Большая техническая энциклопедия
2 7
A V W
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ИГ ИД ИЕ ИЗ ИК ИЛ ИМ ИН ИО ИП ИР ИС ИТ

Инверсия - сахароза

 
Инверсия сахарозы в загрязненных сахарных растворах протекает значительно слабее, чем в чистых растворах сахарозы. Загрязненные сахарные растворы обладают буферными свойствами по отношению к каталитическому действию Н - ионов.
Инверсия сахарозы кислотами является специфическим катализом ионами водорода. Скорость реакции пропорциональна концентрации водородных ионов. Вероятный механизм инверсии сахарозы и всех реакций гидролиза олигосахаридов и гликозидов следующий: в первой фазе присоединяется ион водорода к атому кислорода окисного мостика. Далее продукт присоединения взаимодействует бимо-лекулярно с водой, регенерируя протон.
Инверсия сахарозы легко проходит при действии разбавленных минеральных кислот и скорость инверсии может служить мерилом силы кислот.
Инверсии сахарозы способствует также повышение температуры раствора.
Инверсия сахарозы легко проходит при действии разбавленных минеральных кислот и скорость инверсии может служить мерилом силы кислот.
Инверсия сахарозы, катализируемая ферментом р-фруктофуранозидазой ( инвертазой), использована для определения ( 1 - 5) 10 - 7 М ионов серебра, которые являются ингибиторами реакции, так как образуют с инвертазой устойчивый неактивный комплекс. Определение проводят при рН 5 5, скорость реакции измеряют поляриметрическим методом.
Скорость инверсии сахарозы катионитом зависит от скорости диффузии сахарозы внутрь зерна и скорости диффузии инвертного сахара из зерна.
Первичный солевой аффект. Скорость инверсии сахарозы определяется концентрацией ионов гидроксония, в свою очередь зависящей от степени ионизации кислоты.
Кинотика инверсии сахарозы и присутствии понтон.
Гидролиз или инверсия сахарозы и гидролиз сложных эфиров принадлежат к кислотно-каталитическим реакциям, которые были изучены первыми. Оствальд [5] суммировал данные по скорости гидролиза метилацетата и сахарозы в нормальных растворах кислот и показал, что скорость, отнесенная к скорости в растворе нормальной соляной кислоты ( с такой же концентрацией реагирующего вещества), полностью соответствует изменениям относительной электропроводности кислот. Оствальд и Аррениус считали, что электропроводность меняется с глубиной диссоциации кислоты согласно константе диссоциации и что соответствие в поведении показывает, что скорости, по-видимому, изменяются с концентрацией водородных ионов, общих для всех этих растворов.
Например, инверсия сахарозы в присутствии ионов Н в качестве катализатора в целом есть реакция третьего порядка.
В результате инверсии сахарозы образуется оптически деятельный инвертный сахар. Если вся сахароза проинвертирует, то концентрация образовавшегося инвертного сахара будет пропорциональна концентрации взятой навеске сахарозы в начальный момент.
Наблюдение за инверсией сахарозы рекомендуется вести с помощью поляриметра.
С целью снижения инверсии сахарозы при фильтрации сахарных растворов через катионит в Н - форме следует поддерживать минимально возможную температуру фильтруемых растворов.

Этот процесс называется инверсией сахарозы, а сам продукт инверсии-и нвортным сахаром. Термин инверсия происходит от французского слова inverse - обратный. Он означает, что при гидролизе сахарозы изменяется направление вращения плоскости поляризации: правое вращение сахарозы переходит в левое, так как получающаяся d ( -) - фруктоза обладает большей вращательной способностью, чем d () - raio - коза.
Ниже приведены константы скорости инверсии сахарозы, полученные группой первокурсников. Используя их данные, найдите наилучшую энергию активации реакции.
Изменение содержания инверта в растворе мелассы в зависимости от температуры. Из анализа результатов опытов видно, что инверсия сахарозы в растворах мелассы при контакте с катионитом в Н - форме происходит менее интенсивно, чем в чистых растворах сахарозы. Это объясняется тем, что в растворе мелассы происходит обмен ионов водорода на ионы Na, К, Mg, Са и другие катионы, и инверсия сахарозы происходит лишь за счет Н - ИОНОБ, перешедших в раствор. Этим как бы снижается роль катионита как катализатора.
Проверка уравнения Михаэлиса для.| Неприменимость уравнения Михаэлиса. На рис. XII.8 даны два примера для инверсии сахарозы и трисахарида рафинозы.
Проверка уравнения Михаэлиса для реакции инверсии Сахаров в присутствии сахаразы. скорости. На рис. 90 даны два примера: инверсии сахарозы и трисахарида рафинозы. Как видно, в данных случаях уравнение (12.22) хорошо соответствует данным опыта.
По механизму специфического кислотного катализа протекает реакция инверсии сахарозы, гидролиз ацеталей, гидратация ненасыщенных альдегидов. По механизму специфического основного катализа протекает альдольная конденсация, гидратация альдегидов, гидролиз сложных эфироэ.
По механизму специфического кислотного катализа протекает реакция инверсии сахарозы, гидролиз ацеталей, гидратация ненасыщенных альдегидов. По механизму специфического основного катализа протекает альдольная конденсация, гидратация альдегидов, гидролиз сложных эфиров.
Зависимость логарифма константы скорости гидролиза сахарозы от функции кислотности Н0 концентрированных растворов кислот. На этом рисунке крестиками отмечены данные по катализу инверсии сахарозы трихлоруксус-ной кислотой. Видно, что эти данные не ложатся на прямую. Гаммет предположил, что в этом случае наряду с ионами Н3О катализируют и молекулы кислоты.
Зависимость между константой скорости гидролиза сахарозы и функцией кислотности концентрированных растворов кислот. Из рис. 7 видно, что данные по катализу инверсии сахарозы трихлоруксусной кислотой ( крестики) не ложатся на одну и ту же прямую. Гамметт предполагает, что это отличие вызвано тем, что в растворе трихлоруксусной кислоты наряду с ионами Н3О катализируют и молекулы кислоты.
Проверка соотношения Гамметта на реакции деполимеризации триоксана в водных растворах кислот при 40. Черные точки соответствуют опытам с растворами серной кислоты в ледяной уксусной кислоте.
Примерами реакций, для которых удовлетворяется соотношение Гамметта, служат инверсия сахарозы, гидролиз метилаля, СН2 ( ОСНз) а и уксусного ангидрида, деполимеризация паральдегида и триоксана ( полимера аце-тальдегида) ( см. рис. 6) и водородный обмен с кислотами ( стр.
Это уравнение было использовано Амисом и Джаффе при анализе экспериментальных данных по инверсии сахарозы и мутаротации глюкозы в соляной кислоте. Катализируемая кислотой инверсия сахарозы, использованная при проверке следствий из уравнения (2.50), была изучена [9] в водно-диоксановых смесях, а катализируемая кислотой мутаротация глюкозы была изучена Диасом и Хиллом [10] в смесях воды с метанолом.
Влияние пористости на активность ионитных катализаторов. Бодамер и Кунин [11] исследовали активность различных ка-тионообменных смол в качестве катализаторов инверсии сахарозы.
Высказаны сомнения ( Preobrazhenskaya, 1970) насчет ценности для систематики таких признаков как гидролиз крахмала, инверсия сахарозы, восстановление нитратов, рост на клетчатке.
Это указывает на то, что катионит КУ-2 в Н - форме является более сильным катализатором реакции инверсии сахарозы.
Значение адсорбционного фактора проявляется и в гораздо большей эффективности окисленного угля как кислотного катализатора гидролиза эфира, чем инверсии сахарозы ( см. табл. 2), которая, как известно [7], слабо поглощается углем.
В этой же работе показано, что степень сшивки амберлита - Щ 120 сильно влияет на энергию активации инверсии сахарозы, и, по-видимому, других реакций. При использовании катализаторов с 1, 4, 10 и 20 % дивинилбензола энергия активации достигает соответственно 25 8; 24 2; 27 6 и 31 6 ккаль / моль. Ввиду малого числа работ, в которых были бы изучены по-добные взаимосвязи, приведенные результаты пока нельзя интерпретировать.
Профиль поверхности катализатора. К таким реакциям относятся этерификация, гидролиз слож -: ных эфиров, в том числе и жиров, инверсия сахарозы. Ионы металлов катализируют реакции окисления, полимеризации, гидролиза. Известно, например, что окисление пищевых жиров значительно ускоряется под действием ионов меди, железа, марганца. Достаточно присутствия в 1 кг жира 10 - 7 г меди или 10 - 6 г железа, чтобы его стойкость к окислению снизилась более чем наполовину.
Например, катиониты в Н - форме могут применяться как катализаторы образования и гидролиза сложных эфиров, дегидратации спиртов, инверсии сахарозы. Аниониты с сильноосновными анионами используют как катализаторы при конденсациях типа реакции Кневенагаля, при альдольных и бензоиновых конденсациях. Преимущество этих катализаторов по сравнению с растворимыми катализаторами состоит в том, что они легко отделяются от продуктов реакции, и притом, как правило, получаются более чистые продукты.
В паровой фазе окисленные угли ускоряют дегидратацию спиртов [170], изомеризацию олефинов [171] и др. На примере реакций этого типа в растворе - инверсии сахарозы, этерификации, гидролиза эфи-ров, пинаколиновой перегруппировки и др. - была показана отчетливая связь между каталитическим действием активных углей и природой их поверхности. Активный уголь - анионит - практически не оказывает влияния на течение указанных реакций. В присутствии окисленного угля наблюдается значительный каталитический эффект. Перераспределение электронной плотности от протогенных ОН-групп на я-электронную систему графитоподобных макромолекул снижает эффективный отрицательный заряд кислорода и облегчает отщепление протонов. Поэтому кислотность поверхностных фенольных и карбоксильных гидроксильных групп угля оказывается значительно большей, чем таких же групп у других катионитов.
Примером гомогенных каталитических реакций являются этери-фикация и омыление сложных эфиров, катализируемые кислотами, разложение пероксида водорода под действием ионов в растворе, инверсия сахарозы и мутаротация глюкозы в присутствии кислот и оснований, полимеризация олефинов в жидкой фазе под действием серной кислоты, полимеризация олефинов в жидкой или паровой фазе под действием трифторида бора и фторида водорода, алкилирование парафинов или бензола олефинами в присутствии трифторида бора или фторида водорода и др. Очень широко распространены гомогенные каталитические реакции в природе. Синтез белков и обмен веществ в биологических объектах совершаются в присутствии биокатализаторов, получивших название ферментов, или энзимов.
Примером гомогенных каталитических реакций являются этери-фикация и омыление сложных эфиров, катализируемые кислотами, разложение пероксида водорода под действием ионов в растворе, инверсия сахарозы и мутаротация глюкозы в присутствии кислот к оснований, полимеризация олефинов в жидкой фазе под действием серной кислоты, полимеризация олефинов в жидкой или паровой фазе под действием трифторида бора и фторида водорода, алкилирование парафинов или бензола олефинами в присутствии трифторида бора или фторида водорода и др. Очень широко распространены гомогенные каталитические реакции в природе. Синтез белков и обмен веществ в биологических объектах совершаются в присутствии биокатализаторов, получивших название ферментов, или энзимов.
В кислой среде инверсия протекает даже при комнатной температуре, хотя и весьма медленно; однако чем выше кислотность среды, тем быстрее идет инверсия сахарозы.

Примером гомогенных каталитических реакций являются этери-фикация и омыление сложных эфиров, катализируемые кислотами, разложение пер екиси водорода под действием ионов в растворе, инверсия сахарозы и мутаротация глюкозы в присутствии кислот и оснований, полимеризация олефинов в жидкой фазе под действием серной кислоты, полимеризация олефинов в жидкой и паровой фазе под действием трехфтористого бора и фтористого водорода, алкилирование парафинов или бензола олефинами в присутствии трехфтористого бора или фтористого водорода и др. Очень широко распространены гомогенные каталитические реакции в природе. Синтез белков и обмен веществ в биологических объектах совершаются в присутствии биокатализаторов, получивших название ферментов, или энзимов.
Изменение содержания инверта в зависимости от концентрации сахарозы. Результаты этих опытов указывают на то, что загрязненные сахарные растворы обладают буферным действием по отношению к каталитическому действию Н - ионов на реакцию инверсии сахарозы.
Количественной теории разбавленных растворов электролитов до 1923 г. не существовало [17]; многие авторы постулировали дуалистическую теорию катализа, согласно которой предполагается, что при инверсии сахарозы [18 - 20], гидролизе сложных эфиров [21] и в реакции между ацетоном и иодом в водных растворах [22] проявляется каталитическое действие молекул кислот: НС1, CC1SCOOH и СНСЦСООН.
Реакция экзотермпчна, и так как отвод тепла из большой массы затруднителен, то температура постепенно поднимается, увеличивая ее скорость; реакция сопровождается подкислением мелассы, что вызывает инверсию сахарозы и накопление моносахаридов - одного из необходимых компонентов. В мелассе содержится значительное количество аминокислот, кроме того, некоторые промежуточные продукты реакции сохраняют свободные аминогруппы.
К такому же выводу приводят и результаты проведенного нами сравнительного изучения каталитического действия окисленного угля ОУ и синтетических катионитов КУ-2 и КБ-4П-2 в целом ряде протолитиче-ских реакций кислотного типа - инверсии сахарозы, гидролиза и образования уксусноэтилового эфира, пинаколиновой перегруппировки и др. Известно [11, 12], что в отличие от сильнокислотных сульфокатионитов типа КУ-2 карбоксильные смолы практически не катализируют подобные процессы.
Нормы расхода сырья на производство 100 дал ( 1 дал - 10 л) готового напитка рассчитывают с учетом содержания сухих веществ в сырье, содержания сырья в готовом напитке, прироста сухих веществ за счет инверсии сахарозы и фактических потерь сухих веществ при производстве напитка.
Общий кислотный или общий основной катализ наблюдается не во всех реакциях, катализируемых кислотами или основаниями. При инверсии сахарозы, разложении диазоуксусного эфира, гидролизе этилортоформиата в разбавленных водных растворах удельная скорость пропорциональна концентрации ионов гидроксония в пределах точности измерений; такой катализ называют специфическим катализом ионами лиония. Если скорость реакции в водном растворе пропорциональна концентрации ионов гидроксила или в спиртовом растворе - ионов этилата, то такой катализ называют специфическим катализом лиат-ионами.
Реакция инверсии сахарозы проводится при комнатной температуре в присутствии ионов водорода, служащих катализатором.
Из графика вид - но, что с увеличением пористости катионита ( с уменьшением содержания дивинилбензола) возрастает увеличение содержания инверта. Следовательно, инверсия сахарозы находится в прямой линейной зависимости от пористости катионита. Такая зависимость является точным доказательством влияния скорости диффузии сахарозы внутрь зерна и инвертного сахара из зерна катионита на скорость инверсии сахарозы.
Это уравнение было использовано Амисом и Джаффе при анализе экспериментальных данных по инверсии сахарозы и мутаротации глюкозы в соляной кислоте. Катализируемая кислотой инверсия сахарозы, использованная при проверке следствий из уравнения (2.50), была изучена [9] в водно-диоксановых смесях, а катализируемая кислотой мутаротация глюкозы была изучена Диасом и Хиллом [10] в смесях воды с метанолом.
Известно несколько попыток объяснения особенностей катализа концентрированными водными растворами кислот. Измеряя скорость инверсии сахарозы концентрированными кислотами, Ганч полагал, что он получает данные об относительной силе гомогенных неионизированных кислот, тогда как фактически причиной наблюдавшегося им неодинакового повышения каталитической активности является солевой эффект, вызванный повышением концентрации ионизированной кислоты ( стр.
Объемный эффект активации для реакции С НаВг CH3ONa. Из данных, собранных в табл. 13.5, видно, что классификация реакций по значению предэкспоненциального множителя Аг уравнения Аррениуса справедлива и для водных растворов. Катализируемая ионами водорода инверсия сахарозы относится к быстрым реакциям и для нее AVC положительно. Реакции гидролиза метил-ацетата и у-оксибутиролактона медленные и для них AVC - отрицательно. Те же закономерности обнаруживаются и для ионных реакций, к рассмотрению которых мы переходим.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11