Cтраница 2
Пентозно-гексозные гидролизаты, которые получают три полном гидролизе всех полисахаридов, содержащихся в растительном сырье, или гексозные гидролизаты, получаемые гидролизом целлолигнина, который остается после удаления пентоза-нов при получении фурфурола или ксилита. Полисахариды ги-дролизуют как разбавленными, так и концентрированными кислотами ( стр. [16]
Из всех известных вариантов получения чистых глюкозных гидролизатов из целлюлозосодержащих растительных материалов в настоящее время наиболее изученным является способ, основанный на предгидролизе гемицеллюлоз разбавленными кислотами и последующем гидролизе целлолигнина концентрированной соляной или серной кислотой. [17]
На некоторых гидролизных заводах, получающих в качестве основного продукта фурфурол или ксилит, после гидролиза богатых пентозами гемицеллюлоз остается трудногидролизуемый остаток, состоящий из целлюлозы и лигнина и носящий название целлолигнина. [18]
При переработке растительных материалов сырье предварительно облагораживают, а далее проводят двухстадийный гидролиз: на первой стадии - гидролиз пентозанов для получения пентозных гидролизатов, применяемых в производстве ксилита, а на второй стадии - гидролиз целлолигнина для получения гексозных гидролизатов, используемых в производстве дрожжей. [19]
Для разработки режима перколяционного гидролиза целлолигнина пшеничной соломы исследована его фильтрующая способность, изменение рабочего запаса жидкости в процессе перколяции, коэффициенты вытеснения и распределения Сахаров. Целлолигнин и лигнин пшеничной соломы обладают хорошей фильтрующей способностью, что позволяет стабилизировать процесс перколяции. Проведены также кинетические исследования процесса гидролиза полисахаридов целлолигняна, позволившие определить оптимальную глубину ( суммарный критерий) гидролиза. [20]
Целлолигнин - остаток после гидролиза легкогидро-лизуемых полисахаридов - переносят на часовое стекло, подсушивают при 50 - 60 С до воздушносухого состояния, количественно переносят в стакан или в фарфоровую чашку, заливают 40 мл 80 % - ной серной кислоты и тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Гидролиз целлолигнина концентрированной серной кислотой продолжают 3 ч, тщательно перемешивая реагирующую смесь через каждые 15 - 20 мин. За это время трудно-гидролизуемые полисахариды превращаются в декстрины. Для проведения инверсии декстринов к реагирующей смеси прибавляют 20 - 30 мл воды и количественно переносят ее в коническую колбу вместимостью 1 л, расходуя при этом около 600 мл дистиллированной воды. Затем раствор образовавшихся моносахаридов фильтруют на воронке с ситчатым дном через полотняный фильтр. Остаток ( лигнин) на фильтре промывают небольшими порциями горячей воды до отрицательной реакции промывной воды на кислоту по индикатору метиловому оранжевому. [21]
Частичная замена воды, применяемой для гидролиза последрожжевой бражки, основана на предположении, что бражка, проходя гидролиз-аппарат, облагораживается. Очевидно, целлолигнин или лигнин, имеющийся в гидролиз-аппарате, абсорбирует некоторое количество органических веществ. Под воздействием кислой среды и высокой температуры органические вещества претерпевают химические превращения. Часть этих веществ разрушается, другие вещества превращаются в вещества, доступные для утилизации их дрожжами. Но в последрожжевой бражке всегда остается некоторое количество веществ из числа тех, которые могут использоваться дрожжами. Эта особенность биохимического процесса объясняется тем, что в субстрате необходимо иметь концентрацию веществ выше, чем она имеет место внутри дрожжевой клетки, иначе питательные вещества не смогли бы проникнуть внутрь дрожжевой клетки. [22]
Аппараты такого типа обычно покрыты внутри слоем кислотоупорных керамических или угольных плиток. Через это же отверстие выгружают целлолигнин по окончании варки. После загрузки и смачивания сырья отверстие закрывается и гидроли-зер приводят во вращение. Одновременно в гидролизер через левую полую ось и перфорированную трубу 9 подают острый пар, который, нагревая содержимое гидролизера, проходит через него снизу вверх, насыщается фурфуролом и выходит по трубе 10 через правую полую ось из гидролизера, поступая на установку для выделения фурфурола. [23]
Соляная кислота из сборника 18 подается в последний, или хвостовой, диффузор батареи. Пройдя в этом диффузоре через слой целлолигнина, кислота по трубопроводу переходит в следующий диффузор, где также обогащается углеводами. Из второго диффузора кислота проходит в первый, или головной, диффузор, где встречается с сырьем, наиболее богатым целлюлозой. [24]
В результате проведенных микробиологических исследований установлено, что наиболее продуктивной расой кормовых дрожжей для предгидролизатов пшеничной соломы является Candida tropicalis К-41, выход которой составил 48 % от РВ. Выход кормовых дрожжей Candida на гидролизатах целлолигнина пшеничной соломы достигает 55 % от общих РВ. [25]
Выход целлолигнина составляет 60 - 65 % от абсолютно сухого сырья. Как видно из приведенных данных, в целлолигнине содержится более 50 % полисахаридов, состоящих в основном из гексозанов. [26]
Различные виды сырья неодинаковы по своим пластическим свойствам в условиях обработки на вальцовом гидролизере. Так, уже ранее было замечено [25], что материалы, содержащие значительное количество ГМЦ, гораздо более пластичны, чем хвойная древесина или ее целлолигнин. [27]
Наименьший выход биомассы ( 6 9 г / л) наблюдается при ассимиляции культурой гидролизата древесины, содержащего до 45 % ксилозы. Липогенная активность, характеризуемая жировым коэффициентом, в этом случае также несколько ниже. При использовании пред-гидролизатов целлолигнина, моносахариды которых представлены на 45 % маннозой, выход липидов ( в процентах от использованных РВ) наибольший - 25 0 % - экономический коэффициент приближается к коэффициенту, полученному на гидролизатах торфа. [28]
![]() |
Установка для нагревания на водяной бане с обратным холодильником. [29] |
Навеску растительной ткани около 5 г, взвешенную с точностью 0 0002 г, помещают в коническую колбу вместимостью 500 мл, приливают 200 мл. Через 3 ч нагревание прекращают, содержимое реакционной колбы фильтруют на воронке Бюхнера через бумажный фильтр. Остаток на фильтре ( целлолигнин) промывают горячей водой до отрицательной реакции на кислоту по метиловому оранжевому ( фильтровальная бумажка, смоченная раствором метилового оранжевого, в присутствии кислоты розовеет от одной капли фильтрата) и сохраняют для определения в нем трудногидролизуемых полисахаридов. [30]