Безазотистые органические растворимые несахара свеклы

19-12-2016, 10:14

К органическим растворимым несахарам свеклы относятся уже рассмотренные нами редуцирующие вещества и пектиновые вещества. Большая часть последних (2,4% по массе свеклы) находится в нерастворимом состоянии — в мякоти, но некоторое количество (0,10%) оказывается и в соке.
Из остальных безазотистых растворимых веществ свеклы главное место принадлежит органическим кислотам (0,47%, или почти половина всех безазотистых растворимых несахаров).
Очень небольшое (сравнительно) количество содержится в свекле жиров (0,03%) или подобных им веществ. К безазотистым же несахарам относятся сапонины, образующие пену.
Физические свойства. 1. Все перечисленные безазотистые органические кислоты растворимы в воде.
2. Вращательная способность имеется лишь у яблочной кислоты: [α]D20 = —3,07°, у солей ее — от —9,84 до —7,03° и у винной кислоты [α]D20 = +14,03°.
Молочная и оксилимонная кислоты, хотя и имеют асимметрический углерод, вращения не обнаруживают (рацемические смеси).
Растворимость солей в воде. 1. Из солей кальция растворимы в воде (растворимость 0,5% или выше) соли следующих кислот: малоновой, янтарной, глутаровой, адипиновой, аконитовой, гликолевой, молочной, яблочной, глиоксилевой (из перечисленных адипиновокальциевая соль растворима сравнительно хуже). У солей кальция прочих кислот растворимость мала (щавелевая, лимонная, винная, оксилимонная, трикарбаллиловая).
В присутствии сахара с повышением его концентрации растворимость (на 100 мл) обычно падает.
В щелочных сахарных растворах, по нашим наблюдениям, растворимость всех солей кальция повышается. При этом, по-видимому, образуются растворы комплексных соединений и коллоидные растворы.
2. Свинцовый уксус осаждает все перечисленные кислоты, кроме гликолевой, молочной и яблочной кислот, свинцовые соли которых растворимы в воде (для яблочной плохо растворимы).
3. Соли щелочных металлов всех перечисленных кислот растворимы в воде. Кислые соли калия обычно менее растворимы, чем основные (особенно для винной кислоты: при температуре 15°С растворимо лишь 0,453%, но при 100°С — 6,9%).
Химические свойства. Почти все органические безазотистые кислоты свеклы в условиях сахарного производства устойчивы и химически не изменяются.
Исключением является глиоксалевая кислота, которая под действием щелочной реакции (гидроксил как катализатор) претерпевает самоокисление-восстановление (реакция Канниццаро), т. е. альдегидная группа одной молекулы глиоксалевой кислоты окисляется в кислотную, в то время как альдегидная группа другой молекулы восстанавливается в спиртовую. Таким образом получаются две кислоты — щавелевая и гликолевая.
Лимонная кислота при нагревании с водой может частично превращаться в аконитовую кислоту, выделяя воду.
Жиры. «Сырого» жира (т. е. веществ, растворимых в эфире) свекла содержит очень мало — около 0,03%. Этот жир является глицеридом жирных кислот (олеиновой, брассидиновой и пальмитиновой).
Со щелочами, а следовательно и с известью, жиры свеклы дают обычную реакцию омыления с образованием глицерина и солей жирных кислот (кальциевые соли нерастворимы).
Кроме обычных жиров, «сырой» жир свеклы содержит также близкие к жирам по составу и свойствам лецитины (труднорастворимые в эфире и растворимые в спирте, тогда как жиры хорошо растворимы в эфире и трудно — в спирте). Они также представляют собой глицериды, в молекуле которых вместо одной из жирных кислот имеется фосфорная кислота, связанная одновременно с азотистым основанием (холином или бетаином).
Лецитин обладает основными свойствами (растительное основание), так как содержит в молекуле замещенный аммоний.
Под влиянием щелочей лецитин весьма легко омыляется, отщепляя соли жирных кислот, фосфорную (сначала глицеринофосфорную) кислоту и холин.
Сапонины — малоисследованные ядовитые (особенно для рыб) вещества, относимые к разряду глюкозидов. Их особенностью является способность с водой давать обильную пену, даже если они присутствуют в минимальных количествах. Следовательно, это чрезвычайно поверхностно-активные вещества,, дающие, кроме того, на поверхности твердую пленку, делающую пену весьма стойкой.
Сапонин (С28Н44О9*2Н2О) найден в свекле Смоленским (в свекловичном соке — коллоидный раствор). По Смоленскому, в свекле содержится до 0,3% сапонина (он сосредоточен в поверхностном слое свеклы, особенно хвостика свеклы), а в диффузионном соке — 0,1% (в виде соли магния). Его можно найти также в осадках диффузионных подогревателей. Он представляет собой соединение так называемого сапогенина и глюкуроновой кислоты, на которые он и распадается при гидролизе кислотами.
Сапогенин содержит пять бензольных колец, соединенных по типу фенантрена.
Сапонин слаборастворим в воде, растворяется в спирте, щелочные соли растворимы в воде (пенящиеся растворы); соль кальция нерастворима. Вращательная способность [α]D = 31,9°. Свинцовым уксусом осаждается.
Сапогенин найден в пене сточных вод завода, в осадках диффузионных подогревателей и в дефеко-сатурационном осадке (0,3—0,6%).