Рожковое дерево и его использование
Рожковое дерево - Ceratonia Siliqua из семейства Caesalpimacae представляет собой дерево высотою до 12 метров, при диаметре ствола около 1 м с большими, свешивающимися иногда до земли ветвями длиною до 6 метров, с вечно зелеными листьями, растущее преимущественно в приморских зонах, на скалистой почве, мало пригодной для выращивания других растений.
Дерево это не нуждается в специальном уходе. К 6 годам оно достигает человеческого роста, к 12 годам высота его доходит до 4 метров. К 40-50 годам рост почти приостанавливается. Первые плоды рожковое дерево дает в возрасте 8-10 лет, а обильные плоды начинает давать на 15-20-м годах жизни, увеличивая постепенно свою плодовитость до конца своей жизни, то есть до 150 лет. На 1 гектаре может свободно расти 30 деревьев. В период полного развития каждое дерево производит ежегодно 1000 кг плодов.
Рожковое дерево чрезвычайно неприхотливо и растет с одинаковым успехом на равнинах и в горных местностях, на сухой, каменистой, известковой или глинистой почве. Оно выносливо к засухам и встречается главным образом по берегам Средиземного моря, приблизительно между 27 и 42° сев. широты. В Африке попадается на высоте до 500 м над уровнем моря.
Для поделочного столярного материала рожковое дерево мало пригодно. Зато оно дает высокого качества бумажную массу.
Древесина рожкового дерева содержит значительные количества дубильных веществ, которые вырабатываются из него в виде сухого экстракта с содержанием 48% танидов. Дубильные вещества в количестве 5,68% содержатся и в сухих листьях этого растения.
Плоды рожкового дерева представляют собой стручки-рожки длиной 80-200 мм, шириной 20-40 мм и толщиной 5-10 мм. Рожки состоят из древесинной наружной оболочки, мясистой сладкой сердцевины и овальных твердых зерен, помещающихся в маленьких ячейках из древесины. Зерна составляют 6-10% от веса всего плода.
Отдельные разновидности рожковых деревьев различаются по цвету, размеру и сахаристости своих плодов. Сахаристость рожков значительно превышает сахаристость сахарного тростника и сахарной свеклы. Содержание сахарозы составляет 20-25%, достигая иногда 29-34%. Кроме того, в рожках содержится от 10 до 20% редуцирующих сахаров, количество которых обратно пропорционально содержанию сахарозы.
Плоды рожкового дерева используются, главным образом, как кормовое средство, так как они обладают питательностью, почти одинаковой с овсом и тройной по сравнению с сеном.
Рожки идут на производство из них этилового спирта. Кроме того, из рожков добывается изобутиловая кислота, необходимая для производства ананасной эссенции. Скорлупа зерен содержит красящие вещества, употребляемые для окраски шерсти и шелка в разнообразнейшие оттенки розового цвета. Зерна содержат значительное количество альбумина, который добывается и применяется для аппретуры тканей.
В Россию до первой мировой войны плоды рожкового дерева ввозились и использовались как простонародное лакомство.
Главным препятствием к использованию содержащейся в рожках сахарозы для производства сахара является трудность получения ее в кристаллическом виде из-за большого количества несахаристых примесей, переходящих в раствор при извлечении сахара горячей водой.
Химический состав рожков
Химический состав рожков характеризуется следующими данными:
Наименование составных частей рожков |
Процентное содержание |
Вода |
12,0-19,5 |
Азотистые вещества |
3,00-4,35 |
Жиры |
0,25-0,42 |
Редуцирующие сахара |
8,50-11,10 |
Сахароза |
29,40-34,60 |
Крахмал и прочие экстрактивные |
24,60-30,70 |
Целлюлоза |
4,8-7,8 |
Зола |
2,5-4,1 |
P2O5 |
- |
Состав зерен рожкового дерева (в %):
Вода |
Азотистые вещества |
Жиры |
Сахар |
Крахмал |
Целлюлоза |
Зола |
13,0 |
14,5 |
1,25 |
0 |
61,4 |
6,85 |
3,0 |
10,6 |
15,4 |
1,90 |
0 |
62,4 |
6,50 |
3,1 |
Переработка рожков нa кристаллический сахар и патоку
Технически приемлемый способ переработки рожков на кристаллический сахар и патоку основан на непосредственном экстрагировании сахарозы органическими растворителями, главным образом этиловым и метиловым спиртами.
Производственный поток проходит в такой последовательности:
1. Поступившие в переработку рожки измельчаются на дезагрегаторе, и от них отделяются на особом сепараторе зерна.
2. Измельченные рожки загружаются в экстрактор, где при помощи спирта производится извлечение сахарозы вместе с некоторыми другими растворимыми в спирте веществами.
3. Обессахаренные рожки промываются холодной водой для извлечения оставшегося спирта, после чего в ректификационной колонне производится отгонка спирта. Полученный спирт поступает в производство.
4. Спиртовый экстракт поступает в кристаллизаторы, где из него выкристаллизовывается сахароза в крупных кристаллах.
5. После окончания кристаллизации спускается излишний маточный раствор, который направляется в ректификационную колонну.
6. Сахаро-спиртовый утфель поступает в центрифуги. Здесь сначала отгоняется межкристальный раствор, а затем кристаллы сахара промываются водой.
7. Кристаллический сахар идет на сушку, а затем - в упаковку.
8. Межкристальный раствор и промывная патока направляются в ректификационную колонну для отгонки спирта.
Простота изложенного способа и высокий выход сахара вполне оправдывают применение здесь спирта.
Количество спирта по весу приблизительно равно количеству перерабатываемых рожков, а потеря его в производстве составляет 7-8% по весу рожков. Остальная часть возвращается опять в производство. Вполне возможно, что эта потеря при усовершенствовании аппаратуры значительно уменьшится.
Главное преимущество этого способа в сравнении с процессами свеклосахарного производства заключается в том, что здесь не нужны дефекация, сатурация и сульфитация. Отпадает также и сгущение сока (выпарка и вакуумаппараты). Для отделения сахарозы достаточно кристаллизации в мешалках-кристаллизаторах и центрифугирования.
Однако кристаллизация сахарозы при таком сокращенном методе ее получения идет очень медленно. При экстрагировании этиловым спиртом выделение кристаллов начинается через 2-3 суток и заканчивается лишь через 10-15 суток. При экстрагировании метиловым спиртом кристаллизация начинается через 3 часа, но заканчивается также через 10-15 суток.
Кристаллы сахарозы получаются довольно крупными, красноватого цвета, а слитый маточный раствор содержит еще 2-3% сахарозы и значительное количество редуцирующих сахаров.
После дистилляции спирта остается чистая, приятная по запаху меласса в количестве, вдвое превышающем добытую кристаллическую сахарозу.
Количество полученного кристаллического сахара-сырца составляет от 16,4 до 21,6% по весу рожков (вместе с зернами). Этот сахар-сырец, приятный на вкус, обладает слабым запахом рожков. После промывания водой или этиловым спиртом он становится белым и без всякого запаха. В совершенно очищенном виде он плавится при 178-180° и по своему составу, молекулярному весу и вращению плоскости поляризации соответствует сахарозе. Вообще идентичность рожкового сахара с тростниковым и свекловичным сахаром вполне установлена.
Обессахаренные рожки, составляющие 30% по весу исходных рожков, либо идут на корм скоту, либо сжигаются, как топливо.
Зерна рожков, составляющие 10% от их веса, идут на производство красок и клея.
Рожковосахарная меласса не имеет того неприятного запаха и вкуса, какой присущ свеклосахарной мелассе, и может идти в пищу людям.
Заводское оборудование рожковосахарного производства гораздо проще и дешевле, чем оборудование свеклосахарного завода. Стоимость рожковосахарного завода оценивается приблизительно в одну треть стоимости свеклосахарного завода.
Ввиду сравнительно несложного характера рожковосахарного производства, не требующего дорогого и громоздкого оборудования, этому производству предстоит большая будущность, если заняться разведением рожкового дерева, как сахароносного растения, по побережью Средиземного моря в Южной Европе и Северной Африке, используя для этого ныне пустующие бесплодные земли.
Неприхотливость, выносливость и долголетие рожкового дереза оказывают ему преимущество при конкуренции с сахарным тростником и сахарной свеклой. Кроме того, простота хранения рожков, непортящихся несмотря на значительное содержание в них сахара, позволит вести переработку рожков круглый год. Более детальное изучение рожкового дерева, как сахароноса, и селекция его еще более могут увеличить преимущества рожковосахарного производства, и возможно, что оно явится в районе Средиземного моря серьезным конкурентом свеклосахарного и тростниковосахарного производства.
Перспективы развития рожковосахарного производства в нашей стране
В пределах территории бывшего СССР рожковое дерево может расти в сухих субтропиках.
Однако плоды рожкового дерева (рожки) сами по себе очень приятны на вкус и могут служить лакомством в натуральном виде. Другими словами, рожки можно потреблять в пищу непосредственно без всякой переработки их. В этом случае будут использованы все содержащиеся в рожках сахара и прочие питательные вещества, которые могут усваиваться человеческим организмом.