Спосіб одержання антиоксиданту з листя мучниці ультразвуковою екстракцією

Спосіб одержання антиоксиданту з листя мучниці ультразвуковою екстракцією, який включає подрібнення листя, сортування за допомогою сит і зважування сировини з розміром частинок 1-2мм, 3 ноїдів та скорочувати тривалість процесу екстракції, однак дія запропонованих умов не забезпечує повного виснаження сировини. Це доводить відсутність зменшення кількості вилучених речовин із збільшенням кратності екстракцій. Рівна кількість вилучених фенольних сполук з сировини першим та другим етапами процесу екстракції, та відсутність збільшення їх кількості після 15хв. дії ультразвукових хвиль на першому етапі, свідчать про наявність перебігу в системі перетворень, що зменшують їх кількість. Відсутність в прототипі випробувань антиоксидантних властивостей отриманих екстрактів не дозволяє пов’язати спосіб цього отримання з визначеними властивостями та рекомендувати екстракти до використання. В основу корисної моделі поставлено завдання вдосконалення способу екстрагування з листя мучниці фенольних сполук зі збереженням антиоксидантних властивостей екстракту шляхом оптимізації умов ультразвукової екстракції, що спрямовані на забезпечення повного виснаження сировини та захисту фенольних сполук від деструктивних процесів, що виникають при поширенні в системі ультразвукових хвиль. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що в способі одержання антиоксиданту з листя мучниці ультразвуковою екстракцією, що включає подрібнення листя, сортирування частинок шляхом просіяння крізь сита з діаметром отворів 2мм, зважування сировини, змішування з розчинником, проведення екстракції під дією ультразвукових хвиль, фільтрування екстракту, визначення вмісту фенольних сполук, згідно корисної моделі, екстракцію фенольних сполук здійснюють 10%-вим водним розчином етанолу з додаванням протектору окиснення фенолів - м’яких кислот Бренстеда в кількості 5-10-3моль/л при постійній дії в системі на протязі 100хв. ультразвукових хвиль частотою 60кГц при кімнатній температурі (нетермостатовній), досліджують вміст фенолів та антиоксидантну дію екстракту. Перераховані ознаки є суттєвими ознаками корисної моделі й забезпечують досягнення технічного результату - практично повного виснаження рослинної сировини, одержання екстракту з високим вмістом фенольних сполук та високою антиоксидантною активністю. Доцільно в якості рослинної сировини використовувати рослини, багаті фенольними сполуками. Доцільно екстракцію здійснювати при постійній дії ультразвукових хвиль частотою 60кГц, які генерує сферичний п’єзоелектричний генератор, розміщений всередені мацераційного стакану. Доцільно в якості екстрагенту використовувати 10%-ний водний розчин етанолу з додаванням до нього м’яких кислот Бренстеда в кількості 5-103 моль/л. Причинно-наслідковий зв’язок суттєвих ознак і технічного результату, що досягається, виявляється у наступному. Рослинна сировина, в якості якої застосовуються листя мучниці, містить значну кількість різних фенольних сполук (b-Д-глюкозид гидрохінону, флавоноїди, фенолкарбонові та оксикоричні кислоти). Обробка суміші екстрагент – рослинна си 33578 4 ровина ультразвуковими хвилями частотою 60кГц забезпечує тривалу дію в екстрагенті змінного тиску, кавітації та звукового вітру, які призводять до збільшення швидкості обтікання екстрагентом матеріалу, прискорення його потоку всередину частинок сировини, розчинення фенольних сполук. Як наслідок чого внутрішня молекулярна дифузія та дифузія у прикордонному дифузійному шарі практично змінюється на конвективну, що інтенсифікує масообмін та сприяє насиченню екстракту фенольними сполуками. Специфічність екстракції саме фенолів забезпечує природа екстрагенту та оптимальне значення частоти ультразвукових хвиль, які не викликають руйнування внутрішніх клітинних прошарків рослинного матеріалу і не призводять до вільного вимивання усього комплексу біологічно-активних сполук з сировини. Використання в якості екстрагенту 10%-вого водного розчину етанолу з додаванням м’яких кислот Бренстеда в кількості 5.10-3моль/л, дозволяє отримати суміш, що забезпечує ефективну розчинність фенолів та виявляє протекторну дію ультразвуковому окисленню фенольних сполук. Сукупність зазначених ознак забезпечує збільшення ефективності технологічного процесу одержання природного антиоксиданту з листя мучниці екстракцією в полі ультразвуку. Таким чином, суттєві ознаки знаходяться у причинно-наслідковому зв’язку з технічним результатом, що досягається. Нижче наводиться опис способу, що заявляється. Спосіб одержання природного антиоксиданту з листя мучниці включає екстрагування рослинної сировини під дією ультразвукових хвиль певної частоти водно-етанольним розчином з додаванням м’яких кислот Бренстеда, які виконують роль протектору фенольних сполук від окиснення у полі розповсюдження ультразвукових хвиль. Приклад конкретного виконання. Спосіб здійснюють таким чином. Висушені та подрібнені до розміру частинок, що проходили крізь сито з діаметром отворів 2мм, листя мучниці заливали екстрагентом в співвідношенні 1:25. В якості екстрагенту використовували 10%-вий водний розчин етанолу з додаванням м’яких кислот Бренстеда в кількості 5·10-3моль/л. Отриману суміш піддавали дії ультразвуку протягом 100 хвилин при кімнатній температурі. Оптимальною частотою ультразвукових хвиль є 60кГц. Після завершення процесу екстракції дію ультразвуку припиняють, екстракт відфільтровують від сировини та висушують в вакуумній сушильній шафі (Р ост. 2мм.рт.ст.) без доступу кисню та світла до постійної маси. Отриманий сухий екстракт не змінює своїх властивостей при тривалому зберіганні, добре розчинний у воді, етанолі та інших полярних розчинниках, не токсичний, виявляє антиоксидантну активність (АОА) у 3-5 разів більшу, ніж аналогічний екстракт, отриманий класичними екстракційними методами, та може бути використаний як антиоксидант у харчовій, фармацевтичній промисловостях, та медицині. При виборі частоти ультразвукових хвиль було встановлено, що оптимальною частотою УЗ хвиль є 60кГц, що забезпечувало ефективний масообмін 5 33578 при одночасному помірному перебігу окиснювальних процесів за участю фенолів. При виборі співвідношення сировина:екстрагент було показано, що проведення екстракцій при кількостях сировини, нижчих за співвідношення 1:25, отримані екстракти містили малу кількість фенольних сполук і виявляли низьку АОА; збільшення в системі сировини, у порівнянні з оптимальною кількістю, також призводило до зниження кількості вилучених фенолів, що пов’язано із зниженням інтенсивності передачі ультразвукової енергії розчиннику при збільшенні у системі твердої фази. Із зростанням часу екстракції до 100 хвилин спостерігається зростання кількості вилучених фенолів і АОА екстракту. Подальше збільшення часу екстракції до 130 хвилин практично не впливає на кількість вилучених речовин та їх АОА. Повторне екстрагування використаної сировини показало, що практично повне вилучення фенольних сполук відбулося при первинній екстракції. Це дозволяє вважати 100 хвилин оптимальним часом екстракції природних антиоксидантів при обраних частоті дії ультразвукових хвиль і співвідношенні сировина:екстрагент (1:25). Екстракція під дією ультразвукових хвиль відбувалась при кімнатній (нетермостатовній) температурі. Зміна кімнатної температури в межах ±5°С, Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 не призводила до суттєвої зміни кількості вилучених фенолів та антиоксидантної активності отриманих екстрактів. Виражену антиоксидантну дію виявив екстракт, отриманий з листя мучниці екстракцією водно-спиртовим розчином з додаванням м’яких кислот Бренстеда в кількості 5·10-3моль/л. Застосування ультразвуку має як позитивні (збільшення масообміну), так і негативні (соноліз розчинника) наслідки. Запобігти впливу активних радикалів розчинника, що утворилися внаслідок кавітаційних ефектів на стан фенолів, вдалося використанням протонодонорів - м’яких кислот Бренстеда. Збільшення розчинності рослинних фенольних сполук досягнуто введенням до складу екстрагенту етанолу в кількості 10%. Подальше збільшення кількості етанолу в системі не призвело до збільшення виходу фенольних сполук і антиоксидантної дії екстракту. Спосіб, що заявляється, є простим і доступним за використанням, застосування ультразвуку певної частоти зменшує енергетичні витрати екстракції, використання екстрагенту з додаванням протектору природних фенолів, значно інтенсифікує екстракцію та запобігає втраті фенольних сполук в її умовах. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601