Разложение - сахар
Cтраница 3
Азотистое вещество, легко изменяющееся при посредстве воды и атмосферного воздуха, разлагает другое, постоянное в подобных случаях, тело, которое находится с ним в прикосновении. В процессе спиртового брожения сахаристых веществ, который более прочих исследован, разлагающим телом может быть растительный белок и всякое азотсодержащее органическое тело, в котором от действия особенных причин начался уже процесс разложения - гниение. В смеси растворов сахара с растительным белком или вообще в растительных соках, содержащих сахар, брожение начинается только при содействии воздуха; потом может продолжаться уже без посредства его, причем образуется, кроме продуктов разложения сахара, еще особенное вещество, называемое дрожжами, которое содержит весь азот растительного белка и растворимой части, которого способность 16а производить брожение и в растворе чистого сахара. Образование дрожжей из белка прекращается, коль скоро весь сахар уже разрушен брожением; в растворе чистого белка, не содержащем сахара, дрожжей вовсе не образуется. При разложении чистого белка, без содействия воздуха, отделяется углеродная кислота и водород. Это явление объясняет некоторым образом, откуда происходят вещества, содержащие много водорода, во время брожения различных тел. Способность дрожжей приводить в брожение сахаристые растворы сохраняется только до тех пор, пока не прекратился в них самих процесс разложения, который, если не устранена вода, совершается медленно, но беспрерывно. При этом разложении кислород прикосновенного воздуха превращается в углеродную кислоту и, сверх того, отделяется еще определенное количество углеродной кислоты из самого тела, образуясь на счет его углерода и кислорода или кислорода находящейся в прикосновении с ним воды. По окончании этого процесса дрожжи уже совершенно нерастворимы и не действуют на сахаристые растворы. [31]
Предусмотрено кислотное асептирование неразбавленной мелассы, предназначенной для дрожжевого сусла. Взвешенная меласса проходит лопастный смеситель 13, где к ней добавляют серную или соляную кислоту, ортофосфорную кислоту или диаммонийфосфат и антисептики из соответствующих сборников. Количество кислот и питательных солей, рассчитанное на всю мелассу, вносят в мелассу для приготовления дрожжевого сусла. Во избежание разложения сахара концентрированной кислотой ее разбавляют двух - или трехкратным количеством воды в смесителе 12, снабженном смотровым фонарем. Требуемое количество вспомогательных материалов устанавливают при помощи мерников 5 и / / или градуированных указателей уровня в сборниках. Для усреднения мелассы в течение смены ее берут из нескольких резервуаров мелассохранилища. В сборниках мелассу дополнительно перемешивают при помощи насоса 38 высокой производительности. [32]
Это явление было известно уже в конце XVIII века. Позднее Пас-тер доказал, что вызывающие брожение дрожжевые грибки попадают в растворы сахара из воздуха, а стерилизованные растворы, если предохранить их от проникновения зародышей, не подвергаются брожению. Тем самым было доказано, что спиртовое брожение вызывается дрожжами, и поэтому долгое время считали, что процесс расщепления сахара на спирт н углекислый газ должен быть обязательно связан с жизнедеятельностью дрожжей, которые даже получили название организованного фермента. Возражения Либиха, что разложение сахара представляет собой явление, лишь сопутствующее росту дрожжей, но не являющееся частью собственно жизненных процессов этих микроорганизмов, не получили в то время общего признания. [33]
 |
Диаграмма процессов осахаривания древесины. [34] |
Эти успехи были достигнуты на основании следующих наблюдений. При обычном нагревании древесины в автоклаве с разбавленной кислотой наряду сосаха-риванием происходит интенсивное разложение сахара, а также неполное извлечение лигнина. Оказывается, что при 170 наивысшая концентрация сахара г т - м ] ( около 33 %) достигается при - [ za т / т ( е т - т j; близительно через час. Затем, в результате разложения сахара, его концентрация постепенно снижается, чем и объясняется низкий выход по старому военному способу. [35]
Экстракцию Сахаров из биологического материала проводят водой или водным раствором спирта различной концентрации. В этом случае экстракт содержит меньше примесей. Экстракцию проводят при обычной или повышенной температуре. В последнем случае возможно разложение Сахаров, в частности при пониженном или повышенном значении рЫ раствора. [36]
В гидролизатах, полученных при гидролизе разбавленными кислотами, содержится в среднем 2 0 - 3 1 % гексоз и 0 6 - 1 0 % пентоз. Сбраживаемыми на спирт сахарами являются гексозы, в состав которых входит глюкоза, манноза, галактоза и иногда фруктоза. Труднее других Сахаров сбраживается галактоза. В состав несбраживаемых на спирт пентоз входят ксилоза и араби-ноза. Наряду с сахарами в гидролизатах содержится ряд веществ, отрицательно влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов. Благодаря наличию этих кислот активная кислотность гидролизата колеблется в пределах рН 1 0 - 2 5; в) продукты разложения сахаров и побочные продукты гидролиза: фурфурол ( 0 03 - 0 06 %); оксиме-тилфурфурол ( 0 12 - 0 16 %), метиловый спирт ( 0 02 - 0 03 %); формальдегид, ацетон, терпены ( 0 05 - 0 06 %); г) коллоидные вещества - лигниновые и гуминовые; находясь в гидролизатах в виде тонкодисперсных коллоидных веществ, они могут адсорбироваться на поверхности дрожжевой клетки, уменьшая ее активную поверхность и тормозя процесс ее обмена. В состав гидролизатов входят также минеральные вещества. Все эти вещества находятся в водном растворе. [37]
Страницы: 1 2 3