Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №7

По промышленному способу древесную щепу сначала обрабатывают 5,5 кратным объемом 0,5–1,5 %-ной соляной кислотой 0,5–1 часа в автоклаве при 120–125 °C для растворения гемицеллюлозы. Раствор (содержит около 2 % сахара) нейтрализуют содой и используют для получения технического спирта, кормовых дрожжей и т. д. (только не в пищу). Остаток (целлолигнит) промывают водой (не менее 4-х раз), сушат при 290–300 °C (до 8 % влажности и темно-коричневой окраски, затем гидролизуют 6-кратным объемом 41 %-ной соляной кислоты^[82]) 32 часа при охлаждении до 20 °C (последовательно пропуская раствор через 4 емкости с целлолигнитом, каждый раз меняя их очередность для максимального насыщения раствора сахарами и использования древесины). Потом из гидролизного раствора соляную кислоту отгоняют сначала под вакуумом (при 30–50 мм рт. ст, чтобы не разрушать глюкозу сильным нагревом), затем продувкой пара (тоже под вакуумом). Упаренный раствор разбавляют водой в 3 раза и нагревают 1–3 часа до 100–130 °C (для инверсии остатков декстринов в глюкозу), потом в нем остатки соляной кислоты (0,5–1 %) нейтрализуют пищевой содой, раствор очищается древесным углем, упаривается (под вакуумом) и из него кристаллизуется (через перекристаллизацию) глюкоза. На 1 кг. глюкозы расходуется 4–5 кг древесины, 1,7–2 кг хлористого водорода. Отогнанная соляная кислота идет на новый цикл, предварительно доведенная до нужной концентрации насыщением хлористого водорода, (его получают взаимодействием соляной кислоты с 50 %-ным раствором хлористого кальция при 120 °C, отнимающего у нее воду, с последующей регенерацией раствора упариванием^[83]. Процесс можно упростить и ускорить. Если гидролиз гемицеллюлозы вести без автоклава 2,5–3 %-ной кислотой при 100 °C и если гидролиз целлолигнита вести в одной емкости путем пропитки ее 44–45 %-ной соляной кислотой при 0 °C или — 10 °C с последующим насыщением массы газообразным хлористым водородом до 48 %-ной кислоты при 20 °C (время сокращается до 6 час, расход соляной кислоты — 0,94 кг на 1 кг сухого сырья)^[84], а также, если отказаться от выделения кристаллической целлюлозы и использовать уваренный глюкозный сироп. Несмотря на упрощения и доступность аппаратурного оформления (для отгонки кислоты могут быть использованы с некоторыми изменениями вакуумные водоструйные системы), применение этой технологии в бытовых условиях достаточно сложно и опасно из-за высокой летучести и агрессивности соляной кислоты (необходима хорошая вентиляция, тщательная герметизация оборудования, защита окружающей среды и людей). Более удобен гидролиз древесины малыми количествами концентрированной серной кислоты. Сначала древесные опилки обрабатывают разбавленной серной кислотой для удаления гемицеллюлозы (например, 5-кратным объемом 2,5–3 %-ной кислоты при 100 °C), и полученный целлолигнит тщательно сушат (до 4–5 %-ной влажности). Затем по одному из способов целлолигнит смачивался 0,2–0,15 кратным количеством 40–42 %-ной серной кислоты, пропускался 12–15 раз через вальцы с зазором 0,2 мм при 100–110 °C до образования темно-коричневой или черной эластичной массы (в других опытах массу мяли на шаровых или вибромельницах). Затем массу разводили водой до создания 5 %-ной концентрации кислоты и проводили 5 час ее инверсию на кипящей водяной бане. Раствор отжимали от остатка, кислоту нейтрализовали мелом и осаждали в виде гипса,^[85]отфильтрованный раствор упаривали. Выход сахаристых веществ — 53 % от сухого целлолигнита (или 88 % от теоретического)^[86] Можно обойтись без вальцов и мельниц, если целлолигнит смешать с 1-кратным по весу количеством 70 %-ной серной кислоты (гидролиз идет 48 часов при 18 °C).^[87] Кислоту регенерируют диализом (помещая массу в целлофановом мешочке в чистую воду, упаривая последнюю потом до нужной концентрации кислоты) или электродиализом. Простейшая электродиализная установка — пористый сосуд (например, из слабообожженной глины) с гидролизной массой разбавленной водой до 3 %-ной концентрации кислоты и катодом опускается в стеклянный сосуд с подкисленной водой и анодом. Оба электрода — угольные (от электрощеток, батареек и т. д.). К аноду отгоняется до 91 % кислоты. Расход энергии 1 квт-час на 1 кг H₂SО₄ (при напряжении 2 V)^[88].

Все используемые кислоты и другие химикаты должны быть химически чистые. Оборудование — из кислотостойких материалов. Все манипуляции с кислотами должны вестись в вытяжном шкафу или на открытом воздухе с соблюдением техники безопасности работы с кислотами. Конечный продукт обязательно проверять на отсутствие кислоты (pH не менее 5), тяжелых металлов.

Дрожжи (кормовые)