Древесная зелень
Древесная зелень является особым видом лесного сырья, который, главным образом, состоит из живых клеток хвои (листьев), молодых (перенхимных) побегов, а также коры. Живые клетки растений имеют в своем составе большое количество белков, углеводов, витаминов, ферментов, желтых и зеленых пигментов, стеринов, микроэлементов и прочих веществ, которые нужны для нормальной жизнедеятельности растений, животных и человека.
Переработка древесной зелени
В составе древесной зелени имеются эфирные масла, хлорофилл, разные витамины (Bi, В2, В6, С, Е, К, Р), провитамин А (каротин), белки, жиры, углеводы, микроэлементы и прочие особо ценные соединения. Вследствие такого состава древесная зелень очень популярна как сырье для получения эфирных масел, разных биологически активных препаратов, а также витаминной муки. Эфирные масла получают из хвойного сырья, больше всего, из сосны и ели. Витаминная мука производится как из хвойного, так и из лиственного сырья.
Пожалуй, самым перспективным направлением применения древесной зелени можно назвать безотходную химическую переработку с получением кормовых и лечебно-профилактических биологически активных веществ. Сегодня спрос на эти продукты в разных отраслях народного хозяйства удовлетворен лишь на 10 - 15%.
Процесс переработки сосновой древесной зелени чаще всего реализуется на территории северных районов России. При этом получают:
- концентрат пинифоловой кислоты - Репеллент РХ-87, который используется в борьбе с грызунами плодовых насаждений, для дезинфекции пищеблоков, жилых помещений, детских учреждений, амбаров, то есть в таких местах, где проводить обработку ядохимикатами нужно, но крайне нежелательно
- концентрат изоабиенола. На его основе синтезируют душистые вещества и стабилизаторы запахов, которые являются аналогами компонентов амбры
- хлорофилл- и каротинсодержащие продукты
- композиции для бытовой химии и косметики
- концентраты витаминов и антисептиков для сельскохозяйственной отрасли.
Древесная зелень пихт, которые растут в Сибири, вследствие своего уникального состава, к примеру, наличия тритерпеновых полярных кислот, борнилацетата и прочих "летучих" терпеноидов, а также мальтола и антоцианидинов, перерабатывается различными методами. Экстракция при помощи жидкой углекислоты (диоксида углерода) дает возможность извлекать из древесной зелени очень важные компоненты, которые нет возможности получить обычными методами переработки. Метод экстракции диоксидом углерода с дальнейшей переработкой остатков, применяя органические растворители, дает возможность создать препараты от пищевых пигментов и сырья для органического синтеза до антиоксидантов.
Древесная зелень у ели европейской, в отличие от прочих сортов, имеет более низкое содержание соединений, которые растворяются в бензине. Бензин - традиционный экстрагент.
В ходе переработки древесной зелени происходит ее измельчение до получения волокнистой массы. Далее осуществляется экстракция смесью органического растворителя и воды, после чего проводится регенерация растворителя из полученного материала, подготовка остатков переработки для хранения или на корм животным.
Экстракты веществ, которые растворяются в органических растворителях или воде, можно превращать в определенную товарную продукцию для дальнейшего использования в косметической, медицинской и прочих сферах промышленности. После экстракции получаются такие продукты:
- хвойная хлорофилло-каротиновая пасту. Она обладает мощными и дезодорирующими и лечебными свойствами, а также представляет собой поливитаминный препарат широкого спектра действия и используется как биологически активная добавка в парфюмерно-косметической продукции
- тяжелое эфирное масло, которое является главной составляющей большого количества лечебных препаратов и применяется в парфюмерной промышленности
- хвойный воск. Такой продукт популярен в гигиенических и декоративных косметических средствах
- водный хвойный экстракт. Он используется в медицине и быту для создания целебных хвойных ванн, которые полезны при заболеваниях центральной и периферической нервной системы, болезнях сердца и ревматических заболеваниях.
В ходе комплексной переработки древесной зелени полностью используются все компоненты, даже побочные продукты. С этой целью специалисты совмещают на производстве экстракцию органическими растворителями и водой.
Заготовка древесной зелени
Отделение сырья осуществляется прямо на лесосеке, или на верхних и нижних складах лесозаготовительных компаний непосредственно по окончанию рубки сучьев или ручным методом при помощи особого ножа. Также можно заготавливать сырье с помощью мобильных либо стационарных хвоеотделителей. Еловые и пихтовые насаждения средней полноты позволяют извлечь около 100 кг древесной зелени на 1 м3 срубленных лесоматериалов, а в сосновых насаждениях — в два раза меньше. С живых растений хвоя срезается секатором. Заготавливать хвойное сырье можно лишь в насаждениях, отведенных под рубку.
Для заготовки срезают всю хвою с живой кроны дерева. В том случае, если рубка будет производиться менее чем через год, можно срезать не более 2/3 хвои. С 1 гектара пихтового леса получается примерно 5 тонн хвои.
В процессе заготовки большой популярностью пользуется передвижной двухбарабанный отделитель зелени ОЗП-1,0, который приводится в действие трактором. Стационарные устройства монтируют на нижнем складе вблизи цеха переработки древесной зелени, невзирая на тот факт, что во время транспортировки деревьев с кронами на нижний склад до 70% всей хвои опадает. Теряется.
Ветки с хвоей, диаметр которых не превышает 50 мм, по конвейеру подаются в измельчитель и режутся на части длиной от 15 до 60 мм. После этого, полученная однородная сыпучая масса перемещается при помощи воздушного потока в циклон, а из него по шлюзовому дозатору-питателю в вертикальный сортирующий резервуар. Через резервуар снизу вверх при помощи вентилятора всасывается воздух со скоростью 8—12 м/с, регуляция интенсивности воздушного потока осуществляется заслонкой. Легкая часть кондиционной древесной зелени переносится во второй циклон, откуда выдается по шлюзовому дозатору-питателю. Тяжелая часть до циклона не доводится, она выгружается из колонны по отдельному отводу и применяется в качестве топлива.
В хвойной древесной зелени содержится около 65—75 °/о хвои, 15—20% коры, 10—15% древесины. Чем меньше толщина побегов, тем выше объем хвои. По этой причине самыми ценными являются побеги, диаметр которых не превышает 0,6 см. В древесной зелени присутствуют органические примеси, такие как мох, лишайник, трава, а также песок.
По объему указанных компонентов древесную зелень делят на сорта:
- 1-й сорт — до 80%
- 2-й сорт — 70%
- 3-й сорт — 60%.
Соответственно, объем коры и древесины не должен превышать 15, 25 и 35 %. Доля органических примесей может составлять до 5%, неорганических до 0,2 %.
Хранение этого сырья должно предполагать сохранность биологически активных веществ. Так как количество витаминов, в особенности каротина, в ходе хранения древесной зелени быстро снижается, ГОСТ устанавливает жесткие предельно допустимые сроки ее хранения со дня заготовки и до закладки в устройство для изготовления витаминной муки:
- в условиях плюсовой температуры - не более одного дня
- при минусовой температуре — не более 5 суток.
Объем древесной зелени в сосновых, еловых и березовых насаждениях
Средняя высота древостоя, м на 1 га насаждений при полноте 1,0 | Объем зелени, т на 1 м3 запаса древесины | ||||
Сосняк | Ельник | Березняк | Сосняк | Ельник | Березняк |
9,0 | 28,6 | 9,1 | 0,15 | 0,47 | 0,18 |
11,8 | 32,8 | 11,0 | 0,12 | 0,38 | 0,15 |
12,6 | 36,6 | 12,3 | 0,10 | 0,31 | 0,13 |
13,2 | 39,3 | 13,2 | 0,08 | 0,26 | 0,11 |
13,6 | 41,1 | 13,9 | 0,07 | 0,22 | 0,09 |
13,9 | 42,3 | 14,3 | 0,06 | 0,18 | 0,08 |
14,0 | 42,8 | 14,5 | 0,05 | 0,15 | 0,07 |
14,0 | 43,0 | 14,5 | 0,04 | 0,13 | 0,06 |
13,9 | 42,7 | 14,4 | 0,04 | 0,11 | 0,05 |
13,7 | 42,2 | 14,2 | 0,03 | 0,10 | 0,04 |
13,5 | 41,3 | 13,8 | 0,03 | 0,09 | 0,04 |
13,2 | 40,1 | 13,4 | 0,02 | 0,08 | 0,03 |
13,2 | 38,8 | 12,8 | 0,02 | 0,07 | 0,03 |