No Latvijas lapkoku mizas iegūtu dabas polifenolu un proantocianidīnu izpēte un modifikācija videi draudzīgu funkcionālu produktu un materiālu iegūšanai
2017
Sarmīte Janceva

Aizstāvēšana
13.09.2017. 15:00, RTU, MLĶF, Paula Valdena ielā 3/7, 272. auditorijā

Zinātniskais vadītājs
Tatjana Dižbite, Mārcis Dzenis

Recenzenti
Juris Mālers, Edgars Bukšāns, Bruno Andersons

Dabas polifenolu oligomēri — proantocianidīni (PAC) — pašlaik ir intensīvo, fundamentālo un lietišķo pētījumu objekts, kas saistīts ar makromolekulu unikālo uzbūvi un to funkcionalitāti, kas nodrošina proantocianidīnu plašas izmantošanas iespējas dažādās nozarēs: farmācijā, pārtikas rūpniecībā un kompozītmateriālu ražošanā. PAC saturoša ekstrakviela (PACE) nozīmīgos daudzumos ir sastopama dažādu koku sugu mizā, kas tiek sadedzināta siltumenerģijas iegūšanai, neizmantojot tās potenciālu PACE iegūšanā. Promocijas darbā tika novērtēts plaši izplatīto Latvijā augošu lapkoku (baltalksnis — Alnus incana, melnalksnis — Alnus glutinosa, osis — Fraxinus excelsior L un blīgzna — Salix caprea) mizas potenciāls kā PACE ieguves avots, izstrādājot PACE izdalīšanas režīmus, kā arī novērtētas PAC un PACE izmantošanas iespējas, izstrādājot inovatīvo produktu biorafinērijas kontekstā. Pētījumu rezultātā noskaidrots, ka alkšņu mizas ir piemērotākas izejvielas PAC un PACE iegūšanai. Noteiktie optimālie ekstrakcijas režīmi nodrošina 87 % PAC pāreju no mizas ekstraktā. Izpētīts Latvijā augošu lapkoku mizas PACE ķīmiskais sastāvs un parādīts, ka alkšņu un blīgznas mizas PACE galvenās sastāvdaļas ir polifenoli (40-50 %), t.sk. proantocianidīni (20–46 %) un to glikozīdi. Ošu mizas ekstraktviela proantocianidīnus nesatur. Noskaidrota no alkšņu ģints sugu (Alnus incana un Alnus glutinosa) mizas izdalīto proantocianidīnu ķīmiskā struktūra, un pēc TOF-MS un 13C-KMR analīzes tika parādīts, ka tie ir B tipa procianidīni, kuros katehīna/epikatehīna monomēra vienības oligomēros ar polimerizācijas pakāpi 2–5 ir saistītas ar C4-C8 saiti. PACE un PAC augstā radikāļu dezaktivēšanas efektivitāte ļauj ekstraktvielas izmantot kā antioksidantus vai piedevas veselības aprūpē un profilaksē, poliuretānu (PU) kompozītmateriālu, lipīdus saturošo pārtikas produktu un kosmētisko līdzekļu stabilizācijai. PACE komponentu funkcionālais sastāvs nodrošina tā efektivitāti oksipropilēšanas reakcijā, veidojot poliēteru poliolus ar salīdzinoši zemu viskozitāti, kas atvieglo PU ieguvi, kā arī ļauj samazināt spiedienu izsmidzināšanas sistēmā, poliuretānu putu iegūšanā. Piedāvāti jauni videi draudzīgāki adhezīvi uz PACE bāzes koksnes kompozītmateriālu ražošanā. Ar polietilēnimīnu modificētam PACE kā koksnes videi draudzīgam adhezīvam ir liels potenciāls koksnes plātnes izgatavošanā sausiem pielietošanas apstākļiem, kas atbilst standarta EN 312 P2 uzstādītajām prasībām. Daļēji aizvietojot plaši izmantojamus fenola-formaldehīda sveķus ar modificēto PACE, iegūtās videi draudzīgākās saistvielas tika testētas saplākšņu iegūšanā. Līmējuma stiprības pārbaude parādīja, ka iegūtie saplākšņi atbilst LVS EN 314 standarta 5.1.3. un 5.1.1. punkta prasībām, kas paredzētas izmantošanai iekšējiem un ārējiem apstākļiem. PACE var tikt sekmīgi izmantots daļējai naftas izcelsmes fenolu aizvietošanai fenola-formaldehīda sveķu sintēzē. Aizvietojot 20 % naftas izcelsmes fenolus ar PACE FF sveķu sastāvā, tiek uzlabotas saplākšņu mehāniskās īpašības un samazināta formaldehīda emisija. Lapkoku mizas atlikumus pēc ekstrakcijas iespējams izmantot kā izejvielu nano izmēru pildvielu iegūšanai, par 80 % palielinot skujkoksnes celulozes papīra mehānisko stiprību, vai kā cieto biokurināmo to palielinātās siltumspējas dēļ.


Atslēgas vārdi
Lapkoku miza, tanīni, proantocianidīni, antioksidatīvā aktivitāte, videi draudzīgi adhezīvi

Janceva, Sarmīte. No Latvijas lapkoku mizas iegūtu dabas polifenolu un proantocianidīnu izpēte un modifikācija videi draudzīgu funkcionālu produktu un materiālu iegūšanai. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2017. 171 lpp.

Publikācijas valoda
Latvian (lv)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196