Mulți ani în urmă, înainte de a existat materiale plastice și polimeri sintetici, care este aproape la fel de vechi ca și Pământul însuși acolo, natura a folosit polimeri naturali pentru a deveni posibilă viața. Polimeri (din pi greacă # 959; # 955; # 973;. - - "mulți" și # 956; # 941; # 961; # 959; # 962; - „parte“) - substanțe anorganice și organice, și amorfi obținute prin repetarea multiplă a diferitelor grupe de atomi numite „monomeri“ care sunt conectate în legături chimice sau coordonare macromoleculă lung. Polimer - un compus moleculară mare, o substanță cu greutate moleculară ridicată (de la câteva mii la câteva milioane).
Ne gândim la polimeri naturali, altele decât cele din polimeri sintetici, pentru că nu putem lăuda că ele sunt rodul ingeniozității noastre, iar companiile chimice nu le poate vinde pentru a genera venituri. Cu toate acestea, toate acestea nu face polimeri naturali mai puțin importante. De fapt, se dovedește că acestea sunt chiar mai importante decât în mare parte sintetice.
Polimeri organici naturali (biopolimeri) reprezintă baza organismelor vegetale și animale.
Proteinele sau proteinele au fost primul exemplu poliamide. Proteinele sunt materialul organic principal din care sunt construite celulele animale (în celulele vegetale de proteine conținute mai puțin).
Functia de proteine din organism sunt universale: enzimatic, structural, receptor, contractile, siguranta, transport, reglementare.
Enzimele sunt una dintre cele mai importante tipuri de polipeptide, care sunt un element cheie pentru apariția vieții pe Pământ. Toate organismele vii folosesc enzime pentru a construi, modifica și distruge alți polimeri discutate aici. Enzimele sunt catalizatori care efectuează locuri de muncă bine definit.
Silk - una dintre polipeptide unice, care a început să fie utilizat pentru o lungă perioadă de timp, datorită proprietăților sale excelente.
Acidul nucleic se realizează stocarea, reproducerea și realizarea informației genetice, a gestiona precis biosinteza proteinelor swing in celule. ADN și ARN
ADN-ul și ARN-ul conține un circuit de bază format din unități de glucoză. Prin urmare, ele fac parte din grupul de polimeri polizaharide, deși în cazul ADN-ului și ARN-ului este grupelor laterale sunt bine ordonate, acești polimeri confere proprietăți unice ale acestora.
O altă familie de polizaharide includ amidon și celuloză.
Celuloza este polimerul de bază din care a construit planta. Lemnul este compusă în principal din celuloză. Celuloza este un grad ridicat de cristalinitate, prin urmare, nu se dizolvă aproape nimic. Bumbacul este unul dintre soiurile de pastă, pe care le folosim de multe ori în hainele noastre. Faptul că bumbacul este insolubil în apă fierbinte, este foarte important pentru noi. În caz contrar, hainele noastre ar dizolva atunci când încercați să-l spele. Celuloza are de asemenea proprietatea frumos că, dacă-l umed și apoi cheltui pe un fier fierbinte, ea a fost din nou nivelat și netezite. Acest lucru oferă un aspect ordonat de hainele noastre (cel puțin pentru o vreme), dar cu toate acestea, este ușor să se spele pe orice murdărie, atunci când l-am șterge.
Fiind în natură
Amidon - amestec de polizaharide găsite în plante sub formă de granule,
cu iod dă o culoare albastră caracteristică; pudră albă. Insolubil în apă rece, se umflă în forme de apă caldă o soluție coloidală (pastă de amidon). În apă, adăugarea de acid (dilua H2 SO4 și colab.) Deoarece catalizatorul este treptat hidrolizat pentru a reduce greutatea moleculară pentru a forma „amidon solubil“, dextrine, până la glucoză. Amidonul este plantele de rezervă de carbohidrați rasprosranenny; astfel încât în cel mai frecvent utilizate pentru instalațiile de producție de amidon, tuberculii de cartof conțin amidon până la 24%, boabe de grâu - până la 64% din orez - 75% porumb - 70%.
Produsă în frunze, ca urmare a fotosintezei și este depozitată în rădăcini, în tuberculii și semințelor sub formă de granule care au o dimensiune, formă și structură internă, caracteristică pentru fiecare specie de plantă.
granulele de amidon sunt eterogene, ele conțin în afară de polizaharide, apa (10-20%) și cantități foarte mici de fosfați, dioxid de siliciu, acizi grași, lipide și altele. Starch Polizaharidele sunt compuse din reziduuri de D-glucoză în forma sa-aD glucopiranoză și gradul de polimerizare diferite și caracterul legăturilor și-D-glucopiranoză unități. polizaharide de amidon pot fi împărțite în două fracții majore. amiloza și amilopectina.
Amiloza și amilopectina izolate acționând asupra soluțiilor de amidon de săruri (MgSO4, (NH4) 2SO4, Na2SO4) conținând alcool n-butilic, cu încălzire la 120 de grade, urmat de precipitare la 70 de grade amiloza și amilopectina, la 20 de grade. soiuri speciale de porumb utilizate pentru producerea de amiloză. Amidonul care conține 55-75% amiloză. Amilopectină (amioka) produc de asemenea acțiune ceros kukuruzy.Pri enzimelor sau încălzire este hidrolizat cu acizi. Amidonul este fără gust.
Fabricarea amidonului este cunoscută încă din antichitate. Amidon de grâu deja preparate în cele mai vechi timpuri în insulele mediteraneene, în Grecia antică și Roma. Grâul au fost îmbibate în cuve din lemn zaharisit-Doi, fermentat și apoi frământat picior-E, apoi masa a fost trecut printr-o pânză sau sită; rezultând pastă de amidon precipitat în colonisti speciale, nerafinate colaps unse pe pietre mici și uscate la soare. Începe producția de amidon din grâu în alte Stra-europene încearcă din secolul al XVI-lea. În secolul al XVII-lea. aproape simultan cu răspândirea culturii de cartof, importate din America, a început să producă amidon din cartofi. Dezvoltarea mai largă a producției de amidon din cartofi obținut la sfârșitul secolului al XVIII-lea. după manual invenție spatula și apă re-mașină-l la unitate. Dezvoltarea producției de cartofi și porumb Nepo-sredstvenno referitoare la forma de energie utilizată. Înlocuirea manuală reductibile-ing sau tracțiune cal pe unități mecanice, cu o tranziție treptată în primul rând la utilizarea de abur și apoi energie electrică a dus la schimbări semnificative nu numai proiectează mașini și dispozitive, dar, de asemenea, modalități de desfășurare a operațiunilor majore: măcinare rezultat-TION a materiilor prime, separarea amidonului și amidon și proteine suspensii, etc.
Principalele etape ale prelucrării materiilor prime care conțin amidon au fost și continuă să fie:
pretratarea materiilor prime din impurități;
distrugere structura prealabilă prime chimice și biologice cal ca metode de reducere a consumului de energie în timpul de măcinare;
materie primă măcinare în componente Nye distincte; Măcinare se face într-o răzătoare de diverse dispozitive, acțiunea suprafeței prevăzută cu un număr mare de dinți, care se rotește sau suprafața în sine, sau masa pulverizat. Dinții, datorită presiunii, să fie zdrobite materialul penetrant și rupe particulele mici. Celuloza obținută din răzătoare, se compune din granule de amidon, și particule mici de amenzi pulpă din celule rupte și diluat cu apă.
fractionating masa zdrobită cu un aparat cu o singură celulă de separare onoruri mediu lichid materie primă și este dătătoare însoțită și fluide de extracție;
extracția amidonului și concentrarea produselor secundare în instalațiile multiloop de recirculare;
care însoțește regenerarea și fluidele de extracție sunt reciclate în procesul următor;
scăderea consumului net de apă prin reciclare în procesul de producție protses-CE.
Pentru a aplica metoda amidonului de purificare încordare multiple printr-o sită fină. În centrifugi la scară industrială purificată amidon.
În etapa finală a amidonului este uscat. Tehnica cea mai comună de uscare amidon - este uscarea pe rafturi în cuptoare speciale. Cadre cu pânză întinsă pe ele un dur, încărcate cu amidon umed, se introduc prin deschiderile din pereții transversali ai camerelor și deplasate de grinzi orizontale, dispuse pe pereții laterali. Mai mult spus uscarea oferit ca așa-numitele. uscătoare mecanice dotate cu mijloace pentru deplasarea mecanică a amidonului.
amidon de cartofi este comercializat sub formă de bucăți sau sub formă de pudră sau făină. Pentru pulverizarea amidonului folosit de preferință cu bile mori dispozitiv special.
Amiloza și amilopectina izolate acționând asupra soluțiilor de amidon de săruri (MgSO4, (NH4) 2SO4, Na2SO4) conținând alcool n-butilic, cu încălzire la 120 de grade, urmat de precipitare la 70 de grade amiloza și amilopectina, la 20 de grade. soiuri speciale de porumb utilizate pentru producerea de amiloză. Amidonul care conține 55-75% amiloză. Amilopectină (amioka) este produs din porumb ceros.
Selecția de materii prime vegetale pentru producția de amidon, nu depinde numai de prețul lor și conținutul de amidon, dar și pe proprietățile lor. Mai ușoară amidonul extras din orice părți de plantă are o densitate mai mică decât țesutul care închide-l, și mai puțin conține substanțe azotate invaluitoare granule de amidon. Prin urmare, extracția amidonului din cartofi mai ușor decât din semințele tari care conțin mai multe proteine, ceea ce grâu, orez și altele. Unele materiale, de exemplu, din semințele leguminoase, datorită foarte aproape agitând aceste proteine și granulele de amidon, extragerea apei amidon simplu spălarea este imposibilă ; amidon obținut din altă selecție a plantelor este îngreunată datorită prezenței colorantului, tanic și colab., substanțe dificil să se separe de amidon. Din cauza condițiilor de mai sus, un număr relativ mic de materiale vegetale utilizate pentru producerea fabrica de amidon.
In prezent, cea mai mare cantitate de amidon obținut din cartof. Mai multe producții recente aparține obținerea amidonului din orez, comun în Anglia și fabricate din porumb, produs pe scară largă în America.
În ceea ce privește utilizarea altor tipuri de materii prime care conțin amidon, în ultimul deceniu, producția de amidon din sorg, orez, orz, manioc cu a crescut semnificativ în principal echipamente de-TION a tehnologiilor tradiționale.
Utilizarea industrială a amidonului
și derivații săi
Amidonul este mare extraordinară și utilizarea diferitelor industrii. Acesta este transformat în sirop și glucoză. Industria alimentară este unul dintre cei mai mari consumatori de amidon și a produselor din amidon. În plus, o cantitate mare de amidon este vândut ca un produs finit pentru uz casnic. amidonuri nemodificați și modificate și glucoză sunt utilizate în industria alimentară, cu una sau mai multe dintre următoarele scopuri:
Direct ca jeleu de amidon gelatinizat.
Deoarece agentul de îngroșare, prin proprietăți vâscoase (în supe, alimente pentru copii, sosuri, sosuri.)
Ca material de umplutură, care face parte din conținutul solid de supe, plăcinte.
Ca liant pentru fixarea în masă și pentru a preveni uscarea în timpul prigotovleniya- (produse mezeluri și produse din carne).
Ca stabilizatori, datorită capacității ridicate de amidon de a reține umezeala.
Aplicarea glucozei unor clase de pâine și produse de panificație dospite au avantaje incontestabile, deoarece glucoza asimilat direct de către celulele de drojdie, prin care are loc mai complet și rapid fermentarea. In plus, glucoza dă o culoare crusta aurie și prelungește termenul de valabilitate al pâinii.
Melasă și glucoza sunt utilizate pe scară largă ca îndulcitor în cofetărie. Pe lângă acestea răspândite în amidon industria de patiserie, se folosește, de asemenea, amidonurile native și modificate pentru a produce mai multe tipuri de bomboane; cum ar fi jeleuri, caramele, guma de mestecat tare și moale, caramel, Fudge si incantare turcesc. Cererea principală a amidonului în producția de cofetărie constă în caramele și alte dulciuri specii de masă produse de cofetărie și ca ingredient în fabricarea unei topituri sau dulciuri pentru stropire pentru a evita lipirea împreună. Amilopectina utilizate ca adezivi în industria alimentară.
Amidon se referă la nevoia omului de carbohidrati.
Plantele, care sunt surse de amidon, a fost întotdeauna o parte importanta a dietei umane, care oferă 70-80% din caloriile consumate. Datorită distribuției largi a acestor plante, precum și costul redus, ușurința de modificare și regenerabilitatea surselor nu este surprinzător faptul că a existat o multime de moduri de utilizare non-alimentare de amidon. Amidonul acilată este utilizat pentru prepararea acoperirilor și agenți de îngroșare. Din filmul solid obținut tip amiloză celofan, insolubil în apă și solvenți organici. derivați de alchilici ai amidonului este utilizat în adezivi, lianți, acoperiri, spume, materiale de umplutură, agenți de floculare, materiale plastice, adezivi și modificatori de viscozitate. Ele pot fi, de asemenea, amidonuri că un tratament adecvat, de exemplu, oxidarea termică sau hipocloritul conferă proprietăți industriale speciale modificate.
Cel mai mare consumator de amidon este mai mare de a primi fabricarea hârtiei de 60% din cantitatea de amidon produs. Diferite tipuri de amidon sunt utilizate în diferite stadii ale producției de hârtie:
Adăugarea de agenți hidrofili, ceea ce este amidonul, pasta de lemn de măcinare crește umflarea fibrelor, flexibilitatea și elasticitatea acestora, în continuare, să contribuie la formarea de legături interfiber în hârtia finită, conferă elasticitate și rezistență la abraziune și fractură. De asemenea, adăugarea de amidon la pulpă contribuie la retenția de umplere. În general, în acest scop se utilizează amidonul ionic, cationic și anionic.
Pentru a îmbunătăți aspectul și imprimarea proprietăților hârtiei, crește puterea, hidrofobie conferind dimensionarea suprafeței este aplicată în presa de turnare, în care pe una sau pe ambele fețe ale țesăturii uscate parțial de hârtie sau carton este amidon (de obicei, oxidat sau carboxilată) aplicate.
În cazul acoperirii și de acoperire amidon servește ca acoperire și ca o componentă adezivă.
În producția de carton este utilizat ca amidon de dimensionare straturi plane și pentru lipirea foi de carton ondulat amidonul de adezivi pe bază cuprinde aproximativ 60% din totalul adezivilor naturali.
Amidonul este o bază comună pentru producerea de adeziv, care este cel mai des utilizat pentru lipirea hârtiei la materiale, cum ar fi sticla, vata minerala si argila. Amidonul de asemenea, poate servi ca un liant excelent pentru materialele non-hârtie, cum ar fi brichete de cărbune și de cărbune din elementele de plafon din vată minerală ceramice înainte de ardere.
Cel mai adesea un adeziv este utilizat pentru prepararea amidonului de porumb, cartof și tapioca. amidon de tapioca conferă un adezivi mai vâscoase și omogene. Ele sunt compoziții adezive stabile lichide care au un pH neutru, se prepară ușor și împerechere cu emulsii multe rășini sintetice. Porumb și orez amidonuri necesită mai mult timp pentru preparare și temperaturi mai ridicate pentru a atinge același grad de conversie. amidon de tapioca, oferind un adezivi oarecum mai puternic decât cartoful, în același timp, nu au miros și gust, ideal pentru producția de clei pentru timbre, plicuri și etichete.
Amidonul farmacie utilizat pentru prepararea alifii, tâlcuri, se utilizează ca agenți terapeutici tabletare excipient, ca bază pentru obținerea de înlocuitori de sânge, și produsul de hidroliză completă a amidonului - Glucoza este indispensabil și un preparat medical comun. Amidonul este de asemenea utilizat în compoziția resurselor de nutrienți în producția de antibiotice și vitamine.
Amidon ca materie primă utilizată în producția de etanol de alimente și medicamente. alcoolul n-butilic, acetonă, acid lactic, acid citric și acid gluconic, glicerol, 2,3-butilen glicol și produse suplimentare.
În ultimii ani, a existat o tendință de creștere a volumului producției de amidon. Și utilizarea sporită a amidonului și a derivatelor sale în diverse industrii.
Referințe: H. Tavildara, "Tehnologia chimică a produselor agricole" (Vol I, 1888.).