Научные публикации

Перспективы малотоннажной переработки кедровых орехов в продукты пищевого и технического назначения

Научные публикации
18.04.2012

Лесовосстановление сосны сибирской кедровой под пологом древостоев

Рассматривается развитие лесовосстановительных процессов. Исследованы процессы в кедровых лесах Горного Алтая. Даны характеристики естественного возобновления под пологом древостоев в преобладающих типах леса.
Ключевые слова: возобновление, сосна кедровая, восстановление, жизнеспособный, темнохвойный, насаждение, древостой, полог, контрольная площадка, естественное возобновление, вырубка, площади
15.04.2012

Естественное возобновление кедра сибирского под пологом материнских древостоев в условиях Горной Шории (Кемеровская область)

В статье рассматриваются процессы естественного возобновления кедра сибирского под пологом материнских древостоев в кедровниках разнотравных и кедровниках зеленомошного типа на юге Кемеровской области, Приводятся данные, полученные в ходе экспедиций 2002-2003 гг. на территорию Шорского Национального природного парка. В ходе анализа отмечается успешное сосуществование подроста кедра и пихты, а также высокая конкурентоспособность кедра на границе своего ареала. Выявлены определенные закономерности в количественном распределении подроста в зависимости от экспозиции склона (северная, восточная, южная, западная). Также рассматривается влияние на количество подроста высоты расположения на склонах, и особенностей склонового микрорельефа.
15.04.2012

Восстановление и направленное формирование кедровых лесов Западной Сибири

Лесовосстановление на вырубках темнохвойно-кедровых лесов с сохраненным подростом в Западной Сибири проходит удовлетворительно, молодого поколения достаточно для формирования сомкнутых насаждений. В зависимости от степени нарушенности условий местопроизрастания и сохранности предварительной генерации подроста формируются темнохвойные и лиственные фитоценозы. Структура вторичных древостоев и возобновления, произрастающего под пологом, определяет целесообразность отнесения их к потенциальным кедровникам. До достижения кедром возраста спелости необходимо рубками ухода регулировать структуру создаваемых насаждений. Количество приемов ухода и их интенсивность зависят от целевого назначения кедровников.
Ключевые слова: естественное возобновление, потенциальные кедровники, рубки ухода.
04.04.2012

Дендрохронологический анализ факторных полей состояния кедра (Pinus sibirica Du Tour) в Западной Сибири

Аннотация. На основе анализа сходства колебаний радиального прироста кедра на обширной территории Западно-Сибирской равнины определены параметры обусловливающих их экологических (прежде всего климатических) факторных полей: напряженность и протяженность, проницаемость географической среды, их внутриформационная модуляция, а также базисы устойчивости кедровой формации к полевым факторам. Рассмотрены особенности факторных полей для погодичных и многолетних колебаний прироста, широтно-зональные и долготные изменения их параметров.
Ключевые слова: Древесные кольца, колебания прироста, Западная Сибирь, зональность, лесные формации, кедр сибирский, устойчивость.
01.04.2012

Биоразнообразие, отбор и размножение кедровых сосен в плантационных культурах зеленой зоны Красноярска

В статье представлены результаты исследования географической изменчивости кедровых сосен (Pinus sibirica Du Tour и Pinus koraiensis Sieb. et Zucc.) при семенном и вегетативном размножении. Показано влияние видовой принадлежности подвоя на интенсивность роста прививочных плантаций. Приводятся данные анализа роста, формирования фитомассы и семеношения сосны кедровой сибирской местного происхождения в плантационных культурах зеленой зоны Красноярска в зависимости от биометрических показателей всходов и трехлетних сеянцев.

Химия растительного сырья. 1998. № 3. год
А. А. Ефремов

Решение проблем комплексной переработки растительной биомассы в ценные продукты пищевого и технического назначения особенно актуальны для Сибирского региона, на территории которого расположено до 19 % мировых запасов древесины. На территории РФ растет три вида кедровых сосен (кедров). Кроме кедра сибирского, на Дальнем Востоке широко распространен корейский, или маньчжурский кедр, а на северо-востоке Сибири – кедровый стланик или стланец.


Кедровая сосна сибирская занимает площадь около 40 млн га в РФ и 1.5 млн га в Монголии, а леса из кедровой сосны корейской – около 5 млн га в РФ и 11 млн га в Китае, Северной Корее и Японии. Кедровники Северной Америки занимают около 10 % площади всех кедровых левов [1].


Основные площади кедровников сосредоточены в Тюменской, Томской, Иркутской областях, Красноярском крае и Туве. Много горных кедровых лесов в Алтайском крае, Бурятии, Свердловской и Читинской областях, где кедр поднимается до высоты 700–800 м над уровнем моря. В Омской и Новосибирской областях кедр сибирский произрастает в северной их части отдельными разрозненными участками. На севере европейской части РФ чистых кедровников практически нет. Они распространены небольшими участками по 3–5 га. Небольшие кедровники имеются также в Республике Коми и в предгорных районах Северного Урала [2]. Данное рассмотрение позволяет заключить, что на территории Сибирского региона расположено до 60 % мировых запасов кедровой сосны и до 80 % мировых запасов кедровой сосны сибирской. Вследствие этого Сибирь может давать, по оценкам автора, в среднем около 10–12 млн тонн кедрового ореха ежегодно.


Кедровый орех – ценнейший пищевой продукт, который по калорийности, питательности и усвояемости превосходит мясо, хлеб, яйцо, коровьи сливки и другие. Из кедрового ореха также можно получать высококачественное кедровое масло, имеющее пищевое и техническое назначение. Для оценки перспектив переработки кедровых орехов в кедровое масло рассмотрим кратко данные по химическому составу кедровых орехов и характеристики масла, получаемого из ядер кедрового ореха.


В состав кедровых орехов из органических веществ входят жиры (жирное кедровое масло), азотистые вещества (в основном представлены белками), углеводы (крахмал и сахар), органические кислоты, дубильные вещества, витамины, а также минеральные вещества. В состав скорлупы, помимо клетчатки входят красящие вещества, лигнин, незначительное количество дубильных веществ, белки и жиры. Средний химический состав орехов сибирского кедра приведен в табл. 1.

ефр1.png

Воды в кедровых орехах после сбора обычно содержится около 36 %, после сушки до воздушно-сухого состояния – около 9.3 %.


Из табл. 1 видно, что ядро кедрового ореха – богатейший источник жира и по количественному содержанию практически не уступает семенам других масличных растений (табл. 2).

ефр2.png

Семена кедра сибирского содержат также значительное количество витаминов. Биологическая ценность ядер кедровых орехов обусловлена высоким содержанием тиамина (витамин В1) и токоферолов (витамин Е). Данные по химическому анализу показывают, что ядра кедровых орехов содержат в среднем 0.5–1.1 мг % витамина В1 и 40–60 мг % витамина Е.


Ценным элементом кедровых семян являются липоиды, особенно фосфотиды. Общее их содержание составляет в среднем около 1.3 %, что выше, чем у целого ряда масличных культур, и равноценно сое – наиболее богатому источнику фосфатидов среди растительного сырья.


Кроме того, в ядрах кедровых орехов содержится значительное количество минеральных веществ. Имеющиеся литературные данные показывают, что общее содержание металлов в ядрах кедрового ореха составляет в среднем 2.4–2.7 %. Установлено, что в семенах кедра присутствуют, как и у других орехоплодных пород, 5 макро- и 14 микроэлементов. Среди макроэлементов содержится фосфор, магний, кальций, натрий и калий, а среди микроэлементов – железо, марганец, медь, цинк и другие [4].


Таким образом, по своему химическому составу кедровые орехи относятся к уникальному высококалорийному питательному продукту, содержащему к тому же витамины и микроэлементы.


Высокое содержание в ядрах кедровых орехов жира (растительного масла), богатого витаминами, предопределяет их переработку с получением высококачественного кедрового масла для пищевых, медицинских и технических целей. Физико-химические показатели кедрового масла, полученного экстракцией диэтиловым эфиром (выход 60.0 %, время экстрагирования 4–5 час), приведены в табл. 3.

ефр3.png

Кедровое масло – прозрачная жидкость светло-желтого цвета, обладающее приятным ароматом и прекрасным вкусом. Кедровое масло относится к высыхающим маслам, так как в его составе преобладают глицериды жидких жирных кислот, причем содержание глицеридов с ненасыщенными жирными кислотами достигает 94.8 % (см. табл. 3). Индивидуальный состав ненасыщенных жирных кислот глицеридов кедрового масла указывает на содержание линолевой кислоты (60.3 %), линоленовой кислоты (25.6 %) и олеиновой кислоты (14.1 %).


Твердые жирные кислоты представлены пальмитиновой и стеариновой кислотами с общим их содержанием 5.2 %.


Как видно из данных табл. 3, получаемое кедровое масло наряду с высоким содержанием глицеридов ненасыщенных и насыщенных жирных кислот (97.0 %), содержит значительное количество витамина В (тиамина и рибофлавина), витамина Е (токоферола) и F (ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав глицеридов).


Ценным компонентом кедрового масла являются липоиды, особенно фосфатиды, содержание которых составляет 1.23 % и по этому показателю кедровое масло равноценно соевому маслу.


Наибольшая биологическая активность кедрового масла обусловлена высоким содержанием тиамина и токоферола. По этим показателям кедровое масло превосходит практически все известные пищевые продукты, содержащие указанные витамины (см. табл. 4).

ефр4.png

Таким образом, кедровое масло – ценнейший высококачественный пищевой продукт, содержащий наряду с глицеридами незаменяемых жирных кислот большое количество биологически активных веществ. Использование этого продукта в рационе питания человека, безусловно, необходимо для полноценной жизнедеятельности организма.


Кроме того, высокое содержание ненасыщенных жидких жирных кислот в составе глицеридов кедрового масла, обуславливает его практически полную аналогию с льняным маслом, имеющим достаточно широкое применение в технических целях.


Экспериментальная часть


Для получения кедрового масла использовали ядра кедрового ореха урожая 1997 г., собранного в Тасеевском районе Красноярского края. Измельченные ядра до размеров 1–2 мм исчерпывающе экстрагировали диэтиловым эфиром в аппарате Сокслета в течение 4–5 час. Полученный экстракт освобождали от эфира отгонкой последнего в вакууме и получали чистое кедровое масло со средним выходом 60.0 % в расчете на исходное высушенное при 55 оС сырье.


Количественное содержание свободных жирных кислот в кедровом масле определяли следующим образом. 20 г масла смешивали с 20 мл 5 % водного раствора KOH. После тщательного перемешивания при 20 оС с образованием солей свободных кислот водную фазу отделяли от масла, дважды экстрагировали диэтиловым эфиром для удаления следовых количеств масла. Полученный таким образом водный раствор солей свободных жирных кислот подкисляли серной кислотой до рН 4–5 и трижды экстрагировали диэтиловым эфиром. Полученные свободные кислоты метилировали с использованием диметилсульфата [5] и и определяли индивидуальный состав методом газо-жидкостной хроматографии на колонке хроматон NAW-HMDS+ %5 FFAP с программированным подъемом температуры от 100 до 200оС (хроматограф Хром-5, детектор – пламенно-ионизационный, пламя – водород + кислород).


Индивидуальный состав кислот, входящих в состав глицеридов, определяли после полного омыления кедрового масла в количестве 20 г 100 мл 7 % спиртовым раствором KOH. Полученные соли кислот переводили в водную фазу, подкисляли серной кислотой и трижды извлекали диэтиловым эфиром. Индивидуальный состав кислот, входящих в состав глицеридов, определяли методом газо-жидкостной хроматографии после их метилирования диметилсульфатом.


Содержание витаминов А (каротиноидов), В1 (тиамина) и Е (токоферола) в кедровом масле определяли по общепринятым методикам количественного анализа витаминов [6]. Воспроизводимость количественного определения отдельных компонентов составляла 98.5–99.0 %.


Список литературы


1. Лесная энциклопедия. Т. 1. М., 1986. 563 с.

2. Бех И.А., Таран И.В. Сибирское чудо-дерево. Новосибирск, 1979. 126 с.

3. Кутузов П.К.. Богатства кедровой тайги. Красноярск, 1955. 79 с.

4. Семена кедра сибирского / Под редакцией Н.Е. Судачковой. Новосибирск, 129 с.

5. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод, М., 1984. 447 с.

6. Фердман Д.Л., Сопин Е.Ф. Практикум по биологической химии. М., 1957. 292 с.


Просмотров: 10831

Возврат к списку

 
Наверх