Спосіб водно-спиртової екстракції рослинної сировини з використанням імпульсного ультразвуку

Спосіб водно-спиртової екстракції рослинної сировини під дією імпульсного ультразвуку з час 3 39788 Експериментально було визначено, що ефективними концентраціями етанолу для здійснення заявленого способу є 40-70%. Вибір співвідношення сировини до екстрагенту в межах 1:7-1:10 забезпечує ефективне вилучення БАР з сировини у процесі екстракції і є економічно доцільним. Збільшення співвідношення сировини до екстрагента понад 1:10 не призводить до значного зростання вмісту вилучених БАР і потребує невиправдано високих витрат екстрагенту. При зменшенні співвідношення сировини до екстрагенту нижче 1:7 процес екстракції не є ефективним, враховуючи поглинання екстрагенту сировиною. Авторами визначено оптимальний показник співвідношення маси сировини до площі поверхні випромінювача, який становить 3,2-5,3г/см 2. Саме при таких значеннях ультразвукова дія опромінювання охоплює весь об'єм реакційної маси і забезпечує найбільш ефективний процес екстракції з точки зору економічності та продуктивності перебігу процесу. Заявлена тривалість дії ультразвуку, що співпадає з часом екстракції, 3-4 години, забезпечує вичерпне вилучення БАР з сировини при здійсненні нового способу. Зменшення часу екстракції призводить до вилучення лише певної частини БАР. Збільшення часу екстракції є недоцільним з економічної точки зору, бо не призводить до підвищення виходу БАР. Сукупність параметрів заявленого способу є новою, не відомою з джерел інформації. Новий спосіб може бути відтворений в промислових умовах з використанням стандартного екстракційного та ультразвукового обладнання. Дана корисна модель відповідає критеріям новизни та промислової придатності. 4 Заявлений спосіб здійснюють наступним чином. Подрібнену до розміру часток 2,5-4,5мм суху рослинну сировину в необхідній кількості поміщують у екстрактор з водяною рубашкою для відведення зайвої кількості тепла, що виділяється під дією імпульсного ультразвуку, заливають заданою кількістю водного розчину етанолу 40-70% (об.) при співвідношенні сировини до екстрагенту 1:71:10. Після намочування сировини вводять ультразвуковий випромінювач до екстрактора і піддають екстраційну суміш дії імпульсного ультразвуку з часом дії імпульсів від 0,01 до 0,1 секунди та інтервалом між імпульсами від 0,01 до 0,1 секунди протягом 3-4 годин у залежності від виду сировини. Одержують рідкі екстракти з виходом 29-61% від вмісту БАР у сухій сировини. Корисна модель ілюструється прикладами. Приклад 1. У досліді 5,00г сухої трави кропиви собачої подрібненої до розміру часток 3-4мм, помістили у екстрактор з водяною рубашкою, залили 35,0мл 70% етанолу при співвідношенні сировина : екстрагент 1:7. Реакційну масу витримали 15 хвилин до повного намочування сировини. Випромінювач з площею випромінювання 0,95см 2 занурили у екстракційну суміш, яку піддавали дії імпульсного ультразвуку протягом 4 годин при інтенсивності ультразвуку 4,5Вт/см 2 та частоті 22кГц (час дії імпульсів 0,1 секунди та час між імпульсами 0,05 секунди). Для порівняння дослід ставили за тих же умов, проте без використання імпульсного ультразвуку. Ефективність екстракції оцінювали за кількісним виходом гідроксикоричних кислот та флавоноїдів спектрофотометрично (у перерахунку на хлорогенову кислоту при довжині хвилі 327нм та у перерахунку на рутин при довжині хвилі 408нм). Результати експерименту наведені у таблиці 1 Таблиця 1 Кількісний вихід гідроксикоричних кислот та флавоноїдів у залежності від часу та умов екстракції для трави кропиви собачої Умови екстракції З дією імпульсного ультразвуку Без дії імпульсного ультразвуку З дією імпульсного ультразвуку Без дії імпульсного ультразвуку 1,5 години 3 години 4 години Кількісний вихід гідроксикоричних кислот, г/100мл 0,092 0,13 0,14 0,046 0,060 0,067 Кількісний вихід флавоноїдів, г/100мл 0,019 0,027 0,029 0,0080 0,012 0,014 Аналіз даних табл.1 свідчить, що під впливом дії імпульсного ультразвуку вихід БАР збільшуєть ся принаймні вдвічі у порівнянні з варіантом досліду без використання імпульсного ультразвуку. При 4-х годинах дії імпульсного ультразвуку цей вихід на 109% вищий за вихід без дії імпульсного ультразвуку для гідроксикоричних кислот та на 107% вищий за вихід без дії імпульсного ультразвуку для флавоноїдів, тобто заявлений спосіб забезпечує інтенсифікацію процесу вилучення БАР. Приклад 2. У досліді 3,00г сухої трави хво ща польового подрібненої до розміру часток 2-3мм, помістили у екстрактор з водяною рубашкою, залили 21,0мл 50% етанолу при співвідношенні 1:7. Реакційну масу витримали 15 хвилин до повного намочування сировини. Випромінювач з площею випромінювання 0,95см 2 занурили у екстракційну суміш, яку піддавали дії імпульсного ультразвуку протягом 3х годин при інтенсивності імпульсного ультразвуку 4,5Вт/см 2 та частоті 22кГц (час дії імпульсів 0,1 секунди та час між імпульсами 0,1 секунди). Для порівняння дослід ставили за тих же умов, проте без використання імпульсного ультразвуку. Ефективність екстракції оцінювали за кількісним виходом гідроксикоричних кислот спектрофотометрич 5 39788 но (у перерахунку на хлорогенову кислоту при довжині хвилі 327нм). Результати експерименту на 6 ведені у таблиці 2. Таблиця 2 Кількісний вихід гідроксикоричних кислот у залежності від часу та умов екстракції для трави хвоща польового 1 година 2 години 3 години Кількісний вихід гідроксикоричних кислот, г/100мл 0,081 0,094 0,10 0,062 0,081 0,087 Умови екстракції З дією імпульсного ультразвуку Без дії імпульсного ультразвуку Аналіз даних табл.2 свідчить, що під впливом дії імпульсного ультразвуку вихід БАР збільшуєть ся у порівнянні з варіантом досліду без використання імпульсного ультразвуку. При 3-х годинах дії імпульсного ультразвуку цей вихід на 15% вищий за вихід без дії імпульсного ультразвуку, тобто заявлений спосіб забезпечує інтенсифікацію процесу вилучення БАР. Приклад 3. У досліді 5,00г сухого листа берези подрібненого до розміру часток 4-5мм, помістили у екстрактор з водяною рубашкою, залили 35,0 мл 40% етанолу при співвідношенні сировина : екстрагент 1:7. Реакційну масу витримали 15 хвилин до пов ного намочування сировини. Випромінювач з площею випромінювання 0,95см 2 занурили у екстракційну суміш, яку піддавали дії імпульсного ультразвуку протягом 3 годин при інтенсивності ультразвуку 4,5Вт/см 2 та частоті 22кГц (час дії імпульсів 0,1 секунди та час між імпульсами 0,05 секунди). Для порівняння дослід ставили за тих же умов, проте без використання імпульсного ультразвуку. Ефективність екстракції оцінювали за кількісним виходом гідроксикоричних кислот та флавоноїдів спектрофотометрично (у перерахунку на хлорогенову кислоту при довжині хвилі 327нм та у перерахунку на рутин при довжині хвилі 410нм). Результати експерименту наведені у таблиці 3. Таблиця 3 Кількісний вихід гідроксикоричних кислот та флавоноїдів у залежності від часу та умов екстракції для листа берези 1 година 2 години 3 години Кількісний вихід гідроксикоричних кислот, г/100мл 0,16 0,20 0,23 0,13 0,16 0,18 Кількісний вихід флавоноїдів, г/100мл 0,17 0,21 0,24 0,14 0,17 0,19 Умови екстракції З дією імпульсного ультразвуку Без дії імпульсного ультразвуку З дією імпульсного ультразвуку Без дії імпульсного ультразвуку Аналіз даних табл.3 свідчить, що під впливом дії імпульсного ультразвуку вихід БАР збільшуєть ся у порівнянні з варіантом досліду без використання імпульсного ультразвуку. При 3-х годинах дії імпульсного ультразвуку цей вихід на 28% вищий за вихід без дії імпульсного ультразвуку для гідроксикоричних кислот та на 26% вищий за вихід без дії імпульсного ультразвуку для флавоноїдів, тобто заявлений спосіб забезпечує інтенсифікацію процесу вилучення БАР. Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко Таким чином заявлено спосіб екстракції рослинної сировини водним розчином етанолу під дією імпульсного ультразвуку, який дозволяє значно інтенсифікувати процес екстракції забезпечуючи максимально можливе вичерпне вилучення БАР з сировини. Заявлений спосіб може бути відтворений в умовах хіміко-фармацевтичного виробництва з використанням стандартного обладнання. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601