Полная версия

Главная arrow География arrow Адаптивное воздействие на организм льняных тканей

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ЛЬНА

МЕТОД ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВ ИЗ ЛЬНА ЭКСТРАКЦИЕЙ СЖИЖЕННЫМИ ГАЗАМИ

Согласно проведенным ранее опытам органические биологически активные вещества были выявлены на всех стадиях переработки льна. Однако данные вещества в процессе первичной переработки льняного сырья в большинстве своем попадают в отходы производства.

При разработке метода извлечения этих ценных компонентов из льняного сырья было необходимо:

  • • разработать такую технологию извлечения, которая позволила бы осуществлять процесс при максимально низкой температуре с целью сохранения ценных свойств экстрагируемых соединений;
  • • использовать наиболее приемлемые с экологической точки зрения экстрагенты.

Для выделения веществ из объектов растительного происхождения широко применяется метод экстракции [2, 49]. Одним из перспективных способов экстракции из льняного сырья, содержащего биологически активные вещества, является экстракция сжиженными газами (углекислота, бутан, аммиак, азот, фреоны и др.), которая позволяет наиболее полно экстрагировать ценные продукты [81].

Проанализировав существующие методы экстракции органических веществ из растительного сырья, мы пришли к выводу, что в нашем исследовании оптимальным способом извлечения является экстракция сжиженным диоксидом углерода (СОг) при сверхкритических параметрах. Для выделения органических биологически активных веществ из продуктов переработки льна данный метод применён нами впервые [103].

Метод извлечения органических биологически активных веществ из льняного сырья сжиженным диоксидом углерода обладает рядом преимуществ [60]. Жидкий диоксид углерода — хороший избирательный растворитель большинства ароматических веществ. Он не растворяет соли, сахар, аминокислоты, липиды. В химическом отношении сжиженный СО2 проявляет полную индифферентность по отношению к сырью, извлекаемым веществам, материалам аппаратуры [41].

При атмосферном давлении и комнатной температуре диоксид углерода существует только в газообразном состоянии. Под действием давления и температуры он легко сжижается. Вязкость жидкого СО2 в 14 раз меньше воды и в 65 раз — этилового спирта. Температура кипения сжиженного СОг лежит в пределах от -55,6 до +31 °С. Это позволяет быстро удалять газ из вытяжки и сохранять экстрагированные вещества без изменений.

С02 не имеет вкуса и запаха, не горит и не поддерживает горение обычных горючих газов. Он пожаро- и взрывобезопасен. Диоксид углерода, как сжиженный газ, безвреден для здоровья людей.

Диоксид углерода имеет низкую стоимость, запасы его неограниченны. Являясь отходом многих технологических производств, в том числе и при сжигании топлива, он может быть получен непосредственно на месте потребления.

Таким образом, метод экстракции сжиженным диоксидом углерода позволяет осуществить процесс извлечения органических веществ из льна при максимально низкой температуре, а также экологически безопасен поскольку используется наиболее приемлемый с экологической точки зрения экстрагент.

5.2. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ТЕХНОЛОГИИ ВЫДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ МЕТОДОМ ЭКСТРАКЦИИ СЖИЖЕННЫМ С02

Выделение органических веществ из льняного растительного сырья осуществляется на практике разными способами, в том числе, методом экстракции.

Технология получений экстрактов с использованием С02-техноло-гии включает стадии высушивания исходного растительного сырья, его измельчение и последующее извлечение эфирных и жирных масел сжиженным диоксидом углерода при давлении 6-7 МПа. Такая технология выгодно отличается от традиционных способов экстракции, предусматривающих применение органических растворителей (спирты, ацетон, хлорированные углеводороды и т.п.), поскольку она исключает необходимость высокотемпературной обработки при дистилляции субстанций, получаемых на основе этих традиционных растворителей [41]. Отсутствие высокотемпературной обработки позволяет сохранить все термолабильные, ароматические и биологически активные компоненты экстрактов, что значительно повышает ценность экстрактов с точки зрения их использования в пищевой, парфюмерно-косметической и медицинской отраслях промышленности.

Установки по выделению органических веществ из растительного сырья экстракцией сжиженным С02 в России с начала 1990-х гг. изготовляли несколько организации, в том числе НПП «Тангрис». НПП «Тангрис» — одно из ведущих в России предприятий по созданию и промышленному освоению технологических процессов экстракции сжиженным С02, а также промышленному производству и применению экстрактов в различных отраслях промышленности. На таких установках получают более 30 видов различных экстрактов из различного высушенного и измельченного растительного сырья: семян облепихи, черной смородины, малины, чеснока, зверобоя, шиповника, ромашки, петрушки, эстрагона, тмина, укропа, мяты, душицы, лаванды, чеснока с перцем и инертным продуктом (мука из зародышей ячменя или пшеницы) и др. Предварительное измельчение сырья позволяет увеличить выход экстракта на 5-9%.

Основными узлами установки для экстракции измельченного растительного сырья сжиженным диоксидом углерода являются экстракторы, испаритель, конденсатор и сборники углекислоты [113]. Для работы установки необходима горячая и холодная вода и жидкий углекислый газ, который поступает из баллонов или стационарной емкости.

Основные технические данные установки экстракции из растительного сырья с использованием СОз-технологии приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Основные технические характеристики установки по экстракции растительного сырья с использованием ССЬ-технологии

п/п

Параметр

Значение

1

Производительность, кг/ч

0,5-0,833

в завис, от

2

Продолжительность цикла, мин

160-250

вида сырья

3

Рабочее давление в установке, МПа

6,0-7,2

4

Материал аппаратов (экстракторы, испаритель)

Нержавеющая сталь

5

Расход углекислоты на 1 кг сырья, кг

0,7-

1,0

6

Мощность электродвигателя опрокидывающего устройства, кВт

0,37

7

Габаритные размеры, мм

1900x2500x2920

Экстракторы (2 шт.):

вместимость, л

30

8

температура процесса

20-

27

экстракции, °С

диаметр (внутренний), мм

250

высота, мм

1250

Испаритель:

рабочая среда

Мисцелла (раствор

экстракционных веществ в жидкой углекислоте)

9

вместимость, л

30

производительность по выпариваемой ССЬ, л/ч

56

температура обогревающей воды, °С

80-

95

коэффициент заполнения

0,8

п/п

Параметр

Значение

10

Конденсатор: рабочая среда

Газообразный и жидкий СОг

вместимость, л

30

теплоноситель

Рассол (раствор СаСЬ)

температура раствора, °С:

на входе

7-8

на выходе

17-18

диаметр (внутренний), мм

325

длина, мм

2130

11

Сборники углекислоты (3 шт.): рабочая среда

Жидкий ССЬ

суммарная емкость сборников, л

120

диаметр (внутренний), мм

220

длина, мм

1550

В табл. 5.2 приведены данные о выходе и режимах экстракции некоторых видов растительного сырья с использованием в качестве экстрагента сжиженного ССЬ.

Таблица 5.2

Продолжительность и технологические режимы экстракции диоксидом углерода некоторых видов растительного сырья

п/п

Сырье

Время экстракции,

мин

Выход экстракта, %

1

Виноградные косточки

70

4,0-4,8

2

Гвоздика

90

18,0-20,0

3

Зверобой

120

2,5-3,0

4

Зубровка душистая

145

1,5-2,0

5

Календула

100

1,7-2,3

6

Кориандр посевной

120

3,0-3,5

7

Облепиха сибирская

105

10,0-15,0

8

Лаванда

130

7,0-12,0

9

Лавровый лист

100

2,5-3,0

10

Перец стручковый красный

120

6,0-8,0

11

Перец черный горький

180

6,6-7,5

12

Перец душистый

90

4,5-5,5

13

Петрушка

90

4,0-5,0

п/п

Сырье

Время экстракции,

мин

Выход экстракта, %

14

Полынь Сиверса

60

3,0-3,6

15

Ростки ячменя

120

0,8-1,2

16

Ромашка аптечная

210

2,0-5,0

17

Тысячелистник

120

1,2-1,7

18

Тмин обыкновенный

120

5,0-7,0

19

Укроп пахучий

90

3,5—4,5

20

Шалфей лекарственный

120

4,0^1,2

21

Эстрагон

120

3,8-4,0

22

Душица

110

5,0-6,0

23

Семена черной смородины

130

5,0-6,0

24

Эвкалипт

120

2,0-3,0

25

Плоды шиповника

140

5,0-5,0

26

Чеснок (50%) и перец (50%) стручковый красный

140

5,0-6,0

27

Чеснок (50%) и инертный продукт (50%)

140

5,0-6,0

В России имеются Технические условия на более чем 100 видов экстрактов из различного растительного сырья. ССЕ-экстракты выпускают завод экстрактов КНИИХП (г. Краснодар), НПП «Тангрис» (Москва), ОАО «АИС-Фили» (Москва), ООО «Рассвет» (г. Краснодар), ООН «Ниутан» (г. Тула), ЗАО «Градиент» (г. Екатеринбург). Оборудование для установок СО2 производят НПП «Тангрис» (Москва), ООО «Экс-традар» (г. Краснодар), ООО «Экспротех» (г. Краснодар), организации ВПК.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>