Перспективы выращивания клещевины в Узбекистане и мировой опыт

Prospects for cultivation of the ricinus in Uzbekistan and world experience
Цитировать:
Перспективы выращивания клещевины в Узбекистане и мировой опыт // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Содиков С.И. [и др.]. 2019. № 4 (61). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/7144 (дата обращения: 23.05.2024).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрены перспективы выращивания нетрадиционной масличной культуры для Узбекистана как клещевина. Детально изучена мировой рынок касторового масла, а также его производных. После увеличения посевных площадей под эту культуру и внедрения современных технологий по извлечению касторового масла, ожидается появление конкурентоспособного сырья не только для Узбекистана, но и для зарубежных производителей ведущие свою деятельность на разных отраслях промышленности.

ABSTRACT

This article discusses the prospects for the cultivation of non-traditional oilseed crops for Uzbekistan as castor oil. The global market for castor oil, as well as its derivatives, has been studied in detail. After increasing the acreage under this culture and introducing modern technologies for extracting castor oil, it is expected the emergence of competitive raw materials not only for Uzbekistan, but also for foreign producers operating in various industries.

 

Ключевые слова: Узбекистан, клещевина, касторовое масло, рицинолевая кислота, себациновая кислота.

Keywords: Uzbekistan, ricinus, castor oil, ricinolic acid, sebacic acid.

 

Введение

Хозяйственное значение и удельный вес отдельных масличных культур связаны с характером использования их масел, с химическим составом и свойствами.

В Узбекистане после обретения независимости определенные сельскохозяйственные площади были переданы возделыванию пшеницы. Вследствие этого в последние годы обеспечение предприятий, перерабатывающих семена хлопчатника упали примерно на 2 млн. тонн в год. Масложировые предприятия обеспечены семенами хлопчатника всего лишь на 55-60%. По этой причине для перерабатывающей промышленности стало жизненно важным найти новые источники маслично-белкового сырья. Решение этой задачи определит будущее развитие масложировой промышленности Узбекистана.

Клещевина (Ricunus communis) принадлежит к роду Ricunus, семейство молочайных (Euphorbiaceae). Семена вызревают в плодах растения. Они имеют яйцевидную или округлую форму и гладкую блестящую кожуру. Масличность семян 50-55%. Из семян клещевины получают касторовое масло.

В древние времена касторовое масло был использован для лампового масла и в медицинских целях, а затем в качестве общепромышленная смазка. Сегодня есть много применений касторового масла и его производных. Благодаря своей уникальной химической структуре, широко используется в разных отраслях промышленности, кроме этого нашло применение в биохимическом секторе.

В Узбекистане клещевина обрела популярность не как масличная культура, а как декоративное растение. В Узбекистане клещевина впервые была посажена в 1894 году [4].

Материалы и методы

Около 85 % жирных кислот в касторовом масле — это триглицерид, образованный остатками рицинолевой кислоты. Рицинолевая кислота — органическое соединение, высшая жирная кислота, имеющая формальное название — 12-гидрокси-9-цис-октадеценовая кислота. Относится к ненасыщенным Омега-9 жирным кислотам и оксикислотам. Бесцветная вязкая жидкость; температура плавления 5,5°С, температура кипения 226—228°С, плотность 0,950 г/см3 (15°С); не растворяется в воде, хорошо растворяется в спирте и эфире. Двойная связь и гидрокси-функциональность вместе с карбоксильной группой позиционирует это масло как необычный источник для соотношения тысяч производных.

Более 50 тыс. т рицинолевой кислоты, полученная из клещевины, используется ежегодно для производства N-11, очень важного полимера для производства труб, используемых для перевозки гидравлических жидкостей в автомобильные двигатели. Более лиофильная форма рицинолевой кислоты может быть использован в качестве альтернативного источника для производства биодизеля. Биодизель, полученный из касторового масла лучший среди других масел, но его вязкость намного выше, чем обычный дизель. Тем не менее, этот основной показатель может быть значительно снижается при переэтерификации, что делает его очень эффективным источником биодизеля. На международном уровне есть растущий интерес к использованию касторового масла в качестве сырья для биотоплива в основном потому, что это непродовольственная культура и ее эксплуатация снизит потребление пищевых масел для биотоплива, таким образом, производство может уменьшить продовольственный кризис, ожидающегося возникновения из-за потребления пищевых масел в производстве биодизеля.

Рицинолевая кислота используется в качестве основы в составе многих косметических продуктов, таких как помады, лосьоны, масла для ванн или подводки для глаз, а также кондиционеры и шампуни, кремы для лица, солнцезащитные эмульсии и спреи, двухфазные эмульсии для удаления макияжа, разнообразные средства для ухода за кожей. Соли, образованные остатками рицинолевой кислоты и цинком, используются в дезодорантах.[3]

Ундециленовая кислоту получают из рицинолевой кислоты или дистилляцией касторового масла. Применяется в некоторых отдушках, как смягчающий компонент в эмульсиях и как фунгицидный - в фармацевтических препаратах.

Результаты и обсуждение

Индия занимает первое место в мире по посевной площади клещевины (66%) далее следует Китай (11%), а Бразилия была близка к Индии по посевной пощади клещевины до 1986 года, но теперь не его долью приходится 5%. Мировая посевная площадь клещевины увеличилась с 1,23 млн. га в 1961 году до 1,68 млн. га в 2012 году с пиком в 1,99 млн. га в 2011 году, а производство семян клещевины увеличилось с 580 тыс. тонн в 1961 г. до 1959 тонн в 2012 г. (рис.1). 

 

Рисунок 1. Мировая площадь и производства клещевины

 

Мировой экспорт касторового масла из ведущих стран увеличился в 3,86 раза с 126,9 тыс. т в 1961 году до 490,9 тыс. т в 2011 году с увеличением стоимости экспорта с 36,16 млн долларов США в 1961 году до 1037,37 млн долларов США в 2011 году (Рис.2). Мировой экспорт касторового масла показал самый высокий темп роста 12,54% (2010-2011). Индия является крупнейшим экспортером касторового масла с долей 82,75% в международной торговле этим товаром. Он экспортировал 406,2 тыс. т касторового масла на сумму 834,75 млн. Долл. США в 2011.

 

Рисунок 2. Количество и цена мирового экспорта касторового масла

 

Бразилия экспортировала наибольшее количество семян клещевины до 1980, внося вклад в 61-71% мирового касторового масла. Бразилия сейчас почти исчезла из мирового экспортного рынка, с экспортом всего 10тыс. т в 2011 году как по сравнению с 112 тыс. т в 1980 году. Экспорт из Китая резко сократилось, так как теперь это чистый импортер касторового масла. США экспортировали 8 тыс. т, а ЕС – 3тыс. т в 2011 году. Другие страны-экспортеры касторового масла Эфиопия, Египет, Эквадор, Мадагаскар, Мексика, Парагвай, Российская Федерация, Южная Африка, Филиппины, Пакистан, Индонезия, Колумбия, Аргентина, Таиланд и Великобритания. Мировой импорт касторового масла резко увеличился с 1995 года. В настоящее время он составляет 468 тыс. т стоимостью 1063,4 млн. долларов США. США был крупнейшим импортером и потребителем касторового масло в мире, за исключением ЕС до 1986 года. Среди Стран ЕС, Франция, Германия и Нидерланды являются основными странами-импортерами касторового масла вместе на которые приходится 32,17% всего мирового импорта. Китай стал ключевым игроком на мировом рынке касторового масла став крупнейшим покупателем, а не продавцом. Это вторая по величине импортер, доля 30,82% после 30,95% доли ЕС в 2011 году. Китайский импорт резко увеличился с 87 т в 1961 году до 144 тыс. т в 2011 году, представляет сложный темп роста на 34,8% по сравнению с десятилетие [2]. Спрос Китая на касторовое масло для отечественного промышленного производства будет продолжать расти в будущем, поскольку оно уделяет больше внимания экспорту себациновой кислоты и касторовых производных, а не на экспорте касторового масла. США находится на третьей позиции с долей 10,52%. Клиенты во всем мире импортируют касторовое масло по стоимости около 2300-2500 долл. США/т. Основными экспортно-ориентированными товарами клещевины являются мука из семян клещевины, обезвоженное касторовое масло, гидрогенизированное касторовое масло, 12-гидроксистеариновая кислота и себациновая кислота. Индия является основным экспортер касторовой муки. Южная Корея покупает более 90% от общего количества семян клещевины, экспортируемой из Индии. Себациновая кислота передовая производная касторового масла. В основном используется в производство нейлона, пластиковых добавок, клеев и как авиационная смазка. Китай, крупнейший импортер касторового масла из Индии, использует большую часть масла для производства себациновой кислоты и экспортирует большую часть продукции в Европу и США. Экспортировано 39 тыс. т себациновой кислоты в 2012 году. Экспортная цена себациновой кислоты выросла от долларов США 2400 долларов США/т в 2004 году до 5200 долларов США/т в 2011 году. Потребление себациновой кислоты будет увеличиваться по мере нового использования этого производного. Цены на касторовое масло практически не изменились за период 2015-2017 годов, в то время как цены на себациновую кислоту вырос на 39,6% (Рис.3.).

 

Рисунок 3. Диаграмма сравнения роста цен (в долл. США) на касторовое масло и на себациновую кислоту

 

Улучшение сорта клещевины были разработаны в период 1922–1939 в СССР методом многократного индивидуального отбора. Ташкентская 351 была первой нерасширенной сорт на территории бывшего СССР и ВНИИМК 165, ранний гибрид, Кавказская, Круглик 5, Степаная 6 и Донская 172/1 были начальные раннеспелые сорта [1]. Несмотря на проведенные селекционных работ, целью которых было выявления сортов клещевины благоприятно растущих на территории Средней Азии в том числе и в Узбекистане, дальнейшая распространения этой культуры прекратилось.

В ходе изучение физико-химических свойств касторового масла в лабораторных условиях методом прессования было извлечено касторовое масло из местного сорта клещевины и были проведены несколько экспериментов по определению физико-химических свойств полученного масла. Сравнительные данные физико-химических свойств полученного масла с нормами ГОСТа 6757-96 приведены в таблице 1[5].

Таблица 1.

Сравнительные данные физико-химических свойств касторового масла 

Наименование показателей

Касторовое масло полученное из местного сорта клещевины

Нормы по ГОСТу 6757-96

1

Кислотное число

3,2

3

2

Показатель преломления

1,477

1,477-1,479

3

Плотность при 20˚С

0,970

0,947-0,970

4

Цветное число, мг йода

25

30

5

Число омыления

179

177-187

 

Заключение

До 1990 г. Северный Кавказ (Ростовская область, Краснодарский и Ставропольские края) был основным производителем семян клещевины в России. Закупочная цена и встречное отоваривание комбикормами обеспечивали рентабельность возделывания культуры [3].

В 2016 году завод по производству касторового масла введен в эксплуатацию в Казыгуртском районе Южно-Казахстанской области. ТОО «Кыдырбай-ата 12» в год намерено выпускать до 1 тыс. тонн касторового масла. До этого в Казахстан, Россию, Узбекистан, Беларусь касторовое масло привозили из Индии [6].

Из полученных данных после изучение физико-химических свойств касторового масла полученной из местного сорта клещевины можно прийти к следующим выводам:

  1. Климатические условия благоприятны к полноценному выращиванию клещевины на территории Узбекистана.
  2. Из-за незначительных физико-химических отличий, по качеству касторовое масло, полученное из клещевины, выращенной в Узбекистане может конкурировать на международном рынке.
  3. Необходимо укрепить материально-техническую, приборно-аналитическую базу соответствующих институтов, занимающихся развитием прилегающих отраслей, а также масложировых комбинатов, планирующих обрабатывать семена клещевины.

Касторовое масло становится одним из самых востребованных растительных масел из-за его богатых свойств и разнообразия конечных пользователей. Диверсификация масложировой отрасли Узбекистана с помощью создания и расширения посевных площадей под клещевину является перспективной учитывая мировые тенденции и увеличивающийся спрос на касторовое масло.

Освоение технологии получение рицинолевой кислоты из касторового масла в промышленных масштабах в Узбекистане, даст импульс в развитии химической, фармацевтической, косметической и других отраслей промышленности.

Исходя из мирового опыта и опыта соседних стран с уверенностью можно сказать что касторовое масло станет неотъемлемой частью экономики Узбекистана.

 

Список литературы:
1. Минкевич И.А., Борковский В.Е. Масличные культуры. 1955г. стр. 322-323.
2. Kammili Anjani «A re-evaluation of castor (Ricinus communis L.) as a crop plant» CAB International 2014 (Online ISSN 1749-8848).
3. Ф.И. Горбаченко, О.Ф. Горбаченко, Е.В. Картамышева, Т.Н. Лучкина, «Результаты и перспективы селекции масличных культур в Ростовской области». ISSN 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011
4. Щербаков В.Г., Лобанов В.Г. «Биохимия и товароведение масличных сырья» Москва «КолосС» 2012 г. стр.284
5. ГОСТ 6757-96 Масло касторовое техническое
6. Завод по производству касторового масла открылся в ЮКО URL: https://kapital.kz/business/55174/zavod-po-proizvodstvu-kastorovogo-masla-otkrylsya-v-yuko.html

 

Информация об авторах

канд. техн. наук, Ташкентский химико-технологический институт 100011, Узбекистан, Ташкент, улица Навоий, дом №32

candidate of technical sciences, Tashkent Chemical-Technological Institute 100011, Uzbekistan, Tashkent, Navoiy str., 32

магистрант, Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент

master, Tashkent Chemical-Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent

докторант, Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент

doctoral student, Tashkent Chemical-Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent

магистрант, Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент

master, Tashkent Chemical-Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent

бакалавр, Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент

bachelor, Tashkent Chemical-Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top