RU2810497C1 - Способ получения растительных экстрактов - Google Patents
Способ получения растительных экстрактов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810497C1 RU2810497C1 RU2022127356A RU2022127356A RU2810497C1 RU 2810497 C1 RU2810497 C1 RU 2810497C1 RU 2022127356 A RU2022127356 A RU 2022127356A RU 2022127356 A RU2022127356 A RU 2022127356A RU 2810497 C1 RU2810497 C1 RU 2810497C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- extraction
- extract
- stage
- minutes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 95
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 80
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 6
- 240000000950 Hippophae rhamnoides Species 0.000 claims abstract description 5
- 235000003145 Hippophae rhamnoides Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229940070641 chamomile flowers Drugs 0.000 claims abstract description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 20
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 25
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 4
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 4
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- CXQWRCVTCMQVQX-LSDHHAIUSA-N (+)-taxifolin Chemical compound C1([C@@H]2[C@H](C(C3=C(O)C=C(O)C=C3O2)=O)O)=CC=C(O)C(O)=C1 CXQWRCVTCMQVQX-LSDHHAIUSA-N 0.000 description 3
- XCGZWJIXHMSSQC-UHFFFAOYSA-N dihydroquercetin Natural products OC1=CC2OC(=C(O)C(=O)C2C(O)=C1)c1ccc(O)c(O)c1 XCGZWJIXHMSSQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 4-[6-[(3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl)oxymethyl]-3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl]oxy-2-(hydroxymethyl)-6-methyloxane-3,5-diol Chemical compound OC1C(OC)C(O)COC1OCC1C(O)C(OC)C(O)C(OC2C(C(CO)OC(C)C2O)O)O1 SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000189 Arabinogalactan Polymers 0.000 description 2
- 239000001904 Arabinogalactan Substances 0.000 description 2
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 2
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 2
- 235000019312 arabinogalactan Nutrition 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000002803 maceration Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000009051 Ambrosia paniculata var. peruviana Nutrition 0.000 description 1
- 235000003097 Artemisia absinthium Nutrition 0.000 description 1
- 240000001851 Artemisia dracunculus Species 0.000 description 1
- 235000017731 Artemisia dracunculus ssp. dracunculus Nutrition 0.000 description 1
- 235000003261 Artemisia vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 235000006890 Chamerion angustifolium subsp angustifolium Nutrition 0.000 description 1
- 235000002278 Chamerion angustifolium subsp circumvagum Nutrition 0.000 description 1
- 244000287353 Crassocephalum crepidioides Species 0.000 description 1
- 240000004530 Echinacea purpurea Species 0.000 description 1
- 241000218671 Ephedra Species 0.000 description 1
- 102220547770 Inducible T-cell costimulator_A23L_mutation Human genes 0.000 description 1
- 241001012590 Juniperus communis subsp. communis Species 0.000 description 1
- 244000251855 Ledum palustre Species 0.000 description 1
- 235000001506 Ledum palustre Nutrition 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 239000009013 Taban-Arshan Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012675 alcoholic extract Substances 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000001138 artemisia absinthium Substances 0.000 description 1
- 229940093797 bioflavonoids Drugs 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 235000014134 echinacea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002519 immonomodulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 102220240796 rs553605556 Human genes 0.000 description 1
- IKGXIBQEEMLURG-NVPNHPEKSA-N rutin Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O[C@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 IKGXIBQEEMLURG-NVPNHPEKSA-N 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к пищевой, фармацевтической и парфюмерно-косметической промышленности. Способ получения растительного экстракта характеризуется тем, что включает измельчение сухого растительного сырья, выбранного из листьев облепихи и цветков ромашки, до размера частиц 300-500 мкм, экстрагирование, которое проводят в два этапа: на первом этапе сжатым до 50-70 МПа сжиженным СО2 при температуре 45-50°С в течение 100-110 мин с последующим разделением мисцеллы в сепараторе с получением густого экстракта, содержащего жирорастворимые компоненты, и шрота, на втором этапе полученный после первого этапа шрот подсушивают и экстрагируют водой при гидромодуле 1:5-1:7 в экстракторе с применением вакуумно-импульсных режимов при температуре 45-50°С в течение 25-35 мин с получением экстракта, содержащего водорастворимые компоненты, который фильтруют, концентрируют в концентраторе, оснащенном мешалкой, при температуре 35-40°С в течение 50-70 мин до содержания сухих веществ 60-70%. Вышеописанный способ является энерго- и ресурсосберегающим, обеспечивает повышение выхода экстрактивных веществ, сокращение продолжительности технологического процесса и высокое качество готовой продукции. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к пищевой, фармацевтической и парфюмерно-косметической промышленности.
Известен способ получения иммуномодулирующего средства (RU №2288732 С1, МПК А61К 36/28, опубл. 10.12.2006), включающий экстракцию надземной части эхинацеи пурпурной свежей этиловым спиртом в условиях модифицированной мацерации, сочетающей экстракцию при комнатной температуре с последующими двумя экстракциями при нагревании. Экстрагирование проводят 40-70%-ным этиловым спиртом при соотношении сырье:экстрагент 1:1-1:2, а нагревание осуществляют в интервале температур 80-90°С.
Несмотря на то, что способ позволяет повысить выход целевого компонента до 98,7%, к недостаткам известного способа относятся использование температуры 80-90°С, отрицательно влияющей на качество получаемого экстракта, и отсутствие указания о продолжительности процесса, но, учитывая, что стандартная мацерация является длительным процессом, можно предположить, что продолжительность заявленного способа является длительной.
Известен способ комплексной переработки хвои, коры и отходов заготовки и переработки древесины лиственницы и способ выделения дигидрокверцетина (RU №2252220 С1, МПК C07D 311/40, B01J 20/24, опубл. 20.05.2005). Сущность способа состоит в переработке хвои, коры и отходов заготовки и переработки древесины лиственницы с выделением нативного дигидрокверцетина, содержащего в своем составе 98% основного вещества в составе других биофлавоноидов, порошкового арабиногалактана с содержанием основного вещества 98% и активного углеводнолигнинового биополимера, путем деструкции исходного сырья и экстракции из него смесью углеводородного растворителя, этилового спирта и воды растворимых веществ с последующим разделением жидкой и твердой фаз. Из жидкой фазы выделяют природные древесные смолы и масла и биофлавоноид - дигидрокверцетин. Из твердой фазы выделяют олигосахарид арабиногалактан и углеводнолигниновый биополимер древесины.
К недостаткам известного способа относятся трудоемкость, длительность, многооперационность.
Известен способ получения лечебного экстракта из растительного или пелоидного сырья (RU №2177800 С2, МПК А61К 35/78, А61К 35/02, А61Р 29/00, опубл. 10.01.2002), обладающего противовоспалительным действием. Измельченное и обезвоженное до потери текучести растительное или нативное пелоидное сырье предварительно перемешивают при нагреве с маслом и спиртом в соотношениях 1 кг: 0,2 л и 1 кг: 0,3 л соответственно. Проводят экстрагирование сырья в масле в присутствии кипящего спирта и его отгон с последующим обезвоживанием экстракта под вакуумом до влажности не более 0,1%. Экстракцию сырья проводят при соотношении от 1 кг сырья: 0,3 л до 1 кг сырья: 1 л масла и от 1 кг: 0,4 л до 1 кг: 1 л спирта последовательно два раза с использованием одной и той же порции сырья при выдержке одинакового соотношения сырья с маслом и спиртом в обеих экстракциях. Причем первую экстракцию проводят под вакуумом 0,75-0,85 атм при температуре до 50°С. Вторую экстракцию проводят в две стадии: при атмосферном давлении и температуре до 85°С, затем под вакуумом 0,75-0,85 атм. Полученные порции экстрактов сливают в сборную емкость и смешивают.
Недостатком указанного способа является применение высокой температуры на второй стадии второй экстракции (до 85°С), что отрицательно сказывается на сохранности биологически активных веществ лечебного сырья. Также к недостаткам способа относятся многократные добавления растительного масла и спирта и слив экстракционной смеси, что занимает много времени и является трудоемким.
Известен способ получения экстракта кофе и экстракт, полученный этим способом (RU №2418458 С2, МПК A23F 5/26, опубл. 20.05.2011), в котором обжаренный молотый кофе подвергают первичной экстракции водой с получением первого первичного экстракта с коэффициентом извлечения не более 2,5, более предпочтительно не более 1,5 и наиболее предпочтительно, не более 1,0. После чего получают второй первичный экстракт; затем первично экстрагированный, обжаренный, молотый кофе подают в секцию вторичной экстракции, в которой температура подаваемой воды составляет от 120 до 210°С, получают вторичный экстракт. Второй первичный экстракт и вторичный экстракт объединяют и затем подвергают выпариванию с получением концентрированного экстракта. Этот концентрированный экстракт объединяют с первым первичным экстрактом с получением концентрата кофе.
Недостатками указанного способа являются применение высокой температуры подаваемой воды до 210°С, что отрицательно сказывается на сохранности биологически активных веществ, содержащихся в кофе, а также многооперационность.
Известен способ получения сухих экстрактов лекарственных растений для сельскохозяйственных животных и птицы (RU №2680384 С1, МПК А61К 36/48, А61К 36/73, B01D 11/02, A23L 33/00, опубл. 20.02.2019), включающий измельчение сырья, смачивание сырья в 30-40% водоэтанольном растворе в течение 8-12 часов в герметично закрытой емкости, проведение двухстадийной экстракцию при интенсивном кипении под вакуумом. Причем указанные стадии экстракции осуществляют действием 40%) водоэтанольным раствором при температуре экстрагента 35-45°С и модуле экстракции 1 кг ÷ 4 л. Третью стадию экстракции проводят дистиллированной водой с модулем экстракции 1 кг ÷ 3 л в течение 20 минут. Экстракты очищают от нерастворимых примесей, объединяют и концентрируют. Густой экстракт высушивают при температуре не более 45°С в вакуумной контактно-инфракрасной камере до конечной влажности продукта не свыше 5%.
Недостатком указанного способа является продолжительность процесса экстракции в водоэтанольном растворе более 12 часов, что отрицательно сказывается на экономичности процесса.
Известен способ получения водорастворимого экстракта для ванн из тибетского сбора "ТАБАН АРШАН" (заявка RU 95103276 А1, МПК А61К35/78, опубл. 10.06.1997), включающий подготовку сырья, получение водной вытяжки, ее сгущение и сушку, в котором в качестве сырья используют объединенный сбор следующего состава (в ч.):
Побеги багульника болотного - 0,8-1,3
Побеги микрикарии длиннолистной - 1,8-2,3
Побеги можжевельника обыкновенного - 0,7-1,2
Трава полыни холодной - 2,7-3,4
Трава эфедры односемянной - 1,7-2,2.
Недостатками способа являются отсутствие информации о продолжительности технологического процесса и показателях качества получаемых продуктов, что не позволяет в полной мере оценить эффективность известного изобретения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ получения смеси полиненасыщенных карбоновых кислот экстракцией жидкой CO2 из семян льна (RU №40601 U1, МПК B01D 11/00, опубл. 20.09.2004), согласно которому предварительно высушенные и измельченные семена льна запаривают в ванне, затем загружают в экстрактор с самоуплотняющейся крышкой, в котором проводят экстракцию жидким CO2. Экстрактор соединен в режиме замкнутого цикла через испаритель CO2 и конденсатор CO2 со сборником экстрагента - CO2, в который поступает не менее чем 70% смеси полиненасыщенных карбоновых кислот с числом углеродных атомов С 16-С 18, в том числе не менее чем 45% ценных ω-3 кислот.
Несмотря на то, что способ осуществляется с помощью легкомонтируемого оборудования, не описаны показатели качества получаемой продукции, не указано количество примесных веществ в экстракте, отсутствует описание оптимальных параметров проведения процесса, а также не подтверждена заявленная экономичность процесса.
Техническим результатом изобретения является разработка энерго- и ресурсосберегающего способа получения растительных экстрактов, повышение выхода экстрактивных веществ, сокращение продолжительности технологического процесса и высокое качество готовой продукции.
Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемый способ получения растительных экстрактов характеризуется тем, что экстракты получают из измельченного до 300-500 мкм сушеного растительного сырья, которое экстрагируют в два этапа: на первом этапе в экстракторе, заполненном сжатым до 50-70 мПа сжиженным CO2 при температуре 45-50°С в течение 100-110 мин с последующим разделением мисцеллы в сепараторе с получением густого экстракта, содержащего жирорастворимые вещества, и шрота, на втором этапе полученный после первого этапа шрот сушат, экстрагируют водой или водно-спиртовым раствором при гидромодуле 1:5-1:7 в экстракторе с применением вакуумно-импульсных режимов при температуре 45-50°С в течение 25-35 мин, где полученный на втором этапе экстракт фильтруют и концентрируют в концентраторе, оснащенном мешалкой, при температуре 35-40°С в течение 50-70 мин до содержания сухих веществ 60-70% с получением густого концентрированного экстракта, содержащего водорастворимые вещества.
При необходимости концентрированный экстракт сушат на вакуумно-импульсном столе при температуре 40-45°С в течение 4-6 мин и получают сухой экстракт, содержащий водорастворимые вещества.
В результате проведения двухэтапной исчерпывающей экстракции из растительного сырья извлекаются ценные биологически активные вещества и может быть получено 3 продукта:
- густой экстракт, содержащий жирорастворимые вещества;
- густой экстракт, содержащий водорастворимые вещества;
- сухой экстракт, содержащий водорастворимые вещества.
Отличительными признаками заявляемого способа получения растительных экстрактов является извлечение на первом этапе экстракции жирорастворимых компонентов, на втором этапе - водорастворимых компонентов. Первый этап проводят в экстракционном модуле, состоящем из экстрактора, работающего на сжатом до 50-70 мПа экстрагенте - сжиженном CO2, и сепаратора для разделения мисцеллы, состоящего из двух блоков, что позволяет проводить процесс при температуре 45-50°С в течение 100-110 мин, достигая при этом степени извлечения жирорастворимых веществ 97,3%. После первого этапа получают густой экстракт, содержащий жирорастворимые компоненты, и шрот. Шрот подсушивают и направляют на второй этап экстракции, который проводят в экстракторе с вакуумно-импульсными режимами работы, где в качестве экстрагента выступает вода или водно-спиртовая смесь, что позволяет осуществлять процесс при температуре 45-50°С, достигая при этом степени извлечения водорастворимых веществ 95,2% в течение 25-35 минут. Полученный на втором этапе экстракт фильтруют и концентрируют в концентраторе, оснащенном мешалкой, при температуре 35-40°С в течение 50-70 мин до содержания сухих веществ 60-70%, получая концентрированный экстракт, который при необходимости сушат на вакуумно-импульсном сушильном столе при температуре 40-45°С, в течение 4-6 мин до содержания влаги 4-6% и получают сухой экстракт. Полученные продукты: густой экстракт, содержащий жирорастворимые вещества; густой экстракт, содержащий водорастворимые вещества; сухой экстракт, содержащий водорастворимые вещества фасуют, маркирую, упаковывают и оправляют на хранение и реализацию.
Щадящие температурные режимы на первом и втором этапах экстракции, концентрирования и сушки, не превышающие 50°С, обеспечивают высокое качество получаемых продуктов. Создаваемые в экстракторах условия, обусловленные на первом этапе используемым в качестве экстрагента сжиженным CO2, сжатым до 50-70 мПа, и на втором этапе вакуумно-импульсных режимов в условиях глубокого вакуума, а также при сушке дополнительно улучшают структурно-механические характеристики получаемых густых и сухих экстрактов и позволяют сохранить термолабильные биологически ценные компоненты исходного сырья.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к рассматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенном в формуле изобретения.
Оптимальные параметры экстракции, концентрирования и сушки для получения густых и сухих экстрактов в заявляемом способе установлены экспериментальным путем. Результаты исследований представлены в табл. 1.
Полученные данные (табл. 1) свидетельствуют о том, что наилучшие результаты при проведении процесса экстрагирования на первом этапе находятся в опытах №2 и №3. Именно при установленных оптимальных параметрах: температуре 45-50°С и времени экстрагирования 100-110 мин - происходит максимально полное извлечение жирорастворимых веществ - 97,3%.
Наилучшие результаты при проведении процесса экстрагирования на втором этапе находятся в опытах №2 и №3. При температуре 45-50°С и времени экстрагирования 25-35 мин происходит максимально полное извлечение водорастворимых сухих веществ - 95,2%).
Применение температуры на обоих этапах экстрагирования выше 50°С может отрицательно сказаться на сохранности биологически активных веществ ценного исходного сырья. Кроме того, повышение температуры практически не влияет на выход экстрактивных веществ.
При концентрировании водного экстракта после второго этапа наилучшие результаты получены в опытах №2 и №3, а именно при температуре 35-40°С в течение 50-70 мин. При температуре ниже 35°С увеличивается продолжительность концентрирования, что ведет к дополнительным энергозатратам, при этом увеличивается степень концентрации, что нецелесообразно, так как предельная концентрация для само консервации составляет 60-70%, которая достигается в опытах №2 и №3.
Анализ экспериментальных исследований процесса сушки (табл. 1) свидетельствует о том, что наилучшие оптимальные результаты для получения сухого экстракта с содержанием влаги 4-6% в обоих сборах находятся в опытах №3 и №4, а именно при температуре 40-45°С и продолжительности сушки в течение 4-6 мин. При температуре ниже 40°С продолжительность сушки увеличивается, что повышает энергозатраты процесса. Повышение температуры более 45°С нецелесообразно, так как для стабильного хранения получаемого продукта достаточно влажности 4-6%.
В результате экстракции растительного сырья согласно предлагаемому изобретению получают на первом этапе густой экстракт, содержащий жирорастворимые вещества, на втором этапе густой экстракт, содержащий водорастворимые вещества, после концентрирования и сушки которого получают сухой экстракт, содержащий водорастворимые вещества. Способ позволяет максимально извлечь биологически ценные компоненты исходного сырья методом исчерпывающей экстракции и получить жиро- и водорастворимые экстракты, которые фасуют, упаковывают и отправляют на хранение и последующую реализацию.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получать продукты высокого качества наряду с сокращением продолжительности процессов экстракции, концентрирования и сушки, что влечет уменьшение энергозатрат на производство и повышает экономическую эффективность процесса. Также способ позволяет провести исчерпывающую экстракцию, максимально извлечь из растительного сырья полезные биологически ценные компоненты и получить на выходе три продукта: густой экстракт с жирорастворимыми экстрактивными веществами, густой и сухой экстракты с водорастворимыми веществами.
Предлагаемый в настоящем изобретении способ получения густых и сухих растительных экстрактов по сравнению с прототипом позволяет получить следующие преимущества:
1. Проведение исчерпывающей экстракции и извлечение жиро- и водорастворимых компонентов исходного растительного сырья
2. Сокращение продолжительности технологического процесса
3. Энерго- и ресурсосбережение
4. Получение трех продуктов - экстрактов высокого качества.
Предлагаемый способ является универсальным и рекомендуется к использованию на предприятиях по переработке растительного сырья.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в качестве сырья используют измельченное сушеное растительное сырье, которые экстрагируют методом исчерпывающей экстракции в два этапа с использованием на первом этапе экстрактора, работающего на сжатом до 50-70 мПа экстрагенте - сжиженном СО2, сепаратора для разделения мисцеллы, состоящего из двух блоков, что позволяет проводить процесс при температуре 45-50°С в течение 100-110 мин, достигая при этом степени извлечения жирорастворимых веществ 97,3%, и на втором этапе экстрактора, работающего с применением вакуумно-импульсных режимов, где в качестве экстрагента используется вода или водно-спиртовая смесь, причем экстракции проводится при температуре 45-50°С в течение 25-35 мин, концентрирования при температуре 35-40°С в течение 50-70 мин и сушки при температуре 40-45°С в течение 4-6 мин, достигая при этом степени извлечения водорастворимых веществ 95,2%, что позволяет значительно сократить продолжительность технологического процесса, обеспечить энерго-ресурсосбережение наряду с улучшением показателей качества готовой продукции.
Таким образом, именно заявляемая совокупность экспериментально установленных режимов основных технологических операций обеспечивает предлагаемому изобретению достижение технического результата, заключающегося в сокращении продолжительности технологического процесса, разработке энерго- и ресурсосберегающего способа экстракции растительного сырья и получении продукции высокого качества, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
Сушеное растительное сырье предварительно измельчают до размера частиц 300-500 мкм, что способствует максимальному выходу экстрактивных веществ, и помещают в специальный картридж, представляющий собой цилиндрический сосуд с перфорированными крышкой и днищем (в крышке установлен тонкий фильтр), картридж загружают в экстрактор и закрывают крышку экстрактора. В экстрактор в автоматическом режиме подается экстрагент - сжатый до 50-70 МПа сжиженный CO2 до полного заполнения экстракционного контура. Экстрагирование проводят при температуре 45-50°С. В процессе экстракции мисцелла поступает в сепаратор, состоящий из двух блоков: в первом блоке выделяется экстракт, во втором блоке - вода, содержащаяся в растительном сырье. Экстрагирование проводят в течение 100-110 мин. Затем полученный экстракт, содержащий жирорастворимые компоненты, выгружают через дно первого сепаратора в сосуд с узким горлом во избежание разбрызгивания сливаемого под давлением экстракта. Полученный после первой экстракции шрот выгружают из картриджа, подсушивают и загружают в экстрактор, работающий с применением вакуумно-импульсных режимов. Одновременно в экстрактор заливают растворитель-экстрагент, в качестве которого используют воду или водно-спиртовую смесь при гидромодуле 1:5-1:7. Экстрагирование проводят при температуре 45-50°С в течение 25-35 мин в условиях вакуумно-импульсного воздействия. После экстракции полученную водную или водно-спиртовую вытяжку фильтруют через устройство патронной фильтрации и направляют на концентрирование, которое проводят в концентраторе объемом 80 л при температуре 35-40°С в течение 50-70 мин. Во время концентрации в концентраторе происходит убыль воды или водно-спиртовой смеси, при этом концентрация сухих веществ в получаемом экстракте непрерывно нарастает до конечной концентрации 60-70%. Полученный густой экстракт, содержащий водорастворимые компоненты, выгружают из концентратора.
При необходимости получения сухого экстракта, содержащего водорастворимые вещества, густой экстракт, выгруженный из концентратора подают на вакуумно-импульсный сушильный стол, где оператор вручную методом намазывания распределяет густой экстракт по поверхности стола и закрывает крышкой, где происходит процесс сушки с применением вакуумно-импульсного воздействия при температуре 40-45°С в течение 4-6 мин. После чего высушенный продукт вручную снимается оператором с поверхности стола и при необходимости измельчается. По завершении технологического процесса получают густой экстракт, содержащий жирорастворимые компоненты, густой или сухой экстракт, содержащие водорастворимые компоненты. Готовую продукцию фасуют, упаковывают и отправляют на хранение и последующую реализацию.
Способ характеризуется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1. Сушеные листья облепихи предварительно измельчают до размера частиц 300 мкм и помещают в специальный картридж, представляющий собой цилиндрический сосуд с перфорированными крышкой и днищем (в крышке установлен тонкий фильтр), загружают в экстрактор и закрывают крышку экстрактора. В экстрактор в автоматическом режиме подается экстрагент - сжатый до 50 МПа сжиженный CO2 до полного заполнения экстракционного контура. Экстрагирование проводят при температуре 47°С. В процессе экстракции мисцелла поступает в сепаратор, состоящий из двух блоков: в первом блоке выделяется экстракт, во втором блоке - вода, содержащаяся в растительном сырье. Экстрагирование проводят в течение 105 мин. Затем полученный экстракт, содержащий жирорастворимые компоненты, выгружают через дно первого сепаратора в сосуд с узким горлом во избежание разбрызгивания сливаемого под давлением экстракта. Полученный после первой экстракции шрот выгружают из картриджа, подсушивают и загружают во второй экстрактор, работающий с применением вакуумно-импульсных режимов, в который в автоматическом режиме подается экстрагент - вода при гидромодуле 1:6. Экстрагирование проводят при температуре 47°С в течение 30 мин в условиях вакуумно-импульсного воздействия. После экстракции полученную водную вытяжку фильтруют через устройство патронной фильтрации и направляют на концентрирование, которое проводят в концентраторе объемом 80 л при температуре 37°С в течение 60 мин. Во время концентрации в концентраторе происходит убыль воды, при этом концентрация сухих веществ в получаемом экстракте непрерывно нарастает до конечной концентрации 65%. Полученный густой экстракт, содержащий водорастворимые компоненты, выгружают из концентратора. При необходимости получения сухого экстракта, содержащего водорастворимые вещества, полученный экстракт подают на вакуумно-импульсный сушильный стол, где оператор вручную методом намазывания распределяет густой экстракт по поверхности стола и закрывает крышкой, где происходит процесс сушки с применением вакуумно-импульсного воздействия при температуре 43°С в течение 5 мин. После чего высушенный продукт вручную снимается оператором с поверхности стола и при необходимости измельчается. По завершении технологического процесса получают густой экстракт, содержащий жирорастворимые компоненты, густой или сухой экстракты, содержащие водорастворимые компоненты. Готовые продукты фасуют, упаковывают и отправляют на хранение и последующую реализацию.
В табл. 2, 3 представлены показатели качества экстрактов, полученных из листьев облепихи.
Исследования показателей качества растительных экстрактов, полученных из листьев облепихи (табл. 2, 3) показали, что установленные экспериментальным путем оптимальные режимы получения экстрактов обеспечивают хорошие показатели качества получаемого продукта наряду с высоким выходом экстрактивных веществ.
Пример 2. Сушеные листья кипрея узколистного предварительно измельчают до размера частиц 300 мкм, что способствует максимальному выходу экстрактивных веществ, и помещают в специальный картридж, представляющий собой цилиндрический сосуд с перфорированными крышкой и днищем (в крышке установлен тонкий фильтр), картридж загружают в экстрактор и закрывают крышку экстрактора. В экстрактор в автоматическом режиме подается экстрагент - сжатый до 70 МПа сжиженный CO2 до полного заполнения экстракционного контура. Экстрагирование проводят при температуре 45°С. В процессе экстракции мисцелла поступает в сепаратор, состоящий из двух блоков: в первом блоке выделяется экстракт, во втором блоке - вода, содержащаяся в растительном сырье. Экстрагирование проводят в течение 110 мин. Затем полученный экстракт, содержащий жирорастворимые компоненты, выгружают через дно первого сепаратора в сосуд с узким горлом во избежание разбрызгивания сливаемого под давлением экстракта. Полученный после первой экстракции шрот выгружают из картриджа, подсушивают и загружают в экстрактор, работающий с применением вакуумно-импульсных режимов. Одновременно в экстрактор заливают растворитель-экстрагент, в качестве которого используют водно-спиртовую смесь при гидромодуле 1:5. Экстрагирование проводят при температуре 45°С в течение 35 мин в условиях вакуумно-импульсного воздействия. После экстракции полученную водно-спиртовую вытяжку фильтруют через устройство патронной фильтрации и направляют на концентрирование, которое проводят в концентраторе объемом 80 л при температуре 35°С в течение 70 мин. Во время концентрации в концентраторе происходит водно-спиртовой смеси, при этом концентрация сухих веществ в получаемом экстракте непрерывно нарастает до конечной концентрации 60%. Полученный густой экстракт, содержащий водорастворимые компоненты, выгружают из концентратора. При необходимости получения сухого экстракта, содержащего водорастворимые вещества, Полученный экстракт подают на вакуумно-импульсный сушильный стол, где оператор вручную методом намазывания распределяет густой экстракт по поверхности стола и закрывает крышкой, где происходит процесс сушки с применением вакуумно-импульсного воздействия при температуре 45°С в течение 4 мин. После чего высушенный продукт вручную снимается оператором с поверхности стола и при необходимости измельчается. По завершении технологического процесса получают густой экстракт, содержащий жирорастворимые компоненты, густой или сухой экстракты, содержащие водорастворимые компоненты. Готовые продукты фасуют, упаковывают и отправляют на хранение и последующую реализацию.
Пример 3. Сушеные цветки ромашки предварительно измельчают до размера частиц 400 мкм, что способствует максимальному выходу экстрактивных веществ и помещают в специальный картридж, представляющий собой цилиндрический сосуд с перфорированными крышкой и днищем (в крышке установлен тонкий фильтр), картридж загружают в экстрактор и закрывают крышку экстрактора. В экстрактор в автоматическом режиме подается экстрагент - сжатый до 60 МПа сжиженный CO2 до полного заполнения экстракционного контура. Экстрагирование проводят при температуре 50°С. В процессе экстракции мисцелла поступает в сепаратор, состоящий из двух блоков: в первом блоке выделяется экстракт, во втором блоке - вода, содержащаяся в растительном сырье. Экстрагирование проводят в течение 100 мин. Затем полученный экстракт, содержащий жирорастворимые компоненты, выгружают через дно первого сепаратора в сосуд с узким горлом во избежание разбрызгивания сливаемого под давлением экстракта. Полученный после первой экстракции шрот выгружают из картриджа, подсушивают и загружают в экстрактор, работающий с применением вакуумно-импульсных режимов. Одновременно в экстрактор заливают растворитель-экстрагент, в качестве которого используют воду при гидромодуле 1:7. Экстрагирование проводят при температуре 50°С в течение 25 мин в условиях вакуумно-импульсного воздействия. После экстракции полученную водную вытяжку фильтруют через устройство патронной фильтрации и направляют на концентрирование, которое проводят в концентраторе объемом 80 л при температуре 40°С в течение 50 мин. Во время концентрации в концентраторе происходит убыль воды, при этом концентрация сухих веществ в получаемом экстракте непрерывно нарастает до конечной концентрации 70%. Полученный густой экстракт, содержащий водорастворимые компоненты, выгружают из концентратора. При необходимости получения сухого экстракта, содержащего водорастворимые вещества, полученный экстракт подают на вакуумно-импульсный сушильный стол, где оператор вручную методом намазывания распределяет густой экстракт по поверхности стола и закрывает крышкой, где происходит процесс сушки с применением вакуумно-импульсного воздействия при температуре 40°°С в течение 6 мин. После чего высушенный продукт вручную снимается оператором с поверхности стола и при необходимости измельчается. По завершении технологического процесса получают густой экстракт, содержащий жирорастворимые компоненты, густой или сухой экстракты, содержащие водорастворимые компоненты. Готовые продукты фасуют, упаковывают и отправляют на хранение и последующую реализацию.
Claims (3)
1. Способ получения растительного экстракта, характеризующийся тем, что включает измельчение сухого растительного сырья, выбранного из листьев облепихи и цветков ромашки, до размера частиц 300-500 мкм, экстрагирование, которое проводят в два этапа: на первом этапе сжатым до 50-70 МПа сжиженным СО2 при температуре 45-50°С в течение 100-110 мин с последующим разделением мисцеллы в сепараторе с получением густого экстракта, содержащего жирорастворимые компоненты, и шрота, на втором этапе полученный после первого этапа шрот подсушивают и экстрагируют водой при гидромодуле 1:5-1:7 в экстракторе с применением вакуумно-импульсных режимов при температуре 45-50°С в течение 25-35 мин с получением экстракта, содержащего водорастворимые компоненты, который фильтруют, концентрируют в концентраторе, оснащенном мешалкой, при температуре 35-40°С в течение 50-70 мин до содержания сухих веществ 60-70%.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрированный экстракт, полученный после второго этапа, дополнительно сушат на вакуумно-импульсном столе при температуре 40-45°С в течение 4-6 мин и получают сухой экстракт, содержащий водорастворимые компоненты.
3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что готовый экстракт фасуют, упаковывают и отправляют на хранение и последующую реализацию.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810497C1 true RU2810497C1 (ru) | 2023-12-27 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2059391C1 (ru) * | 1993-09-01 | 1996-05-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Способ производства пищевого продукта |
| RU40601U1 (ru) * | 2004-02-16 | 2004-09-20 | Фгуп "Цниилка" | Модульная установка для получения смеси полиненасыщенных карбоновых кислот экстракцией жидкой co2 из семян льна |
| RU2250041C2 (ru) * | 2002-07-25 | 2005-04-20 | Воликов Роман Владимирович | Способ получения стевиозида |
| RU2263138C1 (ru) * | 2004-01-08 | 2005-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" | Комплексная переработка плодов шиповника |
| CN105125637A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 河南行知专利服务有限公司 | 一种花类中药材免煎剂的制备方法及其应用 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2059391C1 (ru) * | 1993-09-01 | 1996-05-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Способ производства пищевого продукта |
| RU2250041C2 (ru) * | 2002-07-25 | 2005-04-20 | Воликов Роман Владимирович | Способ получения стевиозида |
| RU2263138C1 (ru) * | 2004-01-08 | 2005-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" | Комплексная переработка плодов шиповника |
| RU40601U1 (ru) * | 2004-02-16 | 2004-09-20 | Фгуп "Цниилка" | Модульная установка для получения смеси полиненасыщенных карбоновых кислот экстракцией жидкой co2 из семян льна |
| CN105125637A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 河南行知专利服务有限公司 | 一种花类中药材免煎剂的制备方法及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СИЛИНСКАЯ С. М. Разработка интенсивной технологии получения купажированных CO2 экстрактов из растительного сырья методами до- и сверхкритической экстракции // АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Краснодар, 2006. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102648271A (zh) | 从可再生的原材料中提取不皂化物的方法 | |
| US4650857A (en) | Bland protein concentrates from peanuts and process for making | |
| CN103980372A (zh) | 一种同时制备低粘性和高粘性车前子多糖的方法 | |
| RU2810497C1 (ru) | Способ получения растительных экстрактов | |
| KR100298512B1 (ko) | 천연항산화기능이있는포도종실추출물의제조방법 | |
| RU2799883C1 (ru) | Способ получения сухого растительного экстракта | |
| RU2070053C1 (ru) | Способ комплексной переработки витаминосодержащего растительного сырья | |
| RU2795766C1 (ru) | Способ получения растительного экстракта | |
| SU1733448A1 (ru) | Способ комплексной переработки корки и перегородок плодов граната | |
| RU2125459C1 (ru) | Способ получения биологически активных веществ из облепихового сырья | |
| GB2094334A (en) | Extracting oil, protein and flour from fresh coconut meat | |
| US3778425A (en) | Process for the manufacture of granular or powdery purified whole egg protein | |
| RU2144061C1 (ru) | Способ получения масла и сока из ягод облепихи | |
| RU2344166C2 (ru) | Способ комплексной переработки растительного сырья | |
| RU2803797C2 (ru) | Способ получения экстракта из ягод морошки арктической | |
| CN112175741A (zh) | 一种茶叶籽饼粕中茶皂素的提取方法 | |
| RU2737442C1 (ru) | Способ переработки морских трав семейства ZOSTERACEAE для получения продукта в виде порошка и экстракта | |
| RU2812565C1 (ru) | Способ переработки растительного сырья | |
| JP2808009B2 (ja) | 霊芝類の処理法 | |
| RU2109038C1 (ru) | Способ получения масляных экстрактов из растительного сырья | |
| RU2292163C2 (ru) | Способ получения каротиноидов | |
| RU2099971C1 (ru) | Способ переработки ягод облепихи | |
| WO2022045354A1 (ja) | 植物ステロール原料の製造方法 | |
| RU2055629C1 (ru) | Способ получения физиологически активных веществ из растительного сырья | |
| RU2132622C1 (ru) | Способ переработки бурых водорослей |