khimie.ru

Получение глюкозы. Как вам известно, крахмал является полисахаридом с формулой (С₆Н₁₀О₅)_n. Поэтому, чтобы из него получить моносахарид глюкозу, формула которой С₆Н₁₂0₆ необходимо гидролизовать крахмал.

(С₆Н₁₀О₅)_n + Н₂O = nС₆Н₁₂O₆.

В результате получается n молекул глюкозы.

Гидролиз крахмала происходит только при температуре не ниже 100 °C в присутствии катализатора. Наилучшими катализаторами являются серная или соляная кислоты.

Процесс гидролиза можно вести при атмосферном давлении в открытых котлах и при увеличенном давлении до 2,5 атмосфер в автоклавах.

В колбу емкостью 1 л всыпьте 200 г сухого крахмала и прилейте 400 мл воды. Колбу встряхните несколько раз. Образуется крахмальное молоко. В эмалированную или медную кастрюлю или медный котелок налейте 600 мл воды и нагрейте ее до кипения. В кипящую воду влейте осторожно тонкой струей 2,2 мл химически чистой серной кислоты (уд. вес 1,84), затем осторожно из колбы приливайте крахмальное молоко. Если кипение жидкости прекратится, приостановите вливание крахмального молока, иначе начнется клейстеризация. Если произойдет клейстеризация, нужно прекратить вливание крахмального молока и продолжать кипятить массу до тех пор, пока не исчезнет клейстер. Только после этого постепенно приливайте крахмальное молоко. Как только жидкость снова закипит, начинайте медленно вливать крахмальное молоко, все время помешивая. Крахмальное молоко необходимо взбалтывать, иначе крахмал осядет на дно колбы.

По окончании вливания крахмального молока заметьте время и продолжайте кипятить жидкость в течение полутора часов. В случае выкипания жидкости прибавляйте воду, сохраняя первоначальный объем.

Через полтора часа возьмите ложкой или пипеткой немного жидкости и влейте ее в маленькую фарфоровую чашечку, дайте остыть, а затем прилейте 1-2 капли раствора йода. Наблюдайте за изменением цвета жидкости. Если жидкость окрасилась в синий цвет, нагревание продолжайте не менее получаса, так как крахмал еще не весь гидролизовался. Если же жидкость приняла красно-бурую или бурую окраску, значит, крахмал гидролизовался, но в растворе имеется декстрин, в этом случае нагревание продолжайте еще 15-20 минут, после чего возьмите пробу в маленький стаканчик, в котором налито немного чистого этилового спирта, и наблюдайте. Появление мути указывает на наличие следов декстрина. Нагревайте раствор еще 5 минут и процесс получения глюкозы на этом заканчивайте.

Патока готова, но в ней находится свободная серная кислота, которую необходимо удалить; это достигается нейтрализацией при помощи карбоната кальция. 2 г чистого мела и 3 г тонко размолотого мрамора разболтайте в воде и по ложечке прибавляйте в раствор патоки, все время размешивая. Происходит вскипание и шипение раствора. Приливание продолжайте до тех пор, пока не прекратится шипение и вскипание. Затем возьмите пробу на лакмус или конго красное.

По окончании нейтрализации жидкость оставьте отстаиваться. Осветленный раствор осторожно слейте с осадка на полотняный фильтр. Осадок фильтруйте отдельно. Если жидкость получится мутная, ее профильтруйте еще раз через полотняный фильтр, предварительно хорошо промытый в горячей воде.

Прозрачную бесцветную жидкость слейте в какой-либо широкий сосуд (большую фарфоровую чашку, миску и т. п.) и выпаривайте, подложив под дно чашки асбестированную сетку. Прокладка необходима для того, чтобы нагревание шло равномерно и патока не подгорала. Выпаривание проводите до тех пор, пока удельный вес патоки будет равен 1,45. Если не представляется возможным определить удельный вес патоки при помощи ареометра, определение ее готовности можно сделать на глаз. После того как жидкость упарится до половинного объема, возьмите немного патоки на ложечку, дайте ей остыть, затем осторожно сливайте ее и наблюдайте за падением капель. Если капля падает с ложки и тянет за собой нить жидкости, которая после падения капли подтягивается вверх к ложечке, то патока готова.

Патока, выпускаемая заводами, должна иметь удельный вес не ниже 1,42 и не выше 1,47. Кислотность допускается до 0,04 %, но вообще этого нужно избегать и давать совершенно нейтрализованную патоку. Наличие глюкозы определяется при помощи фелинговой жидкости.

Для того чтобы получить кристаллическую глюкозу, необходимо жидкость после окончательного вливания крахмального молока кипятить еще 3-4 часа и только после этого нейтрализовать.

После выпаривания и доведения жидкости до удельного веса 1,45 масса густеет, а через сутки кристаллизуется и затвердевает.