第三章半纤维素共54页
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半纤维素一. 总述关于半纤维素概念的提出是由于半纤维素的发现是因为与纤维素的碱溶解性质差别而提出的,在分离和提纯半纤维素过程中也是依据其碱溶解性质的不同而进行的。
与纤维素相比,半纤维素是相对小的高聚物,含几百个糖单元,大部分半纤维素含几种糖单元,其性质取决于高聚物的来源,木聚糖是最常见的糖单元。
半纤维素主要是由一种糖构成的长链,间或有其它的糖或寡糖的支链,因此半纤维素不能像纤维素链一样的凝聚,并且半纤维素在水中有较好的溶解度。
半纤维素的化学结构按照构成半纤维素结构主链上的糖基可将半纤维素进行分类。
木聚糖类半纤维素,其主链是由D-木糖基相互连接成均聚物线性分子。
苷露糖类半纤维素,它是由苷露糖与葡萄糖两种糖单元互相以β-1,4键连接构成共聚物主链。
其它少量半纤维素包括半乳聚糖糖类和葡聚糖类半乳聚糖类是高分枝度的因而也是水溶性的。
半纤维素的物理结构由于半纤维素在化学结构上具有支链。
所以它的物理结构多为无定型的。
半纤维素的化学性质半纤维素由于聚合度低,结晶结构无或少,因此在酸性介质中比纤维素易水解,在较温和的碱性条件下可发生剥皮反应,在高温下可发生碱性水解。
半纤维素既溶于碱(5%NaCO溶液),又溶于酸(2%的HCl溶液)。
它对水有相对的亲和力。
3A tentative chemical structure of hemicelluloseB extracted from pressure refined wheat straw >300-mm TMP fiber).D-(-)-ArabinoseD-(+)-Galactoseβ-D-(+)glucoseD-(+)-mannoseD-(+)-xyloseL-Rhamnose。
OH
木聚糖
阔叶材:有乙酰基,葡萄糖醛酸基较少(
针叶材:有阿拉伯糖基,葡萄糖醛酸基较多(
禾本科:糖基比随品种不同变化较大
葡甘聚糖
阔叶材:葡甘聚糖
针叶材:(乙酰化)
碱溶性(半乳糖基少)葡甘聚糖
水溶性(半乳糖基多)半乳糖基
阿拉伯糖基-半乳聚糖
落叶松属特有
半纤维素本身的化学结构
超分子结构
己糖苷比戊糖苷难水解
吡喃型糖苷比相应的呋喃型糖苷难水解
α
酸性糖苷比相应的非酸性糖苷难水解
易水解。
水解结果常得到二糖、三糖、四糖醛酸等碎片。
基-木聚糖(DP下降,并且糖基比发生变化)
Phenolic Glycosidic Linkage。
半纤维素综合介绍目录简介亲水性组成总述聚木糖类聚葡萄甘露糖类复合体来源应用对卷烟影响提取方法半纤维素(hemicellulose):是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体,这些糖是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。
半纤维素木聚糖在木质组织中占总量的50%,它结合在纤维素微纤维的表面,并且相互连接,这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络。
简介植物细胞壁构成纤维素小纤维间的间质凝胶的多糖群中除去果胶质以外的物质,是构成初生壁的主要成分。
包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖和半乳糖等,单糖聚合体间分别以共价键、氢键、醚键和酯键连接,他们与伸展蛋白、其他结构蛋白、壁酶、纤维素和果胶等构成具有一定硬度和弹性的细胞壁,因而呈现稳定的化学结构。
原来是从总纤维素中以17.5%NaOH以至24%KOH提取出来的多糖成分的总称,而没有相应的特定的化学结构。
碱提取液用醋酸中和沉淀的部分是半纤维素A,上清液用乙醇沉淀的部分是半纤维素B。
作为重要的多糖除木聚糖、葡聚糖、阿拉伯木聚糖、葡萄甘露聚糖、阿拉伯半乳聚糖等中性多糖外。
亲水性半纤维素具有亲水性能,这将造成细胞壁的润胀,可赋予纤维弹性。
在纸页成型过程中有利于纤维构造和纤维间的结合力。
因此,半纤维素的加入影响了表面纤维的吸附,对纸张强度有影响。
纸浆中保留或加入半纤维素有利于打浆,这是因为半纤维素比纤维素更容易水化润胀,半纤维素吸附到纤维素上,增加了纤维的润胀和弹性,使纤维精磨而不是被切断,因此能够降低打浆能耗,得到理想的纸浆强度。
组成总述半纤维素(hemicellulose):指在植物细胞壁中与纤维素共生、可溶于碱溶液,遇酸后远较纤维素易于水解的那部分植物多糖。
一种植物往往含有几种由两或三种糖基构成的半纤维素,其化学结构各不相同。
树茎、树枝、树根和树皮的半纤维素含量和组成也不同。
因此,半纤维素是一类物质的名称。
构成半纤维素的糖基主要有D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、4-氧甲基-D-葡萄糖醛酸及少量L-鼠李糖、L-岩藻糖等。