Извлечение биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат наук Валеев Кирилл Валерьевич

• Валеев Кирилл Валерьевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Валеев Кирилл Валерьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА ИЗВЛЕЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ

1.1. Современное состояние теории экстрагирования ценных компонентов из сырья растительного происхождения

1.2. Биологически активные вещества древесины лиственницы и области их применения

1.3. Технологическое и аппаратурное оформление процессов экстракции биологически активных веществ из отходов

древесины лиственницы

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗВЛЕЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЦЫ

2.1. Физическая картина процесса извлечения биологически активные веществ из отходов древесины лиственницы

2.2. Формализация процесса

2.3. Математическое описание процессов извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы

2.3.1. Математическое описание процесса пропитки частиц экстрагентом

2.3.2. Математическое описание процесса экстракции биологически активных веществ

2.3.3. Математическое описание процесса выпаривания экстракта

2.3.4. Математическое описание процесса сушки извлекаемых компонентов

2.4. Алгоритм расчета математической модели процесса

извлечения биологически активных веществ из лиственницы

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗВЛЕЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЦЫ

3.1. Описание лабораторных установок для проведения процесса извлечения биологически активные веществ из отходов

древесины лиственницы

3.2. Методика проведения экспериментов и обработка экспериментальных данных 52 3.3 Анализ результатов математического моделирования и экспериментальных исследований 56 3.3.1 Экспериментальные исследования процесса извлечения

смеси биологически активных веществ

3.3.2. Экспериментальные исследования процесса извлечения арабиногалактана

3.3.3. Определение коэффициентов массопроводности древесины лиственницы при извлечении биологически активных веществ и арабиногалактана

3.3.4. Анализ результатов математического моделирования

процесса пропитки древесного сырья

3.3.5. Анализ результатов математического моделирования

процесса экстракции

ГЛАВА 4. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ИЗВЛЕЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЦЫ

4.1. Описание пилотной установки для извлечения биологически активных веществ при периодическом режиме

4.2. Методика проведения исследований на пилотной установке

4.3 Анализ результаты испытаний пилотной установки для извлечения биологически активных веществ

4.4 Промышленная установка для извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы

4.5 Технико-экономическое обоснование предложенного способа извлечения биологически активных веществ из древесины лиственницы 91 4.5.1 Обоснование экономической эффективности извлечения биологически активных веществ на пилотной установке 91 4.5.2. Оценка энергетической эффективности промышленной установки для извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы 94 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 97 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 100 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 102 ПРИЛОЖЕНИЯ 122 Приложение А. Статистическая обработка расчетных и экспериментальных данных 123 Приложение Б. Программа расчета процесса извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы 126 Приложение В. Технико-экономический расчет пилотной 129 установки извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы

Приложение Г. Протоколы испытаний

Приложение Д. Патент

Приложение Е. Сертификаты участия в конкурсах

Приложение Ж. Акт внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Извлечение биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность_темы. Ежегодно на предприятиях

деревообрабатывающей промышленности после распиловки древесины лиственницы образуется около 30 млн. м3 отходов, которые содержат комплекс веществ с высокой биологической активностью. Одним из перспективных направлений утилизации и комплексной переработки образующихся отходов лиственницы является извлечение ценных компонентов для широкого применения их в фармацевтической, косметической, пищевой и сельскохозяйственной отраслях промышленности в качестве биологических добавок и сырья для медицинских препаратов [98, 100, 101].

Наиболее важной группой биологически активных веществ (БАВ) древесины лиственницы являются флавоноиды, содержание которых доходит до 2,5 % от общей массы древесины, которые представлены, в основном, в виде дигидрокверцетина (ДКВ), кверцетина и дигидрокемфорола. В условиях распространения коронавирусной инфекции потребление дигидрокверцетина резко возросло. Так, согласно данным компании «Эвалар», продажи добавок с дигидрокверцетином в 2020 г. выросли на 260 % по сравнению с аналогичным периодом 2019 г. [144].

Также, немаловажным ценным компонентом в древесине лиственницы является арабиногалактан (АГ), содержание которого доходит до 19 % от общей массы древесины [6, 7]. Потребность в арабиногалактане (по данным компании «Нано Тайга») возросла с 2020 года на 50 %, что связано с запретом использования антибиотиков в кормах сельскохозяйственных животных [145].

Помимо выше указанных биологически активных веществ в древесине лиственницы содержатся и побочные продукты в виде эфирного масла (ЭМ) и лиственничной смолы (ЛС). Они являются мощными антиоксидантами, обладают капилляропротекторными, противовосполительными и

антигистаминными свойствами, а их содержание может достигать 1,93 % от общей массы флавоноидов [1, 9, 18, 47].

Высокие терапевтические свойства биологически активных веществ, содержащихся в лиственнице, обуславливают широкий интерес исследователей к теме их извлечения. Существующие способы комплексной переработки древесины лиственницы и извлечения из нее ценных компонентов не всегда обеспечивают высокий выход биологически активных веществ и чистоту получаемых экстрактов, а также сопровождаются рядом проблем, связанных с разделением получаемых экстракционных смесей на отдельные компоненты, регенерацией растворителей, высокими энергозатратами на проведение процесса, обеспечением экологичности производства и переработкой образующихся отходов экстракции [12, 24, 26, 92, 93].

В связи с вышеизложенным, актуальной задачей, как с научной, так и с практичной точек зрения, является изучение кинетики процесса извлечения экстрактивных веществ из биомассы лиственницы, исследование процессов тепломассопереноса при различных условиях взаимодействия растительного материала с экстрагентом, создание математической модели процесса и разработка аппаратурного оформления промышленной энергоэффективной технологии комплексной переработки лиственницы с использованием экологически чистых и возобновляемых экстрагентов.

Работа выполнялась в рамках конкурса научно-исследовательских проектов «ТехноСтарт» на тему: «Комплексная переработка древесины лиственницы» (договор № 2-20 от 01.01.2020 г.), гранта «Умник» по теме: «Разработка технологии высокоэффективной экстракции дигидрокверцетина и арабиногалактана из отходов древесины лиственницы» (договор № 17054ГУ/2021 от 28.10.2021 г.).

Степень разработанности темы. Теоретическими основами процесса извлечения ценных компонентов из твердых материалов занимались российские ученые Аксельруд Г. А., Лысянский В. М. А., Василишин М. С.,

Остроушко В. Л, Папченко В. Ю., Романков П. Г. Вопросами экстрагирования веществ из растительного сырья занимались Кузнецов А. Н., Кислицын А. Н., Рощин В. И., Лашина С. А., Кутакова Н. А., Кочетов А. С., Кочетов С. А., Сафин Р. Г., Сафин Р. Р. Изучением биологически активных веществ древесины лиственницы и методами их извлечения занимались ученые Бабкин В. А., Левданский В. А., Кершенгольц Б. М., Мальчиков Е. Л., Кузнецов Б. Н., Нифантьев Э. И., Иванова Н.В., Гончарова Н. В., Трошина А. В.

Вопросы извлечения биологически активных веществ из древесины лиственницы отражены в работах зарубежных ученых Jia Jia, Mа Chunhui, Sun Zhen, Huang Jinming, Jin Jian-jun, Liu Tingting, Yang Lei, Zu Yuangang.

Цель работы состоит в исследовании процесса извлечения ценных компонентов из древесины лиственницы и обосновании использования предлагаемого способа для производства сухих экстрактов биологически активных веществ.

Задачами исследования являются:

1. Анализ существующих подходов к изучению закономерностей процессов выделения экстрактивных веществ из древесного сырья и современных способов извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы и их аппаратурного оформления.

2. Разработка и экспериментальная проверка математической модели процесса извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы.

3. Исследование коэффициентов массопроводности древесины лиственницы при извлечении смеси биологически активных веществ водным раствором этанола и арабиногалактана дистиллированной водой при различных температурах процесса.

4. Проверка результатов исследования на пилотной установке, разработка аппаратурного оформления энергоэффективной технологии извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы и обоснование ее экономической целесообразности.

Научная новизна:

1. Разработана математическая модель процесса извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы.

2. Определены рациональные режимные параметры процесса извлечения биологически активных веществ:

- дигидрокверцетина: сырье - комлевая часть древесины лиственницы; температура экстракции - 80 °С; время экстракции - 60 мин; вид экстрагента и его концентрация - водный раствор этанола 40 %, фракционный состав

11- +0,25 1

,5-0 2 5мм; гидромодуль - 1:7;

- арабиногалактана: сырье - рафинированной древесина лиственницы; температура экстракции - 90 °С; время экстракции - 50 мин; вид экстрагента - дистиллированная вода, фракционный состав сырья - ^З-^25 мм; гидромодуль - 1:10.

3. Определены значения коэффициентов массопроводности древесины лиственницы при извлечении дигидрокверцетина водным раствором этанола и арабиногалактана дистиллированной водой и получены математические зависимости, отражающие их взаимосвязь с температурой процесса.

4. Разработана технология комплексной переработки древесины лиственницы, позволяющая сократить энергозатраты за счет рекуперации тепловой энергии растворителей. Научная новизна принятых решений подтверждена патентом РФ № 2655757.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость работы заключается в разработке математической модели, позволяющей оптимизировать режимные параметры процесса, что может быть использовано при аппаратурном оформлении технологии извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы.

Полученные в результате научных исследований новые данные по значению коэффициентов массопроводности древесины лиственницы при извлечении из нее дигидрокверцетина и арабиногалактана в зависимости от

температуры процесса могут быть использованы в технологических и конструкторских расчетах при реализации предлагаемого способа экстракции.

Практическая значимость работы заключается в разработке энергосберегающей технологии извлечения биологически активных веществ (в том числе, ДКВ) и полисахарида АГ из отходов древесины лиственницы, позволяющая снизить энергозатраты процесса за счет рекуперации тепловой энергии растворителей вследствие того, что тепловая энергия паров растворителя (водного раствора этанола) расходуется для предварительного подогрева смеси БАВ перед выпариванием, а конденсат паров воды, образующийся после выпарной установки, используется в качестве горячего растворителя для рафинированной лиственницы при получении АГ.

Реализация работы. Результаты диссертационного исследования, созданное лабораторное оборудование для исследования процесса извлечения биологически активных веществ из древесины и определения коэффициента массопроводности древесины внедрены в учебный процесс для бакалавров по направлению 35.04.02 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и используются в научно-исследовательских работах магистрантов и аспирантов, ведущих изыскания в области экстракционных процессов.

Предлагаемый способ извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы принят к внедрению в ООО «БиоЭнерджи» (г. Казань).

Объекты и методы исследования. Предметом исследования является способ извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы. Объектами исследования являются отходы древесины лиственницы и получаемые экстракты биологически активных веществ, содержащие в себе товарные продукты, в том числе дигидрокверцетин и арабиногалактан.

Достоверность полученных результатов. Достоверность полученных результатов определяется сопоставимостью их с основными положениями

теории тепломассопереноса, литературными данными в области извлечения биологически активных веществ из древесины лиственницы, а также комплексным применением современных физико-химических методов исследования с использованием поверенного оборудования. Отклонение теоретических данных от экспериментальных при моделировании находятся в пределах 15 %.

Личный вклад автора. Автором были поставлены задачи исследования, создана экспериментальная установка для извлечения биологически активных веществ и установка для определения коэффициента массопроводности, проведены экспериментальные исследования и математическое моделирование, разработана энергосберегающая технология извлечения биологически активных веществ из древесины лиственницы.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Результаты диссертации соответствуют паспорту специальности 05.21.03 -Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины: п. 12 «Химия и технология лесохимических продуктов и биологически активных веществ» (1 и 4 пункты научной новизны); 05.21.05 -Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки: п. 2. «Разработка теории и методов технологического воздействия на объекты обработки с целью получения высококачественной и экологически чистой продукции» (2 и 3 пункты научной новизны).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель процесса извлечения биологически активных веществ из древесины лиственницы.

2. Результаты экспериментальных исследований и математического моделирования процесса извлечения биологически активных веществ из древесины лиственницы.

3. Результаты экспериментальных исследований коэффициентов массопроводности древесины лиственницы при извлечении

дигидрокверцетина и арабиногалактана и полученные математические зависимости коэффициентов от температуры процесса.

4. Энергосберегающая технология извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы и обоснование ее экономической эффективности.

Апробация работы. Отдельные части работы докладывались на российских и международных конференциях: «Пятая Всероссийская студенческая научно-техническая конференция «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология» (Казань, 2018), «Международная научно-техническая конференция «новые технологии, инновации, изобретения», (Уфа, 2018), «Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых» (Новокузнецк, 2019), «Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины», (Красноярск,

2020), «IV Международной научно-практической конференции», (Кострома,

2021), «Современные машины, оборудование и IT-решения лесопромышленного комплекса: теория и практика», (Воронеж, 2021).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 4 научные статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК, 1 статья в издании, входящая в реферативную базу Scopus, 1 патент (РФ № 2655757).

Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 141 странице машинописного текста, включающих 44 рисунка и 18 таблиц. Библиографический список включает 145 наименований цитируемых работ российских и зарубежных авторов.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА ИЗВЛЕЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЦЫ

1.1. Современное состояние теории экстрагирования ценных

Процесс извлечения биологически активных веществ из растительного сырья широко применяется в различных отраслях промышленности. В настоящее время проведено большое количество исследований по изучению закономерностей процесса экстракции растительных материалов. Этот процесс относится к системе твердое тело - жидкость [15, 35, 88].

В работе Пономарева В. Д. [86] описан способ извлечения лекарственных веществ из растительного сырья путем экстракции, включающий стадии: смачивания сырья, пропитки извлекаемых веществ и их растворение, массоперенос биологически активных веществ молекулярной диффузией, массотдачу веществ в экстрагент.

В результате были получены кинетические характеристики процесса экстракции, которые позволили рассмотреть процесс извлечения биологически активных веществ из растительного сырья.

Дифференциальное уравнение молекулярной диффузии в общем виде записывается соотношением:

При обтекании сырья экстрагентом можно применить граничное условие третьего рода.

Величина коэффициента массоотдачи зависит от гидродинамики обтекания частицы экстрагентом. При больших скоростях обтекания р ^да, скорость извлечения лимитируется диффузией в частице.

компонентов из сырья растительного происхождения

(1.1)

(1.2)

Для описания кинетики процесса извлечения применялись также уравнения первого и второго порядка, модель Пелега, модель Минчева и Минюкова.

Тепляковым Ю.А., Рудобаштовым С. П. и авторами [104] проводился расчет процессов экстрагирования из твердых материалов различной структуры. Для определения плотности потока в уравнение массопроводности, значение коэффициента массопроводности вычисляли по формуле:

Ек

(1.3)

k = (£M- 0,325)ктея*т.

Расчет внутридиффузионной кинетики выполнялся из расчета модельных кинетических кривых экстрагирования по формуле:

_ FomR2 (1.4)

Ti= kt ■

Авторами Wenjuan Qu, Pan Zhongli [136] кинетика процессов водной экстракции гранатового сока описывалась при вариации таких параметров как сушка перед экстракцией, размер частиц, температура и соотношение сырья к экстрагенту. Для количественной оценки скорости извлечения антиоксидантов был использован закон второго порядка:

*£ = k(Ce-Ct)2. (15)

Уравнение Аррениуса было использовано для описания зависимости между константой скорости экстракции (к) и температурой (Ta), которая записывается как:

к = к0еМ-^). 06)

R1a

В работе [45] Малковым Ю. А. исследованы кинетические процессы экстракции коры лиственницы этилацетатом и определены диффузионные критерии. Для определения диффузионного критерия использовали уравнение:

D ___

=-72-

(3b-^+ßl(l-^)+9b (1.7)

Установлено, что размеры частиц влияют на внутридиффузионное сопротивление и на гидродинамику процесса. Также в ходе работы были определены коэффициенты диффузии процесса экстракции сухой и влажной коры:

Б = Я0[1 +(0,2^-0,06)^-^)], (1.8)

где = 293^, = 1,3 • 10-7 — для сухой коры;

с

2

см

t0 = 293^, D0 = 7,9 • 10 7 — для влажной коры.

Velickovic D.T., Milenovic D.M. и авторами [140] описывалась кинетика ультразвуковой экстракции биологически активных веществ из сухих трав садового и клейкого шалфея с использованием экстрагента (петролейный эфир, 70% раствор этанола, дистиллированная вода) при температуре 40 °С. В качестве начальных условий рассматривали полярность экстрагента и различные условия экстракции. Процесс описания математической модели извлечения БАВ разделяли на две части: в первой части рассматривали промывку и растворение БАВ вблизи поверхности частиц, а во второй, медленную экстракции или диффузию из твердых частиц в жидкий экстракт. Ультразвуковая экстракция успешно описана математически с использованием нестационарной диффузии через растительный материал, теории пленок и эмпирического уравнения Пономарева, которые чаще всего используются для описания кинетики классической мацерации.

В работе Balyan Upasna [120] была рассмотрена кинетика водной экстракции фенольных соединений из семян джамун. Было исследовано влияние различных параметров, таких как температура, время, соотношение сырья к экстрагенту. В ходе работы была исследована кинетика общей экстракции полифенолов из растительного сырья. Экспериментальные данные были описаны и проанализированы с помощью четырех кинетических моделей такие, как модель первого порядка, модель второго порядка, модель Пелега и модель Минчева и Минкова. В ходе моделирования было выявлено,

что модель первого порядка, является более подходящей для извлечения полифенолов из семян джамуна.

Для определения содержания влаги в зависимости от замачивания семян использовалась линеаризованная форма уравнения Пелега:

— = ^ + К2. (1.9)

м-м0 1 2

В работе Шишацкого Ю. И. [112] был определен коэффициент диффузии экстрактивных веществ в люпине. В ходе работы рассматривалась задача распределения концентрации биологически активных веществ в твердом теле. Выявлена зависимость молекулярного коэффициента диффузии от строения твердого тела, температуры процесса и находящихся в сырье биологически активных веществ. Также определено, что коэффициент диффузии не зависит от поверхности сырья и конструкции аппарата. Для описания обобщённого уравнения для шара, бесконечной пластины и бесконечного цилиндра использовали дифференциальное уравнение молекулярной диффузии Фика.

Новиковой И. В. и авторами [51] были исследованы диффузионные характеристики процесса, которые позволили не учитывать сопротивление переноса веществ в растворитель при экстрагировании древесины вишни и сливы. Для описания математической модели использовалось уравнение нестационарной диффузии в неограниченной пластине.

Представленные выше материалы свидетельствуют о многообразии подходов к описанию кинетики извлечения БАВ из растительного сырья и подчёркивают актуальность совершенствования существующих подходов. При этом дальнейшее исследование в данном направлении с учетом строения растительного материалов, условий протекания процессов, используемых экстрагентов является актуальными.

1.2. Биологически активные вещества древесины лиственницы и

области их применения

Лиственница (Ьапх) относится к хвойным породам семейства Сосновые (Ртаоваё), является наиболее распространённым хвойных деревьев на планете и в России.

У лиственницы имеется около 20 разновидностей, среди них есть сорта-карлики.

Наиболее распространёнными сортами являются:

- лиственница хвойная произрастающая в горах Европы, в Карпатах, в азиатской части России;

- лиственница японская, которая отличается своей быстрорастучестью и достигает высоты до 35 м;

- лиственница даурская - наиболее распространенный вид хвойных деревьев на Дальнем Востоке;

- лиственница сибирская - одна из наиболее богатых биологически активными веществами пород, вследствие чего часто используемая в деревообработке [33, 100, 145].

На предприятиях лесопромышленного комплекса остается большое количество отходов, которые включают в себя не только отходы лесопиления: рейки, торцовые срезы, горбыль, отходы раскряжевки, отрезки пиломатериалов, отходы окорки, опилки, стружка, хворост, валежник, отрезки бревен, но и остатки сырья в местах валки деревьев пни и корни, мелкие ветви, обломки ствола, валежник, хвою [47, 49, 90].

Древесина лиственницы содержит в себе до 50 % углерода, 6,3 % водорода и 43,7 % кислорода и азота. 80 % от общей массы древесины занимает целлюлоза и лигнин, а также 10 % и более составляет гемицеллюлоза (пентозаны и гексозаны) (см. рис. 1.1). Кроме того, в ней содержатся экстрактивные вещества, которые растворимы в воде, эфире и спирте, количество которых достигает до 30 % от общей массы древесины [39].

Рис.1.1 - Химический состав древесины лиственницы.

Ценным биологически активным веществом для косметической и фармацевтической промышленности является лиственничная смола (ЛС), в состав которой входят большое количество полезных элементов [96]. Ее используют при изготовлении жевательной смолки, положительно влияющей на иммунитет человека и снимающей воспаление ротовой полости, помогающую заядлым курильщикам избавиться от этой вредной привычки. Так же лиственничную смолу используют в форме пластырей, лекарственных мазей для лечения ревматизма и подагры [3].

В состав лиственницы входят биологически активные вещества и привлекающий внимание фармацевтических флаваноид дигидрокверцетин (ДКВ) [32]. ДКВ применяют для лечения кровеносных сосудов, нормализации состава крови и замедления развития атеросклеротических бляшек [5].

Дигидрокверцетин (2,3 -дигидро-3,5,7-тригидрокси-2-(3,4-дигидрокси-фенил)-4Н-1-бензопиран-4-он) отличается широким спектром биологической активности. Структурная формула дигидрокверцетина и родственных флавоноидов, имеет вид (см. рис. 1.2.).

R1=R2=R3=OH дигидроквецетин;

R1=R3=OH_R2=H дигидрокемпферол;

R3=OH R1=R2=H нарингенин;

Рис. 1.2 - Структурная формула флаваноидов лиственницы

Кроме того, ДКВ применяют в медицине в качестве антиоксидантного и личесбного средства при лёгочных заболеваниях и болезни сердца, при воспалительных заболеваниях глаз [32].

Использование ДКВ в качестве биологически активной добавки в пищевые продукты позволяет решить глобальные проблемы с оздоровлением общества. На базе ДКВ разработан ряд биологически активных добавок к пище (свыше 20 наименований, например, Сибларин, Капилар и др.), позволяющих существенно повысить качество питания населения, проживающего в экологически неблагоприятных условиях [85].

В косметической промышленности ДКВ используется в качестве добавки в косметические средства (крема, шампуни, масла для тела, маски для лица и волос), которые повышают качество ухода за проблемными участками кожи, способствуют укреплению структуры волос и т. д [60].

Также немаловажным биологически активным веществом является арабиногалактан (АГ), состоящий из моносахаридов арабинозы и галактозы, входящий в состав камедей покрытосеменных и некоторых голосеменных. Большое количество АГ встречается в камеди лиственницы сибирской. Структурная формула арабиногалактана представлена на рисунке 1.3.

Арабиногалактана имеет уникальные биологические характеристики, а именно, является источником клетчатки и пищевых волокон, положительно влияет на работу пищеварительной системы, сохраняет здоровую

он

Рис. 1.3 - Структурная формула арабиногалактана

микрофлору, обладает сильными антиоксидантными,

капилляропротекторными, противовосполительными и антигистаминными свойствами [130].

АГ является многотоннажным продуктом как в мире, так и в России и в настоящее время нашел применение в пищевой промышленности как биодобавка в БАДы и в качестве загустителя, желирующего агента и стабилизатора эмульсий [37, 143].

Арабиногалктан из древесины лиственницы может использоваться в сельскохозяйственной промышленности в качестве пищевой добавки к кормам. АГ стимулирует развитие полезных бифидобактерий, увеличивает привес молодняка, снижает заболеваемость и уровень смертности от дизентерии и вирусного энтерита. Доказана его эффективность в ветеринарных препаратах, что оказывает антигистаминное, антитромбоцитарное, гастро- и гепатопротекторное и радиозащитное действие [14, 36].

Так же арабиногалактан нашел применение в качестве стабилизатора консистенции и гелеобразователя в технологии производства зерновых хлопьев для предотвращения заражения патогенными микроорганизмами.

В исследованиях Кузнецова А.Н. [83] рассмотрена возможность использования АГ в качестве связующего компонента, используемого при изготовление гофрированного картона. В ходе работы было выявлено, что все образцы бумаги, в которых использовался АГ, обладают повышенной стойкостью к продавливанию и сопротивлению сжатию.

Также в Санкт-Петербуржском лесотехническом университете было предложено использование АГ в качестве связующего вещества при производстве древесностружечных плит [84]. Классические древесностружечные плиты содержат карбамидоформальдегидные смолы и обладают повышенной токсичностью. Применение арабиногалактана в качестве связующего способствует увеличению прочностных характеристик материала и сокращению его токсичности.

1.3. Технологические и аппаратурное оформление процессов экстракции биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы

Анализ применяемых технологий и оборудования является необходимым для выявления преимуществ и недостатков в производстве комплексной переработки древесины лиственницы.

В работе Кислицына А.Н. и Мальчикова Е.Л. [77] описан способ извлечения дигидрокверцетина из измельченной древесины лиственницы и аппаратурное оформление процесса. Процесс экстракции проводился последовательно в двух экстракторах, при низкочастотное пульсирующем поле при температуре кипения органического растворителя.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Валеев Кирилл Валерьевич, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абдуллина, Д.Р. Переработка отходов деревообрабатывающей промышленности с целью получения биологически активного вещества -бетулина / Д.Р. Абдуллина, К.В. Валеев // Всероссийская научно-практическая конференция «Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины» г. Красноярск. - 2021. - С. 4 - 7.

2. Айнштейн, В.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии / В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов. - 2. Изд. - М.: Высшая школа, 2002. - 912 С.

3. Алексеев, Е.В. Зубоврачевание в России: медицина и общество / Е.В. Алексеев, А.В. Белолапоткова, Е.И. Вагина. // Материалы чтений, посвященных памяти профессора Г.Н. Троянского. - Москва: МГМСУ, 2013. - 156 с.

4. Арсланова, Г.Р. Извлечение ценных компонентов из древесной биомассы / Г.Р. Арсланова, К.В. Валеев, Л.И. Гизатуллина, Р.Г. Сафин // Всероссийская научно-практическая конференция «Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины» г. Красноярск. - 2020. - С. 4 - 8.

5. Бабкин, В.А. Научные основы технологии комплексной переработки биомассы лиственницы / В.А. Бабкин, С.З. Иванова, Т.Е. Федорова, Е.Н. Медведева, Ю.А. Малков, Л.А. Остроухова, Н.Н. Трофимова, Н.В. Иванова // Химия растительного сырья. - 2007. №23. - С. 9 - 21.

6. Бабкин, В.А. Эффективный антиоксидант из древесины лиственницы / В. А. Бабкин, Ю. А. Малков, Л. А. Остроухова, Н.А. Онучина, Л.А. Еськова // Хвойные бореальные зоны. - 2003. Т. 21.№1. С. 108-113.

7. Бабкин, В.А., Остроумова Л.А., Дьячкова С.Г. и др. Химия в интересах устойчивого развития. - 1997. Т. 15. С. 105—115.

8. Бабкин, В. А., Остроухова Л.А., Дьячкова С.Г. и др. Химия в интересах устойчивого развития. - 1997. Т 5. С. 105—115.

9. Бабкин, В.А. биологически активные экстрактивные вещества из древесины лиственницы / Л.А. Остроухова, Ю.А. Малков, С.З. Иванова и др.// Химия в интересах устойчивого развития. - 2001. - С. 363-367.

10. Бабкин, В.А. Продукты глубокой химической переработки биомассы лиственницы. Технология получения и перспективы использования. / В.А. Бабкин, Л.А. Остроухова // Рос. хим. ж. - 2004. - Т.48. - С. 62-69.

11. Бабкин, В.А. Безотходная комплексная переработка биомассы лиственниц сибирской и даурской / В.А. Бабкин, Л.А. Остроухова // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. №5. С. 105-115.

12. Бабкин, В.А. Биологически активные экстрактивные вещества из древесины лиственницы / В.А. Бабкин, Л.А. Остроухова, Ю.А. Малков, С.З. Иванова, Н.А. Онучина, Д.В. Бабкин // Химия в интересах устойчивого развития 2001. - Т. 9. № 3. С. 363-367.

13. Булавинцева, О.А. Егорова, И.Э. Учебное пособие для иностранных студентов. Иркутск: ГОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, 2013. 37 С.

14. Валеев, К.В. Экстрагирование арабиногалактана из древесины лиственницы / К.В. Валеев, Г.Р. Арсланова, Л.И. Гизатуллина, Р.Г. Сафин / Всероссийская научно-практическая конференция «Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины» г. Красноярск. - 2020. - С. 41 - 45.

15. Валеев, К.В. Технология глубокой переработки древесины лиственницы / К.В. Валеев, А.Р. Хайрутдинова, Д.М. Сайфутдинов // Пятая Всероссийская студенческая научно-техническая конференция «интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология. - 2018. - С. 32-33.

16. Валеев, К.В. Установка для комплексной переработки древесины лиственницы / К.В. Валеев, А.Р. Хайрутдинова, Д.М. Сайфутдинова // Международная научно-техническая конференция «новые технологии, инновации, изобретения» Уфа, НИЦ АЭТЕРНА - 2018. - С. 96-98.

17. Валеев, К.В. Разработка технологии комплексной переработки отходов березы / К.В. Валеев, А.Р. Хайрутдинова, Д.М. Сайфутдинова // XXI аспирантско-магистерский научный семинар, посвященный дню энергетика» Т.1 - 2018. - С. 437- 438.

18. Валеев, К.В. Современные технологии экстрагирования биологически активных веществ из древесных отходов / Г.Р. Арсланова, К.В. Валеев, Д.Р. Абдуллина // Материалы IV Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса». - Кострома, 2021. - С. 126-128.

19. Валеев, К.В. Переработка древесных отходов и полиэтилена в древесно-композиционный материал / К.В. Валеев, З.Г. Саттарова // РЕШЕНИЯ. «Труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых». Сибирский государственный индустриальный университет; под общественной редакцией М.В. Темлянцева. - 2019. - С. 367 - 369.

20. Василишин, М.С. Экстракция арабиногалактана из опилок лиственницы сибирской в аппарате роторно-пульсационного типа / М.С. Василиншин, В.В. Будаева // Ползуновский вестник. - №.4.-2010. - С. 168-173.

21. Вураско, А.В. Химия растительного сырья: учеб. пособие / А.В. Вураско, А.Р. Минакова, А.К. Жвирблите, И.А. Блинова. - Екатеринбург: Урал. государственный. лесотехнический ун-т, 2013. - 90 с.

22. Галяветдинов, Н.Р. Переработка древесной зелени с последующим получением полезных продуктов / Н. Р. Галяветдинов, А. Е. Воронин // Вестник технологического университета. - 2014. - Т. 17. - №15. - С. 234-236.

23. Гончарова, Н.В. Влияние продолжительности экстракции на состав водно-щелочных экстрактов лиственницы сибирской/ Н.В. Гончарова, М.В. Ток, Т.В. Рязанова. // Химия растительного сырья. - 1998. - №.2. - С. 7578.

24. Жматова, Г.В. Методы интенсификации технологических процессов экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья / Г.В. Жматова [и др.] // Вестник ТГТУ. - 2005. -Т. - 11. - № 3. -1085 с.

25. Зарипов, Ш.Г. Влагоперенос в лиственничных пиломатериалах при сушке низкотемпературными режимами / Ш.Г. Зарипов, В.Н. Ермолин // Хвойные бореальные зоны. - 2010. № 3 - 4. - С. 352-354.

26. Зарубаев, В.В Противовирусные препараты на основе биологически активных веществ из древесины лиственницы // В.В. Зарубаев, Л.А. Остроухова, Е.Н. Медведева, В.А. Бабкин, О.И. Киселев // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2010 № 1. С. 76-80.

27. Зиганшин, Р.Г. Математическое моделирование структуры потоков в экстракционной колонне / Р.Г. Зиганшин, Н.А. Самойлов // Нефтепереработка-2008: тез. докл. междунар. научно-практич. конф. ГУП ИНХП РБ. - Уфа, 2008. - С. 269-271.

28. Иванова, Н.В. Общая характеристика полисахаридов коры лиственницы / Н.В. Иванова, Р.Г. Оводова, В.А. Бабкин. // Химия растительного сырья. - 2006. - №1. - С. 15-20.

29. Лыков, А.В. Явления переноса в каппиллярно- пористых телах. -М., 1954. - 448 с.

30. Лыков, А.В. Теория тепло- и массопереноса. - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 535 с.

31. Кафаров, В.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств: учеб.пособие для вузов / В.В. Кафаров, М.Б. Глебов. - М.: Высшая школа, 1991. - 400 с.

32. Ковалевская, Е.Г. Оптимизация условий производства субстанции дигидрокверцетина, разработка лекарственного препарата на ее основе // автореф. дис. канд. фарм. наук. -Пятигорск: ВГМУ,2014. - С. 5-7.

33. Коломинова, М.В. Хвойные древесные породы: метод. указания -Ухта: УГТУ, 2014. - 67 с.

34. Коренская, И.М. Лекарственные растения и лекарственное растительное сырье, содержащие флавоноиды, кумарины: учебное пособие для вузов / И.М. Коренская, Н.П. Ивановская, И.Е. Измалкова. - Воронеж: Изд. Центр Воронежский ГУ, 2007. - 81с.

35. Кузнецов, Б.Н. Получение углеродных адсорбентов из продуктов экстракционной переработки коры лиственницы / Б.Н. Кузнецов, Ю.Г. Головин, В.В. Головина, А.О. Еремина, В.А. Левданский // Химия растительного сырья. - 2002. - №2. - С. 57-61.

36. Кузнецова, С.А., Интенсификация процесса водной экстракции арабиногалактана из древесины лиственницы. / С.А. Кузнецова, А.Г. Михайлов // Химия растительного сырья. - 2005. -№1. - С. 53 - 58.

37. Кузнецов, А.Г. Разработка путей крупнотоннажного использования арабиногалактана - продукта переработки древесины лиственницы: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.21.03. Санкт-Петербург, 2013. - 16 с.

38. Кузнецов, Б.Н. Получение углеродных адсорбентов из продуктов экстракционной переработки коры лиственницы сибирской / Б.Н. Кузнецов, Ю.Г. Головин и др. // Химия растительного сырья, Номер: 2 Год: 2002 г. - С. 57 -61.

39. Кузнецова, С.А. Новый интегрированный процесс комплексной переработки древесины лиственницы в ценные химические продукты. / С.А. Кузнецова, В.Г. Данилов // Хвойные бореальной зоны. - 2003. - В.1. - С 96-100.

40. Куркин, В.А. Флавоноиды как экоп торы антиоксидантного действия / В.А. Куркин // Актуальные проблемы экологии человека: тезисы докл. УШ Всерос. конф. - Самара, 2002. -55 с.

41. Литвиненко, В.И. Химия природных флавоноидов и создание препаратов при комплексной переработке растительного сырья: автореф. дис. д-ра хим. наук: 15.00.02 / В.И. Литвиненко. - Харьков: ХНИИХФИ, 1990. - 29 с.

42. Лобанова, И. Ю. Изучение острой токсичности и антиоксидантной активности экстракта листьев осины сухого / И.Ю. Лобанова, В.Ф. Турецкова, Я.Ф. Зверев, О.С. Талалаева // Фундаментальные исследования. - 2012. - № 9 (2). - С. 308-312.

43. Ломако, Е.В. Применение поверхностно-активных веществ в анализе лекарственного растительного сырья, содержащего флавоноиды / Е.В. Ломако, Н.А. Кузьмичева // Вестник фармации. - 2014. - №3. -42- 49 С.

44. Мазуркин, П.М. Статистическое моделирование процессов деревообработки: учебное пособие / П.М. Мазуркин, Р.Г. Сафин, Д.Б. Просвирников // Казань: Изд-во КНИТУ, 2014. - 336 с.

45. Малков Ю.А. Технология получения экстрактивных веществ из древесины лиственницы автореф. дис. канд. тех. наук / Малков Ю.А. -Иркутск, Российская Академия Наук Сибирское Отделение Иркутский Институт Химии им. А.Е. Фаворского, 2006 г. - С. 14-17.

46. Медведева Е.Н., Арабиногалактан лиственницы - свойства и перспективы использования / Е.Н. Медведева, В.А. Бабкин, Л.А. Остроухова // Химия растительного сырья. 2003. № 1. С. 27-37.

47. Миксон, Д.С. Углеводороды и сложные эфиры экстрактивных веществ хвои лиственницы сибирской / Д.С. Миксон, В.И. Рощин // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2021. - № 3 (381). - С. 170-185.

48. Миксон, Д.С. Эфирные масла древесной зелени лиственницы сибирской / Д.С. Миксон, В.И. Рощин, К.Ю. Ларина // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья. Материалы VIII Всероссийской конференции с международным участием, 2020. - С. 168-169.

49. Миксон, Д.С. Групповой состав и кислоты хвои лиственницы сибирской разного периода вегетации / Д.С. Миксон, В.И. Рощин // Химия растительного сырья. -2019. - № 4. - С. 207-214.

50. Милович, Н.Н. Углеводороды С02 - экстракта из древесной зелени пихты сибирской / Н.Н. Милович, Е.В. Березенко, В.И. Рощин // Леса России: политика, промышленность, наука, образование. Материалы Всероссийской

V научно-технической конференции-вебинара. Санкт- Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова. Санкт-Петербург, 2020. - С. 184-186.

51. Новикова, И.В. Исследование скорости экстрагирования компонентов из древесного сырья / И.В. Новикова, Г.В. Агафонов, Т.С. Корниенко, О.Ю. Мальцева // Вестник ВГУИТ. 2012. - №3. - С. 99 - 103.

52. Остроухова, Л.А. Исследование химического состава смолы древесины лиственницы / Л.А. Остроухова, В.А. Ралдугин, В.А. Бабкин, Н.А. Онучина, А.А. Левчук // Химия растительного сырья. 2011. - № 4. - С. 83-87.

53. Пат. 2228943C1 Российская Федерация МПК C09F1/00 C08B37/00 C07D311/40. способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки // А.А. Уминский, К.А. Уминская; заявитель и патентообладатель Уминский А.А., Уминская К.А.- № 2004111864; заявл. 21.04.2004; опубл. 20.05.2005, Бюл.№ 14.- 6 с.

54. Пат. 2547107 Российская Федерация, МПК C09F 1/00, C08B 37/00, C07D 311/32. Способ комплексной переработки древесины лиственницы // А.Т. Телешев, Г.З. Казиев, М.П. Коротеев, Т.С. Кухарева, А.М. Коротеев, Е.Н. Мишина, В.Ю. Мишина, Э.Е. Нифантьев; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский педагогический государственный университет". - №2013147704/05; заявл. 25.10.2013; опубл.10.04.2015, Бюл №10 - 8 с.

55. Способ комплексной переработки древесины лиственницы: пат. 2279284 Рос.Федерация: МПК A61K 36/15 А.Г. Бережной, А.В. Савин, А.Б. Гаврилов; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр Прикладных Исследований "БИОТЕХПРОМ" (ООО "Научный Центр Прикладных

Исследований "БИОТЕХПРОМ").- № 2005106082/15; заявл. 04.03.2005; опубл. 10.07.2006. Бюл. № 19.- 5 с.

56. Пат 2180566 Российская Федерация, А61К 31/351, С07Б 311/32, А61Р 29-00, А61Р 35/00, А61Р39/06. Способ выделения дигидрокверцетина // Э.Е. Нифатьев, М.П. Коротеев, Г.З. Казиев, А.А. Уминский; заявитель и патентообладатель Э.Е. Нифатьев, М.П. Коротеев, Г.З. Казиев, А.А. Уминский - № 2001101592/14; заявл. 18.01.2001, опубл. 20.03.2002, Бюл. № 8 - 5 с.

57. Патент № 2467782 Российская Федерация, МПК В0Ю 11/02 Вибрационный экстрактор непрерывного действия : № 2011122883 : заявл. 06.06.2011 : опубл. 27.11.2012 / А.Ф. Сорокопуд, П.П. Иванов, К.В. Карчин; заявитель ГОУ ВПО «КТИПП». - 6 с.

58. Пат. 2252220 Российская Федерация, МПК С07Б 311/40, В011 20/24. Способ комплексной переработки хвои, коры и отходов заготовки и переработки древесины лиственницы и способ выделения дигидрокверцетина, А.А. Уминский, К.А. Уминская; заявитель и патентообладатель А.А. Уминский, К.А. Уминская - № 2004111864/15; заявл. 21.04.2004; опубл. 20.05.2005, Бюл.№ 14.- 8 с.

59. Пат. 2349330 Российская Федерация, МПК А61К 36/00, В0Ш 15/08, В0Ш 15/42. Способ получения высокоочищенного дигидрокверцетина, В.С. Карасев, С.М. Староверов; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество "БиоХимМак СТ". № 2007137799/15; заявл. 15.10.2007; опубл. 20.03.2009, Бюл.№ 8.- 4 с.

60. Пат. 2186097 Российская Федерация, МПК С11В9/00, А23Ы/30, А23Ь 1/29. Состав биофлавоноидного комплекса сибел для пищевых и парфюмерных изделий и способ получения биофлавоноидного комплекса сибел для пищевых и парфюмерных изделий, Б.А. Крапивкин, Ю.А. Колесник, Г.Н. Рукосуев; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Сибларекс".- № 2001118571/13; заявл. 06.07.2001; опубл. 27.07.2002, Бюл. № 21.- 7 с.

61. Пат. 2184561 Российская Федерация, МПК А61К 35/78, А61Р 39/00. Способ получения дигидрокверцетина. В.А. Хуторянский, В.П. Юрьевич; заявитель и патентообладатель Региональная общественная организация Институт эколого-технологических проблем, патентообладатель Региональная общественная организация Институт эколого-технологических проблем. - № 2001108812/14; заявл. 04.04.2001; опубл. 10.07.2002, Бюл. № 19. - 5 с.

62. Пат. 2279284 Российская Федерация, МПК А61К 36/15. Способ комплексной переработки древесины лиственницы, А.Г. Бережной, А.В. Савин, А.Б. Гаврилов; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр Прикладных Исследований "БИОТЕХПРОМ" (ООО "Научный Центр Прикладных Исследований "БИОТЕХПРОМ"). - № 2005106082/15; заявл. 04.03.2005; опубл. 10.07.2006, Бюл. № 19.- 5 с.

63. Пат. 2361871 Российская Федерация, МПК С07Б 311/40, С07Б 311/32, С08В 37/00, С09Б 1/00. Способ комплексной переработки древесины лиственницы, Э.Е. Нифантьев, А.Т. Телешев, М.П. Коротеев, Г.З. Казиев; заявитель и патентообладатель Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (ИНЭОС РАН). - № 2007148678; заявл. 28.12.2007; опубл. 20.07.2009, Бюл. № 20.- 7 с.

64. Пат. 2318528 Российская Федерация, МПК А61К 36/15, А61К 31/35, С07Б 311/40. Способ получения дигидрокверцетина, Е.В. Лифанов, О.А. Колотыгин; заявитель и патентообладатель Е.В. Лифанов, О.А. Колотыгин. - № 2006104515; заявл. 03.04.2006; опубл. 10.03.2008, Бюл.№ 7.- 5 с.

65. Пат. 2233858 Российская Федерация, МПК С09Б 1/00, С08В 37/00, С07Б 311/40. Способ комплексной переработки древесины лиственницы, Э.Е. Нифантьев, М.П. Коротеев, Г.З. Казиев, Т.С. Кухарева; заявитель и патентообладатель Э.Е. Нифантьев,

М.П. Коротеев, Г.З. Казиев, Т.С. Кухарева - № 2003101829/04; заявл. 23.01.2003; опубл. 10.08.2004, Бюл. № 22.- 7 с.

66. Пат. 2270218 Российская Федерация, МПК С09Б 1/00, С08В 37/00, С07Б 311/32, С07Б 311/40. Способ комплексной переработки отходов заготовки и переработки древесины лиственницы, пат. 2270218 Рос.Федерация: МПК С09Б 1/00, С08В 37/00, С07Б 311/32, С07Б 311/40 А.А. Уминский, К.А. Уминская; заявитель и патентообладатель ООО СП "Аркаим». - № 2004121546/04; заявл. 15.07.2004; опубл. 20.02.2006, Бюл. № 5.- 4 с.

67. Пат. 2228943 Российская Федерация, МПК С09Б 1/00, С08В 37/00, С07Б 311/40. Способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки, А.А. Уминский, К.А. Уминская; заявитель и патентообладатель А.А. Уминский, К.А. Уминская - № 2003111027/04; заявл. 18.04.2003; опубл 20.05.2004, Бюл. № 14.- 6 с.

68. Пат. 2180566 Российская Федерация, МПК А61К 31/351, С07Б 311/32, А61Р 29/00, А61Р 35/00, А61Р 39/06. Способ выделения дигидрокверцетина, Э.Е. Нифантьев, М.П. Коротеев, Г.З. Казиев, А.А. Уминский; заявитель и патентообладатель Э.Е. Нифантьев, М.П. Коротеев, Г.З. Казиев, А.А. Уминский - № 2001101592; заявл. 18.01.2001; опубл. 20.03.2002, Бюл. № 8. - 5 с.

69. Пат. 2211836 Российская Федерация, МПК 7С 07D 311/40 А, 7С 07Б 311/32 В, 7В 011 8/00В. Способ переработки древесины лиственницы с выделением дигидрокверцетина и устройство для его осуществления, А.С. Кочетов, С.А. Кочетов; заявитель Кочетов Анатолий Сергеевич- № 2002110754/04; заявл. 24.04.2002, Бюл. № 25. - 5 с.

70. Пат № 2346941 Российская Федерация: С07Б 311/40, С07Б 311/32, В0Ш 11/02. Способ выделения дигидрокверцетина из древесины лиственницы и установка для его осуществления // А.Н. Кислицын,

Е.Л. Мальчиков; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Элиор" Кислицын А.Н. - № 2007114401/04; заявл. 20.02.2009, опубл. 20.02.2009, Бюл. №5 - 10 с.

71. Пат 2229490 Российская Федерация, C09F 1/00, C08B 37/00, C07D 311/40. Способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки, А.А. Уминский, К.А. Уминская, Р.П. Писарев, Т.Т. Белоев; заявитель и патентообладатель А.А. Уминский, К.А. Уминская, Р.П. Писарев, Т.Т. Белоев - № 2003111011/04; заявл. 18.04.2003, опубл. 27.05.2004, Бюл. №15. - 8 с.

72. Пат. № 2206568 Российская Федерация, C07D 311/40, C07D 311/32, B01J 8/00. Способ переработки древесины лиственницы с выделением дигидрокверцетина и устройство для его осуществления, А.С. Кочетов, С.А. Кочетов; заявитель и патентообладатель ЗАО "Дормашинвест",

A.С. Кочетов - № 2002107892/04; заявл.28.03.2002, опубл. 20.06.2003, Бюл. № 17 - 13 С.

73. Пат. 3251642 Российская Федерация, МПК C11D 9/02 (2006.01). Установка для получения хвойного экстракта, Р.Р. Сафин, А.У. Воронин, Р.Ш. Сафин, В.Н. Башкиров, Е.К. Воронин, Н.Ф. Тимербаев, Д.А. Ахметова, Д.Ф. Зиатдинова; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования" (ООО "НТЦ РПО"). -№ 2007114809/13, 19.04.2007; опубл. 10.04.2009 Бюл. № 10 - 6 с.

74. Пат 2634045 Российская Федерация, МПК C11B 9/02 (2006.01). Установка для переработки растительного сырья, В.Н. Невзоров,

B.А. Самойлов, И.В. Мацкевич, А.И. Ярум; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет":- № 2016112821, 04.04.2016; опубл. 23.10.2017 Бюл. № 30 -6 с.

75. Пат 2135510 Российская Федерация, МПК С07Н 1/08 (1995.01), С13К 1/02 (1995.01), С07Б 311/40 (1995.01), С07С 1/00 (1995.01), С01В 31/08 (1995.01). Способ переработки древесины лиственницы и установка для его осуществления, Общество с ограниченной ответственностью "плуг"; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "плуг". - № 98122659/04, 21.12.1998; опубл. 27.08.1999.

76. Пат 2165416 Российская Федерация, МПК С07Б311/40 (2000.01), С08В 37/00 (2000.01), С09Б 1/00 (2000.01), С01В 31/08 (2000.01). Способ переработки древесины лиственницы и способ выделения нативных биофлавоноидов, полученных в процессе переработки, А.А. Уминский, К.А. Уминская заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "Инвестиционная компания социальной защиты и развития малочисленных народов Севера "Титул", Уминский Анатолий Аркадьеви:- № 2000111278/04, 11.05.2000; опубл. 20.04.2001 Бюл. № 11. - 8 с.

77. Пат. 2346941 Российская Федерация, МПК С07Б 311/40, С07Б 311/32, В0Ш 11/02. Способ выделения дигидрокверцетина из древесины лиственницы и установка для его осуществления, А.Н. Кислицын, Е.Л. Мальчиков; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Элиор». - № 2007114401/04; заявл. 16.04.2007; опубл. 20.02.2009, Бюл. № 5.- 3 с.

78. Пат. 2454410 Российская Федерация, МПК С07Б311/32. Способ получения дигидрокверцетина, В.А. Левданский, А.В. Левданский, Б.Н. Кузнецов, заявитель и патентообладатель: Учреждение Российской академии наук Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН (ИХХТ СО РАН). - № 2011120963/04; заявл. 24.05.2011; опубл. 27.06.2012, Бюл. № 18.- 3 с.

79. Пат. 2435766 Российская Федерация, МПК С07Б 311/40, С07Б 311/32. Способ получения дигидрокверцетина, В.С. Остронков,

С.А. Лашин; заявитель и патентообладатель В.С. Остронков, С.А. Лашин -№ 2010146055/04; заявл. 11.11.2010; опубл. 10.12.2011, Бюл.№ 34.- 1 С.

80. Пат. 2386624 Российская Федераци, МПК C07D 311/32, C07D 311/40, A61K 36/00. Способ получения дигидрокверцетина из отходов лесозаготовки и лесопереработки лиственницы, Б.М. Кершенгольц, М.М. Шашурин, Е.С. Хлебный, А.А. Шеин, А.Н. Журавская, О.И. Ломовский, М.А. Жуков; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Биотех». - № 2007142814/13; заявл. 19.11.2007; опубл. 20.04.2010, Бюл. № 11.- 3 С.

81. Пат. 2206568 Российская Федерация, МПК C07D 311/40, C07D 311/32, B01J 8/00. Способ переработки древесины лиственницы с выделением дигидрокверцетина и устройство для его осуществления, А.С. Кочетов, С.А. Кочетов; заявитель и патентообладатель ЗАО "Дормашинвест", Кочетов Анатолий Сергеевич. - № 2002107892; заявл. 28.03.2002; опубл. 20.06.2003, Бюл. № 17. - 2 с.

82. Пат. 2233858 Российская Федерация, МПК C09F 1/00, C08B 37/00, C07D 311/40. Способ комплексной переработки древесины лиственницы, Э.Е. Нифантьев, М.П. Коротеев, Г.З. Казиев, Т.С. Кухарева; заявитель и патентообладатель Э.Е. Нифантьев, М.П. Коротеев, Г.З. Казиев, Т.С. Кухарева - № 2003101829/04; заявл. 23.01.2003; опубл. 10.08.2004, Бюл. № 22.- 2 с.

83. Пат. 2273646 Российская Федерация, МПК C08B 37/00. Способ получения арабиногалактана // С.А. Кузнецова, Б.Н. Кузнецов, А.Г. Михайлов, Г.П. Скворцова; заявитель и патентообладатель С.А. Кузнецова, Б.Н. Кузнецов, А.Г. Михайлов, Г.П. Скворцова; - № 2005103439/04; заявл. 2005.02.10; опубл. 2006.04.10. Бюл. № 10 - 2 с.

84. Пат. 1776676 Советский Союз, МПК C08L 61/24. Связующее для древесностружечных плит // Л.П. Коврижных, А.А. Эльберт, Е.П. Елкина, А.П. Штембах, Е.Г. Рютина; заявитель и патентообладатель Л.П. Коврижных, А.А. Эльберт, Е.П. Елкина, А.П. Штембах, Е.Г. Рютина - № 4769138; заявл.

1990.12.12; опубл. 1992.11.23.

85. Пожарицкая, О.А. Разработка микроэмульсии с дигирокверцетином и её биофармацевтическая оценка / О.Н. Пожарицкая, А.Н. Шиков, М.В. Карлина // Химико-фармацевтический журнал. 2009. - № 6. - с. 46-48.

86. Пономарев, В.Д. Экстрагирование лекарственного сырья. / В. Д. Пономарев - М.: Медицина, 1976. - 202 с.

87. Сайфутдинов, Д.М. Изучение химической переработки бересты как способа утилизации древесных отходов / Д.М. Сайфутдинов, А.Р. Хайрутдинова, К.В. Валеев // Actual issues of basic research and innovative methods of renewable resources processing. Voronezh. - 2018. - 01 - 05 Р.

88. Сайфутдинов, Д.М. Технология химической переработки бересты с полученем бетулина / Д.М. Сайфутдинов, А.Р. Хайрутдинова, К.В. Валеев // Пятая Всероссийская студенческая научно-техническая конференция «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология, Казань, 2018. - С. 32-33.

89. Саттарова, З.Г. Комплексная переработка отходов древесины лиственницы / З.Г. Саттарова, К.В. Валеев, А.Р. Хайрутдинова, Д.М. Сайфутдинов // Деревообрабатывающая промышленность №1. - 2017. -С. 36-40.

90. Саттарова, З.Г Древесно-полимерный композиционный материал из экстрагированных отходов лиственницы / З.Г. Саттарова, К.В. Валеев, Д.А. Ахметова, А.Л. Тимербаева // Деревообрабатывающая промышленность. №.1 - 2019 . - С. 34-40.

91. Саттарова, З.Г. Исследование древесно-композиционного материала на основе древесной коры и полиэтилена / З.Г. Саттарова, К.В. Валеев, Ф.М. Филиппова, А.Р. Хайрутдинова, Д.М. Сайфутдинов // Actual issues of basic research and innovative methods of renewable resources processing, October 01 - 05, 2018, Voronezh, Russia.

92. Сафина, А.В. Исследование влияния концентрации водно-

этанольного раствора на выход биологически активных веществ из древесины лиственницы / А.В. Сафина, Д.Ф. Зиатдинова, Р.Г. Сафин, К.В. Валеев, Г.Р. Арсланова // Деревообрабатывающая промышленность №.4, 2020 г. С. 3139.

93. Сафина, А.В. Энерго- и ресурсосберегающая технология экстрагирования бетулина из отходов бересты березы / А.В. Сафина, Д.Р. Абдуллина, Р.Г. Сафин, Г.Р. Арсланова, К.В. Валеев // «Лесной вестник», Т. 25 №. 4. - 2021. - С. 99 - 107.

94. Сафина, А.В. Актуальное состояние отрасли комплексной переработки лиственницы / А.В. Сафина, Р. Г. Сафин, А.Р. Хайрутдинова, К.В. Валеев, Л.Ш. Асаева // Деревообрабатывающая промышленность. -Казань: 2018. - № 1. - С. 83-91.

95. Сафин, Р.Г. Повышение эффективности экстракции эфирных масел водяным паром. / Р.Г. Сафин [и др.] // Вестник технологического университета. - 2015. - Т.18. - №8. - С. 256-258.

96. Сафин, Р.Г. Обзор исследований в области извлечения биологически активных и дубильных веществ из древесины лиственницы / Р.Г. Сафин, Г.Р. Арсланова, К.В. Валеев, Д.А. Ахметова, А.Л. Тимербаева, Р.А. Халитов // Деревообрабатывающая промышленность. - 2020. - № 1. -С. 15-25.

97. Сафина, А.В. Определение коэффициента массопроводности с учетом сложного строения растительных клеток в процессе экстракции / А.В. Сафина, Г.Р. Арсланова, Д.Ф. Зиатдинова, Д.А. Ахметова, Р.Г. Сафин, Р.А. Халитов // Деревообрабатывающая промышленность. - 2020. - №2 1. - С. 33-44.

98. Сафина, А.В. Комплексная переработка биомассы березы / А.В. Сафина, К.В. Валеев, Д.М. Сайфутдинов, А.Р. Хайрутдинова // Деревообрабатывающая промышленность №.1. - 2017. - 36-40 С.

99. Сафина, А.В. Обзор отечественных исследований в области получения биологически активных веществ из биомассы березы /

A.В. Сафина, К.В. Валеев, Д.М. Сайфутдинов, А.Р. Хайрутдинова, Р.Г. Сафин, Л.Ш. Асаева, Д.А. Шайхутдинова // Деревообрабатывающая промышленность №.1 - 2018. - С. 56-64.

100. Сафина, А. В. Обзор исследований в области инртенсефекации процессов экстракции растительного сырья / А.В. Сафина, Л.Ю. Исмаилов // Деревообрабатывающая промышленность №2 - 2021. - С. 85-101.

101. Сметанина, Е.И. Современные лечебные косметические средства -космецевтики - как составляющая украинского фармацевтического рынка / Е.И. Сметанина, С.А. Климишина // Львовский национальный медицинский университет имени Данила Галицкого. - Киев: ТК Меганом, 2017. - 150-159 С.

102. Соколов, С.Я. Справочник по лекарственным растениям / С.Я. Соколов, И.П. Замотаев // М.: Медицина. -1984. - 464 с.

103. Тармаева, И.Ю., Белых, А.И. Рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 06010465 - Медико-профилактическое дело. 17-29/358 изд. Иркутск: ГОУ ВПО ИГМУ Росздрава, 2010. - 69 с.

104. Тепляков, Ю.А. Расчет кинетики процессов экстрагирования из твердых материалов с различной структурой / Ю.А. Тепляков, С.П. Рудобашта, В.М. Нечаев, А.М. Климов / Вестник ТГТУ // Т. 15. - №. 3. -2009. - С. 553 - 560.

105. Транчук, Н.В., Групповой состав экстрактов из кроны лиственницы сибирской летнего и осеннего сборов / Н.В. Транчук,

B.И. Рощин // Химия растительного сырья. - 2015. - №4. - С. 63-70.

106. Трошин, А.В. Групповой состав и свободные кислоты экстрактивных веществ частей кроны лиственницы сибирской / А.В. Трошин, В.И. Рощин // Лесной журнал. -_2014. - №.2. - С. 27-31.

107. Трошин, А.В. Групповой состав и свободные кислоты экстрактивных веществ частей кроны лиственницы сибирской / А.В. Трошин, В.И. Рощин // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2014. -

№.2. - С. 27-31.

108. Трофимова, Н.Н. Изучение кислотного гидролиза полисахаридов древесины лиственницы для получения кристаллической глюкозы / Н.Н. Трофимова, В.А. Бабкин // Химия растительного сырья - 2009. - №2.3. - С. 31-37.

109. Тюкавкина Н.А., Лаптева К.И., Девятко Н.Г. Химия древесины, II. Рига: 1971, - 137 с.

110. Чудинов, Б.С. Древесина лиственницы и ее обработка / Ф.Т. Тюриков, П.Е. Зубань, // Издательство «Лесная промышленность» Москва. - 1965. - 143 с.

111. Чубинский, А.Н. Формирование клеевых соединений древесины. СПб. СПбГУ - 1992. - 164 с.

112. Шишацкий, Ю.И. Определение коэффициента диффузии экстрактивных веществ в люпине / Ю.И. Шишицкий, С.Ю. Плюха, С.С. Иванов // Вестник ВГУИТ. - 2014. №.2. - С. 28 - 32.

113. Щеголев, А.А. Получение и применение фармацевтических биопрепаратов на основе хромогенного комплекса чаги и липофильных экстрактов биомассы растений региональной флоры / А.А. Щеголев, Е.В. Лысова // Леса России и хозяйство в них. - 2015. - № 1 (51). - С. 57-59.

114. Ягодин, В.И. Основы химии и технологии переработки древесной зелени / В.И. Ягодин. - Л.: ЛГУ, 1981. - 244 с.

115. Климишина С.О., Фармацевтична косметолопя / С.О. Климишина, А.В. Циснецька, Л.В. Рачкевич // Львiвський нащональний медичний ушверситет iменi Данила Галицького. — Тернотль: Воля, 2009. — 368 с.

116. Adamczak, A. Antibacterial activity of some flavonoids and organic acids widely distributed in plants / A. Adamczak, M. Ozarowski, M. Karpinski // Journal of clinical medicine. - 2020. - V. 9. - P. 109.

117. Aires, A. Valorization of solid wastes from chestnut industry processing: extraction and optimization of polyphenols, tannins and ellagitannins and its potential for adhesives, cosmetic and pharmaceutical industry / A. Aires,

R. Carvalho, M. J. M. J. // Waste Management. - 2016. - V. 48. - pp. 457-464.

118. Anja Schuster, Nina Ortmayr, Gertie Janneke Oostingh, Bettina Stelzhammer (2020) Compounds extracted from Larch, birch bark, Douglas fir and Alder wood by four different solvents: Exposure to five skin-related microbes. Bioresources 15(2):3368-3381. DOI: 10.15376/biores.15.2.3368-3381.

119. (100) Balyan U., Sarkar B. // Intern. J. Food Properties. 2017. Vol. 20.

No 2.

120. Brewerton H.V. New Zeland J. Sci. and Technol., 37B, 1956, p. 626.

121. Crank, J. The mathematics of diffusion / Brunel University Uxbridge: second edition Clarendon press. - Oxford, 1975. - P. 421

122. Dietrich, F. Wood: chemistry, ultrastructure, reactions / Walter de Gruyter& Co. - Berlin, 1989. - P. 617.

123. Domingues, R. M. Optimization of the supercritical fluid extraction of triterpenic acids from Eucalyptus globulus bark using experimental design / R. M. Domingues [et al.] // The Journal of Supercritical Fluids. - 2013. - Vol. 74. - pp. 105-114.

124. Gripenberg J. Acta chem. Scand., 1952, 1 6, p. 1152.

125. Guo Qingqi, Zhang Na, Sun Yao, Wang Zhenyu (2014) Kinetic and thermodynamic characteristics of ultrasonic extraction of polyphenols from larch bark. Journal of Peking University of Forestry. V 36 No. 3 pp. 115-120.

126. Jia Jia, Homogenated extraction of oligomeric proanthocyanidins from larch bark and its optimization by response surface methodology / Jia Jia, Yang Lei, Zu YuanGang // Chemistry and Industry of Forest Products. - 2009. - №3. - 78-84

127. Kerstin Wagner, Maurizio Musso ORKID, Stefan Cain, Stefan Willfor, Alexander Petutschnigg, Thomas Schnabel (2020) Larch Wood Residues Valorization through Extraction and Utilization of High Value-Added Products. Bio-based Polymers for Green Engineering Materials. 12(2), 359; DOI: 10.3390/polym12020359.

128. Liu Z., Ma C., Yang L., Zu Y (2013) Process optimization of ultrasonic-assisted extraction of arabinogalactan from dihydroquercetin extracted residues by

response surface methodology and evaluation of its antioxidant activity. Journal of Chemistry. C. 346810.

129. L. Riede, B. Grube & J. Gruenwald (2013) Larch arabinogalactan effects on reducing incidence of upper respiratory infections, Current Medical Research and Opinion, 29:3, 251-258.

130. Lindroth, R. L. Preservation of salicaceae leaves for phytochemical analyses. Further assessment / R. L. Lindroth, P. A. Koss // J Chem Ecol. - 1996. -Vol. 22. - pp. 765-771.

131. MA Chunhui, Extraction of dihydroquercetin from larch wood with ultrasonic-microwave alternant method / MA Chunhui, SUN Zhen, HUANG Jinming, LIU Tingting,YANG Lei, ZU Yuangang // Chemistry and Industry of Forest Products. - 2010. - №1.

132. Prosvirnikov, D.B. Microcrystalline Cellulose from Lignocellulosic Material Activated by Steam Explosion Treatment and Mathematical Modeling of the Processes Accompanying its Preparation / D.B. Prosvirnikov, N.F. Timerbaev, R.G. Safin // Materials Science Forum. - Trans Tech Publications. - 2019. - V. 945. - pp. 911-918.

133. Prosvirnikov, D.B. Modelling heat and mass transfer processes in capillary-porous materials at their grinding by pressure release / D.B. Prosvirnikov [et al.] // Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). International Conference on. - IEEE- 2017. - pp. 1-7.

134. Prosvirnikov, D.B., Safin R.G., Zakirov S.R. Microcrystalline Cellulose Based on Cellulose Containing Raw Material Modified by Steam Explosion Treatment / D.B. Prosvirnikov, R.G. Safin, S.R. Zakirov // Solid State Phenomena. - Trans Tech Publications. - 2018. - V. 284. - pp. 773-778.

135. Qu W., Pan Z., Ma H. // Journal of Food Engineering. 2010. Vol. 99. N 1. P. 16.

136. Ravber M., Knez Z. Skerget M. (2015) Isolation of phenolic compounds from larch wood waste using pressurized hot water: extraction, analysis and economic evaluation. Cellulose. 2015. T. 22. № 5. C. 3359-3375. Vol. 22. No.

5. pp. 3359-3375.

137. Rudkovsky A.V., Kuznetsova S.A., Chesnokov N.V., Kuznetsov B.N. (2018) Optimization of the process of water-ethanol extraction of ethanolignin from siberian larch wood. Journal of the Siberian Federal University. Series: Chemistry. 2018. Vol. 11. No. 3. pp. 436-446.

138. Stela Jokic, Darko Velic, Mate Bilic, Ana Bucic-Kojic, Mirela Planinic, Srecko Tom (2010) Modelling of the Process of Solid-Liquid Extraction of Total Polyphenols from Soybeans. Czech Journal of Food Sciences. 28(3):206-212.

139. Velickovic D.T., Milenovic D.M., Ristic M.S., Veljkovic V.B. // Ultrasonics Sonochemistry. 2006. Vol. 13, 150.

140. Willfor, S. Spruce-derived mannans-A potential raw material for hydrocolloids and novel advanced natural materials / S. Willfor [et al.] // Carbohydrate Polymers. - 2008. - Vol. 72. - №. 2. - рр. 197-210.

141. Zhao, G. Simultaneous determination of betulin and betulinic acid in white birch bark using RP-HPLC / G. Zhao, W. Yan, D. Cao // Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. - 2007. - Vol. 43. - pp. 959-962.

142. Пищевые добавки: [Электронный ресурс]. URL: https://www.who.int/ru (Дата обращения: 31.01.2018).

143. ЗОЖ во время пандемии: [Электронный ресурс]. URL https://www.evalar.ru/news/item/zozh-vo-vremya-pandemii-/ (Дата обращения: 15. 03. 2021).

144. Проблемы использования антибиотиков в животноводстве: [Электронный ресурс]. URL https://pharmindustria.com (Дата обращения 13. 09. 2021).

145. Лиственница виды и сорта: [Электронный ресурс]. URL https://landshaft.org.ua/ru/khvojnye-derevya-i-kustarniki/listvennitsa-larix (Дата обращения 21.12.2017).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Статистическая обработка расчетных и экспериментальных данных

Для количественной оценки расхождения между расчетными и экспериментальными данными проводились расчеты по известным методикам:

- среднее арифметическое отклонения

уП \Г _ Г I о, _ у1=1^э ^

о--

п

- среднее арифметическое относительное отклонение:

1 п

50=П^

1=1

- среднее квадратичное отклонение:

Сэ — Ср

с — с .

а —

у?—1(Сэ Ср~)

п — 1

- среднее квадратичное отклонение среднего арифметического:

а —

п(п — 1)

Результаты расчетов приведены в таблицах.

у?—1( Сэ Ср)

Таблица 1. -Результаты статистической обработки кривой пропитки сырья

экстрагентом водным раствором этанола (рис. 3.16, 1)

№ Т, мин. Сэ, % Ср, % 1с — С 1 %. 5' с — С 30 1с — С I2 а' а0

с — с ■ °тах °тт

1 2 29 29 0 2,4 0 3,56 0 3,08 1,37

2 4 54 50 4 5,9 16

3 6 72 69 3 4,47 9

4 8 85 83 2 2,98 4

5 10 93 96 3 4,47 9

Е 12 17,82 38

Таблица 2. - Результаты статистической обработки кривой пропитки сырья

экстрагентом водным раствором этанола (рис. 3.16, 2)

№ Т, мин. Сэ, % Ср, % 1с — С I %. 5' с — С 30 1с — С I2 а' а0

с — с ■ °тах °тт

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 2 25 24 1 1,31 1

2 4 42 40 2 2,63 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

3 6 53 52 1 1,31 1

4 8 72 67 5 6,57 25

5 10 83 78 5 2,7 6,57 3,54 25 3,08 1,02

6 12 87 84 3 3,94 9

7 14 92 93 1 1,31 1

8 16 93 96 3 3,94 9

9 18 96 100 4 5,26 16

10 20 98 100 2 2,63 4

Е 27 35,47 95

Таблица 3. - Результаты статистической обработки кривой концентрации экстрактивных веществ в экстракте при периодической экстракции для

смеси биологически активных веществ (рис. 3.18, 1)

№ т, мин. Сэ, % Ср, % 1с — С 1 %. 5' с — С эр <50 1с — С I2 а' 00

с — с ■ °тах °тт

1 10 0,2 0 0,2 0,13 1,3 0,88 0,04 0,14 0,06

2 20 0,7 0,6 0,1 0,66 0,01

3 30 1,3 1,1 0,2 1,3 0,04

4 40 1,6 1,5 0,1 0,66 0,01

5 50 1,75 1,8 0,05 0,33 0,0025

6 60 1,8 1,9 0,1 0,66 0,01

7 70 1,8 2 0,2 1,3 0,04

Е 0,95 6,21 0,152

Таблица 4. - Результаты статистической обработки кривой концентрации экстрактивных веществ в экстракте при периодической экстракции для

арабиногалактана (рис. 3.18, 2)

№ т, мин. Сэ, % Ср, % 1с — С I %. 5' с — С эр 50 1с — С I2 а' 00

с — с ■ °тах °тт

1 10 0 0 0 0,09 0 0,32 0 0,13 0,05

2 20 0,3 0 0,3 1 0,09

3 30 1,0 0,9 0,1 0,33 0,01

4 40 1,8 1,7 0,1 0,33 0,01

5 50 2,3 2,3 0 0 0

6 60 2,4 2,5 0,1 0,33 0,01

7 70 2,41 2,5 0,09 0,3 0,0081

Е 0,69 2,29 0,128

Таблица 5. - Результаты статистической обработки кривой концентрации извлекаемых веществ в древесном сырье при экстрагировании смеси

биологически активных веществ в древесине лиственницы (рис. 3.19, 1)

№ т, мин. Сэ, % Ср, % 1с — С I %. 5' с — С эр <50 1с — С I2 а' 00

Г — с ■ °тах ^тт

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0 22 23 1 0,66 0,047 0,046 1 0,8 0,2

2 10 19 18 1 0,047 1

3 20 14 13 1 0,047 1

4 30 9 9,5 0,5 0,023 0,25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

5 40 6,2 6,5 0,3 0,014 0,09

6 50 4,2 4,1 0,1 0,0047 0,01

7 60 2,1 3 0,9 0,042 0,81

8 70 2,5 2 0,5 0,023 0,25

Е 5,3 0,373 4,41

Таблица 6. - Результаты статистической обработки кривой концентрации извлекаемых веществ в древесном сырье при экстрагировании

арабиногалактана в рафинированной древесине лиственнице (рис. 3.19, 2)

№ т, мин. Сэ, % Ср, % 1с — С 1 %. 5' с — С эр 80 1с - С I2 а' а0

с — с ■ стах стт

1 0 20 20 0 0,5 0 0,21 0 0,65 0,24

2 10 15 14,6 0,4 0,021 0,16

3 20 10 9,5 0,5 0,026 0,25

4 30 5,5 6,5 1 0,52 1

5 40 3,5 3,9 0,4 0,21 0,16

6 50 2,1 1,9 0,2 0,01 0,04

7 60 2 1 1 0,52 1

Е 3,5 1,496 2,61

Программа расчета процесса извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы

Sub K () ic = 17 kc = 5 it = 6 kt = 5

dx = Cells(3, 12)

dt = Cells(6, 12)

b = Cells(5, 12)

a = Cells(4, 12)

While kc <= 9

While ic <= 22

'Расчет температуры

Tm = Cells(it - 1, kt - 1)

Tt = Cells(it, kt - 1)

Tp = Cells(it + 1, kt - 1)

Cells(12, kt - 1) = Cells(10, kt - 1)

Cells(it, kt) = Tt + (a * ((Tm - 2 * Tt + Tp) / (dx Л 2))) * dt

'Расчет концентрации

Cm = Cells(ic - 1, kc - 1)

Ct = Cells(ic, kc - 1)

Cp = Cells(ic + 1, kc - 1)

Cells(ic, kc) = Ct + ((a * ((Cm - 2 * Ct + Cp) / (dx л 2))) + (a * b * ((Tm - 2 * Tt + Tp) / (dx л 2)))) * dt Cells(23, kt - 1) = Cells(21, kt - 1) it = it + 1; ic = ic + 1

Wend ic = 17 it = 6 kt = kt + 1 kc = kc + 1 Wend End Sub Sub K () ic = 4: kc = 15:

dx = Cells(3, 22)

dt = Cells(6, 22)

While kc <= 19

While ic <= 9

Cm = Cells(ic - 1, kc - 1)

Ct = Cells(ic, kc - 1)

Cp = Cells(ic + 1, kc - 1)

a = 0.0000000001 * Ct + 0.0000002

Cells(10, kc - 1) = Cells(8, kc - 1)

Cells(ic, kc) = Ct + (a * ((Cm - 2 * Ct + Cp) / (dx A 2))) * dt

ic = ic + 1

Wend

ic = 4

kc = kc + 1

Wend

End Sub

Sub K ()

iu = 24

ku = 15 it = l5 kt = 15

dx = Cells(l4, 22)

dt = Cells(l7, 22)

b = Cells(16, 22)

a = Cells(l5, 22)

While ku <= l9

While iu <= 30

Tm = Cells(it - 1, kt - 1)

Tt = Cells(it, kt - 1)

Tp = Cells(it + 1, kt - 1)

Cells(2l, kt - 1) = Cells(l9, kt - 1)

Cells(it, kt) = Tt + (a * ((Tm - 2 * Tt + Tp) I (dx л 2))) * dt

Um = Cells(iu - 1, ku - 1)

Ut = Cells(iu, ku - 1)

Up = Cells(iu + 1, ku - 1)

Cells(iu, ku) = Ut + ((a * ((Um - 2 * Ut + Up) I (dx л 2))) + (a * b * ((Tm - 2 * Tt + Tp) I (dx л 2)))) * dt

Cells(23, ku - 1) = Cells(2l, ku - 1)

it = it + 1

iu = iu + 1

Wend

iu = 24

it = l5

kt = kt + 1

ku = ku + 1

Wend

End Sub

Технико-экономическое расчет пилотной установки извлечения биологически активных веществ из отходов древесины лиственницы

Таблица 1. - Расчет капитальных затрат

Элементы затрат Кол-во, Стоимость,

ед. тыс. руб.

Экстрактор 1 210

Испаритель 1 160

Теплообменник 1 42

Бак для нагрева экстрагента 1 150

Сушилка 1 248

Дробилка 1 225

Универсальный терморегулятор 23

Газодувка 1 125

Высокотемпературный насос 1 200

Трубопроводы, м 10 109

Индукционный нагреватель 3 169

Ректификационная колонна 1 1210

Профиль стальной, м 30 6

Стандартные изделия 80

Итого, Зм 2957

Средняя сумма амортизационных отчислений исходя из срока эксплуатации установки составит:

2957^20 тыс. руб.

А = ——— = 591,4-—

100 год

Таблица 2. - Данные по производительности и расходу сырья

1 2

Рабочие дни в году 320

Заданная производительность древесины лиственницы, кг/год 3200

Выход ДКВ, кг/год 80

Выход ДКВ в кг/сут 0,25

Выход АГ, кг/год 460

1 2

Выход АГ в кг/сут 1,5

Расход этилового спирта, л/год 118

Расход п-гексана, л/год 55

Расход диэтилового эфира, л/год 59,2

Расход дистиллированной воды, л/год 86,6

Таблица 3 - Расчет стоимости сырья на годовую программу

Компонент Ед. изм. Стоимость единицы, руб. Стоимость на годовую программу, тыс. руб.

Древесина лиственницы кг 9 28

Этиловый спирт л 350 42

п-гексан л 650 36

Диэтиловый эфир л 780 46

Дистиллированная вода л 50 5

Итого 157

Таблица 4. - Расчет годового расхода электроэнергии

Наименование оборудования Единич ная мощное ть, кВт Время работы в течение одного цикла, ч. Фактич еское электро потребл ение за в сутки, кВт*ч Эффект. фонд времени работы оборудовани я, дн/год Потребно сть в электроэн ергии, кВт-ч/год

1 2 3 4 5 6

Экстрактор 2 3 12 320 3840

Испаритель 0 3 0 320 0

Теплообменник 2 3 12 320 3840

1 2 3 4 5 6

Бак для нагрева экстрагента 0,4 2 1,6 320 512

Сушилка 3 0,25 1,5 320 480

Дробилка 1,5 3 9 320 2880

Высокотемпера турный насос 1,5 3 9 320 2880

Газодувка 2 3 12 320 3840

Ректификацион ная колонна 2 3 12 320 3840

Универсальный терморегулятор 8 3 48 320 2880

Итого 37472

Стоимость годового расхода электроэнергии составит: Зэл = 37472 • 6,48 = 242818,56руб./год

Таблица 4. - Расчет заработной платы с отчислениями

Штат Списочная численность работников Оклад, руб./мес. Годовой фонд руб. Отчисления по ОСВ

Оператор установки 1 50000 600000 180000

ИТОГО 780000

Таблица 5. - Смета затрат на производство годовой программы

Статьи расхода Затраты на производство годовой программы, тыс. руб.

1 2

Сырье 157

Электроэнергия 243

Заработная плата с ОСВ 780

Амортизация 591,4

1 2

Аренда 90

СУММА 1861,4