Комплексная переработка коры лиственницы сибирской с использованием моноэтаноламина. Сообщение 1. Получение и использование дубильного экстракта

В статье приведены результаты исследований по совершенствованию технологии дубильных экстрактов из коры лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb. Изучен компонентный состав исследуемого сырья. Показано, что отходы механической окорки древесины лиственницы можно перевести в разряд сырья, пригодного для дубильно-экстрактового производства, если процесс извлечения дубильных веществ осуществлять водным раствором моноэтаноламина с концентрацией 5 %, продолжительность процесса 5 ч, при гидромодуле 14. Концентрация экстрактивных веществ в полученном экстракте составляет 41,5 г/л, а доброкачественность – 74,9 %. Проведены исследования по дублению кожевенной ткани окуночным способом с использованием дубильного экстракта, полученного из коры лиственницы, на примере овчины забайкальской породы. Изучены физико-механические и химические показатели готового полуфабриката, которые соответствуют предъявляемым требованиям согласно ГОСТ 4661–76.

1. Состав полифенолов в биоматериалах российских хвойных пород / А. Б. Гаврилов, С. В. Горяинов, А. А. Мариничев [и др.] // Химия растительного сырья. 2019. № 2. С. 51–58. DOI 10.14258/jcprm. 2019024260.

2. Geana E.-I., Ciucure C. T., Tamaian R., Marinas I. C., Gaboreanu D. M., Stan M., Chitescu C. L. Antioxidant and Wound Healing Bioactive Potential of Extracts Obtained from Bark and Needles of Softwood Species. Antioxidants 2023, 12, 1383. https://doi.org/10.3390/antiox12071383.

3. Pizzi, A. Tannins: Prospectives and Actual Industrial Applications. Biomolecules 2019, 9, 344. https://doi.org/10.3390/biom9080344.

4. Faggian M., Bernabè G., Ferrari S., Francescato S., Baratto G., Castagliuolo I., Dall’Acqua S., Peron G. Polyphenol-Rich Larix decidua Bark Extract with Antimicrobial Activity against Respiratory-Tract Pathogens: A Novel Bioactive Ingredient with Potential Pharmaceutical and Nutraceutical Applications. Antibiotics 2021, 10, 789. https://doi.org/10.3390/antibiotics10070789.

5. Горбылева Е. Л., Боровский Г. Б. Биостимуляторы роста и устойчивости растений терпеноидной природы и другие биологически активные соединения, полученные из хвойных пород // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2018. Т. 8, № 4(27). С. 32–41. DOI 10.21285/2227-2925-2018-8-4-32-41.

6. Fedorov V. S., Ryazanova T. V. Bark of Siberian Conifers: Composition, Use, and Processing to Extract Tannin. Forests 2021, 12, 1043. https://doi.org/10.3390/f12081043.

7. Патент № 2188031 (РФ). Фитокомплекс, обладающий антиоксидантной активностью, и способ его получения / В. А. Бабкин, Л. А. Остроухова, Н. В. Иванова, Ю. А. Малков, С. З. Иванова, Н. А. Онучина. 2002.

8. Бабкин В. А. Экстрактивные вещества древесины лиственницы: химический состав, биологическая активность, перспективы практического использования // Инноватика и экспертиза: научные труды. 2017. № 2(20). С. 210–224.

9. Бабкин В. А., Остроухова Л. А., Трофимова Н. Н. Биомасса лиственницы: от химического состава до инновационных продуктов. Новосибирск, 2011. 236 с.

10. Левчук А. А., Беловежец Л. А., Онучина Н. А. Микробиологическая активность этилацетатных фракций древесины лиственницы сибирской // Фенольные соединения: свойства, активность, инновации. М., 2018. С. 470–473.

11. Влияние экстрагента на компонентный состав фенольного комплекса, извлекаемого из коры лиственницы Гмелина / Н. И. Гордиенко, Т. Е. Федорова, С. З. Иванова, В. А. Бабкин // Химия растительного сырья. 2008. № 2. С. 35–38.

12. Определение количественного содержания экстрактивных веществ из древесины, корней и коры деревьев хвойных пород Сибири: лиственницы (Larix Sibirica L.), сосны (Pinus Sylvestris L.), пихты (Abies Sibirica L.), ели (Picea Obovata L.) и кедра (Pinus Sibirica Du Tour). Л. А. Остроухова, Т. Е. Федорова, Н. А. Онучина [и др.] // Химия растительного сырья. 2018. № 4. С. 185–195. DOI 10.14258/jcprm.2018044245.

13. Флавоноидные соединения коры лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина / С. З. Иванова, Т. Е. Федорова, Н. В. Иванова [и др.] // Химия растительного сырья. 2002. № 4. С. 5–13.

14. Ivanova S. Z., Gorshkov A. G., Kuzmin A. V., Gordienko I. I., Babkin V. A. Phenolic compounds of Siberian and Dahurian larch phloem // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2012. Vol. 38. Nо. 7. Pp. 769– 774. DOI: 10.1134/S1068162012070096.

15. Иванова С. З., Федорова Т. Е., Федоров С. В., Бабкин В. А. Стильбены коры лиственницы Гмелина // Химия растительного сырья. 2008. № 4. С. 83–88.

16. Fedorova T. E., Ivanova S. Z., Babkin V. A. Spiroflavonoid Compounds: Structure and Distribution in Nature Review // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2010. Vol. 36. № 7. Pp. 11–20. DOI: 10.1134/S1068162010070022.

17. Izawa K., Amino Y., Kohmura M., Ueda Y., Kuroda, M. Human–Environment Interactions – Taste // Comprehensive Natural Products II. 2010. Pp. 631–671. Doi:10.1016/b978-008045382-8.00108-8.

18. Федоров В. С., Рязанова Т. В., Еременко О. Н. Переработка коры хвойных с получением дубильных экстрактов / // Кожа и мех в XXI веке: технология, качество, экология, образование : материалы междун. науч.-практ. конф. (11–13 декабря 2021 г.). Улан-Удэ: Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, 2022. С. 27–34. DOI 10.53980/9785907599079_27.

19. Z. Sebestyén, E. Jakab, E. Badea, E. Barta-Rajnai, C. Şendrea, and Z. S. Czégény, “Thermal degradation study of vegetable tannins and vegetable tanned leathers,” Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, vol. 138, pp. 178–187, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2018.12.022.

20. É. Hansen, P. M. de Aquim, and M. Gutterres, “Environmental assessment of water, chemicals and effluents in leather post-tanning process: a review,” Environmental Impact Assessment Review, vol. 89, Article ID 106597, 2021. https://doi.org/10.1016/j.eiar.2021.106597.

21. Hedberg Y. S. Chromium and leather: a review on the chemistry of relevance for allergic contact dermatitis to chromium // Journal of Leather Science and Engineering, vol. 2, pp. 20–15, 2020. https://doi.org/10.1186/s42825-020-00027-y.

22. Получение и облагораживание экстрактов из коры хвойных / О. Н. Еременко, П. В. Мишура, Т. В. Рязанова // Хвойные бореальной зоны. 2015. Т. 33, № 5-6. С. 291–295.

23. Экстрактивные вещества водно-щелочного экстракта коры сосны / Ю. А. Тюлькова, Т. В. Рязанова, О. Н. Еременко, Т. М. Тарченкова // Хвойные бореальной зоны. 2013. Т. 31, № 3-4. С. 101–104.

24. Совершенствование производства дубильных экстрактов из коры хвойных с использованием щелочных экстрагентов / О. Н. Еременко, П. В. Мишура, Т. В. Рязанова, М. В. Ток // Вестник КрасГАУ. 2015. № 2(101). С. 90–95.

25. Гончарова, Н. В. Ультрафильтрация щелочных экстрактов коры лиственницы сибирской / Н. В. Гончарова, М. В. Ток, Т. В. Рязанова // Химия растительного сырья. 1998. № 2. С. 69–73.

26. Пермякова Г. В., Лоскутов С. Р., Семенович А. В. Экстракция коры хвойных водой с добавлением моноэтаноламина // Химия растительного сырья. 2008. № 1. С. 37–40.

27. Пермаков Г. В., Лоскутов С. Р., Семенович А. В. Экстракция коры хвойных водно-органических экстрагентов // Химия раститительного сырья. 2008. № 2. С. 43–46.

28. Влияние добавок моноэтаноламина на экстракцию коры Larix sibirica Lеdeb / С. Р. Лоскутов, Г. В. Пермякова, А. А. Анискина, Г. И. Перышкина // Растительные ресурсы. 1997. Т. 33, № 2. С. 74–78.

29. Braghiroli F., Fierro V., Pizzi A., Rode K., Radke W., Delmotte L., Parmentier J., Celzard A. (2013). Reaction of condensed tannins with ammonia // Industrial Crops and Products, 44, 330–335. doi:10.1016/j.indcrop.2012.11.024.

30. Ябров В. И., Рязанова Т. В. Экстракция коры лиственницы моноэтаноламином // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки : сб. материалов всеросс. науч.-практ. конф. (19 мая 2017 г.). Красноярск: Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, 2017. С. 207–209.

31. Fedorov V., Ryazanova T. // E3S Web of Conferences. 2023. 390. 05038. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202339005038.

32. Влияние концентрации моноэтаноламина на Выход экстрактивных веществ / В. С. Федоров, Т. В. Рязанова, Р. А. Марченко, О. О. Мамаева // Лесной и химический комплексы – проблемы и решения : сб. материалов всерос. науч.-практ. конф. (29 октября 2021 г.) Красноярск : Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, 2022. С. 352–354.

33. Изучение антимикробных свойств экстрактивных веществ хвойных / В. А. Сенашова, Г. В. Пермякова, Н. В. Пашенова [и др.] // Сибирский лесной журнал. 2019. № 3. С. 71–77. DOI 10.15372/SJFS 20190309.

34. Оболенская А. В., Никитин В. М., Щеглов В. Химия древесины и целлюлозы; Лесная промышленность: Москва, Россия, 1978. С. 367. ISBN 978-5-45834022-9.

35. Рязанова Т. В., Чупова Н. А., Исаева Е. В. Химия древесины; LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG: Саарбрюккен, Германия, 2012; С. 428. ISBN 978-3-8473-7148-9.

36. Рязанова Т. В., Чупрова Н. А., Ким Н. Ю. Об интенсификации процесса экстракции коры лиственницы сибирской в дезинтеграторе // Химия растительного сырья. 2000. № 1. С. 95–100.

37. Алашкевич Ю. Д., Марченко Р. А., Решетова Н. С. Процесс безножевой обработки волокнистой суспензии в установке «струя-преграда» // Химия растительного сырья. 2009. № 2. С. 157–164.

38. Природные флавоноиды / Д. Ю. Корулькин, Ж. А. Абилов, Р. А. Музычкина, Г. А. Толстиков ; Рос. акад. наук, Сиб. отд., Новосиб. ин-т органической химии. Новосибирск : Академическое изд-во «Тео», 2007. 232 с.

39. International standard ISO 3376 IULTCS/IUP 6. Leather – Physical and mechanical tests – Determination of tensile strength and percentage elongation.

40. ГОСТ 4661–76. Овчина меховая выделанная. Технические условия. : дата введения 1977-01-01. Москва : ИПК «Издательство стандартов», 2002. 11 с.