способ переработки растительного сырья

Формула изобретения

Способ переработки растительного сырья, включающий заливку растительного сырья кипяченой водой комнатной температуры и нагревание с последующим охлаждением полученного настоя, отличающийся тем, что процессы нагревания и охлаждения проводят при пропускании через настой переменного электрического тока.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое техническое решение относится к медицинской, парфюмерной, фармакологической и пищевой промышленности и может быть использовано для получения экстрактов из растительного сырья.

Известен способ получения экстрактов из растительного сырья (Авт.св. СССР N 721102, A 61 K 35/78, 1975) путем последовательной его обработки 96% этиловым спиртом, трихлортрифторэтаном, глицерином и дистиллированной водой при перемешивании.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность и глубина экстрагирования, а также большие затраты на дорогие растворители. Это объясняется тем, что экстракция идет на молекулярном уровне.

Известен способ получения суммы алкалоидов (Патент N 691065, A 61 K 35/78, 1979), в котором корни и стебли растительного сырья экстрагируют при комнатной температуре этиловым спиртом при соотношении 1 часть растительного материала на 2-3 части этилового спирта. Затем экстракт обрабатывают концентрированной соляной кислотой (1 часть кислоты на 10 частей экстракта), осадок отфильтровывают и фильтрат обесцвечивают активным углем, нейтрализуют 10% едким натром до pH 6,5-7, разбавляют водой с облучением ультразвуком в течение 5 минут и приготовляют в виде лекарственного препарата.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность и глубина экстрагирования при комнатной температуре, что уменьшает эффективность использования растительного сырья.

Кроме того, в известном способе экстракция идет на молекулярном уровне, что и является причиной малой глубины извлечения и производительности.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков и выбранным за прототип является способ переработки растительного сырья, включающий помещение в систему сырье-экстрагент электродов и наложение постоянного электрического тока, под воздействием которого удается повысить выход алкалоидов, сапонинов, органических кислот, витаминов, а также сократить время экстракции (Пономарев В.Д. Экстрагирование лекарственного сырья. - М.: Медицина, 1976. - С.123, 124).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится сложность способа переработки растительного сырья, его аппаратурного оформления, связанная с необходимостью выпрямления переменного тока. Это ограничивает возможности широкого применения известного способа.

Задачей предлагаемого технического решения является создание эффективного способа выщелачивания полезных веществ из лекарственного сырья, обеспечивающего большую степень извлечения и производительность.

Техническим результатом предлагаемого способа переработки растительного сырья является упрощение технологии процесса извлечения полезных веществ.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе переработки растительного сырья, включающем заливку растительного сырья кипяченой водой комнатной температуры и нагревание с последующим охлаждением полученного настоя, процессы нагревания и охлаждения проводят при пропускании через настой переменного электрического тока.

Пропускание переменного электрического тока через настой при его нагревании и охлаждении позволяет упростить процесс извлечения полезных веществ по сравнению с пропусканием постоянного тока, так как отпадает необходимость в предварительном выпрямлении переменного тока промышленной частоты. Это облегчает процесс переработки при сохранении большой степени извлечения и производительности.

Реализация предлагаемого способа переработки растительного сырья включает в себя подготовку (например, измельчение) свежих или высушенных растений, их плодов, корней, листьев или стеблей, которые затем засыпают в емкость и заливают кипяченой водой комнатной температуры. Внутри емкости устанавливают электроды из нерастворимых материалов, например в виде пластин из углерода. Затем емкость закрывают крышкой и нагревают до температуры кипения или до температуры, меньшей температуры разложения биологически активных веществ. Нагревание, как и последующее охлаждение, осуществляют при подаче на электроды напряжения от источника переменного тока. Для сравнения с прототипом опыты проводились и при постоянном токе. После завершения процесса охлаждения ток выключают и настой процеживают или фильтруют.

Пример 1. Приготовление настоя шиповника. В емкость из нержавеющей стали засыпают 50 г предварительно высушенных плодов шиповника и заливают их 450 мл кипяченой воды при температуре 20^oC. Затем в емкость на диаметрально противоположных сторонах устанавливают пластинчатые электроды из углерода и закрывают крышкой. Опыты проводят при нагревании до 80^oC с подачей переменного электрического тока на клеммы электродов и последующим охлаждением. Для сравнения проводят опыты с подачей на клеммы постоянного электрического тока, соответствующего прототипу, и без подачи тока.

Аналогичные опыты проводят при нагревании до 40^oC.

Для определения кинетических зависимостей степени извлечения полезных веществ из растительного сырья от времени из емкости отбирают пробы в кюветы фотоэлектрического калориметра и замеряют оптическую плотность пробы, пропорциональную концентрации экстрагируемых веществ из растительного сырья.

Результаты опытов приведены в таблице 1.

Пример 2. Приготовление настоя дубовой коры. Измельченную дубовую кору в количестве 5 г насыпают в емкость и заливают 450 мл кипяченой воды по примеру 1. Опыты проводились так же, как и в примере 1, но при температурах 80, 40 и 20^oC. Результаты опытов сведены в таблицу 2.

Пример 3. Приготовление настойки луковой шелухи. С 5 г измельченной луковой шелухи проводились опыты по методике, описанной в примере 1. Результаты опытов сведены в таблицу 3.

Пример 4. Приготовление настоя из сухих цветов одуванчика. С 30 г измельченных цветов одуванчика проводились опыты по методике, описанной в примере 1. Результаты опытов сведены в таблицу 4.

Пример 5. Приготовление настоя из свежих иголок хвои. С 18 г иголок хвои проводились опыты по методике, описанной в примере 1. Результаты опытов описаны в таблице 5.

Как видно из опытов, при повышении силы переменного тока в 1,16 - 1,3 раза, а напряжения в 1,45 - 1,56 раза по сравнению с постоянным током глубина и скорость экстрагирования становятся такими же, что и при применении постоянного тока. Таким образом, увеличение затрат мощности в 1,75 - 2 раза при переменном токе по сравнению с постоянным обеспечивает одинаковую скорость и степень извлечения полезных веществ из растительного сырья. Это объясняется тем, что часть мощности переменного тока (реактивная составляющая) расходуется на нагревание настоя, то есть экономится энергия внешнего нагревателя.

Основным преимуществом предлагаемого способа переработки растительного сырья с использованием переменного тока по сравнению со способом, выбранным за прототип и использующим постоянный ток, является упрощение технологии, связанное с возможностью переработки переменным током промышленной частоты без технологической операции предварительного выпрямления тока. Это облегчает внедрение предлагаемого способа в фармакологическую, медицинскую, парфюмерную, пищевую и другие отрасли промышленности, а также его использование в быту при получении настоев из растительного сырья: трав, цветов, плодов и т. д.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в медицинской, парфюмерной, фармакологической и пищевой промышленности при получении экстракта из растительного сырья;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".