RU2029559C1 - Способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья и установка для его осуществления - Google Patents
Способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2029559C1 RU2029559C1 RU93052978A RU93052978A RU2029559C1 RU 2029559 C1 RU2029559 C1 RU 2029559C1 RU 93052978 A RU93052978 A RU 93052978A RU 93052978 A RU93052978 A RU 93052978A RU 2029559 C1 RU2029559 C1 RU 2029559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biologically active
- extractant
- raw materials
- main
- additional
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 title 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 64
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 39
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 claims description 25
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 210000002977 intracellular fluid Anatomy 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Использование: переработка растительного и животного сырья с целью получения биологически активных веществ. Сущность изобретения: в качестве экстрагента используют содержащиеся в обрабатываемом сырье газы и жидкость, при этом после выделения биологически активного вещества сконцентрированный экстрагент по меньшей мере один раз со стороны, противоположной выходу смеси паров, подают в обрабатываемое сырье для повторного взаимодействия с ним. Данный способ осуществляют на установке, в основной емкости которой соосно ей установлен патрубок с равномерно расположенными по его длине радиальными отверстиями, сообщающими полость основной емкости с полостью патрубка, разделенной перегородкой на две изолированные камеры. Первая камера через первое распределительное устройство сообщена с основным холодильником, вторая камера через второе распределительное устройство сообщена или с дополнительной емкостью для сбора готового продукта через дополнительный холодильник или с отделителем биологически активного вещества, с которым основной холодильник сообщен через демферную емкость, воздушная камера которой сообщена с вакуумным насосом. 2 н.п. ф-лы, 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технологии переработки растительного и животного сырья, а более конкретно - к способу получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья и установке для его осуществления.
Предшествующий уровень техники.
Известен способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья, включающий измельчение обрабатываемого сырья в состоянии естественной влажности, нагрев с получением смеси паров экстрагента и биологически активных веществ, конденсацию полученной смеси и выделение из нее по меньшей мере одного биологически активного вещества.
Данный способ позволяет сравнительно быстро получать биологически активное вещество хорошего качества, например эфирное масло. В качестве экстрагента в данном способе используют воду, которой дополнительно смачивают обрабатываемое сырье перед нагревом. Однако использование внешнего экстрагента, в частности дополнительной воды, делает невозможным получение биологически активного вещества в пропорциях, присущих живому растительному или животному сырью. Кроме того, данный способ позволяет получать только одно биологически активное вещество, например эфирное масло, содержание которого в растительном сырье, как правило, не превышает нескольких процентов (1-8% ), хотя известно, что в сырье биологически активных веществ находится несколько десятков, и объем их растворов во внутренней жидкости обрабатываемого сырья достигает 50-80%.
Известна установка для осуществления способа получения биологически активных веществ, которая содержит основную емкость, предназначенную для размещения обрабатываемого сырья. Эта емкость снабжена герметичной крышкой и через отверстие в ней сообщена с входным патрубком основного холодильника, выходной патрубок которого через отделитель биологически активного вещества сообщен с емкостью для сбора готового продукта.
Данная конструкция, обладая простотой в изготовлении, позволяет получать биологически активные вещества, но только одно за полный технологический цикл, что значительно сужает область ее использования. Кроме того, в известной установке не предусмотрена система автоматического контроля за управлением технологическим процессом, что может привести к снижению качества получаемого биологически активного вещества.
В основу изобретения положена задача создать такой способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья и такую установку для его осуществления, которые обеспечили бы возможность получения максимального количества биологически активных веществ и растительного или животного сырья с сохранением всех свойств и пропорций отдельных биологически активных веществ и их групп, имеющихся в сырье в природном состоянии.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья, включающим измельчение обрабатываемого сырья в состоянии естественной влажности, нагрев его СВЧ полем с получением смеси паров экстрагента и биологически активных веществ, конденсацию полученной смеси и выделение из нее по меньшей мере одного биологически активного вещества, в качестве экстрагента используют содержащиеся в обрабатываемом сырье газы и жидкость, при этом после выделения по меньшей мере одного биологически активного вещества сконденсированный экстрагент по меньшей мере один раз со стороны, противоположной выходу смеси паров, подают в обрабатываемое сырье для повторного взаимодействия с ним.
Целесообразно после по меньшей мере одного повторного взаимодействия экстрагента с обрабатываемым сырьем в процессе нагрева СВЧ полем в обрабатываемое сырье подать дополнительный экстрагент. Это позволит за счет его взаимодействия с развитой активной поверхностью капилляров и клеток, полученной после их разрушения на первых стадиях технологического процесса, получить дополнительное количество биологически активных веществ, непровзаимодействовавших с экстрагентом.
Подбор дополнительного экстрагента, используемого в технологическом процессе, осуществляют специально для экстракции тех веществ и элементов, которые не выделяются на первых стадиях обработки при помощи внутренней жидкости и газов. Например, для получения спирторастворимых биологически активных веществ (пантокрина) необходимо в качестве дополнительного экстрагента использовать спирт.
Целесообразно на обрабатываемое сырье дополнительно воздействовать импульсным СВЧ полем с частотой импульсов не менее 10 кГц и временем импульса не более 10 мкс. Это позволит благодаря разрушению стенок капилляров и клеток за счет гидродинамических и кавитационных воздействий обеспечить более низкотемпературный режим СВЧ воздействия на обрабатываемое сырье с одновременным более полным выходом капиллярной и внутриклеточной жидкости с растворенными в ней биологически активными веществами.
Поставленная задача решается тем, что в установке для осуществления способа получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья, содержащий СВЧ генератор, сообщенный волноводом с резонансной камерой, в которой установлена предназначенная для размещения обрабатываемого сырья основная емкость, снабженная герметичной крышкой и сообщенная через выходное отверстие в ней с основным холодильником, который через отделитель биологически активного вещества сообщен с емкостью для сбора готового продукта, в основной емкости соосно ей установлен патрубок с равномерно расположенными по его длине радиальными отверстиями, сообщающими полость основной емкости с полостью патрубка, разделенной перегородкой на две изолированные камеры, первая из которых через отверстие в герметичной крышке сообщена с первым распределительным устройством, сообщенным с основным холодильником, а вторая камера через отверстие в днище основной емкости сообщена со вторым распределительным устройством, которое ее поочередно сообщает с отделителем биологически активного вещества и через дополнительный холодильник с дополнительной емкостью для сбора готового продукта, при этом основной холодильник сообщен с отделителем биологически активного вещества через расположенные между ними последовательно по направлению потока смеси демпферную емкость, воздушная камера которой сообщена с вакуумным насосом, и гидравлический насос.
Целесообразно, чтобы установка была снабжена емкостью для дополнительного экстрагента, сообщенной с гидравлическим насосом через последовательно по направлению потока дополнительного экстрагента расположенными дросселем и дополнительным распределительным устройством, с которым сообщена демпферная емкость. Такое конструктивное выполнение обеспечивает подачу дополнительного экстрагента, необходимого для выделения дополнительного количества биологически активных веществ, которые не были получены на первых стадиях обработки сырья при помощи внутренней жидкости и газов, содержащихся в обрабатываемом сырье.
Целесообразно установку снабдить блоком импульсного режима, соединенным с СВЧ генератором. Такое конструктивное выполнение обеспечивает возможность воздействовать на обрабатываемое сырье импульсным СВЧ полем и разрушать стенки клеток и капилляров и тем самым увеличивать выход наиболее крупных молекул биологически активных веществ, например, молекул белка, прочно связанных с поверхностью стенок клеток и капилляров, и тем самым увеличивать выход готового продукта.
Для оперативного контроля за качеством готового продукта и прекращения технологического процесса при достижении качества продукта, соответствующего заранее определенным параметрам, необходимо установку снабдить блоком контроля качества, установленным на входном патрубке емкости для сбора готового продукта.
Необходимо установку снабдить системой автоматического управления и контроля технологического процесса, состоящей из реле давления, сообщенного с выходным отверстием в герметичной крышке и соединенного с вакуумным и гидравлическим насосами, реле времени, соединенным с первым и вторым распределительными устройствами, гидравлическим насосом и блоком контроля качества, датчиком верхнего и нижнего уровней жидкости, установленных на демпферной емкости и соединенных с гидравлическим насосом и регистрирующего и записывающего устройства, соединенного с установленным на герметичной крышке в зоне ее выходного отверстия манометром и датчиком температуры, установленным на основной емкости. Такое конструктивное выполнение обеспечивает поддержание оптимальных режимов технологического процесса и автоматическое прекращение его при их нарушении.
Предлагаемый способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья, согласно изобретению, состоит из следующих технологических операций. Предварительно измельченное обрабатываемое сырье в состоянии естественной влажности без всяких подготовительных операций типа сушки, подсушки, замачивания и так далее, подвергают обработке СВЧ полем. При нагреве обрабатываемого сырья СВЧ полем происходит разрыв стенок клеток и капилляров данного сырья и образование смеси паров экстрагента и биологически активных веществ. При этом в качестве экстрагента используют содержащиеся в обрабатываемом сырье газы и жидкость. Далее полученную смесь конденсируют, выделяя из нее биологически активное вещество, а сконденсированный экстрагент по меньшей мере один раз подают в обрабатываемое сырье для повторного взаимодействия. При этом подают сконденсированный экстрагент в обрабатываемое сырье со стороны, противоположной выходу смеси паров. Экстрагент, смачивая обрабатываемое сырье, выносит с собой новую порцию биологически активного вещества, дальнейшая обработка которого осуществляется аналогично вышеописанной.
После по меньшей мере одного повторного взаимодействия экстрагента с обрабатываемым сырьем в него подают дополнительный экстрагент, который за счет взаимодействия с развитой на первых этапах обработки поверхностью капилляров и клеток позволяет получить дополнительное количество биологически активного вещества, непровзаимодействовавшего с внутренней жидкостью и газами, то есть основным экстрагентом. При этом подбор дополнительного экстрагента осуществляют в зависимости от тех биологически активных веществ или их элементов, которые не выделились на первых стадиях обработки. Так, например, для получения спирторастворимых биологически активных веществ, например пантокрина, в качестве дополнительного экстрагента используют спирт.
В тех случаях, когда необходимо обеспечить низкотемпературный режим СВЧ воздействия на обрабатываемое сырье с одновременным более полным выходом внутрикапиллярной и внутриклеточной жидкости с растворенными в ней биологически активными веществами на обрабатываемое сырье воздействуют дополнительно импульсным СВЧ полем с частотой импульсов не менее 10 кГц и временем импульса не более 10 мкс.
Известно (Г.И. Молчанов, Интересная обработка лекарственного сырья, М.: Медицина, 1981), что для разрушения стенок клеток растительного сырья необходимо давление Р1, которое находится в следующем зависимости
P1 =
, (1) где σ - предел прочности на разрыв стенки клетки,
d - диаметр клетки,
b - толщина стенки клетки.
P1 =
d - диаметр клетки,
b - толщина стенки клетки.
Давление Р2 разрушения капилляра находится из зависимости
Р2 =
, (2) где С - скорость движения потока жидкости на выходе капилляра;
S - длина капилляра от центра тяжести жидкости до ее поверхности;
η - показатель сопротивления капилляра;
ρ - плотность жидкости в капилляре.
Р2 =
S - длина капилляра от центра тяжести жидкости до ее поверхности;
η - показатель сопротивления капилляра;
ρ - плотность жидкости в капилляре.
Для коротких импульсов электромагнитного поля максимальное напряжение σмакс в поглощающей среде, в данном случае во внутриклеточной или внутрикапиллярной жидкости, определяют из зависимости (Петухов П.З. и др. Возбуждение термоупругих напряжений в мерзлых грунтах импульсным электромагнитным полем, Известия Вузов, Горный журнал N 11, Свердловск, 1974).
σмакс = 
KТo, (3) где α - коэффициент линейного расширения;
К - модуль упругости ;
Тo - температура на поверхности поглощающей среды.
К - модуль упругости ;
Тo - температура на поверхности поглощающей среды.
Для мгновенного импульса Тo определяется по формуле (Костылев В.П. и др. Обеспечение условий адиабатичности при нагреве компонентов мерзлых грунтов электромагнитным полем). Известия ВУЗов, Горный журнал N 9, Свердловск, 1974),
Т0 =
, (4)
где Q - энергия единичного импульса, отнесенная к единице площади;
h - характеристическая глубина проникновения поля;
CV - объемная теплоемкость.
Т0 =
где Q - энергия единичного импульса, отнесенная к единице площади;
h - характеристическая глубина проникновения поля;
CV - объемная теплоемкость.
Характеристичная глубина h определяется из зависимости
h = 1,5 1010 (πf
tgδ)-1 , (5) где f - частота поля;
ε - диэлектрическая проницаемость;
tg δ - тангенс угла диэлектрических потерь.
h = 1,5 1010 (πf
ε - диэлектрическая проницаемость;
tg δ - тангенс угла диэлектрических потерь.
Из вышеуказанных зависимостей можно определить необходимую энергию импульса электромагнитного поля: для разрушения клетки
Q1 =
, (6)
для разрушения капилляра
Q2 =
. (7)
Таким образом, в зависимости от вида обрабатываемого сырья по формулам (6) и (7) можно определить энергетические параметры импульсного электромагнитного поля для обеспечения условий разрушения клеток и капилляров и выведения из них экстрагента с растворимыми в нем биологически активными веществами.
Q1 =
для разрушения капилляра
Q2 =
Таким образом, в зависимости от вида обрабатываемого сырья по формулам (6) и (7) можно определить энергетические параметры импульсного электромагнитного поля для обеспечения условий разрушения клеток и капилляров и выведения из них экстрагента с растворимыми в нем биологически активными веществами.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема установки.
Предлагаемый способ получения биологически активных веществ и растительного или животного сырья осуществляется на установке, которая содержит СВЧ генератор 1, сообщенный волноводом 2 с резонансной камерой 3, в которой установлена основная емкость 4, предназначенная для размещения обрабатываемого сырья 5 и снабженная герметичной крышкой 6. В основной емкости 4 соосной ей установлен патрубок 7 с равномерно расположенными по его длине радиальными отверстиями 8 и 9, сообщающими полость основной емкости 4 с полостью патрубка 7, разделенной перегородкой 10 на две изолированные камеры 11 и 12.
Первая камера 11 патрубка 7 через отверстие в герметичной крышке 6 сообщена с первым распределительным устройством 13, например золотником, сообщенным через обратный клапан 14 с основным холодильником 15. Выходной патрубок основного холодильника 15 сообщен с демпферной емкостью 16, которая со стороны воздушной камеры сообщена с вакуумным насосом 17, а со стороны расположения жидкости - с гидравлическим насосом 18. Гидравлический насос 18 через последовательно расположенные за ним по направлению потока отделитель 19 биологически активного вещества и блок 20 контроля качества сообщен с емкостью 21 для сбора готового продукта. Отделитель 19 биологически активного вещества через обратный клапан 22 и второе распределительное устройство 23 сообщен со второй камерой 12 патрубка 7 в основной емкости 4. При этом вторая камера 12 через указанное второе распределительное устройство 23 сообщена через дополнительный холодильник 24 с дополнительной емкостью 25.
Установка снабжена емкостью 26 для дополнительного экстрагента, которая сообщена с гидравлическим насосом 18 через последовательно по направлению потока дополнительного экстрагента расположенные дроссель 27 и дополнительное распределительное устройство 28, с которым сообщена демпферная емкость.
СВЧ генератор 1 снабжен блоком 29 импульсного режима.
Для поддержания оптимальных режимов технологического процесса и автоматического прекращения его при их нарушении установка снабжена системой автоматического управления и контроля технологическим процессом, состоящей из реле 30 давления, реле 31 времени, датчиков 32 и 33 верхнего и нижнего уровней жидкости, манометра 34, датчика 35 температуры, регистрирующего и записывающего устройства 36.
Реле 30 давления сообщено с выходным отверстием в герметичной крышке 6 и соединено с вакуумным и гидравлическим насосами 17 и 18 соответственно.
Реле 31 времени соединено с первым и вторым распределительными устройствами 13 и 23, соответственно, гидравлическим насосом 18 и блоком 20 контроля качества.
Датчики 32 и 33 соответственно верхнего и нижнего уровней жидкости установлены на демпферной емкости 16 и соединены с гидравлическим насосом 18.
Регистрирующее и записывающее устройство 36 соединено с манометром 34, установленным на герметичной крышке 6 в зоне ее выходного отверстия, и датчиком 35 температуры, установленным на основной емкости 4.
Работа предлагаемой установки осуществляется следующим образом.
Растительное или животное сырье 5 в состоянии естественной влажности загружают в основную емкость 4 и закрывают герметичной крышкой 6. Первое распределительное устройство 13 находится в открытом для прохода в основной холодильник 15 состоянии. Дополнительное распределительное устройство 28 находится в положении, соединяющем выходной канал основного холодильника 15 со всасывающим патрубком гидравлического насоса 18 и закрывает канал, соединяющий гидравлический насос 18 с емкостью 16 для дополнительного экстрагента. Второе распределительное устройство 23 находится в положении, соединяющем вторую камеру 12 патрубка 7 в основной емкости 4 с нагнетающим патрубком гидравлического насоса 18 и перекрывающем доступ в дополнительную емкость 25 для готового продукта.
В зависимости от вида сырья и требуемых параметров готового продукта необходимое давление внутри основной емкости 4 обеспечивается путем включения вакуумного насоса 17 и авторегулирования его работы с помощью реле 30 давления. После достижения заданного давления реле 30 давления включает СВЧ генератор 1, и в процессе работы давление в основной емкости 4 в первой камере 10 патрубка 7 замеряется манометром 34 и записывается регулирующим и записывающим устройством 36.
В процессе СВЧ воздействия на обрабатываемое сырье 5 пары экстрагента вместе с парами биологически активного вещества через радиальные отверстия 8 поступают в первую камеру 11 патрубка 7, из которой через первое распределительное устройство 13 и обратный клапан 14 поступают в основной холодильник 15, где конденсируются, и получающаяся жидкость поступает в демпферную емкость 16, из которой через дополнительное распределительное устройство 28 она поступает во всасывающую полость гидравлического насоса 18, после прохождения которого с повышенным давлением подается на отделитель 19 биологически активного вещества. В этом отделителе 19 жидкость разделяется на два потока. Биологически активное вещество через блок 20 контроля качества подается в емкость 21 для готового продукта. Сконденсированный экстрагент через обратный клапан 22, второе распределительное устройство 23 и отверстие в днище основной емкости 4 поступает во вторую камеру 12, из которой через радиальные отверстия 9 впрыскивается в основную емкость 4 и смачивает обрабатываемое сырье 5. Под воздействием СВЧ поля экстрагент нагревается, снова растворяет в себе биологически активное вещество и проходит вверх через слой обрабатываемого сырья 5 в основной емкости 4. Далее процесс повторяется до тех пор, пока блок 20 контроля качества, настроенный на определенные
заданные параметры биологически активного вещества, не даст сигнал на первое распределительное устройство 13 для перекрытия выходного канала, связывающего основную емкость 4 с основным холодильником 15. Одновременно с помощью второго распределительного устройства 23 вторая камера 12 патрубка 7 в основной емкости 4 сообщается через дополнительный холодильник 24 с дополнительной емкостью 25 для готового продукта. С определенной экспериментально задержкой с помощью реле 31 времени отключается гидравлический насос 18. Время задержки определяется временем, необходимым для освобождения демпферной емкости 16 от сконденсированной жидкости. При продолжении СВЧ нагрева сырья 5 оставшийся в нем экстрагент частично испаряется, в основной емкости 4 создается повышенное давление и парожидкостная смесь экстрагента и биологически активного вещества через радиальные отверстия 9, вторую камеру 12, второе распределительное устройство 23, дополнительный холодильник 24 поступает в дополнительную емкость 25 для готового продукта. Процесс продолжается до тех пор, пока датчик 35 температуры, установленный на основной емкости 4 и отрегулированный на определенную температуру, через канал управления не отключит СВЧ генератор 1.
заданные параметры биологически активного вещества, не даст сигнал на первое распределительное устройство 13 для перекрытия выходного канала, связывающего основную емкость 4 с основным холодильником 15. Одновременно с помощью второго распределительного устройства 23 вторая камера 12 патрубка 7 в основной емкости 4 сообщается через дополнительный холодильник 24 с дополнительной емкостью 25 для готового продукта. С определенной экспериментально задержкой с помощью реле 31 времени отключается гидравлический насос 18. Время задержки определяется временем, необходимым для освобождения демпферной емкости 16 от сконденсированной жидкости. При продолжении СВЧ нагрева сырья 5 оставшийся в нем экстрагент частично испаряется, в основной емкости 4 создается повышенное давление и парожидкостная смесь экстрагента и биологически активного вещества через радиальные отверстия 9, вторую камеру 12, второе распределительное устройство 23, дополнительный холодильник 24 поступает в дополнительную емкость 25 для готового продукта. Процесс продолжается до тех пор, пока датчик 35 температуры, установленный на основной емкости 4 и отрегулированный на определенную температуру, через канал управления не отключит СВЧ генератор 1.
После по меньшей мере одного повторного взаимодействия экстрагента с обрабатываемым сырьем 5 в процессе нагрева СВЧ полем в указанное сырье 5 подают дополнительный экстрагент. Для этого посредством дополнительного распределительного устройства 28 с гидравлическим насосом 18, уже сообщенным через это устройство 28 с демпферной емкостью 16, сообщается емкость 26 для дополнительного экстрагента. Регулирование подпитки основного экстрагента дополнительным осуществляется при помощи дросселя 27. Завершение процесса обработки сырья 5 происходит при достижении параметрами биологически активного вещества значений заданных настройкой блока 20 контроля качества, и осуществляется аналогично вышеописанному. В этом случае отключение СВЧ генератора 1 происходит одновременно с перекрытием выхода из первой камеры 11 патрубка 7 основной емкости 4 посредством первого распределительного устройства 13. Подбор дополнительного экстрагента осуществляют в зависимости от экстракции тех веществ и элементов, которые не выделились с основным экстрагентом. Так, например, для получения спирторастворимых биологически активных веществ, таких как пантокрин, в качестве дополнительного экстрагента используют спирт.
Для обеспечения более низкотемпературного режима СВЧ воздействия на обрабатываемое сырье 5 с одновременным более полным выходом капиллярной и внутриклеточной жидкости с растворенными в ней биологически активными веществами, а также для получения этих веществ из крупных молекул, которые не провзаимодействовали ни с основным, ни с дополнительным экстрагентами, на обрабатываемое сырье 5 дополнительно воздействуют импульсным СВЧ полем. Благодаря блоку 29 импульсного режима СВЧ генератор 1 подают на основную емкость 4 импульсы с частотой не менее 10 кГц и временем импульса не более 10 мкс. Вследствие гидродинамического и кавитационного воздействия на обрабатываемое сырье 5 происходит выделение экстрагента с растворенными или взвешенными в нем биологически активными веществами без испарения. Расчет параметров импульсного СВЧ воздействия для такого вида обработки приведен выше.
Вместо пара из первой камеры 11 за счет вакуумирования отсасывается жидкость с последующей циркуляцией аналогично вышеописанной. После достижения заданного уровня качества происходит переключение выхода биологически активного вещества из второй камеры 12 через второе распределительное устройство 23 и дополнительный холодильник 24 в дополнительную емкость 25 для сбора готового продукта. Оставшаяся влага, аналогично вышеописанному, постепенно нагревается, выделяется в дополнительную емкость 25 и СВЧ генератор 1 отключается по сигналу датчика 35 температуры.
Таким образом, предлагаемый способ и установка для его осуществления, выполненные согласно изобретению, обеспечивают полное извлечение всех биологически активных веществ из растительного или животного сырья, имеющих состав и пропорции компонентов, присущие живом у растению. Благодаря использованию импульсного СВЧ воздействия выделение биологически активных веществ происходит без значительного повышения температуры всего объема обрабатываемого сырья и без испарения. Использование дополнительных экстрагентов позволяет увеличить количество компонентов биологически активных веществ, выделяемых в процессе экстракции за счет их растворения в различных экстрагентах, не прекращая процесс обработки сырья. Наличие системы автоматического управления и контроля технологическим процессом позволяет оптимизировать этот процесс как по энергетическим параметрам, так и по качеству получаемого продукта. Кроме этого, данная система обеспечивает возможность управления температурой фазового перехода второго рода экстрагента и компонентов биологически активных веществ и сохранение компонентов биологически активных веществ, разлагающихся при высоких температурах обработки сырья.
Изобретение наиболее эффективно использовать в пищевой, парфюмерно-косметической и фармацевтической промышленностях для получения биологически активных веществ.
Claims (10)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО ИЛИ ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
- 1. Способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья, включающий измельчение обрабатываемого сырья в состоянии естественной влажности, нагрев его с получением смеси паров экстрагента и биологически активных веществ, конденсацию полученной смеси и выделение из нее по меньшей мере одного биологически активного вещества, отличающийся тем, что нагрев осуществляют СВЧ-полем, а в качестве экстрагента используют содержащиеся в обрабатываемом сырье газы и жидкость, при этом после выделения по меньшей мере одного биологически активного вещества сконцентрированный экстрагент по меньшей мере один раз со стороны, противоположный выходу смеси паров, подают в обрабатываемое сырье для повторного взаимодействия с ним.
- 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после по меньшей мере одного повторного взаимодействия экстрагента с обрабатываемым сырьем в процессе нагрева СВЧ-полем в обрабатываемое сырье подают дополнительный экстрагент.
- 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве дополнительного экстрагента используют спирт.
- 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на обрабатываемое сырье дополнительно воздействуют импульсным СВЧ-полем с частотой импульсов не менее 10 КГц и временем импульса не более 10 мкс.
- 5. Установка для получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья, содержащая основную емкость для обрабатываемого сырья с герметичной крышкой и сообщенную через выходное отверстие в ней с основным холодильником, который через отделитель биологически активного вещества сообщен с емкостью для сбора готового продукта, отличающаяся тем, что установка содержит СВЧ-генератор, сообщенный с резонансной камерой, основная емкость размещена в этой камере, а в самой емкости соосно ей установлен патрубок с равномерно расположенными по его длине радиальными отверстиями, сообщающими полость основной емкости с полостью патрубка, разделенной перегородкой на две изолированные камеры, первая из которых через отверстие в герметичной крышке сообщена с первым распределительным устройством, сообщенным с основным холодильником, а вторая камера через отверстие в днище основной емкости сообщена со вторым распределительным устройством, которое ее поочередно сообщает с отделителем биологически активного вещества и через дополнительный холодильник с дополнительной емкостью для сбора готового продукта, при этом основной холодильник сообщен с отделителем биологически активного вещества через расположенные между ними последовательно по направлению потока смеси демпферную емкость, воздушная камера которой сообщена с вакуумным насосом, и гидравлический насос.
- 6. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что она снабжена емкостью для дополнительного экстрагента, сообщенной с гидравлическим насосом через последовательно расположенные по направлению потока дополнительного экстрагента дроссель и дополнительное распределительное устройство, с которым сообщена демпферная емкость.
- 7. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена блоком импульсного режима, соединенным с СВЧ-генератором.
- 8. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена блоком контроля качества, установленным на входном патрубке емкости для сбора готового продукта.
- 9. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена системой автоматического управления и контроля технологического процесса, состоящей из реле давления, сообщенного с выходным отверстием в герметичной крышке и соединенного с вакуумным и гидравлическим насосами, реле времени, соединенным с первым и вторым распределительными устройствами гидравлическим насосом и блоком контроля качества, датчиков верхнего и нижнего уровней, установленных на демпферной емкости и соединенных с гидравлическим насосом, и регистрирующего и записывающего устройства, соединенного с установленным на герметичной крышке в зоне ее выходного отверстия манометром и датчиком температуры, установленным на основной емкости.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93052978A RU2029559C1 (ru) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья и установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93052978A RU2029559C1 (ru) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья и установка для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2029559C1 true RU2029559C1 (ru) | 1995-02-27 |
| RU93052978A RU93052978A (ru) | 1995-10-10 |
Family
ID=20149554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93052978A RU2029559C1 (ru) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья и установка для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2029559C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149671C1 (ru) * | 1994-03-31 | 2000-05-27 | Империал Кемикал Индастриз ПЛС | Способ экстракции растворителем |
| RU2283161C2 (ru) * | 2004-09-07 | 2006-09-10 | Михаил Демьянович Скубилин | Экстрактор |
| RU2636155C1 (ru) * | 2016-12-20 | 2017-11-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) | Микроволновая технология извлечения жира из жиросодержащего сырья |
| CN114369496A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 华南理工大学 | 一种基于脉冲微波提取鱼油的方法及鱼油 |
| CN117282124A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-26 | 北京亚东生物制药有限公司 | 一种基于红外加热的植物原露析取工艺及其设备 |
-
1993
- 1993-08-16 RU RU93052978A patent/RU2029559C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гавриленко И.В. Маслоэкстракционное производство, М.: Пищепромиздат, 1960, с.230-233, рис.82. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149671C1 (ru) * | 1994-03-31 | 2000-05-27 | Империал Кемикал Индастриз ПЛС | Способ экстракции растворителем |
| RU2283161C2 (ru) * | 2004-09-07 | 2006-09-10 | Михаил Демьянович Скубилин | Экстрактор |
| RU2636155C1 (ru) * | 2016-12-20 | 2017-11-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) | Микроволновая технология извлечения жира из жиросодержащего сырья |
| CN114369496A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 华南理工大学 | 一种基于脉冲微波提取鱼油的方法及鱼油 |
| CN117282124A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-26 | 北京亚东生物制药有限公司 | 一种基于红外加热的植物原露析取工艺及其设备 |
| CN117282124B (zh) * | 2023-11-16 | 2024-03-22 | 北京露华本草生物科技有限公司 | 一种基于红外加热的植物原露析取工艺及其设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4759909A (en) | Methods and apparatus for steam sterilization | |
| DK156150B (da) | Apparatur til ved opvarmning eller afkoeling at behandle vaade, faste stoffer i form af opslaemninger, suspensioner, groedagtige masser eller lignende | |
| RU2029559C1 (ru) | Способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья и установка для его осуществления | |
| CN105251224B (zh) | 一种连续夹带式薄料层微波蒸发方法及装置 | |
| CA3158837C (en) | DISTILLATION APPARATUS AND METHOD FOR EXTRACTION OF VOLATILE ELEMENTS FROM BIOLOGICAL MATTER, IN PARTICULAR FROM PLANTS | |
| RU2088644C1 (ru) | Установка для переработки растительного сырья | |
| JPH06180181A (ja) | 凍結乾燥の調整法 | |
| US4566376A (en) | System for producing crisp fruit chips | |
| US4857347A (en) | Method of dehydrating and puffing food particles | |
| US7976790B2 (en) | Method and apparatus for the extraction of plant constituents | |
| US2554109A (en) | Solvent extractor | |
| GB983689A (en) | Vacuum separator | |
| US7517432B2 (en) | Plant for concentration of tomato juice | |
| US3290789A (en) | Method and device for collecting and separating fractions of liquid materials | |
| CN100998541B (zh) | 一种微波炼制中药的系统 | |
| RU93052978A (ru) | Способ получения биологически активных веществ из растительного или животного сырья и установка для его осуществления | |
| RU2547176C1 (ru) | Способ получения плодово-ягодных экстрактов | |
| EA005250B1 (ru) | Одноконтурная автономная установка непрерывного действия для получения co2-экстрактов из растительного сырья | |
| RU2216379C2 (ru) | Способ и установка для извлечения биологически активных веществ | |
| US1437801A (en) | Process of extracting soluble matters from shredded or finely-divided materials | |
| JPS5754559A (en) | Dehydrating and drying treating method of waste fish | |
| RU2680998C1 (ru) | Установка для экстракции растительного сырья | |
| RU2839766C1 (ru) | Ошпариватель свекловичной стружки | |
| US452507A (en) | patten | |
| RU2840780C1 (ru) | Устройство для получения растительных экстрактов и гидролатов под воздействием СВЧ-энергии |