生物质化学与工艺学答案

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1、《生物质化学与工艺学》  1. 简述生物质的定义、分类、来源和特点。 定义：指利用大气，水，土地等通过光合作用而产生的各种有机物，即一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质。包括除化石燃料外的植物，动物和微生物及其排泄及代谢物等。 分类：1 木质纤维素（植物根，茎，叶，果实外壳） 2 籽粒（粮食，果实）3 甲壳素 特点：1 资源丰富  2 品种多样 3 用途广泛 来源：植物，微生物，动物.如农作物及其废弃物，木材及其废弃物等。 2. 论述乳酸的来源、化学应用基础和工业利用现状。  来源：广泛存在于人体，动植

2、物体和微生物体中，工业上生产乳酸主要由以下几个步骤：微生物选育-淀粉葡萄糖麦芽糖等合成乳酸底物选择-乳酸代谢途径调控-乳酸发酵生产及提取纯化。 化学应用基础：能与水、乙醇、甘油混溶，不溶于氯仿、二硫化碳和石油醚。在常压下加热分解，浓缩至50%时，部分变成乳酸酐，因此产品中常含有10%～15%的乳酸酐。由于具有羟基和羧基，一定条件下，可以发生酯化反应。 工业利用现状：乳酸目前主要在以下几个方面有工业利用：1.食品行业：作防腐保鲜剂和调味剂，酿造啤酒及乳制品等，酸味剂。2.医药方面：采用乳酸蒸汽消毒，作防腐剂、载体剂、

3、助溶剂、药物制剂、pH调节剂等，聚乳酸还是良好的手术缝合线。3.乳酸合成聚乳酸，聚乳酸在塑料制品，食品包装等行业有其独到的优点。3.论述从生物质生产糠醛的工艺过程、糠醛的化学利用原理和途径？糠醛会与同种类化合物起反应，如乙醛和其他芳香化合物。芳香化合物糠醛稳定性比苯小，而且对氢化作用和其他加成反应的活性都远比其他芳香族化合物大。当加热至约250 ℃，糠醛会分解为呋喃和一氧化碳，有时会爆炸性的分解。若与酸一起加热，糠醛会发生不可逆反应，形成坚硬的热固性树脂。途径：糠醛用来作为石化炼制品中的溶剂，从其他碳氢化合物中提炼

4、二烯烃，制造合成橡胶还可与苯酚、丙酮、尿素反应制造树脂。这种树脂用于制造玻璃纤维、一些飞机零件和汽车制动器。糠醛也是生产呋喃和四氢呋喃溶剂的原料。羟甲基糠醛已在各种各样的热加工食品中使用。4. 简述天然油脂的结构、组成、分类及常见不饱和脂肪酸的分布。组成：油脂是由多种高级脂肪酸如硬酯酸、软酯酸或油酸等跟甘油生成的甘油酯。天然油脂大都为混甘油酯.分类：按来源分可分为植物油脂，动物油脂，微生物油脂按存在状态和脂肪酸组成可分为固态油脂和液态油脂。常见不饱和脂肪酸的分布：月桂酸（C12H24O2），硬脂酸（C18H36O2

5、）,油酸（C18H34O2）,亚油酸（C18H32O2）,花生酸（C20H40O2）等。主要分布在椰子油，棕榈仁油，动物油，花生油中）。5.论述植物油的综合利用途径。植物油主要有以下几种利用途径：1.食用植物油脂：食用植物油脂是人类的重要副食品，主要用于烹饪、糕点、罐头食品等，还可以加工成菜油、人造奶油、烘烤油等供人们食用。2工业用植物油脂：其用途极为广泛，是肥皂、油漆、油墨、橡胶、制革、纺织、蜡烛、润滑油、合成树脂、化妆品及医药等工业品的主要原料。如加氢植物油制肥皂。6. 举例说明何为单糖的D/L构型、α/β构型

6、和呋喃/吡喃构型？（以结构式表示）  凡离羰基最远的手性碳原子与D-甘油醛构型相同的碳水化合物属于D型，相反的属于L型。P12例子。 单糖环化成呋喃糖或吡喃糖时，羰基碳原子变成了手性碳原子，半缩醛羟基与决定单糖构型的C-5上的羟基在碳链同侧的叫做α型，异侧的叫做β型。P13例子。 把具有含氧五元杂环的糖称为呋喃糖，具有含氧六元杂环的糖称为吡喃糖。P13例子。 7. 淀粉的分离方法有那些？简述其原理并比较其优缺点。  分离方法：温水浸出法；在不低于糊化温度下，直链淀粉溶于热水形成黏度低的溶液，而支链淀粉不能。用热水(

7、60 - 80℃）处理淀粉，颗粒中的直链淀粉溶解出来，再用正丁醇生成结晶性复合物沉淀析出。再用大量乙醇洗去正丁醇，得直链淀粉。缺点：分离过程中淀粉仍保持颗粒状。 完全分散法：先将淀粉颗粒分散成为溶液，然后添加适当的有机物，使直链淀粉成为不溶性的复合物而沉淀。优点：不仅能破坏颗粒结构，而且还能完全排除脂类物质污染。 分级沉淀法；利用直链淀粉和支链淀粉在同一盐浓度下盐析所需温度不同而将其分离。 凝沉分离法；直链淀粉具有很强的凝沉性质，易形成结晶状沉淀析出。优点：分离过程中不需用任何络合剂，产品的纯度高，支链淀粉不被化学

8、试剂污染。缺点：能耗高。 电泳法；马铃薯中支链淀粉含有少量磷酸，具有负电荷，可利用电泳将直链淀粉和支链淀粉分离。 纤维素吸附法：利用直链淀粉能被纤维素吸附而支链淀粉不被吸附的性质可将它们分离。 8. 如何制备乙酰丙酸？乙酰丙酸有那些用途？  制备工艺：原料（生物质秸秆木屑等）→酸水解成为还原糖，然后加热，在高温条件下将还原糖在短时间内转化为乙酰丙酸→过滤→浓