Использование свежей древесной зелени

Химический состав ДЗ сложнее и разнообразнее, чем древесины. Условно входящие в нее химические вещества можно разделить на 9 классов (Андерсон и др., 1983): белки и нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, фенольные соединения, витамины, алкалоиды, гликозиды, органические кислоты и минеральные вещества. Именно большое разнообразие химических веществ, входящих в состав ДЗ, и определяет возможность ее широкого использования в народном хозяйстве. Из ДЗ путем ее механической переработки получают хвойновитаминную муку, а при химической переработке – хлорофиллокаротиновую пасту, хвойный натуральный экстракт, провитаминный концентрат и другие продукты. Пихтовую ДЗ используют для получения пихтового масла.

Древесная зелень характеризуется механическим и химическим составом. Под механическим составом понимается содержание листьев (хвои), коры и древесины. Он зависит от вида дерева и диаметра побегов. При этом у хвойных деревьев с увеличением диаметра побегов масса хвои снижается, а масса коры и древесины повышается. Например, для побегов сосны обыкновенной, ели сибирской и пихты сибирской диаметрами 6, 8 и 10 мм масса хвои в среднем составляет соответственно 73,1; 69,1; 65,1 %, коры 13,8; 14,7; 15,5 % и древесины 13,1; 15,5; 19,4 %.

Древесная зелень лиственных пород содержит меньше листьев и больше других элементов. Так, ДЗ березы состоит на 58,1 % из листьев и 41,9 % коры и древесины, а сосны – 63,3 и 36,7 % соответственно (Грязькин и др., 1993).

Химический состав ДЗ непостоянный и меняется в зависимости от многих факторов: возраста дерева, сезона года, древесной породы, метеорологических условий, места произрастания и др. Особенно изменчиво количество тех веществ ДЗ, которые принимают непосредственное участие в жизненных процессах дерева, например хлорофилл, каротин, витамины (табл. 58). Меньше меняется количество веществ, составляющих структурную основу ДЗ, например целлюлоза, лигнин. В среднем в хвое сосны содержится 29,73 % целлюлозы и 22,96 % лигнина, а в хвое ели 17,57 и 24,15 % соответственно.

Таблица 58

Химический состав хвои сосны и ели, мг на 1 кг абсолютно сухого вещества

Составные элементы	Сосна обыкновенная	Ель европейская
Хлорофилл Каротин Витамин С Витамин Е Витамин В2 Железо Марганец Цинк Медь Кобальт Кальций Фосфор	До 11500 94-367 До 10000 До 360 10 156 316 30 7 До 0,16 1140 90	До 1400 70-244 До 15000 До 350 11 178 318 29 14 До 0,58 1200 100

 

Использование свежей древесной зелени. Из-за наличия в древесной зелени различных веществ и химических соединений (витамины, минеральные вещества, хлорофилл и др.) свежую древесную зелень можно с успехом использовать в качестве ценного дополнения к рациону животных и птиц (Булгаков и др., 1987).

Витамины играют большую роль в обмене веществ животных, с ними связано действие около 300 ферментов. Витамины оказывают влияние на рост, развитие, деятельность кроветворных органов, функции половой системы, иммунитет и др.

Минеральные вещества входят в состав всех клеток, тканей и биологических жидкостей организма, участвуют в обмене веществ и пищеварительном процессе, поддерживают определенный рН крови, оказывают большое влияние на процессы всасывания и усвоения питательных веществ клетками тела, способствуют созданию среды, в которой проявляют свое действие гормоны и ферменты. При недостатке в рационах минеральных веществ у животных развиваются тяжелые заболевания (рахит, остеопороз, анемия и др.).

Хлорофилл имеет определенное родство с гемоглобином – пигментом крови животных, способствует более быстрому росту, развитию молодняка и благотворно влияет на продуктивность, деятельность сердечно-сосудистой системы.

В летнее время животные обеспечиваются хлорофиллом за счет свежей зеленой травы, а зимой, как правило, они испытывают недостаток в хлорофилле, и поэтому кровь животных содержит меньше гемоглобина, чем летом.

В древесной зелени присутствуют различные фитонциды, замедляющие рост и развитие микробов или убивающие их. Сосна, ель, пихта, можжевельник, тополь и др. содержат фитонциды, оказывающие действие на простейшие живые организмы.

Кормовая ценность древесной зелени определяется содержанием в ней энергетических и белковых веществ. К энергетическим веществам относятся углеводы, крахмал, целлюлоза и гемицеллюлоза, а важнейшим представителем белковых веществ являются протеины.

При общей питательности хвоя приравнивается к яровой соломе, а по содержанию протеина не уступает клеверному сену.

Производство хвойно-витаминной муки (механическая переработка). Для производства хвойно-витаминной муки пригодна любая скоростная сушилка с температурой около 300 0 С. Технологическая схема получения хвойно-витаминной муки приведена на рис. 1.

 

Рис.1. Технологическая схема получения хвойной витаминной муки: 1 - вагонетка; 2 - хвоеотделитель; 3 - топка; 4 - дробилка; 5 - сито; 6 - дозатор; 7, 8, 9 - колонны; 10 - отделитель недосушенного продукта; 11 - циклон; 12 - вентилятор; 13 - дробилка для размола сухой хвои в муку; 14 - циклон для готовой муки; 15 - дымовая труба

Охвоенные ветви сосны и ели доставляются из леса на склад установки и вагонетками подаются в отделение подготовки сырья. В хвоеотделителе хвоя отделяется от сучьев и ленточным транспортером подается на дробилку. Сучья используют как топливо. Измельченная хвоя пневмотранспортом подается на сито, из которого равномерно вводится в поток сушильного агента (дымовые газы с примесью наружного воздуха). Хвоя вместе с дымовыми газами из топки посредством вентилятора увлекается в сушильный блок, состоящий из трех последовательно соединенных колонн. Хвоя «витает» в колонне, пока не подсохнет, затем переходит во вторую колонну и далее в третью. Из третьей колонны масса направляется в отделитель влажного продукта, где влажная хвоя падает вниз и направляется вновь в нижнюю часть второй колонны на дополнительную сушку. Сухая хвоя вместе с газами поступает в циклон, отделяется от потока сушильного агента и через дозатор попадает в люк дробилки, где перерабатывается в муку, просеивается через сито и пневмотранспортером подается в циклон для готовой продукции. Расфасовка в бумажные мешки производится при помощи дозирующего устройства. Продолжительность сушки хвои 30-50 с. Пропускная способность установки по сырью 1700 т в год.

Высушенную и упакованную хвойно-витаминную муку можно хранить при соблюдении определенных условий без снижения ее качества. Однако при длительном хранении в хвойно-витаминной муке снижается содержание каротина. Поэтому при ее хранении нужно иметь в виду следующее:

- лучшим местом для хранения хвойно-витаминной муки является кирпичное затененное и холодное помещение;

- лучшей и наиболее выгодной тарой для хранения являются полиэтиленовые мешки, трех- пятислойные крафтмешки и деревянные лари. Недопустимо хранить муку насыпью;

- хранить муку в зимнее время можно 5 и более месяцев, а летом – не более 1-3 месяцев;

- для лучшей циркуляции воздуха и сохранения муки от попадания влаги полы складов должны быть приподняты над уровнем земли на 0,3-0,5 м.

Хвойно-витаминная мука в основном используется в качестве витаминной добавки в рацион сельскохозяйственных животных и птиц. Так, для птиц и свиней эта добавка составляет 50 г на 1 кг сухого корма, для крупного рогатого скота и лошадей – 1-2 кг, а для молодняка – по 250-500 г.

Получение хлорофилло-каротиновой пасты (химическая переработка). Из ДЗ сосны и ели путем экстракции бензином смолистых веществ и обработки их водным раствором щелочи получают пасту. Подготовленная к экстракции ДЗ загружается в экстрактор с ложным днищем. Из бензобака подается бензин. Под ложным днищем располагается змеевик для глухого пара и барботер. Экстракция смолистых веществ идет при температуре кипения растворителя. Полученный экстракт сливается в бак-фильтр, а из него поступает в перегонный куб. После отгонки растворителя смолистые вещества поступают в омылятор, где нейтрализуются раствором NaOH при перемешивании и подогреве до 60-80 0 С. Паста в горячем состоянии расфасовывается в бидоны. Из 1 т ДЗ получается 40-55 кг пасты. В настоящее время основным потребителем пасты является мыловаренное производство. Используется она в животноводстве и для получения наиболее экологически чистых и ценных препаратов.

Получение пихтового масла. Пихтовое масло – это эфирное масло, получаемое из хвои и тонких ветвей пихты, представляет собой прозрачную светло-желтую или зеленоватую жидкость с характерным запахом. Пихтовое масло содержит 30-43 % борнилацетата, 18-20 % камфена, 3-5 % борнеола и ряд других веществ.

Сырьем для производства пихтового масла служит хвоя пихты – пихтовая лапка. Стандартной считается лапка длиной 26-30 см, содержащая (по весу) 70 % хвои, 18 % коры и 12 % древесины. Такая лапка дает наибольший выход пихтового масла.

Отгонка пихтового масла из лапки производится паром в специальных установках. Известны два типа пихтоваренных установок: вятский и западно-сибирский (рис. 2). Установка западносибирского типа более производительная и технически совершенная, поэтому широко распространена в промышленности. Установки бывают одночанными и двухчанными и имеют следующее устройство (см. рис. 2, б).

 

 Рис. 2. Схема пихтоваренных установок: а - вятская установка; б - западносибирская установка; 1 - чан для пихтовой лапки; 2 - котел; 3 - топка котла; 4 - паропровод; 5 - холодильник; 6 - маслоотделитель; 7 - приемник для масла

Котел-парообразователь предназначается для получения водяного пара и изготавливается из 3-миллиметровой листовой стали. Диаметр котла 900-950 мм, длина 2000-2500 мм. Парильный чан изготавливают из сосновых, лиственничных или кедровых досок толщиной 60-65 мм. Верхний диаметр чана 2200 мм, нижний – 1800 мм, высота 2500 мм. На дно чана кладут бруски и на них укладывают железную решетку, на которую загружают пихтовую лапку. Под решетку подается пар. Установка имеет подъемный механизм для вынимания решетки с отработанной пихтовой лапкой, холодильник (коленчатый или змеевидный), маслоотделитель и приемник для масла.

До начала загрузки парильный чан заполняют на 2/3 его объема водой. Загрузку ведут при постоянной подаче в чан острого пара. Сначала загружают крупную, а затем мелкую лапку. Всего в чан устанавливают 4 решетки. На две нижние и верхнюю решетки лапку укладывают с утрамбовкой, а на третью рыхло. Особенно уплотняют лапку у стенок чана, очищают от лапки отводную трубу, закрывают чан и подают в него пар. До 60 % всего масла отгоняется в первые 3- 4 ч. Конец отгонки определяют путем отбора пробы высотой 100 мм в стеклянный цилиндр. Если слой масла на поверхности воды не превышает 1 мм, отгонку масла можно считать законченной. Отработанную лапку выгружают из чана вместе с решетками при помощи крана-укосины. После этого всю установку тщательно осматривают, котел снаружи очищают от сажи. Холодильник очищают снаружи и промывают внутри горячей водой. Оборот пихтоваренной установки 16-17 ч. Полученное пихтовое масло в течение 3-4 сут отстаивают от воды, чтобы оно стало прозрачным. Содержание в масле борнилацетата – наиболее ценной части эфирного масла – не должно быть менее 32 %.

Пихтовое масло пользуется большим спросом, и область его применения постоянно расширяется. Пихтовое масло используется в медицине, парфюмерии, кинотехнике, мыловарении, для получения камфары и т.д.

 

 

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Коростелев,А.С. Недревесная продукция леса [Текст]: учебник/ А.С. Коростелев, С.В. Залесов, Г.А. Годовалов. Екатеринбург: УГЛТУ, 2010. 387 с.

 

2. Полезная информация: Начинающему заготовителю: [Электронный ресурс] // URL: https://gigabaza.ru/doc/103891.html