当前课程知识点：植物纤维化学 > 第四章 提取物 > 4.3 脂肪族化合物和无机物 > 4.3 脂肪族化合物和无机物
同学们，请大家思考一个问题，我们平时见到的当水滴滴在树叶、秸秆上
水滴会滚成一个个圆球，为什么？
这是因为在树叶或秸秆上有一些植物蜡，蜡是防水的
这就用到了我们提取物中的另一大类化合物——脂肪族化合物的知识
第三节 脂肪族化合物和无机物
一 脂肪族化合物
这类物质在木材中主要包括脂肪、蜡及其组成的化合物
水溶性碳水化合物和含氮化合物
脂肪族化合物在禾本科植物的有机溶剂抽提物中含量较多，主要是脂肪和蜡
而木材脂肪含量低于0.5%，蜡含量低于0.1%
但木材中还含有构成脂肪和蜡的物质即脂肪酸和高级醇
自然界存在的脂肪酸多数为偶数碳原子，含奇数碳原子的脂肪酸为数极少
脂肪( 脂肪酸+甘油形成的甘油酯)，蜡(脂肪酸+高级一元醇形成的酯)
碘或其它卤素可加成到双键上，这一反应可测定脂肪酸的碘值或不饱和度
常见的脂肪酸
饱和的有月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、二十四(烷)酸
不饱和酸有棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸
碳水化合物
单糖和低聚糖，除水溶性高聚糖外
通常在针、阔叶材的边材中含有蔗糖、葡萄糖和果糖
此外，有些材种心材则发现有少量L-阿拉伯糖、D-木糖和D-甘露糖
但松木和侧柏等多种针叶材的心边材都含有阿拉伯糖
淀粉：很多阔叶材边材中含有储备的营养物质淀粉
通常不溶于一般中性溶剂，但有时可从细木粉中洗出淀粉粒
主要储存在木薄壁组织、木射线和髓部中含量在 0.5-5%
随材种和采伐季节变化而异
果胶：果胶酸是构成果胶的主要成分，它是由α-D-吡喃型半乳糖醛酸
通过1-4苷键连接而成的线性高分子化合物，不溶于水
组成：由果胶酸一部分羧基(80%)被甲基酯化，一部分被中和成盐
变成可溶于水，称为果胶素或果胶
果胶存在于胞间层和初生壁
果胶物料：果胶质与聚阿拉伯糖、聚半乳糖、少量L-鼠李糖伴生一起的复合体
存在于植物中的天然果胶〈即原本果胶〉是不溶于水的
这是由于多价金属离子与未甲酯化的羧酸作用
将果胶链分子连接成网状结构，使之成为不溶于水的原本果胶
原本果胶经水解可形成果胶
果胶的分子量大约为50000-180000
果胶在水中的溶解度取决于聚合度与酯化度
聚合度恒定时，酯化度越高，溶解度越大
酯基皂化后析出羧酸，会提高果胶的胶凝力
粘度与果胶酸聚合度有关，聚合度高粘度大
成熟木材的果胶含量很少，一般少于1%，如云杉和松木的果胶量为 0.5-1.0%
其中仅少部分溶于冷水，大部分甚至全部溶于稀碱、稀酸和草酸铵溶液
果胶以柠檬果皮提取最好，也可从柑桔皮、苹果渣、向日葵盘及杆、甜菜等提取
方法用盐酸萃取→压榨过滤→真空浓缩→用乙醇沉淀
再经洗涤→脱水→干燥→粉碎而制得
果胶用于冰淇淋、巧克力、果汁、果酱、罐头、糖果等
从全球看要求低糖、低热、低脂果胶有所增长
多元醇
抽出物中的多元醇有甘油、糖醇和环醇
从定义上看，这两类化合物不属于碳水化合物
但由于它们的化学性质类似于单糖类，故习惯上仍归入碳水化合物中
甘油以脂肪酸甘油酯（脂肪）形式存在
糖醇是多羟基烷烃，一般由醛糖和酮糖还原而得
木材中最简单的糖醇是甘油，以脂肪酸甘抽酯形式出现
己糖醇类在木材中不常见，但甘露糖醇则为白蜡树渗出液的主要成分
环醇类主要包括环己六醇(肌醇)和环己五醇
前者存在于包括欧洲白桦在内的多种木材中，而后者则有栎醇的俗称
此外还有环己醇甲醚衍生物
糖醇与环醇的性质相似，多数有甜味，能溶于水以及含水的乙醇和丙酮中
但不溶于无水乙醇和丙酮，可形成硼酸复盐
含氮化合物
一般包括蛋白质、氨基酸和生物碱，生物碱指一类含氮有机碱
其碱性是由于含一个或一个以上的氮原子，并且多数以杂环形式出现
微生物生长需要氮元素，这些含氮类物质正好为微生物腐蚀木材提供了氮源
氨基酸广泛存在于动、植物体中，除构成蛋白质的氨基酸外
其它游离氨基酸也大量存在于中草药中
云杉属、松属和冷杉属木材的蛋白质含量为 0.2-0.8%，但心材仅含 0.2- 0.4%
蛋白质含量随木材老化而降低，然而即使经 300 年后
仍可测出相当少量的蛋白质
阔叶材的蛋白质含量很低(多数木材含氮量低于0.1%)
并且有迹象表明它也参与细胞壁的构造
对于很多热带阔叶材而言，含氮量还包括生物碱
生物碱为生物体内一类除蛋白质、肽类、氨基酸及维生素B以外含氮化合物的总称
是结构复杂具有生理活性的植物碱
如麻黄碱、喜树碱、可卡因等
二 无机物——灰分
树木在生长过程中从土壤中吸收大量的无机盐，残留在木材中
经燃烧和灰化后产生灰分
木材灰分含量一般较少，温带木材灰分含量为0.1-1.0%
但热带木材灰分则可高达5%，禾本科植物纤维原料的灰分比木材的含量高
一般多在2%以上，稻草灰分高达10%甚至15%
稻草与麦草灰分中60%以上为二氧化硅
元素组成Ca、K、Na、Mg、Fe、Mn、P、S、Si
水溶性盐，约占全部灰分10-25%，其中主要为K、Na的碳酸盐
约占整个溶解部分的60-70%
水不溶性盐: Mg、Ca的碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐
小结
脂肪族化合物在木材中主要包括脂肪、蜡及其组成的化合物
水溶性碳水化合物和含氮化合物，一般含量较少
树木在生长过程中从土壤里吸收大量的无机盐，残留在木材中
经燃烧和灰化后产生灰分，分为水溶性盐和水不溶性盐
下节课我们将一起学习提取物的分布、提取和分离
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-绪论
--绪论
-讨论
-1.1 植物纤维原料形成与分类
-1.1 植物纤维原料形成与分类--作业
-1.2 木材的宏观结构
--木材的宏观结构
-1.2 木材的宏观结构
-1.3 针叶材与阔叶材的显微构造
-1.3 针叶材与阔叶材的显微构造--作业
-1.4 非木材原料的宏观与显微结构
-1.4 非木材原料的宏观与显微结构--作业
-1.5 纤维细胞壁超微结构
-1.5 纤维细胞壁超微结构--作业
-1.6 纤维形态学因素
-1.6 纤维形态学因素--作业
-讨论
-图文
-课程思政--中国文化自信案例1
--纸的故事（一）
-本章总结
-2.1 植物纤维原料的化学组成
-2.1 植物纤维原料的化学组成--作业
-2.2 与纤维素相关的概念及化学组成对制浆造纸的影响
-2.2 与纤维素相关的概念及化学组成对制浆造纸的影响--作业
-2.3 常用植物纤维原料的化学组成
-2.3 常用植物纤维原料的化学组成--作业
-讨论
-图文
-本章总结
-3.1水分存在形式
-3.1水分存在形式--作业
-3.2 水分对木材的影响
-3.2 水分对木材的影响--作业
-讨论
-图文
-课程思政——木材水分与干缩湿胀实例
-本章总结
-4.1木材提取物的定义、分类、结构和性质
-4.1木材提取物的定义、分类、结构和性质--作业
-4.2 芳香族化合物
-4.2 芳香族化合物--作业
-4.3 脂肪族化合物和无机物
-4.3 脂肪族化合物和无机物--作业
-4.4 提取物的分布、提取和分离
-4.4 提取物的分布、提取和分离--作业
-4.5 提取物对加工利用的影响
-4.5 提取物对加工利用的影响--作业
-讨论
-课程思政——提取物的高效利用实现绿水青山就是金山银山
--松脂采集
--松脂加工利用案例
-本章总结
-5.1糖化学基础
-5.1糖化学基础--作业
-5.2纤维素的存在、结构、性质
-5.2纤维素的存在、结构、性质--作业
-5.3纤维素物理结构
-5.3纤维素物理结构--作业
-5.4纤维素晶体结构
-5.4纤维素晶体结构--作业
-5.5纤维素结晶度及测定方法
-5.5纤维素结晶度及测定方法--作业
-5.6 纤维素润胀、溶解
-5.6 纤维素润胀、溶解--作业
-5.7 纤维素双电层及热解
-5.7 纤维素双电层及热解--作业
-5.8 纤维素酸水解和碱降解
-5.8 纤维素酸水解和碱降解--作业
-5.9 纤维素的氧化
-5.9 纤维素的氧化--作业
-5.10 纤维素酶降解
-5.10 纤维素酶降解--作业
-5.11纤维素酯化
-5.11纤维素酯化--作业
-5.12 纤维素醚化
-5.12 纤维素醚化--作业
-5.13纤维素接枝共聚与交联
-5.13纤维素接枝共聚与交联--作业
-5.14纤维素物理改性
-5.14纤维素物理改性--作业
-5.15细菌纤维素
-5.15细菌纤维素--作业
-讨论1
-讨论2
-图文
-拓展学习资料
--纸张结构
--纤维角质化定义
--纤维角质化机理
-课程思政--文化自信案例2（中国古名纸）
-课程思政——国家能源战略：生物质能源
-课程思政——文化自信案例3（纤维素与纺织）
-本章总结
-思维导图
-6.1半纤维素的命名、存在
-6.1半纤维素的命名、存在--作业
-6.2半纤维素提取
-6.2半纤维素提取--作业
-6.3半纤维素分离及糖基测定
-6.3半纤维素分离及糖基测定--作业
-6.4半纤维素的化学性质
-6.4半纤维素的化学性质--作业
-6.5半纤维素与纸张的关系
-6.5半纤维素与纸张的关系--作业
-6.6半纤维素利用
-6.6半纤维素利用--作业
-讨论
-图文
-拓展学习-功能性低聚糖
--功能性低聚糖
--常见功能性低聚糖
--木糖醇的食用
-本章总结
-7.1 绪论-木素的研究现状
-7.1 绪论-木素的研究现状
-7.2 木素的存在及其生物合成
-7.2 木素的存在及其生物合成--作业
-7.3 木素概念及化学结构
-7.3 木素概念及化学结构
-7.4 木素的分离
-7.4 木素的分离--作业
-7.5 木素碳水化合物复合体
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-7.6 木素化学结构的研究方法
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-7.7 木素的紫外及红外光谱
-7.7 木素的紫外及红外光谱
-7.8 木素的显色反应
-7.8 木素的显色反应
-7.9 木素化学结构与化学反应的关系
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-7.10 木素的亲核反应1-氢氧化钠脱木素
-7.10 木素的亲核反应1-氢氧化钠脱木素
-7.11 木素的亲核反应2-硫酸盐法脱木素
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-7.12 木素的亲核反应3-亚硫酸盐法脱木素
-7.12 木素的亲核反应3-亚硫酸盐法脱木素
-7.13 木素的亲电反应
-7.13 木素的亲电反应
-7.14 木素的物理性质及特性
-7.14 木素的物理性质及特性
-7.15 木素的利用
-7.15 木素的利用
-讨论1
-讨论2
-图文
-植物纤维化学实验资料
--植物纤维化学实验
-课程思政——文化自信案例3：中国造纸技术的贡献
-本章总结
-考试
