Производство экстракционных препаратов. Настойки. Экстракты

Экстрагирование сырья с помощью роторно-пульсационного аппарата (РПА). Этот способ основан на многократной циркуляции сырья и экстрагента, подаваемых в экстрактор с помощью РПА. Отметим особенности использования роторно-пульсационного аппарата при проведении процесса экстрагирования.
При работе РПА происходит механическое измельчение частиц, возникает интенсивная турбулизация и пульсация обрабатываемой смеси. В технологической схеме РПА устанавливают ниже днища экстрактора. Сырье загружают на ложное дно экстрактора и заливают экстрагентом. Жидкая фаза поступает в РПА через штуцеры, а сырье – с помощью шнека. Из РПА смесь измельченного материала и экстрагента (т.е. пульта) поднимается вверх и через штуцер поступает в экстрактор с мешалкой. Процесс повторяется до получения концентрированного извлечения (до равновесной концентрации). При этом происходит одновременно экстрагирование и измельчение. В качестве экстрагентов используют дихлорэтан, хлористый метилен, минеральные и растительные масла. Применение РПА эффективно при получении масла облепихи, настоек календулы и валерианы, танина из листьев скумпии, каротиноидов из плодов шиповника, оксиметилентетраминов из плодов шиповника, оксиантрахинонов из коры крушины ломкой и др.
Во всех случаях повышается производительность и увеличивается выход действующих веществ. Для полного извлечения биологически активных веществ из сырья используют установки, состоящие из трех ступеней, каждая из которых имеет экстрактор с мешалкой, РПА и центрифуги. При этом сырье движется последовательно от первой ступени ко 2-й и к 3-й, а экстрагент противотоком сырью от 3-й ступени ко 2-й и к 1-й. Отработанное сырье (шрот) удаляется из центрифуги третьей ступени. Насыщенное извлечение получают из первой ступени после 1-го экстрактора, РПА и разделения в центрифуге. В такой установке время экстрагирования сокращается в 1,5-2 раза, повышается выход биологически активных веществ.
Экстрагирование с применением ультразвука. Применение ультразвука ускоряет процесс экстрагирования из сырья, обеспечивая более полное извлечение действующих веществ. Источник ультразвука закрепляют на корпусе экстрактора-перколятора с наружной его стороны. Возникающие ультразвуковые волны создают знакопеременное давление, кавитацию и звуковой ветер. В результате быстрее происходит набухание материала и растворение содержимого клетки, увеличивается скорость обтекания частиц сырья, в пограничном диффузионном слое возникают турбулентные и вихревые потоки. Молекулярная диффузия внутри частиц материала и в пограничном диффузионном слое практически заменяется конвективной, что приводит к интенсификации массообмена. В результате кавитации происходит разрушение клеточных структур, что ускоряет процесс перехода действующих веществ в экстрагент за счет их вымывания. Применение ультразвука позволяет получить вытяжку за несколько минут. Эффективность использования ультразвука зависит от параметров процесса: интенсивности и экспозиции озвучивания, выбора экстрагента, соотношения сырья и экстрагента и др. наиболее оптимальная температура при озвучивании не выше 30-60°С, во избежание образования пузырьков воздуха, гасящих ультразвуковые волны. В качестве экстрагента предпочтительны спиртоводные смеси с высокой концентрацией этанола, который ингибирует окислительно-восстановительные процессы, имеющие место в ультразвуковом поле. Для многих видов сырья оптимальная интенсивность ультразвука (с частотами 2×10⁴-2×10⁸ С-1) находится в интервале 1,5-2,3×10⁴Вт/м².
К недостаткам ультразвуковой обработки можно отнести неблагоприятное воздействие на обслуживающий персонал. Кроме того ультразвуковые колебания вызывают: кавитацию, ионизацию молекул, изменение свойств биологически активных веществ, понижая или усиливая их терапевтическую активность. Поэтому применение его требует обстоятельного исследования.