OBTAINING CELLULOSE-HEMICELLULOSE COMPLEX FROM DE-PECTINIZED BEET PULP
ZTGFZK
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2026.02.001Keywords:
beet pulp, pectin, protopectin, lignin, cellulose, hemicelluloses, hydrochloric acid, pectinase, hydrogen peroxideAbstract
Sugar beet pulp is a promising raw material for obtaining food ingredients, as it contains cellulose, hemicellulose, pectin and protopectin. However, at present, scientists are paying attention only to the development of technologies for obtaining pectin, while further processing of the pulp is not envisaged, despite the high content of other food ingredients in it. The aim of this study is to obtain a cellulose-hemicellulose complex using physicochemical and biotechnological methods from sugar beet pulp from which pectin was previously extracted. To achieve the set goal, methods of physicochemical and biotechnological processing of beet pulp were used: acid and enzymatic hydrolysis of pectin substances, as well as delignification using hydrogen peroxide solutions. A comparative analysis of the efficiency of hydrolysis of pectin substances of beet pulp, from which pectin was previously extracted, was carried out using a solution of hydrochloric acid and pectinase at various dosages. It was established that the highest degree of hydrolysis of pectin substances of 24.56% is achieved under the influence of mineral acid, while at a pectinase dosage of 300 units/g of dry matter of beet pulp – 22.81% of pectin substances. The effect of hydrogen peroxide concentration and processing time on the content of lignin, cellulose and hemicelluloses was revealed. It was found that the optimal conditions providing complete hydrolysis of lignin are hydrogen peroxide concentration of 19.5% and processing time of 45 minutes, while the content of cellulose and hemicelluloses remains virtually unchanged. The obtained results create the prerequisites for the development of a technology for the transformation of beet pulp, which allows the extraction of food ingredients that form its chemical composition with their high yield and quality.
References
Донченко Л.В. Фирсов Г.Г. Пектин: основные свойства, произ-водство и применение. М.: ДеЛи принт, 2005. 276 с.
Ильина И.А., Причко Т.Г., Дрофичева Н.В. и др. Технологии производства продуктов здорового питания из растительного сырья. Краснодар: ООО «Просвещение-Юг», 2018. 315 с.
Донченко Л.В. Анализ совре-менного рынка пектина и пектинопро-дуктов. Сахар. 2019. № 8. С. 50-53.
Moslemi M. Reviewing the re-cent advances in application of pectin for technical and health promotion purpos-es: From laboratory to market. Carbo-hydrate Polymers, 2020; 254: 117324.
Петрова Ж.О. Связывание ионов металлов функциональными пребиотическими порошками. Пище-вая промышленность: Наука и техно-логии. 2017. №1. С.17-21.
Аверьянова Е.В., Митрофанов Р.Ю. Пектин. Получение и свойства. Бийск, 2006. 59 c.
Гранкина Н.А., Черемисов Д.Д., Тыщенко Ю.В. и др. Особенно-сти получения свекловичного пектина. Colloquium-Journal. 2021. № 15-1(102). С. 75-77.
Алексеев Г.В., Пальчиков А.Н., Нестеренко И.Г. Совершенство-вание процесса выделения пектина путем гидратации сырья в ультразву-ковом поле. Ползуновский вестник. 2019. № 3. С. 52-55.
Abou-Elseoud W.S., Hassan E.A., Hassan M.L. Extraction of pectin from sugar beet pulp by enzymatic and ultrasound-assisted treatments. Carbo-hydrate Polymer Technologies and Ap-plications, 2021; 2: 100042.
Зелепукин Ю.И., Зелепукин С.Ю., Федорук В.А. и др. К вопросу производства пектина из свеклович-ного жома. Вестник Воронежского гос-ударственного университета инже-нерных технологий. 2016. № 2 (68). С. 238-242.
Донченко Л.В., Темников А.В., Ковалева С.Е. Характеристика свек-ловичного пектина как студнеобразо-вателя. Сахар. 2022. № 9. С. 44-48.
Кондратенко В.В., Федотова О.Б., Агаркова Е.Ю. Применение пек-тинов из различных биоресурсов для модификации структурно-механических свойств кисломолочных продуктов. Молочная промышлен-ность. 2024. № 5. С. 15-21.
Щетинина Е.М. Применение пектина для производства мягких сы-ров на основе козьего молока. Ползу-новский вестник. 2019. № 2. С. 51-54.
Пат. 2580884 РФ. Способ по-лучения пектина и целлюлозы из свекловичного жома / Ревин В.В., Пе-стов Н.А.. БИМП 10.04.2016
Xu R., Doskaliuk N., Pang B. et al. Hemicellulose from mild extraction of biomass: Revealing structural insights and advancing potential value. Carbohy-drate Polymer Technologies and Appli-cations, 2025; 10: 100843.
Sun S.-L., Wen J.-L., Ma M.-G. Successive alkali extraction and struc-tural characterization of hemicelluloses from sweet sorghum stem. Carbohy-drate Polymers, 2013; 92: 2224– 2231.
Кононов Г.Н., Веревкин А.Н., Сердюкова Ю.В. и др. Древесина как химическое сырье. История и совре-менность. V. Древесная целлюлоза как природное полимерное сырье. Часть I. Лесной вестник. 2023. Т. 27, № 3. С. 128-142.
Хакимова Ф.Х., Носкова О.А., Хакимов Р.Р. и др. Комплексная ути-лизация лигносодержащих древесных отходов. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2024. № 3 (399). С. 188-202.
Zhang C., Wang Y. , Lv Y. et al. Influence of pectin domains and protein on the viscosity and gelation properties of alkali-extracted pectin from green tea residue. Food Chemistry, 2024; 430: 137039.
Семенихин С.О., Фабрицкая А.А., Городецкий В.О. и др. Влияние степени измельчения свекловичного прессованного жома, полученного при различных способах подготовки экс-трагента, на эффективность извлече-ния пектина. Известия ВУЗов. Пище-вая технология. 2022. № 6. С.80-84.
Семенихин С.О., Фабрицкая А.А., Городецкий В.О. и др. Исследо-вание эффективности извлечения пектина из свекловичного прессован-ного жома с применением целлюлазы и ксиланазы. Известия ВУЗов. Пище-вая технология. 2023. №1. С. 43-47.
Семенихин С.О., Фабрицкая А.А., Городецкий В.О. и др. Сравни-тельная оценка эффективности хими-ческой и ферментативной гидролиз-экстракции пектина из прессованного свекловичного жома. Вестник Красно-ярского государственного аграрного университета. 2025. № 9. С. Уточнить после выхода.
Донченко Л.В., ФирсовГ.Г., Красноселова Е.А. Особенности про-цесса гидролиза протопектина из рас-тительной ткани. Труды Кубанского государственного аграрного универси-тета. 2006. № 1. С. 288-297.
Li J., Zhou P., Liu H. Synergism of cellulase, xylanase, and pectinase on hydrolyzing sugarcane bagasse resulting from different pretreatment technolo-gies. Bioresource Technology, 2014; 155: 258-265.
Ninga K.A., Desobgo Z.S.C., De S. et al. Pectinase hydrolysis of guava pulp: effect on the physicochemical characteristics of its juice. Heliyon, 2021; Vol.7, Iss.10: e08141.
Бенько Е.М., Чухчин Д.Г., Мамлеева Н.А. и др. Озонолитиче-ская делигнификация соломы пшени-цы. Журнал физической химии. 2020. Т. 94, № 8. С. 1153-1160.
Пат. 2321696 РФ. Способ по-лучения целлюлозы / Вураско А.В., Дрикер Б.Н., Мозырева Е.А., Галимо-ва А.Р.. БИМП 10.04.2008.
Liu K.-X., Li H.-Q., Zhang J. et al. The effect of non-structural compo-nents and lignin on hemicellulose extrac-tion. Bioresource Technology, 2016; 214: 755–760.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Semen O. Semenikhin, Alla A. Fabritskaya, Nailya M. Daisheva
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
.
This work is licensed under a 
