RU2589220C2 - Способ получения целлюлозных растительных волокон для использования в качестве нейтрального инертного наполнителя в составе дражирующей смеси предпосевной обработки семян как альтернативы древесных опилок твердых и мягких пород - Google Patents
Способ получения целлюлозных растительных волокон для использования в качестве нейтрального инертного наполнителя в составе дражирующей смеси предпосевной обработки семян как альтернативы древесных опилок твердых и мягких пород Download PDFInfo
- Publication number
- RU2589220C2 RU2589220C2 RU2014130387/13A RU2014130387A RU2589220C2 RU 2589220 C2 RU2589220 C2 RU 2589220C2 RU 2014130387/13 A RU2014130387/13 A RU 2014130387/13A RU 2014130387 A RU2014130387 A RU 2014130387A RU 2589220 C2 RU2589220 C2 RU 2589220C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- minutes
- wood
- temperature
- tap water
- composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения целлюлозных волокон из жома сахарной свеклы. Способ включает измельчение и фракционирование жома сахарной свеклы, запаривание в водопроводной воде температурой 45-50°C в течение 5-10 минут, постепенный контролируемый нагрев до 60-65°C, добавление щавелевой кислоты до достижения рН=3,3-3,5, плавный контролируемый нагрев до 70-75°C, выдерживание при достигнутой температуре 25-35 минут, отжим, промывку с последующим отжимом, отмывку отжатой пульпы в водопроводной воде с последующим отжимом, ИК-конвективную сушку. При необходимости готовый сухой продукт подвергают дополнительной стадии размола. Способ отличается экологичностью, экономичностью, масштабируемостью, высокой производительностью, позволяет максимально сохранить исходное состояние биологически активных полезных веществ в сухом продукте. Полученный продукт применяют в растениеводстве при предпосевной обработке семян в качестве нейтрального инертного наполнителя в составе дражирующей смеси, также он может быть использован в качестве альтернативы древесных опилок твердых и мягких пород. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к способу получения целлюлозных волокон из растительного сырья различного происхождения, в частности из жома сахарной свеклы. Полученное вещество предложено для использования в сельском хозяйстве, в частности в растениеводстве, а именно в предпосевной обработке семян в качестве нейтрального инертного наполнителя в составе дражирующей смеси.
Известен способ получения пищевой добавки путем щелочного гидролиза растительного сырья, согласно которому выжимки корнеплодов сахарной свеклы или других растений подвергаются действию гидрата окиси натрия или калия в насыщенной известковой воде при рН 13-14 (SV, авт. св. №1799252, 1993). Недостатком данного способа является то, что в результате гидролиза в составе ткани образуются смешанные натрий-кальциевые или калий-кальциевые соли полиуроновых кислот, в результате чего вещество становится очень рыхлым, образуются мелкие частицы, затрудняющие фильтрацию.
Известен способ производства микрофибриллярной целлюлозы, включающий кислотный или щелочной гидролиз сырья, в частности пульпы сахарной свеклы, с удалением пектина и гемицеллюлоз. При кислотном гидролизе используется деионизированная вода, концентрированный раствор соляной или серной кислоты при соблюдении температурного и временного режимов. При щелочном гидролизе используют раствор гидроксида натрия или гидроксида калия. При этом возможно добавление сульфита натрия для предотвращения окислительных процессов. Из полученной суспензии извлекают твердый осадок и подвергают повторному щелочному гидролизу с выполнением аналогичных условий, после чего из полученной суспензии извлекают твердый осадок путем фильтрации и промывают пульпу. Затем проводят отбелку с использованием хлорита натрия, или гипохлорита натрия, или перекиси водорода, и повторно извлекают твердый осадок путем фильтрации, и разводят водой до содержания сухих веществ 2-10%. После этого проводят гомогенизацию. В результате получают продукт, содержащий 80% основных целлюлозных волокон, простые карбоновые кислоты и соли. Получаемый таким образом продукт образует устойчивые суспензии и может быть использован в пищевой промышленности в качестве заменителя жира, стабилизатора для эмульсий, загустителя для напитков, спредов, молочных десертов и мясных продуктов (патент US 5964983 (А), 1999). Недостатками описанного способа являются: многоступенчатость процесса (кислотный гидролиз, несколько щелочных гидролизов, отбелка); использование химически активных реагентов (хлорита и гипохлорита натрия), непригодных для использования в пищевой промышленности; использование деионизированной воды на всех ступенях процесса, что приводит к повышению себестоимости продукта; получаемый таким образом продукт образует суспензии, а не структурообразующий гель, обладающий реологическими свойствами.
Известны способы получения микрофибриллярной целлюлозы из различных сырьевых материалов растительного происхождения путем кислотного и/или щелочного гидролиза с возможными стадиями отбелки, сушки и гомогенизации с последующим применением в пищевой и непищевой промышленности (US 2004074615 (А1), 2004; US 7005514 (B2), 2006; US 5068121 (A), 1991; US 2003116289 (A1), 2003; US 7074300 (B2), 2006; US 20080146701 (A1), 2008).
Известен способ получения пищевого волокна из жома свеклосахарного производства, включающий прессование жома, паровую обработку насыщенным паром с температурой 125-1300С в течение 15-20 минут. Обработанную растительную массу экстрагируют 3-5% раствором перекиси водорода в течение 15-20 минут для пробеливания. После экстракции волокна прессуют до содержания сухих веществ 15,0-16,0%, сушат и измельчают до порошкообразного состояния (патент РФ №2175844, A23L 1/214, A23L 1/308, С13С 3/00, опубл. 20.11.2001). Высокотемпературная обработка позволяет устранить запах исходного сырья и решить проблему микробиологической чистоты продукта, однако приводит к разрушению пектина и снижению степени влагоудержания целлюлозных волокон.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату в части способа является способ получения пищевого волокна из жома свеклосахарного производства, включающий запаривание фракции, полученной дроблением исходного сырья, с трехкратной отмывкой, и последующую отбелку с трехкратной отмывкой с дополнительными стадиями гомогенизации и инфракрасной конвективной сушки (RU 2011 146034, опубл. 10.09.2013). Данный способ не позволяет получить продукт с заявленными свойствами, характеризуется более высокой себестоимостью производства.
Вышеперечисленные недостатки известных способов, каждый отдельно или все вместе, снижают технологическую эффективность, повышают стоимость производства, вызывают сложности при масштабировании производства, не позволяют получить продукт с заявленными свойствами.
Задачей изобретения является разработка экономичного способа получения целлюлозного продукта из растительного сырья, в частности из жома сахарной свеклы, который возможно использовать в качестве нейтрального инертного наполнителя для дражирующей смеси предпосевной обработки семян как альтернативы других наполнителей, используемых при дражировании семян, в частности древесных опилок твердых и мягких пород.
Способ характеризуется следующей совокупностью существенных признаков:
1) выполнение несложных технологических операций;
2) использование низкотоксичных реагентов в минимальном объеме;
3) экологическая безопасность;
4) снижение энергетических затрат;
5) масштабируемость производства.
Технический результат изобретения заключается в получении готового целлюлозного продукта, использование которого в составе дражирующей смеси в предпосевной обработке семян способствует повышению показателей влаго- и воздухопроницаемости, аккумуляции влаги за счет высокой степени гидрофильности, энергии прорастания и всхожести семян, позволяет получить натуральный, экологически безопасный продукт.
Технический результат достигается тем, что жом сахарной свеклы влажностью до 7% измельчают и фракционируют до размера фракции 2-3 мм, заливают водопроводной водой температурой 45-50°C, выдерживают в течение 5-10 минут, при ГМ=1:20, производят постепенный контролируемый подъем температуры до 60-65°C, в течение 15-25, вносят щавелевую кислоту до достижения рН=3,3-3,5, производят плавный контролируемый нагрев до 70-75°C и выдерживают при достигнутой температуре 25-35 минут, пульпу отжимают, промывают водопроводной водой при температуре 70-75°C в течение 5-10 минут, отжимают, проводят отмывку отжатой пульпы в водопроводной воде при температуре 40-45°C в течение 5 минут, производят отжим пульпы на центрифуге или другом отжимном оборудовании.
Технический результат достигается за счет выбора оптимальных температурных и временных показателей технологических этапов, подбора технологической воды оптимального качества.
Способ реализуется следующим образом.
При производстве пектинсодержащих целлюлозных волокон в качестве сырья используют однолетние растения, в частности жом сахарной свеклы.
Жом сахарной свеклы влажностью до 7% измельчают и фракционируют до размера фракции 2,0-3,0 мм.
Полученную фракцию заливают водопроводной водой температурой 45-50°C, выдерживают в течение 5-10 минут, оптимально 5 минут, при гидромодуле 1:20. Затем производят постепенный контролируемый подъем температуры до 60-65°C, оптимально 65°C, в течение 15-25, предпочтительно 15-20 минут, оптимально 20 минут.
При достижении оптимальной температуры 65°C вносят щавелевую кислоту до достижения рН=3,3-3,5. Далее производят плавный контролируемый нагрев до 70-75°C, оптимально 75°C, и выдерживают при достигнутой температуре 25-35 минут, предпочтительно 25-30 минут, оптимально 30 минут.
По истечении времени пульпу отжимают на центрифуге или другом отжимном оборудовании.
Отжатую пульпу промывают водопроводной водой при температуре 70-75°C в течение 5-10 минут, оптимально 10 минут.
По истечении времени пульпу отжимают на центрифуге или другом отжимном оборудовании.
Далее проводят отмывку отжатой пульпы в водопроводной воде при температуре 40-45°C в течение 5 минут.
По истечении времени проводят отжим пульпы на центрифуге или другом отжимном оборудовании.
Полученный продукт подвергают ИК-конвективной сушке при температуре продукта не выше 35°C, до влажности продукта 4,5-4,7%.
Получают готовый целлюлозный продукт влажностью 4,5-4,7%, с общим содержанием пектиновых веществ по АСС более 35%, общей зольностью, в т.ч. Са2+, не более 5%, с влагоудержанием сухого сорбента более 13%, с вязкостью 1,5% гидрогеля по АСС более 3800 сП.
При необходимости производят размол готового сухого пектинсодержащего целлюлозного продукта до размера фракции 30-100 микрон, предпочтительно 30-80 микрон, оптимально 40-45 микрон, для обеспечения пролонгированной гидрофильности.
Полученный продукт имеет применение в сельском хозяйстве, в частности в растениеводстве при предпосевной обработке семян в качестве нейтрального инертного наполнителя в составе дражирующей смеси, и может быть использован в качестве альтернативы древесных опилок твердых и мягких пород. Использование описанного пектинсодержащего целлюлозного продукта в составе дражирующей смеси способствует повышению показателей прорастания и всхожести семян, особенно в почвах с пониженной влажностью, что подтверждено рядом испытаний в лабораторных и полевых условиях.
Claims (2)
1. Способ получения целлюлозных волокон, включающий измельчение жома сахарной свеклы влажностью до 7%, фракционирование до размера фракции 2,0-3,0 мм, добавление водопроводной воды температурой 45-50°C, выдерживание в течение 5-10 минут, при гидромодуле 1:20, постепенный контролируемый нагрев до 60-65°C, в течение 15-25 минут, добавление щавелевой кислоты до достижения рН=3,3-3,5, плавный контролируемый нагрев до 70-75°C, выдерживание при достигнутой температуре 25-35 минут, отжим на центрифуге или другом отжимном оборудовании, промывку водопроводной водой при температуре 70-75°C в течение 5-10 минут, отжим на центрифуге или другом отжимном оборудовании, отмывку отжатой пульпы в водопроводной воде при температуре 40-45°C в течение 5 минут, отжим пульпы на центрифуге или другом отжимном оборудовании, ИК-конвективную сушку при температуре продукта не выше 35°C, до влажности продукта 4,5-4,7%.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что готовый сухой пектинсодержащий целлюлозный продукт размалывают до размера фракции 30-100 микрон.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130387/13A RU2589220C2 (ru) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Способ получения целлюлозных растительных волокон для использования в качестве нейтрального инертного наполнителя в составе дражирующей смеси предпосевной обработки семян как альтернативы древесных опилок твердых и мягких пород |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130387/13A RU2589220C2 (ru) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Способ получения целлюлозных растительных волокон для использования в качестве нейтрального инертного наполнителя в составе дражирующей смеси предпосевной обработки семян как альтернативы древесных опилок твердых и мягких пород |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014130387A RU2014130387A (ru) | 2016-02-10 |
RU2589220C2 true RU2589220C2 (ru) | 2016-07-10 |
Family
ID=55313207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014130387/13A RU2589220C2 (ru) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Способ получения целлюлозных растительных волокон для использования в качестве нейтрального инертного наполнителя в составе дражирующей смеси предпосевной обработки семян как альтернативы древесных опилок твердых и мягких пород |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2589220C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5964983A (en) * | 1995-02-08 | 1999-10-12 | General Sucriere | Microfibrillated cellulose and method for preparing a microfibrillated cellulose |
RU2501810C1 (ru) * | 2012-07-31 | 2013-12-20 | Закрытое акционерное общество "Инновационный центр "Бирюч" (ЗАО "ИЦ "Бирюч") | Способ получения микроцеллюлозы |
RU2501325C2 (ru) * | 2011-11-11 | 2013-12-20 | Закрытое акционерное общество "Инновационный центр "Бирюч" | Способ получения микрофибриллярных пектинсодержащих целлюлозных волокон |
-
2014
- 2014-07-22 RU RU2014130387/13A patent/RU2589220C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5964983A (en) * | 1995-02-08 | 1999-10-12 | General Sucriere | Microfibrillated cellulose and method for preparing a microfibrillated cellulose |
RU2501325C2 (ru) * | 2011-11-11 | 2013-12-20 | Закрытое акционерное общество "Инновационный центр "Бирюч" | Способ получения микрофибриллярных пектинсодержащих целлюлозных волокон |
RU2501810C1 (ru) * | 2012-07-31 | 2013-12-20 | Закрытое акционерное общество "Инновационный центр "Бирюч" (ЗАО "ИЦ "Бирюч") | Способ получения микроцеллюлозы |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014130387A (ru) | 2016-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69819341T2 (de) | Isolierung von hemicellulose aus maisfasern | |
US20230212618A1 (en) | Method and an apparatus for increasing concentration of soluble carbohydrate containing fraction, a soluble carbohydrate containing fraction, a solid fraction and their use | |
US20200308765A1 (en) | Method for producing parenchymal cell cellulose | |
RU2501810C1 (ru) | Способ получения микроцеллюлозы | |
KR850001814A (ko) | 흡수성이 있는 식물성 물질 및 그의 제조방법 | |
US20150259370A1 (en) | Integrated process extraction of pineapple biomass into fibers and natural products | |
RU2501325C2 (ru) | Способ получения микрофибриллярных пектинсодержащих целлюлозных волокон | |
RU2589220C2 (ru) | Способ получения целлюлозных растительных волокон для использования в качестве нейтрального инертного наполнителя в составе дражирующей смеси предпосевной обработки семян как альтернативы древесных опилок твердых и мягких пород | |
JP2019007128A (ja) | 溶解パルプ | |
Ukiwe et al. | Extraction of pectin from pineapple (Ananas comosus) peel using inorganic/organic acids and aluminum chloride | |
RU2340678C1 (ru) | Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома | |
RU2505545C1 (ru) | Способ получения наноцеллюлозы | |
RU2555790C1 (ru) | Способ получения пектинсахаросодержащих пищевых растительных волокон | |
RU2321639C2 (ru) | Способ производства пектинсодержащего порошка из свекловичного жома | |
US1838949A (en) | Pectous material and process of making the same | |
RU2688743C1 (ru) | Способ получения продукта из скорлупы кедрового ореха в виде экстракта, содержащего углеводно-минеральный комплекс | |
EA016871B1 (ru) | Способ получения пектина из подсолнечника | |
RU2262866C1 (ru) | Способ производства сухого пектинового концентрата из свекловичного жома | |
RU2550397C1 (ru) | Способ получения нанокристаллической целлюлозы высокой степени очистки | |
RU2542562C1 (ru) | Способ получения микрокристаллической целлюлозы для производства картона | |
Rivero et al. | Potential evaluation of agroindustrial waste from three passifloraces as a source of usable biomass | |
RU2556115C1 (ru) | Способ получения целлюлозы из бурых морских водорослей | |
US20240010757A1 (en) | Process of fractionation and recovery of flavonoids, terpenes and prebiotic fiber containing polysaccharides from plant material, use of plant material, and flavonoids, terpenes and prebiotical fiber containing polysaccharides | |
RU2428885C1 (ru) | Способ получения сухого экстракта из цикория корневого обыкновенного | |
RU2294649C1 (ru) | Способ получения пектинового экстракта |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170723 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190617 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200723 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210917 |