|
Триоксиглутаровая кислота из ксилозы
Триоксиглутаровая
кислота — продукт окисления ксилозы — вырабатывается на гидролизных
заводах. Это полноценный заменитель лимонной кислоты в пищевой
промышленности.
|
__________________________________________________
Сырьё и реактивы:
кукурузные кочерыжки............100 г
мел.....................30 г
азотная кислота (плотность 1,30—1,34)......70 мл
серная кислота, 2-процентный раствор аммиака, активный уголь, гашеная
известь.
_____________________________________________
|
|
Мелко нарубленные кукурузные кочерыжки (см.
примечание 1) помещают в коническую колбу, заливают 2-процентным
раствором аммиака и оставляют стаять при комнатной температуре. Через
сутки растительную массу отфильтровывают и отжимают на фарфоровой
воронке. Экстракцию раствором аммиак повторяют (см. примечание 2).
Отфильтрованный и хорошо промытый водой остаток переносят в большую
круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником, заливают 1 л
3-процентной серной кислоты и 5 часов кипятят. При этом происходит
гидролиз пентозанов до пентоз. Для связывания серной кислоты добавляют
в колбу порциями 30 г измельченного мела. Смесь отсасывают и промывают
водой. Фильтрат с промывными водами упаривают до 200 мл в большой
фарфоровой чашке. Концентрированный раствор перемешивают несколько
минут с активным углем, фильтруют и упаривают до сиропообразного
состояния. Пентозный сироп в той же чашке окисляют азотной кислотой
(плотность 1,30—1,34), взятой в трех—четырехкратном количестве к объему
сиропа. Азотную кислоту добавляют в чашку небольшими порциями, сначала
на холоду, затем при нагревании на водяной бане. Окисление проводят в
вытяжном шкафу, т. к. оно сопровождается обильным выделением окислов
азота. В результате образуется триоксиглутаровая кислота с небольшой
примесью щавелевой, ксилоновой, слизевой, сахарной и других кислот.
Чтобы удалить избыток азотной кислоты, в раствор дважды добавляют
дистиллированную воду, каждый раз упаривая до прекращения выделения
окислов азота (см. примечание 3). Горячий раствор осторожно
нейтрализуют известковым молоком до рН 2,8 — 3 (универсальный
индикатор) и выдерживают его 3 часа при температуре 80—90°.
Нерастворимые кальциевые соли триоксиглутаровой и щавелевой кислот
выпадают в осадок. Соли других кислот остаются в растворе. После
отделения на фарфоровой воронке и промывания осадок переносят в колбу,
разбавляют водой до кашеобразного состояния и при температуре 60—80°
приливают (осторожно) по каплям 50-процентную серную кислоту.
Приливание прекращают тогда, когда появятся первые признаки свободной
минеральной кислоты (реакция на конго). В таких условиях разлагается
только кальциевая соль триоксиглутаровой кислоты, а щавелевокислый
кальций не разлагается. Профильтрованный раствор триоксиглутаровой
кислоты упаривают в вакууме водоструйного насоса. Вначале выделяется
некоторое количество гипса и слизевой кислоты, которые после
отстаивания отделяют фильтрованием через складчатый фильтр. Продолжая
упаривание, время от времени отбирают в пробирку небольшую порцию
раствора. Когда в очередной пробе начнут выделяться кристаллы,
упаривание прекращают. Для ускорения кристаллизации к сиропу добавляют
несколько капель концентрированной соляной кислоты. Триоксиглутаровая
кислота кристаллизуется из воды. Выход около 10 г; т. пл. 128°.
Примечания.
1. Вместо кукурузных кочерыжек можно брать хлопковую
шелуху, солому, подсолнечную лузгу и другое пентозансодержащее сырье.
2. Водный аммиак переводит в раствор белковые и некоторые другие
вещества, затрудняющие очистку триоксиглутаровой кислоты.
3. В другом варианте окисления пентозного сиропа можно улавливать
окислы азота. Упаривают растворы в круглодонной колбе, создавая
небольшой вакуум водоструйным насосом и продувая воздух. Окислы азота
собирают во второй колбе, Наполненной водой и охлаждаемой снаружи льдом.
|
