1
Samenvatting industriële chemie
1. koolhydraten
Inleiding
Afkomstig uit planten, via de fotosynthese:
X CO2 + yH2O Cx(H2O)y + x O2
Dit zijn poly-hydroxyverbindingen = aldehydefunctie/ ketonfunctie = aldosen/ketosen
Figuur 1: structuren niet vanbuiten te kennen
Sachariden worden ingedeeld:
osen of monosachariden
hierbij geld x = y bij “X CO2 + yH2O Cx(H2O)y + x O2”
- Zoete smaak
- Goed oplosbaar in water
- Door hydrolyse niet verder opsplitsbaar
- 1 of meer assymmetrische C-atomen = optisch actief
o Meestal van de D-reeks
Vb:
Figuur 2: D of L glucose structuur kennen
, 2
- De triosen (met 3 C’s)
o Bv : glycerin
- De tetrosen (met 4C’s)
o Bv : erythrulose, erythrose
- De pentosen (met 5 C’s)
o Bv ribose, arabinose, xylose, ribulose
- De hexosen (met 6C’s)
o Bv: glucose, mannose, galactose, fructose
Figuur 3: structuur fructose, te kennen
Glucose gaat over van een niet-ringstructuur naar een ringstructuur, door het ontstaan van een
hemi-acetaalvorming tussen de carbonyl C en de hydroxylfunctie in C 5. Naargelang de plaats van de
OH-functie krijgen we α of β-glucose.
Fructose maakt ook een soortgelijke ringsluiting:
Over het algemeen is geweten dat elk monosacharide 4 verschillende ringstructuren en een
openstructuur bezit die allemaal met elkaar in contact staan
, 3
Glucose
- Industrieel belangrijkste monosacharide
- Belangrijkste energieleverancier in levende cellen
- Vaste stof die oplosbaar is in water
- Optisch actief
- Zeer zoete stof
- Bij verwarming vormt het karamel
Wordt industrieel bekomen:
De hydrolyse van zetmeel in een zuur waterig milieu
Neutralisatie van het gebruikte zuur
Filtratie van de onzuiverheden
Verdampen van het overmaat aan water
Wordt dan op de markt gebracht onder de vorm van kristallen of stroop.
Kan ook nog worden toegepast voor:
- Grondstof voor voedingsmiddelen
- Chemicaliën voor de kunststofnijverheid ( polyesters)
- Chemicaliën voor in de farmacie
Fructose (= vruchtensuiker)
- Grootste zoetkracht van alle suikers
- Lost beter op in water
- Houdt water beter vast dan glucose ( vertraagt rekristallisatie van suiker)
- Zoetmaker in honing
Bereiding:
Via enzymatische omzetting van zetmeel
Of via hydrolyse van inuline
Invertsuiker is een equimoleculair mengsel van glucose en fructose in niet gebonden toestand.
Disachariden of osiden
- Zoete smaak
- Wel hydrolyseerbaar tot 2 monosachariden
Y= x-1 bij “X CO2 + yH2O Cx(H2O)y + x O2”
Bv:
- Rietsuiker (sucrose), lactose en maltose behoren tot deze groep
o Saccharose = sucrose of suiker
- Trisachariden : raffinose (zit in erwten en bonen)
Suikerfabricage
Grondstoffen:
- Suikerriet
, 4
o Grasachtige plant
o Voortplanting door stekken
- Suikerbiet
o 2-jarige platen met vlezige wortel (20% suiker)
o Sap met heleboel verschillende soorten suikers, zuren en aminozuren
o Reinheid = sacharose gehalte / totale hoeveelheid droge stof
Is initieel 70% bij suikerbieten
- Esdoor
- Suikeresdoorn
- Berk
- Sommige palmbomen
De suikerfabricage bestaat uit:
1) Rooien van de bieten (wassen en snijden tot snijdsels)
a. De bieten worden in kleine stukjes gesneden door messen met een speciale vorm die
geplaatst zijn op een horizontaal ronddraaiend schijf die de bodem vormt van een
verticale cilinder
b. Onder hun eigen gewicht drukken bieten zich op deze messen
c. En als reepjes (= snijdsels) vallen ze via de onderkant op een lopende band
2) Vormen van het ruwe stap via het diffusieprocedé
a. Hier worden de snijdsels in tegenstroom uitgeloogd met water van 80°C
i. Het rijkste sap wordt in contact gebracht met de verse snijdsels.
b. Kan gebeuren in
i. Een diffusiebatterij
ii. Verticale torens
iii. Speciaal ontwikkelde extractoren zoals in Tienen
c. Contacttijd bedraagt ongeveer 1 uur
d. De vaste stof die uit deze extractoren komt bedraagt alle niet oplosbare stoffen = de
pulp
i. Deze pulp kan nog verder worden uitgeperst en verwerkt worden tot
veevoerder
e. Dit gebeurt in omstandigheden wat ruwsap geeft met 22% suiker
3) Zuiveren van het bekomen sap
a. Inkalken : een hoeveelheid calciumoxide (CaO) onder de vorm van kalkmelk wordt
toegevoegd
i. De voorkalking: pH kan wel oplopen tot 11
1. de aanwezige zuren worden omgezet tot onoplosbare calciumzouten
2. de aanwezige eiwitten ontbonden of neergeslagen
3. hoge pH gaat inversie van de saccharose tegen, en is optimaal voor
het uitvlokken van colloïden
ii. de hoofdkalking : restant kalk wordt toegevoegd en de pH stijgt tot 12
1. resterende suikers worden alkalisch afgebrooken tot zuren en in het
alkalisch milieu omgezet naar zouten
2. amines worden verzeept in aminozuren en ammoniak
iii. door gebruik van een lichte overmaat CaO krijgen we een oplosbaar
monosucraat wat ervoor zorgt dat er in verdere processtappen een minder
slijmerig en dus beter filtreerbaar filtraat gevormd zal worden
iv. hiervoor is dus een kalkoven nodig:
Samenvatting industriële chemie
1. koolhydraten
Inleiding
Afkomstig uit planten, via de fotosynthese:
X CO2 + yH2O Cx(H2O)y + x O2
Dit zijn poly-hydroxyverbindingen = aldehydefunctie/ ketonfunctie = aldosen/ketosen
Figuur 1: structuren niet vanbuiten te kennen
Sachariden worden ingedeeld:
osen of monosachariden
hierbij geld x = y bij “X CO2 + yH2O Cx(H2O)y + x O2”
- Zoete smaak
- Goed oplosbaar in water
- Door hydrolyse niet verder opsplitsbaar
- 1 of meer assymmetrische C-atomen = optisch actief
o Meestal van de D-reeks
Vb:
Figuur 2: D of L glucose structuur kennen
, 2
- De triosen (met 3 C’s)
o Bv : glycerin
- De tetrosen (met 4C’s)
o Bv : erythrulose, erythrose
- De pentosen (met 5 C’s)
o Bv ribose, arabinose, xylose, ribulose
- De hexosen (met 6C’s)
o Bv: glucose, mannose, galactose, fructose
Figuur 3: structuur fructose, te kennen
Glucose gaat over van een niet-ringstructuur naar een ringstructuur, door het ontstaan van een
hemi-acetaalvorming tussen de carbonyl C en de hydroxylfunctie in C 5. Naargelang de plaats van de
OH-functie krijgen we α of β-glucose.
Fructose maakt ook een soortgelijke ringsluiting:
Over het algemeen is geweten dat elk monosacharide 4 verschillende ringstructuren en een
openstructuur bezit die allemaal met elkaar in contact staan
, 3
Glucose
- Industrieel belangrijkste monosacharide
- Belangrijkste energieleverancier in levende cellen
- Vaste stof die oplosbaar is in water
- Optisch actief
- Zeer zoete stof
- Bij verwarming vormt het karamel
Wordt industrieel bekomen:
De hydrolyse van zetmeel in een zuur waterig milieu
Neutralisatie van het gebruikte zuur
Filtratie van de onzuiverheden
Verdampen van het overmaat aan water
Wordt dan op de markt gebracht onder de vorm van kristallen of stroop.
Kan ook nog worden toegepast voor:
- Grondstof voor voedingsmiddelen
- Chemicaliën voor de kunststofnijverheid ( polyesters)
- Chemicaliën voor in de farmacie
Fructose (= vruchtensuiker)
- Grootste zoetkracht van alle suikers
- Lost beter op in water
- Houdt water beter vast dan glucose ( vertraagt rekristallisatie van suiker)
- Zoetmaker in honing
Bereiding:
Via enzymatische omzetting van zetmeel
Of via hydrolyse van inuline
Invertsuiker is een equimoleculair mengsel van glucose en fructose in niet gebonden toestand.
Disachariden of osiden
- Zoete smaak
- Wel hydrolyseerbaar tot 2 monosachariden
Y= x-1 bij “X CO2 + yH2O Cx(H2O)y + x O2”
Bv:
- Rietsuiker (sucrose), lactose en maltose behoren tot deze groep
o Saccharose = sucrose of suiker
- Trisachariden : raffinose (zit in erwten en bonen)
Suikerfabricage
Grondstoffen:
- Suikerriet
, 4
o Grasachtige plant
o Voortplanting door stekken
- Suikerbiet
o 2-jarige platen met vlezige wortel (20% suiker)
o Sap met heleboel verschillende soorten suikers, zuren en aminozuren
o Reinheid = sacharose gehalte / totale hoeveelheid droge stof
Is initieel 70% bij suikerbieten
- Esdoor
- Suikeresdoorn
- Berk
- Sommige palmbomen
De suikerfabricage bestaat uit:
1) Rooien van de bieten (wassen en snijden tot snijdsels)
a. De bieten worden in kleine stukjes gesneden door messen met een speciale vorm die
geplaatst zijn op een horizontaal ronddraaiend schijf die de bodem vormt van een
verticale cilinder
b. Onder hun eigen gewicht drukken bieten zich op deze messen
c. En als reepjes (= snijdsels) vallen ze via de onderkant op een lopende band
2) Vormen van het ruwe stap via het diffusieprocedé
a. Hier worden de snijdsels in tegenstroom uitgeloogd met water van 80°C
i. Het rijkste sap wordt in contact gebracht met de verse snijdsels.
b. Kan gebeuren in
i. Een diffusiebatterij
ii. Verticale torens
iii. Speciaal ontwikkelde extractoren zoals in Tienen
c. Contacttijd bedraagt ongeveer 1 uur
d. De vaste stof die uit deze extractoren komt bedraagt alle niet oplosbare stoffen = de
pulp
i. Deze pulp kan nog verder worden uitgeperst en verwerkt worden tot
veevoerder
e. Dit gebeurt in omstandigheden wat ruwsap geeft met 22% suiker
3) Zuiveren van het bekomen sap
a. Inkalken : een hoeveelheid calciumoxide (CaO) onder de vorm van kalkmelk wordt
toegevoegd
i. De voorkalking: pH kan wel oplopen tot 11
1. de aanwezige zuren worden omgezet tot onoplosbare calciumzouten
2. de aanwezige eiwitten ontbonden of neergeslagen
3. hoge pH gaat inversie van de saccharose tegen, en is optimaal voor
het uitvlokken van colloïden
ii. de hoofdkalking : restant kalk wordt toegevoegd en de pH stijgt tot 12
1. resterende suikers worden alkalisch afgebrooken tot zuren en in het
alkalisch milieu omgezet naar zouten
2. amines worden verzeept in aminozuren en ammoniak
iii. door gebruik van een lichte overmaat CaO krijgen we een oplosbaar
monosucraat wat ervoor zorgt dat er in verdere processtappen een minder
slijmerig en dus beter filtreerbaar filtraat gevormd zal worden
iv. hiervoor is dus een kalkoven nodig:
