Получение хлорофилло-каротиновой пасты из древесной зелени сосны

При добавлении 3—5% хвойной хлорофилло-каротиновой пасты косметические изделия приобретают дополнительные свойства: улучшают состояние кожных покровов — заживляют мелкие ранки и ликвидируют некоторые дефекты кожи. Уже выпускаются активированные изделия: мыло «Лесное», крем для бритья, зубная паста и разрабатывается рецептура других.Технологический процесс состоит в том (рис. 67), что свежую хвойную лапку раздавливают на вальцах / и затем она поступает в экстрактор 3, где экстрагируется бензином. В перегонном кубе 8 от экстракта отгоняется бензин, а оставшиеся смолистые вещества в омылителе 9 обрабатывают водным раствором едкого натра.Рис. 2 .Схема получения хлорофилло-каротинной пасты:1 — вальцы; 2 — ящик для дробленой хвои; 3 — экстрактор; 4 — холодильники; 5—флорентина; 6—бак-фнльтр; 7 — бензобак; 8 — перегонный куб; 9 — аппарат для омыления; 10— мерннк для щелочи; 11 — насос для перекачки растворов;12— внутренний холодильник2.2 Области примененияЛечебные свойства пасты объясняются содержанием в ней биологически активных веществ, витамина Е, провитамина D, фитола, жирных и смоляных кислот, хлорофилла (не менее 200 мг/%), каротина (по ТУ не менее 10 мг/%), каротиноидов, воскообразных веществ, стеринов. В пасте имеется целая система ферментов, без которых невозможна биологическая деятельность любого организма. Установлено также дезодорирующее действие пасты. Вредных веществ в ней не обнаружено.При испытании пасты как лечебного средства обнаружились ее положительные свойства.Ф. Т. Солодкий (1964) пишет, что положительные результаты получены при лечении следующих заболеваний: кожных болезней на почве А-гиповитаминоза, термических и химических ожогов, язв различной этиологии, экзем, трихомонадного кальпита, псевдоэрозий, фолликулитов, фурункулов, гидр аденитов, трихофитии, остроконечного плоского лишая, озены, эндометритов коров, желудочно-кишечных заболеваний телят и ягнят, поверхностных ран и некоторых кожных болезней животных.Паста хорошо зарекомендовала себя в борьбе с яловостью коров. Она была испытана также в качестве витаминной подкормки животных и дала положительные результаты.В подсобном хозяйстве Миневического лесхоззага Волынского областного управления лесного хозяйства и заготовок был поставлен следующий опыт. Были отобраны две группы свиней — опытная и контрольная — по 10 голов каждая (средний вес свиней 37 кг). Суточный рацион обеих групп был одинаков и содержал кормовых единиц 3,1 кг и перевариваемого протеина 297 г. Животным опытной группы ежедневно в рацион добавляли 10 г хлорофилло-каротиновой пасты. Опыт продолжался 50 дней. В течение этого срока опытная группа дала привес на 32 кг больше контрольной. Среднесуточный привес каждого животного в опытной группе составил 632 г, а в контрольной — 568 г. Хлорофилло-каротиновая паста дала положительный эффект ив отношении привеса свиней.В Ленинградской области также были проведены опыты по применению хлорофилло-каротиновой пасты в животноводстве.В итоге можно сказать, что хлорофилло-каротиновая паста является ценным препаратом и может применяться в медицине, парфюмерии и сельском хозяйстве.Высокое содержание в древесной зелени биологически активных веществ липидного характера, которые используют в современных технологиях биологически активных продуктов, делает необходимым использование для переработки свежего хвойного сырья. При этом древесную зелень для выделения липидных компонентов подвергают экстрагированию органическими растворителями. Растворители для экстракции должны обладать определенными свойствами: быть высокоселективными по отношению к целевым продуктам;легко отгоняться из мисцеллы;упругость паров существенно превышать упругость паров самого низкокипящего целевого продукта;обладать свойствами, обеспечивающими интенсивный массообмена, а при регенерации растворителя энергетические затраты должны быть минимальными.Особое предпочтение при удалении липидных компонентов из растительного сырья уделяют экстрагентам - углеводородам. Среди них в настоящее время рекомендованы к использованию бензины, гексан, сжиженные углеводороды (пропан, бутан и их смесь). В связи с тем, что липидные компоненты негативно влияют на выделение пектиновых веществ из древесной зелени последнюю, используемую в технологии пектинов в настоящей работе, предварительно экстрагировали гексаном. Выбор этого экстрагента неслучаен. Бензин по сравнению с гексаном требует более высоких температур при экстракции, что отрицательно сказывается на качестве выделенных пектинов. Сжиженные углеводороды (пропан, бутан и их смесь), напротив, вследствие невысоких температурных режимов экстракции извлекают липидные компоненты избирательно. Так, воскообразные вещества в этих условиях не извлекаются и остаются после экстракции в послеэкстракционном остатке, что является нежелательным для последующей переработки сырья. Гексан лишен этих недостатков и, кроме того, является растворителем, применяемым в технологиях пищевых продуктов. В настоящей работе использовали свежую древесную зелень, отвечающую требованиям ГОСТ 21769 - 84 «Зелень древесная». Анализ исходного сырья и полученного экстракта проводили по методикам, принятым в биохимии и химии древесины [1,2].Групповой состав древесной зелени (% к абсолютно сухой массе) приведен в табл. 1. Древесную зелень, предварительно измельченную до крупности 1-3 мм, исчерпывающе экстрагировали гексаном при температуре кипения экстрагента. Полученный экстракт анализировали, полученные результаты представлены в табл. 2. Дальнейшая переработка полученного экстракта позволила получить следующие продукты: хлорофилло-каротиновую пасту, хвойный воск и эфирное масло. Таблица 7. Групповой состав древесной зелени Pinus silvestris, % к а. с. м. Наименование компонентов Содержание компонентов Липиды 8,10 Вещества, извлекаемые горячей водой 22,30 Эфирное масло 0,70 Хлорофиллы, мг % 110,40 Каротин, мг % 14,10 Воска 1,85 Трудногидролизуемые полисахариды 25,00 Легкогидролизуемые полисахариды 15,90 Лигниновые вещества 20,50 Белковые вещества 7,20 Фенольные соединения 3,65 Таблица 8. Групповой состав гексанового экстракта древесной зелени сосны обыкновенной, % к массе экстракта Наименование компонента Содержание компонента Нейтральные липиды %, в том числе эфирные масла, % хлорофиллы, мг % каротин, мг % 80,85   7,45 830,28 70,54 Воск 17,52 Фосфолипиды 4,38 Гликолипиды 14,77 Полученная хлорофилло-каротиновая паста характеризуется основными показателями, принятыми для аналогичных продуктов, получаемых из древесной зелени хвойных. Хлорофилло-каротиновая паста полученная из гексанового экстракта представляет собой однородную, густую массу темно - зеленого цвета с характерным хвойным запахом. Препарат полностью растворим в воде, а в органических растворителях (спирте, бензине, ацетоне) частично. Физико-химические показатели полученной пасты из древесной зелени сосны обыкновенной сравнивались с хлорофилло-каротиновой пастой бензиновой и изопропиловой экстракциями. Результаты сравнения представлены в табл. 9. По физико-химическим показателям полученный продукт мало отличается от хлорофилло-каротиновой пасты, полученной экстракцией бензином или изопропиловым спиртом. Высокое содержание производных хлорофилла и каротина в хвойной пасте по сравнению с пастой изопропиловой экстракции объясняется мягкими условиями процесса. Воск выделенный при гексановой экстракции, анализировали согласно ОСТ 56-65-82. Результаты анализа (табл. 10) показали, что полученный хвойный воск отвечает техническим условиям ОСТа 56-65-82. Эфирное масло, полученное из гексанового экстракта характеризуется физико-химическими показателями, приведенными в табл. 11.Таблица 9. Сравнительные показатели хвойной хлорофилло-каротиновой пасты с хлорофилло-каротиновыми пастами из древесной зелени сосны обыкновенной, полученными различными экстрагентами ПоказателиХлорофилло-каротиновая паста (образец) Хлорофилло-каротиновая паста изопропиловой экстракциибензиновой экстракцииРН водного раствора, % 8,50 8,00 - 9,00 8,00 - 9,00 Массовая доля производных хлорофилла, мг на 100г сухого продукта, не менее 610 300 600 - 700 Массовая доля каротина, мг на 100г сухого продукта, не менее 22,00 10 - 15 20 - 30 Массовая доля воскообразных веществ, % не более 0,50 0,80 - 1,00 10,00 Массовая доля летучих веществ не растворимых в воде, % сухого продукта, не более 3,00 5,00 3,00 - 4,00 Таблица 10.  Характеристика воска, полученного гексановой экстракцией древесной зелени сосны обыкновенной Показатель Хвойный воск ОСТ 56-65-82 опытный образец Внешний вид Светло-зеленый порошок, темно- зеленый сплав Светло-зеленый сплав Кислотное число, мг КОН/г, не менее 30 - 65 55,65 Эфирное число, мг КОН/г, не менее 150 - 200 178,50 Иодное число, г/100г 15 - 25 20,0 Температура плавления, оС 55 - 70 65,0 Содержание летучих веществ, % не более 1,0 отсутствует Таблица 11.  Физико-химические показатели эфирного масла сосны обыкновенной Показатель Характеристика эфирного масла Внешний вид и цвет Прозрачная жидкость светло - зеленого цвета Запах Характерный хвойный Плотность при 200С, г/см30,8520 Показатель преломления при 200С 1,4820 Кислотное число, мг КОН на1г продукта 0,96 Температура начала кипения при давлении 760 мм рт. ст., 0С, не ниже 100 Индивидуальный состав эфирного масла представлен в таблице 12. Данные таблицы 12 свидетельствуют, что эфирное масло представлено соединениями, среди которых количественно преобладают  α-пинен (32,14 %), β-пинен (9,45 %), Δ3-карен (10,12). На долю этих соединений приходится более 50 % от суммы масел. Таким образом, первая стадия подготовки древесной зелени сосны обыкновенной для выделения пектиновых веществ позволяет получать гексановый экстракт, который может быть использован для получения биологически активных продуктов, отвечающих современным требованиям нормативно-технической документации. Таблица 12.  Состав эфирного масла гексанового экстракта древесной зелени сосны обыкновенной, % к эфирному маслу Наименование компонента Содержание 1 2 α-пинен 32,14 β-пинен 9,45 α-фелландрен 0,41 β-фелландрен 3,90 β-мирцен 3,90 азулен 1,75 1,4-циклогексадиен 1,43 Δ3-карен 10,12 ундеканон 0,80 лимонен 6,17 1 2 камфен 4,86 α-копаен 3,15 элемен 1,37 кариофиллен 1,78 гермакрен - D 3,13 α-кубебен 3,46 гумулен 2,48 иланген 0,34 кариофиллен оксид 0,63 камфора 0,14 борнилацетат 4,20 изоборнеол 0,45 бициклогептен-2-он 1,10 4-изопропил-2-циклогексен-1-он 0,90 3-циклогексен-1-ол 0,78 Неидентифицировано 1,16   Чрезвычайно мощное действие хлорофилло-каротиновая паста оказывает на ряд простейших (протозоа), в том числе на патогенную трихомонаду и непатогенную глаукому. Например, паста в концентрации один к 200 (вода) убивает глаукому мгновенно, а в концентрации один к тысяче - примерно за одну минуту.С медицинской точки зрения хвойная паста обладает несколькими положительными качествами. Она может смешиваться с водой в любых соотношениях, зависящих от цели применения - смазывания, промывания, тампонирования, приема во внутрь. При смазывании пастой ран, ожогов она быстро подсыхает, образует корку, которая может быть смыта водой, что также во многих случаях очень важно. Кроме того, ткани организма лучше впитывают многие лечащие вещества в состоянии эмульсии. Такие и другие клинические испытания проведены в институте профзаболеваний им. Обуха, Центральной поликлинике Минздрава СССР, образцовой детской поликлинике, центральном кожвенерологическом институте, Военно-медицинской академии, первом Ленинградском мединституте, Педиатрическом, Санитарно-гигиеническом институте, лаборатории фитонцидов ВИЭМ и др.Положительные результаты получены также при лечении хлорофилло-каротиновой пастой кожных заболеваний на почве авитаминоза, термических и химических ожогов, язв различной этиологии, экзем, трихомонадного кольпита, псевдоэрозий, фоликулитов, фурункулов, гидроаденитов, трихофетии, остроконечного плоского лишая, озены, эндометритов коров, желудочно-кишечных заболеваний телят, ягнят, поверхностных ран животных, некоторых кожных болезней животных и др.Профессор А.М.Фой разработал методику применения пасты в медицинской гинекологии, а профессор И.А.Бочаров и доцент Н.И.Соколов - методику применения пасты в ветеринарной гинекологии.Защитные антимикробные вещества, которые названы профессором Б.П.Токиным фитонцидами, нашли в те годы применение при лечении глазных болезней известным академиком В.П.Филатовым.Авторы вышеназванной книги дают советы в какое время года получать наиболее ценную продукцию по содержанию каротина, витамина С, Е. Они установили, что их в хлорофилле больше осенью и зимой. Содержание хлорофилла в апреле - наименьшее. Отмечено, что магния, натрия, калия, железа, кремния - больше всего в хвое сосны. Витамина С и каротина в молодой хвое меньше, чем в старой.В 40-е и 50-е годы потребность в хлорофилло-каротиновой пасте в медицине и ветеринарии исчислялась 5-6 тысячами тонн в год Однако сегодня в российской медицине паста отсутствует. Только в 1991 году Ратновский лесхоз объединения "Волыньлес" наладил производство экстракта хвои для ванн. А лекарственные препараты? Пусть подождут! Куда проще тот же фитолизин покупать в Польше. Но в 1991 году нам и там в препарате отказали. Ведь флакон фитолизина весом 150 грамм стоит 15 долларов. Лучше за доллары продать, чем за деревянные рубли.Что удивительно, "Волыньлес" продает свой товар на Дальнем Востоке. Наладил он его производство в течение года. После выхода в свет первого издания настоящей книги, из Львова приехал в Хабаровск специалист. Мы ему рассказали о литературе, принципах производства и результат налицо. Может быть руководители "Дальлеспрома" не только будут менять лес-кругляк на колеса "Тойот" и "Шарпы", но и что-то делать для здоровья.2.3 Технология разработки продукта из хлорофилло-каротиновой пастыЗаключениеСписок литературы1.Лесоэксплуатация: учебник для студ. высш. учеб. заведений /[В.И. Патякин, Э.О. Салминен, Ю.А. Бит и др.].-2-е изд., стер.-М.: Издательский центр “Академия”, 2007.-320с.2.Матвейко А.П. Технология и машины лесосечных работ: учебник / А.П. Матвейко, А.С. Федоренчик.-Минск:Технопринт, 2002.-480с.3.Воевода Д.К. Оборудование лесных складов / Д.К. Воевода, В.В. Назаров.-М.: Лесн. пром-сть, 1984.-224с.4.Залегаллер Б.Г. Технология и оборудование лесных складов: учебник / Б.Г. Залегаллер, П.В. Ласточкин, С.П. Бойков.-3-е изд., доп.-М.: Лесн. пром-сть, 1984.-352с.5.Ильин Б.А. Теория лесотранспорта: учебн. пособие / Б.А. Ильин, Э.О. Салминен.-СПб.:СПбГЛТА, 1992.-392с.6.Инструкция по проектированию лесозаготовительных предприятий. ВСН 01-82. -Л.: Гипролестранс, 1983. -186с.7.Инструкция по оценке качества текущего ремонта и содержаниюавтомобильных дорог. ВНС 10-82. –М.: Транспорт, 1983. -15с.8.Коробов В.В. Переработка низкокачественного сырья (проблемы безотходной технологии) / В.В. Коробов, Н.П. Рушнов.-М.:Экология, 1991.-228с.9.Матвейко А.П. Малоотходные и безотходные технологии в лесном хозяйстве и лесной промышленности / А.А Матвейко.-Минск: Изд-во БГТУ, 1999.-84с.10.Машины, суда и оборудование лесосплава: справочник / [В.И. Патякин, И.Я. Бейлин, Ф.Е. Захаренков и др.]; под ред. В.И. Патякина.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Лесн. пром-сть, 1983.-336с.11.Методические указания к обоснованию параметров технологического процесса водного транспорта леса в плотах береговой сплотки. -СПб.: ЛТА, 1991.-38с.12. Лебедева О.И., Рубчевская Л.П., Репях С.М. Химия природных соединений. 1991. С.423.13. Девятловская А.М. и др. Выделение стеринов из древесной зелени сосны обыкновенной // Переработка растительного сырья и утилизация отходов. Сб. тр. Вып. 2-й. Красноярск, 1995. С. 240-241.14. Боханова Н.С. Древесная зелень как растительное сырье и ее запасы в РСФСР // Растительные ресурсы. 1973. №9, 3 С.329-334.15. Лебедева О.И., Рубчевская Л.П., Репях С.М. Влияние возраста древесной зелени хвойных на содержание восков // Переработка растительно- го сырья и утилизация отходов. Вып. 1. Красно- ярск, 1994. С.128-133.16.Никишов В.Д. Комплексное использование древесины: учебник /В.Д. Никишов.-М.:Лесн. пром-сть, 1985.-232с.17.Новоселов Ю.М. Механизация смолозаготовок / Ю.М. Новоселов.-М.: Лесн. пром-сть, 1984.-232с.18.Оборудование для лесоскладских работ и материалы к технологическим расчетам: учеб. пособие для курсового и дипломного проектирования / [П.В. Ласточкин, Н.Е. Высотин, Ф.Е. Захаренков и др.].-Л.: ЛТА, 1990.-116с.19.Патякин В.И. Водный транспорт леса: учебник / В.И. Патякин, Ю.Я. Дмитриев, А.А. Зайцев.-М.: Лесн. пром-сть, 1985.-336с.20.Справочное пособие по деревообработке / [В.В. Кислый, П.П.Щеглов, Ю.И. Братенков и др.].-Екатеринбург: БРИЗ, 1995.-557с.21.СудьевН.Г. Лесохозяйственный справочник для лесозаготовителя / Н.Г. Судьев, Л.Н. Рожин.-М.: Лесн. пром-сть, 1989.-325с.22.Сухопутный транспорт леса / [В.И. Альябьев, Б.А. Ильин, Б.И. Кувалдин, Г.Ф. Грехов].-М.: Лесн. пром-сть, 1990.-416с.23.Тюрин Н.А. Сухопутный транспорт леса. Дорожно-строительные материалы : учеб. пособие / Н.А. Тюрин.-СПб.: СПбГЛТА, 1998.-140с.25.Щербаков В.А. Справочник по водному транспорту леса / В.А. Щербаков, Ю.П. Борисовец, В.Д. Александров. -М.: Лесн. пром-сть, 1986.-384с.26.Вараксин Ф.Д., Ступнев Г.К. Основные направления технического прогресса лесной и деревообрабатывающей промышленности. –М.: Лесная промышленность, 1974.-400 с.27.Вороницин К.И., Ларин А.В., Рудаков Ю.А. Воздушный транспорт леса. –М.: ВНИПИЭИлеспром. 1975.-25 с. 28.Белая Н.М., Прохоренко А.Г. Канатные лесотранспортные установки. –М.: Лесная промышленность. 1964 г. -300 с. 29.Горбачевский В.А., Абакумов В.Е. и др. Автомобильный транспорт леса. –М.: Лесная промышленность. 1973 г. -372 с30.Ягодин В.И., Выродов В.А. Технология древесной зелени: Учеб. пособие. - СПб.: ЛТА. 1994. - 92 с.