Органична химия в храна биотехнологии (р

D-глюкозата е основен източник на енергия, един вид важно биологично гориво, тъй като основната му клиент - на мозъка, за които глюкоза е по-важно от кислород. Човешкият мозък се нуждае от 100-145 грама глюкоза на ден. В медицината се използва глюкоза, като лесен usvaemoe хранително вещество. В хранително-вкусовата промишленост, глюкоза се използва като заместител на захар от захарна тръстика.

L-глюкоза, т. Пл. 142OS, [а] = - 95,5O получена синтетично.

Фруктоза - също много често в областта на растителната свят монозахарид, който в свободно състояние, съдържащо се в плодове, плодове и др Така наречената плодова захар фруктоза .. И е част от сложни въглехидрати (захароза, инулин, и т.н.) има силно Фруктоза ляво въртене, така че това също се нарича левулоза. Един добре известен водоразтворим кристален изомер - б-D-фруктофуранозил т.т .. 102-104OS и [а] D = -133O.

Фруктоза получава чрез хидролизиране захароза или епимеризация D-глюкоза чрез действието на основа.

Фруктоза, могат да бъдат открити чрез взаимодействие на (1887), чрез нагряване на проба с концентрирана солна киселина и резорцинол. Където фруктоза се превръща в 5-хидроксиметилфурфурал, които с резорцинол дава характеристика череша-червено оцветяване (реакционна схема по-долу).

Фруктоза е 1.5 пъти по-сладък от захароза и 3 пъти - глюкоза, се абсорбира добре от организма. мед вкус дължи основно фруктоза. Имайте предвид, че на практика няма фруктофураноза сладък вкус и е носител на б-D-фруктопиранозен.

Галактоза се среща естествено в свободна форма и в сложни захари, като в състава на млечна захар (лактоза), от която се получава чрез хидролиза. Обикновено галактоза е под формата на дясновъртящ а-D - (+) - галактопиранозид, кристали с т Пл.. 167OS и [а] D = + 150,7O. Азотният окисление на галактоза киселина се превръща в лигава киселина (т.е.. Pl.213OS). Тази реакция е метод за количествено и качествено определяне на галактоза.

1.1.3.PRODUKTY Трансформации на Монозахариди

Възстановяване на монозахариди могат да бъдат получени алкохоли. Като редуциращи средства се използват натриев амалгама каталитично възбуден водород (никелови катализатори, меден хромит, наскоро воден натриев борохидрид разтвор - NaBH4). От практически интерес е възстановяване на ксилоза и глюкоза, съответно, ксилитол и сорбитол.

Ксилитол - пет атом алкохол, получен чрез редукция на ксилоза aldopentozy.

Уг Н2 / Ni Уг

Ксилитол (т. Pl.61OS) е силно разтворим във вода, два пъти по-сладък от захарта, нетоксичен, се използва в диети, диабет и затлъстяване. Освен това, ксилитол се използва като пластификатор в производството на целофан, в парфюми, хартия и други индустрии.

Сорбитол - hexahydroxyalcohols aldohexoses получени чрез намаляване на глюкоза.

Уг Н2 / Ni Уг

НО-С-Н или NaBH4 HO-C-H

Сорбитол (т. Pl.110OS) е широко разпространен в природата в растенията. Той два пъти по-сладък от захарта, се използва като заместител на захар за диабетици и за производството на аскорбинова киселина.

Аскорбинова киселина - известен като витамин С (противоскорбутен витамин) и химическа структура, подобна на монозахариди.

Химическото наименование на аскорбинова киселина грам-лактон-2,3-дехидро-Ь-глюконова киселина.

Аскорбиновата киселина (т.е.. Т.т. 190 ° С) се разтваря добре във вода, има кисел вкус, оптично активен (има два асиметрични въглеродни атома), ниско стабилност оксиданти, той се свива при нагряване.

Това синтетично получен от глюкоза до трансформации, които могат да бъдат представени чрез следните схеми:

Той е широко разпространен в растителното царство (в плодове, зеленчуци, дървета и иглолистни игли и др.). Първо аскорбинова киселина разпределени Сент-Györgyi - унгарски органичен химик - през 1928 г., структурата й може да се изрази с формула А и Б. аскорбиновата киселина играе важна роля в обмяната на веществата. Дневната човешки изискването на витамин С от около 100 мг. Аскорбиновата киселина (т.е.. Т.т. 190 ° С) се разтваря добре във вода, има кисел вкус, оптично активен (има два асиметрични въглеродни атома), ниско стабилност оксиданти, той се свива при нагряване.

Много хидроксиалдехиди и хидрокси кетони от микроорганизми, способни да претърпят химическа трансформации, известни като ферментация. Ферментацията се отнася до процеса на дълбоко затихване въглехидрати до прости вещества от ензими микроорганизми. Ферментационни процеси са известни от дълго време. През 1857, френски учен Луи Пастьор показа, че дрожди, причинявайки ферментация може да падне от въздуха. Тези дрожди бяха определени ензими. Най-лесно ферментиращи вещества се подлагат на брой въглеродни атоми в молекулата кратно на три. Пентоза ферментация не са изложени.

Глюкоза - глюкоза в присъствието на микроорганизми - дрожди трансформирани в алкохол и въглероден диоксид от реакцията:

S6H12O6 ----- ® 2CO2 + 2C2H5OH + 28kkal (1 ккал = 4.19 кДж)

Метод на ферментиране глюкоза комплекс биохимичен процес, което води до образуване на различни естери на захари и глицерол фосфорна киселина. Източник на фосфорна киселина участва в ферментационни реакции са микроорганизми, съдържащи adenozinfosfornye киселини, такива като аденозин трифосфат, който включва 6- аминопурин, свързани с пентоза - D-рибоза, свързан от своя страна с три остатъка на фосфорна киселина:

Като междинни продукти и странични продукти на ферментация, заедно с фосфорилирани захари и глицерол са оформени янтарна киселина, пирогроздена киселина и оцетна киселина, ацеталдехид, и така нататък. Г. вторични продукти, образувани по време на алкохолна ферментация, са фузелово масло, състояща се от смес от пропил, изобутил, и изоамилов алкохол ,

прости захари се срещат в природата не се прилагат за промишленото производство на алкохол. Като изходни материали за получаване на етилов алкохол е нишесте и нишестени храни - зърнени култури и картофи.

за производство на спирт схема от картофи и царевица

----- ® Raw ----- ® разделяне на готвене ----- ® tenderized ----- ®

Картофи предварително пара под налягане в автоклав / пара /, което има разкъсване на клетъчните стени и нишестени зърна се превръща в паста. Получената маса се прехвърля в каша вани и се прибавя натрошен малц - покълнали зърнени храни, съдържащ амилолитични ензими - а и б - амилаза, която под влиянието на захарифициращ нишесте за образуване декстрини и малтоза.

(C6H10O5) п -® amilo-, еритро, ahrodekstriny --- ® C12H22O11

Захарифицирано течност ферментира чрез прибавяне към него си чисти култури на вино дрожди да се размножават бързо в захарния разтвор. Дрожди съдържат ензими, под действието на която малтоза в процеса на ферментация се превръща евентуално в алкохол и въглероден диоксид.

C12H22O11 ® 2 C6H12O6 (глюкоза)

C6H12O6 --- ® 2 СО2 + 2 C2H5OH (етанол)

Друг метод се състои в фракционна дестилация на ферментирала течност. Дестилирана фракции множество кондензирани с обратни хладника и дестилационни колони - алкохол се получава - Raw концентрация 90%. Остатъкът, наречен винасата съдържа янтарна киселина, протеини, мазнини и глицерин. Виназата се използва като храна за добитъка. Полученият суров алкохол се подлага на фракционна дестилация. Първият натоварването съдържащ ацеталдехид и ацетали и основната фракция представлява 90-95% етилов алкохол. Съставът на последната фракция се състои от фузелово масло, както е споменато по-горе, леко висши алкохоли, мастни киселини и фурфурол. Чист алкохол има точка на кипене 78,3OC и съдържа 95,5% алкохол.

Тъй като алкохол се получава чрез прибавяне на вода течности, есенции, захар.

Алкохолът се използва широко в химическата промишленост за синтез на каучук и други вещества в хранителната промишленост за производство на вина във фармацевтичната индустрия, органичен синтез на ароматни вещества, лакове, полимери, багрила и други подобни. D.

Освен алкохолна ферментация, има и други видове ферментация: .. лактат, кисел лимон, маслена, и т.н. Тези реакции са обсъдени по-долу.

D, L - млечна и лявовъртящ млечна киселина, образувана от декстроза, захар от захарна тръстика и малтоза чрез действието на бактерията Bacillus Delbriickii. Този метод се използва за промишленото производство на млечна киселина. Процесът се провежда при 50 ° С. С течността за ферментация се прибавя креда като киселинност влияе неблагоприятно върху растежа на бактериите. Захар сладка суроватка - лактоза се превръща в млечна киселина от бактерията.

Млечна киселина, съдържаща се в кисела зеле, краставици, кисело мляко. Дизахариди първо се подлагат на хидролиза:

C12H22O11 + HOH ® 2 C6H12O6

Реакцията на млечна ферментация на глюкоза киселина:

C6H12O6 ------- ® 2 СН3-СН (ОН) -СООН + 22,5kkal

глюкоза, млечна киселина 1kkal = 4,19kDzh

Маслена киселина се получава от нишесте, захар, с различни бактериални ферментационни процеси, като например в присъствието на бактерията Bacillus factisacidi и сътр.

Уравнението на маслена ферментация на глюкоза реакции киселина:

C6H12O6 ------ ® 2 СО2 + 2Н2 + СН3-СН2-СН2-СООН + 18 ккал

глюкоза маслена киселина

Под действието на форми (tsitromitsetov) въглехидрати (глюкоза, малтоза) се превръща в лимонена киселина.

C6H12O6 3 О ® НООС-СН2-С-СН2-СООН

Лимонена киселина се използва в хранително-вкусовата промишленост.

Изследване на биохимични процеси и по-специално ферментационни процеси, посветени на творчеството на съветските учени - биохимици. . И други Голямата заслуга в изучаването на химията на захарите и глюкозиди принадлежи учен -. и др.

Замяна на нехранителни хранителни суровини в производството на алкохол

За да спестите хранителни суровини през последните години, за да произвежда използва нехранителни суровини алкохол. За тази дървен материал се подлага на хидролиза в присъствието на сярна киселина, след това се пречиства и се неутрализира хидролизат ферментирала мъст хидролиза.

Един тон дървесина 187 литра етанол се получават, както и други продукти, като например: фурфурал, фуражни дрожди и т.н. етилов алкохол, използван също отпадъци производството на целулоза - сулфитна луга ... В момента, за производство на алкохоли и по-специално етилов алкохол се използват синтетични методи, суровини газове са kreginga масло, съдържащо етиленови въглеводороди. През 1872 V. Goryainov първия получи алкохола от етилен от реакцията:

Поради големия обем на материала се поставя на няколко страници:
1 2 3 4