CC BY
70
УДК 634.0.813
ВЫДЕЛЕНИЕ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ
© Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская
Сибирский государственный технологический университет, пр. Мира, 82, Красноярск, 660049 (Россия) e-mail: sibstu@sibstu.kts.ru
Исследовано влияние технологических факторов на выход пектиновых веществ из древесной зелени сосны обыкновенной. Установлено, что для высокого выхода пектиновых веществ рекомендуются следующие условия: продолжительность гидролиз-экстракции не менее 1 ч; температура процесса 80 °С при жидкостном модуле 1 : 7.
Ключевые слова: пектин, пектиновые вещества, древесная зелень, сосна обыкновенная.
Введение
Постоянно растущий спрос на древесное сырье желательно удовлетворять не только увеличивая объемы лесозаготовок, но и за счет комплексной переработки хвойных растений. Сырьем для лесохимического комплекса служат древесные отходы, а также древесная зелень. Большая часть древесной зелени до настоящего времени не используется, несмотря на то, что в ней содержатся ценные биологически активные вещества, в том числе пектиновые.
Пектиновые вещества, обладая хорошими желирующими и стабилизирующими свойствами, традиционно используются в производстве фруктовых, молочных, десертных продуктов, в фармацевтике и косметической промышленности. Однако в настоящее время российские потребители удовлетворяют свои запросы за счет дорогого импортного пектина.
Пектиновые вещества в древесине входят в состав срединной пластинки. В процессе роста растения их содержание в растительных тканях непрерывно изменяется. Считается, что пектиновые вещества придают растительным тканям необходимые прочность и эластичность. Содержание пектиновых веществ в древесине с возрастом постепенно уменьшается [1].
Традиционно при переработке пектиносодержащего сырья проводят его гидролиз-экстракцию с последующим осаждением пектиновых веществ. Известно, что на их выход влияют такие параметры процесса, как температура, продолжительность экстракции, жидкостный модуль.
В настоящей работе рассмотрено влияние этих параметров на выход пектиновых веществ при переработке древесной зелени сосны обыкновенной.
Экспериментальная часть
Сырьем для исследования служила древесная зелень сосны обыкновенной, заготовленная во второй декаде декабря 2008 г. Пробные площадки находились в Емельяновском районе Красноярского края.
Подготовка сырья включала его очистку от механических примесей и измельчение. Сырье измельчали до размера частиц 2-4 мм и последовательно исчерпывающе экстрагировали гексаном, а затем этиловым спиртом. Послеэкстракционный остаток использовали для выделения пектиновых веществ.
Обсуждение результатов
Выделение пектиновых веществ из древесной зелени сосны обыкновенной проводили по [2]. Гидролиз-экстракцию осуществляли при жидкостном модуле 1 : 7, который был установлен на основании предварительно проведенных опытов. Он позволяет обеспечить высокую скорость процесса экстракции и одновременно его экономическую целесообразность.
* Автор, с которым следует вести переписку.
Влияние температуры гидролиз-экстракции на выход пектиновых веществ представлено на рисунке 1.
Результаты, приведенные на рисунке 1, показывают, что с увеличением температуры процесса гидролиз-экстракции пектиновых веществ их выход возрастает и проходит через максимум при 80 °С. Дальнейшее повышение температуры вызывает снижение выхода пектиновых веществ, так как разрушается их структура.
Продолжительность гидролиз-экстракции является важным технологическим параметром процесса, определяющим выход пектиновых веществ.
На рисунке 2 приведены результаты исследования влияния продолжительности экстракции на выход пектиновых веществ.
Исследования показали, что основное количество пектиновых веществ переходит в экстракт уже в первый час процесса, последующее увеличение продолжительности экстракции на выход продукта существенного влияния не оказывает.
Рис. 1. Влияние температуры гидролиз-экстракции на выход пектиновых веществ
Ч 4
6
* 3,5 ^ 3
со
ш 2,5
§ 2 со
0
1 1,5
ё і с
о 0,5
X
¿5 о
50 100 150
Продолжительность гидролиз-экстракции, мин
200
Рис. 2. Зависимость выхода пектиновых веществ от продолжительности процесса их выделения
0
Выводы
Таким образом, проведенные исследования показывают, что для достижения высокого выхода пектиновых веществ рекомендуются следующие условия: температура процесса 80 °С, продолжительность гидролиз-экстракции не менее 1 ч при жидкостном модуле 1 : 7.
Список литературы
1. Никитин В.М., Оболенская А.В., Щеголев В.П. Химия древесины и целлюлозы. М., 1978. 368 с.
2. Патент №2364409С1 (РФ). Способ переработки древесной зелени сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская. БИ. 2009. №23. С. 4.
3. Иванова Н.В., Попова О.В., Бабкин В.А. Изучение влияния различных факторов на выход и некоторые характеристики пектиновых веществ коры лиственницы // Химия растительного сырья. 2003. №4. С. 43-46.
Поступило в редакцию 15 марта 2010 г.
