Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов Журавлёва Людмила Николаевна

Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов
<
Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Журавлёва Людмила Николаевна. Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.21.03 : Красноярск, 2005 145 c. РГБ ОД, 61:05-5/2355

Содержание к диссертации

Введение

1 Литературный обзор Состояние исследований химического состава и переработки древесной зелени хвойных 7

1.1 Химический состав древесной зелени хвойных 7

1.1.1 Липиды древесной зелени 7

1.1.2 Хвойные эфирные масла 18

1.1.3 Азотсодержащие соединения 21

1.1.4 Углеводы древесной зелени 23

1.1.5 Фенольные соединения древесной зелени 25

1.1.6 Минеральные вещества древесной зелени 27

1.2. Промышленные способы переработки древесной зелени

хвойных 28

Выводы по главе 1 32

2 Методы проведения экспериментов 34

2.1 Объект исследования и методы отбора проб 34

2.2 Схема исследования химического состава древесной зелени 34

2.2.1 Методика выделения суммарной липидной фракции 36

2.2.2 Методика выделения нейтральных, глико- и фосфолипидов 36

2.2.3 Методика разделения нейтральных липидов методом ТСХ 37

2.2.4 Методика определения состава жирных кислот липидов 39

2.2.5 Методика разделения глико- и фосфолипидов методом ТСХ 40

2.2.6.0пределение содержания фосфо- и гликолипидов 41

2.2.7 Ферментативный гидролиз фосфолипидов 42

2.2.8 Спектроскопический анализ липидов 42

2.2.9 Методика определения содержания воска в древесной зелени 43

2.2.10 Методика определения содержания стеринов 43

2.2.11 Методика выделения и исследования эфирных масел 43

2.2.12 Методики определения содержания углеводов и лигнина 43

2.2.13 Методика определения содержания и состава белковых веществ 43

2.2.14 Методики определения содержания пигментов и витамина Е 44

2.3 Методики исследования химического состава экстрактов 44

2.3.1 Методики исследования химического состава экстрактов, полученных сжиженными углеводородами 44

2.3.2 Методики исследования химического состава экстрактов, полученных органическим растворителем и водой 44

2.4 Методы исследования процесса экстракции древесной зелени 44

2.4.1 Подготовка древесной зелени для экстрагирования 44

2.4.2 Конструкция и принцип действия установки для экстракции древесной зелени сжиженными углеводородами 45

2.4.3 Конструкция и принцип действия установки для экстракции древесной зелени органическим растворителем и водой 49

2.5 Утилизация послеэкстракционного остатка 54

Выводы по главе 2 54

3 Результаты опытов и их обсуждение 56

3.1 Исследование процесса экстрагирования биомассы хвойных 56

3.1.1 Экстрагирование древесной зелени сжиженными углеводородами .59

3.1.2 Оптимизация процесса экстрагирования древесной зелени сжиженными углеводородами 71

3.1.3 Извлечение экстрактивных веществ из древесной зелени Abies sibirica изопропанольным спиртом 80

3.1.4 Извлечение экстрактивных веществ из древесной зелени Abies sibirica в водной среде 86

3.2 Утилизация послеэкстракционного остатка древесной зелени методом биоконверсии 90

3.3 Переработка древесной зелени Pinus silvestris 91

Выводы по главе 3 96

4 Технологическая часть 98

4.1 Принципиальная схема получения биологически активных веществ из древесной зелени Abies sibirica и Pinus silvestris 98

4.2 Технико-экономические показатели комплексной переработки древесной зелени Abies sibirica 99

Выводы 105

Список использованных источников

Введение к работе

Россия располагает неисчерпаемой сырьевой базой для развития лесоперерабатывающей промышленности. Комплексное использование лесных ресурсов предусматривает использование всей биомассы дерева, переработку древесных отходов, образующихся в процессе заготовки древесины и переработки ее на лесозаготовительных предприятиях. Это позволит увеличить выпуск продукции с 1 га лесной площади и 1 м3 заготовленной древесины.

На долю стволовой части приходится около 70% общей массы дерева, коры - от 9 до 24, сучьев - 8, пней и корней - 13%. На лесосеках при сплошных рубках остается не менее 20%, всей органической массы при рубках ухода от 80 до 100%. Кроме того , на деревообрабатывающих предприятиях древесные отходы составляют от 30 до 50%. Из этого количества отходов около 100 млн.м являются экономически доступными, но до сих пор используются крайне мало. Переработка древесной зелени, оставляемой только на лесосеках, позволит получить ежегодно до 10 млн. т пищевого протеина, 180 т каротина, 26,5 тыс. т витамина С, более 3,6 млн. т натурального клеточного сока и многих других продуктов, необходимых для народного хозяйства.

Под термином "древесная зелень" понимается хвоя, листья и неодревеневшие побеги. Практически, учитывая технические и экономические возможности заготовки сырья, древесная зелень представляет собой смесь хвои (листьев), коры, ветвей и побегов древесины.

Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных ставит задачу расширения кормовой базы. Большое значение в этом может выполнять древесная зелень, богатая биологически активными веществами. В настоящее время доказано, что биологически активные вещества могут

быть использованы в качестве кормовой добавки - источника белков, витаминов, микроэлементов и т.д.

В последние годы масштабы исследований химического состава экстрактивных веществ древесной зелени, технологических схем ее переработки и возможности использования получаемых продуктов в разных отраслях народного хозяйства постоянно возрастают. Увеличение ассортимента продуктов из древесной зелени хвойных может быть достигнуто за счет более полного использования экстрактивных веществ сырья.

Успехи химии природных соединений и биотехнологии за последние десятилетия открыли широкие возможности для применения экстрактивных веществ во многих областях медицины, ветеринарии, пищевой, парфюмерно-косметической, химической промышленности и сельском хозяйстве.

Исходя из этого, задачей настоящей работы была разработка новых методов выделения экстрактивных веществ, позволяющих увеличить их выход и максимально сохранить их химический состав. В качестве основного технологического приема использована экстракция различными по полярности экстрагентами, включая сжиженные углеводороды. Сырьем служила древесная зелень пихты сибирской и сосны обыкновенной. Полученные в работе результаты позволяют заложить основы новой технологии биологически активных веществ из древесной зелени хвойных и вносят вклад в решение природоохранных задач и рационального использования природного сырья.

Липиды древесной зелени

Липиды древесной зелени хвойных являются самым обширным классом соединений. В работах отечественных и зарубежных ученых показано, что содержание липидов в древесной зелени хвойных зависит от многих факторов, среди которых основными являются возраст хвои и побегов, почвенно-климатические условия произрастания, календарные сроки отбора образцов древесной зелени и др.

Ацилглицеролы, фосфо- и гликолипиды долгое время являлись одними из наименее изученных липидных компонентов. Это было связано с тем, что при переработке древесной зелени эти группы соединений гидролизуются с образованием жирных кислот, которые входят в состав полученных продуктов - хлорофилло-каротиновой пасты, хлорофиллина натрия и др. Сведения о содержании и составе этих липидов в тканях хвойных появились лишь в последнее время. Было установлено, что в древесной зелени пихты сибирской в ходе годового цикла содержание ацилглицеролов изменяется в пределах 0,045 - 0,078 % с максимумом в марте-апреле. Хвоя содержит ацилглицеролов почти в два раза меньше, чем побеги. Возраст хвои не оказывает существенного влияния на характер годичной динамики содержания ацилглицеролов.

Фосфо- и гликолипиды обнаружены в тканях хвойных деревьев. Исследованиями [2 - 8] установлено, что содержание фосфолипидов в древесных тканях хвойных зависит от времени года. Было определено, что количество фосфолипидов в хвое пихты сибирской и сосны обыкновенной в течение года изменяется в довольно широких пределах: 0,53 - 1,46 % и 0,52 - 1,65 % от а.с.м. соответственно. Содержание фосфолипидов в хвое больше, чем в коре побегов, а в древесине побегов значительно меньше, чем в других компонентах древесной зелени. Обнаружено существенное влияние возраста хвои на содержание фосфолипидов [8-11].

В древесной зелени пихты и сосны фосфолипиды представлены глицерофосфолипидами: фосфатидилхолинами (ФХ), фосфатидилэтаноламинами (ФЭ), фосфатидилинозитами (ФИ), фосфатидилсеринами (ФС) [8].

Содержание этих групп фосфолипидов в древесной зелени хвойных пород различно. Среди них преобладают ФХ. В хвое пихты сибирской и сосны обыкновенной количество ФХ меняется в пределах 5 - 55% (хвоя пихты) и 10 - 55 % (хвоя сосны) от суммы фосфолипидов. Наибольшее их количество приходится на зимние месяцы года (ноябрь - декабрь), минимальное - на начало вегетации (май). Фосфатидилэтаноламины, напротив, преобладают в начале вегетации (апрель - май), диапазон изменения их содержания в течение года в хвое пихты сибирской составляет 8 - 26% и в хвое сосны обыкновенной 13 - 27 % от суммы фосфолипидов.

В апрельских, майских и июньских пробах древесной зелени пихты обнаружены большие количества лизо-соединений ФХ и ФЭ, а также фосфатидных кислот (ФК).

В последнее время проведено ряд работ по изучению состава жирных кислот фосфолипидов хвойных [4, 12, 13]. Данные этих исследований показвают, что фосфатидилхолины хвои пихты содержат олеиновой кислоты до 40,1%от суммы кислот. Количество непредельных кислот велико и достигает в фосфатидилхолинах хвои пихты 73,7% . Состав насыщенных жирных кислот представлен кислотами ряда Ci2 - С24 , среди них наибольшую массу представляет пальмитиновая кислота. Ее количество достигает 18,3%) в фосфатидилхолинах пихты. В целом жирнокислотный состав изменяется в период вынужденного и глубокого покоя в хвое пихты незначительно. В весенний период наблюдается резкое увеличение разнообразия кислот.

Исследователями Сибирского государственного технологического университета начаты работы по исследованию тонкой структуры фосфатидилхолинов хвои пихты сибирской. Результаты исследований показали, что в молекулах фосфатидилхолинов Sn-2 положение ацилировано преимущественно непредельными кислотами. Между Sn-І и Sn-2 жирные кислоты распределены неравномерно, т.е. молекулы фосфатидилхолинов имеют асимметричное строение. Основную массу фосфатидилхолинов составляют соединения U/U и S/U типов [ 14 ].

Методика выделения суммарной липидной фракции

Установление состава нейтральных липидов по классам и определение содержания каждого из них осуществляли с помощью метода микротонкослойной хроматографии (МТСХ) [137]. Для этого применяли стеклянные обезжиренные пластинки размером 6 6 см. .

Силикагель марки КСК Воскресенского химкомбината, применяемый для приготовления МТСХ-пластинок, размалывали в шаровой мельнице в течение 48 часов. К 200 г измельченного силикагеля прибавляли 6 л дистиллированной воды и тщательно взбалтывали для получения в сосуде гомогенной взвеси. Через 5 мин., когда наиболее крупные частицы выпадают в осадок, взвесь переливают в аналогичный сосуд и оставляют на 25 мин. За это время осаждается силикагель с размером частиц оті00 до 200 меш., используемый для препаративной ТСХ. Супернант сливали в другую колбу и оставляли на 2 часа. За это время осаждалась фракция мелкого силикагеля, используемая для МТСХ.

Соответствующие фракции силикагеля выделяли декантацией и подвергали обработке концентрированной 50%-ой соляной кислотой в течение 24 часов для удаления ионов железа. Далее силикагель промывали на фильтре дистиллированной водой до нейтральной реакции, высушивали в течение 12 часов на воздухе, затем в течение 6 часов при 120 С в термостате и использовали для дальнейшей работы.

Пластинки для МТСХ готовили следующим образом. 12 - 15 г мелкого силикагеля из расчета на 1 см" пластинки смешивали с дистиллированной водой в количестве 2 - 2,5 раза превышающем содержание силикагеля. Перемешивание осуществляли на магнитной мешалке и добавляли в качестве связующего гипс в количестве 5% масс. Перемешивание прекращали после получения однородной суспензии. После этого полученную суспензию в количестве 1 мл наносили на обезжиренные пластинки размером 6 6 см, которые затем высушивали на воздухе и активировали перед использованием в сушильном шкафу при 120 С в течение одного часа.

Смесь нейтральных липидов в количестве 15-20 мкг наносили на пластинку капилляром в виде 2-3 пятен на расстоянии 7 мм от нижнего края пластинки. В качестве растворителя использовали систему гексан диэтиловый эфир - уксусная кислота (85:15:1). Идентификацию отдельных классов нейтральных липидов осуществляли с помощью чистых стандартов - липидов, выпускаемых фирмой "Sigma". Пятна липидов обнаруживали 10 %-ым раствором фосфорномолибденовой кислоты в этиловом спирте с последующим нагреванием в течение 1 минуты при 100 С. Пятна липидов (силикагель с адсорбированными липидами), соответствующие определенным классам соединений, соскабливали в отдельные пробирки. Одновременно с той же пластинки снимали область чистого силикагеля, равную по размерам среднему пятну липидов, что соответствовало холостому опыту. Во все пробирки добавляли по 0,5 мл раствора бихромата калия, который готовился как описано в работе [137]. Содержимое пробирок тщательно перемешивали, нагревали на кипящей водяной бане в течение 15 минут. К охлажденному содержимому пробирок добавляли по 5 мл дистиллированной воды, центрифугировали в течение 10 минут со скоростью 3000 об/мин. Оптическую плотность супернантов во всех пробирках измеряли при 350 им на спектрофотометре. Количество липидов, содержащихся в каждом пятне, определяли по калибровочным прямым, которые были построены как описано в [137].

На основании полученных результатов были посчитаны содержания каждого класса соединения по отношению к исходной древесной ткани с учетом содержания в ней суммарных липидов.

Препаративное выделение отдельных групп нейтральных липидов осуществляли с помощью препаративной тонкослойной хроматографии. Для этих целей готовили пластинки размером 20 20 см. В качестве адсорбента использовали силикагель марки КСК с размером части 100 - 200 меш . 2.2.4 Методика определения состава жирных кислот липидов

Состав жирных кислот липидов устанавливали, используя метод ГЖХ. Газохроматографическому анализу подвергали метиловые эфиры жирных кислот, которые были получены щелочным гидролизом с последующим метилированием диазометаном. Щелочной гидролиз липидов проводили следующим образом. Навеску липидов (0,2 - 1,0 мкмоль в расчете на глицерин) растворяли в 2,5 мл 95%-го этанола, добавляли 0,1 мл 33%-го раствора гидрата окиси калия и кипятили в колбе с обратным холодильником в течение 90 минут. К охлажденному гидролизату добавляли 2,5 мл 2 N раствора соляной кислоты. Жирные кислоты исчерпывающе экстрагировали диэтиловым эфиром. Эфирный экстракт концентрировали под вакуумом, а затем метилировали диазометаном [142]. Определение вещественного состава с помощью газожидкостной хроматографии проводили на приборе "Цвет-100" с детектором по теплопроводности с программированным нагревом колонки. В качестве неподвижной фазы применяли ПЭГА, нанесенной на Celite - 545 зернением 60- 80 меш в количестве 15%. Длина колонки из нержавеющей стали 3 м, диаметр 4 мм. Газ-носитель гелий, расход его 60 мл/мин. Колонка нагревалась от 200 до 240 С со скоростью 1 град. /мин. Температура детектора 100 С, дозатора 270 " С. Для подтверждения правильности идентификации кислот осуществляли хроматографирование на неполярной фазе Apiezon L, нанесенной в количестве 25% на AW-DMCS групностью 0,250 - 0,315 мм. Длина колонки из нержавеющей стали 3 м, диаметр 4 мм. Расход газа-носителя, которым служил гелий, 60 мл/мин. Колонка нагревалась от 100 до 270 С со скоростью 3 град./мин. Температура детектора 320 С, дозатора 270 С. Определение качественного состава кислот проводили методом

Экстрагирование древесной зелени сжиженными углеводородами

В технологии экстрагирования липидов из древесной зелени хвойных применяются в основном традиционные растворители - бензин, петролейний эфир, трихлорэтилен, изопропанол и другие. Их главным недостатком является проведение экстрагирования в жестких температурных условиях, что приводит к изменению химического состава полученных продуктов и снижением выхода биологически активных веществ. Поэтому в последние годы предпринимаются поиски более перспективных экстрагентов, позволяющих сохранить в полученных экстрактах весь комплекс биологически активных веществ.

Растворители для экстракции растительного сырья должны обладать определенными свойствами: быть высокоселективными по отношению к целевым компонентам; легко отгоняется из мисцеллы; температура выпаривания растворителя должна быть не выше 50С (для сохранения биоактивных лабильных веществ); упругость паров существенно превышает упругость пара самого низкокипящего целевого компонента; следы растворителя в экстракте не должны оказывать вредного воздействия; быть нетоксичными, химически инертными чистыми веществами. Растворители должны обладать физическими свойствами, обеспечивающими интенсивный массообмен, а при регенерации растворителя энергетические затраты должны быть минимальными.

В последние годы в качестве экстрагентов предложено использование растворителей с низкой температурой кипения - сниженных газов. Удаление сжиженных газов из мисцеллы осуществляется при температуре 18 - 20С, что позволяет сохранить экстрактивные вещества в нативном виде. Кроме того, полностью устраняется стадия регенерации экстрагента. Процесс экстракции сжиженными газами проводится под большим статическим давлением, что важно в технологическом отношении, так как при снятии давление уже при комнатной температуре экстрагент легко улетучивается из полученного продукта и отработанного сырья. Полученная сумма экстрактивных веществ не нуждается в какой - либо дополнительной обработке. Каждый из сжиженных газов обладает индивидуальными физико -термодинамическими свойствами. Это создает возможность подобрать такие сжиженные газы, которые обладают как гидрофильными, так и лиофильными свойствами. Это позволяет вводить в технологический процесс фазу селективной экстракции.

Из сжиженных газов, широко используемых в практике, следует отметить (бутан, жидкая двуокись углерода, пропан, хладоны) и смеси сжиженных газов [29, 126].

Среди сжиженных газов, опробованных на промышленных установках в качестве экстрагентов при переработке древесной зелени хвойных следует отметить жидкий СО2. Однако, несмотря на ряд достоинств, этот экстрагент до настоящего времени не нашел широкого применения. Одной из причин является невысокий выход из хвойного сырья липидных компонентов. Кроме того, при экстракции выделяются и нелипидные вещества. Поэтому СОг как экстрагент рекомендуется при ступенчатой переработке древесного сырья.

В настоящей работе впервые проведены исследования процесса экстракции древесной зелени хвойных сжиженными углеводородами пропаном, бутаном и их смесью. Использовали древесную зелень пихты сибирской и сосны обыкновенной отвечающую требованиям ГОСТ 21769 - 84 "Зелень техническая".Отбор древесной зелени проводили как описано в разделе

Химический состав древесной зелени Abies sibirica представлен в таблицах 3.1 - 3.8 и на рисунке 3.2.

С помощью сжиженных углеводородов удается выделить, как и при использовании бензина, липидные компоненты. Мягкие температурные условия экстракции позволяют максимально сохранить в полученных

Решающее значение для эктракции растительного сырья имеет его предварительная подготовка. От нее зависят полнота извлечения экстрактивных веществ, скорость экстракции и фильтрации мисцеллы, качество экстракта.

Основной операцией относящейся к стадии подготовки сырья является измельчение. Вид, способ и степень измельчения сырья оказывает существенное влияние на скорость процесса экстракции и коэффициент извлечения экстрактивных веществ. Хорошее измельчение сокращает время экстракции и способствует лучшему извлечению экстрактивных веществ. По данным В.И.Ягодина, при измельчении древесной зелени до волокнистой массы продолжительность экстрагирования можно сократить с 3 - 3,5 часов до 20 - 40 минут [35]. Аналогичное мнение высказано СМ. Репяхом и Л.А. Малютиной [28, 156]. В технологии переработки древесной зелени в зависимости от полярности экстрагента и типа используемого экстрактора крупность сырья варьирует в широких пределах от 0,1 см до 5 см.

Ниже на рисунках 3.4 - 3.5 показано влияние степени измельчения сырья на выход липидов древесной зелени при экстракции сжиженными углеводородами. Измельчение сырья приводит к увеличению выхода экстракта за счет улучшения диффузионных процессов. Большая крупность частиц, напротив, отрицательно влияют на выход липидов вследствие перехода процесса во внутридиффузионную область.

Лучшей экстрагирующей способностью по отношению к летучим компонентам обладает пропан. Бутан экстрагирует сырье более медленно, хотя при увеличении продолжительности экстракции удается выделить больше количество полярных липидов.

Технико-экономические показатели комплексной переработки древесной зелени Abies sibirica

При экстрагировании древесной зелени сжиженными углеводородами извлекаются лишь липидные компоненты. В послеэкстракционном шроте остаются биологически активные вещества, которые можно выделить в водной среде.

Экстрагирование древесной зелени сжиженными углеводородами осуществляется в мягких температурных условиях (раздел 3.3), поэтому в послеэкстракционном шроте сохранность водорастворимых термолабильных компонентов (витаминов, белковых веществ) высока.

В этой связи понятна необходимость извлечения экстрактивных веществ из послеэкстракционного шрота (шрот І) в водной среде. На целесообразность проведения последовательной экстракции органическим растворителем (бензином) и водой указывали Ф.А. Медников с сотрудниками [ 152 ]. В другой работе сотрудники ЛТА им. СМ. Кирова предложили двухстадийную экстракцию органическим растворителем и водой. Однако, они считают, что для получения активных водорастворимых веществ необходимо проводить экстрагирование сначала водой, а затем бензином [ 153 ]. Экстрагирования водой необходимо проводить при температуре 36 - 39 С. Это дает возможность получать экстрагируемые биологически активные вещества близкие к нативным [ 154 ]. С учетом вышеизложенного, в работе была проведена экстракция твердого остатка І в водной среде при температуре 36 - 39 С, жидкостный модуль равен 6, в течение 3,5 часов [ 154, 155 ]. По окончанию процесса экстракции экстракт отделяли от твердого шрота. Выход экстрактивных веществ составлял 15,23 % а.с.с. Групповой состав полученного экстракта представлен на рисунке 3.11. Результаты исследований свидетельствуют, что в экстракте содержится 43,6 % моно - и олигосахаров, 17,7 % - органических кислот, 2,2 % - белковых веществ, 10,2 % - фенольных веществ. В водном экстракте присутствуют и водорастворимые витамины (таблица 3.17).

Моно- и олигосахара являются основными источниками питания микроорганизмов. Поэтому, этот факт является положительным при оценке возможности использования его для выращивания микроорганизмов. Состав органических кислот в водных экстрактах разнообразен. Из рисунка 3.11 видно,что в экстракте присутствуют алифатические моно-, ди- и трикарбоновые и ароматические кислоты. Алифатические кислоты представлены яблочной, лимонной, глутаровой, янтарной и другими. Концентрация яблочной кислоты составляет около 17 % от суммы кислот, лимонной - несколько ниже. В близких количествах обнаружены янтарная, глутаровая и фумаровая кислоты. Ди- и трикарбоновые кислоты, которые могут служить источником углеродного питания для микроорганизмов, составляют значительную часть органических кислот, присутствующих в экстракте. На их долю приходится около 30 % от суммы кислот.

Питательная среда для выращивания микроорганизмов должна содержать микроэлементы. В связи с этим, был изучен минеральный состав водных экстрактов. Среди микроэлементов обнаружены элементы, активизирующие действия ферментов, например, марганец, кобальт, медь, цинк и другие. Присутствие никеля, ванадия, бора, молибдена и других значительно усиливает питательную ценность водных экстрактов, так как наличие их даже в микроколичествах сильно активизирует жизнедеятельность микроорганизмов.

Таким образом, водный экстракт древесной зелени пихты сибирской содержит компоненты, необходимые для приготовления питательной среды микроорганизмов - продуктов белка.

Комплексная переработка растительного сырья предполагает использование послеэкстракционных остатков. В послеэкстракционном шроте остается почти 70 % не утилизированной биомассы.

Методу биоконверсии растительных отходов в настоящее время уделяется большое внимание. В результате этого получают белок кормового и пищевого назначения. Дереворазрушающие грибы обладают мощным ферментативным аппаратом, позволяющим им разрушать одновременно целлюлозу и лигнин , и усваивать образующиеся продукты. Исследователями проведены работы по культивированию дереворазрушающих грибов на отходах лесохимических производств. [ 148 ].

Химический состав шрота, полученного в настоящей работе, после обработки древесной зелени изопропиловым спиртом (раздел 3.5), представлен в таблице 3.24. На этом шроте проведено культивирование гриба Pleurotus ostreatus. Условия культивирования указаны в разделе 2.5

Данные таблицы 3. 24 свидетельствуют, что после биоконверсии значительно снижается содержание лигнина и целлюлозы и увеличивается количество белка - до 10,18 %.

Ферментированный остаток, полученный в результате обработки дереворазрушающим грибом Pleurotus ostreatus, характеризуется повышенным содержанием белка, высокой перевариваемостью и может рекомендоваться в качестве добавки согласно требованиям ТУ 477-15-147-80.

В предыдущих разделах были представлены оптимальные условия извлечения экстрактивных веществ из древесной зелени пихты сибирской.

Наряду с пихтой сибирской широко заготовляемой породой Сибири является сосна обыкновенная. В этой связи в работе были получены и проанализированы продукты переработки древесной зелени сосны обыкновенной. Условия извлечения экстрактивных веществ аналогичны описаны выше для древесной зелени пихты сибирской.

Для переработки использовали древесную зелень сосны обыкновенной (Pinus silvestris), заготовленную в соответствии с требованиями ГОСТ 21769-76. Ее химический состав приведен в таблице 3.25.

В состав древесной зелени входят легкогидролизуемые полисахариды -15,70 %, трудногидролизуемые полисахариды - 25,10 %, лигниновые вещества -20,20 %, белковые вещества - 9,30 %, экстрактивные вещества - 29,61 %, в том числе извлекаемые водой - 20,65 %. Групповой состав липидов показывает, что нейтральные липиды составляют 73,26 %, гликолипиды - 17,42 %, фосфолипиды - 9,32 % от суммы липидов (рисунок 3.12).

Похожие диссертации на Переработка древесной зелени хвойных с использованием сжиженных углеводородов