Термины, связанные с цементом. Нарастание кислотности

Главная --> Справочник терминов

Нарастание кислотности Поэтому еще лет 20 — 30 назад в синтезе по схеме алки-лирования енолятов в основном использовались особенно стабильные еноляты, получаемые из 3-дикарбонильных соединений, например из малонового эфира. Это позволяло достаточно стандартным образом на основе доступных исходных соединений осуществлять такие полезные превращения, как, например, наращивание углеродной цепи на два звена.

а) наращивание углеродной цепи;

Наращивание углеродной цепи основано на взаимодействии органических веществ, сопровождающемся образованием новой углерод-углеродной связи. К этому типу реакций относят присоединение металлорганических соединений по кратным связям С=О, С -С, O---N и др., взаимодействие металлорганических соединений с гало-генопроизводными углеводородов, полимеризация непредельных соединений, реакции конденсации. Решая вопрос о том, в какой последовательности наращивать в молекуле исходного соединения углеродную цепь, следует пользоваться методом схематической разбивки молекул целевого продукта на фрагменты. Этот прием можно рассмотреть на примере составления схемы превращения этилового спирта в бутиловый. Одна из схем предполагает присоединение сразу фрагмента, содержащего два атома углерода (способ 24 2), вторая — двухстадийное удлинение цепи введением на каждой стадии фрагмента с одним атомом углерода (способ 2+1 + 1):

Важно отметить, что углеродный скелет оксинитрила содержит на один углеродный атом больше, чем исходный альдегид или кетон, т. е. при этой реакции происходит наращивание углеродной цепи.

При нитрильном синтезе получаются кислоты, содержащие на один углеродный атом больше, чем исходные галогенпроизвод-ные, т. е. достигается наращивание углеродной цепи. Так, например, из хлористого этила может быть получена пропионовая кислота

26.1.4.2. Наращивание углеродной цепи 139

26.1.4.2. Наращивание углеродной цепи

В основе существующих методов синтеза высших Сахаров лежит,. как правило, наращивание углеродной цепи обычных моносахаридов. на один или несколько атомов. В начальной стадии развития химии, углеводов этот путь явился основным приемом, позволившим Э. Фишеру установить строение ряда моносахаридов. В настоящее время наращивание углеродной цепи моносахаридов является одним из важнейших, методов синтетической химии углеводов.

Из методов синтеза высших Сахаров, не включающих наращивание" углеродной цепи, наибольший интерес представляют бактериальное окисление полиспиртов в кетозы 91, а также взаимные превращения Сахаров-по реакции Лобри де Брюина и Альберда ван Экенштейна 45> 92~94.

фатного цикла. Транскетолазная конденсация фруктозо-6-фосфата III с 3-фосфоглицериновым альдегидом V приводит к ксилулозо-5-фосфату XV и эритрозо-4-фосфату XVII (см. схему на стр. 371). Наращивание углеродной цепи эритрозо-4-фосфата до гептозы происходит в цикле Кальвина не путем трансальдолазной конденсации, как в окислительном пентозо-фосфатном цикле, а путем альдольной конденсации соединения XVII с диоксиацетонфосфатом VI. Продукт реакции—седогептулозо-1,7-ди-фосфат XXXVII — дефосфорилируется затем до седогептулозо-7-фосфа-та XVI. Дальнейшее превращение XVI в рибулозо-5-фосфат XIII протекает по реакциям, обратным реакциям окислительного пентозофосфатно-го цикла, как это видно из сравнения реакций 11—13 схемы 3 с реакциями б—4 окислительного пентозофосфатного цикла. В результате всех этих реакций (реакции 8—13 цикла Кальвина) из одной молекулы фруктозо-6-фосфата и трех молекул триозофосфатов образуются три молекулы рибу-лозо-5-фосфата, что соответствует стехиометрическому уравнению:

Напротив, синтез высших Сахаров из низших представляется более важной и трудной задачей, значение которой возрастает по мере выяснения роли высших Сахаров как существенных компонентов специфических углеводсодержащих биополимеров. Известные методы наращивания углеродной цепи моносахарида отличаются трудоемкостью, и изыскание новых путей синтеза, в особенности таких, которые позволяют осуществить сте-реоспецифическое наращивание углеродной цепи моносахарида сразу на несколько звеньев, представляет значительный интерес.

Крахмал непроросших зерен при технологических процессах плохо осахаривается, составляя прямые потери, при брожении способствует развитию бактерий, вызывающих чрезмерное нарастание кислотности, отрицательно отражающейся на активности амилаз.

Данный способ, примененный для сбраживания мелассного сусла, позволил ускорить процесс и увеличить мощность бродильного цеха на 30% и больше, повысить выход спирта из 1 т условного крахмала на 0,5%, облегчить труд и снизить трудовые затраты, а также создать условия для автоматического управления процессом. При сбраживании зерно-картофельного сусла непрерывный способ в промышленном масштабе, однако, долго не удавалось осуществить из-за инфицирования сусла посторонней микрофлорой, что вызывало значительные нарастание кислотности, инактивацию амилолитических ферментов и потери спирта.

Нарастание кислотности град 0,03 0,01

Концентрация основного сусла составляла 15,6%, осахаривающий материал— Asp. batalae 61 с активностью (в ед./ЮО мл): амилолитической 96, декстри-нолитической 1936, глюкоамилазной 148; температура брожения 29—30°С. Непрерывное брожение без профилактической стерилизации продолжалось 5 сут, на 6-е сутки под микроскопом отмечалось небольшое количество палочек (2—3), к 130 ч непрерывного притока сусла прекращали питание батареи. Первое нарастание кислотности среды отмечалось в третьем аппарате, хотя инфицирование начиналось в первом аппарате. Видимое нарастание кислотности бродящей среды всегда смещается потоком сусла в многоступенчатой батарее.

Если величины, найденные при анализе бражки, значительно превышают пределы, указанные в табл. 37, особенно содержание декстринов, то это свидетельствует о ненормально проходившем процессе брожения. Об инфицировании спиртового брожения судят по нарастанию кислотности зрелой бражки. Если в работе приняты достаточные меры по устранению инфицирования, то в бражке развиваются только дрожжи и ее кислотность повышается на 0,2°; большее нарастание кислотности указывает на развитие инфекции.

При спиртовом брожении дрожжам сопутствуют главным образом молочнокислые бактерии. Нарастание кислотности сверх нормальной на 0,2° соответствует тратам примерно 0,6% всего сбраживаемого сахара, а нарастание на 1° вызывает понижение выхода спирта на 2—2,3 дал на 1 т крахмала. С нарастанием кислотности бражки уменьшается рН. Начиная с рН 4,2 (титруемая кислотность 0,8°), амилазы солода в бражке не обнаруживается. Глюкоамилаза и мальтаза аспергиллов в отличие от ферментов солода кислотоустойчивы и осахаривают крахмал при рН 4—3,8; а-амилаза инактиви-руется при таком же рН, как и солодовая, но в меньшей мере.

Брожение. Потери на данной стадии складываются из трат сбраживаемых углеводов на образование биомассы дрожжей н вторичных продуктов брожения, нарастание кислотности бражки и углеводов, оставшихся несброженнымн и затраченных на образование спирта, уносимого из бражки диоксидом углерода.

где С — содержание несброженного сахара в мелассной бражке, г/100 мл; 1,543 — коэффициент перевода полученного спирта в израсходованный сахар; а — содержание спирта в бражке, об.%; D • — нарастание кислотности, град.

Нарастание кислотности в процессе сбраживания зерно-картофельного сусла •не должно превышать 0,2°. При большем нарастании величину потерь сбраживаемых углеводов определяют по формуле (в %)

где 4,5 — коэффициент, учитывающий траты сбраживаемых углеводов при нара-•стании кислотности на 1°, кг/м3; М — сверхнормативное нарастание кислотности, град; V — объем бражки в бродильном аппарате, м3; К — количество сбраживаемых углеводов, введенное в бродильный аппарат, кг.

Качественные показатели зрелой бражки. Нормативными показателями зрелой бражки являются кислотность, количество несброженных углеводов и крепость. Нарастание кислотности зрелой бражки при нормальных условиях производства ие должно превышать 0,15—0,20°; содержание несброженных растворимых углеводов—0,25 г иа 100 мл при отличной работе, 0,35 — при хорошей и 0,45 г на 100 мл — при удовлетворительной работе; количество нераствореи-ного крахмала может колебаться от 0,03 до 0,2%; содержание спирта должно составлять 8,0—8,5% об.

Нейтральных продуктов Нейтральными соединениями Наблюдается аналогичная Нейтрализации образующейся Нейтрализуют карбонатом Нейтрализуют углекислым Неароматических соединений Небольших давлениях Небольших масштабах