CC BY
61
ОТДЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ РЕСУРСОВ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ ПИХТЫ
Медведев С.О. (Лф СибГТУ, г.Лесосибирск, РФ)
In the article separate aspects of use wood greens of a fir for reception of commodity products are considered, dependences of the maintenance lipids and essence of wood greens on age and an arrangement in a crone of trees in particular are defined.
Древесная зелень является ценным источником биологически активных и энергетических веществ. Благодаря данному свойству она находит применение как в чистом виде, так и сырья для получения многих товарных продуктов. Важнейшей задачей современной лесной промышленности является максимально полное потребление всех имеющихся ресурсов древесной биомассы. В связи с этим, ясна задача по активизации исследований и практическому внедрению разработок в области использования древесной зелени. Последняя может утилизироваться как в чистом виде, так и предварительно подвергаясь переработке. В первом случае, она находит применение в сельском хозяйстве и животноводстве и используется для улучшения структуры почвы, укрытия посадок, подкормки скота. Промышленная переработка древесной зелени осуществляется в ограниченных масштабах и состоит преимущественно в пихтоваре-нии, экстрагировании и выработке хвойной витаминной муки [1].
В Сибири единственным полупромышленным производством, утилизирующим древесную зелень, функционирующим из-за низкого спроса периодически и вырабатывающим, как правило, одно эфирное масло, является пихтова-рение. Хотя пихтовое масло является сырьем для предприятий многих отраслей, в связи с экономической перестройкой оно оказалось малорентабельно. Вместе с тем разработаны способы утилизации образующихся при этом отходов, существенно повышающих рентабельность предприятий. Флорентинная вода успешно применяется при лечении людей и животных. При переработке кубового конденсата получается пихтовый экстракт, не уступающий по своим свойствам сосново-еловому лечебному препарату. Отработанная зелень может служить сырьем для приготовления хвойной муки и компостов. Одновременно следует учитывать, что выход и качество масла и другой продукции заметно зависит от местных условий. Важно также отметить, что в подобных целях могут использоваться древесная зелень кедра и кора пихты. Особенно привлекательна утилизация коры, которая концентрируется на промплощадках предприятий. Однако для этого необходимо наладить выделение пихты из общего широкого потока.
Несмотря на важность потребления сопутствующих производству отходов, выработка основной продукции - пихтового масла и экстрактов является наиболее важными (по удельному весу в стоимости продукции) для первоначальной оценки технологических решений. Перспективы развития лесопромышленного комплекса (ЛПК) в Красноярском крае связаны с деятельность отдельных
лесоперерабатывающих узлов, важнейшим из которых является Лесосибир-ский. Основное направление его деятельности - переработка круглых лесоматериалов и производство ДВП, а с недавних пор и топливных гранул. Вместе с тем перспективным направлением развития данного комплекса [2] является создание гидролизного предприятия и сети малых лесохимических предприятий по переработке в частности древесной зелени, в том числе и с использованием продукта гидролиза - углекислоты.
Таким образом, на территории Лесосибирского узла представляются целесообразными пихтоварение и экстракция древесной зелени хвойных пород. Предпочтение, по-видимому, следует отдать древесной зелени пихты, которая богата эфирным маслом и для которой имеются данные по утилизации образующихся при этом отходов. Вместе с тем для обоснованного представления о ресурсных возможностях сырья региона необходимо провести исследования по эфирному маслу и липидам, поскольку их показатели (прежде всего выход при переработке древесной зелени) в пихтарниках разных районов Сибири существенно различаются.
В основных лесозаготовительных районах лесосибирских предприятий сосредоточены значительные запасы пихтарников. Основной их объем приходится на среднеенисейскую тайгу. Ежегодный допустимый объем пихтовой лапки в данных районах составляет 10,5 тыс. т, а всего по краю - более 71 тыс. т [3]. Вследствие очевидных причин весь указанный объем ресурса не может быть использован для производственных целей, даже при условии массового создания и участия в процессе потребления пихтовой зелени промышленных установок. Оптимальным видится потребление ресурса в объеме 3-5 тыс. т. При таких параметрах возможно сохранение баланса между экологией лесных массивов, восстановлением пихтарников и получением рентабельной продукции. Для последнего крайне важным являлось определение влияния биоценотических факторов на выход (содержание) и состав липидов и пихтового масла пихтарников в выбранном районе исследования.
На первоначальном этапе исследования производилась оценка содержания липидов в древесной зелени пихты среднеенисейской тайги, образцы которой отбирались на местах лесозаготовок лесосибирских предприятий. Извлечение липидов измельченной древесной зелени производилось петролейным эфиром в аппарате Сокслета в трехкратной повторности. Этот метод наиболее приемлем в лабораторных условиях [4]. Далее из аналогичных образцов традиционными методами определялся выход эфирного масла. При проведении комплексного анализа влияния возраста и расположения древесной зелени пихты по стволу получены данные представленные в таблице 1. Для удобства отображения расположения древесной зелени по стволу выбрана классификация низ-середина-верх, соответствующие нижней, средней и верхним частям отбора проб для эксперимента.
Таблица 1 - Процент содержания липидов и эфирного масла в древесной зелени пихты среднеенисейской тайги, %_
Возраст, лет
Расположение по стволу
липиды эфирное масло
низ середина верх низ середина верх
15-20 10,96 12,48 13,76 4,02 4,88 5,67
30-35 11,92 14 14,88 4,17 5,15 5,90
50-60 10,48 11,84 12,72 3,47 4,27 4,85
100-120 9,28 10,4 11,36 2,68 3,42 3,79
130-150 7,68 8,56 9,2 1,72 2,03 2,31
Наибольшее содержание как липидов, так и эфирного масла характеризует древесную зелень пихты возрастной группы образцов 30-35 лет. Наименьшее -зелень наиболее зрелых деревьев (130-150 лет). Относительно расположения по стволу большим содержанием исследуемых компонентов отличаются образцы древесной зелени, полученные с верхушек деревьев. Общую зависимость содержания липидов и пихтового масла от возраста и расположения древесной зелени по стволу отражают рис. 1.
Рисунок 1 - Зависимость содержания липидов от возраста и части дерева (расположения древесной хвой по стволу)
Для промышленного производства и практического получения комплекса товаров важнейшую роль играют качественные характеристики эфирных масел, экстрактов и прочих продуктов, получаемых из древесной зелени. В исследовании производился анализ органолептических и физико-химических свойств получаемых в процессе переработки древесной зелени пихты продуктов. В частности, анализировались свойства эфирных масел, общие характеристики которых представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Характеристика сравниваемых пихтовых эфирных масел
Показатель Характеристика
Внешний вид, запах Прозрачная маслянистая жидкость с приятным смолистым запахом
Цвет Зеленый
Плотность, г/см3 0,8918
Показатель преломления 1,4668
Кислотное число, мг/г 0,48
Эфирное число, мг/г 53,3
Полученные в результате исследования результаты свидетельствуют о перспективности развития в Лесосибирском лесопромышленном комплексе малых лесохимических предприятий, ориентированных на переработку древесной зелени, в частности пихты. Основания для этого следующие: рассматриваемые образцы из мест лесозаготовок расположенных здесь предприятий обладают характеристиками, позволяющими получать на основе промышленного производства продукцию с повышенным содержанием липидных комплексов и эфирных масел. Об аналогичных возможных результатах свидетельствовалось и ранее, однако детальной оценки проведенной в данном исследовании не производилось [5]. Таким образом, образом полученные результаты в целом отражают необходимость развития в Красноярском крае производств по получению продуктов на основе пихтоварения и экстрагирования древесной зелени различных пород.
Литература
1. Ягодин, В.И. Основы безотходной технологии древесной зелени / В.И. Ягодин // Проблемы химической переработки древесного сырья. - СПб.: СПбЛТА, 2000. - С. 50-58.
2. Медведев, С.О. Возможности рационального использования древесных отходов в Лесосибирском лесопромышленном комплексе: монография / С.О. Медведев, С.В. Соболев, Р.А. Степень. - Красноярск: СибГТУ, 2010. - 85 с.
3. Лесной план Красноярского края [Электронный ресурс] / Красноярск, 2009. - 210 с.
- Режим доступа: http://www.krskstate.ru/nature/wood/lespaln
4. Ушанова, В.М. Углекислотные экстракты как источники биологически активных веществ / В.М. Ушанова, С.М. Репях. - Красноярск: СибГТУ, 2007. - 159 с.
5. Нифантьева, Г. Г. Комплексная переработка лесных ресурсов Нижнего Приангарья и целесообразности строительства Енисейского ЦБК [Текст] / Г.Г. Нифантьева, А.Н. Девятлов-ская, В.А. Миняйло // Сырьевые ресурсы Нижнего Приангарья. - Красноярск: СибГТУ, 1998.
- С. 312.
