СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Российский патент 1999 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к способам экстракции растительного сырья растворителем с использованием пульсаций и может быть использовано в лесохимической, фармацевтической и целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен способ экстракции растительного сырья путем обработки растительного сырья растворителем с использованием пульсаций [1].

Однако известный способ не обеспечивает экстракцию растительного сырья с достаточной степенью извлечения экстрактивных веществ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ экстракции растительного сырья путем обработки растительного сырья растворителем с использованием пульсаций [2].

Этот известный способ позволяет несколько повысить степень извлечения экстрактивных веществ из растительного сырья.

Однако в известном способе экстракцию растительного сырья проводят путем обработки растительного сырья растворителем с использованием мелкомасштабных пульсаций давления, развиваемых только в среде растворителя, при этом ограничивается массоперенос непосредственно в капиллярах и клетках экстрагируемого растительного сырья зоной устья капилляров, что составляет весьма незначительную часть от общего объема капилляров и клеток.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение степени извлечения экстрактивных веществ из растительного сырья.

Этот технический результат достигается тем, что в способе экстракции растительного сырья путем обработки растительного сырья с использованием пульсаций, обработку осуществляют под воздействием пульсирующих напряжений сдвига с частотой пульсаций напряжений сдвига 2-98 кГц и кратности обработки 8 - 15.

В соответствии с настоящим изобретением частицы растительного сырья при обработке растворителем подвергаются воздействию пульсирующих напряжений сдвига, которые деформируют и дробят капилляры и клетки экстрагируемого растительного сырья, обеспечивая интенсивный массоперенос экстракционных веществ, повышая тем самым степень извлечения последних.

В настоящем изобретении сочетание параметров частоты пульсаций напряжений сдвига 2-9 кГц с кратностью обработки от 8 до 15 определяет степень извлечения экстракционных веществ из растительного сырья. При выходе за пределы указанных выше параметров процесса снижается степень извлечения экстракционных веществ из растительного сырья.

В качестве генераторов для создания пульсирующих напряжений сдвига могут быть использованы устройства типа пульсационных мельниц, роторно-пульсационных устройств, а также другие устройства, в которых создаются пульсирующие напряжения сдвига, приложенные непосредственно к частицам растительного сырья.

Настоящее изобретение позволяет экстрагировать из растительного сырья такие экстрактивные вещества как, например, витамины, ферменты, сахара, дубильные вещества, алкалоиды, антибиотики, смолистые вещества, липиды и другие.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1. Охвоенные побеги древесной зелени ели с влажностью 70%, измельченные на частицы размером 3 - 10 мм, подвергают экстракции путем обработки водой при температуре 50^oC в роторно-пульсационном аппарате, при гидромодуле 1: 5, под воздействием пульсирующих напряжений сдвига с частотой пульсаций напряжения сдвига 8 кГц и кратности обработки 8. Режим экстракции и результат представлены в таблице.

Пример 2. Охвоенные побеги древесной зелени если подвергают экстракции аналогично примеру 1. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет 5 кГц, а кратность обработки 10.

Пример 3. Охвоенные побеги древесной зелени ели подвергают экстракции аналогично примеру 1. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет 2 кГц, а кратность обработки 15.

Пример 4. Охвоенные побеги древесной зелени ели подвергают экстракции аналогично примеру 1. Отличие состоит в том, что в качестве растворителя используют бензин, температура обработки - 40^oC, частота пульсаций напряжений 5 кГц, кратность обработки 10.

Пример 5 (контрольный). Охвоенные побеги древесины зелени ели подвергают экстракции аналогично примеру 1. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжения сдвига составляет 1 кГц, кратность обработки 10.

Пример 6 (контрольный). Охвоенные побеги древесной зелени ели подвергают экстракции аналогично примеру 1. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет 5 кГц, а кратность обработки 6.

Пример 7. Охвоенные побеги древесной зелени ели с влажностью 70%, измельченные на частицы размером 3-10 мм, подвергают экстракции путем обработки водой при температуре 50^oC в роторно-пульсационном аппарате, при гидролизе 1: 5, под воздействием пульсирующих напряжений сдвига с частотой пульсаций напряжения сдвига 9 кГц и кратности обработки 8.

Пример 8. Охвоенные побеги древесной зелени сосны подвергают экстракции аналогично примеру 6. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет 5 кГц, а кратность обработки 10.

Пример 9. Охвоенные побеги древесной зелени сосны подвергают экстракции аналогично примеру 6. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет - 2 кГц, а кратность обработки 15.

Пример 10 (контрольный). Охвоенные побеги древесной зелени сосны подвергают экстракции аналогично примеру 6. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет 1 кГц, а кратность обработки 10.

Пример 11 (контрольный). Охвоенные побеги древесной зелени сосны подвергают экстракции аналогично примеру 6. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига оставляет 5 кГц, а кратность обработки 6.

Пример 12. Эвкалипт прутковый с влажностью 65%, измельченный на частицы размером 3-10 мм, подвергают экстракции путем обработки водой при температуре 50^oC в роторно-пульсационном аппарате, при гидромодуле 1:5, под воздействием пульсирующий напряжений сдвига с частотой пульсаций 9 кГц и кратность обработки 8.

Пример 13. Эвкалипт прутковый подвергают экстракции аналогично примеру 11. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет 5 кГц, а кратность обработки 10.

Пример 14. Эвкалипт прутковый подвергают экстракции аналогично примеру 11. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет 2 кГц, а кратность обработки 15.

Пример 15 (контрольный). Эвкалипт прутковый подвергают экстракции аналогично примеру 11. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет 1 кГц, а кратность обработки 10.

Пример 16 (контрольный). Эвкалипт прутковый подвергают экстракции аналогично примеру 11. Отличие состоит в том, что частота пульсаций напряжений сдвига составляет 5 кГц, а кратность обработки 6.

Пример 17 (по прототипу). Охвоенные побеги древесной зелени ели с влажностью 70%, измельченные на частицы размером 3-10 мм, подвергают обработке водой при температуре 50^oC, при гидромодуле 1:5 в аппарате с использованием мелкомасштабных пульсаций при частоте пульсаций 0,5 кГц и кратности обработки 2.

Режимы и результаты экстракции растительного сырья по предлагаемому и известному способам приведены в таблице.

Анализ представленных данных свидетельствует о том, что предлагаемый способ экстракции растительного сырья позволяет значительно повысить степень извлечения экстрактивных веществ по сравнению с известным способом.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата и соответствует критерию промышленной применимости, так как осуществимо на существующих образцах оборудования с использованием промышленно выпускаемых растворителей.

Источники информации
1. США, патент, 3150076, Н.кл. 208-120, 1964.

2. СССР, авторское свидетельство 552094, B 01 D 11/02, 1974.

Способ может быть использован для экстракции твердых веществ растворителем из растительного сырья. Исходное растительное сырье обрабатывают растворителем под воздействием пульсирующих напряжений сдвига с частотой пульсаций напряжений сдвига 2 - 9 кГц и кратности обработки 8 - 15. Повышается степень извлечения экстрактивных веществ из растительного сырья, 1 табл.

Способ экстракции растительного сырья путем обработки растительного сырья растворителем с использованием пульсаций, отличающийся тем, что обработку осуществляют под воздействием пульсирующих напряжений сдвига с частотой пульсаций напряжений сдвига 2-9 кГц и кратности обработки 8-15.