Технологическая схема производства ароматных вод-растворов

ВР1 Подготовка помещений, оборудования, персонала, воздуха Кх, Кт, Кмб

ВР2 Подготовка фарм. субстанций и вспомогательных веществ Кт

ВР2.1 Отмеривание экстрагента

ВР2.2 Отмеривание масла

ВР2.3 Подготовка контейнеров

ТП1 Получение ароматной воды Кт, Кх

ТП1.1 Растворение и перемешивание

ТП1.2 Фильтрование

ТП2 Стандартизация Кт, Кх, Кмб

УМО1 Упаковка, маркировка, отгрузка Кт, Кх, Кмб

Технологическая схема производства перегнанных ароматных вод

ВР1 Подготовка помещений, оборудования, персонала, воздуха Кх, Кт, Кмб

ВР2 Подготовка фарм. субстанций и вспомогательных веществ Кт

ВР2.1 Отмеривание экстрагента

ВР2.2 Отвешивание ЛРС

ВР2.3 Измельчение ЛРС

ВР2.4 Просеивание ЛРС

ВР2.5 Подготовка контейнеров

ТП1 Получение ароматной воды Кт, Кх

ТП1.1 Настаивание ЛРС

ТП1.2 Перегонка с водяным паром

ТП1.3 Фильтрование

ТП2 Стандартизация Кт, Кх, Кмб

УМО1 Упаковка, маркировка, отгрузка Кт, Кх, Кмб

Аппаратура для получения перегнанных ароматных вод

Установка состоит из перегонного куба, холодильника и приемника (флорентийского сосуда). Перегонный куб имеет паровую рубашку, ситовидную перегородку, барботер для подачи водяного пара снизу через ситовидное дно и сырье, лебедку для поднятия крышки перегонного куба и зубчатый механизм переворачивания куба для выгрузки отработанного сырья.

Данным методом готовят мятную воду - Aqua Menthae piperitae, укропную воду - Aqua Foeniculae и розовую воду — Aqua Rosae.

Сущность метода состоит в растворении эфирного масла в воде при взбалтывании. Б.В. Назаров предлагает готовить концентрат ароматной воды - 3% раствор эфирного масла на 90° спирте. Этот концентрат хранится 12 месяцев и может непосредственно добавляться в водную микстуру при помощи аптечной пипетки из расчета 1 мл концентрата на 100 мл микстуры.

Применяют эти ароматные воды как corigens, кроме того, укропная вода применяется в детской практике при метеоризме.

Ароматные воды быстро портятся, поэтому их готовят не на заводах и галеновых предприятиях, а в аптеках (кроме горькоминдальной воды). При длительном хранении появляется затхлый запах, слизистый вкус, муть и т.д.

Перегнанные ароматные воды: спиртовая вода кориандра, горькоминдальная вода и ее концентрат. Оценка качества ароматных вод. Упаковка, маркировка, хранение ароматных вод.

Спиртовая вода кориандра — Aqua Coriandri spirituosa

Сырье - плоды кориандра - содержат 0,5% эфирного масла, главной составной частью которого является алифатический спирт линалоол (40-60%) - изомер гераниола.

Получение: 1 часть плодов измельчают, заливают 1 частью этилового спирта и 10 частями воды и настаивают 12 часов. Затем отгоняют 10 частей ароматной воды. Препарат представляет собой бесцветную прозрачную жидкость пряного вкуса с запахом плодов кориандра и спирта.

Применяется как corrigens, то есть, для улучшения вкуса лекарств.

Горькоминдальная вода - Aqua Amygdalarum amararum.

Технология горькоминдальной воды (Aqua Amygdalarum amararum)

Сырьё для получения горькоминдальной воды — семена горького миндаля (Semen Amygdali ататё). В них содержится 2,5-3,5% цианогенного гликозида амигдалина^ 50-60%, жирного невысыхающего масла, 2-3% сахарозы, белковые вещества и фермент эмульсин. Для получения горькоминдальной ароматной воды используют жмых горького миндаля, полученный после отпрессовывания миндального жидкого жирного масла. Жмых семян горького миндаля измельчают на эксцельсиоре, помещают в перегонный куб и заливают водой очищенной (12 массовых частей заливают 20 объёмными частями) при комнатной температуре. Настаивают массу 12 ч. За это время амигдалин переходит в извлечение (экстрагируется) и подвергается ферментации (расщеплению) эмульсином. Процесс расщепления имеет ступенчатый характер

После экстрагирования амигдалина и его расщепления смесь в кубе нагревают путём подачи «глухого» пара в рубашку, затем через барбатер пропускают «острый» пар. Конденсат собирают в приёмник, куда предварительно заливают 3 объёмные части спирта этилового как консерванта. Отгоняют 12 объёмных частей конденсата со спиртом. Осуществляют контроль за содержанием цианистоводородной (синильной) кислоты в отгоне (концентрация не должна превышать 0,1%). Контроль осуществляют путём определения содержания общего количества синильной кислоты (0,096—0,104%), свободной синильной кислоты (0,02%) и количества спирта (20-22%). Горькоминдальная вода — бесцветная жидкость запахом горького миндаля с плотностью 0,960—0,978 г/см3.

Стандартизация Ароматную воду стандартизуют по органолептическим показателям   Внешний вид, прозрачность раствора

Общие сведения о массообменных процессах. Экстрагирование растительного, жи-вотного, микробиологического сырья и культуры тканей (в системе твердое тело - жидкость) как один из видов массообменных процессов.

Экстрагирование — процесс полного или частичного разделения смеси жидких и твердых веществ с помощью растворителя (экстрагента), в котором составные части смеси неодинаково растворимы. Представляет собой извлечение растворенного вещества из одной жидкости в другую жидкость или извлечение веществ из твердой фазы в жидкую.. Этот вид экстрагирования представляет собой процесс избирательного растворения одного или нескольких компонентов из смеси твердых веществ жидким растворителем - экстрагентом. Чтобы в процессе экстрагирования между фазами происходил обмен компонентами, фазы должны находиться в тесном контакте. Для этого применяются аппараты – экстракторы.

Процесс экстрагирования управляется законами диффузии и равновесного распределения..

Экстрагирование биологически активных веществ – главная стадия переработки лекарственного сырья как растительного, так и животного происхождения.

В общем виде процесс экстракции в системе твердое тело – жидкость состоит из следующих последовательно протекающих стадий:

1. Проникновение растворителя в поры частиц твердого сырья (высушенного или свежего).

2. Растворение целевого компонента.

З. Перенос экстрагируемого вещества из внутренних структур частиц твердого сырья к поверхности раздела фаз с образованием диффузионного пограничного слоя (пленки).

4. Перенос экстрагируемого вещества через пограничный диффузионный слой (пленку).

5. Перенос экстрагируемого вещества от наружной поверхности диффузионного пограничного слоя в объем омывающего сырье экстрагента.

Процессы избирательного (селективного) растворения одного или нескольких веществ из твердых тел, являющихся смесью различных компонентов. Такие процессы растворения, представляющие собой диффузионное извлечение растворителем компонента (или компонентов) из пористого твердого материала, называются экстракцией в системе твердое тело – жидкость, или выщелачиванием.

В качестве избирательных растворителей при выщелачивании используют воду или водные растворы кислот и щелочей. В фармацевтической технологии применяются также различные масла, этанол различных концентраций, хлороформ, хлористый метилен и другие.

Если твердый материал очень тонко измельчают, то он образует с растворителем гетерогенные текучие системы, называемые пульпами.

Технологическая характеристика фаз: содержание в сырье действующих, экстрактивных веществ и влаги; доброкачественность сырья, скорость и величина набухания сырья, поглощаемость сырьем экстрагента, плотность, объемная масса и насыпная масса сырья, пористость и порозность сырья, измельченность сырья, поверхность частиц сырья, коэффициент вымывания, внутренней диффузии, набухания и поглощения.

Растительное сырье должно соответствовать по качеству ГФ РБ или ФС по действующим и экстрактивным веществам, влажности, размеру частиц и др.

Из уравнений диффузии видно, что чем больше поверхность соприкосновения твердой и жидкой фазы, тем выше скорость диффузии, тем больше продиффундирует вещества в единицу времени. Раз это так, то следует вывод, что чем более высока будет степень измельчения сырья, тем выше скорость экстрагирования. Этот вывод логичен, но ошибочен.

Практика показала, что слишком измельченные порошки нельзя применять для экстрагирования. Такой порошок содержит очень много разрушенных клеток, из которых вымывается все содержимое. В этом содержимом имеется большое количество коллоидных частиц, нерастворимых в экстрагенте, которые образуют устойчивую взвесь. В результате этого готовую вытяжку очень трудно осветлить или профильтровать. Мелко измельченный материал затрудняет прохождение экстрагента через сырье или прекращает его полностью в таком методе экстракции, как перколяция или реперколяция. Особенно это касается сырья, содержащего слизь. Слишком мелкий материал увеличивает гидродинамическое сопротивление движению экстрагента и замедляет его.

При применении более крупного порошка этих отрицательных явлений не наблюдается, однако значительно уменьшается скорость экстракции.

Значит применять очень крупные куски растительного материала невыгодно, так как процесс экстрагирования будет слишком продолжительным и неполным: например, из листьев толокнянки со степенью измельчения 4 мм извлекается 53 % арбутина, а со степенью измельчения 0,75 мм - 93 %.

Имеет значение не только степень измельчения, но и метод. Корни алтея, содержащие слизистые вещества и крахмал желательно измельчать квадратной резкой с гладкими срезами, а не рваными, так как при этом меньше вымывается крахмала и чище вытяжка.

В каждом конкретном случае исходят из того, что оптимальная степень измельчения зависит от химического состава, анатомического строения, метода измельчения растительного материала. Экспериментальный оптимум измельчения 0,5 - 2 мм.

Измельченность лекарственного растительного сырья определяется соответствующим размером отверстия сита, через которое полностью проходит измельченное лекарственное растительное сырьё.

По измельченности различают:

Резаное и дробленое

Крупный порошок

Среднекрупный порошок

Среднемелкий порошок

Мелкий порошок

Мельчайший порошок

Для определения измельченности порошков проводят ситовой анализ с помощью сит с размерами отверстий, указанными в таблице

Доброкачественность сырья А представляет собой отношение содержания действующих веществ (а) к количеству экстрактивных веществ(в).

А=а/в;

Доброкачественность препарата А1 приготовленного из этого сырья, представляет собой отношение содержания действующих веществ (а) к сухому остатку (с).

А1= а/с.

Относительная доброкачественность Впредставляет собой отношение доброкачественности препарата А1 к доброкачественности сырья А:

В = А1/А;

Если А1 > А то и В >1 (выбор технологии и экстрагента хороший);

если A1 < А то и В <1 (выбор технологии и экстрагента плохой).

Пористость и порозность сырья. Пористость сырья - это величина пустот внутри растительной ткани. Чем она выше, тем больше образуется внутреннего сока при набухании. Порозность — это величина пустот между кусочками измельченного материала. От величины пористости и порозности зависит скорость смачивания и набухания материала. Скорость набухания возрастает при предварительном вакуумировании сырья, а также при повышении давления и температуры.

Пористость и порозность сырья обусловливают его поглощающую способностъ, которая характеризуется коэффициентом поглощения сырья Кn:

Кn =

где P1 и Р2 — масса сырья соответственно до и после набухания.

Поглощающая способность сырья находится в прямой зависимости от степени его измельчения.

Коэффициент вымывания. Он характеризует степень разрушенных клеток в измельченном сырье. Если он низкий, это значит, что в сырье мало разрушенных клеток, экстрагирование идет медленно и определяется в основном скоростью молекулярной диффузии. За величину коэффициента вымывания принимают количество веществ в вытяжке, полученное из определенной навески сырья, при определенном соотношении (сырье-экстрагент) в процессе экстрагирования сырья в течение одного часа с определенной скоростью перемешивания.

Коэффициент набухания – это объём в миллилитрах, занимаемый 1 г лекарственного растительного средства (лекарственного растительного сырья), включая прилипшую слизь, после набухания в водном растворе в течение 4 ч. Коэффициент набухания равняется среднему значению, вычисленному по результатам трёх параллельных испытаний.

Определение содержания экстрактивных веществ. Около 1 г измельчённого сырья (точная навеска), просеянного сквозь сито с отверстиями диаметром 1 мм, помещают в коническую колбу вместимостью 200-250 мл, прибавляют 50 мл растворителя, указанного в нормативной документации на лекарственное сырьё, колбу закрывают пробкой, взвешивают (с погрешностью ±0,01 г) и оставляют на 1 ч. Затем колбу соединяют с обратным холодильником, нагревают, поддерживая слабое кипение, в течение 2 ч. После охлаждения колбу с содержимым вновь закрывают той же пробкой, взвешивают и потерю в массе восполняют растворителем. Содержимое колбы тщательно взбалтывают и фильтруют через сухой бумажный фильтр в сухую колбу вместимостью 150-200 мл. 25 мл фильтрата пипеткой переносят в предварительно высушенную при температуре (100 – 105)°С до постоянной массы и точно взвешенную фарфоровую чашку диаметром 7-9 см и выпаривают на водяной бане досуха. Чашку с остатком сушат при температуре (100 – 105)°С до постоянной массы, после чего охлаждают в течение 30 мин в эксикаторе, на дне которого находится хлорид кальция безводный Р, и немедленно взвешивают.

 

42. Технологическая характеристика фаз. Содержание в сырье действующих, экстрактивных веществ и влаги.

 

Технологическая характеристика фаз: содержание в сырье действующих, экстрактивных веществ и влаги; доброкачественность сырья, скорость и величина набухания сырья, поглощаемость сырьем экстрагента, плотность, объемная масса и насыпная масса сырья, пористость и порозность сырья, измельченность сырья, поверхность частиц сырья, коэффициент вымывания, внутренней диффузии, набухания и поглощения. Растительное сырье должно соответствовать по качеству ГФ РБ или ФС по действующим и экстрактивным веществам, влажности, размеру частиц и др.

Под экстрактивными веществами понимают массу сухого остатка, полученного после упаривания вытяжки из ЛРС, полученной с помощью определенного растворителя, указанного в НД на данный вид сырья. Содержание экстрактивных веществ, как и действующих, зависит от сроков, района заготовки сырья и должно быть не менее указанной в НД нормы.

Определение содержания экстрактивных веществ. Около 1 г измельчённого сырья (точная навеска), просеянного сквозь сито с отверстиями диаметром 1 мм, помещают в коническую колбу вместимостью 200-250 мл, прибавляют 50 мл растворителя, указанного в нормативной документации на лекарственное сырьё, колбу закрывают пробкой, взвешивают (с погрешностью ±0,01 г) и оставляют на 1 ч. Затем колбу соединяют с обратным холодильником, нагревают, поддерживая слабое кипение, в течение 2 ч. После охлаждения колбу с содержимым вновь закрывают той же пробкой, взвешивают и потерю в массе восполняют растворителем. Содержимое колбы тщательно взбалтывают и фильтруют через сухой бумажный фильтр в сухую колбу вместимостью 150-200 мл. 25 мл фильтрата пипеткой переносят в предварительно высушенную при температуре (100 – 105)°С до постоянной массы и точно взвешенную фарфоровую чашку диаметром 7-9 см и выпаривают на водяной бане досуха. Чашку с остатком сушат при температуре (100 – 105)°С до постоянной массы, после чего охлаждают в течение 30 мин в эксикаторе, на дне которого находится хлорид кальция безводный Р, и немедленно взвешивают. Проводят два параллельных определения.

Под влагой сырья понимают потерю в массе сырья за счет гигро­скопической влаги и летучих веществ, которую обнаруживают при высушивании сырья до постоянной массы. Содержание влаги в лекарственном растительном сырье служит одним из числовых показателей, характеризующих его доброкаче­ственность. Лекарственное растительное сырье не должно содержать влаги выше допустимых норм, так как при повышенной влажности при хранении создаются условия, способствующие снижению его качества. Для большинства видов лекарственного растительного сырья допустимый предел влажности обычно. 12—15 %.

Методика определения влажности лекарственного растительного сырья. 3—5 г (с погрешностью не более 0,1 г) сырья, измельченного до размера частиц около 10 мм, помещают в предварительно высу­шенный и взвешенный бюкс. Бюкс с навеской (вместе со снятой щзышкой) ставят в нагретый до 100—105 °С сушильный шкаф. При этом температура в шкафу падает. Время, в течение которого сырье должно сушиться, отсчитывают с момента, когда температура в шкафу вновь достигнет 100—105 °С. „ Первое взвешивание для листьев, трав и цветков проводят через 2 ч; для корней, корневищ, кор, плодов, семян и других видов сырья — через 3 ч. Сырье высушивают до постоянной массы. Постоянная масса считается достигнутой, если разница между * двумя последующими взвешиваниями после 30 мин высушивания и 30 мин охлаждения в эксикаторе не превышает 0,01 г. Определение влаги сырья для пересчета содержания действую­щих веществ в абсолютно сухом сырье проводят в навесках 1—2 г (точная навеска), взятых из аналитических проб, предназначенных для определения содержания золы и действующих веществ выше описанным методом, но при разнице между взвешиваниями, не пре­вышающей 0,0005 г. За окончательный результат определения принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, вычисленных до десятых долей процента. Допускаемое расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превы­шать 0,5 %.

 

43. Экстрагенты (жидкости). Требования, предъявляемые к экстрагентам. Классификация и современный ассортимент экстрагентов. Перспективы использования сжиженных газов.

 

Экстрагент – подходящий растворитель для извлечения отдельных компонентов из жидкой или сухой смеси. Для того, чтобы прошел процесс экстракции экстрагент
должен подчиняться следующим требованиям:

- избиpательностью, т.е. максимально растворять лекарственные вещества, и минимально - балластные вещества;

- высокой смачивающей способностью, обеспечивающей хорошее проникновение его через поры материала и стенки клеток;

-способностью препятствовать развитию в вытяжке микрофлоры;

-летучестью, возможно низкой температурой кипения, легкой регенерируемостью;

минимальной токсичностью и огнеопасностью;

- доступностью по стоимости.

- Быть не взрывоопасным веществом.

Классификация и современный ассортимент экстрагентов: вода, этиловый спирт, хлороформ, эфир, ацетон и др.

Одним из наиболее часто применяемых экстрагентов является вода, которая обладает следующими преимуществами: хорошо проникает через клеточные оболочки, не пропитанные гидрофобными веществами; растворяет и извлекает многие вещества лучше других жидкостей; фаpмакологически индифферентна; повсеместно распространена; негоpюча и невзрывоопасна; доступна по стоимости.

 Этиловый спирт - наиболее часто применяемый экстрагент после воды.

Спирт как экстрагент: является хорошим растворителем многих соединений, которые не извлекаются водой, например жиры, алкалоиды, хлорофилл, гликозиды, эфирные масла, смолы и др.; обладает антисептическими свойствами (в спиpтоводных растворах более 20% не развиваются микроорганизмы и плесени); чем крепче спирт, чем менее возможны в его средах гидролитические процессы. является лимитированным продуктом, отпускается фармацевтическим производством в установленном порядке;

Ацетон (СН3СOСН3). Бесцветная жидкость с характерным запахом. Применяют как экстрагент для алкалоидов, смол, масел и др

Хлороформ (СНСl3) Бесцветная, прозрачная, легколетучая жидкость, смешивающаяся во всех соотношениях со спиртом, эфиром, бензином, со многими жирными и эфирными маслами, в воде растворима (1:200) и не смешивается с глицерином. Является хорошим растворителем для многих лекарственных веществ: алкалоидов, гликозидов, масел и т.д.

Сжиженные газы. В промышленности для экстрагирования используют сжиженные газы: пропан, бутан, диоксид углерода, жидкий аммиак, хладоны (хлорфторпроизводные углеводородов) и др. Диоксид углерода хорошо извлекает эфирные масла и другие гидрофобные вещества. Гидрофильные вещества хорошо экстрагируются сжиженными газами с высокой диэлектрической проницаемостью (аммиаком, хлористым метилом и др.).

Экстрагирование с использованием сжиженных газов. Для извлечения БАВ из РМ широко применяются органические ратворители. Но большинство БАВ настолько термолабильны,что использование летучих экстрагентов и их отгонка приводит к осмолению экстрактивных в-в,они омыляются. Поэтому для их извлечения начали применять сжиженные газы,применение которых позволяет сократить время экстракции и извлекать липофильные нативные соединения,исключать воздействие высоких температур и повысить качество целевых продуктов.С этой целью используют следующие газы:СО23Н8-пропан, бутан,хлор и фтор содержащие УВ. При избыточном давлении они представляют собой бесцветные, легкоподвижные жидкости, растворимые в органических растворителях и не растворимые в воде. Их вязкость значительно меньше вязкости органических роастворителей,что повышает их диффузионные свойства. Они имеют низкую температуру кипения,температуру парообразования,что облегчает удаление их из экстрактов,химически индефферентны по отношению к БАВ,не токсичен и не образует взрывоопасных смесей с воздухом,пожаробезопасны.Для применения сжиженных газов процесс проводят при давлених,превышающих атмосферное.С этой целью была разработанаи установка для экстрагирования РМ с применением сжиженных газов. Принцип работы: в экстракторо ч/з загрузочный люк загружают РС.Из системы удаляют вакуумированный воздух и заполняют сжиженным газом до создания рабочего давления 5-6кг на см2 . После достижения равновесия давления в системе, в экстрактор подают сжиженный газ из напорной емкости, проходит ч/з слой сырья,извлекает растворимые компоненты и ч/з фильтр сливает в испаритель.В испарителе экстракт подогревают, при которм экстрагент переходит в газообразное состояние,пары которого отделяют и поступают в конденсатор и конденсируясь возвращаются в напорную емкость. Извлеченный продукт остается в испарителе и его периодически сливают.

 

44. Закономерности экстрагирования капиллярно-пористого сырья с клеточкой структурой. Стадии экстрагирования. Уравнения диффузии (первое и второе уравнение Фика), уравнение конвективной диффузии.

 

При проникновении экстрагента в сырье одновременно проис­ходит и процесс смачивания веществ, находящихся внутри клеток (рис 1.). Эффективность смачивания веществ экстрагентом зависит от сродства веществ (гидрофильные и гидрофобные) и экстрагента. Оболочки клеток обладают дифильными свойствами с преобладанием гидрофильности. Чем больше сродство экстрагента к материалу, тем он быстрее смачивает стенки капилляров и проникает в сырье. Смачивание и проникновение извлекателя по капиллярам улучшается при введении в экстрагент ПАВ, которые снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз и гидрофилизируют гидрофобные фрагменты сырья.

Процесс экстрагирования состоит из трех стадий:

1. Приведение смеси, подлежащей экстрагированию, в тесный контакт с растворителем при обеспечении максимальной поверхности соприкосновения;

2. Разделение образовавшихся фаз путем использования любых методов разделения - отстаивания с последующей декантацией, центрифугированием, фильтрацией, добавлением веществ вызывающих расслоение (высаливание) или кристаллизацию. В результате получают два продукта - экстракт и рафинат.

3.  Удаление и регенерация растворителя из каждой образовавшейся фазы. Оно может в зависимости от свойств веществ осуществляется дистилляцией, ректификацией, сушкой, сублимацией и т.д.

Сложный процесс экстракции представляет собой сочетание целого ряда процессов (смачивание, набухание, растворение, химическое взаимодействие, адсорбция, десорбция, диффузия, диализ и др.).

В нем различают три основные стадии:

1. Пропитывание сухого растительного материала экстрагентом, т.н. капиллярная пропитка - проникновение экстрагента в сырье и смачивание веществ, находящихся в сырье.

2. Растворение компонентов растительной клетки - образование первичного сока.

3. Переход растворенных веществ в экстрагент - массообмен, массоперенос веществ через пористые клеточные стенки.

1 стадия. Пропитывание растительного материала экстрагентом осуществляется за счет капиллярных сил. По каналам, образованным кусочками измельченного растительного материала, по межклеточным ходам и ультрамикропорам экстрагент проникает в толщу сырья и внутрь клетки. Пропитывание высушенного сырья - процесс спонтанный, самопроизвольный, осуществляемый без воздействия извне. Основную роль в этом играет энергия свободной поверхности и энергия ассоциаций молекул экстрагента и молекул твердой фазы. На скорость проникновения экстрагента внутрь клетки оказывают влияние не только капиллярные силы, но и вязкость жидкости, поверхность контакта и др. факторы. При малой вязкости жидкость быстрее пропитывает материал и, наоборот, с увеличением вязкости процесс замедляется.

По закону Фика количество растворенного вещества, продиффундировавшего через некоторый слой экстрагента, обратнопропорционально вязкости этого экстрагента при данной температуре. Следовательно, менее вязкие растворы обладают большей диффузионной способностью. Экстрагент, заполняя клеточное пространство, вытесняет воздух, что очень существенно в процессе экстракции, т.к. увеличивается площадь контакта с сырьем. Процессом проникновения извлекателя внутрь клетки заканчивается первая стадия экстрагирования.

2 стадия. Набухание и растворение компонентов растительных клеток. Образование первичного сока. Растворитель, проникнув внутрь клетки, вступает во взаимодействие со всеми компонентами клеточных стенок (мембран) и клеточного содержимого: – растворимые вещества десорбируются и растворяются; – неограниченно набухающие – набухают и пептизируются – ограниченно набухающие – только набухают. При этом клеточные мембраны утолщаются, поры растягиваются, а объем сырья увеличивается. Наибольшее набухание растительного сырья вызывает вода, наименьшее - жидкие углеводороды. При проникновении экстрагента в материал в клетке образуется концентрированный раствор растворимых в этом извлекателе веществ. Этот раствор наз. первичным соком. Часть его остается свободной, часть впитывается в различные поры пластидов, форменных элементов и разбухшую клеточную оболочку. Образование первичного сока заканчивается наступлением 3-ей стадии процесса экстрагирования - стадии массообмена или собственно экстракции.

3 стадия - м ассообмен. Процесс массопередачи (массообмен) - это перенос вещества из одной фазы (системы) в другую в направлении достижения равновесия.

 

Величина коэффициента массопередачи в порах твердой фазы с трудом подается определению..Для расчета коэффициента массопередачи внутри сырья используют решение уравнения нестационарной диффузии Фика, полученное Джастом.

 

D – коэффициент массопередачи в твердой фазе

h – геометрический параметр (для пластины h=L, для цилиндра при диффузии через боковую поверхность h=R)

a,b – константы (для пластины a=8/π2, для шара а=6/π2, b=π2, для цилиндра при диффузии через боковую поверхность а=0,6945, b=5,76)

q1 – количество вещества, оставшегося в шроте по истечении времени τ

q0 – первоначальное содержание вещества в сырье

τ – время процесса экстракции.

Откуда

 

Пользуясь уравнением нестационарной диффузии Фика рассчитывают время в течение которого извлекается 90% и 95% действующих веществ из изучаемого ЛРС.



Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: