Устройство для получения экстракта из софоры японской

Изобретение относится к фармацевтической, химической, медицинской, пищевой промышленности. Устройство для получения экстракта из софоры японской под воздействием импульсного электрического поля высокой напряженности состоит из экстракционной камеры цилиндрической формы с электродами коаксиального исполнения. Корпус аппарата и центральный электрод изготовлены из пищевой нержавеющей стали, боковые изоляционные стенки корпуса - из полиэтилена, высоковольтный электрод снабжен щеткой из фторопласта. Процесс экстрагирования ведут при следующих параметрах: длительность импульса 0,2 мкс, частота 5 имп/с, амплитуда напряжения 25 кВ, соотношение фаз 1:13. Изобретение позволяет увеличить выход биологически активных компонентов, свободных от примесей, повысить эффективность процесса, существенно сократить время экстрагирования. 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к фармацевтической, химической, медицинской, пищевой промышленности и используется для проведения и интенсификации процессов экстрагирования. В экстракционной камере цилиндрической формы измельченное сырье до размера 5 мм экстрагируют водой при соотношении сырье-экстрагент 1:13 под воздействием импульсного электрического поля высокой напряженности длительностью 0,2 мкс, с фронтом 10⋅10-8 с, частотой 5 имп/с и амплитудой напряжения 25 кВ. Из полученного экстракта выпаривают воду и оценивают суммарный выход биологически активных соединений. Технический результат: интенсификация процесса водного экстрагирования, сокращение продолжительности процесса и энергетических затрат, снижение вероятности появления металлических примесей.

Известен способ получения фитосредства из плодов софоры японской (Патент РФ 2029555). Недостатками данного способа является загрязнение биологически активных веществ примесями металла, эродировавшего с электродов в экстракт под действием плазмы канала разряда.

Технической задачей изобретения является увеличение выхода биологически активных соединений, сокращение длительности процесса, повышение эффективности процесса, снижение вероятности появления примесей металла.

Данная задача решается за счет того, что экстракт из софоры японской получают при помощи устройства позволяющего осуществлять экстрактацию под воздействием импульсного электрического поля высокой напряженности, состоящего из экстракционной камеры цилиндрической формы с электродами коаксиального исполнения, отличающийся тем, что корпус аппарата и центральный электрод изготовлены из пищевой нержавеющей стали, боковые изоляционные стенки - из полиэтилена, соотношение диаметров аппарата и высоковольтного электрода не допускает формирования разряда по поверхности раздела изолятор-жидкость и обеспечивает напряженность электрического поля 106 В/м необходимую для осуществления процесса при соответствующих технологических параметрах: длительность импульса 0,2 мкс, частота 5 имп/с, амплитуда напряжения 25 кВ, соотношении фаз 1:13; предложенное техническое решение безразрядного экстрагирования исключает вероятность появления примесей металлов, воздействие поля позволяет снизить содержание микроорганизмов, не вызывая образования токсичных, канцерогенных и мутагенных веществ.

На фиг. 1 изображена конструкция экстракционной камеры, в которую помещали навеску сырья и заливали водой при определенном соотношении фаз. Днище аппарата (1) и верхняя крышка (4), в которой имеется отверстие (7), изготовлены из полиэтилена, а заземленный стальной корпус (2) и высоковольтный электрод (5) из нержавеющей стали 09Х18Н10Т. Граница раздела между жидкостью и верхней крышкой (Lпр) имеет наименьшее напряжение пробоя, вероятность которого возрастает из-за возможной адсорбции на поверхности крышки пузырьков воздуха, облегчающих процесс формирования разряда. Для удаления пузырьков, вращающийся высоковольтный электрод снабжен щеткой из фторопласта (6).

Для межэлектродного промежутка (соотношение диаметров аппарата и высоковольтного электрода) представлено неравенство, при котором исключается развитие разряда по поверхности раздела изолятор-жидкость:

где dэл - диаметр электрода; Dвн - внутренний диаметр корпуса экстрактора; Uпр.смеси - пробивное напряжение смеси; Uпов - напряжение перекрытия по поверхности (Lпр) изолятор-жидкость.

Данная конструкция экстракционного аппарата обеспечивает достаточную напряженность электрического поля для технологического процесса экстрагирования. В основе ускорения процесса экстрагирования лежит кулоновская силы взаимодействия между заряженными частицами, направленной в сторону убывания диэлектрической проницаемости. Действуя на растяжение и разрыв пористой частицы (εвт), эти силы разрушают оболочки растительных клеток и облегчают проникновение экстрагирующей жидкости внутрь структуры сырья.

В экстрагенте, находящемся в импульсном электрическом поле высокой напряженности, при каждом импульсе происходит поляризация молекул воды, в результате чего рвутся водородные связи, что приводит к снижению сил поверхностного натяжения. Это улучшает смачиваемость, растворимость содержимого клетки, ускоряет внутренний массоперенос и в целом увеличивает скорость извлечения целевых компонентов.

На фиг. 2 - фиг. 4 приведены данные по обоснованию выбора технологических параметров.

При сокращении длительности импульса в 2,5 раза количество извлеченных веществ из растительного сырья в процентном отношении возросло с 7% до 27-27,5% (фиг. 2). Максимальное количество извлекаемых веществ достигается при длительности импульса 0,2 мкс. При такой частотной характеристике импульса глубина проникновения поля в частички сырья, соответствует их размерам, что в свою очередь увеличивает объем, подверженный воздействию поля высокой напряженности.

Выход экстрактивных веществ зависит от соотношения фаз G/L (фиг. 3). Увеличение параметра G/L в два раза (от 1/26 до 1/13) приводит к увеличению выхода веществ на 9%. Оптимальным соотношением фаз следует считать соотношение 1:13, так как при этом соотношении наблюдается максимальный выход извлекаемых компонентов, а относительное уменьшение экстрагирующей жидкости, в отличие от других соотношений, позволит повысить экономическую эффективность процесса приготовления сгущенных экстрактов и порошков за счет снижения затрат энергии на выпаривание жидкой фазы.

Зависимость выхода экстрактивных веществ при различной амплитуде импульса напряжения представлена на фиг. 4. При увеличении амплитуды импульса напряжения от 21 кВ до 27 кВ количество извлекаемых веществ возрастает на 10%. Наибольший выход экстрактивных веществ наблюдается при величине напряжения 25-27 кВ.

Определение содержания примесей металлов в экстракте проведено согласно методике Государственной Фармакопеи (ГФ XI, Т. 2. с. 161). В анализируемых экстрактах, полученных при экстрагировании сырья с применением импульсного электрического поля высокой напряженности, примесей металлов не обнаруживается.

Количество энергии, затраченное в процессе экстрагирования, определяли расчетным путем по формуле:

где С - разрядная емкость; U - амплитуда напряжения импульса; f -частота;

t - время экстрагирования.

Энергия в одном импульсе на порядок ниже, чем при электроразрядном экстрагировании.

Таким образом, способ получения экстракта при помощи устройства для водного экстрагирования позволяет увеличить выход биологически активных компонентов свободных от примесей, повысить эффективность процесса, существенно сократить время экстрагирования при относительно низких энергетических затратах за счет воздействия импульсного электрического поля высокой напряженности.

Устройство для получения экстракта из софоры японской под воздействием импульсного электрического поля высокой напряженности, состоящее из экстракционной камеры цилиндрической формы с электродами коаксиального исполнения, отличающееся тем, что корпус аппарата и центральный электрод изготовлены из пищевой нержавеющей стали, боковые изоляционные стенки корпуса - из полиэтилена, высоковольтный электрод снабжен щеткой из фторопласта, причем соотношение диаметров аппарата и высоковольтного электрода представлено неравенством

с возможностью обеспечения напряженности электрического поля 106 В/м, для осуществления процесса при следующих параметрах: длительность импульса 0,2 мкс, частота 5 имп/с, амплитуда напряжения 25 кВ, соотношение фаз 1:13.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химии, а именно к плазмохимической конверсии газа или газовой смеси с применением импульсного электрического разряда и к устройству для его выполнения.

Изобретение относится к оборудованию плазмохимического синтеза ультрадисперсных порошков, неорганических соединений и композиций, в частности к установке плазмохимического синтеза наноразмерных порошков и шнековому циклону, используемому в ней.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ производства гидроксида лития включает растворение фосфата лития в соляной кислоте.

Изобретение относится к области химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу получения высокомарочных окисленных нефтяных битумов с использованием кавитационно-вихревых реакторов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения корма для животных включает: раздробление биомассы, полученной из генетически модифицированного растения, где раздробление включает дробление, нарезание, измельчение, раздавливание или растирание, с получением раздробленной биомассы, и обработку раздробленной биомассы, где обработка включает облучение пучком электронов дозой, составляющей от 5 до 100 Мрад, при мощности, составляющей от 5 до 500 кВт, с получением обработанного материала, обладающего среднечисленной молекулярной массой, составляющей от 3000 до 50000 Дальтон, и уплотнение и высушивание обработанного материала с получением корма для животных.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к инфекционным болезням и фармакологии, а также фармацевтической промышленности и биотехнологии. Раскрыт пегилированный интерферон лямбда, обладающий противовирусным действием в отношении гепатотропных вирусов, характеризующийся тем, что его биодоступность при пероральном применении составляет не менее 10%.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к устройствам для переработки нефти, нефтепродуктов и тяжелых нефтяных остатков. Устройство для плазмохимической переработки нефтепродуктов содержит приёмную камеру формирования плёночного потока жидкости с тангенциальным штуцером подачи нефтепродуктов, подведённый к её кольцевому выходу внешний цилиндрический электрод и установленный коаксиально внешнему электроду внутренний электрод.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к устройствам для переработки нефти, нефтепродуктов и тяжелых нефтяных остатков. Устройство для плазмохимической переработки нефтепродуктов содержит приёмную камеру формирования плёночного потока жидкости с тангенциальным штуцером подачи нефтепродуктов, подведённый к её кольцевому выходу внешний цилиндрический электрод и установленный коаксиально внешнему электроду внутренний электрод.

Изобретение относится к устройствам обработки жидких углеводородных топлив. Предложено устройство для обработки жидких и газообразных веществ, содержащих водород и углеводород, состоящее из немагнитного, цилиндрического, выполненного из латуни наружного корпуса 1, содержащего выпускную часть 6 и внутреннюю часть 3 с резьбой, в которую вставлен узел цилиндрических магнитов, состоящий из тринадцати неодимовых редкоземельных магнитов, выполненных в форме круглого кольца с центральным отверстием и разделенных немагнитными ПВХ-прокладками, выполненными в форме тонкого круглого кольца.
Группа изобретений относится к генератору озона с высоковольтным электродом (5) и по меньшей мере одним контрэлектродом (1), проволочному изделию плоской формы и компоновке высоковольтного электрода.

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов экстракции в системе жидкость - твердое тело применительно к экстракции из растительного сырья. Установка содержит вертикальный цилиндрический корпус, снабженный коаксиально установленными питающей и циркуляционной трубами.

Изобретение относится к области радиофармпрепаратов для получения in vivo изображений, в частности автоматическим способам получения и очистки 18F-меченых радиофармпрепаратов для получения изображений тау-белка.

Группа изобретений относится к очистке образцов, в частности к жидкостно-жидкостной экстракции. Система содержит контейнер (12a) в сборе, ограничивающий секцию (136a) для очистки образца и имеющий верхний конец (56) и противоположный нижний конец (57).

Изобретение относится к газохроматографическим методам анализа нефтерастворимых малолетучих полярных соединений и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности для их количественного определения.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения средства, обладающего противовоспалительной и гепатопротекторной, желчегонной активностями.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к способу получения экстракта для лечения ран, воспалительных заболеваний или орального мукозита.

Изобретение относится к органической химии. Способ получения бетулина осуществляют в замкнутом экстракционном технологическом комплексе, включающем измельчение бересты, экстракцию толуолом в экстракторе проточного типа (1) при непрерывном противоточном движении бересты и растворителя.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Извлечение биологически активных соединений из коры хвойных древесных пород включает экстракцию измельченной до фракции частиц 0,5-1,0 мм коры хвойных древесных пород бинарным водно-органическим экстрагентом с концентрацией 1,0-5,0% при температуре экстрагирования 80°С и жидкостном модуле 1:10.

Изобретение относится к тепло-, массообменном оборудованию. Насадка содержит образующие пакет ячейки.

Изобретение касается экстракционной колонны. Экстракционная колонна, имеющая по крайней мере по участкам цилиндрический вертикально направленный корпус колонны, который образует внутренний объем колонны, который имеет горизонтальную максимальную протяженность, причем в корпусе колонны выполнены по меньшей мере одна первая подводящая линия для экстрагирующего агента, по меньшей мере одна вторая подводящая линия для текучей среды, подлежащей экстракции, и по меньшей мере одна отводящая линия для экстрактивной смеси и по меньшей мере одна отводящая линия для рафината, отличающаяся тем, что во внутреннем объеме колонны расположено вертикально направленное разделительное устройство, которое разделяет внутренний объем колонны на несколько вертикально направленных и горизонтально отделенных областей, причем горизонтальная максимальная протяженность каждой области при каждом горизонтальном сечении через корпус колонны, который разделяет разделительное устройство, меньше, чем горизонтальная максимальная протяженность внутреннего объема колонны, области у их верхних краев заканчиваются в совместной головной части колонны, а у их нижних краев - в совместной кубовой части колонны, причем в области головной части колонны и в области кубовой части колонны горизонтальная протяженность внутреннего объема колонны не разделяется разделительным устройством, и у головной части колонны расположена одна из подводящих линий, а у кубовой части колонны расположена другая из подводящих линий.
Наверх