Технология и товароведение продуктов малоотходной переработки хвойной древесной зелени

Петренко Елена

Нарастание запасов древесной зелени на отдельных деревьях в процессе онтогенеза ведет к повышению ее количества в фитоценозе. Обработка статистических данных позволяет оценить возрастную динамику накопления биомассы отдельных органов сибирских хвойных древостоев [243, 295]. Результаты оценки ресурсов охвоенных побегов на 1 га пихтовых фитоценозов разного возраста приведены в табл. 2. 10 [158].

Таблица 2. 10

Запасы древесной зелени в пихтовых насаждениях разного возраста лесостепной зоны Средней Сибири

Максимальное

накопление охвоенных побегов отмечается в перестойных древостоях, где их запасы почти в три раза больше по сравнению с подростом. Определение количества древесной зелени на 1 га насаждений дает возможность ориентировочно оценить его ресурсный потенциал, в частности по эфирному маслу, что важно для практических целей.

Содержание эфирного масла в охвоенных побегах определяется также возрастом хвои [85]. Наиболее богата им хвоя первого года. При старении происходит его постепенное снижение, так что в хвое 4–5-го года содержание масла сокращается на 30–40%. Снижение вклада происходит преимущественно за счет испарения и частичного осмоления. Такая динамика логично объясняется уменьшением активности фотосинтетических процессов в клетках.

Кроме того, на выход и качество масла серьезное влияние оказывают условия хранения древесной зелени и их продолжительность перед переработкой сырья. Г. Н. Черняева [285] приводит сведения об ухудшении этих показателей при увеличении срока хранения охвоенных побегов (табл. 2. 11).

Таблица 2. 11

Влияние срока хранения древесной зелени пихты на выход и качество эфирного масла

Результаты анализа свидетельствуют о существенной потере масла при сокращении в нем борнилацетата и повышении борнеола при хранении, за исключением первых 10 дней. Изменение вклада компонентов объясняется омылением борнилацетата с образованием борнеола. Потери масла связываются с их испарением. Обращается внимание на снижение темпов его убывания: в первые 10 дней эксперимента – на 0, 15 % (0,015 %/дн), последующие 20 дней – на 0, 15 % (0,008 %/дн) и 150 дней – на 0,83 % (0,005 %/дн). Эти данные отличаются от закономерности, выявленной в более поздних исследованиях, согласно которым убыли эфирного масла предшествует существенное повышение его содержания [158, 301]. В летнее время его максимум отмечается на 1–3-е сутки хранения, зимой – возрастает до месяца.

Помимо древесной зелени пихты серьезным источником получения эфирного масла может служить кора пихты сибирской. Ее значимость в жизни растения отличается коренным образом, что делает не совсем понятным наличие в коре летучих терпеноидов. Если роль охвоенных побегов как генератора необходимых растению продуктов очевидна, то биологические функции коры пока недостаточны понятны.

К коре относится наружная часть ствола и ветвей, окружающих древесину. Ее максимальная толщина у основания перестойных деревьев, которая постепенно уменьшается к вершине, а ее минимальное значение – у ветвей. Кора приспевающих, спелых и перестойных деревьев условно разделяется два слоя: мертвую внешнюю корку и живую внутреннюю – луб, или флоэму [122, 273]. Корка состоит из пробки, пробкового камбия и феллодермы, за которой располагается первичная кора. Последняя может содержать хлоропласты. Основной функцией внешней коры является защита древесины и луба от механических повреждений и других неблагоприятных факторов [122, 273].

В первичной коре молодых, а иногда и приспевающих деревьев отмечается наличие смоляных ходов, которые в дальнейшем превращаются в смоловместилища. В коре пихты сибирской они имеют округлую форму. В местах их скопления смоловместилища связываются между собой узкими смоляными ходами.

Основной функцией живых клеток внутренней коры является транспортирование воды с находящимися в ней питательными веществами из кроны в корневую систему. Кроме того, ее роль заключается в способности запасать питательные вещества [200].

Химический состав корки и луба отличается существенным образом [200]. В этой связи при научных исследованиях и в некоторых практических случаях кора пихты разделяется на составные части. При получении эфирного масла она используется без разделения.

В практическом плане кора обладает серьезным достоинством, поскольку запасы окорки концентрируются в локальных точках на территории предприятия и, следовательно, не требуется дополнительных затрат на ее сбор и транспортирование для переработки.

Кора пихты подобно древесной зелени также является многотоннажным отходом. В зависимости от вида заготовки она разделяется на кору, которая снимается со стволовой древесины с помощью лопатки или топора, и окорку. Их различие заключается в доле находящейся вместе с ней древесины. Минимальное количество древесины будет при заготовке коры лопаткой, больше – топором и максимальное количество (до 30%) – с использованием корообдировочных станков. В этом случае в ее массе происходит снижение эфирного масла.

Существенную роль на выход эфирного масла оказывает и продолжительность пребывания сырья перед переработкой. Влияние способа заготовки и срока хранения коры на его содержание иллюстрирует табл. 2. 12.

Таблица 2. 12

Влияние способа заготовки и продолжительности пребывания перед переработкой на выход эфирного масла

При заготовке коры лопаткой выход эфирного масла по сравнению с ее заготовкой топором возрастает на 0, 16 %, т. е. почти на 10%_отн.. Помимо балласта в виде древесины снижение выхода объясняется увеличением числа поврежденных смоловместилищ в коре при работе топором.

Вклад коры оценивается от 10 до 25 % от массы ствола. При переработке деловых сортиментов с диаметром ствола 20 см и выше интервал сокращается с 11 до 14 см. Толщина коры при этом уменьшается с 13,5 до 6,5 мм. Данный показатель существенно изменяется по высоте дерева [34, 67, 232]. При удалении от комля толщина коры заметно убывает. У дерева с диаметром 60 см толщина у основания 17 мм, на половине – 11 мм и на 3/4 высоты – 8 мм. Для коры в эксплуатируемых пихтовых древостоях в среднем масса коры оценивается в 12–14 % от массы дерева, а ее плотность равна 0,47 т/м³.

В отличие от других хвойных деревьев в пихте сибирской смоляные ходы находятся не в древесине, а в коре, где они проявляются в виде желваков (вздутий) [232]. В них содержится живица, летучая часть которой является коровым пихтовым маслом. При проколе желвака заостренной трубочкой живица вытекает. В течение сезона с одного дерева можно добыть 100–300 г этого продукта. Коровое масло можно получить отгонкой как из живицы, так и непосредственно из пихтовой коры [285].

Отметим, что в коре пихты сибирской существует два типа смоловместилищ, присутствие которых в основном определяется возрастом деревьев. Мелкие смоловместилища, образующиеся при слиянии смолоходов, присущи молоднякам и средневозрастным насаждениям. В спелых и перестойных деревьях они объединяются, в связи с чем укрупняются. Их число при этом сокращается до 13–15 шт. [232].