Визначення сумарного вмісту геміцелюлоз

Визначення сумарного вмісту геміцелюлоз

До складу вуглеводного комплексу деревини, крім цілої лози, входять геміцелюлози, що є складовою клітинних стінок. Під геміцелюлозами розуміють не якусь індивідуальну речовину, а групу речовин, які легко розчиняються в холодному або гарячому водному розчині лугу, але нерозчинні в холодній воді. У клітинній стінці вони знаходяться, як правило, разом з лігніном, утворюючи з ним аморфну ​​речовину, яка ніби огортає целюлозні нитки і надає міцності клітинних стінок [1]. Вміст геміцелюлоз у деревині коливається від 17 до 43%, причому у листяній деревині їх міститься у 1,5 рази більше, ніж у хвойній. Ступінь полімеризації геміцелюлоз у середньому становить 100-200. ]

Склад геміцелюлоз, витягнутих з листяної та хвойної деревини, різний. Перші майже повністю складаються з ксиланів, у той час як геміцелюлози хвойної деревини є дуже складними сумішами полісахаридів, що містять, крім ксиланів, глюкоманнани і галактоманнани. Як правило, із цих складних сумішей полісахаридів дуже важко виділити окремі компоненти. ]

До цих пір ще немає досконалих методів визначення геміцелюлоз у деревині. ]

Для видалення інших компонентів, таких як смоли, жири, пектинові речовини, деревину перед вилученням геміцелюлоз зазвичай попередньо обробляють водою, спирто-бен-зольною сумішшю, розчином щавлевокислого амонію. Ці обробки також впливають на результати вилучення геміцелюлоз. Так, тривала екстракція гарячою водою видаляє ацетильні групи з полісахаридів і оцтова кислота, що утворюється в цьому випадку.гідролізує полісахариди, а обробка розчином щавлевокислого амонію призводить до часткового декарбоксилювання уронових кислот [5]. ]

Сам процес лужної екстракції геміцелюлоз із холоцелюлози супроводжується деградацією полісахаридів та збільшенням у них вмісту карбоксильних та карбонільних груп. Вважають [6], що в цьому випадку можуть відбуватися чотири типи реакцій: 1) відщеплення ацетильних груп від частково ацетильованих полісахаридів; 2) деградація, обумовлена ​​наявністю редукуючих груп; 3) лужний гідроліз глюкозидних зв'язків; та іншими компонентами клітинної стінки. Ці реакції призводять до хімічної зміни геміцелюлозу. Тому необхідно дотримуватись великої обережності як при попередній обробці деревини, так і в процесі вилучення геміцелюлоз лугом. ]

Так як при відщепленні ацетильних груп фізичні властивості геміцелюлоз змінюються [7], для збереження ацетильних груп у геміцелюлозах рекомендують проводити вилучення останніх не лужними розчинами, а диметилсульфоксідом [8]. ]

Другий тип реакції призводить до утворення сахаринових кислот [9] та появи нових редукуючих груп, причому помічено [2], що ця реакція супроводжується зменшенням молекулярної ваги виділених геміцелюлоз. ]

Глюкозиди зазвичай стійкі до дії лугів. Однак нещодавно було показано [10], що, в жорстких умовах обробки глюкозиди піддаються лужному гідролізу з виникненням нових груп, що редукують. Особливо нестійкі глюко-зидні зв'язки уронових кислот [11]. ]