Гемицеллюлозы — это группа углеводных веществ древесины, которые в отличие от целлюлозы более доступны воздействию разбавленных растворов минеральных кислот и щелочей. При кипячении с разбавленными кислотами гемицеллюлозы гидролизуются и переходят в простые сахара. При действии щелочей (холодных или горячих водных растворов) гемицеллюлозы растворяются и извлекаются из древесины.[ ...]
В состав гемицеллюлоз входят полисахариды, содержащие элементарные звенья моносахаридов из пяти и шести атомов углерода, т. е. звенья пентоз и гексоз. Поэтому гемицеллюлозы условно подразделяют на пентозаны и гексозаны.[ ...]
Большая часть гемицеллюлоз, однако, представляет собой не однородные, а смешанные полисахариды (сополимеры). В состав макромолекул таких смешанных полисахаридов входят остатки разных моносахаридов, а иногда и уроновых кислот (см. с. 145). Цепи гемицеллюлоз могут быть линейными и разветвленными.[ ...]
Из пентоз в гидролизатах гемицеллюлоз находят в основном £)-ксилозу и /.-арабинозу. Пентозаны, содержащие в качестве главного составляющего моносахарида О-ксилозу, условно называют ксиланами, а пентозаны, содержащие в качестве главного составляющего моносахарида ¿-арабинозу,— арабинанами. Из гексоз в гидролизатах находят в основном £>-маннозу и £)-галактозу. Гексозаны, содержащие в качестве главного составляющего моносахарида маннозу или галактозу, называют соответственно маннанами или галактанами. В гидролизатах легкогидролизуемой части древесины находят также уроновые кислоты — О-глюкуроновую и Д-галактуроновую. В древесине они входят либо в состав некоторых водорастворимых экстрактивных веществ, либо в состав смешанных полисахаридов.[ ...]
Смешанные полисахариды более правильно называть в соответствии с названиями всех составляющих моносахаридов. При этом главный моносахарид указывают последним. Например, одним из представителей ксиланов является арабиноглю-куроноксилан. Название показывает, что в этом полисахариде главным составляющим моносахаридом является ксилоза, но кроме нее присутствуют звенья глюкуроновой кислоты и ара-бинозы.[ ...]
Содержание гемицеллюлоз в древесине довольно высокое и колеблется в значительных пределах — от 17 до 43 %. В лиственных породах древесины гемицеллюлоз примерно в 1,5 раза больше, чем в хвойных, например, в ели 20,6, в сосне 20,5, в березе 27,8, в дубе 29,1 %• Лиственные породы содержат больше пентозанов (17—25%, иногда до 30%), чем хвойные (от 5 до 13 %). Наоборот, содержание гексозанов выше в хвойных породах (8—14 %), чем в лиственных (0,5—6 %).[ ...]
Гемицеллюлозы древесины в основном легко гидролизуются, т. е. способны к гидролизу разбавленными кислотами при кипячении. Но часть гемицеллюлоз оказывается трудногидролизуемой и трудно извлекается щелочами. Это явление связано с особенностями надмолекулярной структуры целлюлозы и гемицеллюлоз. Целлюлоза, имеющая кристаллическое строение, гидролизуется трудно. Большая часть гемицеллюлоз вследствие их аморфной структуры и меньшей длины цепей гидролизуется легко.[ ...]
Выделяют гемицеллюлозы из древесины разбавленными растворами щелочей при комнатной температуре или при нагревании. Древесину предварительно экстрагируют горячей водой и органическими растворителями. Из щелочного раствора гемицеллюлозы осаждают подкислением уксусной кислотой. Осажденные гемицеллюлозы подвергают дополнительной очистке. Лучше, однако, извлекать гемицеллюлозы не из древесины, а из выделенной из нее холоцеллюлозы. Из холоцеллюлозы гемицеллюлозы выделяются легче и менее измененными.[ ...]
Пентозаны — это полисахариды, макромолекулы которых в качестве главного составляющего моносахарида содержат звенья пентоз. Условная эмпирическая формула пентозанов (СбНзСН)«- Из пентозанов наиболее распространены и более изучены ксиланы, дающие при гидролизе в качестве основного моносахарида /)-ксилозу. В меньших количествах содержатся в древесине и менее изучены арабинаны. Они гидролизуются легко. Большая часть ксилана древесины также гидролизуется легко, но часть его гидролизуется только вместе с целлюлозой, с которой он совместно ориентирован.[ ...]
Ксиланы встречаются во всех древесных породах, а также в различных сельскохозяйственных отходах (соломе злаков, кукурузных кочерыжках, подсолнечной лузге, хлопковой шелухе).[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схематическое изображение расположения целлюлозанов в фибрилле целлюлозы |
 |