ння має вуглеводний склад сировини. З цією точки зору розрізняють два види сировини: деревину хвойних порід і пентозансодержащее сировину. До пентозансодержещему сировини відносять: деревину листяних порід, відходи її механічної переробки і одубіну - відхід отримання дубильних екстрактів; рослинні відходи переробки сільськогосподарської сировини; дикорослі рослини; малоразложившийся торф [1].
Пентозансодержащее сировина містить в 2-3 рази більше пентозанів, ніж деревина хвойних порід. Геміцелюлози деревини хвойних порід в основному складаються з галактоглюкоманнанов і арабіноглюкуроноксіланов, в Тоді як для деревини листяних порід характерні глюкуроноксілани. За сумарним вмістом вуглеводів деревина хвойних і листяних порід приблизно рівноцінна. Теоретично можливий вихід моносахаридів при гідролізі становить 66-72% від абсолютно сухої деревини. На гідролізно-дріжджових заводах застосовно будь-яку сировину. Це пов'язано з утилізацією аспорогенних дріжджами як гексозних, так і пентодних цукрів гідролізату.
У практичних умовах на переробку надходять відходи із значною кількістю кори, що відрізняється зниженим вмістом полісахаридів. Загальний вміст полісахаридів в технологічній трісці і тирсі становить 55-65%, у зв'язку з чим вихід цільових продуктів гідролізу з технічної сировини завжди нижче, ніж з окоренной деревини відповідних порід.
Значна частина деревини листяних порід, що надходить на гідроліз, вражена гниллю. Зі збільшенням ступеня деструкції деревини вміст полісахаридів падає. При гідролізі частково деструктировать деревини відзначено не тільки зниження виходу загальних РВ, але також підвищений вміст в гідролізаті редукуючих речовин невуглеводної будови. Зниженим вмістом полісахаридів відрізняється тонкомірная деревина листяних порід від рубок догляду та лісосічні відходи [2].
З технологічної точки зору основної особливістю пентозансодержащего або ксілансодержащего сировини є можливість отримання досить високого виходу харчового ксиліту і фурфуролу, який залежить насамперед від змісту пентозанів в сировині. Найбільш багаті пентозанами стрижні кукурухних качанів і бавовняна лушпиння, а також вівсяна лузга.
Для гідролізного виробництва важливе значення має показник активної зольності, який зазвичай висловлюють кількістю сірчаної кислоти, яка взаємодіє з мінеральними компонентами сировини. Зольність деревної сировини зазвичай становить 0,2-0,5%, у зв'язку з чим додаткову витрату сірчаної кислоти при гідролізі деревної сировини звичайно в 2-3 рази нижче, ніж при гідролізі рослинних відходів сільськогосподарського виробництва.
На швидкість процесів гідролізу, на склад проміжних і кінцевих продуктів впливає не тільки хімічний склад сировини, але і його фізична структура, щільність, гранулометричний склад.
1.2 Методи гідролізу
Існує велика різноманітність методів і технологічних прийомів гідролізу рослинної сировини, що пов'язано зі значним числом факторів, що впливають на кінетику процесу. На швидкість реакції гідролітичного розщеплення гликозидних зв'язків полісахаридів і реальний вихід моносахаридів впливають хімічна мікрокінетіка і макрокінетіческіе фактори, які пов'язані з технологічною характеристикою сировини, з технічними прийомами гідролізу і конструкцією обладнання [1].
З кінетичних факторів на процес гідролізу основний вплив роблять реакційна здатність і агрегатний стан полісахаридів, активність і концентрація каталізатора і температура процесу.
При гідролізі рослинної сировини розведеними кислотами процес гідролізу легкогідролізуемого полісахаридів починається в гетерогенних умовах і завершується в гомогенних. Гідроліз трудногідролізуемих полісахаридів протікає в гетерогенних умовах, хоча при цьому не вдається визначити межу розділу фаз через проникнення розчину каталізатора в субмікроскопічну структуру клітинних стінок рослинного сировини. Підвищення питомої поверхні рослинної сировини в результаті тонкого механічного розмелювання призводить до зростання швидкості гідролізу полісахаридів. Однак при такому розмелі може відбуватися не тільки збільшення поверхні, але і активація полісахаридів шляхом порушення їх надмолекулярної структури. Переклад полісахаридів в розчин підвищує їх реакційну здатність.
При автогідролізе каталізатором процесу є оцтова кислота, яка утворюється в результаті реакції деацетилювання геміцеллюлоз.
При класифікації методів гідролізу по температурі виділений спосіб активації полісахаридів при заморожуванні (-10 0С), низькотемпературний гідроліз (25-45 0С) концентрованими кислотами, гідроліз розведеними кислотами при підвищеній температурі (100-190 0С) і високотемпературний гідроліз (200-250 0С). На практиці з метою збільшення швидкості процесу гідроліз рослинної сировини проводять при підвищеній температурі, тобто використовується термічний метод підведення енергії і каталітичної активації полісахаридів. Поряд з ...
