RU2335532C1 - Method of cedar bark integrated processing - Google Patents
Method of cedar bark integrated processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2335532C1 RU2335532C1 RU2007128663/04A RU2007128663A RU2335532C1 RU 2335532 C1 RU2335532 C1 RU 2335532C1 RU 2007128663/04 A RU2007128663/04 A RU 2007128663/04A RU 2007128663 A RU2007128663 A RU 2007128663A RU 2335532 C1 RU2335532 C1 RU 2335532C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bark
- extraction
- pectin
- anthocyanidin
- cedar
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической переработке древесины и может быть использовано на предприятиях деревообработки и целлюлозно-бумажной промышленности для переработки коры кедра с получением хвойного воска, антоцианидинового красителя, пектина и активного угля.The invention relates to chemical processing of wood and can be used at wood processing enterprises and the pulp and paper industry for processing cedar bark to produce coniferous wax, anthocyanidin dye, pectin and activated carbon.
Известно использование коры кедра для получения биологически активного соединения резвератрола (RU 2294919, опубл. 10.03.2007) и эфирного масла (RU 2223776, опубл. 02.20.2004).It is known to use cedar bark to obtain a biologically active compound of resveratrol (RU 2294919, publ. 10.03.2007) and essential oil (RU 2223776, publ. 02.20.2004).
Недостатком известных способов является низкий ассортимент получаемых из коры кедра продуктов.A disadvantage of the known methods is the low range of products obtained from cedar bark.
Известен способ переработки коры лиственницы, в котором неполярным растворителем (гексаном) экстрагируют хвойный воск, а также выделяют пектины. В качестве экстрагента используют эквимолярную смесь щавелевой кислоты и оксалата аммония, а в качестве осадителя ацетон или этиловый спирт. В результате из коры лиственницы получают пектин в количестве 2-6% от веса сухой коры (В.А.Бабкин, Н.В.Иванова, Л.А.Остроухова и др. Экстракционная переработка коры лиственницы в практически полезные продукты. // Хвойные бореальные зоны. 2003. Вып.1, с.113-116).A known method of processing larch bark, in which a non-polar solvent (hexane) is extracted with pine wax, and pectins are isolated. An equimolar mixture of oxalic acid and ammonium oxalate is used as an extractant, and acetone or ethyl alcohol are used as a precipitant. As a result, pectin is obtained from larch bark in an amount of 2-6% of the dry bark weight (V.A. Babkin, N. V. Ivanova, L. A. Ostroukhova and others. Extraction processing of larch bark into practically useful products. // Coniferous boreal zones. 2003. Issue 1, p.113-116).
Недостатком данного способа является низкий выход пектиновых веществ.The disadvantage of this method is the low yield of pectin substances.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки коры лиственницы сибирской в хвойный воск, антоцианидиновый краситель и активный уголь, заключающийся в экстракции коры неполярным растворителем (например, гексаном) при температуре кипения растворителя, отгонке растворителя, обработке твердого остатка коры соляной кислотой концентрацией 3-7% при 78-82°С в этиловом или изопропиловом спирте. После получения красителя остаток коры в условиях окислительной карбонизации переводят в активный уголь (RU 2175668, опубл. 10.11.2001).The closest in technical essence and the achieved result is a method of processing the bark of Siberian larch into coniferous wax, anthocyanidin dye and activated carbon, which consists in extracting the bark with a non-polar solvent (e.g. hexane) at a boiling point of the solvent, distilling off the solvent, treating the solid residue of the bark with hydrochloric acid concentration 3-7% at 78-82 ° C in ethyl or isopropyl alcohol. After receiving the dye, the remainder of the crust under conditions of oxidative carbonization is converted into activated carbon (RU 2175668, publ. 10.11.2001).
Недостатком данного способа является то, что остаток коры лиственницы после получения антоцианидинового красителя перерабатывается в активные угли, то есть не извлекается такой ценный класс экстрактивных веществ как пектины.The disadvantage of this method is that the remainder of the larch bark after receiving the anthocyanidin dye is processed into activated carbons, that is, such a valuable class of extractive substances as pectins is not extracted.
Задачей изобретения является расширение ассортимента получаемых из коры кедра продуктов и достижение практически полной утилизации коры кедра с получением хвойного воска, антоцианидинового красителя, пектина и активного угля.The objective of the invention is to expand the range of products obtained from cedar bark and achieve almost complete utilization of cedar bark with the production of pine wax, anthocyanidin dye, pectin and activated carbon.
Поставленная задача достигается тем, что в способе комплексной переработки коры кедра, включающем экстракцию коры хвойных пород неполярным растворителем с получением хвойного воска, переработку остатка коры в антоцианидиновый краситель и активный уголь, согласно изобретению, остаток коры кедра после получения антоцианидинового красителя экстрагируют 0,4-1,0%-ным водным раствором щавелевокислого аммония при температуре 95-100°С с выделением пектина.The problem is achieved in that in a method for complex processing of cedar bark, including extraction of coniferous bark with a non-polar solvent to produce coniferous wax, processing the remainder of the bark into anthocyanidin dye and activated carbon, according to the invention, the residue of cedar bark after extraction of anthocyanidin dye is extracted with 0.4- 1.0% aqueous solution of ammonium oxalate at a temperature of 95-100 ° C with the release of pectin.
Сопоставительный анализ предлагаемого способа и прототипа показывает, что общими признаками являются:A comparative analysis of the proposed method and prototype shows that the common features are:
- сырье - кора хвойных пород деревьев- raw materials - bark of coniferous trees
- экстракция коры неполярным растворителем с извлечением хвойного воска- extraction of the bark with a non-polar solvent with the extraction of coniferous wax
- последующее выделение из коры антоцианидинового красителя- subsequent isolation from the cortex of anthocyanidin dye
- переработка коры в активный уголь.- processing of bark into activated carbon.
Отличительным признаком предлагаемого способа от прототипа является то, что перерабатывают кору кедра (в прототипе используют кору лиственницы). Кроме того, в отличие от прототипа, остаток коры кедра после получения антоцианидинового красителя экстрагируют 0,4-1,0%-ным раствором щавелевокислого аммония с выделением пектина.A distinctive feature of the proposed method from the prototype is that the cedar bark is processed (larch bark is used in the prototype). In addition, unlike the prototype, the remainder of the cedar bark after receiving anthocyanidin dye is extracted with 0.4-1.0% solution of ammonium oxalate with the release of pectin.
Неожиданно обнаружено, что после получения антоцианидинового красителя из коры кедра возможно выделение более чистого пектина, чем из коры проэкстрагированной последовательно гексаном, этанолом и водой. Это объясняется удалением из коры фенольных веществ при получении красителя.It was unexpectedly discovered that after the preparation of the anthocyanidin dye from the cedar bark, it is possible to isolate more pure pectin than from the bark sequentially extracted with hexane, ethanol and water. This is due to the removal of phenolic substances from the cortex upon receipt of the dye.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема процесса безотходной переработки коры кедра.The invention is illustrated by the drawing, which shows a diagram of the process of waste-free processing of cedar bark.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Кору кедра измельчают до частиц размером 1-3 мм и подвергают экстракции при температуре кипения неполярным растворителем (пентаном, гексаном, петролейным эфиром или бензином БР-1) в аппарате типа Сокслета для отделения хвойного воска. Выход и степень извлечения хвойного воска при экстракции коры кедра различными неполярными растворителями приведены в таблице 1.Cedar bark is crushed to particles with a size of 1-3 mm and subjected to extraction at the boiling point with a non-polar solvent (pentane, hexane, petroleum ether or BR-1 gasoline) in a Soxhlet type apparatus for separating coniferous wax. The yield and degree of extraction of coniferous wax during the extraction of cedar bark with various non-polar solvents is shown in table 1.
Как видно из таблицы 1, максимальные выход (4,6%) и степень извлечения (97,8%) хвойного воска достигаются при экстракции коры кедра гексаном и бензином БР-1.As can be seen from table 1, the maximum yield (4.6%) and the degree of extraction (97.8%) of coniferous wax are achieved by extraction of cedar bark with hexane and BR-1 gasoline.
Компоненты хвойного воска обладают широким спектром биологической активности, на их основе запатентовано много лекарственных и косметических средств. Хвойный воск также обладает биоцидными и гидрофобными свойствами и применяется для создания защитных покрытий, устойчивых к воздействию влаги, бактерий и грибков.The components of coniferous wax have a wide range of biological activity, on their basis a lot of medicines and cosmetics have been patented. Coniferous wax also has biocidal and hydrophobic properties and is used to create protective coatings that are resistant to moisture, bacteria and fungi.
Остаток коры обрабатывают 3-7% соляной кислотой при температуре 70-82°С в течение 3-4 часов в этиловом спирте и получают антоцианидиновый краситель.The remainder of the bark is treated with 3-7% hydrochloric acid at a temperature of 70-82 ° C for 3-4 hours in ethanol and anthocyanidin dye is obtained.
Уникальность антоцианидиновых красителей заключается в том, что они в зависимости от количества заместителей (ОН-групп) в фенольном кольце и рН среды придают растениям, цветам, плодам, и т.д. различную яркую окраску от желтого до фиолетового и синего цвета. Антоцианидиновые соединения обладают широким спектром биологической активности, а также являются пищевыми красителями и широко применяются в пищевой промышленности. В настоящее время их получают из плодов, ягод и овощей (С.С.Танчев Антоцианы в плодах и овощах. - М.: Пищевая промышленность. 1980. 297 с.).The uniqueness of anthocyanidin dyes lies in the fact that, depending on the number of substituents (OH groups) in the phenolic ring and the pH of the medium, they give plants, flowers, fruits, etc. various bright colors from yellow to purple and blue. Anthocyanidin compounds have a wide spectrum of biological activity, as well as food coloring and are widely used in the food industry. Currently, they are obtained from fruits, berries and vegetables (S. S. Tanchev Anthocyanins in fruits and vegetables. - M.: Food industry. 1980. 297 p.).
После получения антоцианидинового красителя остаток коры подвергают экстракции 0,4-1,0%-ным водным раствором щавелевокислого аммония с получением пектина. При концентрации водного раствора щавелевокислого аммония менее 0,4% и более 1,0% выход пектина снижается.After receiving an anthocyanidin dye, the remainder of the cortex is subjected to extraction with 0.4-1.0% aqueous solution of ammonium oxalate to obtain pectin. When the concentration of an aqueous solution of oxalic ammonium is less than 0.4% and more than 1.0%, the yield of pectin is reduced.
Пектины обладают противовоспалительными, обволакивающими свойствами, проявляют детоксицирующее действие, адсорбируя токсины микроорганизмов, ионы тяжелых металлов, в том числе радионуклиды, гликозиды, алкалоиды, фенол и другие вредные вещества. Пектины могут применяться в ветеринарии для профилактики и терапии желудочно-кишечных болезней сельскохозяйственных животных.Pectins have anti-inflammatory, enveloping properties, exhibit a detoxifying effect, adsorbing toxins of microorganisms, heavy metal ions, including radionuclides, glycosides, alkaloids, phenol and other harmful substances. Pectins can be used in veterinary medicine for the prevention and treatment of gastrointestinal diseases of farm animals.
Остаток коры, остающийся после выделения пектина, подвергают окислительной карбонизации в реакторе с неподвижным или кипящем слоем при температуре 600-800°С. Выход активного угля составляет 12-14%.The remainder of the crust remaining after the isolation of pectin is subjected to oxidative carbonization in a fixed or fluidized bed reactor at a temperature of 600-800 ° C. The output of activated carbon is 12-14%.
Характеристики активного угля, получаемого окислительным пиролизом из коры кедра после получения антоцианидинового красителя и пектина, представлены в таблице 2.Characteristics of activated carbon obtained by oxidative pyrolysis from cedar bark after receiving anthocyanidin dye and pectin are presented in table 2.
Способ переработки коры кедра подтверждается конкретным примером.A method of processing cedar bark is confirmed by a specific example.
Пример 1. В аппарат Сокслета загружают 100 г измельченной до фракции 1-3 мм коры кедра, влажностью до 5%, которая содержит 4,7% смолистых веществ (хвойного воска), и экстрагируют гексаном при температуре кипения (68,7°С) в течение 6 часов. После отгонки гексана получают 4,6 г хвойного воска, коэффициент извлечения составил 97,5%.Example 1. In a Soxhlet apparatus, 100 g of cedar bark, crushed to a fraction of 1-3 mm, are loaded, with a moisture content of up to 5%, which contains 4.7% resinous substances (coniferous wax), and extracted with hexane at a boiling point (68.7 ° C) within 6 hours. After distillation of hexane, 4.6 g of coniferous wax are obtained, the recovery ratio is 97.5%.
Для получения антоцианидинового красителя в круглодонную колбу объемом 0,5 л загружают 25 г коры кедра, после экстракции гексаном, заливают кору 250 мл этилового спирта, содержащего 4% соляной кислоты, закрывают обратным холодильником и кипятят при температуре 78°С в течение 3,5 часов. Раствор в колбе приобретает темно-вишневый цвет. Реакционную массу, не охлаждая, отфильтровывают от коры, которую на фильтре дважды промывают 50-60 мл горячего этилового спирта. Затем полученный раствор красителя концентрируют под вакуумом, отгоняя весь этиловый спирт, разбавляют 80-100 мл воды. Полученный антоцианидиновый краситель отделяют фильтрованием и высушивают при комнатной температуре. Выход 14%.To obtain an anthocyanidin dye, 0.5 g of cedar bark is charged into a 0.5 L round-bottom flask, after extraction with hexane, 250 ml of ethyl alcohol containing 4% hydrochloric acid are poured into the bark, closed with reflux condenser and boiled at a temperature of 78 ° C for 3.5 hours. The solution in the flask acquires a dark cherry color. The reaction mass, without cooling, is filtered off from the bark, which is washed twice with 50-60 ml of hot ethyl alcohol on the filter. Then, the resulting dye solution was concentrated in vacuo, distilling off all ethyl alcohol, and diluted with 80-100 ml of water. The resulting anthocyanidin dye was filtered off and dried at room temperature. Yield 14%.
Пектиновые вещества извлекают экстракцией 0,5%-ным водным раствором щавелевокислого аммония из коры, оставшейся после извлечения антоцианидинового красителя. Экстракцию проводят при гидромодуле 1:30 на водяной бане (температура 95-100°С). Раствор отделяют от остатка коры методом фильтрования на нутч-фильтре. Осаждение пектинов проводят этиловым спиртом или изопропиловым спиртом. Выпавшие в осадок пектины отделяют на нутч-фильтре, промывают спиртом и сушат готовый продукт. Выход пектина 9,8%.Pectin substances are extracted by extraction with a 0.5% aqueous solution of ammonium oxalate from the bark remaining after the extraction of the anthocyanidin dye. The extraction is carried out at a hydraulic unit of 1:30 in a water bath (temperature 95-100 ° C). The solution is separated from the remainder of the cortex by filtration on a suction filter. Precipitation of pectins is carried out with ethyl alcohol or isopropyl alcohol. The precipitated pectins are separated on a suction filter, washed with alcohol and the finished product is dried. The yield of pectin is 9.8%.
Остаток коры после выделения пектина, окислительной карбонизацией переводят в активный уголь в реакторе с неподвижным или кипящим слоем при температуре 700°С. Выход активного угля составляет 13%.The remainder of the crust after separation of pectin, oxidative carbonization is converted into activated carbon in a reactor with a fixed or fluidized bed at a temperature of 700 ° C. The yield of activated carbon is 13%.
Пример 2-6. Эксперимент осуществляют аналогично примеру 1, но извлечение пектиновых веществ проводят при следующих концентрациях раствора щавелевокислого аммония 0,5-1,0%. Полученные результаты представлены в таблице 3.Example 2-6 The experiment is carried out analogously to example 1, but the extraction of pectin substances is carried out at the following concentrations of a solution of ammonium oxalate 0.5-1.0%. The results are presented in table 3.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить ассортимент получаемых из коры кедра продуктов, а также достичь практически полной утилизации коры.Thus, the proposed method allows to expand the range of products obtained from cedar bark, as well as to achieve almost complete utilization of the bark.
При переработке 1 тонны коры кедра по предлагаемому способу получают:When processing 1 ton of cedar bark according to the proposed method receive:
1. Хвойный воск до 40-45 кг;1. Coniferous wax up to 40-45 kg;
2. Антоцианидиновый краситель 130-140 кг;2. Anthocyanidin dye 130-140 kg;
3. Пектин 80-90 кг;3. Pectin 80-90 kg;
3. Активный уголь 120-140 кг.3. Active carbon 120-140 kg.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007128663/04A RU2335532C1 (en) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | Method of cedar bark integrated processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007128663/04A RU2335532C1 (en) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | Method of cedar bark integrated processing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2335532C1 true RU2335532C1 (en) | 2008-10-10 |
Family
ID=39927809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007128663/04A RU2335532C1 (en) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | Method of cedar bark integrated processing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2335532C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2400511C2 (en) * | 2008-11-05 | 2010-09-27 | Институт химии и химической технологии СО РАН (ИХХТ СО РАН) | Method of processing pine tree bark |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2070890C1 (en) * | 1993-09-29 | 1996-12-27 | Владимир Петрович Вислов | Method of pectin preparing |
| RU2086616C1 (en) * | 1993-05-12 | 1997-08-10 | Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Method for producing lipids and wax |
| RU2137821C1 (en) * | 1998-07-20 | 1999-09-20 | Институт химии и химической технологии СО РАН | Method of processing silver fir bark |
| RU2175668C1 (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-10 | Институт химии и химической технологии СО РАН | Method of processing bark of siberian larch |
| RU2238291C1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-10-20 | Рощин Виктор Иванович | Method of processing vegetable matter |
-
2007
- 2007-07-25 RU RU2007128663/04A patent/RU2335532C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2086616C1 (en) * | 1993-05-12 | 1997-08-10 | Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Method for producing lipids and wax |
| RU2070890C1 (en) * | 1993-09-29 | 1996-12-27 | Владимир Петрович Вислов | Method of pectin preparing |
| RU2137821C1 (en) * | 1998-07-20 | 1999-09-20 | Институт химии и химической технологии СО РАН | Method of processing silver fir bark |
| RU2175668C1 (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-10 | Институт химии и химической технологии СО РАН | Method of processing bark of siberian larch |
| RU2238291C1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-10-20 | Рощин Виктор Иванович | Method of processing vegetable matter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2400511C2 (en) * | 2008-11-05 | 2010-09-27 | Институт химии и химической технологии СО РАН (ИХХТ СО РАН) | Method of processing pine tree bark |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU727283B2 (en) | Process for extraction of proanthocyanidins from botanical material | |
| DE69721017T2 (en) | REMOVAL OF ANTIOXIDANTS | |
| RU2335532C1 (en) | Method of cedar bark integrated processing | |
| RU2137821C1 (en) | Method of processing silver fir bark | |
| RU2175668C1 (en) | Method of processing bark of siberian larch | |
| Chan-Higuera et al. | Jumbo squid (Dosidicus gigas) skin pigments: Chemical analysis and evaluation of antimicrobial and antimutagenic potential | |
| AT502717A1 (en) | PHARMACEUTICAL USE OF A COMPOUND | |
| RU2332438C1 (en) | Method of spruce bark processing | |
| KR100659945B1 (en) | Extraction method of antioxidants derived from pine bark using natural solvent as extract medium and antioxidant extract by it | |
| RU2220172C1 (en) | Method for production of anthocyan dye from flower raw material | |
| RU2228116C2 (en) | Method for obtaining of biologically active products from ligneous green mass of siberian fir | |
| WO2003105608A1 (en) | Extract of by-products of the treatment of nuts and pulses, method for the production thereof and use of the same | |
| US8007838B2 (en) | Process for producing a stable concentrated dietary supplement and supplement produced thereby | |
| RU2041646C1 (en) | Method for manufacture of soft wood green products | |
| RU2352350C1 (en) | Method of birch bark conversion | |
| RU2400511C2 (en) | Method of processing pine tree bark | |
| CN115054942A (en) | Preparation method and application of macleaya cordata extract | |
| KR20110056053A (en) | Isolation Method of Pine Needle Extract with Antioxidant Function and Its Extract | |
| RU2406755C1 (en) | Method of removing pesticides from winemaking products | |
| CN104974198A (en) | Process of extracting tannin from pine bark | |
| KR100646126B1 (en) | How to prepare Rutin Extract and Rutin Powder from Buckwheat Herb | |
| JP6527744B2 (en) | Method for producing carrot extract | |
| KR20200016101A (en) | Method for producing the extracts of natural material using ethyl lactate | |
| Adam et al. | Physicochemical constituents and photochemical screening by GC-MS of Moringa oleifera seed grown in Blue Nile State, Sudan | |
| JP7482538B2 (en) | Method for producing compressed hot water extract from waste mushroom cultivation bed, and radical scavenger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160726 |