ОСОБЕННОСТИ ЦЕЛЛЮЛОЗ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСТЕЙ МИСКАНТУСА СОРТА СОРАНОВСКИЙ

Определен химический состав мискантуса (Miscanthus sinensis Andersson) сорта Сорановский двух урожаев 2011 и 2012 гг.: растения в целом, листа и стебля отдельно. Установлено, что в обоих случаях целлюлоза превалирует в стебле мискантуса, а нецеллюлозные компоненты (жировосковая фракция, зола, лигнин) – в листе. Впервые получены образцы целлюлозы из листа и стебля мискантуса отдельно двумя способами (азотнокислым и комбинированным). Установлено, что наиболее качественная целлюлоза получается из стебля. Так, целлюлоза, полученная из стебля азотнокислым способом, обладает лучшим качеством, чем целлюлоза из листа, что выражается в высоких значениях содержания α-целлюлозы (94,4 % против 91,7 %) и степени полимеризации (800 против 580), а также в низких значениях массовых долей нецеллюлозных компонентов: зола (0,07 % против 1,01 %), кислотонерастворимый лигнин (0,45 % против 1,51 %). Прослеживается та же закономерность с целлюлозами, полученными комбинированным способом: целлюлоза из стебля характеризуется более высоким качеством, чем из листа, а именно: высокие значения степени полимеризации (1 040 против 640) и низкие массовые доли нецеллюлозных компонентов: зола (0,14 % против 0,75 %), кислотонерастворимый лигнин (0,88 % против 4,12 %), пентозаны (6,38 % против 8,53 %). Очевидно, что целлюлоза, полученная азотнокислым способом, может быть пригодной для химических модификаций, в том числе для нитрования; целлюлоза, полученная комбинированным способом, может найти применение в бумажной отрасли.

1. Будаева В.В., Митрофанов Р.Ю., Золотухин В.Н., Архипова О.С. Свойства целлюлозы мискантуса // Ползуновский вестник. 2010. № 3. С. 240–245.

2. Будаева В.В., Митрофанов Р.Ю., Золотухин В.Н., Сакович Г.В. Новые сырьевые источники целлюлозы для технической химии // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2011. № 7. С. 205–212.

3. Булаткин Г.А., Митенко Г.В. Перспективная энергетическая культура – мискантус китайский // Экол. вестн. России. 2013. № 7. С. 31–36.

4. Гисматулина Ю.А., Будаева В.В., Золотухин В.Н. Получение и свойства целлюлозы, пригодной для нитрования // Перспективы создания и применения конденсированных высокоэнергетических материалов: докл. IV науч.-техн. конф. молодых ученых. Бийск, 27–28 сентября 2012. Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2012. С. 30–44.

5. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, мискантус сорта Сорановский № 8854628, 2013 г., http://www.gossort.com/reestr/new_sort.html.

6. ГОСТ 25438-82. Целлюлоза для химической переработки. Методы определения характеристической вязкости. Изд. официальное. М: Изд-во стандартов, 1982. 20 с.

7. ГОСТ 10820-75. Целлюлоза. Метод определения массовой доли пентозанов. Изд. официальное. М.: Изд-во стандартов, 1991. 8 с.

8. ГОСТ 30418-96. Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава. Изд. официальное. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1998. 6 с.

9. ГОСТ 595-79. Целлюлоза хлопковая. Технические условия. Изд. официальное. М.: Изд-во стандартов, 2002. 14 с.

10. Жегров Е.Ф., Милехин Ю.М., Берковская Е.В. Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 2. Технология. М.: РИЦ МГУП им. И. Федорова, 2011. С. 57–59.

11. Иванов С.Н. Технология бумаги. Изд. третье. М.: Школа бумаги, 2006. С. 33–35.

12. Кроткевич П.Г., Шумейко К.И., Волошина Л.А., Нестерчук Е.Н., Петрунь И.И. Морфологические особенности и химический состав Miscanthus sinensis Anderss. как сырья для целлюлозно-бумажной промышленности // Растит. ресурсы. 1983. Т. XIX. Вып. 3. С. 321–323.

13. Лендьел П., Морваи Ш. Химия и технология целлюлозного производства: Пер. с нем. Ф.Б. Дубровинской / Под ред. А.Ф. Тищенко. М.: Лесн. пром-сть, 1978. С. 131–133, 447–450.

14. Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1962. 711 с.

15. Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ. Ч. II. СПб.: НПО «Профессионал», 2006. 1142 с.

16. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Экология, 1991. С. 73–75, 79–80, 106–107, 161–164.

17. Ткачева Н.И., Морозов С.В., Григорьев И.А., Могнонов Д.М., Колчанов Н.А. Модификация целлюлозы – перспективное направление в создании новых материалов // Высокомолекулярные соединения. 2013. Сер. Б. Т. 55. № 8. С. 1086–1107. DOI: 10.7868/S0507547513070179.

18. Шахмина Е.В. Адаптация нового целлюлозного сырья к технологиям химической промышленности // Современные проблемы технической химии: Матер. докл. Всерос. науч.-техн. конф. Казань, 21–23 ноября 2003. Казань: КГТУ, 2003. С. 231–232.

19. Шумный В.К., Вепрев С.Г., Нечипоренко Н.Н., Горячковская Т.Н., Слынько Н.М., Колчанов Н.А., Пельтек С.Е. Новая форма мискантуса китайского (веерника китайского, Miscanthus sinensis Anderss.) как перспективный источник целлюлозосодержащего сырья // Вавилов. журн. генет. и селекции. 2010. Т. 14. № 1. С. 122–126.

20. Якушева А.А. Нитраты целлюлозы из российского мискантуса // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: Матер. 5-й Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием. Бийск, 24–26 мая 2012. Бийск: Изд-во Алт. гос. тех. ун-та, 2012. Ч. 1. С. 186–190.

21. Якушева А.А. Свойства нитроцеллюлоз из хлопка и плодовых оболочек овса // Ползуновский вестник. 2013. № 3. С. 202–206.

22. Brosse N., Dufour A., Meng X., Sun Q., Ragauskas A. Miscanthus: a fast-growing crop for biofuels and chemicals production // Biofuels, Bioprod., Bioref. 2012. V. 6. I. 5. P. 580–598. DOI: 10.1002/bbb.

23. Jones M.B., Walsh М. Miscanthus: For Energy and Fibre. Published by Earthscan, 2001. 192 p.

24. Somerville C., Youngs H., Taylor C., Davis S.C., Long S.P. Feedstocks for lignocellulosic biofuels // Science. 2010. V. 329. P. 790–792.

25. Sun R.C. Cereal Straw as a Resource for Sustainable Biomaterials and Biofuels – Chemistry, Extractives, Lignins, Hemicelluloses and Cellulose. Elsevier, 2010. Р. 30.

26. Villaverde J.J., Domingues R.M.A., Freire C.S.R., Silvestre A.J.D., Pascoal Neto C., Ligero P., Vega A. Miscanthus × giganteus extractives: a source of valuable phenolic compounds and sterols// J. Agric. Food Chem. 2009. V. 57. No. 9. P. 3626–3631.