Лигнин в каких продуктах

Обычно продукты, содержащие клетчатку, разделяют на группы по типу нерастворимых пищевых волокон. Источниками лигнинов являются злаковые и овощи. Этот тип клетчатки снижает уровень холестерина в крови человека. Целлюлозу дают нашему организму отруби, горох, яблоки и морковь. Этот тип клетчатки очищает кишечник. Гемицеллюлозу, помимо вышеперечисленных – еще и свекла и капуста. Считается, что целлюлоза и гемицеллюлоза могут служить профилактикой онкологических заболеваний. Их совместное употребление очень важно для сохранения здоровья. Также к клетчатке относятся камеди, которые мы обычно считаем чем-то вредным. На самом деле они могут придавать определенную густоту и плотность пищевому комку, а их главный источник – это обычная овсяная каша. Еще в продуктах растительного происхождения можно найти пектин – нерастворимую клетчатку яблок, груш, и цикория. В общем-то, каждый вид клетчатки полезен для организма, потому важно сочетать ее источники.

Продукты, содержащие клетчатку пектин

Польза:

Позволяют контролировать чувство голода. Улучшают качество насыщения, способствуют повышению качества жизни на диете. Помогают создать продукты ровной кремовой консистенции в пищевой промышленности. Обволакивают стенки ЖК, и…снижают скорость усвоения других углеводов, например, простых из сахара и конфет. Пектин считается отличной добавкой для диабетиков, потому его иногда даже продают в виде аптечной клетчатки. Пектин входит в состав большинства батончиков и коктейлей для худеющих с помощью диеты. Однако его вполне можно получить с натуральными продуктами. Считается, что человеку необходимо до 18 г пектина в сутки, чтобы нормализовать чувство насыщения. Иногда пектин добавляют в йогурты и творожки в качестве загустителя, но его там ничтожно мало. Потому всерьез считать эти продукты полезными источниками клетчатки не стоит.

Источники:

яблоки и натуральная яблочная пастила, а также джем. Конечно, в фруктах пектина больше, чем в «производных»;
все виды цитрусовых – их обязательно есть не только с кожурой, но и с белой «кожицей», которая под ней находится;
морковь и капуста – салат из яблок, капусты и моркови обязательно необходимо вводить в рацион диабетиков, а также людей, стремящихся похудеть, но резистентных к инсулину. Это простое блюдо считается лучшим источником пектина среди традиционных недорогих блюд. Худеющие должны лишь контролировать количество масла в своей пище, так как именно оно является основным источником энергии в этом салате;
груши и айва;
морские водоросли – кому не нравится салат из морской капусты и сибуки, можно попробовать новое блюдо – макароны из морских водорослей. Технически, это просто скрученные на манер макарон, размолотые водоросли. Они содержат около 1 г углеводов на порцию и 0 калорий, но больше напоминают блюда японской кухни, чем ширатаки.

Продукты-источники клетчатки, содержащие целлюлозу

Польза: отвечает за объем пищевого комка и очищение кишечника. Считается, что запоров у наших предков не было потому, что они в изобилии ели каши – источники целлюлозы. Целлюлоза хороша не только этой профилактической работой. Она помогает быстрее насыщаться. Именно потому белый хлеб считается не слишком пригодным для похудения продуктом питания – он почти не содержит целлюлозу, и другие виды клетчатки, хоть, технически и не содержит много калорий.

Источники:

Главный источник целлюлозы – это твердые оболочки зерновых или бобовых. Если в рационе нет цельного овса и муки грубого помола из него, стоит включить в него специальную порошковую клетчатку из аптеки или хрустящие либо порошковые отруби. Эти источники клетчатки содержат мало калорий и отлично подходят всем, кто снижает вес. Отруби ради целлюлозы рекомендуются всем сторонникам низкоуглеводных диет, просто потому, что при помощи такого рациона практически невозможно набрать необходимое количество клетчатки;

Вспомогательные источники целлюлозы – кожура огурцов, морковь, брокколи и брюссельская капуста, а также всем известные яблоки.

Гемицеллюлоза и ее источники

Польза для здоровья: считается важным средством для профилактики рака прямой кишки. Способствует очищению кишечника, регулирует стул, противостоит запорам естественным путем. Механически увеличивает величину пищевого комка, способствует более быстрому наступлению насыщения. Как губка впитывает «лишнюю» воду. Тем, кто стремится снизить вес, важно употреблять не только гемицеллюлозу, но и адекватное количество простой воды. Пить много жидкости – главное правило любого человека, употребляющего много клетчатки.

Источники:

зеленые бобы, зеленый горошек, особенно со стручками;
красная свекла и брюква, а также репа и морковь. Содержит гемицеллюлозу и редкий у нас дайкон, а также некоторые сорта тыквы и батата, но в существенно меньшем количестве. Источником ее считаются и «старые» корнеплоды сельдерея, те, которые значительно отвердели в процессе хранения.

Лигнин и его источники

Польза для здоровья: противостоит повышению уровня холестерина. Но обычно в организме человека связывает усвоение других типов клетчатки. Потому считается, что это не самый перспективный ее вид. Однако в природе источники лигнина содержат и другие типы клетчатки, что способствует, в итоге, хорошему ее усвоению нашим организмом. Большое общее количество пищевых волокон гарантирует, что вся нужная клетчатка усвоится.

Источники:

зеленые бобы и горошек;
маш и нут;
баклажаны;
редис обычный и китайский (дайкон).

Как правильно употреблять продукты-источники клетчатки

С клетчаткой есть одна небольшая проблема. Для здоровья ее надо порядка 25 г, а 100 г овощей и фруктов содержат от 3 до 9 г и это считается хорошим показателем. В статьях по ЗОЖу часто упоминаются какие-то за уши притянутые факты вроде «достаточно съесть одно яблоко, чтобы получить суточную норму клетчатки». На самом деле, все относительно.

И чтобы получить все многообразие пищевых волокон можно использовать следующие стратегии:

есть отруби. Из всего многообразия продуктов, содержащих клетчатку, они содержат ее больше всего. Отруби достаточно удобно добавлять к обычным блюдам. В суп или кашу всегда можно незаметно добавить ложку отрубей. Для тех, кто печет дома из протеина или других наполнителей – и вовсе раздолье. Можно очень легко добавить ложку тут и там, не меняя вкус блюда. Есть и классические рецепты – стакан кефира с ложкой отрубей, например. Или хрустящие шарики из пшеничных или овсяных отрубей;
фрукты стоит тщательно мыть горячей водой, протирать губкой, но не чистить от кожуры. Большая часть полезной клетчатки сконцентрирована под ней. У цитрусов обязательно есть белую кожицу, находящуюся под кожурой. Фрукты, запеченные в духовке, содержат чуть меньше клетчатки, но они обычно лучше перевариваются, если есть какие-то проблемы, поэтому часть дефицита можно восполнять ими;
овощи лучше предпочесть сырые. Медицинские рекомендации по профилактике запоров содержат вполне однозначную цифру – не менее 600 г овощного салата ежедневно для взрослого человека. Те, кто считает овощи дорогими, могут есть простую белокочанную капусту и морковь, они тоже богаты клетчаткой;
продукты – дополнительные источники клетчатки типа хитозана или инулина работают хуже, чем растительные натуральные источники клетчатки. Они почти не усваиваются организмом, и прием их мене перспективен, чем включение в рацион отрубей. Различные БАДы вроде PGX, Фитомуцила и порошковых экстрактов растения конняку – выход для тех, кто вообще не ест овощи и фрукты, но в целом натуральные продукты более полезны. Они содержат не только клетчатку, но и множество других полезных для здоровья веществ – витамины, минералы, органические кислоты.

Количество клетчатки надо дозировать. Есть те же отруби пакетами – достаточно короткий путь к нарушениям пищеварения. Обычно слишком много клетчатки при малом количестве жидкости в рационе равно запоры, от которых человек пытается уберечься при помощи клетчатки. Условно, на каждую ложку отрубей нужен стакан воды. Это в полной мере относится и к отрубям для завтрака. В качестве дополнительной жидкости может подойти также чай, бульон или кофе, но вода является предпочтительной.

Специально для Your-Diet.ru – фитнес-тренер Елена Селиванова

Источник

Лигнин (от латинского lignum – дерево) – сложный ароматический полимер природного происхождения. Вещество входит в состав растений и является продуктом биосинтеза. Является самым распространенным полимером на Земле, после целлюлозы, и играет важную роль в природном круговороте углерода. Считается, что лигнин возник в ходе эволюции, когда наземный образ жизни пришел на смену водному. Он подобно хитину у членистоногих, призван обеспечивать жесткость и устойчивость стеблей и стволов растений. Сегодня мы с вами подробнее узнаем, что это такое лигнин и как он используется в современной промышленности.

Природный полимер

Краткая характеристика

Основными компонентами растительной ткани являются целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин. В древесине хвойных деревьев содержится до 38 % этого вещества, в лиственных породах дерева – до 25 %, а в соломе злаков – до 20 %. Лигнин располагается в стенках клеток и межклеточном пространстве, скрепляя целлюлозные волокна. Вместе с гемицеллюлозой он призван обеспечивать механическую прочность стволов дерева. Кроме того, природный полимер отвечает за герметичность клеточных стенок (для питательных веществ и воды) и определяет окраску одревесневевшей ткани. Лигнин химически и физически прочно инкорпорирован в структуру растительной ткани, поэтому выделение его оттуда промышленным путем представляет весьма непростую инженерную задачу.

Классификация

Обычно различают протолигнин – полимер, содержащийся в естественной форме внутри растения, и его технические производные, которые получают путем извлечения из растительной ткани, с помощью различных физико-химических методов. Данное вещество не производят специально, его получают как отход биохимического производства. В ходе физико-химического воздействия на лигнин, его молекулярная масса уменьшается в разы, а реакционная активность увеличивается.

В гидролизной промышленности получают гидролизный лигнин, который еще называют порошковым.

При производстве целлюлозы образуются формы полимера, растворимые в воде. Варка целлюлозы производится в основном по двум технологиям: сульфатной (щелочной) и сульфитной (кислотной). Щелочной метод более распространен. Лигнин, полученный на сульфатном производстве, называется соответственно сульфатным и утилизируется главным образом в энергетических установках целлюлозных предприятий. Ну а полимер, полученный в сульфитном производстве, образуется в виде растворов лигносульфонатов, одна часть которых скапливается в специальных хранилищах, а другая – уходит в сточные воды.

Лигнин: что это такое?

В иностранной литературе можно встретить информацию о разделении лигнина на бессернистый и сернистый. Первый тип, по сути, представляет собой гидролизный полимер, а второй – полимер, полученный на целлюлозном производстве.

Предприятия, получающие лигнин как побочный продукт, как правило, занимаются его утилизацией. Тем не менее гидролизный и сульфатный лигнин, а также лигносульфонаты, можно встретить на рынке как отдельную товарную позицию. Наиболее распространенным товаром, в основе которого лежит данное вещество, являются топливные брикеты. Стандартов на технические лигнины нет, поэтому предприятия, покупающие их, выдвигают собственные параметры качества.

Формула и свойства

С химической точки зрения лигнин является условным и обобщенным понятием. Подобно тому, как не бывает одинаковых людей, не существует одинаковых полимеров. Принято полагать, что в состав лигнина входят атомы углерода, водорода и кислорода. Лигнины, полученные из разных растений, могут в значительной степени отличаться по химическому составу. Вещество имеет неопределенно большую молекулу и множество различных функциональных групп.

В основе всех видов лигнина лежит такая структурная единица, как фенилпропан (С9Н10). Различия между видами обусловлены содержанием разных функциональных групп. С точки зрения современной науки, ответ на вопрос о том, что это такое лигнин, выглядит примерно так: “Лигнин – это сложный трехмерный полимер, который имеет сетчатую структуру и ароматическую природу, получающийся вследствие поликонденсации ряда монолигнолов (коричных спиртов)”.

Лигнин гидролизный

В нормальных условиях, вещество плохо растворимо как в воде, так и в органических растворителях. В окружающей среде оно может участвовать в большом количестве различных превращений и реакций. Лигнин считается биологически активным. При повышенном давлении, он проявляет пластические свойства, особенно во влажном состоянии.

Утилизация в природе

Данный природный полимер практические не усваивается в процессе пищеварения у высших животных. В естественной среде за его переработку отвечают всяческие грибы, насекомые, бактерии и земляные черви. Главная роль в этом процессе досталась грибам-базидиомицетам. К таковым относятся виды, живущие на деревьях (живых или мертвых) и перерабатывающие опавшие листья. Среди них есть даже съедобные грибы: вешенка, опенок, шампиньон.

Лигнин деградирует под действием оксидоредуктаз – внеклеточных ферментов грибов. К ним относятся главным образом лининолитические пероксидазы (лигнин- и Mn-пероксидаза) а также внеклеточная оксидаза (лакказа). Кроме того, в лигнинолитический комплекс грибов входят вспомогательные ферменты, продуцирующие перекись водорода, и активные ферменты кислорода.

Главным продуктом разложения лигнина в природных условиях является гумус. Декомпозиция вещества в природе происходит в присутствии таких элементов растительной ткани, как целлюлоза и гемицеллюлоза.

Состав лигнина

Экономическое значение

Ежегодно, в мире получают порядка 70 млн тонн технического лигнина. Несмотря на то что его считают ценным химическим сырьем, сбыт вещества налажен очень слабо. Кроме того, из-за отсутствия выгодной технологии производства, использование данного полимера экономически не целесообразно. К примеру, разложение лигнина на менее сложные химические соединения (бензол, фенол и прочие), обходится дороже, чем синтез этих соединений из нефти и газа. Статистика International Lgnin Institute показывает, что в мире, на сельскохозяйственные, промышленные и прочие нужды идет лишь 2 % технических лигнинов. В основном они идут на производство пеллет из лигнина, удобрений и прочей малотоннажной продукции. Остальные 98 % или сжигаются на энергетических установках, или просто хоронятся в могильниках.

Трудность промышленной переработки лигнина связана со сложностью его природы, большой вариативностью структурных звеньев и их связей, а также нестойкостью полимера перед химическим и термическим воздействием. В отходах предприятий содержится не природный полимер, а лигниносодержащие вещества, или смеси веществ, которые имеют большую химическую и биологическую активность. Без примесей также не обходится.

Считается, что возле хранилищ лигнина не желательно жить. Вещество легко воспламеняется и хорошо горит, с выделением азотистых, сернистых и прочих неприятных соединений. Тушение хранилищ затрудняется их крупными габаритами и особенностями горения полимера. Некоторые исследования подтвердили мутагенную активность вещества. Таким образом, есть все основания утверждать, что технические лигнины в народнохозяйственном балансе представляют внушительную, постоянно растущую отрицательную величину.

Удобрения лигнин

Гидролизный лигнин

Этот вид полимера представляет собой порошкообразное аморфное вещество, плотность которого колеблется в пределах 1,25-1,45 г/см3, а окраска меняется от кремового до коричневого. Гидролизный лигнин обладает специфическим запахом. Его молекулярная масса может изменяться от 5 до 10 тысяч. В гидролизном лигнине содержится от 40 до 88 % собственно лигнина. Оставшаяся доля делиться на: трудногидролизуемые полисахариды (13-45 %); смолистые вещества, а также вещества лигногуминового комплекса (5-19 %); и зольные элементы (0,5-10 %).

Гидролизный лигнин нетоксичен. Он имеет хорошую сорбционную способность. В сухом виде представляет хорошо горючее, а в распыленном – взрывоопасное вещество. Воспламенение полимера происходит при температуре 195 °С, а самовоспламенение – 425 °С.

Область применения гидролизного лигнина довольно широка:

Производство топливных брикетов.
Производство топливного газа, в том числе в газопоршневых генераторах, с выработкой электроэнергии.
Переработка лигнина в биотопливо.
Производство восстановителей для металла и кремния, в виде брикетов.
Сорбенты на основе лигнина, очищающие городские и промышленные стоки, нефтепродукты, тяжелее металлы и прочее.
Производство углей, в том числе активированных.
Сорбенты для медицины и ветеринарии («Полифепан» и прочие).
Сырье для синтеза нитролигнина, который применяется для снижения вязкости глинистых растворов, используемых во время бурения скважин.
Преобразователи в производстве кирпичей и прочих керамических изделий.
Наполнитель для композитных материалов и пластмасс.
Производство удобрений из лигнина (органических и органоминеральных), а также гербицидов при возделывании бобовых культур.
Производство кислот (уксусная и щавелевая) и фенола.
Добавка к асфальтобетонам.

Топливные брикеты

Лигносульфонаты

Представляют собой сульфопроизводные лигнина, которые растворимы в воде и образуются во время сульфатной делигнификации древесины. Это натриевые соли лигносульфоновых кислот в смеси с примесями минеральных и редуцирующих веществ.

Промышленные лигносульфонаты получают при упаривании обессахаренного сульфитного щелока. Они выпускаются в виде твердых или жидких концентратов сульфитно-спиртовой барды, с молярной массой от 200 до 60 000. Вещества обладают высокой поверхностной активностью, поэтому их используют как ПАВ (поверхностно-активные вещества).

Основные области применения:

Химическая промышленность. В виде стабилизаторов, диспергаторов и связующих веществ, в производстве брикетированных средств для защиты растений.
Нефтедобывающая промышленность. Как реагент для регулировки параметров буровых растворов.
Литейное производство. В качестве связующего компонента для формовочных смесей и добавки к краскам с противопригарными свойствами.
Производство бетона и огнеупоров. Как пластификатор смеси.
В строительстве. С целью придания материалам и грунтам лучших прочностных характеристик и в качестве эмульгатора для дорожных смесей.
Сельское и лесное хозяйство. Для защиты почв от эрозии.
Производство ванилина. В качестве сырья.

Сульфатный лигнин

Данный вид природного полимера представляет собой раствор солей натрия, который имеет высокую плотность и химическую стойкость. В сухом виде, порошкообразное вещество обладает коричневой окраской. Диаметр частиц может колебаться в довольно широком приделе – 10 мкм-5 мм. Порошок состоит из отдельных частиц шаровидной формы и их комплексов. Плотность сульфатного лигнина составляет 1300 кг/м3. Вещество растворяется в: водных растворах гидроксидов щелочных металлов, диоксине, водных растворах аммиака, этиленгликоле, фурфуроле, пиридине и диметилсульфоксиде. При термической обработке полимер разлагается с образованием летучих веществ. Вещество считается практически нетоксическим продуктом. Его применяют в виде увлажненной пасты.

Направления использования лигнина (сульфатного):

Сырье в производстве пластиков и фенолоформальдегидных смол.
Связующее. Лигнин в качестве клея используется в производстве картонов, а также бумажных, волокнистых и древесно-стружечных плит.
Добавка-модификатор для каучука и латекса.
Стабилизатор для химических пен.
Пластификатор для бетона, а также огнеупорных и керамических изделий.
Сырье в производстве осветляющих углей.

Направления использования лигнина

Перспективы

Узнав, что это такое лигнин, немного поговорим о перспективах его промышленного использования. Технология переработки и делигнификации целлюлозосодержащего сырья связана с крупными капиталовложениями и не совсем благоприятна с точки зрения экологии. Ученые всего мира уже давно трудятся над созданием высокоэффективных способов организации целлюлозного и биохимического производства, но их разработки пока еще не нашли широкого применения. Тем не менее множество наработок в области утилизации свежего и хранимого лигнина в разные годы были внедрены в промышленность. Особую актуальность эти вопросы получают в свете нарастающего интереса к борьбе с экологическими проблемами и использованию всего спектра растительного сырья. Таким образом, отрицать перспективу использования лигнина в промышленном и сельскохозяйственном секторе было бы неправильно.

Уровень производства и потребления целлюлозы и прочих продуктов биохимии, для крупных стран считается важнейшим показателем экономического развития. Конечно же, решающий вклад в ухудшение экологической ситуации вносят не биохимики. Тем не менее в местах, где работают такие предприятия, их роль в загрязнении окружающей среды может быть весьма существенной.

Заключение

Сегодня мы с вами ответили на вопрос: «Лигнин: что это такое?» В качестве резюме можно отметить, что лигнином называют ароматический полимер природного происхождения, который входит в состав растений и является продуктом биосинтеза. Формы вещества, получаемые в гидролизной и целлюлозной промышленности, нашли широкое применение. Тем не менее вопрос с полноценной переработкой технических лигнинов пока еще не решен.

Источник