Накормим россиян древесным хлебом!

Аватар пользователя Крякодил

Превращение несъедобной целлюлозной биомассы в съедобную

     В статье я предлагаю технологию превращения несъедобной целлюлозной биомассы (напр. деревьев) в съедобную. Воплощение этой технологии позволит превращать неиспользуемую биомассу российских лесов в еду, что сможет значительно увеличить население страны. Данная стаья продолжает цикл статей о развитии технологий, использующих климатические условия России для улучшения жизни и получения конкурентного преимущества.

 

Програмную статью можно найти по ссылке

https://aftershock.news/?q=node/411087

Некоторые из статей можно найти на сайтах

https://aftershock.news/?q=node/770852

https://aftershock.news/?q=node/670906

https://aftershock.news/?q=node/512752

https://aftershock.news/?q=node/513563

https://aftershock.news/?q=node/533116

 

а ещё больше - у меня в блоге

https://aftershock.news/?q=blog/16571

 

     Как я уже писал в своей програмной статье, бо'льшая часть территории России находится в высоких широтах, характеризующимися низкой инсоляцией, низкими температурами и низкой урожайностью. Эти факторы ведут к низкой (в среднем) плотности населения, высоким транспортным расходам, высокой стоимости сложной продукции - что, в свою очередь, ведёт к цепи других проблем. Поэтому в програмной статье была сформулирована задача - создать технологии, использующие низкие температуры, низкую освещённость, низкую плотность населения, и прочие факторы характеризующие большую часть территории России для получения конкурентного преимущества над более южными соседями.

     Какие ресурсы есть? Есть лес, болота, низкокалорийный торф, холодная вода. Зона лесов занимает больше половины территории России.

       Хотя лес и используется в экономике, его единица площади производит гораздо меньшее количество человеческой еды (грибов, ягод, съедобных животных, ит.д.), чем единица площади более освещённых лесостепей, 80% которых уже распахано. Экономически эффективному освоению лесов России препятствуют проблемы с транспортировкой: так, для прокормления людей, работающих в тайге, еду им необходимо перевозить на большие расстояния из зон с более мягким климатом. Такие перевозки повышают стоимость всего добытого и произведенного в Сибири. И вообще делают Сибирь малопригодной для жизни.

 

     Углубимся в детали прокормления.

 

     Растения поглощают углекислый газ и используют энергию фотосинтеза для его восстановления во всякие органические соединения. Так, первым делом СО2 превращается в вещества родственные углеводам (глюкозе, фруктозе, и прочим), затем, используя энергию света, эти самые вещества восстанавливаются в углеводы (саму глюкозу и прочие), после чего львиная часть этой самой глюкозы превращается в различные полимеры.

       У самой глюкозы есть несколько изомерных форм, которые могут преращаться друг в дружку. Две из них, альфа- и бета-глюкоза показаны на Рис. 1. Полимеризация альфа-глюкозы даёт молекулы крахмала, которые из-за своей изогнутости не могут кристаллизоваться в твёрдый материал, плотно заполняющий пространство. Между ними остаётся достаточно "пустого" пространства, в которое при варке диффундируют молекулы воды, в результате чего полимер разбухает - и даёт шанс проникнуть всяким другим молекулам - кислотам, амилазам, и прочим. Амилазы - это такие ферменты, которые катализируют гидролиз молекул крахмала в глюкозу. Kогда крахмал (особенно проваренный) попадает к нам, мы его быстренько гидролизуем в желудке до глюкозы, глюкозу всасываем в кровь из кишок - и таким образом насыщаемся.

     Рис.1. (а) Бета-глюкоза. Гидроксильная группа, поднимающаяся над плоскостью молекулы, показана красным; (b) Линейные молекулы целлюлозы; (c) Плотная, упорядоченная упаковка молекул целлюлозы; (d) Дерево, состоящее из целлюлозы на ~ 50%; (e) Линейная форма глюкозы; (f) Альфа-форма глюкозы. Гидроксильная группа, уходящая за  плоскость молекулы, показана красным; (g) Линейные молекулы крахмала; (h) Молекулы крахмала и их неплотная, неупорядоченная упаковка; (i) Продукты, содержащие крахмал; (j) Основные компоненты древесины - целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин.

 

     Растениям в естественной среде совершенно не нужно чтобы их кто-то ел и при этом насыщался. И крахмал вырабатывают в каких-то весомых количествах не все растения, а только некоторые. И делают это они по причине 10 000 лет селекции, охраны, размножения и культивации человеком. В общем, своим крахмалом они платят человеку за то что человек их крышует.

     Злаковые и прочие синтезаторы крахмала предпочитают расти в тёплом климате. В холодных краях они дают низкие урожаи - а в ещё более холодных краях они вообще не растут. Вместо злаковых растут деревья (сосны в тайге). В деревьях судьба углеводов оказывается другой: в них молекулы бета-глюкоз ферменты полимеризуют в линейные молекулы целлюлозы. Молекулы целлюлозы плотно прилегают к соседям, образуя слои, слои связываются друг с другом - и получается прочный материал. Целлюлоза, то есть. На этом история не заканчивается: вбок от длинных, прочных молекул отходят короткие полимерные молекулы аморфных углеводов, составляющих другой материал - гемицеллюлозу. Гемицеллюлоза ковалентно соединена с полифенольным гидрофобным непереваримым материалом - лигнином. Лигнин выполняет несколько функций: 1) Защищает углеводы от чрезмерного набухания в воде и потери механической прочности; 2) Опять-таки защищает углеводы от проникновения ферментов разных других организмов (животных, грибков), которые хотели бы подкрепиться углеводами дерева; 3) Разлагаясь, превращается в смесь ядовитых фенолов, которые травят древесных гурманов. 4) Сочетание длинных прочных на разрыв молекул целлюлозы с аморфным лигнином, распределяющим нагрузку, создаёт природный композитный материал - древесину - обладающей такой прочностью, что деревья вырастают на десятки метров в высоту и ещё и поддерживают тяжесть веток, отрастающих на многие метры вбок от ствола.

     То есть, деревья превращают углекислый газ и энергию света в чрезвычайно прочный материал, который ни откусить, ни прожевать, ни проглотить, ни переварить. Просто потому что те деревья, которые производили более питательный материал, уже были съедены и потомства не оставили.

     Вот и получается ситуация: на небольшой части России, где растут злаковые, световой поток меньше чем у более южных соседей. Из-за этого урожайность меньше, отдача на вложения в с/х ниже, плотность населения ниже, предельная сложность производства ниже - ну и шлейф проблем. А на бОльшей части территории, хотя какая-то растительность даже и растёт и солнечную энергию  накапливает - но накапливает в совершенно несъедобной форме. То есть, вообще человеческую жизнь не поддерживает.

     Пока есть нефть и газ, люди могут могут жить в тайге, вывозить её ресурсы (нефть, газ, лес) используя энергию сжигания нефти и угля - а взамен ввозить еду выращенную где-то на югах. Для транспортировки которой, опять-таки, используется энергия нефти и угля. Что эвляется временным, неэффективным процессом.

     Если бы удалось развить технологию производства еды из древесины, люди, занимающиеся выращиванием леса и получением из него материалов, могли бы использовать часть вырубаемой (собираемой) древесины для экономного получения еды на месте. Распространение этой технологии способствовало бы расселению людей на территории России, увеличению населения, долговременному (на века) расширению экономической активности, повышению эффективности экономики - всей и, в особенности, сложных производств,  и прочим выигрышам.

        Чтобы древесину съесть, из неё сначала нужно удалить лигнин. Это можно сделать нагрев древесину до ~ 140 oС с основанием (гидроксидом натрия, карбонатом натрия или просто содой, гидроксидом аммония, водным раствором амина - например, триэтиламина). В одной из ранних публикаций я предлагал автоклавить древесину с коровьей мочой, служащей источником гидроксида аммония - но для производства человеческой еды лучше будет использовать водный триэтиламин. Запах у него явно приятней чем у аммиака, коррозийность гораздо меньше, и энтальпия испарения меньше. Соответственно, после варки древесины с водным раствором триэтиламина и отделения раствора от твёрдого остатка, триэтиламин можно будет отогнать от раствора и использовать в последующих циклах делигнификации древесины. При этой варке большая часть (> 90%) лигнина деполимеризуется, растворяется в основании и вымывается. При испарении триэтиламина или аммиака этот лигнин выпадает в виде коричневой массы.

     После отделения лигнина а также белков, всяких растворимых органических и неорганических соединений, оставшийся материал, состоящий из целлюлозы, гемицеллюлозы, и небольшого количества высокомолекулярного лигнина можно скормить коровам, что я предлагал в моей предыдущей публикации. Коровы были выбраны потому что они могут переварить и усвоить целлюлозу.  Вдобавок, они большие - поэтому удельные потери тепла, определяемые отношением площади поверхности к объёму, у них меньше чем у многих других кандидатов. Но если этот самый материал скармливать коровам, то часть энергии, заключённой в углеводах, уйдёт на поддержание жизнедеятельности самих коров - и людям, которые будут пить молоко и есть говядину, меньше достанется.

     Для того чтобы людям доставалось больше пищевых калорий, хорошо было бы скормить этот самый материал людям напрямую. Но - увы: наш желудок не переваривает целлюлозу. Посему приходится включать промежуточные стадии в энергетических потоках (в примере выше - коров) чтобы людям хоть что-нибудь досталось. Соответственно, встаёт вопрос - как бы организовать процесс так чтобы калории целлюлозы с гемицеллюлозой дошли до человеческих организмов с наименьшими потерями на промежуточные стадии?

     Целлюлозу можно гидролизовать в глюкозу, а глюкозу класть в чай. Первая большая проблема состоит в том чтобы гидролизовать целлюлозу в глюкозу масштабируемой экономически оправданной технологией; слава Богам, с этой проблемой я разобрался. Там ещё остаются мелкие проблемы - типа, целлюлоза получается в виде разбавленного раствора - но они решамы. Вторая проблема - то что глюкоза быстро (слишком быстро) впитывается в кровь, её концентрация в крови взлетает, а организм не успевает выработать инсулин для её переработки, так что глюкоза остаётся в крови и вредит организму. Раз-другой такие эпизоды можно пережить, но когда они становятся частыми и регулярными, у человека развивается диабет - и история заканчивается плохо.

     Поэтому целлюлозу нужно превращать в такую форму которая бы усваивалась помедленнее глюкозы. Хорошо бы её превращать в крахмал - и сообщения о ферментативном превращении целлюлозы в крахмал действительно публиковались.

     Может быть, вкупе с моим катализатором, активирующим целлюлозы ко всяким там превращениям, проблема будет решена добавлением смеси катализаторов к обработанной древесине. Однако, ферментативный способ слишком медленный, так как связан с диффузией крупных молекул в кристаллическую целлюлозу. Вдобавок, выход крахмала по этой технологии - только 30%.

     Существует химический способ превращения целлюлозы в прообраз еды. Есть такое вещество - фтористый водород, он же - плавиковая кислота, HF. Кипит при 19.5 oС, очень ядовит (хотя в следовых количествах нужен для здоровья зубов), обугливает бумагу, состоящую из целлюлозы, и прочая. Однако при низких температурах проявляет интереснейшие свойства как растворитель. Так, холодный HF (ниже 0 oС - и чем холоднее тем лучше) растворяет и деполимеризует эту самую глюкозу, превращая её в низкомолекулярный глюкозилфторид:

               1/n(C6H10O5) + HF = C6H11O5F

     Если очень хочется, то этот глюкозилфторид можно окунуть в воду и получить глюкозу:

               C6H11O5F + H2O = C6H12O6 + HF

     В двух публикациях древесину, из которой была удалена гемицеллюлоза, обрабатывали газообразным HF (тыц и тыц). При этом получался лигнин, пропитанный раствором глюкозилфторида в сконденсированном HF. После удаления HF продуванием воздухом глюкозилфторид опять конденсировался в полимер:

               C6H11O5F = 1/n(C6H10O5) + HF

     Вот только этот самый новый полимер состоял из беспорядочно соединённых друг с другом фрагментов глюкозы, образуя новый аморфный материал - глюкан. Схемы превращений показаны на Рисунке 2.

     Этот самый глюкан легко гидролизуется разбавленной водной кислотой, образуя раствор глюкозы, что делает его похожим на крахмал. В статьях, после обработки древесины фтористым водородом, авторы проводили гидролиз глюкозил фторида или глюкана - и получали глюкозу при мягких условиях с высоким выходом (до 94%).

     Рис. 2. (а) Целлюлоза; (b) Глюкозилфторид; (с) Глюкан.

 

          Итак, я предлагаю следующую технологию превращения целлюлозной биомассы в еду.

 

     Древесину, из которой был удалён почти весь лигнин, а также белки, терпены и неорганические вещества, нужно просушить, поместить в вакуум, скондесировать на ней HF, затем откачать HF под пониженым давлением - и превратить несъедобную целлюлозу в съедобный глюкан. В принципе, после этого древесина станет съедобной, пористой, размягчающейся при контакте с водой и немножко сладковатой. Вафли из сосны, в общем. Если люди такой едой побрезгуют, то таким материалом можно кормить свиней. Свиньями люди не брезгуют.

 

     Если нам совсем мешает лигнин, то есть ещё один вариант: на обезлигниненую древесину можно сконденсировать HF при низкой температуре (которой в России - навалом, особенно там где растут леса), растворить целлюлозу и гемицеллюлозу в жидком HF и получить раствор с малой вязкостью. Вязкость будет мала потому что в растворе будут находиться не полимеры а низкомолекулярные вещества. Раствор фильтруем чтобы удалить лигнин, затем испаряем при низкой температуре под пониженным давлением. При этом сначала будет испаряться HF, затем, при повышении концентрации глюкозилфторида, молекулы этого самого глюкозилфторида начнут конденсироваться друг с другом и фторидными производными гемицеллюлозы. Будет получаться полимер, вязкость раствора резко вырастет - и испаряющийся HF будет образовывать быстро затвердевающие пузырьки. Получится пена, состоящая из полимерных углеводов. Потом нужно эту пену подержать в вакууме - чтобы снизить концентрацию оставшегося в твёрдом материале  HF то такого уровня когда он станет полезным для зубов - и материал будет готов.

 

     А как называется такая еда - которая состоит из углеводов, и вся из себя пористая? Хлеб! Вот так из деревьев (а вообще-то из почти всех несъедобных растений) можно будет делать, кгм, древесный хлеб. Как вариант - сосновый хлеб. Этот хлеб не будет полноценным источником витаминов, белков, и многих других компонентов. Их придётся получать из другой еды. Но калории в нём будут.

     Полная предложенная схема превращения целлюлозной биомассы в человеческую еду проиллюстрирована на Рис. 3.

     Рис. 3. Схема превращения целлюлозной биомассы в еду: (а) Растительная биомасса, состоящая в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина; (b) Растворённый деполимеризованный вымытый лигнин; (с) Биомасса без лигнина, основные компоненты - целлюлоза и гемицеллюлоза; (d) Отфильтрованный раствор глюкозилфторида и родственных фторидов в холодной плавиковой кислоте; (е) Древесный хлеб.

 

     Некоторые читатели могут заметить что безводная плавиковая кислота - весьма активное соединение, и что если её пролить на руки, ноги и лицо, то будет неприятно. На это отвечу так: раз уж мы выбрали такое вещество которое активно взаимодействует с биологическими материалами (растительной целлюлозой, то есть), то приходится ожидать что оно будет активно реагировать и с другими биологическими материалами (из которых мы состоим). При обработке еды, кстати, часто используют опасные высокие температуры. Так, некоторые виды еды кипятят при 100 oС, некоторые жарят при 175 oС, а некоторые вообще жарят на огне! Я даже затрудняюсь предположить сколько человек ежегодно получают ожоги - и сколько вызывают пожаров при приготовлении пищи. Но людей это не останавливает. А саму плавиковую кислоту используют для изомеризации линейных алканов в производстве бензина. Поэтому я надеюсь что опасность процедуры приготовления еды из древесины можно будет понизить настолько что она (опасность, то есть) не будет сдерживать предложенную технологию.

 

Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя Override
Override(10 лет 11 месяцев)

Не надо нам таких технологий, а то станем одни опилки жрать пока леса не кончатся, а когда кончатся, то как поля засевать уже никто не вспомнит.

Аватар пользователя zuzu
zuzu(2 года 2 месяца)

Нудноватая статья, но прочитал с удовольствием, предвкушая какие будут комментарии. А они просто огонь. Давно так не смеялся.

Кстати, где-то в теплых краях растет хлебное дерево. Осталось его только акклиматизировать. И вот, пожалуйста. Сибирская тайга уже мировая житница. Весь мир в очереди за сибирским хлебом. Украина, Кубань и Канзас с завистью глядят на высокую урожайность.

Аватар пользователя В.А.Л
В.А.Л(1 год 8 месяцев)

Давно, уже. рейнау-процесс, Фридриха Бергиуса.

В полный рост пользовали дойчи в от 40-х до 56 года.

У нас эт процесс Лебедева.

Глюкозу в крахмал, ну месье понимает толк.

Крахмал корневища камыша.

Аватар пользователя Levaifan
Levaifan(2 года 1 месяц)

Надеюсь, жить во времена тюри из целлюлозы в плавиковой кислоте мне не доведётся.

Ситуация с подобными технологиями получения синтетической "еды", имхо, тесно связана с глобальной ядерной войной. Как внешне по предпосылкам и последствиям, так и по тому, что исследовать такие технологии необходимо "на всякий пожарный". Так же, как и готовиться к ядерному конфликту, всячески надеясь на его невозможность. ((

Скрытый комментарий Повелитель Ботов (без обсуждения)
Аватар пользователя Повелитель Ботов
Повелитель Ботов(54 года 5 месяцев)

Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.

Комментарий администрации:  
*** Это легальный, годный бот ***
Аватар пользователя Gets
Gets(5 лет 7 месяцев)

Если бы удалось развить технологию производства еды из древесины, люди, занимающиеся выращиванием леса и получением из него материалов, могли бы использовать часть вырубаемой (собираемой) древесины для экономного получения еды на месте.

ту всем лесам и придет кирдык, потому как не год два надо, чтобы выраститьsmile8.gif

Аватар пользователя Кибитцер
Кибитцер(4 года 10 месяцев)

Островнов Яков Лукич.

 

 

Аватар пользователя Тех Алекс
Тех Алекс(8 лет 10 месяцев)

Зачем жрать несьедобное, если есть избыток сьедобного?

Аватар пользователя k0lun
k0lun(12 лет 4 месяца)


Обоснование у подобных прожэктеров простое - Хлеб надо выращивать, а лес сам по себе растет и его много.
Когда прожектеру дать экономику лесозаготовки, то он сразу грустнеет и его прожэкт становится фуфлом, чем был изначально) 

Аватар пользователя 12y
12y(4 года 2 недели)

КПД и экономика процесса?

Аватар пользователя k0lun
k0lun(12 лет 4 месяца)

А еще из из морской воды можно золото добывать)))))
Прожэктерство...

Аватар пользователя Фрол
Фрол(2 года 10 месяцев)

Уважаемый Крякодил.

Бегло прочитал вашу статью, очень интересно. Вечером засяду обстоятельно просмотреть весь цикл - не понимаю как мог вас пропустить на этом ресурсе.

Рекоммендации ознакомиться с творчеством Nazgul - поддерживаю, думаю вам будет интересно. Главный смысл его варианта решения проблемы перевода целлюлозы в глюкозу - использование электричества для локального повышения концентрации электролитов и агрессивности раствора. Отделение продукта осуществляется солью, декантацией и сменой температуры раствора. Как результат - техническая простота решения.

Личный вопрос - рассматривали ли вы вариант применения сверхкритических жидкостей (вода и углекислый газ) для делигнификации целлюлозы? Если да - каково ваше мнение о данном подходе?

Аватар пользователя Крякодил
Крякодил(9 лет 5 месяцев)

Спасибо за интерес к теме. Сейчас рабочая неделя, я замотан, когда освобожусь - с радостью Вам напишу.

Аватар пользователя Крякодил
Крякодил(9 лет 5 месяцев)

Ува­жа­е­мый Фрол,

Я нашёл в интернете некоторые отрывки из сочинений Nazgul (о котором/которой никогда раньше не слышал), но конкретики - о том как именно использовать электричество для переработки растительной биомассы - нигде не нашёл. Один из посетителей написал что он проводил электролиз соли содержащей биомассу - и это похоже на истину.

Проблема состоит в том что хлор, получающийся при электролизе, быстро реагирует с лигнином и при этом образует ядовитые хлороорганические соединения. Также он реагирует с гемицеллюлозой, что совершенно не нужно: гемицеллюлоза - сама неплохой источник калорий. И уже в последюю очередь он будет реагировать с целлюлозой, окисляя её - а не превращая в питательную глюкозу. Так что я, мягко говоря, не впечатлён.

Вода переходит в сверхкритическое состояние при 373 С. Целлюлоза при такой температуре просто обуглится, а не гидролизуется в глюкозу. Если даже какая-то небольшая часть целлюлозы и прогидролизуется в глюкозу, то глюкоза моментально обуглится. Т.е. остановить процесс на стадии глюкозы не получится.

Сверхкритический СО2 ничего целлюлозе не сделает. Когда-то я видет патент: гидролизовать гемицеллюлозу в воде при ~ 110 С и под давлением СО2. Вполне имеет смысл. Но целлюлозу в глюкозу при таких условиях не прогидролизовать.

Может, иметь смысл экстрагиривать сверхкритическим СО2 всякие там терпены из хвойных - перед скармливанием хвои коровам, чтобы молоко не пахло хвоей. 
Лигнин не растворится в сверхкритическом СО2; для растворения лигнина его нужно сначала деполимеризовать, и при этом, собственно, растворить. Оба процесса проис ходят в растворах оснований (и нуклеофилов) - соды, гидроксида натрия, сульфида аммония, и прочих. Сульфид аммония используют в производстве бумаги; процесс выделяет столько вони что ну прямо аж вообще. Гидроксид аммония хорош тем что, растворив лигнин, можно понизить давление, отогнать аммиак, а затем его повторно использовать. А затем - в третий раз. Ну и гонять по кругу, переводя лигнин в растворимое состояние. Но поскольку СО2 - ангидрид слабой кислоты, то лигнин в нём не растворится.

Аватар пользователя Сергей Низовцев

Большая часть страны - находится в полосе  плюс-минус 5 градусов от 60 градусов северной широты  - то есть в зоне рискованного , но всё-таки земледелия.  Зачем пытаться использовать древесину для питания , если есть большой спектр сельхозрастений, нормально вырастающих в этой полосе?

Аватар пользователя Крякодил
Крякодил(9 лет 5 месяцев)

...Вот и получается ситуация: на небольшой части России, где растут злаковые, световой поток меньше чем у более южных соседей. Из-за этого урожайность меньше, отдача на вложения в с/х ниже, плотность населения ниже, предельная сложность производства ниже - ну и шлейф проблем. А на бОльшей части территории, хотя какая-​то растительность даже и растёт и солнечную энергию  накапливает - но накапливает в совершенно несъедобной форме. То есть, вообще человеческую жизнь не поддерживает...

Аватар пользователя Stan Miller
Stan Miller(3 года 7 месяцев)

Вроде бы, радиационное облучение превращает древесину в подобие печенек. Но это не точно... smile10.gif

Аватар пользователя Omni
Omni(11 лет 8 месяцев)

Оставьте древесину грибам и насекомым.

Аватар пользователя Белек-оол
Белек-оол(3 года 11 месяцев)

Согласен, фуфло все эти опилки!

Будущее за торфом.

Аватар пользователя Крякодил
Крякодил(9 лет 5 месяцев)

Да-да, моя следующая публикация - про торф.

Аватар пользователя Evg_Ban
Evg_Ban(11 лет 9 месяцев)

В начале октября 1941 года заведующий отделом пищевой промышленности А. П. Клеменчук созвал в Смольном совещание. Приглашенным на него специалистам поставили задачу: организовать производство пищевых продуктов и их заменителей из непищевого сырья.

Задача сложная, ведь можно было использовать только то, что еще оставалось в осажденном городе и пригородах, при этом основную часть промышленных предприятий эвакуировали. На совещании присутствовал Василий Иванович Шарков (1907–1974) — профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой гидролизных производств Ленинградской лесотехнической академии и заместитель директора Всесоюзного научно-исследовательского института гидролизной и сульфитно-спиртовой промышленности (ВНИИГС). Было ему тогда 34 года. Именно он предложил использовать в качестве пищевых добавок гидроцеллюлозу (во время блокады ее чаще называли пищевой целлюлозой) и белковые дрожжи.

В. И. Шарков Гидроцеллюлоза — продукт гидролиза целлюлозы под действием кислот; ее легко измельчить в порошок, и она частично растворима в воде. Открыл процесс получения гидроцелллюлозы и придумал этот термин французский химик и агроном Эме Жирар в 1875 году. А вот как словарь Брокгауза и Ефрона описывает эффектный опыт по ее получению: «Очень демонстративно протекает эта реакция с соляной кислотой, если несколько изменить условия опыта, а именно: к насыщенному раствору хлористого кальция, нагретому до 60–80°С, прибавляют 15–20% обыкновенной соляной кисл. в 21°Боме (в этих единицах измеряют плотность жидкостей и крепость растворов. — Примеч. ред.).

Насыщенный раствор хлористого кальция, как вещество гигроскопическое, быстро отнимает воду от соляной кислоты; HCl в этом растворе находится как бы в газообразном состоянии и действительно частью выделяется из раствора. При опускании в этот последний какой-нибудь хлопчатобумажной ткани она как бы тает и почти моментально распадается в мельчайший порошок».

В воде порошок гидроцеллюлозы набухает и дает тестообразную субстанцию. В научной работе «Производство пищевой целлюлозы и белковых дрожжей в дни блокады» В. И. Шарков писал, что на разработку режима получения гидроцеллюлозы и приготовления опытного образца для испытания его в Центральной лаборатории Ленинградского треста хлебопечения сотрудникам ВНИИГСа дали только одни сутки!

Через сутки образец гидроцеллюлозы весом около килограмма передали для испытаний пекарям. Еще через сутки были испечены и испробованы образцы хлеба с целлюлозой.

Дмитрий Васильевич Павлов (уполномоченный ГКО по продовольственному снабжению войск Ленинградского фронта и населения Ленинграда с начала блокады города и до конца января 1942 года) в своей книге «Стойкость» писал так: «На эту муку мы возлагали большие надежды. Но как ее применение скажется на качестве хлеба, никто еще не знал. Трест хлебопечения получил задание использовать этот суррогат.

Вскоре Н. А. Смирнов, он в это время возглавлял хлебопечение в городе, принес в Смольный буханку хлеба, выпеченную с примесью долгожданной целлюлозы. Это было событие. Собрались члены Военного совета, секретари горкома партии, ответственные работники Ленгорисполкома — всем хотелось знать, что же получилось.

На вид хлеб был привлекательный, с румяной корочкой, а на вкус горьковато-травянистый. — Сколько целлюлозной муки в хлебе? — спросил А. А. Кузнецов, тогда первый секретарь Ленинградского обкома и горкома партии. — Десять процентов, — ответил Смирнов. Помолчав какое-то время, он сказал: — Этот суррогат хуже всех тех, что мы использовали ранее. Пищевая ценность целлюлозной муки крайне незначительна».

В самые тяжелые дни блокады содержание гидроцеллюлозы в хлебе доходило и до половины. Конечно, образец гидроцеллюлозы невозможно было бы получить за сутки, если бы этому не предшествовала многолетняя научно-исследовательская работа.

В 30-е годы в СССР интенсивно развивалось производство синтетического каучука по методу академика С. В. Лебедева; в качестве сырья использовали этиловый спирт. Его требовалось много, поэтому нужна была технология получения технического этанола из непищевых видов сырья, в частности из древесины. Первые опыты по гидролизу древесных опилок разбавленной серной кислотой в нашей стране как раз и провел в 1931 году В. И. Шарков с коллегами из ленинградской Лесотехнической академии. Их работа стала основой для создания отечественной гидролизной промышленности.

В результате гидролиза древесины содержащиеся в ней полисахариды превращаются в простейшие моносахариды: глюкозу, маннозу, ксилозу, галактозу и прочие — образуется гидролизат. При его сбраживании получают этиловый спирт; добавляя к гидролизату питательные соли — сульфат аммония, суперфосфат — выращивают белковые дрожжи. Одним из предприятий, на которых во время блокады было организовано производство гидроцеллюлозы, стал пивоваренный завод им. Степана Разина (ныне этот завод входит в группу компаний «Heineken» в России).

Здесь пищевую добавку получали в варочном и бродильном цехах. В 110 деревянных баках емкостью около 10 кубических метров каждый ежедневно перерабатывали до 20 тонн целлюлозы. Производство было прекращено зимой 1942/1943 года после прямого попадания снаряда, от которого пострадали и люди, и оборудование. Делали пищевую целлюлозу и на бумажной фабрике Гознака (ныне филиал ФГУП «Гознак»).

Одним из самых крупных изготовителей пищевой целлюлозы в осажденном городе стал Ленинградский гидролизный завод. Значительную часть оборудования и его рабочих эвакуировали, завод находился всего лишь в двух-трех километрах от линии фронта. В. И. Шарков вспоминал: «Основной неприятностью был артиллерийский обстрел. Как только начала работать котельная, из большой трубы повалил дым, который никак не удавалось замаскировать. В отдельные дни на территории завода разрывалось до 270 снарядов, их осколки ранили и убивали работников».

А заведующий производством гидролизного завода Дмитрий Иванович Сорокин так описал продукт: «Мы получали массу немного серого цвета. После того как отпрессуешь на фильтрах, получится пласт вещества с влажностью сорок процентов». Пищевую целлюлозу в количестве от 5 до 10% добавляли в блокадный хлеб только в самом тяжелом 1942 году, а всего за блокаду было выпущено около 15 тысяч тонн.

В сущности, это не еда, а наполнитель, поскольку не усваивается организмом человека, но, вызывая насыщение, притупляет чувство голода. Сейчас пищевую целлюлозу из-за такой особенности применяют при лечении ожирения.

Аватар пользователя Ad nauseam
Ad nauseam(6 лет 6 месяцев)

Лайфхак: НЕ СЕЛИТЬ людей на постоянной основе там, куда "...еду им необходимо перевозить на большие расстояния из зон с более мягким климатом".

Вахтовиков это не касается.

Тогда и потребности в суррогатах отпадут сами собой.

Аватар пользователя bratello
bratello(2 года 2 месяца)

Статья о том, как тот, кто ест желуди, пытается навязать нам древесные опилки smile3.gif

Аватар пользователя Nientemiele
Nientemiele(2 года 7 месяцев)

А давайте не будем травить россиян всяким говном? И так уже продукты питания не торт по ГОСТу.

Аватар пользователя Добрый человек
Добрый человек(10 лет 7 месяцев)

Если так уж нужно съесть именно древесину, то следует смотреть в сторону грибов. ГМО рулит, тем более, что даже в природе имеются грибы производящие витамины и прочее прекрасное.

Аватар пользователя igorzh
igorzh(11 лет 8 месяцев)

Очень интересно, но безперспективно. Неужели автор не понимает, что эту дрянь жрать будут только при принуждении.

И если уж надо накормить, то есть некий процесс силосования травы. Вроде он выводит ее на доступное для поедание состояние.

Страницы