2020-09-24
156
Характерная особенность аппаратов погружного типа — перемещение сырья в объёме растворителя. По расположению экстракционной камеры эти аппараты подразделяют на вертикальные и горизонтальные. Вертикальные экстракторы имеют более высокий коэффициент заполнения (ε), чем горизонтальные, однако горизонтальные удобнее в эксплуатации.
Основные преимущества а ппаратов погружного типа — высокий коэффициент использования объёма аппарата (До 0,9), достижение хорошего контакта между фазами, а также возможность интенсифицировать процесс путём установки вибраторов, пульсаторов и т.д.
недостатки • значительное продольное перемешивание вытяжки, что существенно снижает движущую силу процесса (разность концентраций).. • Непрерывное перемешивание сырья приводит к его измельчению, а следовательно — к загрязнению получаемых вытяжек мелкими частицами, что требует дополнительной их очистки. • Экстракторы многократного орошения
преимущества • Чёткое секционирование аппаратов по жидким фазам и в ряде случаев по твёрдым фазам, что позволяет создавать максимальную разность концентраций и получать концентрированное извлечение. ® В результате многократной фильтрации вытяжки через слой сырья получают экстракты высокой степени чистоты, поэтому отсутствует необходимость в трудоёмкой стадии последующей их очистки. ®. ® Надёжность аппаратов в эксплуатации, а также их герметичность (можно использовать органические экстрагенты). недостатки аппаратов многократного орошения следующие. ® Относительно низкий (0,5—0,6) коэффициент использования объёма аппаратов (г). ®
46. Пути интенсификации экстрагирования: изменение гидродинамических условий, измельчение и деформация сырья в экстрагенте, воздействие ультразвука, электромагнитного поля, электроимпульсных разрядов, ПАВ и др.
По мере развития производства экстракционных препаратов совершенствулотся и разрабатываются более эффективные способы обработки лекарственного растительного сырья. Интенсификация методов экстрагирования осуществляется созданием колебательного движения системы твердое тело - жидкость в звуковом или в ультразвуковом диапазонах. Это приводит к изменению гидродинамических условий. Частицы среды подвергаются сильным механическим и гидродинамическим ударам, что способствует усилению капиллярного эффекта, внутренней и внешней диффузии и, следовательно, ускорению процесса массооб-мена. Главный параметр, с помощью которого можно изменять коэффициент диффузии экстрагируемого вещества в частицах растительного сырья, - температура. Однако повышение ее выше определенного уровня может привести к ухудшению качества получаемого экстракта, либо к ухудшению свойств частиц, а в результате - ухудшению условий массоотдачи и соответствующему увеличению внешнего диффузионного сопротивления, так что суммарное диффузионное сопротивление окажется в результате не меньшим, а большим.
Измельчение твердого материала (в равной степени это относится и к уменьшению размера капель дисперсной фазы в случае экстрагирования в системе жидкость-жидкость) с целью ускорения процесса диффузионного извлечения целевого компонента является одной из важнейших стадий подготовки сырья. Однако в каждом конкретном случае вопрос о степени измельчения необходимо решать таким образом, чтобы не возникли серьезные проблемы при разделении жидкой и твердой фаз (или дисперсной и дисперсионной фазы) в конце процесса.
Увеличить скорость диффузионного извлечения целевого компонента из твердого материала можно с помощью внешних силовых полей – ультразвукового, постоянного электрического, электромагнитного, высокочастотного, центробежного. Чаще всего для интенсификации массообмена используют ультразвук. Ультразвуковые колебания оказывают разнообразное воздействие на систему жидкость-твердое тело или жидкость-жидкость, которое можно свести к следующим эффектам: тепловое воздействие в результате поглощения ультразвуковой энергии; ускорение процессов диффузии; увеличение скорости обтекания частиц (капель); улучшение условий обтекания частиц (капель). Только для теплового воздействия на процессы диффузионного переноса использование ультразвука нерентабельно. Однако его гидродинамическое воздействие на массообмен представляет практический интерес.
Экстрагирование с помощью электрических разрядов. Ускорение процесса экстрагирования лекарственного сырья может быть достигнуто применением электроимцульсивных разрядов в специальной установке (рис. 14.10). Внутри экстрактора с обрабатываемым материалом помещают электроды, к которым поступает импульсивный ток высокой или ультравысокой частоты. Под воздействием электрического разряда в экстрагируемой смеси возникают ударные волны, создающие высокое импульсивное давление. Происходит интенсивное перемешивание обрабатываемой смеси, истончается или полностью исчезает диффузионный пристенный слой и возрастает коэффициент конвективной диффузии. Возникновение ударных волн способствует проникновению экстрагента внутрь клетки. Создаются условия для быстрого протекания внутриклеточной диффузии. В результате искрового разряда в жидкости образуются плазменные каверны, расширяясь, они достигают максимального объема и захлопываются. При этом за короткий промежуток времени в малом пространстве выделяется большое количество энергии и происходит микровзрыв, разрывающий клеточные структуры растительного материала. Процесс ускоряется за счет вымывания экстрактивных веществ из разрушенных клеток. Кроме того, образовавшиеся полости за время своего существования постоянно пульсируют, вызывая увеличение скорости движения жидкости около частиц сырья и ускоряя процесс экстрагирования за счет увеличения коэффициента конвективной диффузии.
47. Определение. Классификация. Технологическая схема получения настоек. Способы получения вытяжки: мацерация и ее модификации, 4-х кратная мацерация. Турбоэкстракция. Перколяция. Растворение экстрактов
Настойки представляют собой прозрачные, разбавленные, окрашенные жидкие
спиртовые и спирто-водные извлечения из лекарственного растительного сырья,
получаемые без нагревания и удаления экстрагента (ГФ XI). Настойки — разбавленные
по сравнению с экстрактами извлечения. Из одной части растительного сырья по массе
получают пять (если лекарственные вещества несильнодействующие) или десять [если
лекарственные вещества ядовитые или сильнодействующие (вещества списка А и Б)]
объёмных частей настойки.
Настойки могут быть простыми, получаемыми из одного вида сырья, и сложными, представляющими смесь извлечений из нескольких растений, иногда с добавлением лекарственных веществ. Для получения настоек чаще используют высушенный растительный материал, в некоторых случаях – свежее сырье.
Технологическая схема получения настоек:
1.Приготовление экстрагента Для проведения процесса экстрагирования сначала готовят экстрагент, состоящий из смеси спирта и воды. Концентрация спирта зависит от природы действующих веществ, содержащихся в растительном сырье. Если в составе сырья содержатся дубильные вещества или соли алкалоидов, в качестве экстрагента обычно используют 40% этиловый спирт (соли алкалоидов лучше растворяются в разбавленном спирте), При наличии в сырье гликозидов используют 70% этиловый спирт. Вместе с гликозидами в сырье содержатся ферменты, способные катализировать гидролиз гликозидов. Ферменты не растворимы в спирте, 70% спирт позволяет их изолировать. При наличии в сырье эфирных масел применяют концентрированный (90-95%) этиловый спирт
Измельчение сырья
Измельчение растительного материала осуществляется в измельчителе до различной крупности частиц на различных мельницах. Измельчённую массу сырья не подвергают просеиванию, так как действующие вещества в мякоти и прожилках листьев, стеблях и других органах растения распределены неравномерно.
