ПЕРОКСИДНАЯ ДЕЛИГНИФИКАЦИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ ЧАСТИ ТОПИНАМБУРА В СРЕДЕ УКСУСНАЯ КИСЛОТА – ВОДА | PEROXIDE DELIGNIFICATION OF THE VEGETATIVE PART OF JERUSALEM ARTICHOKE IN THE MEDIUM ACETIC ACID-WATER

Русский. Целью настоящей работы являлась оценка вегетативной части топинамбура как сырья для получения целлюлозы с использованием окислительно-органосольвентной делигнификации в среде «СН3СООН – Н2О2 – H2O».Изучен химический состав вегетативной части топинамбура и влияние технологических параметров процесса делигнификации на выход и свойства целлюлозного продукта. Установлено, что более перспективной для переработки является вегетативная часть топинамбура, собранная в октябре (стебли без листьев), в химическом составе которой более 50 мас.% составляют полисахариды, в том числе более 90 мас.% приходится на целлюлозу Кюршнера-Хоффера.Экспериментальными методами определены параметры процесса делигнификации вегетативной части топинамбура, обеспечивающие высокий выход целлюлозы (42.1 мас.%) с низким содержанием остаточного лигнина (1.1 мас.%): содержание Н2О2 – 6.5 мас.%, CH3COOH – 23.4 мас.%, ГМ 15, продолжительность – 2.5 ч, катализатор H2SO4 –0.2 мас.%. Показано, что предварительная экстракция вегетативной части топинамбура 0,3% раствором дикарбоновых кислот при температуре 80 °С с жидкостным модулем 10 в течение 3 ч позволяет снизить содержание остаточного лигнина в целлюлозном продукте до 0.5 мас.% и получить экстракт, выход которого – 7.8 мас.%, в том числе РВ 4.2 мас.%, что делает его перспективным для биохимической переработки. Полученные результаты расширяют области использования вегетативной части топинамбура и показывают перспективность дальнейших более глубоких исследований по оптимизации процесса делигнификации и изучению свойств целлюлозного продукта.

Английский. The purpose of this work was to evaluate the vegetative part of Jerusalem artichoke as a raw material for the production of cellulose using redox-organosolvent delignification in the medium "CH3СOOН – H2O2 – H2O".The chemical composition of the vegetative part of Jerusalem artichoke and the influence of technological parameters of the delignification process on the yield and properties of the cellulose product were studied.It was found that the vegetative part of Jerusalem artichoke collected in October (stems without leaves) with a chemical composition of more than 50 wt.% of polysaccharides in which presented the Kurshner-Hoffer cellulose more than 90 wt.% was more promising for processing. Experimental methods have been used to determine the parameters of the process of delignification of the vegetative part of Jerusalem artichoke, which provide a high yield of cellulose (42.1 wt.%) with a low content of residual lignin (1.1 wt.%): content of H2O2 – 6.5 wt.%, CH3COOH – 23.4 wt.%, GM 15, duration – 2.5 h, catalyst H2SO4 – 0.2 wt.%.It is shown that pre-extraction of the vegetative part of Jerusalem artichoke with a 0.3% solution of dicarboxylic acids at a temperature of 80 °C with a liquid modulus of 10 for 3 hours reduces the content of residual lignin in the cellulose product to 0.5 wt.% and obtain an extract whose yield is – 7.8 wt.%, including a PB of 4.2 wt.%, which makes it promising for biochemical processing. The obtained results expand the areas of use of the vegetative part of Jerusalem artichoke and show the prospects for further more depth research to optimize the process of delignification and study the properties of the cellulose product.