Переработка древесной зелени в щелочных средах с использованием роторно-пульсационных аппаратов

• Автор: Анашенков, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Список сокращений и используемых единиц измерений
ДЗ - древесная зелень;
РГГА - рогорно-пульсационный аппарат;
БАВ - биологически активные вещества;
ИПС — измельчитель пневмосортировщик;
МС - метиленовый синий;
Гм - гидромодуль обработки;
У()р,.. - выход органических веществ, % к массе сух. ДЗ;
Сорг. - концентрация органических веществ, %;
Сщ. - концентрация щелочи (ИаОН), %; т - продолжительность обработки, мин;
У], У2, Уз.— выход (экстрактивных веществ, твердого остатка или искомой фракции остатка), % от массы сух. ДЗ; ;
Уср - среднее значение выхода (экстрактивных веществ, твердого остатка или 1 искомой фракции остатка), % от массы сух. ДЗ;
У,,„д. - значение выхода (экстрактивных веществ, твердого остатка или искомой фракции остатка), полученное сканированием поверхности отклика, % от массы сух. ДЗ;
32ВОспр. - дисперсии параллельных опытов определенной строки;
Кор. - критерий Кохрена;
8“(у) - дисперсия воспроизводимости эксперимента;
8(у) - средняя квадратичная ошибка эксперимента;
Зад. - дисперсия адекватности;
Бр. - кри терий Фишера;
Е - коэффициент экстракции;
Сэ в - концентрация экстрактивных веществ, г/л; п - ступень экстракции;
М - модуль процесса экстракции;
ИК - инфракрасный;
УОЛХ - учебно-опытный лесхоз.
Содержание
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Понятие о древесной зелени ели европейской
1.2. Анатомическое строение хвои и стеблей ели европейской
1.3. Химический состав хвои и побегов ДЗ ели европейской
1.4. Технологии переработки древесной зелени
1.4.1. Заготовка, отделение, измельчение и хранение древесной зелени
1.4.2. Способы переработки древесной зелени
1.5. Особенности проведения химико-технологических процессов в роторно-пульсационных аппаратах
1.5.1. Импульсная акустическая кавитация в РИА
1.5.2. Эмульгирование в РПА
1.5.3. Диспергирование в РПА
1.5.4. Экстрагирование в РПА
1.5.5. Применение РПА для экстракции сырья растительного и животного
происхождения
1 .б.Классификация, биосинтез и распространение фенольных соединений хвойных древесных растений
1.6.1. Состав фенольных соединений древесной зелени сосны обыкновенной и ели европейской
1.6.2. Выделение и идентификация фенольных соединений
1.6.3. Функции и биологическая активность фенольных соединений
растений
1.7. Понятие о энтеросорбентах, их виды и принцип действия
2. Методическая часть
2.1. Подготовка ДЗ ели к экстрагированию
2.2. Водно-щелочная обработка ДЗ ели европейской в РПА
2.3. Характеристика получаемых, после водно-щелочной обработки ДЗ, полупродуктов
2.4. Планирование факторного эксперимента
2.5. Экстракция получаемых водно-щелочных экстрактов (мисцелл и промывных вод) органическими растворителями
2.6. Разделение экстрактивных веществ на группы соединений
2.7. Определение сорбции метиленовой сини (МС)
3. Экспериментальная часть
3.1. Щелочная обработка ДЗ ели европейской в РПА
3.2. Оптимизация процесса водно-щелочной обработки ДЗ ели в РПА
3.2.1. Влияние концентрации щелочи и продолжительности экстракции
ДЗ ели европейской в РПА на выход экстрактивных вещест
3.2.2. Влияние концентрации щелочи и продолжительности экстракции ДЗ ели европейской в РПА на выход твердого остатка (отработанного сырья)
3.2.3. Влияние концентрации щелочи и продолжительности экстракции

ДЗ ели европейской в РПА на фракционный состав отработанного
сырья
3.3. Исследование влияния условий промывки отработанной ДЗ
3.4. Материальный баланс веществ при водно-щелочной обработке ДЗ
ели в РПА и последующих промывках твердого остатка
3.5. Исследование процесса экстракции водно-щелочных мисцелл
и промывных вод
3.6. Характеристика получаемых продуктов
3.7. Применение твердого остатка после водно-щелочной обработки ДЗ ели в РПА в качестве энтеросорбснта
3.8. Исследование возможности использования других реагентов и
сырья
3.9. Принципиальная и технологическая схемы переработки ДЗ ели с
использованием водного раствора щелочи в РПА
Основные результаты и выводы
Список используемой литературы

17.R=Rj=H
18.R=OH, R,=OCH3
19.R=Rj=OH
20.R=OH, R)=H
Исходя из литературных данных следует, что хвоя растений семейства Pinaceae, а в частности ели европейской, в незначительных количествах содержит кумарин (17), скополетин (18) и эскулетин (19). Из хвои ели выделен умбелиферрон (20) [84].
Ацетофеноны.
Ацетофеноны в семействе сосновых (Pinaceae) были обнаружены только в хвое рода ели (Picea). Для данного вида соединений характерно типичное для хвойных п-окси-, 3.4-диокси- и З-метокси-4-окси замещения бензольного ядра. Образование производных ацетофенона в растениях происходит благодаря реакции ß-окисления производных коричной кислоты с помощью оксигеназ со смешанными функциями [20, 57].
В хвое ели европейской обнаружены 3,4-дигидроксиацетофенон(21), п-гидроксиацетофенон(22) и его гликозид(23) - пицеин [19]. Содержание пицеина в хвое данного растения колеблется от 0,05% от массы свежей хвои весной до 0,4% - летом, а п-гидроксиацетофенона от 0,15% до 0,5%. Из хвои ели выделен ацетат пицеина — п-гидроксиацетофенон-4-0-р-й-(6'-ацегил)-глюкопиранозид [3].
Из побегов ели европейской были выделены п-гидроксиацетофенон(22) и в следовых количествах 3-метокси, 4-гидроокси-ацетофенон (24), 3,4-
дигидроксиацетофенон(21)[55].
21 .RCHj Rj=H, F=R3=OH
22.R=CH3, R-]-R3=H, Ro=OH
23.R=CH3 R,=OGI, R,=R3=H
24.R=CHj, R,=H, ROH, Rj
Лигнаны
Эти соединения составляют наиболее характерную группу фенольных соединений для рода Picea и Abies. Отличительным признаком немногочисленной группы лигнанов хвойных растений является наличие у них гваяцильного типа замещения. Другая особенность данной группы состоит в том, что все гваялигнаны были выделены только из древесины или раневой смолы [85].
Эта группа соединений образуется из двух фенилпропановых единиц при условии димеризации по ß-ß' атомам углерода боковой цепи производных коричной кислоты. В процессе синтеза лигнанов могут также образовываться и лактоны или простые эфиры, что определяется наличием в у-у' положении