Текст книги "Технология и товароведение продуктов малоотходной переработки хвойной древесной зелени"

Важна роль летучих терпеноидов в выживании и регулировании продуктивности древесных насаждений, что проявляется в их аллелопатическом действии [208, 263]. Они способны изменять активность ферментативных систем и регулировать процесс прорастания семян и рост сеянцев. Оптимальное совместное развитие хвойных и лиственных древесных растений, в частности сосны и березы, достигается при следовании их размещения согласно принципу аллелопатического соответствия [137]. Оно в большей мере происходит благодаря летучим фитоорганическим метаболитам. Изучение данного эффекта в земледелии позволило разработать рекомендации по улучшению плодородия почв и повышению урожайности сельскохозяйственных культур [69]. Установлено также положительное влияние летучих терпеноидов на зерновые культуры и отрицательное – на бобовые растения.

Сесквитерпеноидные соединения усиливают защиту организма против микрофлоры. Большинство относящихся к этой группе фитоалексинов снижают заболевание многих овощных культур. Эффективны сесквитерпеноиды и в отношении насекомых, защитная роль которых возрастает при синергизме с монотерпеноидами.

Для сесквитерпеноидных соединений характерно высокое представительство в составе биологически активных продуктов [67, 273]. К основным относятся фитоалексины, ихтиотоксины, абсцизовая кислота, многочисленные лактоны. Образующаяся из мевалоновой абсцизовая кислота синтезируется во многих тканях растений, включая охвоенные побеги древесных растений. Она, как и цитокинины, ауксины, гиббереллины являются природными регуляторами роста и развития растений. Их наличие в древесной зелени пихты сибирской превратило ее в сырье для получения СИЛКа и подобных ему мощных активаторов, применяемых для увеличения урожайности многих сельскохозяйственных культур [211, 244].

Общая схема основных направлений участия фарнезилдифосфата с образованием основных биологически активных и лекарственных соединений [51, 109, 264] представлена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Схема превращений фарнезилдифосфата

Большинство из 1500идентифицированных сесквитерпеноидных лактонов обладают сильным цитотоксическим эффектом. Некоторые из них (сантонин, геленин и др.) являются основным ингредиентом лекарственных препаратов. Свыше 70таких лактонов оказывают противораковое действие. Особая роль в этих процессах принадлежит ферментам пренилтрансферазы, которая активизируется фарнезилдифосфатом как донором пренильных групп. Найдены условия для ингибирования ее активности, что чрезвычайно важно при лечении онкогенных заболеваний.

Защитная роль сесквитерпеноидов, как правило, сводится к поражению патогена или другого опасного организма лишь при их непосредственном контакте. В соответствии с этим они – в отличие от монотерпеноидов – практически не участвуют в образовании внешнего защитного фона.

Систематизация сведений позволяет обобщить представление о генезисе биологического назначения терпеноидов при их усложнении. В ходе эволюции от монотерпеноидов к кислородсодержащим и сесквитерпеноидным соединениям их функции преобразовались от внешнего экологического влияния к действию внутри клетки. В последнем случае подразумевается участие этих соединений в регуляции внутриклеточных процессов.

Биологическое назначение терпеноидов разных классов, что обусловлено их пространственным размещением в клетке, проявляется как в динамике выделения эфирного масла из сырья, так и в практическом его использовании. Их включение в комплексы различных растительных тканей указывает на целесообразность фракционирования при использовании лесохимических продуктов. Так, парфюмеры, для которых важны внешние ощущения аромата изделия, что преимущественно связано с окисленными монотерпеноидами, для снижения содержания пиненов в хвойных эфирных маслах рекомендуют их пассивировать [45]. На практике это достигается путем удаления из них начальной фракции отгонки. Напротив, для синтетических целей, в том числе для получения продуктов с приятным запахом, предпочтительна эта обогащенная пиненами фракция. Использование в качестве сырья эфирного масла с высоким содержанием борнилацетата, основного кислородсодержащего производного монотерпеноидов, обеспечивает высокий выход и качество синтетической камфоры [288]. Действующим началом медицинских препаратов, при применении которых необходимо его непосредственное контактирование с патогенами и паразитарными организмами, выступают сесквитерпеноиды и более усложненные (полипренольные) терпеноидные соединения.

В связи с этим следует отметить, что разделение эфирного масла на фракции с превалированием вклада монотерпеноидов, их кислородсодержащих производных и сесквитерпеноидных (и более сложных) соединений достаточно успешно достигается в процессе отгонки эфирного масла острым паром из древесной зелени и коры хвойных древесных пород. Более подробно вопросы выработки эфирных масел, их фракционирования и практического использования рассмотрены в соответствующих главах монографии.

3.2. Направление использования древесной зелени и коры, их реализация

По разнообразию и содержанию полезных веществ и ресурсному потенциалу древесная зелень далеко превосходит любое другое сырье, что свидетельствует о широкой перспективе ее использования. В настоящее время известны многие технологии получения на основе древесной зелени большого количества ценных продуктов [251, 288, 298, 300 и др.]. Охвоенные побеги в целом или их отдельные элементы потребляются как в естественном виде, так и служат сырьем для относительно несложных в аппаратурном исполнении производств – от отгонки острым паром эфирного масла до экстрагирования разнообразных компонентов или их препаратов. Экстракты и эфирные масла потребляются в виде отдельных фракций, ингредиентов композиций и подвергаются дальнейшей переработке. Большое место в этом случае принадлежит фракционированию бензиновых и воднобензиноваых экстрактов с получением существенного ассортимента продукции [300]. На пилотных установках вырабатываются углекислотные экстракты [270] и биологически активные препараты, стимулирующие повышение продуктивности сельскохозяйственных культур [183].

Без обработки охвоенные ветви применяются для укрытия посадок, рыхления почвы, как добавка к силосу и компостам. При скармливании сельскохозяйственным животным и птице ее нередко предварительно пропаривают [6 1]. Хвоя и репродуктивные элементы хвойных деревьев настаивают в воде или в разбавленном этиловом спирте, что может служить начальной стадией подготовки лечебных препаратов [61].

Включение веточного корма в рацион крупного рогатого скота, коз, свиней и других животных, существенно улучшающее обменные процессы в организме, издавна использовалось в нашей стране [39, 117, 149]. Это является наиболее масштабным их применением, обеспечивающим живой организм витаминными, другими биологически активными продуктами и минеральными веществами. Запаривание в течение 2–3 ч охвоенных ветвей размягчает их и частично освобождает от дубильных, смолистых и фенольных компонентов и эфирного масла, что делает добавку благоприятнее для скармливания [39]. При этом без снижения удоев значительно (до 30%) сокращается расход грубых кормов. В основном из-за высокого содержания терпеноидных соединений (эфирного масла) население не использует для подкормки свежую древесную зелень пихты сибирской. Вместе с тем животные более охотно по сравнению со свежими охвоенными побегами сосны поедают ее после отгонки эфирного масла и удаления других ингибирующих компонентов [28]. По своим показателям отработанная древесная зелень пихты, прежде всего по содержанию биологически активных продуктов, заметно превосходит злаковое сено [149]. Еще эффективнее для этой цели служит выращивание на отработанном твердом остатке пихтоварения базидиальных грибов, существенно повышающих вклад протеинов и улучшающих перевариваемость подкормки [43, 297]. Их успешно применяют для приготовления качественных компостов и основы для неотапливаемых теплиц [65]. При аэробном брожении компонентов ветвей и отходов животноводства образуется газ для топлива и чистое удобрение.

К упрощенным способам переработки древесной зелени отнесены технологии, при реализации которых вырабатывается, как правило, единственный продукт без его дальнейшего фракционирования, хотя и с возможностью утилизации образующихся при этом отходов. В настоящее время таковыми можно считать производство хвойной витаминной муки, хвойного натурального сока, хвойных эфирных масел, а также экстракцию растительного сырья легколетучими жидкостями и сжиженными газами.

Древесная зелень хвойных пород (за исключением пихты) в России начала перерабатываться лишь со второй половины ХХ в. Товарными продуктами при ее переработки стали хвойная витаминная мука, хвойный сок, водные, бензиновые и водно-бензиновые экстракты и продукты переработки экстрактов [62, 267, 303 и др.].

Выработка хвойной витаминной муки аналогична производству травяной муки – ее измельчению и экспрессной сушке при высокой температуре [62, 116]. Мука изготавливается по сравнительно простой технологии с применением серийного оборудования и стимулируется наличием больших запасов дешевого сырья. По нормируемым показателям, прежде всего по вкладу каротина, мука разделяется на три сорта. В ней ограничивается также влага, содержание и крупность частиц, такой корм успешно потребляется всеми животными.

Вместе с тем производство хвойной витаминной муки экономически оправдано только при значительных масштабах производства, при малых – оно нерентабельно. Кроме того, для ее выработки не следует использовать свежие ветви пихты и кедра, богатые эфирным маслом, которое характеризуется низкой температурой воспламенения [273].

Хвойный натуральный сок и экстракты, как и хвойная витаминная мука, преимущественно вырабатываются из древесной зелени сосны и ели, хотя для этой цели могут использоваться и охвоенные ветви лиственных пород. При получении сока сырье предварительно подвергают ферментации или пропаривают, что позволяет удалить из древесной зелени воск и размягчить их [39, 8 1]. Выход продукта из пропаренного сырья составляет 24–28 %. Однако по качеству он уступает соку из ферментированного сырья. В данном сырье содержится меньше биологически активных веществ, слабее насыщенность окраски и специфичность запаха. Хвойный экстракт добавляется в напитки, кондитерские изделия и корма для животных, что позволяет исключить дорогостоящие препараты. Однако открытие более богатых витаминами источников и низкая рентабельность производства привели к его постепенному свертыванию.

Другими полезными продуктами, получаемыми из древесной зелени сосны и ели, служат экстракты и настои, вырабатываемые путем холодного и горячего настаивания дробленых и вальцованных охвоенных побегов [81, 204]. Их потребителями являются такие отрасли, как медицина, пищевая промышленность, животноводство. Лечебный хвойный экстракт изготавливается батарейным способом с подогревом мисцеллы и выделением эфирного масла. На заключительных стадиях мисцелла выпаривается и в нее добавляется поваренная соль. Считается, что экстракт полезен при лечении заболеваний центральной и периферической нервной системы и ревматизма, а также тем, что его эффект в значительной мере определяется наличием в составе эфирного масла. Следует отметить, что в последнее время водная экстракция ограничивается только получением хвойного лечебного экстракта древесной зелени сосны и ели.

Если при переработке древесной зелени сосны и ели эфирное масло получается как второстепенный экономически малозначащий продукт, то при использовании в качестве сырья охвоенных побегов кедра и особенно пихты оно определяет рентабельность производства. Известно, что вплоть до начала 80-х гг. ХХ в. в пихтоварении масло было практически единственным товарным продуктом [153, 288].

Существующие различия в направлениях промышленного использования древесной зелени хвойных пород объясняются географическим расположением их произрастания и содержанием в древесной зелени эфирного масла. Сравнительные данные его вклада в охвоенных побегах основных лесообразующих пород Восточной Сибири приведены в табл. 3.8. [248].

Таблица 3.8

Содержание эфирного масла в древесной зелени массы

При получении эфирного масла в качестве единственного продукта экономически оправдывалась лишь выработка пихтового и кедрового масла, что и подтверждается их полупромышленным производством в этом регионе в 80-х гг. ХХ в. [135]. Позднее продолжалось только пихтоварение. Ограничение выработки кедрового масла во многом объясняется запретом на заготовку древесины кедра младше спелого возраста, в древесной зелени которого его содержание не превышает 0,5–0,7 %.

Следует подчеркнуть, что в последнее время темпы выработки эфирного масла, преимущественно из травянистых и кустарниковых эфироносов, постоянно нарастают. На их основе получают тысячи различных ценных продуктов. При этом половина из 10основных направлений потребления эфирного масла востребована пищевой промышленностью и треть – парфюмерно-косметической.

Распределение по направлениям расходования хвойных эфирных масел в большей степени носит прикладной характер. Совместно со скипидарами они преимущественно потребляются как сырье для синтеза, ингредиентов для фармацевтики, товаров бытовой химии и т.п. Так, борнилацетат, составляющий до 70% их кислородсодержащей фракции [228, 261], является отличным сырьем при синтезе камфоры, превышающей по качеству естественную. Камфора получается также из α-пинена – основного компонента хвойных эфирных масел [72]. На основе β-пинена синтезируется большое количество душистых веществ [274]. Оба пинена успешно используются в производстве физиологически активных и лекарственных препаратов, полимеров, средств для защиты леса от вредителей [157, 202]. В некоторых случаях они заменяют высокотоксичные хлор– и фосфорорганические пестициды [69]. В парфюмерно-косметических изделиях и товарах бытовой химии эфирным маслам, их фракциям и отдельным компонентам принадлежит роль ароматизаторов, дезодорантов, консервантов. Указывается на особую эффективность использования ультрадисперсного порошка пантов в сочетании с пихтовым маслом для приготовления лечебных ванн и бальнеотерапии.

Благодаря благоприятному запаху, воздействию на микрофлору и наличию биологически активных веществ эфирные масла применяются для оздоровления атмосферы офисов, залов, туристических автобусов [125, 142, 199, 223, 249, 280]. Их распыление в воздухе помещений и рекреационных зон способствует образованию легких отрицательных ионов, активизирует работу организма и улучшает его состояние [249, 222].

До 90-х гг. ХХ в. жидкие и твердые отходы пихтоварения практически выбрасывались, что вызывало штрафные санкции и обусловливало дополнительные затраты. Вместе с тем показано, что как жидкие отходы, прежде всего кубовый конденсат, так и отработанный твердый остаток представляют значительную ценность и могут успешно перерабатываться в товарные продукты [199, 215, 288 и др.].

Кубовый конденсат пихтоварения представляет собой сумму энергетических и биологически активных веществ, вымываемых из измельченной древесной зелени горячей водой [25 1]. При концентрировании и стабилизации эфирным маслом конденсат превращается в пихтовый экстракт. По содержанию основных компонентов он отличается от хвойного лечебного (ТУ 8 1-05-97–70) практически лишь отсутствием добавляемого в последний поваренной соли. Пихтовый экстракт малотоксичен, способствует обменным процессам и повышению продуктивности животных [12, 125, 167], а также эффективен как препарат для профилактических ванн, в ветеринарии [199].

Большей по объему при паровой отгонке эфирного масла из охвоенных побегов всех хвойных пород является флорентинная вода, представляющая собой водную фракцию конденсата прошедшего через сырье пара.

Вода содержит многие органические соединения, преимущественно терпеноидные, и весьма мало минеральных веществ [82, 168]. Она обладает противовосполительным, биостимулирующим и другими полезными свойствами, в связи с чем применяется для профилактики и лечения многих заболеваний человека и животных [5, 258, 282].

Значительное сокращение во флорентинной воде как в дистилляте минеральных, в первую очередь кальциевых и магниевых солей, по сравнению со свежей водой обеспечивает ее успешное использование в водооборотном цикле, поскольку снижает накипеобразование в аппаратуре, для питания котла или в холодильной системе [215, 245]. Ее применение особенно оправдано для передвижных установок в случае отсутствия близких источников водоснабжения. Кроме того, при питании такой водой парогенератора с паром возвращается находящееся в ней эфирное масло.

Основная же масса древесной зелени – ее отработанный твердый остаток – по существующей технологии, как правило, выбрасывается на «рельеф» [153]. При этом предприятие несет затраты на транспортировку, штрафуется за захламление территории. Вместе с тем отработанные охвоенные побеги сохраняют существенные запасы полезных веществ [220, 288]. При водно-температурной обработке сырья происходит его умягчение, снижение содержания ингибиторов и улучшается перевариваемость, что повышает трофические свойства кормов.

Гидротермопереработка измельченной древесной зелени способствует культивированию на ней как на углеводном субстрате дереворазрушающих и других микроскопических грибов и дрожжей. Грибы синтезируют ферменты, которые гидролизуют целлюлозу. На образующихся сахарах развиваются дрожжи, представляющие собой, как и грибы, «концентрат» белковых компонентов. Такая микробиологическая конверсия обогащает отработанное сырье белками, превращает его в белковый витаминизированный корм.

К малотехнологичным производствам условно можно отнести и переработку древесной зелени экстрагированием легколетучими жидкостями и сжиженными газами [58, 114, 225].

Лучшим из данного типа экстрагентов считается сжиженный углекислый газ – побочный дешевый продукт, образующийся в микробиологических производствах при сбраживании сахаров. Благодаря низкой температуре проведения процессов и его полному удалению из экстрактов при нормальных условиях экстрактивные вещества древесной зелени выделяются практически в нативном состоянии. К достоинствам этого газа относятся его доступность, малая токсичность и пожарная безопасность.

Использование диоксида углерода позволяет поддерживать технологический режим в широком температурном интервале, что регулируется давлением внутри системы. Важное практическое значение имеет его селективность и инертность по отношению к экстрагируемым органическим соединениям [106]. Важно также отметить, что в составе СО₂-экстрактов почти отсутствуют фенольные компоненты, что облегчает их последующее выделение. В то же время в них найдены ароматизирующие и обладающие вкусовыми свойствами соединения, представляющие интерес для парфюмерно-косметической и пищевой промышленности [115, 105, 146]. Их применение в парфюмерно-косметической промышленности обусловлено наличием в составе провитамина D и витаминов C и F, а пищевой – мальтола [271]. Присутствие в экстракте обладающего биогеностимулирующими свойствами токоферола (витамина Е) оказывает лечебное действие. Оно проявляется в улучшении обмена веществ и ускорении заживления ран [88, 270]. Значителен вклад в этом препарате и других биологически активных компонентов: хлорофиллов, каротиноидов, пренолов и пр.

К недостаткам углекислотных производств относится проведение основных стадий при высоком давлении, что требует получения разрешительных документов и особого внимания персонала при обслуживании установки. То же касается транспортировки газа и его хранения. Спецификой производства является и сравнительно низкий выход товарного продукта по сравнению с другими экстрактами, выделяемыми высоколетучими растворителями – пропан-бутановой смесью, хладоном и пр. [74, 25 1, 279].

3.3. Комплексная переработка хвойной древесной зелени

Паровая обработка древесной зелени (или ее экстрактов) с целью отгонки эфирного масла является одной из стадий комплексной переработки [72, 96]. Она базируется на выделении экстрактивных веществ из охвоенных побегов органическими растворителями, из которых промышленное значение имеет лишь бензин. С его помощью из сырья вымываются энергетические и биологически активные компоненты, наиболее значимыми из которых являются хлорофиллы. Интерес к этим соединениям обусловлен в значительной мере наличием в них и системах живого организма (гемоглобин, цитохромоксиназа и др.) порфириновых колец, отличающихся лишь элементами в центре. Препараты хлорофиллов обладают бактерицидными и в целом антимикробными свойствами. Они усиливают и регенерационные способности тканей и крови, чем во многом объясняется их рано– и ожогозаживляющее действие [88].

Высокие потребительские свойства препаратов и постоянный спрос стимулируют развитие таких производств. Вместе с тем следует отметить, что в зарубежных странах основным сырьем для получения хорофиллсодержащих препаратов служат однолетние травянистые растения, а не охвоенные побеги деревьев.

В составе выделенных бензином препаратов находятся и производные хлорофиллов – феофитин и хлорин. При этом феофитин способен комплексно связываться с тяжелыми металлами. Образующиеся производные имеют более насыщенную окраску и характеризуются высокой биологической активностью.

Начальный этап разработки комплексной технологии переработки древесной зелени (сосны и ели) с получением хлорофилло-каротиновой пасты, хвойного воска и эфирного масла-сырца относится к концу 60-х гг. ХХ в. [6]. Измельченное сырье экстрагируется бензином в течение 3–4 ч. После отделения воды от бензинового слоя, отстаивания и охлаждения последнего из него на фильтре осаждается хвойный воск. Бензиновый экстракт нейтрализуется едким натром и разбавляется водой до получения хлорофилло-каротиновой пасты. Содержащееся в ней эфирное масло отгоняется острым паром с разделением на легкую, среднюю и тяжелую фракции.

Паста как поливитаминный концентрат и антимикробное средство применяется при лечении ожогов, хронических язв и пр., а также добавки к кормам сельскохозяйственных животных и птицы; в качестве одоранта – в парфюмерных изделиях [33, 303]. В косметической отрасли потребляется хвойный воск [187], а эфирное масло – в товарах бытовой химии и медицине [176, 177].

Позднее хлорофиллокаротиновую пасту стали фракционировать. Технология включает омыление бензинового экстракта с выделением водорастворимых натриевых солей, входящих в пасту кислот. При подкислении образуются смоляные и жирные кислоты и хлорофилл-сырец (кислые производные хлорофилла). Они разделяются на три слоя, средний из которых обогащен хлорофиллом. После его очистки и обработки раствором едкого натра он превращается в товарный хлорофиллин натрия. Верхний слой сливается с неомыляемой частью бензинового экстракта; нижний, представляющий собой смесь жирных и смолистых кислот, при омылении превращается в темно-зеленую мазеобразную бальзамическую пасту.

Из бензинового раствора неомыляемых веществ после соответствующей обработки отгоняются бензин и эфирное масло. Остаток после их удаления перерабатывается в провитаминный концентрат, в составе которого содержатся каротиноиды, фитол, стерины, витамин E. Полученный продукт успешно применяется в парфюмерно-косметических изделиях.

Дальнейшее совершенствование технологии заключается в модификации бензинового водно-бензиновым экстрагентом. При этом в дополнение к липидным продуктам, выход которых заметно возрастает в связи с лучшим проникновением растворителей в сырье, вымываются и водорастворимые компоненты [67, 300]. Бензиновая фракция перерабатывается обычным способом, а водорастворимые продукты после концентрирования до 50% сухой массы служат добавкой животным. Отработанная древесная зелень, несмотря на значительные потери протеина, пигментов, гемицеллюлоз, может перерабатываться на хвойную кормовую муку. Она соответствует требованиям стандарта на данный продукт и может скармливаться как непосредственно при кормлении животных, так и при приготовлении комбикормов [302].

Предложена также технология переработки древесной зелени не жидким бензином, а его парами [230]. При их конденсации образуется мисцелла, при удалении из которой воска и концентрирования она превращается в хлорофилло-каротиновую пасту.

Технология, разработанная в Сибирском государственном технологическом университете, начинается с одновременного измельчения и экстракции водой древесной зелени в одном аппарате [218, 219]. Из образующегося экстракта высаливается белково-витаминный концентрат, а сырье настаивается в бензине для получения хлорофилло-каротиновой пасты. Использование шнекового экстрактора вдвое сокращает продолжительность обработки сырья и существенно увеличивает коэффициент извлечения. Учитывая, что древесная зелень в структуре себестоимости затрат составляет около 40%, полноте извлечения должно отводиться важное место.

Помимо непосредственного использования продуктов фракционирования хлорофилло-каротиновой пасты, они подвергаются дальнейшей переработке. Безметалльные и медные производные хлорофилла благодаря высоким потребительским свойствам находят широкий спрос в парфюмерно-косметической промышленности [302]. На основе провитаминного концентрата и бальзамической пасты выпускаются репелленты против кровососущих насекомых и препараты против садовых вредителей [271]. Потребление концентрата как кормового продукта благоприятно для животных. Хвойный воск перерабатывается в порфенол, являющийся усилителем моющих средств при антитоксикантной очистке одежды и восстановлении ее внешнего вида [299].

Сотрудниками СибНИИЛПа [133] проведено сравнение экономических показателей совместной переработки древесной зелени сосны и ели, осуществленное по трем направлениям до ее различного уровня, в основном заключающееся в разной глубине фракционирования хлорофиллокаротиновой пасты (табл. 3.9) (по ценам 1990-х гг.).

Стоимость продукции, вырабатываемой по простейшему из вариантов, соответственно в 3,6 и 12 раз дешевле по сравнению с более комплексными направлениями. Во втором варианте переработка усложняется традиционным фракционированием хлорофилло-каротиновой пасты, в третьем – дополняется переработкой бальзамической пасты с получением ряда дорогостоящих препаратов: пренолов, сильвбиола и др. Обоснована также переработка стеринов в порфинол [193]. Во всех рассмотренных схемах отработанная древесная зелень используется для получения хвойной муки. Учеными Новосибирска при экстрагировании древесной зелени пихты также получены эффективные препараты, регулирующие рост и развитие сельскохозяйственных культур, кормовые добавки для животных и птиц и другие ценные продукты [288]. При отсутствии оборудования для ее утилизации и включению твердого остатка в компосты стоимость продукции существенным образом не изменится. Пока же из-за отсутствия спроса эти прогрессивные направления остаются невостребованными.

Таблица 3.9

Экономические показатели продукции переработки древесной зелени

^* Тяжелое эфирное масло.

По глубокой переработке древесной зелени пихты (и кедра) проведены лишь поисковые исследования [288], которые показали экономически более значимую их эффективность по сравнению с переработкой охвоенных побегов сосны и ели. При этом целесообразна предварительная отгонка эфирного масла из сырья. Однако еще меньший спрос на ассортимент вырабатываемой продукции в Сибири, чем в европейской части страны, обусловливает малую перспективность таких исследований.

Более успешно в Сибирском регионе начинает реализовываться переработка древесной зелени пихты легколетучими растворителями, преимущественно углекислым газом. Полученные препараты отличаются от традиционных продуктов высокими потребительскими свойствами, что делает их привлекательными. В составе СО₂-экстрактов содержится большое количество биологически активных веществ, наиболее объемным из которых является эфирное масло. Его выход и состав практически одинаковы с показателями масла при пихтоварении [49]. Более значителен его выход при выделении из древесной зелени микроволновым способом, при котором возрастает соотношение кислородсодержащих и сесквитерпеноидных соединений.

При изучении прикладного значения применения СО₂-экстракта древесной зелени пихты исследована возможность его использования в растениеводстве [84]. Выход экстракта из охвоенных побегов 30-летних деревьев составил 4,42%, из которых почти половина (2,05 %) приходится на эфирное масло. При растворении препарата в петролейном эфире, что является начальной стадией фракционирования, в него переходит до 90% представленных преимущественно нейтральными соединениями компонентов. Острым паром из них практически полностью отгоняется находящееся здесь эфирное масло, которое от традиционного отличается незначительно повышенной плотностью, насыщеностью цвета и кислотностью. В этой фракции содержатся также полипренолы, имеющие важное медицинское значение [212].

В оставшейся кислой части экстракта находятся хлорофиллы, каротиноиды и другие биологически активные вещества, что указывает на эффективность их применения в качестве добавки к кормам. С целью использования в растениеводстве из древесной зелени пихты кислотно-щелочным путем выделена кислотная фракция, в которой кроме жирных и смоляных кислот найдены тритерпеноидные производные. Известно, что эти соединения обладают ростостимулирующим действием [199]. С учетом этого были проведены опыты по стимулированию развития данной фракцией (после перевода кислот в натриевые соли) огурцов сорта «Серпантин» [84]. Результаты свидетельствуют о превышении биомассы наземных и подземных частей опытных растений над контролем, а также о более раннем созревании овощей и их большей продуктивности.

Для растениеводства эффективнее непосредственное выделение кислых экстрактивных веществ древесной зелени пихты полярными растворителями, поскольку ими экстрагируется больше кислот ди– и тритерпеноидной природы [113, 183]. На этой основе созданы препараты Силк, Биосил и другие. Обработка культур небольшими дозами препаратов увеличивает урожайность, уменьшает потери при хранении, снижает заболеваемость. Указывается, что благоприятное действие обусловлено фунгицидными свойствами находящихся в их составе тритерпеновых кислот [213]. Оно дополняется бактерицидным эффектом некоторых из них по отношению к грамположительным бактериям и актиномицетам. Положительно действует на продуктивность культур и ряд нейтральных отходов производства новосила, которые обладают антибактериальной и антифунгальной активностью [148]. Обработка сельскохозяйственных культур данными препаратами повышает их иммунитет и урожайность. Неомыляемые вещества этих отходов, в составе которых сравнительно много полипренолов и фитостеринов, эффективны в качестве добавки к полноценным кормам бройлеров. Их связанные кислоты способствуют всхожести семян зерновых культур и устойчивости картофеля к фитофторе. Считается, что применение этих естественных препаратов позволит обеспечить более значимый эффект по сравнению с ГМО. При их получении для обеспечения чистоты препаратов рекомендуется предварительно неполярными растворителями удалять из древесной зелени экстрактивные вещества с последующим испарением из экстракта эфирного масла.