WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Речкина Екатерина Александровна

ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

С ПОЛУЧЕНИЕМ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ

05.21.03 – Технология и оборудование химической переработки биомассы

дерева; химия древесины

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Красноярск – 2012 2

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» на кафедре «Химическая технология древесины и биотехнология», г. Красноярск.

Научный руководитель доктор химических наук, профессор Рубчевская Людмила Петровна

Официальные оппоненты:

Кузнецова Светлана Алексеевна, доктор химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории «Процессы синтеза и превращений углеводородов» Института химии и химической технологии СО РАН.

Ушанова Валентина Михайловна, кандидат технических наук, доцент, Сибирский государственный технологический университет, кафедра «Промышленная экология, процессы и аппараты химических производств», доцент.

Ведущая организация: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН

Защита диссертации состоится 1 июня 2012 г. в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.253.01 Сибирского государственного технологического университета по адресу: 660049, г. Красноярск, проспект Мира, 82, ауд. Ц-110, E-mail: dissovetsibgtu01@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного технологического университета.

Отзывы (в двух экземплярах) с заверенными подписями просим направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу: 660049, г. Красноярск, проспект Мира, 82.

Автореферат разослан апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Исаева Елена Владимировна

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В настоящее время развитие лесоперерабатывающей промышленности требует принципиально нового подхода к использованию растительного сырья. Он основан на комплексной переработке лесных ресурсов и предусматривает утилизацию всей биомассы дерева, включая древесные отходы, которые служат сырьем для производства ценных продуктов.





Наличие в древесной зелени биологически активных веществ позволяет получать при ее утилизации широкий спектр препаратов для парфюмернокосметической и пищевой промышленности, медицины, кормовых добавок для сельскохозяйственных животных.

Существующие технологии переработки древесной зелени хвойных растений не позволяют получать в качестве продукта пектиновые вещества. Однако расширение сырьевой базы для их производства в настоящее время для Российской Федерации актуально, так как позволяет сократить импорт этого продукта.

В этой связи разработка новых направлений комплексной переработки древесной зелени хвойных с получением пектиновых веществ является актуальной задачей.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Сибирского государственного технологического университета, финансируемых из средств федерального бюджета по ведомственной научной программе «Развитие научного потенциала высшей школы», подпрограмма 1 «Фундаментальные исследования», раздел 1.1 «Исследование выполняемые в рамках тематических планов».

Цель работы заключалась в разработке комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной с получением пектиновых веществ.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд задач:

- изучить годичную динамику содержания пектиновых веществ в древесной зелени сосны обыкновенной;

- исследовать процессы ступенчатой экстракции (гексаном и этанолом) древесной зелени сосны обыкновенной и определить состав полученных продуктов;

- установить влияние технологических параметров процесса на выход пектиновых веществ из послеэкстракционного остатка;

- определить показатели качества и безопасности пектиновых веществ, оценить их конкурентоспособность;

- изучить возможность утилизации твердого остатка древесной зелени сосны обыкновенной после выделения пектиновых веществ методом биоконверсии.

Положения, выносимые на защиту: В рамках специальности 05.21.03. – Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины, пункт 12, экспериментально - теоретически обоснован новый эффективный технологический процесс комплексной переработки биомассы дерева, с получением лесохимических продуктов, в том числе пектиновых веществ. В частности:

- годичная динамика пектиновых веществ в древесной зелени сосны обыкновенной с целью определения максимальных сроков заготовки сырья;

- оптимальные технологические параметры процесса экстракции древесной зелени сосны обыкновенной гексаном и этанолом с получением биологически активных продуктов;

- оптимальные технологические параметры процесса извлечения пектиновых веществ, обеспечивающие их высокий выход и показатели качества;

- утилизация твердого остатка древесной зелени сосны обыкновенной после выделения пектиновых веществ методом твердофазного культивирования гриба Pleurotus ostreatu с получением кормовой добавки;





- принципиальная схема комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной, с получением пектиновых веществ, позволяющая использовать ее в качестве альтернативного сырья для производства пищевых продуктов.

Научная новизна. Предложен и экспериментально подтвержден новый подход к организации процесса комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной, который позволяет осуществить извлечение экстрактивных веществ экстрагентами, соответствующими требованиям СанПиН 2.3.2.1293- «Гигиенические требования по применению пищевых добавок», пункт 5.3 «Гигиенические регламенты применения экстракционных и технологических растворителей», с получением эфирного масла, хлорофилло-каротиновой пасты, хвойного экстракта, воска и использовать послеэкстракционный остаток для выделения пектиновых веществ и производства кормовой добавки.

Практическая значимость работы. Показана принципиальная возможность комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной с получением пектиновых веществ. Результаты экспериментальных исследований положены в основу предложенной технологической схемы, рекомендуемой для предприятий лесохимического профиля.

Определены показатели качества и безопасности пектиновых веществ древесной зелени сосны обыкновенной. Проведена оценка конкурентоспособности пектиновых веществ древесной зелени сосны обыкновенной.

Разработана техническая документация на пектин, полученный из древесной зелени сосны обыкновенной (ТУ 9169-009-15152660-09), рекомендованный к применению в пищевой промышленности.

Предложенный способ переработки древесной зелени сосны обыкновенной подтвержден патентом РФ № 2364409.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на международных научнопрактических конференциях: «Фундаментальные аспекты биологии в решении актуальных экологических проблем» (Астрахань, 2008 г.), «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2008 г.), «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Томск, 2009 г.), и всероссийских научно-практических конференциях: «Новые достижения химии и химической технологии растительного сырья» (Барнаул, 2009 г.), «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Красноярск, 2008 - 2010 г.г.); «Инновации в науке и образовании:

опыт, проблемы, перспективы развития» (Красноярск, 2009, 2010 г.г.), «Лесной и химический комплексы – проблемы и решения» (Красноярск, 2006, 2010 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ (из них автора 0, 62 п. л.), в том числе 4 – в ведущих рецензируемых научных журналах, один патент РФ на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 15 рисунков. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографического списка, включающего 175 наименований, и 5-ти приложений.

Введение. Во введении обоснована актуальность диссертационной работы и её вклад в решение проблемы комплексного использования древесной зелени хвойных.

Аналитический обзор. В обзоре проведен анализ отечественной и зарубежной литературы по теме исследования. Вопросам переработки древесной зелени хвойных посвящены работы следующих ученых: Солодкий Ф.Т, Рощин В.И., Ягодин В.И., Репях С.М., Левин Э.Д., Малютиной Л.А., Выродов В.А., Томчук Р.И., Шанина Е.В.

Несмотря на большое количество научных работ в области химической переработки древесной зелени хвойных следует отметить, что отсутствует технология выделения пектиновых веществ из этого вида сырья, основанная на использовании экстрагентов, соответствующих требованиям СанПиН 2.3.2. 1293разрешающих их использование для пищевых производств. На основании анализа литературных данных сформулированы задачи, решаемые в диссертации.

Методы проведения экспериментов. В этом разделе приведено описание объектов исследования и экспериментальных установок, методов и методик исследований исходного сырья и получаемых продуктов. В работе использовали древесную зелень сосны обыкновенной. Модельные деревья для отбора проб древесной зелени подбирали в естественных древостоях. Пробные площадки находились в Емельяновском районе Красноярского края. Отобранные образцы древесной зелени соответствовали требованиями ГОСТ 21769-84 «Зелень техническая». Химический анализ исходного сырья и полученных продуктов проводили, используя как химические, так и физико-химические методы анализа, преимущественно элюентную и тонкослойную хроматографию, ГЖХ, ЯМР, ИК-спектроскопию.

Показатели качества, безопасности хвойных пектиновых веществ определяли в соответствии с ГОСТ 29186-91. Для определения уровня конкурентоспособности пектинов использовали методику Дворецкой Н.С (2006 г.).

Экспериментальная часть и обсуждение результатов Пектиновые вещества древесной зелени сосны обыкновенной. Исследовали содержание пектиновых веществ в древесной зелени сосны обыкновенной в ходе годового цикла.

Полученные результаты показывают (рисунок 1), что содержание пектиновых веществ в древесной зелени сосны обыкновенной в ходе годового цикла меняется. Для древесной зелени свойственно накопление пектиновых веществ в период покоя. В хвое их количество в зимний период достигает 4,8 %, а в побегах - 3,9 %. К весне содержание пектиновых веществ постепенно снижается с минимумом в мае месяце (3 % - в хвое; 2,6 % - в побегах).

Содержание пектиновых веществ, %от а.с.м.

Рисунок 1-Годичная динамика содержания пектиновых веществ в древесной зелени сосны обыкновенной Доля протопектина от суммы пектиновых веществ в древесной зелени сосны составляет от 53,5 до 71,5 % в течение годового цикла. Эти данные свидетельствуют о том, что древесную зелень сосны обыкновенной можно использовать для промышленной переработки с целью получения пектина. Целесообразно проводить заготовку сырья с ноября по февраль.

Извлечение экстрактивных веществ из древесной зелени сосны обыкновенной. Производство пектина из древесной зелени хвойных растений выдвигает особые требования к предварительной подготовке сырья. Оно связано с извлечением из него экстрактивных веществ, отрицательно влияющих на качество получаемым пектиновых веществ. Удаление экстрактивных веществ из древесной зелени проводили, используя последовательную экстракцию гексаном и этиловым спиртом. Выбор этих экстрагентов обусловлен соответствием требованиям СанПиН 2.3.2.1293-03, разрешающих их использование для пищевых производств.

Химический состав древесной зелени сосны обыкновенной, используемой для экстракции, устанавливали по методикам, принятым в химии растительного сырья. Основную массу компонентов древесной зелени составляют полисахариды: 14,4 - 16,4 % – легкогидролизуемые, 25,0 - 27,1 % – трудногидролизуемые, и лигниновые вещества – 16,9 - 21,3 %. Древесная зелень содержит 8,1 - 9,4 % липидов и 15,4 - 20,4 % веществ, извлекаемых горячей водой. На долю веществ белковой природы до 7,2 %. Содержание хлорофиллов и каротина в древесной зелени составляет соответственно 110,4 и 14,1 мг %.

Экстрагирование древесной зелени сосны обыкновенной гексаном. Для установления условий процесса проведены экстракции древесной зелени гексаном и определен выход экстрактивных веществ в зависимости от крупности сырья, жидкостного модуля и продолжительности процесса.

Были установлены технологические параметры процесса экстрагирования гексаном: жидкостный модуль 20, крупность частиц сырья 2 4 мм, продолжительность процесса 5 ч, позволяющие выделить экстрактивные вещества со степенью извлечения не менее 80 % от содержащегося в сырье.

Полученный гексановый экстракт анализировали, используя методы элюентной и тонкослойной хроматографии, ГЖХ, ЯМР. Определен групповой состав липидов, их жирнокислотный состав, состав эфирных масел.

Гексановый экстракт содержит 80,9 % нейтральных липидов, в том числе восков 17,5 %, 4,4 % фосфолипидов и 14,8 % гликолипидов.

В составе кислот фосфолипидов и гликолипидов количественно преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Так в фосфолипидах они составляют 71,6 %, а в гликолипидах 67,7 %.

Состав эфирного масла древесной зелени сосны обыкновенной представлен 25-ю соединениями. Среди них количественно преобладают - пинен (32,14 %), - пинен (9,45 %), 3-карен (10,12). На долю этих соединений приходится более 50 % от суммы масел.

Гексановый экстракт перерабатывали с целью получения дополнительных продуктов (хлорофилло-каротиновой пасты, хвойного воска и эфирного масла), характеристика которых в сравнении с требованиями стандартов приведены в таблицах 1- 3.

Таблица 1-Физико-химические показатели хлорофилло-каротиновой пасты древесной зелени сосны обыкновенной Массовая доля производных хлорофилла, 600 – 1000 мг/100 г сухого продукта, не менее Продолжение таблицы продукта, не менее не более творимых в воде, % сухого продукта, не более Таблица 2-Характеристика воска древесной зелени сосны обыкновенной Кислотное число, мг КОН/г, не примесей, % не более Таблица 3 - Физико-химические показатели эфирного масла древесной зелени сосны обыкновенной Внешний вид и цвет желтого до желтоватосветло - зеленого цвета Плотность при 20 0С, ции при 20 0С, не менее Продолжение таблицы Кислотное число, мг не более Температура начала 760 мм рт. ст., 0С, не ниже Результаты показали, что хлорофилло - каротиновая паста, хвойный воск и эфирное масло по своим показателям соответствуют требованиям стандартов и могут быть применены для производства парфюмерно-косметических средств и продуктов бытовой химии.

Экстрагирование древесной зелени сосны этиловым спиртом. При обработке древесной зелени гексаном экстрагируются липофильные компоненты, поэтому следующей ступенью извлечения экстрактивных веществ является обработка послеэкстракционного остатка полярным экстрагентом – этиловым спиртом.

Для определения оптимальных условий экстракции был использован план Бокса – Хантера. В качестве независимых переменных выбраны следующие факторы: Х1 – продолжительность процесса экстрагирования варьировалась в пределах 1 - 5 ч; Х2 - жидкостный модуль – 8 - 20; Х3 – концентрация этилового спирта – 50 - 90 %. Задача оптимизации сводилась к определению значений технологических параметров процесса экстракции, обеспечивающих максимальную степень извлечения редуцирующих веществ Y1 max и экстрактивных веществ Y2 60,0 %.

Полученные результаты показали, что для производственного процесса наиболее приемлема продолжительность экстрагирования - 3,45 ч, концентрация этилового спирта - 80 %, жидкостный модуль 14.

Прогнозируемые значения выходных параметров при этих условиях: степень извлечения редуцирующих веществ - 71,11 %, экстрактивных веществ В разработанном оптимальном режиме полученный этанольный экстракт древесной зелени упаривали и добавляли эфирное масло, с целью получения хвойного экстракта, который сравнивали с требованиями стандарта (таблица 4).

Результаты показали, что экстракт хвойный, полученный этанольной экстракцией, по своим показателям соответствует требованиям ТУ 81-05-97-70.

Таким образом, вторая стадия подготовки древесной зелени сосны обыкновенной для выделения пектиновых веществ позволяет получать хвойный экстракт, который может быть рекомендован для применения в качестве средства для хвойных ванн.

Таблица 4 - Показатели хвойного натурального экстракта Содержание нерастворимых веществ в во- 15,00 13, де, % от сухого остатка, не более Извлечение пектиновых веществ из древесной зелени сосны обыкновенной. Твердый остаток после экстракции этанолом использовали для выделения пектиновых веществ. Извлечение пектиновых веществ осуществляли гидролиз экстракцией твердого остатка эквимолярной смесью щавелевой кислоты и щавелевокислого аммония. Выбор этих реагентов обусловлен качеством полученных пектиновых веществ, так как использование для этого процесса раствора щелочи приводит к повышенной зольности полученных пектиновых веществ и требует дальнейшей очистки продукта от зольных элементов.

Существенное влияние на процесс гидролиз - экстракции оказывает температура. С увеличением температуры процесса гидролиз - экстракции возрастает выход пектиновых веществ с максимумом при 80 0С.

Продолжительность экстрагирования должна быть обоснована как технологически, так и экономически. В результате исследования показано, что основное количество пектиновых веществ переходит в экстракт уже в первый час процесса, последующее увеличение продолжительности процесса на выход продукта существенного влияния не оказывает.

При изменении жидкостного гидромодуля от 5 до 10 увеличивается выход пектиновых веществ, а дальнейший его рост принципиального влияния на выход продукта не имеет.

В ходе исследований установлен оптимальный режим процесса извлечения пектиновых веществ. В качестве независимых переменных взяты: Х4 – температура 60 - 100 0С; Х5 – продолжительность процесса – 30 - 90 мин; Х6 – жидкостный модуль – 4 - 10.

Задачей оптимизации является определение значений технологических параметров процесса гидролиз-экстракции, обеспечивающих максимальную степень извлечения пектиновых веществ Y3 max, при обеспечении требуемых показателей их качества: молекулярной массы Y4 10000 и степени этерификации пектиновых веществ Y5 50 %.

В ходе исследований установлен оптимальный режим гидролиз - экстракции: температура процесса 81 0С; продолжительность процесса 60 мин; жидкостный модуль 8. Выходные параметры в этих условиях составили: степень извлечения пектиновых веществ 65,29 %; молекулярная масса 11703,05; степень этерификации пектиновых веществ 57,74 %.

Органолептические и физико-химические показатели пектиновых веществ из древесной зелени сосны обыкновенной анализировали на соответствие требованиям ГОСТ 29186-91 «Пектин» (таблица 5).

Таблица 5 - Анализ органолептических и физико-химических показателей Степень этерификации, % градусы Тарра – Бейкера, не менее на ион NO3, %, не более Посторонние примеси, видимые Не допускается Отсутствуют невооруженным глазом стой фракции размером более 0,5 мм, % не более Полученные результаты свидетельствуют, что показатели пектиновых веществ из древесной зелени сосны обыкновенной соответствуют требованиям ГОСТ 29186-91«Пектин», что дает возможность рекомендовать их для пищевой промышленности. В настоящее время качество продукта определяется в первую очередь его безопасностью (таблица 6).

Таблица 6 - Показатели безопасности пектиновых веществ древесной зелени сосны обыкновенной Наименование Величина допустимых Пектиновые вещества показателя уровней в соответствии (опытный образец) ля в пересчете на нитрат - ион, % ная активность, Бк / кг активность, Бк / кг 0,1г сальмонеллы в 25 г По содержанию токсичных элементов и микробиологических показателей пектиновые вещества древесной зелени сосны обыкновенной, соответствуют требованиям, предусмотренным СанПиН 2.3.2.1078-01 (п. 1.9.6).

Промышленная востребованность пектиносодержащего сырья оценивается не только по количественному содержанию пектиновых веществ, но и по их аналитическим характеристикам и функциональным свойствам, которые, в свою очередь, определяют целевую направленность выделенных пектинов.

Одним из перспективных направлений применения пектиновых веществ древесной зелени сосны обыкновенной предполагается их использование для производства пищевых продуктов. В связи с этим целесообразно сравнить аналитические и физико-химические показатели пектиновых веществ из древесной зелени сосны обыкновенной с традиционными пектинами яблочным, свекловичным (таблица 7).

Таблица 7 - Аналитические и физико-химические характеристики пектинов не более ных групп, % Содержание, % возможного, % Фирсов Г.Г. Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями: дис… канд. тех. наук. – Краснодар, 2004. – 153 с.

Родионова Л.Я. Технологическое и экспериментальное обоснование технологий пектиносодержащих изделий функционального назначения: дис...д-ра тех. наук.–Краснодар,2004.– 423 с.

По степени этерификации пектиновые вещества древесной зелени относятся к группе высокоэтерифицированных пектинов (Е 50 %), что характеризует их функциональные свойства в качестве гелеобразователя. Высокая степень этерификации и содержания карбоксильных групп обуславливает студнеобразующую способность пектиновых веществ древесной зелени, являющуюся определяющим фактором широкого применения пектина в производстве пищевых продуктов. Существенное влияние на студнеобразующую способность оказывает содержание метоксильных и ацетильных групп, количество которых в пектине древесной зелени занимает промежуточное положение между яблочным и свекловичным пектинами. Этим объясняется, что студнеобразующая способность исследуемого образца пектиновых веществ древесной зелени составляет 170 0ТБ и является средним между подобным показателем для яблочного и свекловичного пектинов.

Таким образом, сравнительный анализ аналитических и физикохимических характеристик пектиновых веществ из древесной зелени сосны обыкновенной с традиционным (яблочным и свекловичным) пектинсодержащим сырьем пищевой промышленности свидетельствует о том, что пектиновые вещества из древесной зелени сосны обыкновенной можно применять в качестве гелеобразователей для производства пищевых продуктов.

Содержание большого числа свободных карбоксильных групп предполагает и высокую комплексообразующую способность пектиновых веществ. Полученные результаты свидетельствует о том, что комплексообразующая способность пектина древесной зелени сосны обыкновенной сопоставима с пектинами традиционного растительного сырья и составляет 83,60 мг Рb+/г. Благодаря комплексообразующему свойству по отношению к металлам пектин является незаменимым веществом в производстве пищевой продукции функционального назначения для профилактического и лечебного питания в качестве детоксиканта.

Изучение конкурентоспособности и качества пектиновых веществ древесной зелени сосны обыкновенной показали, что они могут конкурировать с традиционными видами пектина. Исследуемый пектин обладает высокими органолептическими (вкус, цвет, запах) показателями и функциональными (гелеобразующая и комплексообразующая способности) свойствами. Кроме того, полученный продукт финансово доступен для потребителя.

На основании результатов исследований разработаны технические условия на пектин древесной зелени сосны обыкновенной ТУ 9169 -009 -15152660Пектин».

Проведены испытания пектиновых веществ на пищевых предприятиях г.

Красноярска ООО «Красноярский хлеб» и УПК ФГБОУ ВПО «КГТЭИ», которые подтверждены актами.

Утилизация послеэкстракционного остатка методом биоконверсии.

Комплексная переработка растительного сырья предполагает использование послеэкстракционного остатка, в котором содержится до 70 % неутилизированной биомассы. Одним из возможных методов его утилизации является твердофазное культивирование дереворазрушающим грибом и получение белковой кормовой добавки.

В работе проведено культивирование гриба Pleurotus ostreatus на твердом остатке, полученном после выделения пектиновых веществ из древесной зелени сосны обыкновенной. Культивирование гриба осуществляли при рН среды 4,5 в термостатах при температуре 28-30 0С, продолжительность обработки 15 сут, жидкостный модуль 5. Использовалась минеральная питательная среда следующего состава: NH4NO3 - 1,5 г/л, KH2PO4 - 1,0 г/л, MgSO4 - 0,5 г/л, FeSO4 г/л, KCI - 0,5 г/л.

Полученный в результате микробиологической обработки ферментированный остаток, обработанный грибом Pleurotus ostreatus, характеризуется повышенным содержанием протеина и высокой перевариваемостью, что дает возможность его рекомендовать в качестве кормовой добавки согласно требованиям ТУ 477-15-147-80.

Технологическая часть. На основе полученных результатов была разработана схема комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной.

Принципиальная схема комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной представлена на рисунке 2.

Гидролиз - экстракция смесью оксала- Хвойный экстракт Рисунок 2 - Принципиальная схема комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной с получением пектиновых веществ Схема основана на двухступенчатой экстракции древесной зелени сосны обыкновенной с получением гексанового и этанольного экстрактов, которые далее перерабатывают с получением эфирного масла, хлорофилло-каротиновой пасты, хвойного воска, хвойного экстракта. Послеэкстракционный остаток используют для выделения пектиновых веществ и производства кормовой добавки. Предлагаемый способ позволяет осуществить комплексный подход к использованию древесной зелени сосны обыкновенной и дает возможность эффективно утилизировать отходы переработки древесной зелени с получением новых продуктов.

Проведенные технико-экономические расчеты показали экономическую эффективность разработанной комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной. Рентабельность предприятия составляет 46,3 %, а срок окупаемости 2,2 года.

Основные результаты и выводы по работе В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Определена годичная динамика содержания пектиновых веществ в древесной зелени сосны обыкновенной. Установлено, что их количество изменяется от 2,9 %, до 4,6 %, с максимумом в период покоя. Фракционный состав пектиновых веществ древесной зелени меняется в пределах от 53,5 % до 71,5 %.

Полученные результаты дают возможность использования древесной зелени сосны обыкновенной в качестве сырья для получения пектиновых веществ.

2. Изучен процесс ступенчатого экстрагирования древесной зелени сосны обыкновенной экстрагентами (гексаном и этанолом), разрешенными для пищевых производств, и определены их оптимальные режимы. Установлены состав и физико-химические показатели продуктов экстракции: эфирного масла, хлорофилло – каротиновой пасты, хвойного воска и хвойного экстракта. Полученные продукты полностью соответствуют требованиям нормативно - технической документации.

3. Установлено влияние технологических факторов процесса гидролиз - экстрагирования послеэкстракционного остатка на выход пектиновых веществ.

Определены оптимальные режимы извлечения пектина.

4. Показана возможность утилизации послеэкстракционного остатка после выделения пектиновых веществ методом биоконверсии с получением кормовой добавки.

5. Разработаны ТУ 9169-009-15152660-09 «Пектин». Проведены испытания пектиновых веществ на пищевых предприятиях г. Красноярска. Установлены регламентируемые показатели качества и безопасности пектиновых веществ и их конкурентоспособность по технологическим свойствам.

6. Разработана схема комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной, позволяющая увеличить коэффициент использования сырья за счет ступенчатого процесса его экстрагирования с получением на ряду с традиционными продуктами (эфирного масла, хлорофилло – каротиновой пасты, хвойного воска, хвойного экстракта), пектиновых веществ и кормовой добавки.

7. Проведенные технико-экономические расчеты показали экономическую целесообразность комплексной переработки древесной зелени сосны обыкновенной по разработанной схеме. Срок окупаемости 2,2 года, а рентабельность 46,3 %.

Основные материалы диссертации изложены в следующих работах:

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах:

1. Речкина, Е.А. Выделения пектиновых веществ из древесной зелени сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Химия растительного сырья. – 2010. – № 4. – С.189-190, автора - 0,08 п. л.

2. Речкина, Е.А. Пектин хвои. Оценка безопасности / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Пищевая промышленность. – 2010. – № 7. – С.13-14, автора - 0,04 п. л.

3. Речкина, Е.А. Оценка конкурентоспособности пектина сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская, Е.С. Лысова // Пищевая промышленность. – 2011. – № 7. – С. 32-34, автора - 0,06 п. л.

4. Речкина, Е.А. Особенности производства пектиновых веществ из хвойного сырья / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Современные наукоёмкие технологии. – 2010. – № 1. – С. 35-38, автора - 0,06 п. л.

5. Пат.2364409 Способы переработки древесной зелени сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская. – Заявл. 30.06.2008;

Опубл. 20.09.2009. Бюл. № 23.

Публикации в прочих изданиях:

6. Речкина, Е.А. Пектиновые вещества древесной зелени сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Пищевые технологии и биотехнологии: материалы IX междунар. конф. молодых ученых. – Казань, 2008. – С. 269, автора - 0,02 п. л.

7. Речкина, Е.А. Древесная зелень хвойных – перспективный источник пектиновых веществ / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Фундаментальные аспекты биологии в решении актуальных экологических проблем: материалы междунар. науч.-прак. конф., посвященной 100летию со дня рождения К.В. Горбунова. – Астрахань, 2008. – С. 56-58, автора - 0,04 п. л.

8. Речкина, Е.А. Нетрадиционное сырье для выделения пектиновых веществ / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Инновации в науке и образовании: материалы всерос. очно-заоч. науч.-практ. и науч.-метод.

конф. с междунар. участием. – Красноярск, 2008. – С. 136-137, автора п. л.

9. Речкина, Е.А. Комплексная переработка древесной зелени сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Новые достижения химии и химической технологии растительного сырья: материалы IV всерос. конф. – Барнаул, 2009. – С.45-46, автора - 0,04 п. л.

10. Речкина, Е.А. Перспективный источник пектиновых веществ для пищевой промышленности / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Пищевые технологии и биотехнологии: материалы X междунар. конф.

молодых ученых. – Казань, 2009. – С. 92, автора - 0,02 п. л.

11. Речкина, Е.А. Свойства пектиновых веществ древесной зелени сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки в рамках II общегородской Ассамблеи «Красноярск. Технологии будущего: материалы всерос.

науч.-практ. конф. аспирантов. - Красноярск, 2009. – С. 301-304, автора п. л.

12. Речкина, Е.А. Сосна обыкновенная – источник пектина для пищевой промышленности / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: материалы XV междунар.

науч. – практ.конф. – Томск, 2009. – С. 56-58, автора - 0,04 п. л.

13. Речкина, Е.А. Перспективы использования пектиновых веществ древесной зелени сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П.

Рубчевская // Лесной и химический комплексы – проблемы и решения:

материалы всерос. науч.-практ. конф. Красноярск, 2010. – Т.2. – С. 36-37, автора - 0,06 п. л.

14. Речкина, Е.А. Потребительские свойства пектиновых веществ древесной зелени сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки: материалы всерос. науч.-практ. конф., посвященной 80-летию СибГТУ. – Красноярск, 2010. – С. 8-9, автора - 0,04 п. л.

15. Речкина, Е.А. Пектиновые вещества древесной зелени сосны обыкновенной для пищевой промышленности / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П.

Рубчевская // Инновации в науке и образовании: опыт, проблемы, перспективы развития. Инновации в научно-практической деятельности: материалы всерос. науч.-практ. и науч.-метод. конф. – Красноярск, 2010. – С.115, автора - 0,02 п. л.

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24.49.04.953.П. 000381.09.03 от 25.09.2003 г.

Печать – ризограф. Учл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № Издательство Красноярского государственного торгово-экономического института

 
Похожие работы:

«Лифанов Александр Дмитриевич ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА УДАРОПРОЧНЫХ ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ ПЛАСТИКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ ПОЛЯРНЫХ КАУЧУКОВ 05.17.06 – Технология и переработка полимеров и композитов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Казань – 2010 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Казанский государственный технологический университет (ГОУ ВПО КГТУ) Научный руководитель :...»

«Обуздина Марина Владимировна ПРОЦЕССЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЦЕОЛИТОВ 05.17.08 – Процессы и аппараты химических технологий АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Томск - 2011 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Иркутском государственном университете путей сообщения (ИрГУПС) на кафедре Безопасность жизнедеятельности и экология Научный руководитель, доктор технических наук, профессор Руш Елена...»

«Звидрина Мария Павловна Профессиональные компетенции аналитика информационных ресурсов Специальность 05.25.03 – Библиотековедение, библиографоведение и книговедение Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Санкт-Петербург – 2013 2 Работа выполнена на кафедре документоведения и информационной аналитики ФГБОО ВПО Санкт-Петербургский государственный университет культуры и искусств. Научный руководитель : доктор педагогических наук,...»

«Ауад Максим Сами АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ПРОЦЕДУРНЫЕ МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ В СЕТЕВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ С РАЗЛИЧНОЙ СТРУКТУРОЙ Специальность 05.25.05 Информационные системы и процессы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тамбов – 2014 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Тамбовский государственный технический университет (ФГБОУ ВПО ТГТУ) на...»

«Гнусов Максим Александрович ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ГРУНТОМЕТА ДЛЯ ПРОКЛАДКИ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ПОЛОС В ЛЕСУ 05.21.01 – Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Воронеж – 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Воронежская государственная лесотехническая академия (ФГБОУ...»

«ПОПОВ ДМИТРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ КОНТАКТНАЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В КАЧЕСТВЕ ХЛАДОАГЕНТА ОХЛАЖДЕННЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ 05.17.08 – Процессы и аппараты химических технологий Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва – 2009 Работа выполнена на кафедре Процессы и аппараты химической технологии государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московская государственная академия тонкой химической технологии...»

«Шишов Михаил Александрович Самоорганизованные слои полианилина для применения в электронике Специальность 05.27.06 технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург 2013 Работа выполнена на кафедре микро- и наноэлектроники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ЛЭТИ им. В.И. Ульянова (Ленина) Научный...»

«Гавриченко Александр Константинович ТОМОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ В ЗАДАЧАХ КВАНТОВОЙ ИНФОРМАТИКИ Специальность 05.27.01 — твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва, 2013 г. Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Физико-технологическом институте РАН (ФТИАН РАН) Научный...»

«Ушмарин Николай Филиппович РАЗРАБОТКА РЕЗИН НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫХ КАУЧУКОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОБАВОК И СТАБИЛИЗАТОРОВ 05.17.06 – Технология и переработка полимеров и композитов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань - 2010 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении высшего профессионального образования Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова и Федеральном...»

«Курилкин Александр Александрович РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ УСКОРЕННОГО ФОРМИРОВАНИЯ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДНЫХ СОРБЕНТОВ 05.17.01 – Технология неорганических веществ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва – 2013 Работа выполнена в ОАО Электростальское научно-производственное объединение Неорганика доктор технических наук, профессор Научный руководитель : Мухин Виктор Михайлович, начальник лаборатории активных углей, эластичных...»

«ЛАРИСА ВЛАДИМИРОВНА НОВИНСКАЯ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ БИБЛИОТЕЧНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В БИБЛИОТЕКАХ РЕГИОНА: ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ АСПЕКТ Специальность 05.25.03 – библиотековедение, библиографоведение и книговедение АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата педагогических наук Москва – 2014 Работа выполнена на кафедре библиотековедения и книговедения Федерального государственного образовательного учреждения высшего...»

«Бубенцов Владимир Юрьевич Разделение бинарных водно-солевых систем методом адиабатной кристаллизации АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий МОСКВА – 2006 г. 2 Работа выполнена на кафедре Процессы и аппараты химической технологии государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В....»

«БРИТКОВ ОЛЕГ МИХАЙЛОВИЧ РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ В ГЕРМЕТИЧНОМ ИСПОЛНЕНИИ Специальность 05.27.06 - Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва - 2009 Работа выполнена в ГОУ ВПО Московский...»

«Балан Никита Николаевич РАЗРАБОТКА И ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ТУННЕЛЬНЫХ НАНОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ Специальности: 05.27.01 – Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах; 05.27.06 – Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2011 Работа...»

«Свешников Александр Сергеевич ФОРМИРОВАНИЕ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ШПОНА И ДРЕВЕСНО-КЛЕЕВОЙ КОМПОЗИЦИИ 05.21.05 – Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург 2014 2 Диссертационная работа выполнена в ФГБОУ ВПО Костромской государственный технологический университет на кафедре лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств Научный...»

«ШУМИЛОВ АНДРЕЙ СТАНИСЛАВОВИЧ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ГЛУБОКИХ КАНАВОК В КРЕМНИИ В BOSCH-ПРОЦЕССЕ Специальность 05.27.01. – твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2009 1 Работа выполнена в Ярославском филиале Учреждения Российской академии наук Физико-технологический институт (ФТИАН) Научный руководитель :...»

«ЮШКОВ Александр Николаевич Повышение эффективности работы гидропривода лесных машин путем совершенствования технического обслуживания и ремонта 05.21.01- Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург 2009 Работа выполнена ГОУ ВПО Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия им....»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.