植物原料を処理する物理的プロセス。 植物廃棄物の処理方法

「群れを走る夢の本」というテーマの記事では、...に関する最新情報が提供されます。 03.06.2019

チャーチャー

油抽出物の標準化は、有効成分の含有量、酸価(遊離酸の含有量)、投与量の正確さに従って行われます。 別の記事で示されている場合、抽出物の調製に使用された抽出剤の残留含有量が測定されます。

ストレージ。 オイル抽出物は密封された暗いガラス容器に入れ、光から保護され、涼しい場所に保管されます。

セントジョーンズワートの油抽出物(Extractum Hyperici oleosum)、セントジョーンズワート -

オイル(Oleum Hyperici)は、下腿の栄養性潰瘍の治療に提案されています。 抽出はジャケットを備えたパーコレーターで行われます。

熱湯(55~65℃)がシャツに供給され、パーコレーターが加熱されます。 濾布バッグに入れた砕いたセントジョンズワートを抽出装置に投入し、60〜65℃に加熱したヒマワリ油をポンプで送り込みます。 温注入は3時間行われます。 この後、油を抜き、草を圧搾します。 得られた油抽出物は濾過され、さまざまな基剤をベースにした軟膏の調製に使用されます。 セントジョンズワートオイルの治療効果は、植物に含まれるジアントロン、ヒペリシン、プソイドヒペリシン誘導体、フラボノイド、エッセンシャルオイル、樹脂状物質のフィトン破壊効果と関連しています。

8.7. 医薬品の複雑な処理

植物化学物質の生産における緊急の問題は、植物原料の複雑な処理です。 食品、製薬、エッセンシャルオイル業界では、植物原料が非常に非効率的に使用されています。 果物やベリーからジュース、エッセンシャルオイル、生物学的に活性な物質を取り出した後の大量の生産廃棄物は、実際にはゴミ捨て場に捨てられています。 この廃棄物を合理的に利用すれば、同じ物体から多くの生理活性物質や貴重な食品を得ることが可能になります。

ウクライナおよびその他の CIS 諸国の医薬品市場の最近の状況は、植物化学物質の必要性が増大していることを特徴としています。 MPの自然保護区の減少、MPの栽培のための専門組織の部分的または完全な欠如、そして主にその不合理な使用が原因であることを背景にしています。

チャーチャー

この用途では、物理化学的特性と治療効果が異なるさまざまなグループの生理活性物質が廃棄物プラントの原料中に残ります。

医薬品の使用効率の向上は、漢方薬の生産技術の向上、複雑な処理に廃棄物を利用する、剤形の範囲を拡大する、または生産量を増やすことによって達成できます。

原材料の合理的な使用の分野の 1 つは、

そして 製造される医薬品のコストを削減するには、医薬品の複雑な加工技術の開発が必要であり、これにより、1 つの植物体から複数の薬理活性物質や薬物を得ることが可能になります。 この場合、薬物を適切に調製した後、異なる極性の抽出剤で抽出します。たとえば、最初は液化ガスと低沸点有機溶媒、次にアルコールや有機溶媒で抽出します。アルコールと水の混合物、水または無機物質の水溶液。 この技術により、いくつかの複合体を得ることが可能になります。 脂溶性ビタミン、ステロール、 脂肪酸; トリテルペン

そして ステロイドサポニン; ポリフェノール化合物。 配糖体; 高分子量化合物 - 多糖類、タンパク質など。

近年、国立医薬品科学センター(ハリコフ)では、医薬品を加工するための技術が開発され、食品産業廃棄物(チョークベリーの果肉、ナナカマドの果実、シーバックソーンなど)から生物活性物質を得ることが可能になった。トマト)異なる極性の溶媒による逐次抽出によるものであり、これに基づいて開発されました。 さまざまな薬理作用。 はい、に基づいてチョークベリー開発:チョークベリーオイル(物質)。 アロメリン軟膏; チョークベリーバーム; 濃厚なアロニア抽出物とタンパク質多糖類複合体。 食品および製薬業界での使用が推奨される染料。 総合的な処理により ナナカマドの果実親水性および親油性の濃縮物が分離されました。 ソルビリン – カロチンを含む油性薬物。 ナナカマド油を配合した坐剤。 タンパク質多糖類画分と抗硬化薬リコペルシコールはトマトの種子から得られました。 コム

チャーチャー

ブドウの種子、ユーカリの葉、セージなどから製剤を得るには、統合的なアプローチが使用されます。

したがって、1種類の原料から異なる化学的性質の物質を単離することが可能であり、それに基づいて異なる薬理学的方向性の薬物が作成され、溶液、軟膏、座薬、カプセル、抽出物、顆粒などのさまざまな剤形が開発されます。シロップ、生物学的に活性な添加物、化粧品。

原材料の複雑な処理の例としては、ローズヒップとシーバックソーンからの製剤の製造が挙げられますが、原材料は果肉と種子に分割され、別々に抽出されます。

8.7.1. シーバックソーンの準備

シーバックソーン果実の複雑な処理により、次の調製物を得ることが可能になります。

シーバックソーンの果実からのジュース

シーバックソーン油

シーバックソーン種子油、シーバックソーンオイルと呼ばれる

ビタミンR濃縮物

原料はシーバックソーン (Fructus Hippophaеs) の成熟した果実で、通常ベリーと呼ばれるジューシーな偽核果です。 果実は冬の初めに収穫され、霜が降りると渋みや苦味がなくなり、甘酸っぱくなります。 果実はジューシーなオレンジ色で、種子が約 16% 含まれ、果肉には脂肪油が約 9% 含まれています。

リストされている薬剤は、次の 3 つの技術スキームに従って入手できます。

スキーム 1 による最終生成物は、ヒマワリ油で抽出して得られる「シーバックソーン油」と呼ばれる製剤です。

技術スキーム2によれば、果肉または個別の種子の抽出は有機溶媒を使用して実行されます。

スキーム 3 では、液化ガスを使用して原料を抽出します。(フレオン-12)は、国立文学研究センター(SSC)(ハリコフ)で開発された技術を使用しています。

チャーチャー

1. ヒマワリ油による抽出によるシーバックソーン製剤の入手

このスキームはビイスクビタミン工場(ロシア、ビイスク)で開発および実施され、2種類の薬剤のみの生産を可能にしています。

シーバックソーンの果実から果汁を抽出します。 新鮮または解凍済み

生まれたシーバックソーンの果実はコンベアによって破砕機に送られ、そこで破砕プロセス中に(種子の完全性を乱すことなく)遊離の果汁が分離され、ポンプによって除去されます。 砕いた果物をベルトまたはフィルターメッシュで作られた特別な袋に入れ、遠心分離機に35〜40分間置きます。 遠心分離機からの絞り汁は沈殿タンクに送られ、生のシーバックソーン果肉は乾燥のために送られます。 遠心分離中に、果肉の微細な懸濁粒子の形をした固相(乾燥物質の 5 ~ 10%)がジュースに入ります。 果汁収率は約70%です。

ジュースクレンジング。 ジュースを 24 時間放置すると、2 つの層に分離します。下層は清澄になり、上層は圧縮された果肉になります。 果肉層を除去した後、清澄された果汁は分離器に送られます。 分離器内で形成された沈殿物(フュージ)は、先に分離されたパルプとともに乾燥のために送られます。 分離された果汁は、直ちに低温殺菌された後、包装およびラベル貼りの段階に送られます。

生パルプと毛羽立ちのあるパルプを乾燥させます。 これらの中間生成物は、

約50%の水分を含むため、真空ローラー乾燥機で残留水分含有量が3~7%になるまで乾燥させます。 穏やかに乾燥させると、熱分解によるカロテノイドの損失は 15% を超えません。

乾燥パルプの抽出。抽出は、ジャケットを備えた一連のパーコレーターで向流定期抽出法を使用して実行されます。 熱水(55~65℃)がジャケットに供給され、パーコレーターが加熱されます。 濾布バッグに入った乾燥パルプが最初の抽出装置に投入され、60〜65℃に加熱されたヒマワリ油がポンプで送り込まれます。 温注入は1.5時間行われます。 2 番目のパーコレーターにパルプを装填した後、オイルを最初のディフューザーに送り込みます。 後続のすべてのパーコレーターへの装填と注入は同様の方法で実行されます。 抽出プロセスは向流で実行されます。 最初の抽出装置から最後の抽出装置に移動するにつれて、果肉の脂肪油を溶解するひまわり油とそれに含まれるカロテノイド、トコフェロールなどが濃縮されます。 同時に

チャーチャー

逆に、パルプ中のこれらの物質と天然油の濃度は減少します。

カロテノイドとトコフェロールの含有量に関する AAND 要件を満たす最後のパーコレーターから油抽出物が得られると (24 時間後)、最初の抽出器がオフになり、「最終」油と呼ばれる使用済み油とミールが排出されます。荷降ろされます。 「終わり」の油はひまわり油とともにフィードタンクに戻ります。 新鮮な原材料が最初の抽出器に装填され、そこに後者からの抽出物が供給され、新鮮な油が 2 番目のパーコレーターに供給されます。 最終製品の次の部分は最初のパーコレーターから得られます。 その後の最終製品の排出は、新鮮な原材料が充填される「ヘッド」抽出装置から実行され、新鮮な抽出剤は最も消耗した原材料を含む「テール」抽出装置に供給されます。

シーバックソーン油の入手。「拡散」オイルと呼ばれる最終製品の量は毎回、抽出装置内の原材料の質量と等しくなければなりません。 油抽出物は結合され、標準化されています。カロテンとカロテノイドは少なくとも 0.13 ~ 0.18% でなければなりません。 トコフェロール0.11%以上。 クロロフィル化合物は0.1%以下。 酸価が14.5以下。 抽出物にさらに多くの活性物質が含まれている場合、「ターミナルオイル」がそれに追加されます。 ブレンドを実施します。 この後、抽出物を濾過し、100 ml の暗色のガラス瓶に詰めます。

シーバックソーン油の収率は80〜85%、カロテノイドは78〜88%です。 製剤「シーバックソーンオイル」は油状の液体です

骨はオレンジがかった赤色で、総カロテノイド含有量(β-カロテン換算)は少なくとも 1.8 g/l、酸度は 14.5 以下です。

この技術の欠点は、原材料が完全に消費されず、一部のカロテノイドとビタミン P および E が果肉中に残ることです。

油回収。使用済みパルプには最大 50% のヒマワリ油が含まれているため、抽出のためにスクリュー プレスに送られます。 プレスの稼働中は、油の抽出を促進するために温度が 70 ~ 90 °C 以内に維持されます。 プレス機で絞り出された油を廃油といいます。 遠心分離機で浮遊不純物を取り除き、抽出に再利用します。 得られた圧縮パルプは、約 7 ~ 10% のヒマワリ油、残りのパルプ、カロテノイド、トコフェロール、およびビタミン P を含み、畜産業でマルチビタミンとして使用されます。

チャーチャー

2. 有機溶媒による抽出によるシーバックソーン調製物の取得

シュナイドマン L.O. と彼の同僚は、有機抽出剤を使用したシーバックソーン果実の複雑な加工のための別のスキームを提案しました。 このスキームには次の段階が含まれます。

ジュースを入手します。 シーバックソーンの果実は選別され、腐った果実や低品質の果実が取り除かれ、その後蒸気で湯通しされます。 ベリーはコンベヤーを介して破砕機とジュースを絞るためのローラープレスに供給されます。 果汁は果肉の侵入を防ぐ特殊なフィルターを通過し、収集タンクに送られます。 得られた果汁は分離器に移されて油が分離され、分離器からミキサーに移されて精製され、そこで果汁の 5 重量%の量の EDE-10 P 陰イオン交換体と混合され、フィルターに送られます。プレス。 果汁はフィルタープレスからコレクターを通って瓶詰めラインに流れます。

分離器からのシーバックソーンパルプからの油は吸引フィルターに送られ、その後コレクションに送られ、瓶詰めラインに送られてボトルに入れられます。

パルプの乾燥。 パルプは真空ローラー乾燥機に供給され、乾物含量が 90% になるまで乾燥されます。 乾燥した果肉は粉砕機で粉砕され、分離機に移送され、そこで空気を吹き付けることによって種子と果肉が分離され、個別に処理されます。

果肉から油を抽出します。 果物の果肉を粉砕して粉末にしたものです

衝撃を与え、冷凍機、凝縮器、蒸発器、捕集器を備えた循環装置で抽出される。 抽出は、約40℃の温度で4〜5倍量の塩化メチレンを用いて行われる。溶媒はエバポレーターで留去され、エバポレーターからの油は塩化メチレン残渣を蒸留するための真空装置に移される。二酸化炭素環境下(生理活性物質を酸化から保護するため)、650~700 mmHgの圧力で少量の水を加えること(低温で抽出剤を除去するため)。 真空下で。 オイルは真空装置からポンプで収集タンクに送られ、そこから包装のために送られます。

1990 年 4 月 7 日付けのソ連閣僚理事会決議第 335 号によると、 組織構造 1990 年に「産業および原子力エネルギーにおける安全な作業を監督するソ連国家委員会」に基づき、ソ連ゴスプロマートナゾルの組織内にベーカリー製品企業監督総局が組織されました。

監督制度の創設に先立ち、製パン会社では極めて憂慮すべき状況が発生した。 1971年から1990年までに、ソ連の穀物製品システムの企業で104件の爆発が発生した。飼料工場で42件、エレベーターと穀物乾燥機で34件、製粉工場で28件。この場合、395人が負傷し、うち101人が死亡した。 。 最も深刻な結果(建物構造の破壊、 技術的な装置、人命の損失)はエレベーターと製粉所で発生しました。 これはある程度、これらの施設が無許可で設計および建設されたという事実によるものです。 必要な資金爆発安全要件が業界規制に完全に反映されていないため、建物や構造物の爆発保護。 さらに、これらの事態の発展は、管理者、エンジニアリングおよび技術者および作業員の両方が、生産施設および穀物貯蔵および加工施設の運転中の爆発安全性を確保する分野における知識レベルが低かったことによって促進されました。

1990年から実施 国家監督ベーカリー製品システムの企業の安全状況を監視し、労働災害の原因とその防止策に関する技術部隊の専門知識を高めることは、これらの施設での事故と負傷の大幅な減少に貢献しました。 つまり、1990年から2000年にかけて。 30件の事故が記録されました。

1997 年まで、監督対象企業のリストには、火災および爆発の危険性に関してカテゴリー「B」に分類される生産設備および施設を備えたベーカリー製品システムの企業のみが含まれていました。 1997年の発効に伴い、 連邦法 1997 年 7 月 21 日付 No.116-FZ「危険な生産施設の労働安全について」により、監督範囲は、部門の従属、組織的関係にかかわらず、生産施設および穀物貯蔵および加工施設のリストに含まれるすべての企業を含むように拡大されました。そして法的形式と財産を形成します。 醸造、製パン、パスタ産業、および国内の農産業複合体の企業の危険な生産施設(HPF)が監視下に置かれた。

1993 年 1 月 1 日の時点で、監督対象企業の数は 923 社でした。2000 年から 1916 年 1 月 1 日の時点では、2,900 社以上の企業がすでに国家の管理と監督下にあり、エレベーターや飼料工場など 7,200 か所以上の危険な生産施設を運営していました。 、製粉工場や穀物工場、アルコールや醸造所の製造など。2010年には、組織の数( 法人) ロステクナゾールが監督した工場原材料の保管および加工のための爆発および火災の危険のある施設で稼働している工場の原材料の保管および加工のための危険な生産施設は 400 か所以上を含め、約 14,000 か所以上に達した。木工産業の工場(現場)と、亜麻、織物、繊維、紡績産業からの原材料の開梱と仕分けを行う約 20 の作業場(現場)。

工場の原材料を保管および加工する施設を運用する際の最も重要な課題の 1 つは、特に生産プロセスでは可燃性粉塵の放出が伴い、緊急事態(粉塵爆発)のリスクが高まるという事実を考慮すると、爆発の安全性を確保することです。 )、緊急事態(不測の事態)が発生した場合、人々の生命と健康を脅迫します。

爆発特性において炭化水素と液化ガスの水蒸気・ガス・空気混合物に劣らない粉塵・空気混合物の形成は、これらの企業の技術プロセスの危険性を示す最も重要な兆候であるが、それだけではない。 企業において、圧力下で動作する大量の機器、昇降機構、ガス消費システム、複雑なエネルギー供給システムおよび複合施設を粉塵と空気の混合物と組み合わせて使用​​すると、爆発性産業の特性、つまり粉塵とガスと空気の混合物が大幅に増加する可能性があります。その特性は、粉塵とガスと空気の混合物の両方の爆発の危険性を大幅に上回ります。

監視対象施設のかなりの部分は、20 世紀の 1960 年代から 1980 年代に稼働しました。 過去数年間、その多くは設備やエネルギー施設の更新、近代化、技術的な再設備に十分な注意を払ってこなかったため、固定資産に著しい損耗が生じています。 これらすべては、粉塵を発生する産業のこれらの施設と技術プロセスの運転に常に伴う累積的な危険を特徴づけており、したがって、それらの安全な運転を確保するという問題は関連性を失うものではありません。

1997 年以来、業界企業における安全要件の規制は、1997 年 7 月 21 日の連邦法に従って実施されてきました。 国家監督の確立に伴い、事故や傷害を防止することを目的とした爆発安全規則、指示、方法が開発されました。 指定された規制枠組みの要件に従って作業を組織し、国家管理を実施したことにより、植物原料の監視付き保管・加工施設の運用中の事故や死亡事故の減少に貢献しました。 2003 年以降、工場の原材料を保管および加工するための爆発および火災の危険のある施設の労働安全を確保するための優先措置の特定が、企業における認証によって促進されています。 技術的手段機器、建物、構造物の爆発安全性。

したがって、2002 年から 2010 年までに、これらの施設では 20 件の事故が発生しましたが、その 90% 以上は爆発に関連していませんでした。 1997 年以来、植物原料の爆発性および火災危険性のある保管および加工施設 (木材加工施設を含む) で粉塵爆発が合計 7 件発生しました。 植物由来.

2010 年には 3 件の事故が発生しました。内訳は、木工企業で 2 件の火災 (電気機器の動作中の要件違反) と 1 件の木粉塵爆発でした。 死傷者は出ず、直接的な物的被害は3,500万ルーブルを超え、被害額は3,500万ルーブルを超えた。 生態環境登録されていません。

2011 年 9 か月間、事故や事故が発生しました。 致命的火災や爆発の危険のある施設で保管および加工された植物原料は存在しませんでした。 同時に、100件を超えるインシデントが登録され、その約80%は技術機器の故障または損傷(吸引システム、コンベア、エレベーターのファンの作動部分の破壊、遠隔温度制御の誤動作)に関連していました。サイロ内のデバイス)、残り - 技術的プロセスモードからの逸脱。

適切な条件下では、事故はさまざまな緊急事態を引き起こし、人員の負傷につながる可能性があるため、これらの事故の原因の分布には若干の懸念が生じます。

現在、施設運用中の安全要件の遵守に関する監督と管理は、行動計画の実施を含め、ロステクナゾールによって定期的に実施されており、多くの企業はその枠組みの中で、通常は必要のない作業を実施している。多額の財務コストがかかり、大規模な技術的再設備(爆発放電装置、速度制御リレー、エレベータベルトの暴走監視装置、スクレーパーコンベヤの開回路監視装置、磁気保護を備えた技術装置の装備)を伴わない。 、など)。

施設の稼働中の労働安全を規制するために法的に確立された手順は、通常に従います。 施設を運営するすべての組織は、危険な生産施設の稼働中に危害を引き起こす責任のリスクに対する保険契約、緊急対応および人員保護計画、産業安全要件の遵守に関する生産管理に関する規制、爆発安全技術データシートおよび行動計画を結んでいます。施設を産業安全規制要件に適合させます。 連邦法第 11 条「危険な生産施設の労働安全について」に従って、ロステクナゾールが監督する施設を運営するほぼすべての企業は、労働安全要件の遵守に関して生産管理を組織しており、生産管理の組織に関する規制が策定されています。ロステクナゾールの領土団体と合意した。 所定の方法で、生産管理を組織し、実行する責任者が任命されています。

遺跡 困難な状況従業員数が少ない企業の生産管理組織では、本質的に形式的なものになることがよくあります。 原材料を保管・加工する工場の多くでは、労働安全管理体制が未だ整備されていない、あるいは生産管理組織のみに限定されており、企業全体の管理構造と有機的に結びついていない。

火災や爆発の危険がある木材加工施設において 特別な注意産業安全分野の管理者、専門家、基本的な専門職の労働者の訓練と認定の問題に専念しています。 発達 テクニカルパスポート爆発安全性、緊急対応計画、吸引ネットワークおよび空気圧輸送設備のパスポート。

これらの産業の対象物にとって問題となるのは、合板、繊維板、合板の製造工場の敷地を(プロジェクト文書によると)適切な計算上の正当性なしに火災および爆発の危険性のカテゴリー「B」に分類していることである。

工場の原材料を保管および加工する危険施設の労働安全を確保する上での主かつ重大な問題には、既存の生産施設の近代化や固定資産の更新のペースが不十分であり、これらが施設の物理的な損耗に寄与していることが挙げられます。

施設の運用の適切な安全性を確保するためには、それを補う組織的および技術的対策の開発と実施に限定され、施設を確立された要件に準拠させるためには多大な作業が必要となる場合がよくあります。巨額の設備投資を必要とする措置が講じられていないか、期限を逸脱して完全に実施されていない。

2010年、Rostechnadzorの従業員は、植物原料の保管および加工施設の稼働中に労働安全要件の遵守について約3,400件の検査を実施し、その中で1万8,000件以上の違反が特定され、排除を命じられた。 これは主に、生産管理の組織化が不十分であり、容易に取り外し可能な構造の領域と吸引ユニットのシステムとの間の不一致によるものです。 規制要件、エアロックの欠如(または要件の不遵守)など。約 1.5 千件の行政罰が課され、そのうち 20 件以上は行政による活動の停止でした。

同時に、施設に制御手段を備えるための措置を講じる。 危険なパラメータ、制御、緊急保護、自動ブロック、緊急信号、静電気に対する保護、温度測定などに加えて、Rostekhnadzor の定期的な制御と監視の下で現在の産業安全要件の違反を排除することにより、ほとんどの監視対象施設の満足のいく亜臨界爆発および火災安全性を維持することができます。 。

固定資産の段階的更新、実施 新しい技術そして、現代の省エネおよび環境に優しい技術、制御の技術的手段、緊急保護およびプロセス状態の定期的な監視、ならびに技術プロセスの自動化の増加は、その関連性を失っていない。 これらの対策を実施することで、緊急事態のリスクが大幅に軽減されます。

同時に、新しい技術や産業安全管理の科学的手法を使用する必要性は、施設で働く専門家の訓練にも関係しています。 不十分 職業訓練危険な生産施設の運営に携わる担当者は、監督対象組織による産業安全要件の無条件遵守を保証せず、新しい技術や最新の設備を効果的に維持することはできません。

監視対象施設の爆発および火災に対する安全性を高める問題は優先事項です。 この政策の実施は、穀物作物の総収穫量の毎年の増加に伴い、穀物加工産業の企業の生産能力の作業負荷を継続的に増加させ、穀物埋蔵量の保全にも貢献し、その結果、ロシア連邦の食糧安全保障にプラスの影響を及ぼします。

1

市場経済の現代の状況において、優先課題は原材料を最大限に活用することです。 この問題を解決する上で重要な役割は、植物材料を食品生産に使用する抽出物に合理的に加工する組織によって果たされるべきである。

エキス製造の主な原料は次のとおりです。 薬用植物、生物学的に活性な物質を大量に含む野生または栽培された果物や果実。

フルーツやベリー、医薬技術原料を抽出物に加工する技術には、次の主要な段階が含まれます。

フルーツやベリーの原料を加工する際、生の果実の一部は乾燥させ、残りはマイナス18℃で冷凍保存します。 新鮮なベリーを冷凍すると、部分的に水分が失われ、細胞構造が破壊され、果汁の放出が促進されます。

新鮮な医薬品および工業用原料を使用する場合、検査後、「自然乾燥状態」まで乾燥されます。この状態は、原料の種類に応じて、品質に影響を与えない残留水分が 12 ~ 14% の範囲になります。

次の段階では、乾燥・凍結した原料を粉砕します。 粉砕したフルーツ、ベリーおよび植物原料を、原料と抽出剤系の質量比 1:10 ~ 1:15 で 40 ~ 50 °C の温度で抽出します。 水、エタノール、またはさまざまな濃度のそれらの溶液が溶媒として使用されます。 このような抽出剤を使用することで、抽出物質の範囲を変えたり、抽出成分を分割したりすることができ、順次使用することで植物素材から抽出成分をほぼ完全に抽出することができます。 この場合、異なる生物学的活性だけでなく、まったく異なる種類の作用の抽出物を取得することも可能です。

抽出物の濃縮は、48〜50℃の真空蒸発装置で乾燥物質の含有量が55〜60%になるまで行われ、植物由来の熱不安定性物質の保存が保証されます。そのおかげで、得られた濃縮物には化学的および化学的性質が含まれます。微生物学的安定性

植物原料の加工中に形成される、顆粒の形成に必要な成分(ミール、ケーキ、または繊維)を乾燥させ、さらに機械的に0.01~0.02 mmまで粉砕して、顆粒を形成します。 最適なサイズ完成した抽出物中の粒子。

造粒プロセスは「セミウェット」法を使用して行われます。 校正された顆粒は乾燥のために送られ、50 ~ 55 °C の温度で残留水分含有量が 5 ~ 6% になるまで乾燥が行われます。

顆粒から錠剤(ブリケット)を圧縮することは、50〜150 MPaの圧力で行われますが、これはさまざまなフルーツやベリー、または植物の原料から得られる顆粒の個々の圧縮率によるものです。

完成品はポリマー容器に梱包され、完成品倉庫に送られ、20℃の温度で保管されます。

これらの技術の利点は、穏やかな温度条件と、加工中に植物由来の原料に含まれる生理活性物質に有害な影響を与える他の影響がないことであり、これにより、あらゆる複合生理活性混合物(液体、顆粒)を得ることが可能になります。 、錠剤化) - 根本的に新しい特性と品質を備えたベリーおよび薬用技術原料。

書誌リンク

クラフチェンコ S.N.、ドラプキナ G.S.、ポストロバ M.A. 植物原料の加工技術 // 基礎研究。 – 2007. – No. 8. – P. 68-69;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=3385 (アクセス日: 04/29/2019)。 出版社「自然科学アカデミー」が発行する雑誌をご紹介します。

1. 一般的な特性植物原料とその加工技術
1.1 植物由来の製品
1.2 植物原料の加工技術的アプローチ
2. 加水分解生成の一般的な特徴
2.1 加水分解産業の概要
2.2 加水分解産業からの廃棄物
3. リサイクル 固形廃棄物加水分解生成
3.1 物理化学的処理
3.2 バイオテクノロジー処理
3.2.1 植物生体高分子の生化学

3.2.3 植物原料の生分解技術の例
4. 飼料の生産
4.1 飼料組成
4.2 飼料添加物
4.3 微生物飼料添加物
1. 植物原料の一般的特徴とその加工技術

植物バイオマス資源は光合成によって常に更新されており、現在ではすでに、特定の種類のモノマー、ポリマー、およびポリマーへの化学処理に使用されるものを含む、さまざまな有機物質および材料の生産のための重要な原料源として機能しています。 ポリマー材料:繊維、フィルム、プラスチック。
しかし、後者の方向は、石油やガスなどの鉱物有機原料をベースにした物質や材料と量的に競合するほどの量にはまだ達していません。 しかし、状況は再生可能エネルギーの利用に向けて大きく変わりつつあります。 植物資源なぜなら、石油とガスの価格は絶えず上昇しており、予見可能な将来、これらの種類の原材料の深刻な不足が予想されるからです。
これは、植物原料を処理するためのバイオテクノロジープロセスの急速な開発によっても促進されており、このプロセスは、対象製品の高収率、効率性、環境への優しさの点で、従来の熱化学および化学技術に比べて大きな利点があります。
再生可能な植物原料を使用するデメリットは、原料ベースと使用範囲が限られていること、設備の大量生産ができないこと、自動化が難しいことです。
再生可能な植物資源は、セルロース、ヘミセルロース、デンプンなどの多糖類の実質的に無尽蔵の供給源であり、これらは微生物学的にさまざまな種類の物質や化合物に変換され、さまざまな産業で使用されます。

植物由来の製品
植物原料は、食品、紙パルプ、化学、繊維、医療、製薬、香水、化粧品、その他多くの業界で幅広く多様な用途に使用されています。
植物資源には 8 つのグループがあります。
1. 薬用植物。 このグループの植物には、さまざまな生理活性物質(アルカロイド、配糖体、クマリン、ビタミンなど)が含まれており、人体に入ると治療(治癒)効果があります。 このような植物原料は医学や薬局で使用されています。 医薬品はそれらに基づいて製造されており、 剤形そしてその行動は非常に多様です。
2. 飼料植物は野生動物や家畜の餌です。
3. 植物油(食用)または工業用油が得られる果実または種子から得られる脂肪油植物。
4. エッセンシャルオイル植物にはさまざまな成分が含まれています エッセンシャルオイル、さまざまな物質(アルコール、エーテル、テルペン)の混合物であり、独特の臭気があります(例:クサノオウ、イラクサ)。 このような植物は、化粧品および香水の製造のために化粧品および香水産業で、医薬品の製造のために医学および薬局で使用されます。
5. 蜂蜜植物。 蜜を生産し、花粉を生産するすべての植物は、養蜂の優れた基盤となります。 食品業界でも広く使用されています。
6. 有毒植物。 いくつかの種類の有毒植物は、殺虫剤や抗真菌剤として使用されます。
植物原料は、食品産業、木工産業、繊維産業、製薬および医療、化学産業において幅広い用途があります。 そして今日も 非常に重要再生可能な植物原料を購入します。
食用植物 - 野菜(サラダ)植物は、サラダ、スープ、メインコース(シダなど)の形で食品として使用されます。
- スパイシーな芳香植物とスパイシーな風味を持つ植物は、1 つのサブグループにまとめられており、揮発性で心地よい香りのエッセンシャル オイル、配糖体、強壮剤、その他の物質が含まれており、食品業界で伝統的に使用されています。
- ほぼすべての果物やベリーを含む飲料植物は、飲み物を作って独特の味と香りを与えるために使用され、またお茶やコーヒーの代替品としても使用されます(例:セントジョーンズワート、ファイアウィード、ファイアウィード)。
- デンプンを生産するため、またはパンを焼く際の小麦粉への添加物として(乾燥および粉砕した形で)デンプンを含む穀物植物。
工業プラント - 染色プラントには、さまざまな部分に着色化学物質が含まれており、ほとんどの場合配糖体が含まれています。 化学、食品、その他の産業で使用されます。
- タンニン植物にはタンニン(タンニド)が含まれています。 原料のなめしから得られる抽出物は、皮革、繊維、航空産業、さらには医療にも広く使用されています。
- 繊維状植物は、その器官の物理的および機械的特性により、繊維産業や民芸品(柳織り)での使用に適しています。
- 特に、技術プラントは多くの点で異なります 有用な特性、特定の技術プロセスの最適化、保管中の食品の腐敗からの保護、およびその他の目的(例:コケモモ、クサノオウ)にそれらを使用することができます。
同時に、植物原料は、従来の熱化学プロセスおよび化学プロセス (熱分解、酸加水分解) と、酵素加水分解、微生物学的変換などの微生物学的技術の両方を使用して処理できます (図 1)。
米。 1 植物原料およびその製品の加工工程
木材の加工技術。
さまざまな種類の有機物を得るために、主に植物原料を熱的および熱化学的に処理する方法 木材農産物およびその廃棄物を含む。 これらの方法には、熱分解 (空気のアクセスを伴わない熱分解)、酸加水分解、および熱分解と加水分解を組み合わせた複雑なプロセスがあります。 この場合、多くの貴重な物質が得られ、その一部はさまざまなタイプのモノマーの製造の出発原料となる可能性があります。
無機酸、塩、およびさまざまな無機化合物(難燃剤)を触媒として使用する、植物材料の接触(酸)熱分解の新しいプロセスが有望である。 これにより、フルフラール、レボグデュコサン (1,6-アンヒドロ-b-D-グルコピラノース) およびその他の有機物質も生成され、これに基づいて、繊維、フィルム、プラスチックなどのポリマー材料を製造するためのさまざまなモノマーが得られます。
植物材料が酸の存在下で加水分解されると、さまざまな化学反応が発生しますが、その速度は成分ごとに異なります。 反応には主に 2 つのグループがあります。
セルロース > ヘキソース;
ヘミセルロース > デキストリン > ペントース + ヘキソース。
さらに、二次反応がより低い速度で発生する可能性があります。
ペントース > フルフラール;
フルフラール > フミン物質 + ギ酸;
ヘキソース > ヒドロキシメチルフルフラール;
ヒドロキシメチルフルフラール > フミン物質 + レブリン酸 + ギ酸。
加水分解条件を選択することで、二次反応を最小限に抑えることができます。
最も有望なのは、低濃度硫酸を触媒として使用し、加圧下で木材やその他の植物廃棄物の 2 段階加水分解を行うことです。
植物原料を加水分解する際には、植物原料を使い切る必要があり、より経済的な技術の創出が可能となります。 この場合、主な廃棄物はリグニンです。 しかしながら、加水分解に大量のリグニンを使用することは困難であるため、リグニンの処理が最も複雑でエネルギーを大量に消費するため、リグニンを最小限に含む植物材料を使用することが好ましい。
したがって、重要な原材料は、でんぷんを含む農産物、および最小限のリグニンといくらかのでんぷんを含む農業廃棄物(トウモロコシの穂軸の形の廃棄物など)です。 それらの酸性加水分解、または好ましくは酵素的加水分解により、様々な低分子物質、特にグルコースを得ることが可能になり、その後の生化学的処理により様々なモノマーおよびポリマーを生成し、繊維およびフィルム、特に乳酸および脂肪族ポリエステル(ポリアルカノエート)を製造することができる。
木材の脱リグニン。 脱リグニンプロセスの本質は、木質バイオマスからリグニンを除去してセルロースを生成することです。 木材パルプの最も大規模な使用は、紙やボール紙、さらにはセルロースのさまざまな化学誘導体の製造です。 現在、セルロースを製造するための、より環境に優しい新しい技術が開発されており、特に、苛性ソーダまたはソーダ中の酸素による木材の酸化的脱リグニン法(酸素アルカリおよび酸素ソーダ脱リグニン)に基づいた技術が開発されている。 最も安価で最も環境に優しい試薬である分子状酸素を使用した木材の脱リグニンプロセスには、悪臭を放つ硫黄含有ガスの排出がないこと、廃水の毒性が低いこと、次の段階でのセルロースの漂白が容易であることなどの利点があります。
木材のガス化。 バイオマス炭水化物には酸素と水分が多く含まれているため、ガス化プロセスに必要な水蒸気は化石炭のガス化よりもはるかに少なくなります。 植物バイオマスの酸化ガス化反応は、酸素または空気を添加することによりオートサーマルモードで実行されます。
アルミニウムニッケル触媒の固定層における木材揮発分の水蒸気分解に基づいた木材のガス化方法が提案されている。 この場合、ガス状生成物の収率は、無触媒プロセスと比較して 50% から 90% に増加します。 高い H2/CO 比 (1.96) により、水蒸気による CO 変換の段階を経ずに、生成された合成ガスを使用してメタノールを生成することが可能になります。
酸化触媒の流動床における粉砕された植物バイオマスの酸化的ガス化プロセスは有望であるように思われる。 これに基づいて、バイオマスの処理と燃料ガスまたは合成ガス、および多孔質炭素材料の同時生産を組み合わせたプロセスを作成することが可能です。
木材とリグニンの液状化。 木材廃棄物から液体炭化水素混合物を製造する経済的な方法の創出により、その廃棄問題が解決され、石油原料の節約が達成されるであろう。 有望な方向性液体燃料の生産は、水素、一酸化炭素、その他の還元剤を使用して植物バイオマスとその成分を接触還元するプロセスの開発に関連しています。

植物原料の加工技術的アプローチ
得られる製品の種類に応じて、植物原料を処理するための次の技術が区別されます:熱化学的および化学的プロセス(熱分解、酸加水分解)、微生物学的技術:酵素的加水分解、微生物学的変換など。
20 世紀の最後の四半期に、リグノセルロース植物原料を処理するための工業的な微生物学的方法と技術が集中的に開発され始めました。 ただし、古くから知られているデンプン加水分解プロセスと比較して多くの特徴があり、主なものは次のとおりです。
活性化処理を含む植物塊の前処理。
微生物の培養および酵素製剤の製造。
出発物質から標的生成物(グルコースまたは他のヘキソース)への実際の生化学的変換。
得られたバイオマスの分離と目的生成物(グルコースなど)の単離。
廃棄物の処理。
微生物株の選択は、生化学プロセスの効率を大きく左右します。
植物材料の微生物分解は、好気性または嫌気性条件下で、さまざまなテクノロジーとハードウェア ソリューションを使用した定期的かつ連続的な方法で実行されます。
特定の技術スキームの選択は、使用する植物原料の種類、微生物の種類、その他多くの要因に基づいて決定する必要があります。 同時に 大きな価値炭素、窒素、リン、硫黄、アルカリおよびアルカリ土類金属イオン、微量元素、その他のミネラル源を含む栄養培地を最適化しています。 pH、成分の濃度、温度などの微生物の培養条件は、最大の生産性を確保し、生産性を最小限に抑える上で重要な役割を果たします。 副作用ターゲット製品の最大収率を確保します。
得られた中間体または最終生成物の単離および精製は、反応媒体の組成および単離された成分の特性に応じて、以下の方法を使用して実行されます。 さまざまな方法、濾過、遠心分離、抽出、収着、イオン交換、膜分離、電気透析などの伝統的な化学技術でも使用されます。
前述したように、植物原料の処理は、熱化学的および化学的プロセス(熱分解 - 空気アクセスなしの熱分解、酸加水分解など)を使用して実行されます。
木材の熱分解または乾留は、木炭、タール、テレビン油などを含むさまざまな製品を得る古代の加工方法の 1 つです。現在、木材やその他の植物原料を加工するための熱分解プロセスにより、用途に使用されるさまざまな製品を得ることができます。有機プロセス合成。
植物原料の加水分解は、バイオテクノロジープロセスと組み合わせることで飼料や木材を得ることができるため、木材の化学処理の最も有望な方法です。 食品、生物学的に活性な製剤および医薬品、モノマーおよび合成樹脂、内燃機関用の燃料、および技術目的のさまざまな製品。 加水分解生産は、木化植物原料のバイオマスの多糖類のグリコシド結合の加水分解的開裂反応と、主な反応生成物としての単糖類の形成に基づいており、単糖類はさらなる生化学的または化学的処理を受けるか、または市販製品の一部となります。 加水分解プロセスと加水分解生成については、第 2 章で詳しく説明します。
加水分解生成の一般的な特徴
加水分解産業は、多糖類から単糖類への触媒変換による植物材料の化学処理に基づく生産を統合します。 非食用植物原料(伐採、製材、木工加工から出る廃棄物、および廃棄物)から製造されています。 農業- 酵母、エチルアルコール、グルコース、キシリトール、フルフラール、有機酸、リグニン、その他の製品を供給します。 加水分解産業の国家経済的重要性は、主に、加水分解産業が貴重な製品(紙パルプおよび微生物産業)を生産するために植物廃棄物という膨大な資源を使用しており、他の産業ではその生産が大量の食品および飼料製品を消費しているという事実にあります。 (穀物、ジャガイモ、糖蜜​​など)。
30 ~ 70 年代の植物バイオマスの加水分解技術に基づいています。 前世紀、ソ連では加水分解産業が創設され(40以上の加水分解および生化学プラント)、そこでは次の原材料が使用されました:木材加工からの廃棄物(チップ、スラブ、削りくず、おがくず)およびパルプと紙(亜硫酸塩)産業廃棄物、農業廃棄物(トウモロコシの穂軸、ヒマワリの皮、わらなど)、および一部の種類の食品加工廃棄物。 80年代の終わりまでに、ソ連の加水分解産業企業は次の製品を生産しました。エチルアルコール - 年間1500万ダル。 飼料酵母 - 年間40万トン。 フルフラール - 年間3万トン。 二酸化炭素 - 年間25,000トン。 キシリトール - 年間3,000トン。
さらに、加水分解プラントでは、フルフリルおよびテトラヒドロフリル アルコール、テトラヒドロフラン、キシリタン、飼料砂糖、リグノン練炭、ニトロリグニン、薬用リグニンおよびその他の製品が生産されました。 20 世紀後半には、VNIIGIDROLIZ で開発された技術を使用して、中国、ブルガリア、ブラジル、キューバに加水分解プラントが建設されました。 VNIIGIDROLIZ で研究されている加水分解生成物の製造に使用できる原料の範囲には、ロシアの伝統的な種と、バガス、デーツなどの珍しい種の両方が含まれています。 等
現在までにロシアでは 16 の加水分解プラントが稼働しており、主にエチルアルコールとアルコール含有製品を生産しています。 同時に、エチルアルコールの生産を除いて、伝統的な製品の生産レベルは大幅に減少しました。 例えば、飼料酵母の生産量は10倍以上、フルフラールは5倍に減少し、キシリトールは全く生産されなくなりました。
知られているように、加水分解プロセスでは酸および塩触媒が使用されることに留意すべきである。 同時に、希硫酸による加水分解技術が最も普及しました。 濃酸(硫酸および塩酸)による加水分解の分野における長年の研究の結果から、このタイプの技術は有望であると結論付けることができます。 外国の研究者も同様の意見を持っています。
長年にわたり、カンスク(ロシア)では、高濃度塩酸による木材の加水分解による結晶グルコースの製造技術を導入した、年間600トンのグルコースの生産能力を持つパイロットプラントの運転に成功しました。
したがって、ロシアは燃料エタノールの生産に必要な科学的、技術的、産業的能力を持っています。 同時に、我が国が危険な農業地域に位置し、その一方でかなりの木材埋蔵量があるという事実を考慮すると、加水分解技術を使用したエタノールの生産は適切であるように思われます。
特定の条件下では、加水分解企業の既存の能力が投資の対象となり、エチルアルコールの生産が大幅に(2〜3倍)増加し、他のプロファイル製品の生産が回復します。 加水分解リグニンをエネルギー燃料として利用するなど、原料の統合利用技術や省エネルギー技術の導入により、エタノールのコストを少なくとも2倍削減することが可能です。
加水分解技術には、植物原料を加水分解処理して加水分解物を生成するための技術パラメータとプロセスフロー図の正当化と特性評価が含まれます。 水溶液単糖類、生産の主な中間生成物。 技術図、主要設備の特性と動作モードが技術生産規制の基礎を形成します。

加水分解生成の概要
加水分解酵母の生産。
フィーダー酵母は、次の種類の炭水化物原料を使用して生産されます:農業生産からの木材および植物廃棄物の加水分解物、および加水分解アルコール生産からのアルコールを含まない蒸留廃液。 亜硫酸塩液および硫酸セルロース製造の前加水分解物。 脱アルコール蒸留残液 - テンサイの加工中にエチルアルコールが生成される廃棄物。
微生物も炭化水素原料で培養されます。 供給可能な微生物バイオマスは、酸化炭化水素、主にメタノールおよびエタノールを原料として使用することによっても得ることができる。
飼料酵母生産の主な段階は、生化学的処理のための加水分解物の取得と調製、酵母の連続培養(発酵)、酵母の濃縮と乾燥です。
エタノールの入手。
アルコール生産における加水分解および生化学的処理のための加水分解物の調製技術は、酵母生産における対応するプロセスとほとんど変わりません。 違いは、アルコールの製造に木材が使用されることです。 針葉樹の種、加水分解すると、ペントースを含む原料と比較して、ヘキソースのより高い収率が達成されます。 高濃度の単糖を得るために、加水分解は調理用酸のより低いハイドロモジュラス (約 12) で実行され、基質は発酵前に希釈されません。
フルフラールとその誘導体の技術。
加水分解物からの単糖類の生化学的処理に基づくアルコールや酵母の生産とは異なり、フルフラール生産は単糖類の化学変換プロセスに基づいています。 フルフラール製造における植物原料の処理パラメーターは、ヘミセルロースの加水分解と、得られるペントース単糖の脱水が確実に行われるようにする必要があります。 工業規模では、フルフラールは植物原料のみから得られるため、この製品は加水分解企業でのみ製造されます。
食品グレードのキシリトールテクノロジー。
キシリトールは、主にキシロースを含むペントサン含有原料のヘミセルロース加水分解物の水素添加によって得られます。 植物ペンタサンを含む原料はキシリトールの唯一の供給源であり、キシリトールは加水分解産業によってのみ生産されます。
食品キシリトールを製造する技術プロセスは、次の主な段階に分けることができます。ペントサン含有原料の機械的調製と化学的精製。 原料の二段階ペントースヘキソース加水分解。 水素化プロセスのためのペントース加水分解物の調製; キシロース溶液の水素化; キシリトール溶液の精製。 キシリトール溶液の濃度とキシリトールの結晶化。
炭水化物飼料技術。
現在、炭水化物飼料に対する農業生産のニーズは高まっていますが、完全には満たされていません。 これに関して、植物原料を処理するための新しい方向性が、飼料植物炭水化物添加物および飼料加水分解糖を製造するための加水分解生産において開発されている。 図では、 図 2 は、さまざまな方法を使用して植物材料から飼料を取得するための一般的なスキームを示しています。

E - 押し出し。 GR - 熱間研削。 KODVM - 糖化した木材繊維塊を供給します。 RUK - 植物性炭水化物飼料添加物。 RUBC - 植物性炭水化物タンパク質飼料。 RMD - 植物ミネラルサプリメント
米。 2 一般的なスキームさまざまな方法で植物材料から飼料を得る
加水分解産業からの廃棄物
加工された原材料からの主生成物と副生成物の収率は、技術の完成度のレベルを特徴づけ、生産の経済効率を大きく決定します。 原材料の使用の深さは、生産の環境への配慮にも影響します。 対象製品の収率が低下すると、環境を汚染する固体、液体、気体の廃棄物がより多く発生します。
近年、加水分解生産の発展と多くの既存企業の安定した運営は主に環境要因によって制限されており、その重要性は環境要因によって制限されています。 長い間過小評価されている。
セキュリティ問題を根本的に解決するには 環境原料の包括的な処理、廃水と排出ガスの浄化と利用など、環境に最適な技術を使用する必要があります。
重大な環境汚染は、ガス排出(粉塵ガス、蒸気ガス、ガス空気)の結果として発生します。 ガス排出による汚染が深刻なため、多くの企業の業務が制限されています。
加水分解企業は、一定かつ周期的な排出、加熱と低温、放出地点での高低、組織化されたもの(技術計画によって規定される)と組織化されていないもの(機器や通信の漏洩によって引き起こされる)によって特徴付けられます。 技術的プロセスや装置の不完全性により、空気、非凝縮性ガス、水蒸気、有機不純物、原料の液体および固体粒子(粉塵)の微粒子、リグニン、酵母、灰などを含むエアロゾルが空気中に侵入します。雰囲気。
主な生産からのかなりの量の排出物 (80 ~ 90%) は、発明者、中和者、および乾燥者から発生します。 排出ポイントには、デカンター、発酵槽、沈殿タンク、収集タンク、その他の設備が含まれます。
蒸気とガスの排出が環境に及ぼす悪影響は、主にフルフラールの存在に関係しています。 大気の衛生状態は、排気により発酵槽から生産者の生きた細胞 (無胞子酵母) が放出されたり、噴霧乾燥後の排気に含まれるタンパク質生成物によっても影響されます。
主要な生産工場からの排出に加えて、ボイラーハウスからも排出があります。
現在、すべての酵母生産企業では排気浄化を実施する必要があります。 したがって、発酵槽内での発酵プロセス中に酵母を連続培養する技術を使用すると、次のようなことが起こります。エアレーターの近くを通過する際、循環する栄養培地はさらに空気中の酸素が豊富になります。 小さな気泡が循環することにより、発酵槽内の空気の平均滞留時間が長くなり、空気の利用度が高まります。 大きな泡が発酵槽を一度通過します。 排気はフィルタまたはベンチュリスクラバーを通過して微生物細胞を除去し、大気中に放出されます。 したがって、すべての工場で発酵槽を密閉し、排気浄化を組織する必要があります。 また、特に重要なのは、在庫、コレクター、沈殿タンク内で生成されるフルフラール含有蒸気の凝縮の問題です。
したがって、加水分解生産のための廃棄物が少なく無駄のない技術を生み出すには、高効率の粉塵およびガス収集ユニットを備えた乾式および湿式排出処理方法の普及が必要です。
加水分解酵母生産の主な汚染流出物は、廃培養液 (WCL) またはいわゆるポスト酵母マッシュ (PDM) です。 それは総汚染量の体積の 30 ~ 35% を占めます。 腹筋1トンあたり OKZh の乾燥原料には 100 ~ 150 kg の乾燥物質が含まれています。 それらの濃度は0.9〜1.3%です。
OKZH は不純物の含有量が高いため、高濃度の廃水であり、徹底的な浄化と処分が必要です。
OKZh を真空蒸発させると、淡水の代わりに主製造での使用に適した二次蒸気の凝縮液と、液体濃縮物の形または乾燥後の粉末状の酵母後残渣 (YR) を得ることができます。
産業企業には、生産ニーズに対応する工業用水と家庭に必要な飲料水という 2 つの給水システムがあります。 産業排水と生活排水は別々の下水道システムを通って排出され、さまざまな処理施設または一般の処理施設で処理されます。 循環水供給システムを構築する場合、工場排水と生活排水を分別して処理する必要があります。
加水分解産業企業の主な廃水は次のとおりです。 酵母およびアルコール酵母生産の OKZH。 他の生産および補助作業場からの廃水。 熱交換装置後の条件付きできれいな(標準的にきれいな)水。 一般エリアと家庭排水を暴風雨にします。
機能目的に応じて、すべての廃水処理方法はオンサイト廃水処理とオフサイト処理に分けられます。
工場内の局所処理は、リサイクル水供給システムまたは主要プロセスフローに沿った閉鎖水使用サイクルでの精製水のその後の使用を目的として、特定の種類の汚染物質を部分的に除去し、廃水の全体的な汚染レベルを低減するために使用されます。より完全な処理のために、産業企業のオフサイト処理施設または都市の下水処理施設に送られます。 店内の洗浄には、機械的、化学的、生物学的、電気化学的な方法を使用できます。
オフサイト廃水処理は、一般的な流出を処理するために使用されます。 メカノバイオロジー処理は、懸濁物質からの廃水の機械的処理と溶解した不純物の生物学的処理を組み合わせたものです。
主な溶解汚染物質は、生物学的(生化学的)廃水処理中に除去されます。 この方法は、廃水中の有機化合物および無機化合物を同化する微生物の能力に基づいています。
生物学的廃水処理のプロセスを強化するために、微生物培養物の的を絞った選択、培養物の好気的安定化、化学的突然変異原の使用などの方法が試験されている。
生物学的廃水処理は、曝気テントまたはエアロフィルターで行われます。
加水分解産業における生物学的廃水処理の主なタイプは、曝気槽混合装置であり、浄化された廃水と活性汚泥が縦壁に沿って曝気槽に導入され、汚泥混合物も除去されます。 汚染物質の濃度が低減される生物学的処理の第 2 段階では、流入する水が処理のために以前に供給された水と混合されない曝気タンク - ディスプレーサーを使用することが可能です。
水域を汚染から守る最も抜本的な方法は、完全または最大限に閉鎖された水利用計画を伴う技術計画への移行である。
無駄のない技術プロセスを構築する場合、処理施設からの余剰活性汚泥を合理的に使用する方法を見つけることが非常に重要です。
加水分解生産廃棄物は大規模であり、技術的加水分解リグニン (THL)、汚泥、一次沈殿槽の下水汚泥、生物学的廃水処理後の余剰活性汚泥、および産業廃水が含まれます。 THL は特に大量に形成され、その収量は加工された原材料の質量の 30 ~ 40%、または年間 350 万トンに達します。
このように、リグニン利用の問題は、加水分解生成における深刻かつ多面的な問題である。 加水分解生成による固形廃棄物の問題については、第 3 章で詳しく説明します。

加水分解産業からの固形廃棄物の処理
前述したように、固形廃棄物の処理は、加水分解生産からの廃棄物のリサイクルの問題において最も関心が持たれています。
固体加水分解廃棄物にはバイオポリマーが含まれており、デンプン誘導体、セルロースポリマー、リグニンベースのポリマーに分類されます。
デンプンは高分子量の多糖類です。 それは2つの多糖類、アミロースとアミロペクチンによって形成されます。 植物ではデンプンの分解プロセスが行われ、その生成物はエネルギー源であり、生合成の主な材料となります。 産業では、デンプンは糖蜜、アルコール、人工ゴム、その他の重要な製品の製造に使用されます。
デンプンは多くの植物の主な貯蔵栄養素です。 ジャガイモ塊茎には平均 15 ~ 18% 含まれていますが、他の野菜や果物にはそれよりはるかに少ない量が含まれています。
セルロース(繊維)は、高度に重合していることを特徴とする多糖類であり、植物組織の細胞壁は主にセルロースから構築されています。 セルロースの耐薬品性は高いです。 この化合物は沸騰させても水に溶けません。
その分子は、熱と圧力下の強酸の影響で分解します。 このプロセスは、非食品原料から工業用アルコールを得るために使用されます。 セルロースは反芻動物の複雑な胃で消化されますが、そこには繊維を分解して消化を促進する細菌が存在します。
セルロース含有量の増加は、組織の機械的強度、輸送性、および野菜や果物の品質の保持に関連していることが確立されています。 果物のセルロース含有量は0.5〜2%、野菜のセルロース含有量は0.2〜2.8%です。
リグニンはセルロースに付随する高分子物質です。 木化した植物組織に存在します。 維管束繊維束が熟しすぎて粗くなると、テーブルビートにリグニンが顕著な量(10分の1パーセント)蓄積します。 他の果物や野菜では、その含有量はわずかです。

物理化学的処理
固形廃棄物を処理する最も一般的な物理的および化学的方法は燃焼です。
前述したように、加水分解生産廃棄物の中で最もトン数が多いのはリグニンです。 したがって、リグニンの物理化学的処理方法をより詳細に検討する必要があります。
現在、産業界はリグニンの予備調製とボイラー室での燃焼にさまざまなスキームを使用しています。
リグニンの予備粉砕による燃料の調製と燃焼のための最も効果的なスキーム。 実際の用途は、半開回路および直接噴射回路で見られ、リグニンはダウンドラフト乾燥パイプ内の蒸気ボイラーの排ガスで乾燥され、ミルファンで粉砕および乾燥されます。
リグニン炭化法。 工業用リグニンに基づいて、その熱的または化学的炭化の結果として、さまざまな炭素質材料(特にリグニン石炭)を得ることが可能である。 Colactivit は多機能吸着剤である活性炭であり、工業用リグニンを濃硫酸で化学炭化した結果得られます。 基本 実用化 collactivite は、キシリトール製造におけるペントース加水分解物の精製に使用されます。
リグニンの酸化 硝酸。 加水分解リグニンを化学処理してその誘導体を得る多くの方法のうち、硝酸によるリグニンの酸化およびニトロ化の方法が実用化されている。 得られたリグニン誘導体は、油井やガス井を掘削する際に、新鮮な鉱物化した粘土溶液の粘度、せん断応力、流体損失を軽減するための試薬として使用されます。
リグニン錆コンバーター。 錆コンバーターは、変性加水分解リグニンをベースとした多成分組成物です。 リグニンは、酸化鉄や他の鉄化合物と複雑な化合物を形成することができます。
防錆コンバータは、国民経済の多くの分野で金属の塗装を準備し、腐食を防ぐために使用されています。
医療用リグニンの調製。 医療用リグニンは、細菌異常症や中毒を伴う、感染性および非感染性の急性胃腸疾患の治療に使用されます。 医療目的でリグニンを取得する技術は比較的単純です。 加水分解リグニンは不純物を除去し、アルカリ処理により活性化されます。 高温、アルカリから洗浄し、粉砕します。

バイオテクノロジー処理 3.2.1 植物生体高分子の生化学

自然界には、植物材料の加工に必要な特定の酵素を生成する微生物が多数存在します。 このような酵素には、セルラーゼ、ペクチナーゼ、キシラナーゼ、ラッカーゼ、ペルオキシダーゼ、チロシナーゼなどが含まれます。
まず第一に、これらは微細な真菌です。
一般に、木材を破壊する菌類は 4 つのグループに分類されます。
1. 褐色腐朽菌 - 担子菌の下位に属し、主に木材多糖類を破壊します。
2. 白色腐朽菌 - 担子菌の下位に属し、主にリグニンを破壊しますが、多糖類を破壊する能力があります。
3. 軟腐菌 - 有袋類および不完全菌類で、多糖類とリグニンを破壊します。
4. 青色菌類 - 有袋類および不完全菌類は、主に柔細胞内の残留タンパク質によって生きています。 多糖類の破壊は限定的。
細菌は多糖類やリグニンを破壊する能力がありますが、その形態学的特性 (コロニー成長) により、固相発酵中に非常に効果的な破壊者として機能することはできません。
白色腐朽菌は、リグニンの吸収を促進するさまざまな酵素を生成します。 真菌の中には主にラッカーゼを生成するものもあれば、ペルオキシダーゼとチロシナーゼを生成するものもあります。 酵素が菌糸の内側で使われるか、菌糸の外側で使われるかによって、酵素の生成過程が異なります。
植物基質のリグノセルロース複合体は、セルロース、ヘミセルロース、リグニンの 3 つの主要成分で構成されています。 成分の比率は基質によって異なります。
最も分解されやすいのはヘミセルロースで、キシロース (キシラン)、アラビノース (アラバン)、マンノース (マンナン) などのモノマーで構成されます。 この基質に特異的な酵素の複合体は、多糖類をオリゴマーに分解し、次に糖モノマーに分解します。 セルロースはグルコースモノマーから構成され、微小管にしっかりと詰め込まれており、セルラーゼ酵素の複合体によっても分解されます。C1 - 酵素はミクロフィブリルをほぐし、Cx - 酵素はオリゴマーを形成し、グルコシドース(セロビアーゼ)は単糖を切断します。 酵素による破壊に対して最も耐性があるのはリグニンです。リグニンはさまざまなフェノールモノマーで構成されており、さまざまな方法で組み合わせることができます。
すべての木材成分の複合的な破壊が、あらゆる種類の野生のキノコで見つかりました。 ロカーゼと組み合わせると、リグニンの破壊にセロビオース(セルロースの分解生成物)が必要となる酵素が発見されました。 この酵素はセロビオセキノンオキシレダクターゼと名付けられました。 その後、真菌 Phanerohaete chrisosporium によるリグニンの分解にはセロビオース キノン オキシレダクターゼの存在は必要ないことが示されました。 ラッカーゼの存在は絶対に必要です。 白色腐朽菌の影響によるリグニンの変化は、カルボニル基とカルボキシル基の含有量の増加です。
セルラーゼの最も効果的な生産者は真菌です。 真菌の酵素系には通常、両方の形態のセルラーゼの複数の形態が含まれています。 セルラーゼの主な生産者は、トリコデルマ属、フザリウム属、ケトミウム属、デマチウム属、スタキボトリス属、スティザヌス属、アスペルギルス属などの菌類です。
実用上重要な意味を持つセルラーゼの最も研究されている生産者は、土壌菌トリコデルマ ビリデ (リーセイ) です。 少なくとも 2 つのセロビオヒドロラーゼ アイソザイムを分泌します。 ほとんどの菌類のセルラーゼの最適な触媒効果は、pH 4 ~ 5 で発生します。
嫌気性細菌の中でセルラーゼの生産者として最も有名なのはクロストリジウム テンノセルラムです。 これらの細菌のセルラーゼの構造は、真菌のセルラーゼとは大きく異なります。 この微生物は、セルラーゼ分子、いわゆるセルロソーム(総分子量 200 万以上)を含む、少なくとも 14 種類の異なるタンパク質を含む大きな超分子構造を分泌します。 同様の形成は、以下を含む他のいくつかの嫌気性細菌でも見られます。 反芻動物の胃の中で発見されます。
キシラナーゼとペクチナーゼの活発な生産者は、トリコデルマ属とアスペルギルス属の真菌です。

3.2.2 微生物 - 植物材料の破壊者

生物学的要因、つまり植物材料や木材の生破壊因子とは、植物材料や木材に破壊的な影響を与える可能性のある生きた有機体であり、そのような微生物の中には細菌や真菌が含まれます。
バクテリアは限られた範囲で木材を破壊しますが、細胞分裂によって増殖し、水中を除いて木材の中を移動することはできません。 細菌は、タンパク質を食料源として、木の細胞内にコロニーを形成する傾向があります。 リグニンが真菌だけでなく細菌によっても破壊される可能性があることは疑いの余地がありません。 しかし、その分解は非常にゆっくりと起こるため、細菌の他の代謝プロセスと比較するとまったく重要ではないように見えます。 複雑な化合物(リグニン、セルロース)は酵母にはアクセスできません。
したがって、植物材料の最も活発な破壊者は微細な菌類であり、カビ菌類は破壊プロセスにおいて大きな役割を果たします。
植物基質には、可溶性糖、オリゴ糖、デンプンなど、容易に入手できる有機物質が含まれています。 これらの化合物はすべての微生物によって消費されますが、まず第一に、トリコデルマ、ペニシリウム、アスペルギルス、ムコールなどの競合するカビによって消費されます。 このようなキノコは「シュガー」キノコとも呼ばれます。
アクセスが困難な多糖類の形態の化合物(セルロース、ヘミセルロース、ペクチン)は、対応する加水分解酵素の複合体(セルラーゼ、ペクチナーゼ、キシラナーゼ)を持つ真菌によって利用されます。 これらの菌類は、リグノセルロース複合体からセルロースを分解することにより、リグニンを無傷のまま残し、基材に暗い茶色の外観を与えます。 その中には、トリコデルマなどの競合カビがあり、キシラナーゼの生産ではトリコデルマ ビリデが、ペクチナーゼの生産ではアスペルギルス ニガーが有望である。
「白腐れ」を引き起こすファネロケテ属の真菌やフザリウム属の真菌の破壊的な影響もよく知られています。
木材に対する生物損傷の原因物質は、主に次の菌類グループに属します: コニオフォラ、チロマイセス、ゼンティヌス、セルプラ、グロエオフィラム、トラメテス、プレウロタス、シゾフィルム。
主にリグニンを破壊する真菌には、Polystictus versicolor やその他の菌類 (Stereum hirsutum など) が含まれます。 リグニンとセルロースに同時に作用する菌類もあります。 これらは、Pleurotus ostreatus、Ganoderma applanatum、Polyporus adustus、Armallaria melleaです。

植物原料の生分解技術例
ほとんどの植物物質は、セルロース、ヘミセルロース、リグニンなどの耐久性のあるポリマーの形をしていますが、これらは動物の体によって食物としてほとんどまたはまったく使用されません。 栄養素。 植物原料の成分の消化性を向上させるために、ポリマーを破壊し、より価値のある製品に変換するための物理的、化学的、生物学的方法が集中的に開発されています。
植物材料からの炭水化物の生物変換には、細菌、酵母、微細真菌などのさまざまなグループの微生物が使用されます。
現在、植物原料の生物変換には少なくとも 5 つの分野があります (植物原料の処理からの廃棄物とみなされる畜産場からの廃棄物を含む)。 食品および飼料製品の製造のためのデンプンおよびセルロースを含む原材料の微生物によるタンパク質化。 高品質の有機肥料、飼料添加物、バイオガス(エネルギー目的)を取得するため、および環境保護を目的とした、畜産場からの廃棄物のメタン消化および分別または好気的処理。 栄養価を維持しさらに高めるための飼料の保存。 植物原料の複雑な加工。
湿度 50 ~ 60% に湿らせた基質の固相発酵は、新たな可能性を切り開きます。 デンプンおよびセルロースを含む農業原料(穀物、ふすま、わら、殻、茎など)のこのような発酵には、糸状菌を使用することができる。 実験室および半生産条件では、酵母様培養物Endomycopsis fibuligerを使用すると、18〜20%のタンパク質を含む穀物製品が得られ、Trichoderma lignorumを使用すると、12〜18%のタンパク質を含むわら製品が得られます。 これらの製品のタンパク質は、生物学的価値の点では酵母のタンパク質に劣りません。 菌糸体塊に含まれる核酸の量は酵母よりも少ないです。 得られた生成物はビタミンB群と加水分解酵素の供給源として役立ちます。
リグニンの微生物分解に関する研究も進められており、植物セルロースやヘミセルロースだけでなく、細胞壁の最も耐久性のあるポリマーであるリグニンからも微生物タンパク質を取得できる可能性が開かれています。 残念ながら、植物材料の固相発酵を工業規模で行うための高性能装置はまだありません。
したがって、農業および工業の植物原料および副産物の生分解は、生産および環境問題を同時に解決します。 それはについてです単一のプロセスでリサイクル (生分解) と不要な原材料を有用な製品に変換する (生物変換) という 2 つの目標を達成することについて説明します。
4.飼料生産
4.1 飼料組成

飼料生産は、畜産のための飼料基盤を構築するために使用される、組織的、経済的、農業技術的措置の複合体です。
通常の畜産では、飼料にたんぱく質、脂肪、炭水化物、ビタミンなどが一定の割合で含まれていることが必要です。
畜産で使用されるさまざまな飼料は、組成や栄養価が異なり、異なる分類グループに属します。
飼料は、その起源と最も重要な品質(単位質量あたりの栄養素含有量、物理的特性、生理学的効果など)に応じてグループ化されます。
起源によって(専門家G.O.ボグダノフの分類に基づいて)、飼料は緑色、ジューシー、粗い、濃縮された、技術的生産からの飼料廃棄物、 食品廃棄物、動物および微生物由来の飼料、ミネラル、非タンパク質窒素およびその他の添加物、ビタミン飼料、抗生物質。
グリーンフィードは、牧草地や刈り取られた形で動物に与えられる緑色の塊です。 マメ科植物と穀物、およびそれらの混合物は、緑飼料用に栽培されています。エンドウ豆、レンゲ、トウモロコシ、ライ麦、オーツ麦、穀物およびマメ科植物のほか、ヒマワリ、菜種なども栽培されています。
ジューシーな餌。 このグループには、サイレージ飼料、干し草、塊茎、メロンが含まれます。
ロシアでは、飼料用ビート、飼料用ニンジン、ルタバガ、カブ、ジャガイモ、飼料用カボチャ、ズッキーニが根菜、塊茎、メロン作物から栽培されています。
サイレージ飼料は、乳酸発酵の結果としてサイレージ中に蓄積する防腐剤である乳酸によって保存された前述の多肉質飼料です。
粗飼料は、天然および人工の干し草畑からの干し草、つまりマメ科植物と穀物の干し草、干し草と草の粉、ヘイレージ、穀物のわらです。
青物、ジューシー、粗飼料はバルクフィードとも呼ばれます。
濃厚飼料には、1kgあたり飼料単位が0.65以上含まれています(飼料単位とは、飼料の総栄養価を測定・比較する単位です。飼料単位に基づいて家畜の飼料基準が算出されます)。 このグループには、穀物、シリアル、マメ科植物の飼料(全粒および粉砕穀物、土、小麦粉)、濃縮飼料、および一部の技術的廃棄物(マッシュ、ミール、種まき、穀物のもみがら、麦芽の芽など)が含まれます。 濃縮飼料は、さまざまな乾燥粉砕穀物飼料と、ミネラル、ビタミン、抗生物質、その他の生物学的活性物質の添加物との混合物です。 濃縮飼料は、粗飼料と多肉質飼料の主食を補完するように設計されています。

4.2 飼料添加物(飼料バランス)

現在、畜産には 2 つの問題があります。1) 飼料のバランスと 2) 廃棄物のリサイクルです。 同時に、どの地域でも生産から廃棄される飼料添加物が存在します。 この生物変換は、これらの問題の両方を解決するのに役立ちます。
一般に、畜産の経済的および生物学的意味は、植物ポリマーを、人間にとってより高い栄養的または技術的価値を持つ動物由来のポリマーに変換することです。 したがって、畜産は 2 つの基盤、2 つの「柱」に基づいています。 最初の基礎は複合飼料で、植物ポリマーがしっかりと詰め込まれ、動物、微生物、合成、鉱物由来の必要なバランス成分が補充されています。 2 番目の基礎は、生物学的コンバーターとして機能する動物と鳥です。 遺伝学と選抜の成功のおかげで、現代の品種や交雑種における同化プロセスの割合はますます高くなっており、この産業の発展における制限要因となっているのは、 消化器系体内の生合成プロセスに適切な割合で栄養素が関与します。 したがって、飼料の吸収効率を高める飼料添加物の複合体の助けを借りて、消化器系の機能をサポートする必要性が生じます。
一般的に認められている飼料添加物の分類は次のとおりです。
飼料に直接作用する技術的添加物、例えば、飼料のおいしさに影響を与える感覚添加物、例えば、飼料中のアミノ酸、ビタミン、微量元素の必要なレベルを確保するための栄養添加物。酵素や抗生物質などの飼料栄養素の利用を改善する。 コクシジウム静菌薬と組織単静性菌。 グループ 4 は最も興味深いものである畜産添加物ですが、ここではいくつかの説明と生物学的基準に従った追加の分類が必要です。 消化器系の主な調節因子には、飼料酵素、飼料抗生物質、プロバイオティクス、プレバイオティクスが含まれます。 それらは異なる生物学的性質を持ち、それに応じて主な作用機序も異なります。 しかし、それらはすべて、明らかに同様の方法で、つまり胃腸管内の微生物集団の調節を通じて、動物の健康と生産性に影響を及ぼします。
これは、飼料用抗生物質に関連して特によく研究されています。 抗生物質は、他の微生物の増殖を抑制する微生物学的または化学合成の産物です。 抗生物質の影響により、腸内の微生物の数が減少します。 同時に、日和見微生物叢によって引き起こされる病気の発症リスクが軽減され、同時に腸内微生物によって以前に消費されていた栄養素の一部が宿主の体に送られます。 どちらのプロセスも安全性と生産性の向上につながります。 しかし、抗生物質の使用には、有益な腸内細菌叢の破壊や環境リスクといったマイナスの現象が避けられません。 畜産物に対する衛生要件が高い国では、飼料用抗生物質の使用は完全に禁止されているか、大幅に制限されています。 抗生物質の代替品を求めて、専門家は飼料酵素、プロバイオティクス、プレバイオティクスにさらに注目し始めました。
飼料酵素は加水分解酵素の一種に属し、高等動物の消化器系ではアクセスできない植物ポリマーを破壊する能力があります。 飼料酵素は菌類や細菌から分離されます。 飼料酵素は腸内微生物に直接作用しませんが、食物ベースには影響を与えます。 酵素組成物の基礎を形成するキシラナーゼとグルカナーゼは、細胞壁の非デンプン多糖類(NSP)を破壊し、デンプンと穀物タンパク質が家禽の消化器系にアクセスしやすくします。 飼料酵素は可溶性 NCP を破壊することもでき、それによって糜粥の粘度が低下し、腸内の移動が促進されます。 これらの要因により、腸内細菌叢を宿主生物にとって好ましい制御レベルに保つことが可能になります。 食物資源をめぐる微生物との競合が減少し、抗生物質使用の場合ほどではないものの、日和見微生物叢が発生するリスクが減少します。
プロバイオティクスは、通常腸内バイオセノーシスに含まれる生きた有益な微生物ですが、その量は不十分です。 このグループの飼料添加物については、次のセクションで詳しく説明します。
表1
各種飼料添加物のメリットとデメリット
飼料添加物
作用機序と効果
制限と欠点
飼料酵素、 フィターゼ
可溶性および不溶性の非デンプン多糖類の破壊。 フィチン酸塩の加水分解。 糜粥の粘度の低下。
栄養素の利用可能性を高めます。
腸内集団の種組成に影響を及ぼさないこと。
飼料用抗生物質
消化管内の一部の微生物の破壊。
宿主生物に有利な栄養素を再分配し、病気のリスクを軽減します。
NCP を破壊できない。 有益な微生物叢の破壊。 環境や衛生に悪影響を及ぼします。
プロバイオティクス
腸上皮への吸着、有機酸の合成。 病原性微生物叢の排除。
NCPを破壊できない
プレバイオティクス
有益な微生物叢にとって好ましい条件を作り出し、病原性微生物叢を排除します。 NCPを破壊できない飼料添加物はまだ完全に形成されておらず、厳密に定義されていません。 プレバイオティクスには、有益な微生物の発生を促進し、有害な微生物の発生を防ぐ、低分子量の有機化合物(オリゴ糖、有機酸)、酵母細胞の誘導体などが含まれます。 多少乱暴ですが、プレバイオティクスは食品、またはプロバイオティクスの他の種類の相乗剤のいずれかであると言えます。
飼料添加物の主な特徴、その長​​所と短所を表 No. 1 に簡単にまとめます。

微生物飼料添加物
プロバイオティクス (ギリシャ語: pro – for + bios – life) は、有益な効果をもたらし、動物の体の腸内微生物バランスの状態を改善する生きた微生物の飼料添加物です。 プロバイオティクスは、動物の正常な腸内細菌叢、通常は乳酸菌を人為的に調節する手段です。 以前は、この定義は分泌物質も対象としていました (抗生物質との意味上の対比のため)。 ユーバイオティクスは、動物の正常な腸内微生物叢を代表する微生物からの調製物を指す、より特殊な概念であり、腸内細菌叢(ビフィズスバクテリン、ビフィコール、ラクトバクテリン)を正常化することも目的としています。
プロバイオティクス微生物は、食物とともに、または別個の治療薬および予防薬として胃腸管に導入されると、腸内に生息し、腸上皮から病原体を追い出し、病原体にとって好ましくない酸性を作り出し、他のいくつかの抗菌因子を放出し、免疫力を向上させます。 その結果、腸内細菌叢は望ましい方向に変化します。
今日、畜産業では多数のプロバイオティクス製剤が使用されています。 それらのいくつかを簡単に見てみましょう。
バイオプラス2B
それは、B. subtilis と B. licheniformis という 2 つの微生物培養株で構成されています。 それらは、抗菌拮抗作用のスペクトル、酵素およびアミノ酸の生成の点で互いに補完しており、非常に重要なことは、常在微生物を抑制しないことです。 BioPlus 2B の使用は、抗生物質の使用の場合に観察される病原性細菌の耐性菌株の形成を引き起こしません。 BioPlus 2B を構成する細菌は、消化を大幅に改善する酵素アミラーゼ、リパーゼ、プロテアーゼを合成します。 動物は体重が早く増加し、食料を節約します。 この薬は安定しており、技術的に使用が便利です。
ラクトアミロボリン
この薬は、子豚、子牛、ブロイラー鶏の下痢性疾患の予防と治療、消化管内の微生物バランスの正常化を目的としています。 子豚の腸から分離されたラクトバチルス・アミロヴォルスBT-24/88の純粋培養物に基づいて作成されました。 家畜の安全性と飼育効率が向上します。
セロバクテリン
セロバクテリンは、高いセルロース分解活性と有機酸(乳酸、酢酸など)を生成する能力を備えた、反芻動物の第一胃から単離された微生物の集合体です。 セロバクテリンはそのセルロース分解活性により、飼料酵素と同様に飼料中の非デンプン多糖を破壊します。 しかし、食品酵素では各酵素分子が溶液中で別々に機能する場合、細菌では相補的な酵素が膜上の特殊なブロックに集められ、細胞膜の密な構造さえも破壊することができます。 したがって、セロバクテリンは穀物だけでなく、ヒマワリ粕やふすまの消化率を効果的に高めます。 低分子量の有機酸の形成により。 おそらく他の多くの抗菌因子がセロバクテリンによって古典的なプロバイオティクスの機能を果たします。 日和見微生物叢を排除します。

参考文献

アンドレーエフ A.A.、ブリズガロフ L.I. 飼料用酵母の製造。 - M.: 木材産業、1986. - 248 p. ビリュコフ V.V. 産業用バイオテクノロジーの基礎。 - M.: 出版社。 「スパイク」、「ケミストリー」、2004年。 - 296ページ。ボルシャコフV.N.、ニコノフI.N.、ソルダトヴァV.V. 「微生物処理による醸造産業廃棄物の処理」「ロシアの生態と産業」第 10 号、36-39 ページ、2009 年。Vorobyova LuI。 技術的な微生物学。 - M.: モスクワ州立大学出版社、1987。 - 168 ページ、Vavilin O.A. 大気をから守る 産業排出量加水分解企業。 - M.: 木材産業、1986。 - 176 ページ、Vyrodov A.A. 木材薬品製造技術など。 - M.: 木材産業、1987 年。Geller B.E. 化学繊維の原料ベース開発におけるいくつかの問題 // 化学繊維。 1996、No. 5、pp. 3-14 Glick B.、Pasternak J. 分子バイオテクノロジー。 原則と応用。 あたり。 英語 エド。 N.K. ヤンコフソゴ。 - M.: ミール、2002. - 589 p.; イワノフ S.N. 紙の技術。 第2版 - M.: 木材産業、1970 年。Kislyuk S.M. 「製造者と消費者の観点から見た飼料添加物の分類」「会社創立 10 周年記念記念コレクション」「Vitargos-Rossovit」、30-31 ページ、2009 年 Kislyuk S.M.「植物の使用を最適化するための微生物学的アプローチ」 「動物飼料における原材料」「RatsVetInform」No. 2 p.18-19、2005 Kislyuk S.M.「セロバクテリンを使用した家畜の食事中の飼料添加物セットの最適化」「農業産業複合体市場」No. 11 (37) p .67、2006 飼料生産 / A.F. Ivanov、V.N. Churzin、V.I. モスクワ「コロス」、1996.-400s. 飼料生産 / N.V. Kuznetsov B.N.、Kuznetsova S.A.、Tarabanko V.E.原料。クラスノヤルスク:IHPOS SB RAS、1991年。レビン、B.D. 加水分解リグニンの利用について。// B.D. レビン、T.V. ボリソワ、S.M. 科学技術の成果 - クラスノヤルスク: KSTU、1997. - P. 38-39. 薬用植物の原料と薬剤: 参考文献 手当。 – M.: 高いです。 学校、1987年。 – 191ページ。Lobanok A.G.、Babitskaya V.G.、Bogdanovskaya Zh.N. 微生物の助けを借りて、セルロースを含む廃棄物を価値ある製品に加工します。 - M.: ONTITEImicrobioprom、1981年。 - 43 p。 モロゾフ E.F. フルフラールの製造: 触媒作用と新しいタイプの触媒の問題。 母:レッスン。 業界、1988年。Mosichev M.S.、Skladnev A.A.、Kotov V.B. 微生物生産の一般的な技術。 - M.: 光と 食品産業、1982。 - 264 ページ。ネペニン N.N.、ネペニン Yu.N. セルロース技術。 第2版 T. 1 および 2. - M.: 林業、1976 ~ 1990 年。 ニキチン VM 脱リグニンの理論的基礎。 母:レッスン。 業界、1981年。オガルコフ V.I.、キセレフ O.I.、ブィコフ V.A. 植物原料の使用に関するバイオテクノロジーの指示 // バイオテクノロジー、- 1985. - No. 3。 - P.1-15。 オサチャヤ A.I.、ポドゴルスキー V.S.、セミョノフ V.F. 作物廃棄物のバイオテクノロジー利用など。 エド。 VS ポドゴルスキー、イワノワ V.N. - キエフ:ナウコヴァ・ドゥムカ、1990年。 - 96 p。 オシポワ L.V. 有機製品およびポリマー材料の製造のための原料としての植物由来の製品の使用 - 海外の化学産業、1989 年、第 8 号。 p.48-60。 ペレペルキン K.E. 再生可能な植物資源および化学繊維の製造におけるそれらの加工製品 // 化学繊維。 2004 年、第 3 号、p. 1-15. ペレペルキン K.E. 化学繊維の過去・現在・未来。 - M.: 出版社。 MSTU、2004. - 208 p. 植生。 パルプ(品目)。 本の中で: 生物学的 百科事典。 - M.: 出版社。 TSB、1986 年。ロゴヴィン Z.A. セルロースの化学。 - M.: 化学、1972年。 - 520 p。 ロゴヴィン Z.A.、ガルブレイク L.S. セルロースの化学変換と修飾。 エド。 2番目。 - M.: 化学。 1979. - 208 p. Salovarova V.P.、Kozlov Yu.P. 植物基質の変換のための生態学的および生物工学的基礎。 - M.: 出版社。 人民友好大学、2001 年 - 331 ページ。 Samylina、I. A. 植物原料の使用方法 / I. A. Samylina、I. A. Balandina // 薬局。 – No. 2. – 2004. – P. 39–40。 Semenov M.V.、ヴァシルコビッチ L.A. 燃料としてのリグニンの使用 - 加水分解と森林化学産業、- 1980 年、No. 2、15-17 ページ。 飼料生産ハンドブック / 編 V.G. イグロヴィコフ。 - M.: VNIIMK、1993. – 218 p. フェンゲル D.、ウェゲナー G. ウッド: 化学、超微細構造、反応。 母:レッスン。 産業、1988。Kholkin Yu.I. 一般原則加水分解法の分類 // 加水分解と木材化学産業。 1986年 - 第5位。 - P.9-10。 Kholkin Yu. I. 加水分解製造技術。 大学向けの教科書。 - M.: レッスン。 Prom-st、1989 年 - 496 p。 チュダコフ M.I. 産業用リグニン。 母:レッスン。 業界、1983 年。Sharkov V.I.、Sapotnitsky S.A.、Dmitrieva O.A. 加水分解製造技術など。 - M.: 木材産業、1973. - 408 p. ヤコブレフ V.I. 微生物による合成技術。 - L.: 化学、1983. - 272 p.
ビリュコフ V.V. 産業用バイオテクノロジーの基礎。 - M.: 出版社。 「スパイク」、「ケミストリー」、2004年。 - 296 p。
ペレペルキン K.E. 再生可能な植物資源および化学繊維の製造におけるそれらの加工製品 // 化学繊維。 2004 年、第 3 号、p. 1-15.
薬用植物の原料と調製物:参考書。 手当。 – M.: 高いです。 学校、1987年。 – 191ページ。

オガルコフ V.I.、キセレフ O.I.、ブィコフ V.A. 植物原料の使用に関するバイオテクノロジーの指示 // バイオテクノロジー、- 1985. - No. 3。 - P.1-15。
イワノフ S.N. 紙の技術。 第2版 - M.: 木材産業、1970 年。
Samylina、I. A. 植物原料の使用方法 / I. A. Samylina、I. A. Balandina // 薬局。 – No. 2. – 2004. – P. 39–40。
Glick B.、Pasternak J. 分子バイオテクノロジー。 原則と応用。 あたり。 英語 エド。 N.K. ヤンコフソゴ。 - M.: ミール、2002. - 589 p.;

フェンゲル D.、ウェゲナー G. ウッド: 化学、超微細構造、反応。 母:レッスン。 産業、1988 年。
ペレペルキン K.E. 化学繊維の過去・現在・未来。 - M.: 出版社。 MSTU、2004. - 208 p.
ヴィロドフ A.A. 木材薬品製造技術など。 - M.: 木材産業、1987 年。
ニキチン VM 脱リグニンの理論的基礎。 母:レッスン。 産業、1981 年。
ヴィロドフ A.A. 木材薬品製造技術など。 - M.: 木材産業、1987 年。
Kuznetsov B.N.、Shchipko M.L.、Kuznetsova S.A.、Tarabanko V.E. 固体有機原料の処理における新しいアプローチ。 クラスノヤルスク:IHPOS SB RAS、1991年。

オガルコフ V.I.、キセレフ O.I.、ブィコフ V.A. 植物原料の使用に関するバイオテクノロジーの指示 // バイオテクノロジー、- 1985. - No. 3。 - P.1-15。
ゲラー B.E. 化学繊維の原料ベース開発におけるいくつかの問題 // 化学繊維。 1996 年、第 5 号、3-14 ページ


Kholkin Yu. I. 加水分解製造技術。 大学向けの教科書。 - M.: レッスン。 Prom-st、1989 年 - 496 p。
コルキン Yu.I. 加水分解法の分類の一般原則 // 加水分解と木材化学産業。 1986年 - 第5位。 - P.9-10。
アンドレーエフ A.A.、ブリズガロフ L.I. 飼料用酵母の製造。 - M.: 木材産業、1986. - 248 p.
モロゾフ E.F. フルフラールの製造: 触媒作用と新しいタイプの触媒の問題。 母:レッスン。 産業、1988 年。
モロゾフ E.F. フルフラールの製造: 触媒作用と新しいタイプの触媒の問題。 母:レッスン。 産業、1988 年。

モロゾフ E.F. フルフラールの製造: 触媒作用と新しいタイプの触媒の問題。 母:レッスン。 産業、1988 年。
シャーコフ V.I.、サポトニツキー S.A.、ドミトリエヴァ O.A. 加水分解製造技術など。 - M.: 木材産業、1973. - 408 p.
ヴァビリン O.A. 加水分解企業からの産業排出物から大気を保護します。 - M.: 木材産業、1986. - 176 p.
モロゾフ E.F. フルフラールの製造: 触媒作用と新しいタイプの触媒の問題。 母:レッスン。 産業、1988 年。
モロゾフ E.F. フルフラールの製造: 触媒作用と新しいタイプの触媒の問題。 母:レッスン。 産業、1988 年。

モロゾフ E.F. フルフラールの製造: 触媒作用と新しいタイプの触媒の問題。 母:レッスン。 産業、1988 年。
オサチャヤ A.I.、ポドゴルスキー V.S.、セミョノフ V.F. 作物廃棄物のバイオテクノロジー利用など。 エド。 VS ポドゴルスキー、イワノワ V.N. - キエフ:ナウコヴァ・ドゥムカ、1990年。 - 96 p。
ネペニン N.N.、ネペニン Yu.N. セルロース技術。 第2版 T. 1 および 2. - M.: 林業、1976 ~ 1990 年。
ロゴヴィン Z.A. セルロースの化学。 - M.: 化学、1972年。 - 520 p。
植生。 パルプ(品目)。 本の中に: 生物学百科事典。 - M.: 出版社。 TSB、1986年。
ロゴヴィン Z.A.、ガルブレイク L.S. セルロースの化学変換と修飾。 エド。 2番目。 - M.: 化学。 1979. - 208 p.
Semenov M.V.、ヴァシルコビッチ L.A. 燃料としてのリグニンの使用 - 加水分解と森林化学産業、- 1980 年、No. 2、15-17 ページ。
レビン、BD 加水分解リグニンの利用について [本文] / B.D. レビン、T.V. ボリソワ、S.M. ヴォロニン // 科学技術の成果 - クラスノヤルスク市の発展。 - クラスノヤルスク: KSTU、1997。 – P. 38-39。
レビン、BD 加水分解リグニンの利用について [本文] / B.D. レビン、T.V. ボリソワ、S.M. ヴォロニン // 科学技術の成果 - クラスノヤルスク市の発展。 - クラスノヤルスク: KSTU、1997。 – P. 38-39。
ボルシャコフ V.N.、ニコノフ I.N.、ソルダトヴァ V.V. 「微生物処理による醸造産業廃棄物の処理」『ロシアの生態と産業』第 10 号、36 ~ 39 頁、2009 年。

ヤコブレフ V.I. 微生物による合成技術。 - L.: 化学、1983. - 272 p.
ヴォロビョワ・ルイ。 技術的な微生物学。 - M.: モスクワ州立大学出版社、1987。 - 168 p。
ヴォロビョワ・ルイ。 技術的な微生物学。 - M.: モスクワ州立大学出版社、1987。 - 168 p。
ヴォロビョワ・ルイ。 技術的な微生物学。 - M.: モスクワ州立大学出版社、1987。 - 168 p。
ヴォロビョワ・ルイ。 技術的な微生物学。 - M.: モスクワ州立大学出版社、1987。 - 168 p。
Lobanok A.G.、Babitskaya V.G.、Bogdanovskaya Zh.N. 微生物の助けを借りて、セルロースを含む廃棄物を価値ある製品に加工します。 - M.: ONTITEImicrobioprom、1981年。 - 43 p。
Salovarova V.P.、Kozlov Yu.P. 植物基質の変換のための生態学的および生物工学的基礎。 - M.: 出版社。 人民友好大学、2001 年 - 331 ページ。
モシチェフ M.S.、スクラドネフ A.A.、コトフ V.B. 微生物生産の一般的な技術。 - M.: 光と食品産業、1982. - 264 p.
オシポワ L.V. 有機製品およびポリマー材料の製造のための原料としての植物由来の製品の使用 - 海外の化学産業、1989 年、第 8 号。 p.48-60。
飼料生産ハンドブック / 編 V.G. イグロヴィコフ。 - M.: VNIIMK、1993. – 218 p.
飼料生産 /N.V. パラキン、I.V. コボゼフ、I.V. Gorbachev et al.-M.: KolosS、2006.-432 p.
キスリュク S.M. 「製造者と消費者の観点から見た飼料添加物の分類」「ヴィタルゴス・ロソビット社創立10周年記念コレクション」、30-31ページ、2009年
飼料生産 / A.F. イワノフ、V.N. チャージン、V.I. Filin.-モスクワ「スパイク」、1996.-400 年代

Kislyuk S.M.「動物飼料における植物原料の使用を最適化するための微生物学的アプローチ」『RatsVetInform』第 2 号、2005 年、18-19 頁。
キスリュク S.M. 「セロバクテリンを使用した家畜の飼料中の飼料添加物のセットの最適化」『農業産業複合体市場』No.11 (37) p.67、2006

現在の市場状況において、主な問題の 1 つは原材料の使用です。 この問題の解決において非常に重要な役割を果たすのは、薬用植物原料を抽出物に加工し、その後あらゆる種類の食品の製造に使用するという効果的なシステムの組織化と形成です。

抽出物を製造するための主な材料は、野生で特別に栽培または収集された植物、果実、または果物であると考えられており、これらにはさまざまな生物学的活性成分が大量に含まれています。

抽出物を入手する方法:

植物原料がどのように加工されるか

植物、果実、果物および医薬品の加工は、次の段階で構成されます。

1. フルーツとベリーの材料を加工する際、新鮮なフルーツの別の部分を特別に乾燥させ、他の部分を冷凍して-18度の温度で保管します。 新鮮なベリーを冷凍すると、水分が部分的に除去され、細胞構造が破壊され、果汁の放出プロセスがさらに促進されます。

2. 新鮮な医薬品原料を使用する場合は、原料の品質を検査した後、移送して自然乾燥状態に達するまで乾燥させます。

3. 次の段階では、凍結乾燥した材料を徹底的に粉砕し、その後植物材料を抽出します。 このような抽出剤を使用すると、得られる元素のスペクトルを変化させたり、抽出された物質を小さな部分に分離したりすることが可能になります。 これらを交互に使用することで、使用する植物素材の抽出成分の抽出効果を最大限に発揮することができます。 さまざまな生物学的有効性と完璧な製品を生産することが可能になります。 さまざまな種類インパクト。

4. 得られる濃縮物は、微生物学的および化学的安定性が向上するという特徴があります。

5. 繊維やケーキなどの医薬品原料の加工後に得られた成分は、その後顆粒を作成するために使用されます。

6. 造粒手順は「半湿式」法に従って行われます。 得られた顆粒は乾燥のために送られます。

7. 錠剤の圧縮は 50 ~ 150 MPa の範囲の圧力で行われます。 これは、あらゆる種類のハーブから得られる顆粒の個人的な特性によるものです。



読むことをお勧めします

トップ