2.3. Гексозаны

К

Н⁺

гексозанам относят полисахариды, макромолекулы которых состоят в основном из звеньев гексоз. Их условная суммарная формула (С₆Н₁₀О₅)_nи условное уравнение гидролиза:

(С₆Н₁₀О₅)_n+nН₂ОnС₆Н₁₂О_{6 .}

гексозаны гексозы

Основными представителями гексозанов являются маннаныигалактаны, которые при гидролизе даютD-маннозуиD-галактозу. К гексозанам относят такжефруктан (левулан), образующий при гидролизефруктозу:

D-манноза D-галактоза

(β -D-маннопираноза) (β -D-галактопираноза)

К легкогидролизуемым гексозанам относят галактан и большую часть маннана, к трудногидролизуемым – фруктан и меньшую часть маннана.

Древесина всех хвойных пород содержит маннаны в большом количестве (10 % и выше), тогда как в лиственной древесине их содержание, за некоторым исключением, невелико.

В древесине лиственных пород содержится смешанный полисахарид глюкоманнан–это линейный полисахарид, макромолекулы которого построены из звеньевD-маннозыиD-глюкозы(в соотношении 4:1 или 3:1), соединенных гликозидными связями 1–4 (рис. 2).

Рис. 2. Фрагмент макромолекулы глюкоманнана

В древесине хвойных пород преимущественно содержится галактоглюкоманнан, макромолекулы которого дополнительно имеют боковые ответвления D-галактозы.

Галактаны, как и маннаны, встречаются в составе многих растений, но в древесине их немного (массовая доля 0,5–1,5%). Исключение составляет древесина лиственницы, в которой в больших количествах, особенно в ядровой части (до 20–30%), содержится смешанный полисахарид арабиногалактан.

Арабиногалактан – разветвленный полисахарид с высокой степенью разветвления, который в отличие от других гемицеллюлоз растворим в горячей воде. По этому признаку он относится к экстрактивным веществам. Арабиногалактан имеет важное практическое значение. При комплексном использовании древесины лиственницы в целлюлозно-бумажном производстве для правильного течения варочного процесса необходимо предварительно удалять арабиногалактан. Перед сульфатной варкой извлечение осуществляется горячей водой при температуре 150 ºС, перед сульфитной варкой – обработка 0,5 %-ным раствором NаОН при температуре 50–60 ºС. Раствор образовавших-ся сахаров можно использовать для биохимической переработки (выращивание кормовых дрожжей) или использовать при проклейке бумаги, так как раствор арабиногалактана обладает склеивающими свойствами.

Арабиногалактан при гидролизе дает галактозу и арабинозу в соотношении 6:1 :

[(С₆Н₁₀О₅)₆·(С₅Н₈О₄)]_n + 7n Н₂О 6nС₆Н₁₂О₆+nС₅Н₁₀О_{5 .}

арабиногалактан галактоза арабиноза

2.4. Уроновые кислоты

При кислотном гидролизе древесины в гидролизатах, кроме пентоз и гексоз, всегда содержатся уроновые кислоты–D-глюкуроновая(как производная глюкозы) иD-галактуроновая(как производная галактозы):

D-глюкуроновая кислота D-галактуроновая кислота

D-глюкуроновая кислота входит в состав ксиланов (глюкуроноксилана, арабиноглюкуроноксилана). МетилированнаяD-галактуроновая кислота является составной частью пектиновой кислоты, которая входит в состав пектиновых веществ, содержащихся в срединной пластинке.

Лиственные породы содержат больше уроновых кислот (~ 5%), чем хвойные (2,5–3,0%).

Благодаря наличию СООН-групп, уроновые кислоты обладают большой лиофильностью, поэтому они увеличивают гидрофильность целлюлозных волокон и оказывают положительное влияние на размол целлюлозной массы.

Уроновые кислоты входят также в состав камедей (гумми), многих слизей (мукополисахаридов) и других неспецифичных полисахаридов.