Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом
а при соприкосновении с водой образует
корродирующую смесь. Поэтому этот способ не нашел широкого
распространения, так же как и предложенная схема экстракции
древесной зелени в винтовых аппаратах непрерывного действия.
К недостаткам рассмотренных схем относят прежде всего
неполное извлечение и использование содержащихся в древесной
зелени веществ. При получении биологически активных веществ по
технологической схеме с применением экстракции органическим
растворителем в обессмоленной древесной зелени остаются
неиспользованными водорастворимые вещества, а при водной
экстракции - жирорастворимые. Резервом дальнейшего улучшения
показателей является совершенствование технологии, а также
комплексная переработка древесной зелени. Эффективность
получения продуктов при комплексной переработке зависит в этом
случае главным образом от выбора экономически обоснованного
направления использования сырья.
3.4.3. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ
ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ
В настоящее время предложен целый ряд способов комплексной
переработки древесной зелени методами последовательной
экстракции водой и бензином. Однако двухстадийная экстракция
исследованная как в периодическом, так и в непрерывном режиме не
нашла применения в цехах по комплексной переработке древесной
зелени. В НПО "Силава" был разработан экспериментальный проект
завода с последовательной бензино—водной экстракцией. Из
приведенных основных технике—экономических показателей следует,
что экономическая эффективность производства при введении такой
экстракции снижается [Левин, 1981; Репях, 1988]. Основные
технико-экономические показатели производства:
Сумма товарной продукции, тыс.р. . . 123,90/184,09
Водный экстракт, т.…………………....... -/100
Хлорофилло-каротиновая паста, т …….. 30/30
Хвойный воск, кг............ 1800/1800
Эфирное масло, кг ........... 57/57
Потребность:
в сырье .........………….... 600/600
в технологическом паре . .. .. 1554/4140
в технологической воде, м3 . . . 18000/21400
Число работающих, чел. ........ 16/30
Капитальные вложения, тыс.р. . . .. 101,0/214,8
Общая рентабельность, %....... 37/21
Срок окупаемости капитальных вложений, год.........
2,54/5,60
Примечание: Числитель - данные для бензиновой экстракции,
знаменатель - для совмещенной.
Поэтому для широкого внедрения схемы комплексной
переработки древесной зелени необходимо интенсифицировать
процесс экстрагирования или получать на основе хвойно—водного
экстракта, который в 5 раз дешевле хлорофилло-каро-тиновой
пасты, продукты с высокой потребительной стоимостью.
В настоящее время разработан способ совмещенной водно-
бензиновой экстракции биологически активных веществ из
древесной зелени по дифлегмационному методу, который позволяет
увеличить выход биологически активных веществ на 15 % и
сократить продолжительность процесса экстракции более чем в 2
раза по сравнению с последовательными экстракциями. Полученные
экстракты при этом перерабатываются раздельно.
Из одной тонны древесной зелени сосны по безотходной
технологии можно получить 210-230 хлорофиллина натрия, 4,4-4,6
кг провитаминного концентрата, 4,5-4,7 кг бальзамической пасты,
1,8-2,0 кг воска, 70-90 кг водного лечебного экстракта, 450-470
кг хвойной витаминной муки на сумму 1250-1360 р. в зависимости
от выхода продуктов [Ягодин, 1988].
Для увеличения выхода экстрактивных соединений при
использовании двухстадийной экстракции предлагалось также
использовать анионные поверхностно-активные вещества
(алкилсульфанаг натрия), добавление которых в количестве 0,1 % от
экстрагента (воды) позволяет существенно увеличить выход
биологически активных веществ.
Анализ водного экстракта древесной зелени, получаемого по
существующим технологиям, показал значительное содержание в нем
витаминов, Сахаров, органических кислот, фенольных соединений и
минеральньк компонентов. Это дало возможность использовать водные
экстракты как сырье для ферментативной переработки.
Кроме того, значительное содержание в древесной зелени
протеина (8-14 % в хвое сосны) и его высокая кормовая ценность
вследствие нахождения в нем дефицитных аминокислот, и прежде
всего лизина, позволили разработать и предложить для реализации
ряд технологических схем по выделению белково-витаминных
концентратов холодной водой с добавками неорганических веществ.
[pic]
рис. 7. Принципиальная схема комплексной переработки
древесной зелени с получением БВК
Технологическая схема, позволяющая получить наряду с
водорастворимыми и жирорастворимыми биологически активными
веществами еще и белково-витаминный концентрат, приведена на
рис. 7. По предложенной схеме из 1 т абс. сух. сырья могут быть
получены белково-витаминный концентрат - 80-90 кг, хло-рофилло-
каротиновой пасты - 50, хлорофиллина натрия -40 г, хвойного
воска - 6-7 кг, ТЭМ - 250 г, хвойного лечебного экстракта - 170-
200 кг, кормовых дрожжей -60—70 кг, а также углеводного корма до
500 кг, который по содержанию протеина на основании ГОСТ
200083-74 можно отнести ко 2 группе. Наибольшее влияние на выход
протеина оказывают добавки щелочи до концентрации 0,3 %.
Подобные схемы, несмотря на глубокий и дифференцированный
подход к проблеме переработки древесной зелени, не нашли
промышленного применения. Прежде всего это связано с большими
энергетическими и временными затратами на ступенчатое
использование различных растворителей при последующей их
регенерации. Качество же получаемых белково-витаминных
концентратов в значительной мере снижается из-за примесей
соединений, переходящих в водный раствор - горечей, дубителей и
т.д., освобождение от которых пока не отработано.
Американские ученые осуществляли экстракцию из древесной
зелени путем ее измельчения в воде (1:4 по весу). Экстракт
отделяли фильтрованием через ткань, а затем центрифугировали.
Выделяемый после центрифугирования осадок лиофильно высушивали,
получая пастообразный хлорофилло-каротиновый продукт, а
надосадочную жидкость использовали для получения белка, который
осаждали ацетоном в течение 5 ч. При этом осаждалось до 95 %
белка. Выход белка и пасты составил соответственно 2,5 и 12 %.
Такой способ считается экономически эффективным, если область
заготовки сырья и сбыта продукции не будет превышать 60 км от
места переработки. Расчет при этом делается, главным образом, на
породы с более высоким, чем в сосне, содержании протеина. Кроме
того, наряду с высокой его кормовой ценностью, сравнимой с
кормами животного происхождения, также отмечается снижение
качества продукта из-за наличия сопутствующих соединений.
Сотрудниками СибТИ предложена технология получения
концентратов фосфолипидов (рис. 8). Эти соединения играют важную
роль в образовании мембранных внутриклеточных структур и
обладают высокой биологической активностью.
[pic]
Рис. 8. Принципиальная схема получения фосфолипидов
Содержание фосфолипидов в осенне-зимний период достигает
1,2—1,8 % от древесной зелени, поэтому выделение их из более
дешевого, чем используемого сейчас для этих целей (семена
масленичных культур, яичный желток, сердце крупного рогатого
скота), сырья целесообразно. Поскольку технология
предусматривает выделение продуктов в "мягких" температурных
режимах (0-20 °С), вещества извлекаются практически не
деструктированными и отличаются высоким качеством. Однако в
литературе еще нет данных о промышленной апробации этой схемы.
В литературе также описан способ получения витамина Е из
фитола нейтральных соединений древесной зелени при
конденсации с триметилгидрохиноном в среде пропанола и
хлоридом цинка (3 %) и фторидом бора (0,002 %) в качестве
катализаторов при температуре 150—170 С. Однако также нет
данных о практическом применении этого способа.
Сотрудниками ЛТА им. С.М. Кирова с учетом исследований
состава экстрактивных веществ древесной зелени сосны
обыкновенной и данных по биологической активности и свойствам
отдельных соединений экстракта создана техно-
[pic]
Рис. 9. Принципиальная схема переработки экстрактивных
веществ древесной зелени сосны обыкновенной
логия, позволяющая выделить концентраты соединений,
обладающих наиболее ценными свойствами (рис. 9). В настоящее время
эта технология проходит опытно—промышленные испытания.
Кроме горячей воды, бензина и трихлорэтилена, заложенных в
качестве экстрагентов в существующие технологические схемы
получения биологически активных веществ из древесной зелени,
исследователями изучалось применение для этой цепи еще целого
ряда органических и неорганических веществ. Установлено, что
экстрагирующая способность дихлорметана, ацетона, изопропанола,
трихлорэтилена, этил-ацетата и спиртобензольной смеси в 1,5-2,5
раза выше, чем у бензина. Однако из-за своей повышенной
растворимости в воде и токсичности эти экстрагенты не
| |  скачать работу |
Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом |
