BG2663U1 - Инсталация за екстракция на силимарин от плодовете на silybum marianum l. gaerth - Google Patents

Abstract

Полезният модел се отнася до инсталация за екстракция на силимарин от плодовете на Silybum mаriаnum L. Gaerth. Инсталацията включва устройство за механична очистка на суровината (1), чийто изход е свързан алтернативно с преса за обезмасляване на суровината (2) или свързан директно с мелница за раздробяване и наситняване на семената (3), където изходът на мелница (3) е свързан с входа на екстрактора (4), снабден с резервоар за разтворител (5) и поставен в камера (6), към стената на камерата (6) е монтиран източника на микровълни - магнетрон (7), към изхода в долната част на екстрактора (4) е свързан циркулационен контур (8), свързан с горната част на екстрактора (4), а в циркулационния контур (8) са монтирани филтър (9), температурен сензор (10), помпа (11), клапан за източване (12), клапан за циркулация (13) и прибор (14) за измерване на рН, при което в екстрактора (4) е поместен вътрешен съд с перфорирани стени (15), като циркулационният контур (8) през клапан за източване (12) е свързан със събирателен съд за получения екстракт (16) и температурният сензор (10), помпата (11), клапанът за източване (12) и клапанът за циркулация (13) са свързани с блок за управление (17). Инсталацията съгласно полезния модел осъществява екстрахиране за кратък период от време, получават се флавоноиди с висока степен на извличане. Степента на оползотворяване на активните вещества от изходната суровина посредством използваната инсталация е от 80 до 95 %. Създадената инсталация позволява високо ниво на автоматизация и управление. Намалени са необходимите технологични площи, установката е компактна и отговаря на екологичните норми.

Description

(54) ИНСТАЛАЦИЯ ЗА ЕКСТРАКЦИЯ НА СИЛИМАРИН ОТ ПЛОДОВЕТЕ НА SILYBUM MARIANUM L. GAERTH (57) Полезният модел се отнася до инсталация за екстракция на силимарин от плодовете на Silybum marianum L. Gaerth. Инсталацията включва устройство за механична очистка на суровината (1), чийто изход е свързан алтернативно с преса за обезмасляване на суровината (2) или свързан директно с мелница за раздробяване и наситняване на семената (3), където изходът на мелница (3) е свързан с входа на екстрактора (4), снабден с резервоар за разтворител (5) и поставен в камера (6), към стената на камерата (6) е монтиран източника на микровълни - магнетрон (7), към изхода в долната част на екстрактора (4) е свързан циркулационен контур (8), свързан с горната част

2663 UI на екстрактора (4), а в циркулационния контур (8) са монтирани филтър (9), температурен сензор (10), помпа (11), клапан за източване (12), клапан за циркулация (13) и прибор (14) за измерване на pH, при което в екстрактора (4) е поместен вътрешен съд с перфорирани стени (15), като циркулационният контур (8) през клапан за източване (12) е свързан със събирателен съд за получения екстракт (16) и температурният сензор (10), помпата (11), клапанът за източване (12) и клапанът за циркулация (13) са свързани с блок за управление (17). Инсталацията съгласно полезния модел осъществява екстрахиране за кратък период от време, получават се флавоноиди с висока степен на извличане. Степента на оползотворяване на активните вещества от изходната суровина посредством използваната инсталация е от 80 до 95 %. Създадената инсталация позволява високо ниво на автоматизация и управление. Намалени са необходимите технологични площи, установката е компактна и отговаря на екологичните норми.

претенция, 1 фигура

2663 UI (54) ИНСТАЛАЦИЯ ЗА ЕКСТРАКЦИЯ НА СИЛИМАРИН ОТ ПЛОДОВЕТЕ НА SILYBUM MARIANUM L.GAERTH

Област на техниката

Полезният модел се отнася до инсталация за екстракция на силимарин от плодовете на Silybum marianum L. Gaerth, където изолираният силимарин се използва в състава на хранителни добавки с общоукрепващ ефект върху храносмилателната система, върху обмяната на веществата и с хепатотопротекторно действие при хора, както и за подобряване дневния тегловен прираст при животни.

Предшестващо състояние на техниката

Известно е широкото приложение на фловоноидите поотделно в чист вид и сумарно. Силимаринът, изолиран от растителния вид Silybum marianum L. Gaerth, представлява смес от флавонолигнани с клинично доказано хепатопротективно действие. Известно е, че силимаринът включва основно четири структурни изомера - силибин, изосилибин, силикристин и силидианин. Различните растителни видове съдържат различно количество разнообразни флавоноиди, което налага специфичен подход и разработване на подходяща инсталация за изолиране.

Известни са редица инсталации за екстракция на силимарин от семената на Silybum marianum L. Gaerth при които основна трудност представлява отделянето на флавонолигнаните от растителната дрога, очистването на сместа от тлъсти масла и други съпътстващи вещества като същевременно се запазва наличното съотношение между компонентите на сместа.

Използваните инсталации за екстракция на силимарин са функция от използваните фитохимични екстракционни методи, за които е известно, че могат да бъдат провеждани в различни условия:

- с екстрагент алкохол, вода или органичен разтворител;

- при предварително обезмаслена или необезмаслена растителна суровина.

Дори при някои екстракционни методи от други растителни суровини е известно, че протичат при свръхкритични условия на високи налягания, или при микровълново въздействие или други.

От CN 104886595 е известна микровълнова екстракция от обвивките на фъстъци за получаване на флавоноиди, включваща модули за: промиване на фъстъчена обвивка, сушене, ензимна хидролиза посредством вода и ензим целулаза/ естераза, вакуумна филтрация с ултрафилтрационна мембрана за разделяне и концентрация на екстракт, микровълнова екстракция при температура 30-85 ° С и микровълнова мощност 400-600W за време 10-16min, сушене чрез замразяване, за да имат антиоксидантни фъстъчено Shell флавоноиди (2) ензимна хидролиза, (2) ензимна хидролиза чрез прибавяне на етанол, екстракция с помощта на микровълни; прах.

От патент RU 2 283 161 (С2) е известен екстрактор за извличане на ценни компоненти от растителни и животински суровини. Екстракторът съдържа корпус, разположен коаксиално на него цилиндър с открита горна част, снабден с капак, генератор на налягане, променящо се от повишено до понижено и съответните тръбопроводи, събирател на екстракта, ресивери за ниско и високо налягане, управляеми клапани, резервоар за екстрагент, бутална помпа за впръскване на екстрагента, дюза за екстрагент, източници на микровълново излъчване, генератор за свръхвисокочестотни колебания, блок за захранване и блок за управление.

Посоченият екстрактор е сложен за изпълнение, обслужване и контрол.

Освен това, той не е предназначен за извличане специално на флавоноиди от растителни суровини.

Предвид известните методи за извличане, с използване на микровълново облъчване, проблемите, които трябва да се решат е да се създаде инсталация за осъществяване на екстракция на растителни суровини (посредством количествено извличане на флавоноида - силимарин от растителни суровини, по-специално растителни видове Silybum marianum L. Gaerth от семейство Asteraceae) , включваща екстрактор и източник на микровълни, която да е компактна, с минимален брой съоръжения, и която да позволява интензивен масообменен процес и автоматичен контрол на процеса, да се постига максимално висока степен на извличане което да е енергетично и икономично, да се съкрати времетраенето на процеса, да се осигури екологична чистота на цялото производство и микробиална чистота на екстракта.

2663 UI

Техническа същност на полезния модел

Съгласно настоящия полезен модел е създадена инсталация за екстракция на растителни суровини за извличане на флавоноиди, поспециално силимарин от плодовете на Silybum marianum L. Gaerth, състояща се от: устройство за механична очистка на суровината от семената на синап и др. нежелани механични примеси, свързано алтернативно с преса за студено пресоване на семената или свързано директно с мелница за раздробяване и наситняване на семената, чийто изход е свързан с екстрактор, свързан към резервоар за разтворител и поставен в камера. Към стената на камерата е монтиран източник на нейонизиращо електромагнитно излъчване (в т.ч. микровълни-магнетрон с мощност от 0,850 до 2,55 kW, честота - 2450 MHz, времетраене от 30 до 120 min и температура от 30 до 35°С. Долната част на екстрактора завършва с изход за екстракта към циркулационен контур, който е свързан с горната част на екстрактора. В циркулационния контур са монтирани филтър, температурен сензор, помпа, клапан за източване, клапан за циркулация и pH метър. В екстрактора е поместен вътрешен съд с перфорирани стени, свързан със средство за внасяне и изваждане от екстрактора. Температурния сензор, помпата, клапана за източване и клапана за циркулация са свързани с блок за управление.

Инсталацията съгласно полезния модел осъществява екстрахиране за кратък период от време, получават се флавоноиди с висока степен на извличане. Степента на оползотворяване на активните вещества от изходната суровина посредством използваната инсталация е от 80 до 95 %. Използването на разтворителя осигурява по-пълно разтваряне на активните вещества и осигуряване на постоянно качество на получената субстанция без да се налага допълнително пречистване. По този начин производствения процес се скъсява, доколкото не се налага провеждането на последващи етапи на допълнително пречистване на суспензията.

Като цяло производството е с нисък разход на енергия. Създадената инсталация позволява високо ниво на автоматизация и управление. Намалени са необходимите технологични площи, установката е компактна и отговаря на екологичните норми.

Особено ефикасно се оказа включването в инсталацията на циркулационен контур, с помощта на който се интензифицират масообменните процеси, както и монтирането на контролните измервателни прибори в циркулационния контур, с което става възможно контролирането на процеса по време на облъчването и преодоляване на трудността, свързана с контрол на процеса чрез прибори в зоната на микровълновото излъчване.

Друго предимство на инсталацията е, че тя може да бъде използвана за екстракция на растителни суровини от други растителни видове и за извличане на други флавоноиди и изобщо други ценни биологични вещества, чрез осъществяване на подходящи режими и параметри на процесите.

Пояснение на приложената фигура

Фигура 1 представлява схематичен вид на инсталацията съгласно полезния модел.

Примерно изпълнение на инсталацията за екстракция на растителни суровини

Пример 1

На Фиг. 1 е показана схематично инсталацията. Тя се състои се от устройство за механична очистка 1 на суровината от семената на други растения в т.ч. синап, от плевели и др. нежелани механични примеси, свързано с преса за студено пресоване 2 на разделените семена на Silybum marianum L. Gaerth, чийто изход е свързан с мелница за раздробяване и наситняване на семената 3, чийто изход е свързан с екстрактор 4, снабден с резервоар за разтворител 5 и поставен в камера 6, към стената на камерата 6 е монтиран източника на микровълни - магнетрон 7. Към изход в долната част на екстрактора 4 е свързан циркулационен контур 8, свързан с горната част на екстрактора 4. В циркулационния контур 8 са монтирани филтър 9, температурен сензор 10, помпа 11, клапан за източване 12, клапан за циркулация 13 и прибор за измерване на pH 14. В екстрактора е поместен вътрешен съд с перфорирани стени 15, свързан със средство за внасяне и изваждане от екстрактора (непоказано на схемата). Циркулационният контур през клапан за източване 12 е свързан със събирателен съд за получения екстракт 16. Температурният сензор 10, помпата, клапанът за източване 12 и клапанът за циркулация 13 са свързани с блок за управление 17.

Инсталацията работи по следния начин.

Предварително подготвеният сух

2663 UI растителен материал от 10 kg изсушена растителна суровина ( влага до 10%) от плодовете на Silybum marianum L. Gaerth c изходно съдържание 3.16% на флавоноиди първоначално е подложена на разделяне от семената на синап и други нежелани механични примеси в устройство за механична очистка 1, последвано от пресоване в преса за студено пресоване 2 на семената, съдържащи до 20-30% растителни масла, богати на олеинова киселина, линолова киселина, линоленова киселина (чийто дял е общо 71%-80% от тоталното съдържание на маслата). Така очистените и пресовани семена постъпват към мелницата 3 за надробяване и наситняване и оттам се насочват към съда с перфорирани стени 15 позициониран извън екстрактора 4. Съдът 15 се спуска в екстрактора 4, подава се разтворителя - 25 1 алкален воден разтвор на 0,1 % натриева основа в тегловно-обемни съотношения на семена/разтворител от 1:2.5, включва се източника на микровълни 7 посредством който се осъществява облъчване с честота 2450 MHz, мощност 2,55 kW в продължение на 60 min. Докато протича екстракцията, течността от екстрактора се извежда през определени интервали от време през филтър 9 и влиза в циркулационния контур 8, като разтворът рециркулира по 3 min на всеки 10 min в него. Температурата се поддържа на 32°С. Циркулацията се регулира чрез клапан 13. Растителната суровина отново се залива с алкален разтвор и се провежда повторна екстракция при същите условия. Двата извлека се обединяват. Екстрахирането се провежда в режим на периодична принудителна циркулация на течността, като екстрактът се филтрира, влиза в циркулационния контур и се връща в екстрактора. След приключване на екстракцията, се изключва източника на микровълни 7, екстрактът се източва през филтър 9 посредством помпата 11 и клапан 12 в събирателен съд 16 и съда 15 се изважда от екстрактора. Събраните водноалкални извлеци се подкисляват с минерална киселина и по-специално със солна киселина до неутрално pH. Полученият краен продукт представлява 25 kg. водна суспензия, съдържаща силимарин от 8 до 10 g на литър. Степента на оползотворяване на активните вещества от изходната суровина е 95 %. Дневно се извършват 6 зареждания на инсталацията с изходна суровина от общо 60 kg, от които след пресоването се отделят общо до 10.6 kg масла.

Пример 2

Инсталацията включва същите модули, съгласно Пример 1 и фиг.1, с тази разлика, че инсталацията работи алтернативно без обезмаслителя - пресата 2, като устройството за механичната очистка на изходната суровина 1 се свързва директно с мелницата за раздробяване и наситняване на семената 3 , където предварително подготвената суровина постъпва към екстрактора 4 за провеждане на микровълновите екстракции, при което микровълновото облъчване протича при същите условия и температура 35°С за 60 min.

Инсталацията работи по същия начин както при описания пример 1, степента на оползотворяване на активните вещества от изходната суровина е 85 %.

Claims (1)

1. Инсталация за екстракция на растителни суровини за извличане на силимарин, включваща екстрактор, в който е поместен коаксиално вътрешен съд с перфорирани стени, свързан със средство за внасяне и изваждане от екстрактора, и най-малко един източник на микровълни, характеризираща се с това, че се състои от устройство за механична очистка на суровината (1), чийто изход е свързан алтернативно с преса за обезмасляване на суровината (2) или свързан директно с мелница за раздробяване и наситняване на семената (3), където изходът на мелница (3) е свързан с входа на екстрактора (4) снабден с резервоар за разтворител (5) и поставен в камера (6), към стената на камерата (6) е монтиран източника на микровълни - магнетрон (7), към изхода в долната част на екстрактора (4) е свързан циркулационен контур (8), свързан с горната част на екстрактора (4), а в циркулационния контур (8) са монтирани филтър (9), температурен сензор (10), помпа (11), клапан за източване (12), клапан за циркулация (13) и прибор за измерване на pH (14), при което в екстрактора (4) е поместен вътрешен съд с перфорирани стени (15), като циркулационният контур (8) през клапана източване (12) е свързан със събирателен съд за получения екстракт (16) и температурният сензор (10), помпата (11), клапанът за източване (12) и клапанът за циркулация (13) са свързани с блок за управление (17).