Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Демина Лариса Николаевна

Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины
<
Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Демина Лариса Николаевна. Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины : диссертация... кандидата технических наук : 05.17.08 Красноярск, 2007 170 с. РГБ ОД, 61:07-5/2906

Содержание к диссертации

Введение

1 Ресурсы березы и смородины и их утилизация в Сибири 9

1.1 Ресурсное обеспечение экстрактивных веществ в Сибири и Красноярском крае о

1.2 Использование кроны в кормовых целях 13

1.2.1 Непосредственное потребление вегетативных органов 13

1.2.2 Скармливание обработанной древесной зелени 14

1.3 Экстрагирование вегетативных органов лиственных растений. 17

1.3.1 Выделение органическими растворителями 18

1.3.2 Выделение нативных продуктов 23

1.3.3 Выделение эфирныхмасел 24

1.3.4 Комплексная переработка биомассы древесной зелени 26

1.4 Программа исследований 28

2 Методическая часть 30

2.1 Характеристика исходного сырья 32

2.2 Методы выделения экстрактивных веществ 32

2.2.1 Выделение эфирного масла 32

2.2.2 Выделение экстрактивных веществ 33

2.3 Методы исследования 36

2.3.1 Анализ исходного сырья 36

2.3.2 Методы анализа эфирного масла и экстрактов 37

2.4 Методы расчета питательной ценности композиций и обработ

ка данных 40

3 Комплексная переработка листьев и почек березы повислой и смородины черной 42

3.1 Водные экстракты листьев березы и смородины 42

3.1.1 Выход и состав экстрактов 43

3.1.2 Минеральный состав водных экстрактов листьев березы и смородины 45

3.2 Водно-спиртовые экстракты листьев березы и смородины 51

3.2.1 Выход, состав и свойства экстрактов 51

3.2.2 Оптимизация переработки сырья 62

3.2.3 Биоцидная активность водно-спиртовых экстрактов 64

3.3 Углекислотные экстракты листьев березы и смородины 70

3.3.1 Выход, состав и свойства экстрактов 70

3.3.2 Биоцидная активность СОг-экстрактов листьев березы и смородины 78

3.4 Эфирное масло вегетативных органов березы и смородины 82

3.4.1 Выходи состав эфирных масел ^

3.4.2 Свойства эфирных масел 98

4 Технико-экономическая часть 103

4.1 Оборудование и технология переработки растительного сырья. 103

4.1.1 Гидродистилляционная отгонка эфирного масла почек и угле-кислотная экстракция сырья 104

4.1.2 Крупнолабораторная экстракционная установка и ее функционирование 108

4.2 Экономическая оценка малого предприятия 119

Выводы 126

Список литературных источников

Введение к работе

Актуальность. Использование биологически активных веществ в виде натуральных ингредиентов разнообразных композиций в пищевой, фармакологической, парфюмерной и косметической областях вызывает серьезный интерес во всем мире. При этом прослеживается четкая тенденция повсеместного применения естественных продуктов [1-3]. Она соответствует адаптации человека не к одному конкретному, обладающему необходимыми свойствами соединению, а к сумме натуральных веществ (отдушек, экстрактов, эфирных масел, настоев т. д.) с его превалированием. Производство качественных конкурентоспособных продуктов, прежде всего парфюмерно-косметических композиций в настоящее время весьма затруднительно без достаточного обеспечения сырьем, в том числе природными консервирующими и ароматизирующими добавками. Рыночные отношения и усиленный приток на российский рынок импортных косметических средств, включая и отдельные ингредиенты, выявил ограниченность сырьевой базы для их производства и некоторые другие проблемы, связанные с качеством и потребительскими свойствами как конкретных составляющих, так и товарных продуктов в целом. Наиболее оправданным решением данного вопроса является использование для этой цели местных ресурсов. Дешевым многотоннажным сырьем для выработки необходимых препаратов могут служить отдельные элементы древесных и кустарниковых растений. В качестве весьма перспективного сырья для этой цели фитосанитария указывает на вегетативные органы (древесную зелень), в первую очередь почки березы повислой и смородины черной.

В Центральном лесоэкономическом районе Красноярского края с его истощенной базой лесосырьевых ресурсов для улучшения экономического и социального положения населения лесных территорий актуально развитие новых высокорентабельных производств. Выработка различных дорогостоящих экстрактов, эфирных масел и других биологически активных

препаратов из лесосечных отходов березы и смородины может обеспечить значительный экономический эффект. В первую очередь это относится к березе, рациональное использование биомассы которой пока не находит должного применения. Организация производства товарных продуктов из биомассы березы и смородины является актуальной, так как в них содержатся фенольные, редуцирующие, дубильные вещества, витамины и эфирные масла, которые находят применение в качестве консервантов и ароматизаторов косметических средств и добавок в пищевые продукты. Для решения данной задачи необходимо провести исследование процессов экстракции сырья различными экстрагентами, с созданием соответствующих технологических линий и разработкой отдельных аппаратов.

Работа выполнена по плану НИР КГТЭИ «Формирование рынка конкурентоспособных товаров в Сибирском регионе».

Цель работы - совершенствование оборудования и разработка

технологии для обеспечения процессов экстрагирования органических

продуктов из биомассы березы и смородины.

При проведении исследований решались следующие основные вопросы:

- исследование процессов экстрагирования продуктов водой, с целью

извлечения минеральных компонентов и определения содержания радиоактивных и токсичных веществ;

- исследование процессов водно-этанольного экстрагирования и оценка
потребительских свойств продуктов;

- разработка конструкции установки для водно-спиртового
экстрагирования листьев березы и смородины;

определение выхода и исследование состава и свойств экстрактов, полученных экстрагированием сжиженным углекислым газом;

исследование процесса гидродистилляции эфирных масел из почек березы и смородины, их свойств и антибактериальной активности;

обоснование использования товарных продуктов и расчет экономической эффективности их производства.

6 Научная новизна работы:

- установлено влияние основных технологических факторов на выход,
состав и динамику выделения экстрактов и эфирных масел из вегетативных
органов березы и смородины, их физико-химические показатели.
Оптимальными параметрами проведения водно-этанольных процессов в
режиме настаивания для листьев смородины являются температура 50 С,
концентрация этилового спирта 40 % и продолжительность экстракции 2,5 ч;
при орошении для листьев березы - продолжительность 4ч, температура
78,4 С, концентрация этанола в растворе 90 %;

установлено, что совмещение элементов аппаратов Сокслета, Клевенджера при замене стекла на нержавеющую сталь и увеличение объема до 0,5 кг обеспечивает совмещение жидкой фазы экстракции с паровой, изменение режима экстрагирования без смены сырья, возможность фракционирования экстракта;

установлен выход СОг-экстракта листьев березы - 2,54 %, смородины - 3,21% в течение 4 ч и их состав. Углекислотный экстракт листьев березы содержит 63 компонента, значительную часть которых составляют жирноалифатические соединения, алканы и алканолы; компоненты СОг-экстракта листьев смородины идентифицированы в большей мере, из 32 соединений установлена природа 19 веществ, где доминируют 1-трикозанол (25,6 %) и н-трикозан (13,2 %);

- установлено, что максимальный выход эфирного масла почек смородины (5,3-5,5 %), березы (7,2-7,5 %) обеспечивается продолжительностью отгонки 15-17 ч, с интенсивностью подачи пара 70 мл/мин на 1 кг сырья и температурой 115 С.

Практическое значение и реализация результатов: Разработана и предложена технология переработки вегетативных органов березы и смородины, основанная на экстрагировании водных, водно-спиртовых и углекислотных продуктов и получении эфирных масел.

Разработана, сконструирована, выполнена и защищена патентом экстракционная установка, позволяющая экстрагировать сырье в режимах настаивания и орошения. Получены исходные данные для расчета аппарата экстрагирования растительного сырья.

Получены, исследованы и предложены для использования в кондитерском производстве - эфирное масло почек смородины (Телец, г. Томск); для косметических композиций, в качестве ароматизирующих и биологически активных добавок - СОг-экстракты листьев смородины и березы.

Парфюмерная оценка углекислотных экстрактов березы и смородины проведенная экспертами «Тереза Интер» (г. Москва) показала возможность их использования в качестве отдушек косметических и бытовых химических товаров. Углекислотные экстракты листьев березы и смородины внедрены на предприятии ОАО «Байкальская косметика» (г. Ангарск).

По результатам исследований получено 5 актов испытаний, акт о внедрении и патент на изобретение.

Результаты исследований использованы в учебном процессе.

Апробации и публикации. Основные результаты диссертации были доложены на конференциях:

международных: «Потребительский рынок, качество и безопасность товаров и услуг» (Орел, 2002), «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (Челябинск, 2003);

всероссийских: «Агроэкология и устойчивое развитие регионов» (Красноярск, 2000), «Проблемы экологии и развития городов» (Красноярск, 2001), «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов » (Красноярск 2001, 2003), «Теория и практика коммерческой деятельности» (Красноярск, 2003), «Лесной и химический комплексы -проблемы и решения» (Красноярск, 2006);

- межрегиональных: «Теория и практика коммерческой деятельности»
(Красноярск, 2000, 2001), «Региональные производители: их место на
современном рынке товаров и услуг» (Красноярск, 2003);

региональных: «Эколого-экономические проблемы Красноярского края» (Красноярск, 2000), «Непрерывное экологическое образование» (Красноярск, 2000, 2003, 2004);

межвузовских: «Интеграция» (Красноярск, 2000), «Актуальные проблемы современной науки и пути их решения» (Красноярск, 2002, 2003), «Современное состояние экономики России; проблемы и перспективы» (Красноярск, 2003).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 11 работе.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, приложения. Ее содержание изложено на 170 м. с. и включает в себя 39 таблиц и 30 рисунков и библиографию, состоящую из 170 наименований.

Использование кроны в кормовых целях

Вегетативные органы березы и смородины обладают большими пищевыми возможностями. Они содержат до 40 % целлюлозы и других углеводов, представленных преимущественно глюкозой и ксилозой [14]. Кроме того, они весьма богаты хлорофиллом, каротином, большой группой витаминов и других биологически активных веществ, что характеризует их как ценный кормовой продукт [13,15]. Они обладают высокой А- и Р-витаминной активностью, по которым древесная зелень березы (150-200 мг/кг) вдвое богаче хвойной [16]. Биофлаваноиды их тканей способствуют накоплению витамина С, что проявляется в их антиоксидантном действии [11]. Приводятся данные, что перевариваемость органического вещества листьев достигает 70-80 %. Это указывает на их высокую усвояемость и питательность [7].

Полезность листьев дополнительно возрастает благодаря их элементному составу, основу которого составляет азот. На него приходится до 45 % от суммы [17]. Сравнительно много в них калия и фосфора.

Веточный корм заготовляется на лесосеках в лиственных насаждениях при прочистках, прореживании и проходных рубках. Его питательная ценность представлена в таблице 1.3 [7].

Более перспективно скармливание в зимнее время облиственных ветвей березы после силосования, при котором они приобретают новые свойства, возбуждающие у животных аппетит. Важным условием получения высококачественного продукта является тщательное уплотнение силосуемой массы с покрытием ее слоем земли. Слабое изолирование массы от внешней среды ведет к плесневению и ухудшению качества силоса.

Ценной подкормкой для сельскохозяйственных животных служит и витаминная мука, богатая каротином, витаминами, протеином и минеральными солями. Важно создавать условия, обеспечивающие сохранность этих компонентов.

Для механизированного производства свежей витаминной массы используется комплекс механизмов по заготовке, транспортированию и измельчению сырья [18]. Функционируют и передвижные установки, агрегаты которых смонтированы на одной раме. В летнее время из-за быстрого развития окислительных превращений срок хранения измельченной древесной зелени составляет 1-2 сут. Неизмельченные вегетативные органы сохраняют биологически активные вещества летом до 6, весной - 10 и зимой - до 20 сут.

При приготовлении кормов для удаления из сырья дубильных и других «вредных» веществ применяется термическая обработка -пропаривание. Его можно осуществлять острым паром в любых емкостях. Положительный эффект достигается и при обычном замачивании ветвей горячей водой. Кроме того, термическая обработка способствует ослаблению в древесных отходах связей между полисахаридами и лигнином. Благодаря этому оставшиеся в биомассе углеводы удовлетворительно усваиваются животными. Такая технология нацелена лишь на потребление твердой массы обработанного сырья. Его растворимая часть, как правило, не утилизируется. Для оценки ее возможного потребления необходимо располагать данным о составе.

Для увеличения питательности и перевариваемости веточные корма с целью разрушения волокнистой структуры обрабатывают слабым раствором щелочи. Затем их для нейтрализации и дальнейшего деструктирования прогревают в кислом растворе, охлаждают и подвергают брожению.

Сброженная и осахаренная масса представляет ценный корм для животных. Хорошими питательными свойствами обладает мука, технология приготовления которой основана на высокотемпературной сушке сырья, обеспечивающей сохранность биологически активных продуктов, и его последующем измельчении. При этом лиственная мука вдвое богаче каротином и содержит меньше клетчатки, трудно перевариваемой ферментами жвачных животных [15].

Выделение органическими растворителями

Внедрение природных растительных добавок в композиции ограничивается слабой изученностью состава и свойств экстрактов, сочетания с другими ингредиентами. В связи с этим исследования в данном направлении представляются актуальными. В большей мере это относится, учитывая объемы и доступность сырья, к препаратам из вегетативных органов березы и смородины, содержащих значительный ассортимент биологически активных веществ.

В составе облиственных и необлиственных ветвей березы и побегов смородины найдены флаваны, флавоноиды, фитогормоны, витамины, алколоиды и другие активные в физиологическом плане вещества [54-59,118,119,120-123]. В листьях березы установлено наличие флавоноидов [124], кумаринов, сложных терпеновых спиртов, сапонинов, витаминов Е и PP. Содержание эфирного масла в ее листьях разными авторами определяется от следов [58] до 0,06 % [60]. Его основными компонентами служат сесквитерпеноидные производные [62]. Сравнительно много в этом сырье и энергетических компонентов.

Приготовление экстрактов из древесной зелени березы и смородины и их отдельных частей является одним из способов выделения биологически активных соединений. Достаточно часто для этой цели используют настаивание в горячей и холодной воде, что широко применяется в народной медицине [63].

При горячем настаивании измельченную массу заливают водой, доводят до кипения и выдерживают заданное время. В промышленных условиях подъем и поддержание температуры обеспечивается подачей острого пара. После остывания и фильтрации экстракт становится товарным продуктом.

Подобная технология успешно применяется для получения хвойного лечебного экстракта из древесной зелени сосны и ели. Сырье после вальцевания загружается в батарейный экстрактор и из него острым паром отгоняется эфирное масло. Масло отбирается, а конденсат подогревается и используется для экстрагирования. Его температура поддерживается как за счет не сконденсировавшихся паров, так и острым паром. Пережим содержимого из экстракторов производится последовательно, при котором свежая жидкость встречается с почти отработанным сырьем. Накапливающийся в конце потока экстракт фильтруется, концентрируется до плотности 1,225 г/см3 и при соответствии физико-химических показателей расфасовывается. Для получения твердых экстрактов добавляется поваренная соль. Смесь тщательно перемешивается, уваривается и брикетируется.

Для интенсификации процесса предлагается измельчение материала и его экстрагирование водой проводить в одном аппарате - дисковом экстракторе [9]. Его конструкция позволяет создавать мощные гидродинамические усилия, благодаря чему происходит наложение силовых пульсаций на обрабатываемое сырье.

Холодное экстрагирование, обеспечивающее более высокое качество продукции, по сравнению с горячим, состоит в настаивании хорошо измельченного сырья в холодной воде. Главным фактором в процессе является измельчение - практическое истирание древесной зелени на специальном оборудовании. По завершении экстрагирования содержимое концентрируется до 30 % сухого вещества на выпарной установке и далее до % - на вакуум-выпарном аппарате [64]. Полученный холодный экстракт находит потребление в животноводстве, пищевой промышленности и медицине. Водой преимущественно извлекаются дубильные и некоторые другие фенольные вещества, в том числе и обладающие Р-витаминной активностью [8]. Кроме того, там находятся моносахариды и гликозиды, последние из которых придают настоям некоторую горечь.

Проведенный анализ свидетельствует, что подавляющее большинство работ по древесной зелени посвящено изучению состава, свойств и использованию водных экстрактов вегетативных органов хвойных деревьев. Подобные материалы по лесосечным отходам лиственных пород, в том числе березы и смородины весьма ограниченны. Реальному использованию их кроны будут способствовать данные по составу и свойствам таких экстрактов.

Учитывая биологическую активность компонентов вегетативных органов березы и смородины, представляется возможной переработка их листьев с получением консервантов [65,66]. В частности, по-видимому, перспективно применение консервирующих и ароматизирующих порошковых агентов из тонких ветвей березы и листьев смородины в косметическом производстве и для товаров бытовой химии. Приводятся сведения, что потребляемые для этой цели некоторые синтетические соединения могут оказаться канцерогенами и аллергенами, способствовать старению кожи [66]. Представляет интерес выявить возможность использования получаемых препаратов как составляющих лечебных, косметических и других средств.

Значительными возможностями располагает экстрагирование растительной биомассы органическими растворителями. В составе таких экстрактов найдены жирные кислоты, сложные эфиры и др. Превалирующим компонентом суммарных экстрактов листьев березы является линоленовая кислота [55]. Указывается, что их липиды могут служить активаторами биосинтеза витамина С в живом организме [68].

Большое распространение получила выработка преимущественно из хвойной древесной зелени хлорофилло-каротиновой пасты [16,8,10,69]. Ее получение заключается в экстрагировании измельченного сырья бензином с последующим омылением щелочным раствором. Полученный продукт используется в качестве лечебного средства в разных областях промышленности и ветеринарии. Его добавление к кормам способствует увеличению привесов, повышает категорийность птицы и животных.

Выделение эфирного масла

Объектом исследований является древесная зелень и ее отдельные элементы, прежде всего листья и почки березы повислой (Betula pendula Roth) и смородины черной (Ribes nigrum L).

Для проведения экспериментов биомассу отдельных частей березы заготавливали в березняках разнотравных состава 10 Б, IV-VI класса возраста в условиях равнинного южно-таежного округа Центрального лесоэкономического района.

Для исключения влияния индивидуальной изменчивости при изучении выхода и состава экстрактов и эфирного масла образцы отбирали с 50 деревьев. Почки ощипывали в течение 2-3 дней после обрезки ветвей.

Листья и почки смородины черной отбирали в пихтарниках и березняках разнотравных, на вырубках, на заболоченных территориях с 50 кустов, в большинстве случаев с прикорневых и средних побегов.

Сырье сушили при комнатной температуре и хранили в хлопчатобумажных мешках и картонных коробках [107].

Эфирные масла из отдельных частей березы и смородины отгоняли гидродистилляционным методом. Отгонка масла проводилась преимущественно в аппаратах Клевенджера. С учетом различного содержания масла в биомассе в аппарате использовали разные по объему колбы: 500 мл при закладке почек и 2000 мл - других элементов древесной зелени. Масса первых из них составляла 20-30 г, вторых - 200-500 г. В последнем случае из-за низкого выхода масло собирали в флорентинную емкость от 2-3 закладок сырья. Соотношение сырья и воды во всех опытах бралось равным 1:2. Опыты для получения объективных данных проводили не менее чем в двух повторностях.

При проведении опытов древесную зелень и ее отдельные элементы измельчали до размера частиц 2 -3 мм. Почки, как правило, также разрезали для лучшего контакта их тканей с паром. После измельчения образцы для усреднения перемешивали и непосредственно перед началом опыта из них отбирали по 0,5-0,8 г сырья для определения влажности. Выход эфирного масла определяли волюмометрически с учетом его растворимости в флорентинной воде. Объем пересчитывали на его массу, которую сопоставляли с массой абс. сухого сырья. Компонентный состав масла анализировали методом хромато-масс-спектрометрии.

При изучении сезонной динамики выход эфирного масла в различных образцах березы и смородины определяли в разные фазы вегетации. Его содержание и состав в почках анализировали ежемесячно с сентября до июня, в древесной зелени, листьях и сережках - в июле и августе, в необлиственных и облиственных ветвях - в сентябре, декабре и мае, в остальных образцах - в сентябре.

Помимо выделения эфирного масла при проведении исследований анализировали продукты, экстрагируемые из листьев березы повислой и смородины сжиженной углекислотой, растворами этилового спирта и водой.

Экстрагирование сжиженным углекислым газом

Углекислотные экстракты фитомассы выделяли на пилотной экстракционной установке СибГТУ. В качестве растворителя использовали жидкий диоксид углерода с давлением 80 атм.

Установка состоит из последовательно расположенных в разных уровнях конденсатора, накопителя, экстрактора и испарителя, соединенных трубопроводами и кранами управления. Она имеет два указателя уровня, один из которых расположен горизонтально и служит для наблюдения за потоком растворителя в трубопроводе. Контроль рабочего и пробного давления осуществляется манометрами. Получаемый экстракт сливается при открывании вентиля.

Фитомасса загружается в экстрактор на 2/3 его объема, для чего он на это время отключается от остальной части установки. Циркуляция растворителя происходит как снизу вверх, так и сверху вниз. Для создания его необходимого запаса служит накопитель, объем которого вдвое превышает объем экстрактора.

Сырье в экстрактор засыпали через верхний люк, крышка которого после этого тщательно закрепляется. Сырье перед загрузкой предварительно измельчали до размеров частиц 2-3 мм и подсушивали до влажности 12-18 %.

Подготовленное сырье загружали в кассеты и размещали в реакторе. После его заполнения и герметизации листья обрабатывали сначала газообразной, а затем жидкой углекислотой. Температура воды в испарителе не должна быть выше 40 С. Диоксид углерода извлекает экстрактивные вещества, проходя через испаритель с холодной водой, улетучивается и после конденсации возвращается в сборник для повторного цикла. Достаточно полное извлечение экстрактивных веществ обеспечивает 4-часовая обработка СОг. В процессе работы установки экстракт можно выпускать через специальный вентиль. По ее завершении его остатки сливают, углекислый газ отправляют в атмосферу или газгольдер, а отработанное сырье удаляют через нижний люк экстрактора.

Углекислотные экстракты листьев березы и смородины

Определение выхода СОг- и водно-этанольных экстрактов позволяет ориентировочно оценить потенциальное количество этой продукции, получаемой при переработке листьев березы и смородины с 1 га леса Центрального лесоэкономического района (3 лесокадастровый округ Красноярского края). Березняки этого округа, характеризующиеся наибольшей продуктивностью по сравнению с другими регионами, составляют 26 % лесопокрытой площади [149]. Здесь также значителен вклад кустарниковых растений, в том числе смородины черной. Сведения по запасам ее фитомассы отсутствуют, в связи с чем вынуждены воспользоваться данными по южной Якутии, где природно-климатические условия достаточно близки с условиями среднеенисейской тайги.

Усредненные данные по фитомассе листьев березы и смородины в фитоценозах среднеенисейской тайги и количество получаемых при их переработке экстрактов приведены в таблице 3.13 .

Из таблицы 3.13 следует, что потенциальные сырьевые ресурсы березняков и смородинников достаточно велики. Каждый гектар березовых древостоев может служить источником для выработки 30-37 кг углекислотного и до 700 кг водно-этанольного экстракта. Значительны ресурсы и смородинников. При переработке их листьев углекислотой получается до 7 кг, водно-этанольной смесью - свыше 100 кг экстрактов.

Углекислотный экстракт листьев березы повислой является густым вязким продуктом темно-коричневого, почти черного цвета с приятным специфическим березовым запахом. Продукция из листьев смородины черной отличается интенсивным запахом исходного сырья, вязкая по консистенции, темно-коричневая по цвету.

Органолептические показатели являются важными характеристиками свойств продукта. Они указывают на возможность их применения в качестве ароматизирующего агента товаров и в известной степени определяют область применения как отдушек.

Органолептические и физико-химические показатели исследуемых экстрактов приведены в таблице 3.14.

Судя по величине физико-химических показателей, благоприятнее использование березового экстракта. По сравнению со смородиновым он содержит меньше кислотных и больше жирных компонентов. Кроме того, экстракт листьев березы характеризуется более высоким содержанием эфиров, который свидетельствует о значительном антимикробном действии. Углекислотные экстракты по составу и свойствам существенно отличаются от эфирных масел. Помимо летучих соединений они содержат нелетучие вещества. Высокие стерилизующие свойства и приятный интенсивный запах указывает на возможность использования углекислотных экстрактов березы и смородины в качестве ароматических компонентов композиций. При изучении возможности их применения в качестве отдушек экспертами дегустационного совета ООО «Тереза Интер» (г. Москва) проведена их парфюмерная оценка. Результаты экспертизы приведены в таблице 3.15.

Данные исследования свидетельствуют о высоких парфюмерных качествах обоих экстрактов - 4,6 балла по пятибалльной шкале. Отметим, что оценку препаратов проводили после 4 мес. хранения. Можно предполагать, что ее значение у свежих экстрактов окажется выше, поскольку реально ожидать ухудшения аромата в связи с протеканием окислительных процессов при хранении.

В настоящее время предпочтение отдается тонким ароматам свежей зелени, фруктовым и цветочным направлениям с бальзамными и экзотическими нотами [132,137]. Характер запаха углекислотных экстрактов листьев березы и смородины соответствует такой тенденции и по заключению дегустаторов полученные препараты могут быть использованы в качестве косметических отдушек и отдушек для товаров бытовой химии (Приложение Г).

Химический состав спиртовых экстрактов листьев древесных и кустарниковых растений до настоящего времени мало исследован. Сведения о компонентном составе углекислотных экстрактов листьев березы повислой и смородины черной нами не найдены, в связи с чем проведен их ХМС-анализ (таблица 3.16,3.17).

Похожие диссертации на Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины