СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛУЗГИ ГРЕЧИХИ ПОСЕВНОЙ (ОБЗОР)

УДК 633.12:615.322

  • Клинцевич Вера Николаевна – магистр биологических наук, аспирант кафедры физикохимических методов сертификации продукции. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: vera.nikolaevna.k@mail.ru

  • Флюрик Елена Андреевна – кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры биотехнологии. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: FlurikE@mail.ru

Ключевые слова: гречиха посевная, лузга, Fagopyrum esculentum, отход производства

Для цитирования: Клинцевич, В. Н. Способы использования лузги гречихи посевной : обзор / В. Н. Клинцевич, Е. А. Флюрик Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. - Минск : БГТУ. 2020. - № 1 (229). - С. 68-81.

Аннотация

К многотоннажным возобновляемым отходам сельского хозяйства в последние годы резко возрос интерес как к перспективному сырью для получения необходимых человеку материалов. Такое сырье, как правило, содержит биологически активные вещества, процесс выделения которых из отходов производства в большинстве случаев экономически более выгоден по сравнению с химическим синтезом. В статье рассмотрены перспективные способы использования отхода производства гречки – лузги. Гречиха посевная (Fagopyrum esculentum) – ценная широко культивируемая крупяная культура, возделывание которой имеет большое народнохозяйственное значение. Гречиха – одна из наиболее популярных пищевых культур не только в Республике Беларусь, но и за рубежом. Беларусь входит в двадцатку лидеров по производству гречневой крупы, поэтому вопрос по утилизации такого отхода, как лузга, для нашей страны также является весьма актуальным. В статье приведен обзор литературы и патентов по способам применения лузги, а также представлены данные по ее химическому составу. Например, лузгу после предварительной специальной обработки предлагается использовать в качестве корма для сельскохозяйственных животных, сорбирующего материала, источника пищевых волокон, композиционного материала, удобрения растений, ингибитора коррозии, красителя, дубителя, топлива и др.

Список литературы

  1. Лоскутова Е. Н. Научное и информационное обеспечение по исследованию состава отходов производства гречихи для обоснования возможности получения ценных продуктов // Материалы VI Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум». URL: http://www.scienceforum.ru/2014/2/7027 (дата обращения: 22.05.2018).
  2. Мягчилов А. В., Соколова Л. И. Выделение флавоноидов из шелухи гречихи посевной – Fagopyrum sagittatum Gilib. (Polygonaceae) // Химия растительного сырья. 2011. № 2. С. 123–126.
  3. Групповой состав фенольных соединений, извлекаемых из плодовых оболочек гречихи посевной (Fagopyrum esculentum Moench) / Э. Р. Каримова [и др.] // Вестник Башкирского университета. 2011. Т. 16, № 4. С. 1167−1169.
  4. Инг В., Дзя Ч., Ибаили Ф. Состояние процесса производства и разработка стратегий в отношении продуктов из гречихи в Китае // Вестник ОрелГАУ. 2010. № 4 (25). С. 9–14.
  5. Натуральный краситель из шелухи гречихи / А. М. Заболотная [и др.] // Молодой ученый. 2017. № 40. С. 12–15.
  6. Холодилина Т. Н., Антимонов С. В., Ханин В. П. Исследование возможностей повышения питательной ценности гречневой лузги // Вестник ОГУ. 2004. № 10. С. 153–156.
  7. Некоторые аспекты комплексной технологии переработки лузги гречихи / А. М. Заболотная [и др.] // Шестой технологический уклад: механизмы и перспективы развития: сборник материалов III Междунар. науч.-практ. конф., Ханты-Мансийск, 13–14 нояб. 2015 г. / под общ. ред. С. Г. Пяткова; М-во образования и науки Рос. Федерации, ФГБОУ ВО «Югор. гос. ун-т», Науч. упр. ХантыМансийск, 2015. Ч. 1. С. 99–101.
  8. Исследование сорбционных свойств материалов на основе растительного сырья по отношению к органическим и неорганическим примесям / Э. Т. Ямансарова [и др.] // Вестник Башкирского университета. 2016. Т. 21, № 1. С. 73–77.
  9. Возобновляемые источники химического сырья: комплексная переработка отходов производства риса и гречки / В. И. Сергиенко [и др.] // Журн. Рос. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 2004. № 3. С. 116−124.
  10. Cereal, fruit and vegetables fibre intake and the risk of cardiovascular disease in elderly individuals / D. Mozaffarian [et al.] // J.A.M.A. 2003. Vol. 289. P. 1659–1666. DOI: 10.1001/jama.289.13.1659.
  11. Characterization of cellulose microfibrils, cellulose molecules, and hemicelluloses in buckwheat and rice husks / Y. Nakamura [et al.] // Cellulose. 2019. Vol. 26. P. 6529–6541. DOI: 10.1007/s10570-019-02560-4.
  12. Contribution of flavonoids to the antioxidant properties of common and tartary buckwheat / L. Lee [et al.] // Journal of Cereal Science. 2016. Vol. 68. P. 181–186.
  13. Мягчилов A. B., Соколова Л. И., Дмитренок П. С. Выделение ситостеролина и витексина из шелухи гречихи посевной Fagopyrum sagittatum Gilib. (Polygonaceae) // Химия растительного сырья. 2012. № 3. С. 89–92.
  14. Vaickelionis G., Valančienė V. Lightweight concrete with an agricultural waste – buckwheat husk // Materials Science. 2016. Vol. 22, no. 1. P. 98–104. DOI: 10.5755/j01.ms.22.1.8662.
  15. Каримова Э. Р., Балтина Л. А., Абдуллин М. И. Получение кверцетина кислотным гидролизом рутина // Вестник Башкирского университета. 2016. Т. 21, № 1. С. 78–79.
  16. Dokaa O. Rutin in buckwheat grain meal determined by UV photoacoustic spectroscopy and HPLC // Nova Biotechnologica et Chimica. 2017. Vol. 16 (1). Р. 61–67.
  17. Minerals, phytic acid, tannin and rutin in buckwheat seed milling fractions / K. J. Steadman [et al.] // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2001. Vol. 81 (11), no. 9. Р. 1097–1104.
  18. Yongyan H. Antioxidant activity of seed ethanol extract of different buckwheat cultivars // Proc. 10th Int. Symp. Buckwheat. 2007. P. 567–575.
  19. Kreft I., Fabjan N., Yasumoto K. Rutin content in buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) food materials and products // Food Chem. 2006. Vol. 98. P. 508–512.
  20. Башмаков Д. И., Лукаткин А. С. Эколого-физиологические аспекты аккумуляции и распределения тяжелых металлов у высших растений. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2009. 236 с.
  21. Zemnukhova L. A., Shkorina E. D., Fedorishcheva G. A. Composition of inorganic components of buckwheat husk and straw // Russian Journal of Applied Chemistry. 2005. Vol. 78 (2). P. 324–328. DOI: 10.1007/s11167-005-0284-1.
  22. Каминский В. Д., Карунский А. Й., Бабич М. Б. Гречневая лузга как кормовая добавка // Хранение и переработка зерна. 2000. № 5. С. 42–43.
  23. Способ утилизации лузги гречихи: пат. RU 2396002, МПК A23K1/00; заявл. 02.04.2008; опубл. 10.08.2010. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2396002 (дата обращения: 30.09.2019).
  24. Корм для свиней: пат. RU 2156079, МПК A23K1/10, A23K1/16; заявл. 09.02.2000; опубл. 20.09.2000. URL: http://ru-patent.info/21/55-59/2156079.html (дата обращения: 02.10.2019).
  25. Гнеушева И. А. Биотехнологическая переработка отходов производства гречихи и получение ценных продуктов: дис. … канд. техн. наук: 03.01.06. Воронеж, 2014. 143 л.
  26. Способ получения корма из растительного сырья: пат. RU 2155496, МПК A23K3/00, A23K3/02, C12N1/20; заявл. 18.04.1997; опубл. 10.09.2000. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2155496 (дата обращения: 30.09.2019).
  27. Белково-минеральная добавка для собак: пат. RU 2156580, МПК A23K1/10, A23K1/16; заявл. 02.03.2000; опубл. 27.09.2000. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2156580 (дата обращения: 30.09.2019).
  28. Способ получения вермикомпоста: пат. RU 2363689, МПК C05F17/00; заявл. 12.02.2008; опубл. 10.08.2009. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2363689 (дата обращения: 30.09.2019).
  29. Способ получения вермикомпоста: пат. RU 2205815, МПК C05F11/00, A01K67/033; заявл. 08.01.2002; опубл. 10.06.2003. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2205815 (дата обращения: 30.09.2019).
  30. Способ деструкции изомеров хлорорганического пестицида гексахлорциклогексана в почве: пат. RU 2540551, МПК B09C1/10, A01N25/32; заявл. 26.06.2013; опубл. 10.02.2015. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2540551 (дата обращения: 30.09.2019).
  31. Поточная линия для выращивания грибов вешенка, способ выращивания грибов вешенка и субстрат для их выращивания: пат. RU 2332005, МПК A01G1/04; заявл. 09.10.2006; опубл. 27.08.2008. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2332005 (дата обращения: 30.09.2019).
  32. Зуева Е. Т., Фомин Г. С. Питьевая и минеральная вода. Требования мировых и европейских стандартов к качеству и безопасности. М.: Протектор, 2003. 320 с.
  33. Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов: пат. RU 2114064, МПК C02F1/28, E02B15/04, B01J20/22; заявл. 06.06.1995; опубл. 27.06.1998. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2114064 (дата обращения: 30.09.2019).
  34. Шкорина Е. Д. Состав и комплексная переработка отходов производства гречихи: дис. ... канд. хим. наук: 03.00.16. Владивосток, 2007. 157 л.
  35. Абдуллин И. Ш., Исрафилов И. Х., Шаехов М. Ф. Активация сорбентов на основе рисовой лузги и гречневой шелухи с использованием высокочастотного разряда пониженного давления. URL: http://main.isuct.ru/files/konf/ISTAPC2005/proc/4-5.pdf (дата обращения: 30.09.2019).
  36. Сорбент для удаления нефти и нефтепродуктов и способ его получения из шелухи гречихи: пат. RU 2259874, МПК B01J20/24, C02F1/28; заявл. 18.09.2003; опубл. 10.09.2005. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2259874 (дата обращения: 30.09.2019).
  37. Способ получения сорбента: пат. RU 2222377, МПК B01J20/24, C01B31/08; заявл. 15.11.2001; опубл. 27.01.2004. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2222377 (дата обращения: 30.09.2019).
  38. Способ получения сорбента: пат. RU 2316393, МПК B01J20/24, B01J20/30; заявл. 19.04.2005; опубл. 10.02.2008. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2316393 (дата обращения: 30.09.2019).
  39. Способ получения композиционного сорбента на основе минерального и растительного углеродсодержащего сырья: пат. RU 2597400, МПК B01J20/12, B01J20/24, B01J20/30; заявл. 10.04.2015; опубл. 10.09.2016. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2597400C1_20160910 (дата обращения: 03.10.2019).
  40. Способ получения пищевого красителя из лузги гречихи: пат. RU 2086588, МПК C09B61/00; заявл. 30.01.1995; опубл. 10.08.1997. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2086588 (дата обращения: 30.09.2019).
  41. Способ получения красителя из отходов сельскохозяйственной продукции: пат. RU 94038111, МПК C09B61/00; заявл. 10.10.1994; опубл. 10.08.1996. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU94038111A1_19960810 (дата обращения: 03.10.2019).
  42. Способ получения пигмента-красителя из растительного сырья: пат. RU 2215761, МПК C09B61/00; заявл. 19.06.2000; опубл. 10.06.2002. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2215761 (дата обращения: 30.09.2019).
  43. Линия производства красителя из лузги гречихи: пат. RU 74630, МПК C09B61/00; заявл. 22.02.2008; опубл. 10.07.2008. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU74630U1_20080710 (дата обращения: 03.10.2019).
  44. Способ получения красителя из отходов сельскохозяйственной продукции: пат. RU 94038111, МПК C09B61/00; заявл. 10.10.1994; опубл. 10.08.1996. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU94038111A1_19960810 (дата обращения: 03.10.2019).
  45. Способ получения красителя из шелухи гречихи: пат. RU 2653025, МПК C09B61/00; заявл. 08.06.2017; опубл. 04.05.2018. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2653025C1_20180504 (дата обращения: 03.10.2019).
  46. Способ получения гидролизата из шелухи гречихи в качестве замены какао-порошка для пряничных и кондитерских изделий: пат. RU 2545349, МПК A23J1/12, A23J3/14, A23J3/32, A23J3/34; заявл. 10.12.2013; опубл. 27.03.2015. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2545349 (дата обращения: 30.09.2019).
  47. Способ получения масла из лузги гречихи: пат. RU 2100426, МПК C11B1/10; заявл. 13.05.1996; опубл. 27.12.1997. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2100426 (дата обращения: 30.09.2019).
  48. Novel two-stage solid-state fermentation for erythritol production on okara-buckwheat husk medium / X. Liu [et al.] // Bioresource Technology. 2018. Vol. 266. P. 439–446. DOI: 10.1016/j.biortech.2018.07.009.
  49. Безалкогольный напиток «мелиссовый»: пат. RU 2210952, МПК A23L2/00, A23L2/38, A23L2/52, A23L2/58; заявл. 25.08.2000; опубл. 27.08.2003. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2210952 (дата обращения: 30.09.2019).
  50. Препарат для лечения паразитозов мелких домашних животных: пат. RU 2629600, МПК A61K31/045, A61K31/365, A61K36/70, A61P33/00; заявл. 21.03.2017; опубл. 30.08.2017. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2629600C1_20170830 (дата обращения: 03.10.2019).
  51. Средство для лечения арахнозов животных: пат. RU 2635191, МПК A61K31/045, A61K31/10, A61K31/155, A61K31/365, A61K36/70, A61P33/14; заявл. 24.06.2016; опубл. 09.11.2017. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2635191C1_20171109 (дата обращения: 03.10.2019).
  52. Противопаразитарный препарат с иммуномодулирующими свойствами: пат. RU 2661614, МПК A61K36/70, A61K31/365, A61P33/14, A61P37/02, A01N63/00; заявл. 23.08.2017; опубл. 17.07.2018. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2661614C1_20180717 (дата обращения: 30.09.2019).
  53. Клыков А. Г. Биологические ресурсы видов рода Fagopyrum Mill. (гречиха) на Российском Дальнем Востоке (таксономия, химический состав, возможность использования, культивирование): дис. … д-ра биол. наук: 03.02.14, 03.02.08. Владивосток, 2013. 128 л.
  54. Способ получения жидкого гуминового удобрения: пат. RU 2263092, МПК C05F11/02; заявл. 24.12.2003; опубл. 27.10.2005. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2263092 (дата обращения: 30.09.2019).
  55. Способ повышения качества посадочного материала гладиолуса: пат. RU 2464773, МПК A01G7/00, A01G9/00, A01G13/00; заявл. 03.05.2011; опубл. 27.10.2012. URL: http://www.freepatent.ru/patents/ 2464773 (дата обращения: 30.09.2019).
  56. Кормовые биологические активные добавки для промышленного животноводства / И. А. Гнеушева [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. 2012. № 3. С. 30–32.
  57. Биоразлагаемый полимерный композиционный материал на основе вторичного полипропилена: пат. RU 2678675, МПК C08L97/02, C08L101/16, C08J11/04, C08L23/12, C08L23/06, B29B17/00; заявл. 16.04.2018; опубл. 30.01.2019. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2678675C1_20190130 (дата обращения: 03.10.2019).
  58. Энциклопедия качества товаров и продуктов [Электронный ресурс] // Гречневая крупа. Минск, 2010. URL: http://wiki.ektip.ru/Гречневая_крупа (дата обращения: 02.03.2014).
  59. Подушка для женской груди: пат. RU 2564614, МПК A47G9/10; заявл. 19.11.2014; опубл. 10.10.2015. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2564614C1_20151010 (дата обращения: 03.10.2019).
  60. Подушка ортопедическая: пат. RU 2261696, МПК A61G7/07; заявл. 14.02.2004; опубл. 10.10.2005. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2261696 (дата обращения: 30.09.2019).
  61. Подушка многослойная для поддержания частей тела: пат. RU 2264776, МПК A47G9/10, B68G7/06; заявл. 21.10.2004; опубл. 27.11.2005. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2264776 (дата обращения: 30.09.2019).
  62. Способ выработки гречневой лузги: пат. RU 2906604, МПК B02B5/00; заявл. 04.07.1980; опубл. 23.02.1982. URL: https://yandex.ru/patents/doc/SU906604A1_19820223 (дата обращения: 03.10.2019).
  63. Способ изготовления стеновых керамических изделий: пат. RU 2240294, МПК C04B33/00, C04B38/06; заявл. 14.02.2003; опубл. 20.11.2004. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2240294 (дата обращения: 30.09.2019).
  64. Способ получения изделий из лигноцеллюлозных полимерных композиционных материалов: пат. RU 2582498, МПК B27N3/04, C08L97/02; заявл. 26.02.2015; опубл. 27.04.2016. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2582498C1_20160427 (дата обращения: 03.10.2019).
  65. Лигноцеллюлозный полимерный композиционный материал: пат. RU 2595655, МПК C08L97/02, C08L23/06, C08L23/12, C08L25/06, C08L27/06; заявл. 26.02.2015; опубл. 27.08.2016. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2595655C1_20160827 (дата обращения: 03.10.2019).
  66. Study for sound absorbing materials of biomass tubule etc. / S. Sakamoto [et al.] // Journal of Environment and Engineering. 2011. Vol. 6 (2). P. 352–364. DOI: 10.1299/jee.6.352.
  67. Buckwheat husk-derived hierarchical porous nitrogen-doped carbon materials for high-performance symmetric supercapacitor / L. Qiang [et al.] // Journal of Porous Materials. 2019. Vol. 26 (4). DOI: 10.1007/s10934-019-00723-z.
  68. Теплоизоляционная и защитная смесь для зеркала металла в промежуточном ковше МНЛЗ: пат. RU 2334587, МПК B22D11/111; заявл. 07.02.2007; опубл. 27.09.2008. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2334587 (дата обращения: 30.09.2019).
  69. Зависимость теплоты сгорания порошкового лигноцеллюлозного топлива от элементного состава / А. Л. Бычков [и др.]. URL: http://www.itp.nsc.ru/conferences/gt-2015/Files/D2_P4.pdf (дата обращения: 30.09.2019).
  70. Effect of inoculum VS, organic loads and I/S on the biochemical methane potential of sludge, buckwheat husk and straw / M. Elsayed [et al.] // Desalination and Water Treatment. 2019. Vol. 157. P. 69–78. DOI: 10.5004/dwt.2019.24121.
  71. Effect of VS organic loads and buckwheat husk on methane production by anaerobic co-digestion of primary sludge and wheat straw / M. А. Elsayed [et al.] // Energy Conversion and Management. 2016. Vol. 117. P. 538–547. DOI: 10.1016/j.enconman.2016.03.064.
  72. Топливное средство: пат. RU 2237083, МПК C10L5/44; заявл. 04.03.2003; опубл. 27.09.2004. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2237083 (дата обращения: 30.09.2019).
  73. Способ изоляции водопроявляющего пласта: пат. RU 2374428, МПК E21B33/138; заявл. 19.03.2008; опубл. 27.11.2009. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2374428 (дата обращения: 30.09.2019).
  74. Способ получения биологически активных веществ из лузги гречихи: пат. RU 2222995, МПК A23L1/30, C11B1/10; заявл. 19.11.2001; опубл. 10.02.2004. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2222995 (дата обращения: 30.09.2019).
  75. Способ получения дубителя: пат. RU 2103373, МПК C14C3/10; заявл. 22.08.1996; опубл. 27.01.1998. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2103373 (дата обращения: 30.09.2019).
  76. Способ додубливания кожевенного полуфабриката: пат. RU 2102489, МПК C14C3/10; заявл. 22.08.1996; опубл. 07.01.1998. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2102489 (дата обращения: 30.09.2019).
  77. Способ получения таннидов из растительного сырья: пат. RU 2126025, МПК C09B61/00; заявл. 09.06.1994; опубл. 10.02.1999. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2126025 (дата обращения: 30.09.2019).
  78. Устройство для получения экстрактов растительного сырья: пат. RU 2312697, МПК B01D11/00; заявл. 17.03.2006; опубл. 20.12.2007. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2312697 (дата обращения: 30.09.2019).
  79. Биологически активные вещества шелухи гречихи посевной / В. Н. Клинцевич [и др.] // Биотехнология: взгляд в будущее: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., Ставрополь, 26–27 апр. 2018 г. / под ред. В. И. Кошель. Ставрополь, 2018. С. 218–221.
Поступила 22.10.2019