Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом
НИЙ И ВОЗможНЫЕ
НАПРАВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЭКСТРАКТОВ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ
СОСНА - ОДНО ИЗ ДРЕВНЕЙШИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ. ПО
ФИТОНЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ ОНА ПРЕВОСХОДИТ МНОГИЕ ВИДЫ ДРЕВЕСНЫХ
ПОРОД. В СОСНОВЫХ ЛЕСАХ ВОЗДУХ ПРАКТИчЕСКИ СТЕРИЛЕН (200-300
БАКТЕРИАЛЬНЫХ КЛЕТОК НА 1 М). ДРЕВЕСНАя ЗЕЛЕНЬ ОчЕНЬ БОГАТА
ВИТАМИНАМИ КАК В КОЛИчЕСТВЕННОМ, ТАК И В КАчЕСТВЕННОМ ОТНОШЕНИИ.
ВЫСОКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ВИТАМИНА С И КАРОТИНА, В чАСТНОСТИ, И
ОБУСЛОВИЛИ ПЕРВЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ЭТОГО СЫРЬя. ОДНАКО
НАЛИчИЕМ ЭТИХ СОЕДИНЕНИЙ ДАЛЕКО НЕ ИСчЕРПЫВАЮТСя ВОЗМОЖНОСТИ
ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ КАК СЫРЬя ДЛя ПОЛУчЕНИя БИОЛОГИчЕСКИ АКТИВНЫХ
ПРЕПАРАТОВ.
Моно- и сесквитерпеноиды, входящие в состав как эфирных
масел, так и нейтральные соединений древесной зелени сосны,
наряду с фитонцидной активностью проявляют высокую токсичность
для стволовых вредителей - ксилофагов и репеллентную активность
против двукрылых насекомых [Ягодин, 1981; Левин, 1981; Репях,
1988].
Исследования по применению эфирных масел в медицине показали,
что препарат, содержащий 10 % эфирного масла сосны в единице
лекарственной формы, может быть использован в качестве
стимулятора заживления гнойных ран.
Большой интерес представляют вещества, входящие в состав
нейтральных соединений древесной зелени сосны. Однако если (-
ситостерин, содержащий в древесной зелени как в свободной форме,
так и в виде сложных эфиров с высшими жирными кислотами,
является уже традиционным для лесохимии продуктом, то остальные
соединения до сих пор в России промышленно не выделяются.
Изоабиенол, являясь спиртом лабданового типа строения,
относится к ценным исходным соединениям для синтеза душистых
производных серой амбры - продукта жизнедеятельности кашалотов,
представляющего собой один из наиболее ценных видов сырья для
парфюмерии. За последние 10-15 лет интерес к душистым соединениям
значительно вырос, о чем свидетельствуют многочисленные
публикации. Объясняется это постоянно растущим спросом на них во
всем мире и непрерывным сокращением численности кашалотов
[Васильев, 1991].
При окислении изоабиенола удалось получить амбреинолид. При
обработке серной кислотой амбреинолид перегруппировывается в
кислоту, циклизующуюся далее в карбонильное соединение
феналановой структуры с сильным , амбровым запахом.
Амбреинолид является важным веществом для синтеза и других
ценных душистых соединений. В небольшом количестве он содержится
в табаке, но богатых им природных источников нет. Разработано
несколько синтезов рацемического амбреинолида. Все они
многостадийны, а исходные вещества труднодоступны. Поэтому
решение задачи синтеза этого соединения из доступного сырья
является важным достижением в создании процессов промышленного
синтеза душистых соединений [Васильев, 1991].
Полипренолы идентифицированы в листьях растений, а также
бактериях, тканях животных организмов, грибах. Отмечено, что
содержание полипренолов более высокое (в 10-50 раз) в хвойных
растениях, чем в лиственных. При этом в хвойных растениях
полипренолы содержат большее количество (от 10 до 20)
изопреновых звеньев в цепи молекулы, чем в лиственных (от 6 до
12). Концентрируясь в мембранах клеток, полипренилфосфаты
осуществляют перенос углеводов от соответствующих
нуклеотидсахаров с последующей их полимеризацией. Цепи
полипренолов входят в состав молекул таких биологически активных
соединений, как витамин К, токоферолы, некоторые коферменты.
Исследователи относят полипренолы к новому классу низко
молекулярных биорегуляторов, играющих исключительно важную роль в
продуцировании живыми организмами - от микроорганизмов до
млекопитающих - углеводосодержащих биополимеров ряда
полисахаридов, гликопротеинов, пентидогликонов и других
[Васильев, 1991].
В организме человека эти соединения сконцентрированы в
поджелудочной железе, мозге, сердце, почках, печени, селезенке
и других тканях. Полипренолы представляют интерес как
лекарственные вещества, в частности производные полипренолов
могут найти применение в качестве средств, снижающих кровяное
давление, противоожоговых средств, а также заживляющих язвы
желудка и двенадцатиперстной кишки. Отмечается также высокая
эффективность применения этих веществ в качестве кормовых
добавок.
Основные исследования по изучению полипренолов проводились в
США и Японии. В этих странах полипренолы получают из свиной
печени и свиной поджелудочной железы, а также хвои различных
растений методом промышленной колоночной хроматографии. Сложность
получения таких препаратов и высокая эффективность их применения
обусловливают высокую цену на эти продукты.
Фосфолипиды, представленные в основном глицерофосфатидами, и
их концентраты применяются в качестве эмульгирующих веществ в
биологически активных эмульсиях. Они улучшают качество и ценность
продуктов питания. Небольшие добавки этих соединений в корм
животных способствуют повышению продуктивности скота и птицы.
Поэтому использование древесной зелени в качестве дешевого и
доступного сырья для подобного производства является актуальной
задачей.
3.4.1. ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ СОСНЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ
РАЗВИТИЯ
Использование древесной зелени в настоящее время направлено
главным образом на применение ее в качестве кормовой добавки в
рационы сельскохозяйственных животных. Питательность древесной
зелени сосны составляет 0,28 кормовой единицы в 1 кг, т.е.
равна по питательной ценности пшеничной или ржаной соломе.
Хвоя содержит целый ряд ценных биологически активных веществ
и является витаминным кормом, а также служит источником
фитонцидов. Однако наличие в ней дубильных, смолистых веществ, а
также горечей, придающих ей специфический вкус и свойства,
ограничивает ее использование в значительных количествах в
нативном виде. Кроме того, древесная зелень является продуктом
ско-ропортящимся. Срок ее хранения после заготовки не должен
превышать в летнее время 5 сут., а в зимнее - 20 сут. [Васильев,
1991].
Для использования полезных свойств этого ценнейшего
растительного сырья при одновременном нивелировании отрицательных
сторон применяются различные методы переработки древесной зелени.
Их можно подразделить на механические и химические.
Механическая переработка древесной зелени
Для сохранения на более длительное время биологически
активных веществ хвои на практике проводят скоростную сушку и
затем высушенную древесную зелень измельчают в муку. Хвойная
витаминная мука потребляется животными лучше, чем свежая хвоя.
Это происходит потому, что при сушке из нее удаляется часть
эфирных масел и других летучих веществ, а часть дубильных
веществ переходит в малорастворимую форму.
Цехи по выработке витаминной муки на предприятиях России в
основном работают рентабельно. Выработка товарной продукции на
одного рабочего составляет около 5 тыс.р. в год. Эти показатели
могут быть значительно улучшены за счет механизации ручного труда
на заготовке сырья и комплексного его использования.
В России работает свыше 200 цехов и несколько передвижных
установок по выработке хвойной витаминной муки [Васильев, 1991].
Простота технологии и неограниченный сбыт продукции
способствовали быстрому росту этого производства. Однако в
последнее время реализация продукции затрудняется из-за высокой
(150-280 р./т) цены на витаминную муку.
Технология производства витаминной муки имеет и ряд
трудностей, связанных не только со сложностью сбора древесной
зелени, но и с зависимостью состава сырья от различных
неконтролируемых факторов, а также его неоднородностью.
Необходимо также отметить, что использование витаминной муки как
компонента кормов сельскохозяйственных животных ограничено
наличием дубильных и смолистых веществ, гликозидов и алкалоидов.
Поэтому становится очевидной необходимость облагораживать
древесную зелень или извлекать из нее биологически активные
вещества с использованием проэкстрагированного сырья, в качестве
витаминной муки или компостов, а также кормовых добавок,
Обогащенных белком за счет выращивания на ней дополнительной
биомассы.
3.4.2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ
ВЕщЕСТВ ИЗ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ
Технология экстракционной переработки древесной зелени
заключается в извлечении из измельченного сырья различными
растворителями биологически активных веществ, их концентрирование
и использование в качестве конечного продукта или как сырья для
выделения соединений с ценными свойствами.
Все существующие технологические схемы можно подразделить на
непрерывные или периодические с использованием в качестве
экстрагента воды, водяного пара, полярных или неполярных
растворителей.
Переработка древесной зелени по способу батарейной
противоточной экстракции горячей водой после предварительной
отгонки эфирного масла острым паром относится к старейшим
производствам такого рода. Уже в 1931 г. на Тих-винском
лесохимическом заводе вошел в строй цех по переработке еловой
древесной зелени с получением хвойного лечебного экстракта и
эфирного масла [Ягодин, 1980]. В настоящее время этот цех
перерабатывает ежегодно около 3,5 тыс.тсырья и производит
экстракт хвойный натуральный (ТУ-81-05-9
| |  скачать работу |
Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом |
