В ПНИПУ открыли новый способ получения целлюлозы для производства пищи и лекарств

Исследование опубликовано в сборнике «Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2023». Природная целлюлоза представляет собой длинные волокна. Благодаря такой форме из нее можно делать бумагу, картон, древесно-волокнистые плиты (ДВП), которые активно применяются в строительстве. Порошковая целлюлоза – это продукт переработки волокнистой. Ее обычно получают из хлопка или древесины с помощью варки в жестких условиях, а затем сложного и затратного процесса отбелки и облагораживания. Это нужно для расширения области применения. В Россию сырье для порошковой целлюлозы импортируется из Узбекистана, Азербайджана и Туркмении.

Для исследований пермские политехники выбрали в качестве волокнистого сырья хвойную небеленую целлюлозу, которая уже применяется на предприятии для бумажного производства. Задача – выяснить, подходит ли это сырье для создания качественного продукта. Чтобы придать хвойной целлюлозе необходимые свойства для получения порошковой формы, ученые провели отбелку и облагораживание по экологически безопасной схеме. Способ разработан на кафедре «Технология целлюлозно-бумажного производства» ПНИПУ.

Для отбелки использовали пероксид водорода и хлорит натрия. Полученная целлюлоза отвечает всем требованиям и отличается высокой белизной (90 процентов). Далее пермские политехники применили классический метод – гидролиз, то есть разрушили волокнистую форму и превратили целлюлозу в порошок с помощью соляной кислоты.

«Для получения целлюлозного порошка, соответствующего требованиям, мы поставили эксперимент и провели математическую обработку его результатов. Наша цель состояла в разработке оптимальных условий получения целлюлозного порошка с максимальным выходом. Полученные технологические режимы гидролиза – температура 80 градусов, продолжительность 140 минут, концентрация соляной кислоты четыре процента», – рассказывает научный руководитель разработки, доцент кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ Ольга Носкова.

Целлюлоза (или клетчатка) содержится также в виде пищевых волокон во всех овощах и фруктах. Она является полезным и важным элементом питания человека и безвредна для организма, способствует выведению вредных веществ. Поэтому ее применение в пищу абсолютно безопасно.

«По разработанному режиму мы получили порошковую целлюлозу, у которой определили некоторые качественные показатели, характеризующие ее пригодность для пищевых целей. Например, она может стать пищевой добавкой, которая будет выполнять функцию осветлителя, препятствовать слеживанию и комкованию сыпучих веществ. Мы изучили степень полимеризации, водоудержание, сорбционную способность по йоду, массовую долю в целлюлозе смол, жиров и золы. Они оказались в норме», – объясняет автор разработки, магистрант ПНИПУ Светлана Иванова.

Так политехники выяснили, что для создания порошковой целлюлозы можно использовать отечественное сырье, которое уже есть на наших производствах. Ученые ПНИПУ вывели оптимальную технологию, которая позволит получать качественный продукт для пищевых, фармацевтических и медицинских целей. Порошковая целлюлоза может быть вспомогательным веществом в лекарствах, пище и косметике. Разработка замещает импортную продукцию и повышает технологический суверенитет нашей страны.

ПНИПУ

878 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше