WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 12 |

Химический составвегетативной части тополя

Решение проблемырационального комплексного использованиярасти-тельного сырья, выбор направленияего эффективной переработки, и разработкатехнологий получения востребованныхпродуктов на их основе, безусловно, требуетзнания химического состава используемогосырья. В случае, если составной частьюсырья являются живые элементы дерева, тонеобходимо знать, какое влияние на состав исвойства сырья оказываютфизиолого-географические, биологические,технологические и другие факторы, безэтого не может быть и речи о созданиикаких-либо технологий и оценке ихэффективности. Поскольку в литературе сведения охимическом составе вегетативной частитополя бальзамического носят отрывочныйхарактер, а химический состав тополя,произрастающего в сибирском регионе, донас практически не изучали, то первый этапработы был посвящен этому вопросу.

В таблице 1 приведенхимический состав отдельных элементоввегета-тивной части тополябальзамического (на примере апрельскойпробы) в расчете

на абсолютно сухое сырье(а.с.с.)

Таблица 1 – Химическийсостав вегетативной части тополябальзамического



Компонент

Содержание, % а.с.с.

почки

побеги

ветка

листья(июнь)

кора

древесина

Зольныевещества

2,1

2,6

6,7

1,0

9,8

Летучие с паром

5,0

0,5

следы

отсут.

0,8

Вещества,






- экстрагируемые спиртом

32,9

23,5

17,1

12,8

35,7

- экстрагируемые водой

11,1

7,9

18,6

7,9

14,6

Полисахариды:






- легкогидролизуемые

11,3

16,4

7,9

19,0

9,8

- трудногидролизуемые

14,0

20,2

26,0

29,1

11,9

-пентозаны

10,8

14,4

-

18,3

-

Лигноподобныевещества

23,6

28,9

23,7

30,2

17,4

Примечание: “-“ – не определяли

Из результатов таблицывидно, что в составе различных элементоввегета-тивной части тополя значительнуюдолю составляют экстрактивные вещества.Наиболее богаты экстрактивными веществами живыеткани – почки и листья, поскольку в них впроцессе фотосинтеза идет образованиенизкомоле-кулярных веществ, наименьшее – в одревесневшихпобегах, где значительнадоля древесины. Содержаниеспирторастворимых веществ вобщей доле экст-рактивных веществзависит от объекта исследования исоставляет для однолет-летних побегов ипочек 85-87 %, листьев–71 % и ветвей–62%. Экстрактивные веществапредставляют большойинтерес с точки зрения развития химической переработки вегетативной части (побегови почек) тополябальзамического.

В водорастворимыхвеществах почек тополя бальзамическогоустановленоналичие редуцирующих веществ (34,8 %),таннидов (42,7 %), минеральных веществ (5,1 %) и водорастворимого белка(6,7 % от массы сухих веществэкстракта). Содержание веществ, экстрагируемыхгорячей водой, в листьяхтополя бальзамического в 1,3раза выше, чем в почках, и почти в два разавыше, чем вветвях. Количество же редуцирующих веществв водном экстракте листьевтополя составило 2 %, ветвей тополя – 7,6 %, однолетнихпобегов – 19,51 %от массы сухих веществ экстракта. Следовательно, водорастворимые вещества могут служитьисточникомуглеводов (4-11 % от а.с.с.), дубильных веществ (4-7 %от а.с.с.) и,наряду со спирторастворимымивеществами,представлять интерес для химической имикробиологической переработки.

Исследования измененияхимического состава почектополя бальзамического, произрастающего вразличных регионах Красноярского края иХакасии, свидетельствуют о том, чтопочки характеризуются стабильностьюгруппового состава независимо отгеографических районов произрастаниятополя и определяются только фазойфенологического развития. Установлено, чтопериод покоя характеризуется болеевысоким содержанием водорастворимыхвеществ. В период вегетации количествоэтих компонентов снижается, ноувеличивается доля минеральных веществ иполисахаридов.

Для выбора направленияпереработки любого сырья необходимо такжезнать, что входит в отдельные группывеществ.

Углеводывегетативной части тополябальзамического

Установление состава исодержания углеводов позволяетобоснованно решать вопросы переработкивегетативной части тополя. В составеуглеводов почек тополя бальзамическогоустановлено наличие пяти групп,различающихся по растворимости в разныхрастворителях, в частности в спирте и воде.Результаты количественной оценкиотдельных групп углеводов почек тополяприведены в таблице 2.

Таблица 2 –Содержание углеводов в почках тополя погруппам

В процентах от а.с.с.

Группауглеводов

Месяцотбора проб

X

XI

XII

I

II

III

IV

Моно-, ди-, итрисахариды

1,09

1,22

1,38

1,53

1,07

1,81

2,33

Коллоидные

полисахариды

3,27

3,34

2,95

2,22

2,87

1,29

0,43

Крахмал

0,34

0,25

0,31

0,37

0,35

0,35

3,12

Гемицеллюлозы

3,53

4,16

4,19

4,08

3,15

3,43

5,44

Целлюлоза

17,90

15,30

16,83

16,54

16,28

15,87

13,67

Всегоуглеводов

26,13

24,27

25,66

24,74

23,72

22,72

24,99

Из таблицы 2 видно,что содержание всех групп углеводов почекизменяется в ходе годового цикла

развития тополя. Этотфакт, на наш взгляд, является закономерным,поскольку в период прекращения роста иперехода древесных растений в состояниеглубокого покоя изменяется направленностьобменных процессов в сторону накоплениявеществ, выполняющих в тканях и органахзапасную и защитную роль. Установлено, чтообщее содержание углеводов в почках тополядостигает максимума осенью. В конце зимыоно начинает уменьшаться, достигаяминимума ранней весной, когда углеводыиспользуются на усиленное дыхание и ростновых тканей. С помощью хроматографических(ТСХ и ГЖХ) методов анализа в составеуглеводов почек тополя бальзамическогоустановлено наличие глюкозы, фруктозы,галактозы, ксилозы и арабинозы.

В побегах с почкамиобщее содержание углеводов в 1,5-2 раза выше,чем в почках тополя. Исследованияуглеводного состава показали, что в нихсодержится больше растворимыхуглеводов, чем в почках. На долюструктурных полисахаридов приходитсяболее 70 %.

Методом рентгеновскойдифрактометрии установлено, чтокристаллическая ячейка образцовцеллюлозы, полученных извегетативной части тополя,соответствует моноклинной решеткецеллюлозы I. Целлюлозные волокна побегов ипочек тополя содержат 60-64 % кристаллическойи 36-40 % аморфной части, характеризуютсянизкими значениями степени полимеризации(377±5 и 166±2 соответственно), что говорит обольшей их доступности, например, длямикробиологической конверсии, посравнению с целлюлозой древесины икоры.

Лигниновые веществатополя бальзамического

Как показали нашиисследования, почки тополя практически на25 %, а вегетативная часть на 30 % состоят извеществ лигниновой природы. Для изучениялигниновых веществ почек тополя быливыделены препараты диоксанлигнина пометоду Пеппера в токе азота. Диоксанлигнинсодержит 6,1 % метоксильных и 7,9 %гидроксильных, в том числе на долюфенольных гидроксильных групп приходится2,2 %, менее 2 % карбоксильных групп. Массоваядоля углерода –59 %. Высокое содержание углерода(соотношение С:Н>9), а также максимумУФ-поглощения при длине волны 275 нмподтверждает ароматическую природувыделенного препарата диоксанлигнина.Расчетная молекулярная масса усредненнойфенилпропаноновой единицы диоксанлигнина– 187,эмпирическая формула: С9Н7,60О2,66(ОСН3)0,37(ОНф)0,24(ОНа)0,63(СООН)0,079. Результатыхимического анализа подтверждаютрезультаты ИК-спектроскопии. Лигнин почектополя менее метоксилирован по сравнению сдревесиной и по составу близок к лигнинамтравянистых растений.

Полученныехарактеристики компонентовлигноуглеводного комплекса позволяютпредположить, что вегетативная часть тополя будетявляться доступным сырьем длямикробиологических производств.

Для решения вопросакомплексного использования вегетативнойчасти тополя необходимо также болееглубокое рассмотрение состава и свойствэкстрактивных веществ, на долю которыхприходится до 52 %, из них 12 % составляютвещества, летучие с паром. Высокоесодержание летучих компонентов указываетна потенциальную возможностьиспользования вегетативной части тополядля их выделения.

Эфирные маславегетативной части тополябальзамического

Недостаток сведений осодержании и составе летучих компонентовтополя существенно ограничивает познаниеметаболизма этих веществ и сдерживаетих использование в лесохимическойпромышленности.

В таблице 3 приведенадинамика содержания летучих компонентоввегетативной части тополябальзамического в различныефазы фенологического развитиядерева.

Таблица 3– Содержание эфирных маселв вегетативной части тополя
В процентах ота.с.с.

Месяц от-

борапроб

Почки

Побеги с почками

Месяцот-

бора проб

Листья

Побеги слистьями

Октябрь

4,08±0,06

2,8±0,27

Май

0,48±0,13

0,38±0,07

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 12 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»