Teksti Kemia-lehti, kuvat Jyväskylän yliopisto
Varastoitujen kuusitukkien kuoressa stilbeenit säilyivät jopa 24 viikkoa, mutta kuorikasassa hyvin vähän aikaa.
Eelis Halmemiehen väitöskirja käsittelee kuusen (Picea abies) sivuvirtojen ulkovarastoinnin aikana tapahtuvia kemiallisia muutoksia.
Tehtaiden ja sahojen käsittelemästä kuusesta syntyy lopullisten puutuotteiden lisäksi aina sivuvirtoja eli lopputuotteen ulkopuolelle jäävää materiaalia. Suomessa syntyy sivuvirtana miljoonia kuutiometrejä kuusenkuorta vuosittain.
Kuusen kuori on rikas varanto merkittäville kemiallisille yhdisteille, kuten stilbeeneille ja tanniineille. Kuoren kemiallinen jalostus on kuitenkin vielä vähäistä, ja suurin osa kuoresta päätyy poltettavaksi energiantuotannossa.
Varastointitapa vaikuttaa koostumukseen
Väitöstyössä keskityttiin erityisesti hydrofiilisten ja lipofiilisten uuteaineryhmien kuten stilbeenien, tanniinien ja lignaanien käyttäytymiseen, mutta myös yksittäisiin uuteaineisiin.
Noin puolen vuoden varastointikokeiden aikana tutkittiin satojen eri uutteiden koostumusta kaasu- ja nestekromatografisin menetelmin kuori-, neulas- ja kantonäytteistä sekä selvitettiin pitoisuuksien muutoksia erilaisissa varastointiolosuhteissa. Lisäksi tutkittiin näytteiden polymeeristen aineosien, hemiselluloosien, selluloosan ja ligniinin pitoisuuksia.
Erilaiset varastointimenetelmät vaikuttivat suoraan yhdisteiden mikrobiologiseen ja lämpöhajoamiseen. Esimerkiksi neljän viikon varastointi kuorikasassa johti tilanteeseen, jossa stilbeenejä ei enää voitu tunnistaa käytetyillä menetelmillä. Kuusitukkien kuoressa stilbeenit säilyivät kuitenkin jopa 24 viikkoa.
Tähtäimessä kokonaisvaltainen hyödyntäminen
Monet biojalostamot pohtivat, kuinka kannattavaa on jatkojalostaa kuusen ja muiden luonnonmateriaalien prosessoinnin yhteydessä syntyviä sivuvirtoja. Jotta kysymykseen voi vastata, täytyy olla luotettavaa tutkimukseen perustuvaa tietoa sekä raaka-aineen kemiallisesta koostumuksesta että siinä tapahtuvista muutoksista erilaisissa varastointiolosuhteissa.
Halmemiehen esittämän aineiston avulla voi edistää puuperäisen uuteainerikkaan raaka-aineen kokonaisvaltaista teollista hyödyntämistä. Kun huomioi, miten varastointi vaikuttaa puun hajoamiseen, voi suunnitella raaka-aineen käsittelyvaiheet niin, että puun kemiallinen koostumus säilyy mahdollisimman edullisena lopullisen käyttökohteen kannalta.
FM Eelis Halmemiehen väitöskirja ”Chemical changes in the industrial extractive-containing sidestreams of Norway spruce (Picea abies) during storage” tarkastettiin 16.2.2024 Jyväskylän yliopistossa. Vastaväittäjänä toimi tutkimusprofessori Tekla Tammelin (Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy) ja kustoksena lehtori Jarmo Louhelainen Jyväskylän yliopistosta.
Lue lisää:
Eelis Halmemiehen väitöskirja
Lue myös:
Pölystä arvokas raaka-aine ja kilpailukyvyn kasvattaja
Omolara Mofikoyan väitös: Havupuiden neulasuutteista tunnistettavissa 3 000 erilaista yhdistettä
