[go: up one dir, main page]

RU2323765C2 - Process to manufacture extracts from plant raw materials - Google Patents

Process to manufacture extracts from plant raw materials Download PDF

Info

Publication number
RU2323765C2
RU2323765C2 RU2006100528/15A RU2006100528A RU2323765C2 RU 2323765 C2 RU2323765 C2 RU 2323765C2 RU 2006100528/15 A RU2006100528/15 A RU 2006100528/15A RU 2006100528 A RU2006100528 A RU 2006100528A RU 2323765 C2 RU2323765 C2 RU 2323765C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
stage
carbon dioxide
alcohol
extract
Prior art date
Application number
RU2006100528/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006100528A (en
Inventor
Людмила Артемовна Онучак (RU)
Людмила Артемовна Онучак
Юрий Иванович Арутюнов (RU)
Юрий Иванович Арутюнов
Игорь Артемьевич Платонов (RU)
Игорь Артемьевич Платонов
Юли Сергеевна Шаталова (RU)
Юлия Сергеевна Шаталова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет"
Priority to RU2006100528/15A priority Critical patent/RU2323765C2/en
Publication of RU2006100528A publication Critical patent/RU2006100528A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2323765C2 publication Critical patent/RU2323765C2/en

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: CHEMISTRY.
SUBSTANCE: crushed plant raw material with addition of ethanol modifier is extracted in two stages. At the first stage, supercritical carbon dioxide is used, which results in carbon dioxide extract further dissolved in ethanol by bubbling the extraction agent at atmospheric pressure. At the second stage, solvent cake is extracted with ethanol solution, which results in ethanolic extract.
EFFECT: invention increases grade of extraction of biologically active substances.
2 ex

Description

Изобретение относится к технологии экстракции растительного сырья газами в надкритическом состоянии и может быть использовано в химико-фармацевтической, пищевой, парфюмерно-косметической и других отраслях промышленности для получения различных пряно-ароматических и эфирно-масличных добавок и лекарственных препаратов.The invention relates to a technology for the extraction of plant materials by gases in a supercritical state and can be used in chemical-pharmaceutical, food, perfumery and cosmetic and other industries for the production of various aromatic and essential oil additives and drugs.

Известны способы экстракции растительного сырья, предусматривающие контактирование с потоком газа в надкритическом состоянии, добавление модификаторов для регулирования полярности экстрагента, выделение экстрактивных веществ снижением температуры и давления и пропускание потока экстракта через газодинамическую ультразвуковую систему (см. Сверхкритическая флюидная хроматография. / Под ред. Р.Смита. М.: Мир, 1991. с.246 и Патент РФ №2031103 от 20.10.92. // Бюл. изобр. №8 от 20.03.95).Known methods for extracting plant materials, which include contacting with a gas stream in a supercritical state, adding modifiers to control the polarity of the extractant, isolating extractives by lowering temperature and pressure, and passing the extract stream through a gas-dynamic ultrasound system (see Supercritical fluid chromatography / Ed. R. Smith, Moscow: Mir, 1991, p. 246 and RF Patent No. 2031103 of 10/20/92. // Bull. Image No. 8 of 03/20/95).

Недостатками этих способов являются сложность осуществления и малая надежность сепарирования экстрактивных веществ от газовой фазы экстрагента.The disadvantages of these methods are the difficulty of implementation and the low reliability of the separation of extractives from the gas phase of the extractant.

Известен также способ переработки воска, при котором экстракцию проводят в две стадии, на первой стадии сжиженным углекислым газом с выделением углекислого экстракта, на второй стадии углекислотный экстракт обрабатывают спиртом и получают спиртовой экстракт, из которого выделяют спирторастворимую и не растворимую в спирте части.There is also known a method of processing wax, in which the extraction is carried out in two stages, in the first stage with liquefied carbon dioxide with the release of carbon dioxide extract, in the second stage, the carbon dioxide extract is treated with alcohol and an alcohol extract is obtained from which alcohol-soluble and insoluble parts are isolated.

Недостатком способа является частичная потеря полезных биологически активных компонентов при сепарации на первой стадии экстракции, а также потери с послеэкстракционным шротом, который не используется в технологическом процессе.The disadvantage of this method is the partial loss of useful biologically active components during separation in the first stage of extraction, as well as losses with post-extraction meal, which is not used in the process.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ комплексной переработки пряно-ароматического сырья, включающий двухступенчатую экстракцию измельченного сырья на первой ступени сжиженным углекислым газом с выделением углекислотного экстракта и растворением его в спирте, а на второй ступени экстракцию 40-96% этиловым спиртом при 20-40°С послеэкстракционного шрота с выделением спиртового экстракта, содержащего различные биологически активные вещества.Closest to the proposed invention in terms of essential features is a method of complex processing of spicy aromatic raw materials, including two-stage extraction of crushed raw materials in the first stage with liquefied carbon dioxide with the release of carbon dioxide extract and dissolving it in alcohol, and at the second stage, extraction with 40-96% ethyl alcohol at 20-40 ° C post-extraction meal with the release of an alcohol extract containing various biologically active substances.

Недостатком известного способа является низкая степень извлечения легколетучих биологически активных компонентов на первой стадии экстракции.The disadvantage of this method is the low degree of extraction of volatile biologically active components in the first stage of extraction.

Задачей изобретения является повышение степени извлечения легколетучих биологически активных компонентов.The objective of the invention is to increase the degree of extraction of volatile biologically active components.

Эта задача решается за счет того, что в способе получения экстрактов из растительного сырья, заключающемся в том, что измельченное сырье подвергается двухступенчатой экстракции, на первой ступени - сжиженным углекислым газом с выделением углекислого экстракта и растворением последнего в этиловом спирте, а на второй ступени послеэкстракционный шрот экстрагируют этиловым спиртом с выделением спиртового экстракта, причем экстрагирование на первой ступени проводят углекислым газом в надкритическом состоянии, в измельченное растительное сырье перед экстракцией добавляют этиловый спирт в качестве модификатора, а углекислотный экстракт выделяют и растворяют в спирте путем барботирования экстрагента при атмосферном давлении.This problem is solved due to the fact that in the method of producing extracts from plant materials, which consists in the fact that the crushed raw materials are subjected to two-stage extraction, in the first stage - liquefied carbon dioxide with the release of carbon dioxide extract and dissolution of the latter in ethanol, and in the second stage after extraction the meal is extracted with ethyl alcohol with the release of the alcohol extract, and the extraction in the first stage is carried out with carbon dioxide in a supercritical state, in a crushed vegetable Ethyl alcohol is added as a modifier before extraction, and the carbon dioxide extract is isolated and dissolved in alcohol by sparging the extractant at atmospheric pressure.

При решении поставленной задачи создается технический результат, который заключается в том, что появляется возможность извлечения большего количества летучих биологически активных веществ за счет увеличения растворяющей способности углекислого газа в надкритическом состоянии, а добавление небольшого количества спирта-модификатора к растительному сырью повышает степень извлечения экстрактивных веществ за счет изменения полярности экстрагента. Кроме того, уменьшаются потери экстрактивных веществ с газовой фазой, так как используется барботажный метод для выделения и растворения углекислотного экстракта в спирте при низком (атмосферном) давлении экстрагента.When solving this problem, a technical result is created, which consists in the fact that it becomes possible to extract more volatile biologically active substances by increasing the dissolving ability of carbon dioxide in the supercritical state, and adding a small amount of modifier alcohol to plant materials increases the degree of extraction of extractive substances for by changing the polarity of the extractant. In addition, the loss of extractive substances with a gas phase is reduced, since the bubbling method is used to isolate and dissolve the carbon dioxide extract in alcohol at low (atmospheric) extractant pressure.

Примеры конкретного выполнения способаExamples of specific performance of the method

Экстракцию растительного сырья на первой стадии проводили углекислым газом. Измельченное растительное сырье в количестве около 10 г помещали в термостатируемый экстрактор, вход и выход которого с помощью запорных вентилей соединялись соответственно с термостатируемым баллоном углекислого газа и с двумя последовательно соединенными барботерами Рыхтера со спиртом. Время экстракции выбрано 90 минут. Перед барботерами устанавливали пневмосопротивление, выполненное в виде отрезка капилляра, которое обеспечивало снижение давления экстрагента и установку его расхода через барботеры в диапазоне 10-40 см3/мин для извлечения углекислотного экстракта после экстракции.The extraction of plant materials in the first stage was carried out with carbon dioxide. Crushed plant material in an amount of about 10 g was placed in a thermostatically controlled extractor, the inlet and outlet of which were connected using shut-off valves to a thermostatically controlled carbon dioxide cylinder and to two Rychter bubblers in series with alcohol. The extraction time is selected 90 minutes. In front of the bubblers, a pneumatic resistance was installed, made in the form of a segment of a capillary, which ensured a decrease in the pressure of the extractant and a setting of its flow rate through the bubblers in the range of 10–40 cm 3 / min to extract the carbon dioxide extract after extraction.

Окончательный раствор экстрактивных веществ в спирте после первой ступени экстракции получали путем смешивания растворов из двух барботеров.The final solution of extractive substances in alcohol after the first stage of extraction was obtained by mixing solutions of two bubblers.

На второй ступени экстракции послеэкстракционный шрот экстрагировали 70% раствором этилового спирта при 25°С в течение часа.In the second stage of extraction, the post-extraction meal was extracted with 70% ethyl alcohol at 25 ° C for one hour.

Первую ступень экстракции в известном способе проводили сжиженным углекислым газом при давлении в экстракторе Р=7.5 МПа и температуре Т=15°С, а в предлагаемом способе использовали углекислый газ в надкритическом состоянии при параметрах в экстракторе Р=10.0 МПа и Т=50°С и добавку спирта в качестве модификатора к растительному сырью перед экстракцией. Повышение давления углекислого газа в баллоне обеспечивали поднятием температуры термостата.The first stage of extraction in the known method was carried out with liquefied carbon dioxide at a pressure in the extractor P = 7.5 MPa and a temperature T = 15 ° C, and in the proposed method used carbon dioxide in a supercritical state with parameters in the extractor P = 10.0 MPa and T = 50 ° C and the addition of alcohol as a modifier to the plant material before extraction. The increase in carbon dioxide pressure in the cylinder was provided by raising the temperature of the thermostat.

Контроль количества летучих компонентов экстрактивных веществ в растворе спирта после первой ступени экстракции осуществляли методом газовой хроматографии с использованием хроматографа "Кристалл-2000М" с пламенно-ионизационным детектором и колонкой с неполярной неподвижной фазой (апиезон L) при линейном программировании температуры колонки от 50 до 150°С со скоростью 5°С/мин. Из полученных хроматограмм определяли общее содержание летучих компонентов с помощью внешнего стандарта (раствор бутанола-1 в этиловом спирте) и долю легколетучих (в температурном диапазоне колонки от 50 до 80°С) компонентов в общей сумме летучих веществ.The amount of volatile components of the extractives in the alcohol solution after the first extraction stage was controlled by gas chromatography using a Crystal 2000M chromatograph with a flame ionization detector and a column with a non-polar stationary phase (Apieson L) with linear programming of the column temperature from 50 to 150 ° C at a rate of 5 ° C / min. From the obtained chromatograms, the total content of volatile components was determined using an external standard (a solution of butanol-1 in ethanol) and the fraction of volatile (in the temperature range of the column from 50 to 80 ° C) components in the total amount of volatile substances.

Количество экстрактивных веществ после второй ступени экстракции определяли гравиметрическим методом.The amount of extractives after the second extraction stage was determined by the gravimetric method.

Пример 1.Example 1

10.2 г измельченного лекарственного растения эвкалипт прутовидный (Eucalyptus Viminalis L.) подвергали экстракции известным способом. После первой ступени экстракции в растворе этилового спирта обнаружено 2.4% (0.24 г) углекислотного экстракта, причем доля легколетучих компонентов составила 31%.10.2 g of the crushed medicinal plant, eucalyptus rod-like (Eucalyptus Viminalis L.) was subjected to extraction in a known manner. After the first stage of extraction in a solution of ethyl alcohol, 2.4% (0.24 g) of carbon dioxide extract was found, the fraction of volatile components being 31%.

По предлагаемому способу при экстракции 9.8 г сырья с 15 мас.% модификатора получено 5.3% (0.52 г) экстракта, а доля легколетучих компонентов составила 72%.According to the proposed method, when extracting 9.8 g of raw material with 15 wt.% Modifier, 5.3% (0.52 g) of the extract was obtained, and the proportion of volatile components was 72%.

Количество спирта-модификатора выбирается для каждого конкретного лекарственного растения по критерию максимального выхода экстракта. Так, при увеличении количества спирта-модификатора до 20 мас.% получено вместо 5,3% экстракта - 5,305%, т.е. почти одинаковое значение. Таким образом, дальнейшее увеличение количества модификатора в данном примере не целесообразно.The amount of modifier alcohol is selected for each specific medicinal plant according to the criterion of maximum extract yield. So, with an increase in the amount of modifier alcohol to 20 wt.%, Instead of 5.3% of the extract, 5.305% is obtained, i.e. almost the same value. Thus, a further increase in the amount of modifier in this example is not advisable.

На второй ступени экстракции выход экстрактивных веществ равен 9.8% к исходному сырью.At the second stage of extraction, the yield of extractives is 9.8% of the feedstock.

Пример 2.Example 2

После первой ступени экстракции известным способом из 10.1 г измельченной травы мелиссы лекарственной (Melissa officinalis L.) получено 1.81% (0.18 г) экстракта, причем доля легколетучих компонентов составила 91%.After the first stage of extraction in a known manner, from 10.1 g of crushed herbs of Melissa officinalis (Melissa officinalis L.), 1.81% (0.18 g) of the extract was obtained, the fraction of volatile components being 91%.

Предлагаемый способ с добавлением 5 мас.% модификатора к исходному сырью в количестве 10.3 г обеспечил получение после первой экстракции 3.8% (0.39 г) экстрактивных веществ, а доля легколетучих компонентов составила 98.2%.The proposed method with the addition of 5 wt.% Modifier to the feedstock in an amount of 10.3 g provided after the first extraction 3.8% (0.39 g) of extractives, and the proportion of volatile components was 98.2%.

Если вместо 5 мас.% модификатора использовать 10 мас.% к исходному сырью, то количество экстрактивных веществ увеличивается всего только на 0,1%, поэтому увеличивать количество спирта-модификатора в этом примере нет необходимости.If instead of 5 wt.% Modifier to use 10 wt.% To the feedstock, the amount of extractives increases by only 0.1%, therefore, to increase the amount of modifier alcohol in this example is not necessary.

На второй ступени экстракции выход экстрактивных веществ к исходному сырью составил 9.8%, аналогично примеру 1.At the second stage of extraction, the yield of extractives to the feedstock was 9.8%, similarly to example 1.

Из сравнения полученных результатов примеров 1 и 2 видно, что предлагаемый способ получения экстрактов из растительного сырья позволяет осуществлять более эффективное использование растительного сырья. Так, количество летучих веществ, выделенных из эвкалипта прутовидного, увеличивается по сравнению с известным способом в 2.2 раза, а выделенных из мелиссы лекарственной в 2.1 раза.From a comparison of the obtained results of examples 1 and 2 it is seen that the proposed method for producing extracts from plant materials allows for more efficient use of plant materials. So, the amount of volatiles isolated from rod eucalyptus increases compared with the known method 2.2 times, and isolated from Melissa officinalis 2.1 times.

Использование предлагаемого способа позволит повысить степень извлечения летучих биологически активных компонентов с получением дополнительных пряно-ароматических и эфирно-масличных экстрактов, которые могут использоваться как в виде различных добавок и композиций, так и индивидуально.Using the proposed method will increase the degree of extraction of volatile biologically active components to obtain additional aromatic and essential oil extracts, which can be used both in the form of various additives and compositions, and individually.

Claims (1)

Способ получения экстрактов из растительного сырья, при котором измельченное сырье подвергают двухступенчатой экстракции, на первой ступени - сжиженным углекислым газом с выделением углекислотного экстракта и растворением последнего в этиловом спирте, а на второй ступени - послеэкстракционный шрот экстрагируют этиловым спиртом с выделением спиртового экстракта, отличающийся тем, что экстракцию на первой ступени проводят углекислым газом в надкритическом состоянии, в измельченное растительное сырье добавляют перед экстракцией этиловый спирт, а углекислотный экстракт выделяют и растворяют в спирте путем барботирования экстрагента при атмосферном давлении.A method of obtaining extracts from plant materials, in which the crushed raw materials are subjected to two-stage extraction, in the first stage - liquefied carbon dioxide with the release of carbon dioxide extract and dissolution of the latter in ethyl alcohol, and in the second stage - post-extraction meal is extracted with ethyl alcohol with the release of alcohol extract, characterized in that the extraction at the first stage is carried out with carbon dioxide in a supercritical state, ethyl is added to the crushed plant material before extraction alcohol, and the carbon dioxide extract is isolated and dissolved in alcohol by sparging the extractant at atmospheric pressure.
RU2006100528/15A 2006-01-10 2006-01-10 Process to manufacture extracts from plant raw materials RU2323765C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100528/15A RU2323765C2 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Process to manufacture extracts from plant raw materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100528/15A RU2323765C2 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Process to manufacture extracts from plant raw materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006100528A RU2006100528A (en) 2007-07-20
RU2323765C2 true RU2323765C2 (en) 2008-05-10

Family

ID=38430795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006100528/15A RU2323765C2 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Process to manufacture extracts from plant raw materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2323765C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2356417C1 (en) * 2008-05-26 2009-05-27 Олег Иванович Квасенков Method for producing reconstituted tobacco
RU2356418C1 (en) * 2008-05-26 2009-05-27 Олег Иванович Квасенков Method for producing reconstituted tobacco
RU2357594C1 (en) * 2008-05-29 2009-06-10 Олег Иванович Квасенков Reconstituted tobacco production method
RU2402369C1 (en) * 2009-10-20 2010-10-27 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Томский государственный университет" Method of obtaining vitamin fraction of vegetable raw material

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2080360C1 (en) * 1994-12-22 1997-05-27 Воронежский государственный университет Method for producing oil from amaranth seeds
RU2099398C1 (en) * 1996-03-19 1997-12-20 Игорь Михайлович Балакин Method for operation of unit for production of co2-extracts
RU2234928C2 (en) * 1998-01-21 2004-08-27 Питер Дональд КОЛЛИН Products of sea cucumber carotinoid-lipid, protein-containing fractions and methods for their application

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2080360C1 (en) * 1994-12-22 1997-05-27 Воронежский государственный университет Method for producing oil from amaranth seeds
RU2099398C1 (en) * 1996-03-19 1997-12-20 Игорь Михайлович Балакин Method for operation of unit for production of co2-extracts
RU2234928C2 (en) * 1998-01-21 2004-08-27 Питер Дональд КОЛЛИН Products of sea cucumber carotinoid-lipid, protein-containing fractions and methods for their application

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2356417C1 (en) * 2008-05-26 2009-05-27 Олег Иванович Квасенков Method for producing reconstituted tobacco
RU2356418C1 (en) * 2008-05-26 2009-05-27 Олег Иванович Квасенков Method for producing reconstituted tobacco
RU2357594C1 (en) * 2008-05-29 2009-06-10 Олег Иванович Квасенков Reconstituted tobacco production method
RU2402369C1 (en) * 2009-10-20 2010-10-27 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Томский государственный университет" Method of obtaining vitamin fraction of vegetable raw material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006100528A (en) 2007-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
de Campos et al. Free radical scavenging of grape pomace extracts from Cabernet sauvingnon (Vitis vinifera)
Gallo-Molina et al. Extraction, isolation and purification of tetrahydrocannabinol from the Cannabis sativa L. plant using supercritical fluid extraction and solid phase extraction
Qamar et al. Extraction of medicinal cannabinoids through supercritical carbon dioxide technologies: A review
Piantino et al. Supercritical CO2 extraction of phenolic compounds from Baccharis dracunculifolia
Brighenti et al. Development of a new method for the analysis of cannabinoids in honey by means of high-performance liquid chromatography coupled with electrospray ionisation-tandem mass spectrometry detection
Wood et al. Extraction of ginsenosides from North American ginseng using modified supercritical carbon dioxide
Belo et al. Ultrahigh-pressure supercritical fluid extraction and chromatography of Moringa oleifera and Moringa peregrina seed lipids
Frohlich et al. Antioxidant compounds and eugenol quantification of clove (Syzygium aromaticum) leaves extracts obtained by pressurized liquid extraction and supercritical fluid extraction
Goleroudbary et al. Response surface optimization of Safranal and Crocin extraction from Crocus sativus L. via supercritical fluid technology
Filip et al. Fractionation of non-polar compounds of basil (Ocimum basilicum L.) by supercritical fluid extraction (SFE)
Zacchi et al. Extraction/fractionation and deacidification of wheat germ oil using supercritical carbon dioxide
Ramos-Hernández et al. Use of emerging technologies in the extraction of lupeol, α-amyrin and β-amyrin from sea grape (Coccoloba uvifera L.)
Paula et al. Selective fractionation of supercritical extracts from leaves of Baccharis dracunculifolia
Luca et al. Supercritical CO2 extraction of hemp flowers: A systematic study to produce terpene-rich and terpene-depleted cannabidiol fractions
Idham et al. Extraction and solubility modeling of anthocyanins rich extract from Hibiscus sabdariffa L. using supercritical carbon dioxide
RU2323765C2 (en) Process to manufacture extracts from plant raw materials
Marongiu et al. Comparative analysis of supercritical CO2 extract and oil of Pimenta dioica leaves
Pereira et al. Supercritical fluid extraction of phyllanthin and niranthin from Phyllanthus amarus Schum. & Thonn
Shu et al. Supercritical fluid extraction of sapogenins from tubers of Smilax china
Paviani et al. Supercritical CO2 extraction of raw propolis and its dry ethanolic extract
Leal et al. Extraction kinetics and anethole content of fennel (Foeniculum vulgare) and anise seed (Pimpinella anisum) extracts obtained by soxhlet, ultrasound, percolation, centrifugation, and steam distillation
Buczenko et al. Extraction of tocopherols from the deodorized distillate of soybean oil with liquefied petroleum gas
Mishima et al. Extraction of xanthones from the pericarps of Garcinia mangostana Linn. With supercritical carbon dioxide and ethanol
Xu et al. Separation and purification of puerarin with solvent extraction
De Luca et al. Green cannabigerol purification through simulated moving bed chromatography

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100111