Утилизация древесной зелени хвойных растений является актуальной проблемой переработки растительного сырья. Современные способы переработки древесной зелени основаны на извлечении из нее биологически активных веществ различными экстрагентами. К экономически перспективным экстрагентам относятся сжиженные газы. При обработке древесной зелени пихты сибирской сжиженным пропаном экстрагируются лишь липидные компоненты. Водорастворимые вещества не извлекаются органическими растворителями и после пропановой экстракции остаются в шроте. Кроме того, не извлекаются воска.
Комплексная переработка природного сырья предполагает использование всех его составных частей. В этой связи в данной работе нами был исследован химический состав шрота (послеэкстракционного остатка) древесной зелени пихты сибирской с целью разработки предложений для его последующего использования. Определение состава древесной зелени и шрота проводилось по методикам, общепринятым в химии древесины.
Химический состав исходной древесной зелени пихты сибирской и шрота представлен в таблице 1, из которой видно, что после извлечения липидных компонентов сжиженным пропаном в шроте доля веществ, извлекаемых водой, составила 25,25 % к абсолютно сухой массе шрота, восков – 3,18 %, белковых веществ – 10,70 %, легко – и трудногидролизуемых полисахаридов соответственно 15,10 % и 25,60 %, лигниновых веществ – 20,30 % и минеральных веществ – 5,10 %.
Таблица 1. Химический состав древесной зелени и шрота пихты сибирской
| Наименование | Древесная зелень % к а.с.м. | Шрот, % к а.с.м. |
| Липиды, в том числе нейтральные гликолипиды фосфолипиды | 6,25 4,70 1,10 0,45 | 0,74 0,53 0,16 0,05 |
| Вещества, извлекаемые горячей водой | 23,85 | 25,25 |
| Эфирное масло | 2,75 | 0,21 |
| Хлорофиллы, мг % | 115,80 | 11,10 |
| Каротин, мг % | 18,90 | 1,90 |
| Витамин Е, мг % | 10,00 | 1,05 |
| Воска | 3,00 | 3,18 |
| Белковые вещества | 10,10 | 10,70 |
| Трудногидролизуемые полисахариды | 24,20 | 25,60 |
| Легкогидролизуемые полисахариды | 14,25 | 15,10 |
| Лигниновые вещества | 19,20 | 20,30 |
| Минеральные вещества | 4,80 | 5,10 |
Были исследованы водорастворимые вещества шрота. Их групповой состав представлен в таблице 2. Моно- и олигосахариды составляют основную массу водного экстракта (43,6 %). В экстракте также содержатся 17,7 % – органических кислот, 10,2 % – фенольных соединений, 2,2 % – белковых веществ, 3,5 % – минеральных веществ.
Таблица 2. Групповой состав водорастворимых веществ шрота, %
| Наименование | Содержание |
| Моно-, олигосахариды | 46,3 |
| Органические кислоты | 17,7 |
| Фенольные соединения | 10,2 |
| Минеральные вещества | 3,5 |
| Пектиновые вещества | 2,8 |
| Белковые вещества | 2,2 |
Состав кислот водного экстракта приведен в таблице 3.
Таблица 3. Состав кислот водного экстракта шрота пихты сибирской, % к сумме кислот
| Наименование | Содержание |
| Глицериновая | 15,46 |
| Щавелевая | 0,88 |
| Янтарная | 7,34 |
| Бензойная | 25,00 |
| Фумаровая | 7,35 |
| Глутаровая | 9,00 |
| Яблочная | 17,50 |
| Коричная | 0,87 |
| Винная | 4,6 |
| Лимонная | 12,00 |
Данные таблицы 3 показывают, что кислоты представлены моно-, ди- и трикарбоновыми кислотами алифатического ряда, а также ароматическими кислотами (бензойной – 25 % и коричной – 0,87 %). Монокарбоновой является глицериновая кислота, ее содержание в шроте 15,46 % от суммы кислот. В состав алифатических ди- и трикарбоновых кислот входят щавелевая, янтарная, фумаровая, глутаровая, винная и лимонная кислоты. Среди них яблочная и лимонная составляют около 30 % от суммы кислот. В близких количествах обнаружены янтарная – 7,3 %, фумаровая – 7,35 % и глутаровая – 9 %.
В водных экстрактах в значительных количествах найден витамин С (данные таблицы 4). Процентное содержание инозита и пантотеновой кислоты соизмеримо (1,82 мг % и 1,74 мг % соответственно).
Таблица 4. Состав витаминов водных экстрактов шрота пихты сибирской, мг %
| Наименование | Содержание |
| Аскорбиновая кислота | 190,00 |
| Витамины группы В, в том числе | 7,3
|
| Инозит | 1,82 |
| Биотин | следы |
| Пантотеновая кислота | 1,74 |
| Никотиновая кислота | 1,55 |
| Тиамин | 0,95 |
| Пиридоксин | 1,24 |
В составе водного экстракта присутствуют микроэлементы (табл. 5).
Таблица 5. Состав микроэлементов водного экстракта шрота пихты сибирской
| Наименование
| Содержание, % ∙10 -3 к золе | Наименование | Содержание, % ∙10 -3 к золе |
| Cu | 20 | Ni | 3 |
| Pb | 3 | Mn | 300 |
| Zn | 200 | Ba | 300 |
| Co | 0,5 | Sr | 10 |
| V | 1 | B | 20 |
| Cr | 3 | Si | 2 |
Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод, что водный экстракт шрота можно использовать в качестве питательной среды для микробиологических целей, например, при производстве кормового белка для сельского хозяйства. Эти данные могут быть использованы при разработке комплексной технологии переработки древесной зелени пихты сибирской.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. ГОСТ 24027.2. – 80. Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержание золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирных масел. Лекарственное растительное сырье. – М.: Изд – во стандартов, 1980. – С. 284 – 294.
2. Ермакова, А.Е. Методы биохимического исследования. /А.Е Ермакова [и др.]; под общ. ред. А.Е Ермаковой – 3 –е изд. перераб. и доп. – Л.: Агропромиздат. Ленинград. отд-ние, 1988. – 430с.
3. Оболенская, О.В. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. / О.В. Оболенская, З.П. Ельницкая., А.А. Леонович. – М.: Экология, 1991. – 320 с.
4. Плешков, Б.П. Практикум по биохимии растений – 3 – е изд. перераб. и доп. / Б.П. Плешков. – М.: Агропромиздат, 1985. – 225с.
5. Рязанов, Т.В. Химия древесины: учебное пособие для студентов специальностей 26.03.03, 26.03.04 всех форм обучения. / Т.В. Рязанов, Н.А. Чупрова, Е.В. Исаева. – Красноярск. Изд-во Крас. гос. технол. ун-та, 1996. – 358 с.
6. Ягодин, В.И. Основы химии и технологии переработки древесной зелени. / В.И. Ягодин. – Л.: Изд-во Лен. гос. ун-та, 1981.– 224 с.