CC BY
59<Тешетневс^ие чтения. 2016
3. Nanazashvili, I. H. Stroitel'nye materialy iz drevesno-cementnoj [Building materials made of wood-cement composition]. L. : Strojizdat, 1990. 415 p.
4. Surovceva L. S., Shunina M. A. Analiz frakcionnogo sostava opilok pri raskroe pilovochnogo syr'ja [Analysis of fractional composition of sawdust
when cutting sawlogs] // Izvestija Sankt-Peterburgskoj lesotehnicheskoj akademii, 2013. № 205, pp. 153-161.
5. Bazhenov Ju. M. Tehnologija betona. [concrete Technology]. M. : Izd-vo ASV, 2002. 500 p.
© Долматов С. Н., 2016
УДК 630.282.1
КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА КОРЫ ХВОЙНЫХ
О. Н. Еременко, Т. В. Рязанова
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Приведены результаты по разработке новой технологии переработки коры хвойных пород, позволяющей более эффективно перерабатывать низкосортное сырье с получением продуктов с высокой добавленной стоимостью, отвечающих запросам потребителя.
Ключевые слова: кора, дубильный экстракт, доброкачественность, ультрафильтрация, биопрепарат.
COMPLEX PROCESSING OF CONIFER CORTEX O. N. Eremenko, T. V. Ryazanova
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The new technology of conifer cortex processing allows to convert low-quality raw material into marketable products more efficiently with high added value.
Keywords: cortex, tanning extracts, good quality, ultrafiltration, bioproduct.
Красноярский край является одним из немногих регионов, в котором сосредоточены большие запасы вторичного сырья - древесных отходов, в частности, коры хвойных пород, которые можно и нужно использовать с целью комплексной переработки растительного сырья. В общем балансе отходов, образующихся в отраслях лесного комплекса, на долю коры приходится около 1 млн м3. Кора хвойных пород является потенциальным сырьем для получения дубильных экстрактов, в которых в настоящее время предприятия кожевенной промышленности испытывают большой дефицит.
Утилизация коры - слабое звено в комплексной переработке растительного сырья. В коре присутствует широкий набор фенолокислот и их эфиров, представители всех классов флавоноидов. Фенольные соединения - одна из самых многочисленных и широко распространённых групп природных соединений, привлекающих внимание, особенно в последние годы, благодаря необычайно широкому спектру их биологической активности. Кора хвойных пород может стать богатым источником биологически активных фенольных соединений, содержание которых достигает 15-18 % от веса сухой коры. Решение данной
задачи в настоящее время является актуальным как с экологической, так и с экономической точек зрения.
Разработанная в СибГТУ технология механо-химической активации коры позволяет интенсифицировать процесс экстракции, сократить продолжительность экстрагирования в 20-25 раз по сравнению с традиционным методом экстракции, а использование нанотехнологии - ультрафильтрации на стадии концентрирования и облагораживания экстрактов, позволяет получить дубильный экстракт с заданными свойствами, который по доброкачественности соответствует лучшим образцам мирового уровня [1-5].
Обладая уникальным химическим составом, кора может быть использована в качестве сырья для получения широкой гаммы продуктов, в том числе защитных биопрепаратов и других продуктов микробного синтеза. Биопрепараты являются современной альтернативой химическим препаратам в борьбе с возбудителями болезней сеянцев хвойных.
Разработанная технология производства дубильных экстрактов и биопрепарата [2; 3] может быть реализована в два этапа. На первом этапе происходит переработка коры хвойных пород с получением дубильных экстрактов с заданными свойствами. Остав-
'Комплексная переработка возобновляемого сырья
шийся остаток после экстракции коры, называемый одубина, применяется в качестве сырья на втором этапе переработки с получением биопрепарата типа «Триходермин».
Технологический процесс производства дубильного экстракта состоит из следующих стадий: транспортировка и измельчение сырья; экстракция в экстракторе-дезинтеграторе в две стадии; облагораживание экстракта методом нейтрализации и ультрафильтрации; концентрирование экстракта; получение экстракта в твердом виде и упаковка [2; 5].
Получение биопрепарата состоит из следующих основных стадий: подготовка чистой культуры и субстрата; твёрдофазное культивирование гриба рода Trichoderma; сушка и упаковка биопрепарата.
Дубильные экстракты представляют собой кожевенные полуфабрикаты, содержание таннидов в которых 60-90 %. Получены положительные результаты испытаний кожевенно-технологических свойств дубильных полуфабрикатов. По качеству они близки к полуфабрикатам, полученным при дублении экстрактом квебрахо, стоимость которого в два раза выше нашего продукта [2; 5].
Биопрепарат «Триходермин» представляет собой лигноуглеводный комплекс, имеющий высокий титр спор - (0,4-0,8) • 1010 КОЕ/г, содержание гуминовых веществ в нем составляет 9-12 %. В СибГТУ создана коллекция активных продуцентов биопрепаратов, адаптированных к условиям Сибири, которые на практике доказали эффективность их использования для биологического контроля болезней лесных и сельскохозяйственных растений. Новые формы биопрепаратов типа «Триходермин» могут быть конкурентоспособными на мировом рынке, что особенно актуально в условиях техногенного стресса. Основными критериями экологической эффективности используемых биологических препаратов следует считать снижение численности фитопатогенов и индекса распространения заболеваний, повышение качества сеянцев и положительную направленность почвообразовательного процесса. Аналоги биопрепарата, производство которых осуществляется на территории России, производят на основе субстратов пищевого достоинства, поэтому себестоимость их в несколько раз выше данного биопрепарата [3].
Таким образом, кора хвойных пород может являться ценным сырьем для получения ряда продуктов с высокой добавленной стоимостью, а практическая реализация предлагаемых технологических решений позволит, во-первых, внести существенный вклад в проблему рационального и комплексного использования лесных ресурсов и, во-вторых, снизить дефицит в дубильных материалах.
Библиографические ссылки
1. Рязанова Т. В. Инновационные технологии в химической переработке древесины : учеб. пособие / СибГТУ. Красноярск, 2011. 160 с.
2. Тюлькова Ю. А. Переработка коры сосны с получением дубильных экстрактов: дис. ... канд. техн. наук / СибГТУ. Красноярск, 2013. 132 с.
3. Утилизация отходов окорки сосны с получением ценных продуктов / О. Н. Еременко [и др.] // Перспективы развития технологии переработки углеродных, растительных и минеральных ресурсов : материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. (24-25 апр. 2014, г. Иркутск). Иркутск : ИГТУ, 2014. С. 244-247.
4. Тюлькова Ю. А., Рязанова Т. В., Еременко О. Н. Комплексная переработка коры сосны с получением ценных продуктов // Кожа и мех в XXI веке. Технология, качество, экология, образование : материалы IX Междунар. науч.-практ. конф. Улан-Удэ : ВСГТУ,
2013. С. 197-202.
5. Еременко О. Н., Мишура П. В., Рязанова Т. В. Получение и облагораживание экстрактов из коры хвойных // Хвойные бореальной зоны. 2015. № 5-6 (XXXIII). С. 291-295.
References
1. Ryazanova T. V. Innovatsionniye technologii v himicheskoj pererabotke drevesiny [ Innovative technologies in chemical processing of wood]. Krasnoyarsk : Sib-STU Pudl., 2011. 160 p.
2. Tyulkova Yu. A. Pererabotka kory sosny s polucheniem dubilnyh ekstractov. Dis. kand. tehn. nauk. [ Pine bark processing with tannic extracts production. Cand. techn. sci. diss.]. Krasnoyarsk : SibSTU, 2013. 132 p.
3. Eremenko O. N., Ryazanova T. V., Tyulkova Yu. A. [Utilization of pine barking wastes with production of valuable products]. Materialy IV Vseross. nauch.- prakt. konf. "Perspectivy razvitiya technologii rastitelnyh i mineralnyh resursov" [Materials Pan-Russ. Sci.-pract. conf. "Prospectives for development in technology of processing carbon, plant and mineral resources"]. Irkytsk,
2014, рp. 244-247. (In Russ.)
4. Tyulkova Yu. A., Ryazanova T. V., Eremenko O. N. [Complex processing of pine bark with production of valuable products]. Materialy IX Mezhdunar. nauch. -pract. conf. "Kozha i meh v XXI veke. Tehnologiya, kachestvo, ekologiya, obrazovanije" [Materials Int. sci.-pract. conf. "Leather and fur in XXI century. Technology, quality, ecology, education"]. Ulan-Ude, 2013, рp. 197202. (In Russ.)
5. Eremenko O. N., Mishura P. V., Ryazanova T. V. [Production and refining jf conifers' bark extracts]. Khvoinye borealnoy zony. 2015, no. 5-6 (XXXIII), рp. 291-295. (In Russ.)
© Еременко О. Н., Рязанова Т. В., 2016
