Спосіб одержання масляного екстракту біологічно активних речовин і протеїнової кормової добавки з зеленої маси рослин

Спосіб одержання масляного екстракту біологічно активних речовин і протеїнової кормової до 36175 активних речовин: ліпіди і фосфоліпіди, пігменти (хлорофіли і каротиноїди), вітаміни, стероїди (бета-сітостерін, альфа-стігмастерін, колін), токофероли й інші біологічно активні речовини (вільні жирні кислоти, ненасичені жирні кислоти та ін.). Використання масляного екстракту в складі лікувальних і захисних кремів забезпечує поліпшення функціонального стана шкіри - підвищення її еластичності, збільшення тургора, зниження рН у середньому на 0,5 одиниць, а також посилення регенеруючи х властивостей шкіри - прискорення загоєння тріщин і ран на шкірному покрові. Креми на основі масляного екстракту мають бактерицидну і протизапальну дію, а також охороняють шкіру від променевих або радіаційних опіків. Спосіб пояснюється конкретними прикладами. Приклад 1. 1000 кг свіжоскошеної зеленої маси люцерни (вологість 80%) подрібнюють до розміру часток 2050 мм і пресують на пресі будь-якої конструкції, що забезпечує питомий тиск 0,08-0,1 МПа. У результаті утворюється 480 кг клітинного соку і 520 кг прес-залишку (вологість 70%). Прес-залишок підлягає сушці для одержання трав'яного борошна або йде на безпосереднє згодовування сільськогосподарським тваринам. рН клітинного соку додаванням 0,1 N розчину NaOH при перемішуванні доводиться до значення 7-7,5, після чого сік підлягає коагуляції. Коагуляція соку проводиться змішуванням його з перегрітим паром (температура 140°С, тиск 0,04 МПа) у паровому ежекторі. При цьому температура соку на виході ежектора становить 50-60°С. Коагуляція соку може проводитися в електромембранному коагуляторі безпосереднім пропусканням змінного електричного струму (щільність струму на мембранах 0,33-0,40 А/см 2) через сік, що проходить у міжмембранному просторі коагулятора. Температура соку на виході коагулятора 45-50°С. При цьому відбувається коагуляція субклітинних органел соку - хлоропластів, що містять мембранні (інтегральні і поверхневі білки), а також суму перерахованих вище біологічно активних речовин. Використання електромембранного способу коагуляції дозволяє знизити температуру нагріву соку, що сприяє зберіганню біологічно активних речовин. Отриманий коагулят соку пропускається через теплообмінник, де він охолоджується до температури 30°С. При цьому відбувається укрупнення часток коагулята з утворенням крупнодисперсної суспензії. Дисперсна фаза представляє собою конгломерати хлоропластів, що зкоагулювали. Отримана суспензія центрифугується (2200 g) для відділення осаду хлоропластової фракції й одержання частково депротеїнізованого соку, із якого надалі можна одержати концентрат водорозчинних (цитоплазматичних) білків. У результаті центрифугування отримується 50 кг пастоподібної хлоропластової фракції (вологість ~65%). Сушка хлоропластової фракції відбувається в розпилюючій сушарці (температура теплоносія 180°С, швидкість потоку теплоносія 58 м/с). Після сушки одержується 20,0 кг сухої порошкоподібної хлоропластової фракції. 20 кг сухої хлоропластової фракції поміщають в змішувач, куди повільно при перемішуванні додається олія соняшникова (Держстандарт 1129-73) у кількості 60 кг (співвідношення 1:3). Суміш нагрівається при активному перемішуванні до температури 45°С. Перемішування суміші при вказаній температурі відбувається протягом 60 хвилин. При цьому відбувається екстракція ліпофільних біологічно активних речовин із хлоропластової фракції в рідку (масляну) фазу. Утвориться 80 кг суспензії темно-зеленого кольору. Дисперсна фаза суспензії представляє собою частки хлоропластової фракції, що містять переважно протеїни. Суцільна (рідка) фаза представляє собою масляний екстракт біологічно активних речовин, екстрагованих із хлоропластової фракції. Кі-нематична в'язкість суспензії 17,0 сантистокс (сст). Суспензія центрифугується (2200 g) для відділення осаду хлоропластових протеїнів і одержання масляного екстракту біологічно активних речовин. У результаті центрифугування одержують 30 кг осаду і 50 кг масляного екстракту. Осад представляє собою концентрат кормових протеїнів, який додають в низькобілкові кормові продукти для підвищення їхньої біологічної цінності. Осад містить 33% білка. Масляний екстракт представляє собою темно-зелену рідину, що містить такі біологічно активні інгредієнти: Вміст, Біологічно активний компонент мг % Сума каратиноїдів 25,00 Сума хлорофілів 200,00 Фосфоліподи 0,15 Бета-сітостерін+альфа-стігмастерін 20,00 Холін 70,00 Токофероли 7,00 Вітамін К1 3,00 Приклад 2. Приклад 2 здійснюється аналогічно прикладу 1, тільки співвідношення суха хлоропластова фракція: соняшникова олія дорівнює 1:5. 20 кг сухої хлоропластової фракції поміщають в змішувач, куди повільно при перемішуванні добавляється олія соняшникова в кількості 100 кг. У результаті, утворюється 120 кг суспензії хлоропластової фракції в соняшниковій олії. Кінематична в'язкість суспензії 8,5 сст. У результаті центрифугування одержують 30 кг осаду і 90 кг масляного екстракту. Осад містить 31% білка. Масляний екстракт містить: Вміст, Біологічно активний компонент мг % Сума каратиноїдів 24,00 Сума хлорофілів 180,00 Фосфоліподи 0,13 Бета-сітостерін+альфа-стігмастерін 15,00 Холін 65,00 Токофероли 6,00 Вітамін К1 2,50 Приклад 3. Приклад 3 здійснюється аналогічно прикладу 1, тільки екстракція здійснюється при температурі суміші 50°С. Кінематична в'язкість суспензії 16,9 сст. Осад містить 32% білка. Масляний екстракт містить: 2 36175 29 кг осаду і 111 кг масляного екстракту. Осад містить 30% білка. Масляний екстракт містить: Біологічно активний компонент Вміст, мг % Сума каратиноїдів 20,00 Сума хлорофілів 160,00 Фосфоліподи 0,10 Бета-сітостерін+альфа-стігмастерін 15,00 Холін 57,00 Токофероли 5,70 Вітамін К1 2,45 Як видно з таблиці, знижується концентрація біологічно активних речовин у масляному екстракті за рахунок розведення його екстрагентом, що призводить до невиправданої перевитрати останнього. Приклад 7. Приклад 7 здійснюється аналогічно прикладу 1, тільки екстракція здійснюється при температурі суміші 40°С. Кінематична в'язкість суспензії 18,0 сст. Осадок містить 33% білка. Масляний екстракт містить: Біологічно активний компонент Вміст, м" % Сума каратиноїдів 15,00 Сума хлорофілів 100,00 Фосфоліподи 0,05 Бета-сітостерін+альфа-стігмастерін 10,00 Холін 50,00 Токофероли 6,00 Вітамін К1 2,80 Як видно з таблиці, зниження температури до 40°С призводить до істотного зменшення концентрації біологічно активних речовин у масляному екстракті. Приклад 8. Приклад 8 здійснюється аналогічно прикладу 1, тільки екстракція здійснюється при температурі суміші 55°С. Кінематична в'язкість суспензії 16,5 сст. Осад містить 33% білка. Масляний екстракт містить: Біологічно активний компонент Вміст, мг % Сума каратиноїдів 25,20 Сума хлорофілів 200,00 Фосфоліпіди 0,17 Бета-сітостерін+альфа-стігмастерін 20,00 Холін 70,00 Токофероли 7,00 Вітамін К 1 3,20 Збільшення температури до 55°С призводить до зростання ступеня екстракції суми біологічно активних речовин на 1,2%. Проте для цього необхідно збільшити витрати енергії для додаткового нагріву на 21%, що недоцільно. Таким чином, найбільш ефективно екстракція біологічно активних речовин із хлоропластової фракції в соняшникову олію протікає при співвідношенні хлоропластова фракція:екстрагент 1:3-1:5 (приклади 1, 2) і температурі 45-50°С (приклади 3, 4). При менших співвідношеннях хлоропластова фракція:екстрагент (приклад 5) різко зростає в'язкість суспензії, що призводить до невиправданого збільшення тривалості процесу і перевитрати енергії. При великих співвідношеннях хлоропластова фракція:екстрагент (приклад 6) концентрація біологічно активних речовин у масляному екстракті знижується за рахунок розведення його екстрагентом, а також невиправдано зростає витрата останнього. Біологічно активний компонент Вміст, мг % Сума каратиноїдів 25,00 Сума хлорофілів 202,00 Фосфоліподи 0,17 Бета-сітостерін+альфа-стігмастерін 20,00 Холін 70,00 Токофероли 7,00 Вітамін К1 3,00 Приклад 4. Приклад 4 здійснюється аналогічно прикладу 3, тільки екстракція здійснюється при температурі суміші 50°С. Кінематична в'язкість суспензії дорівнює 8,4 сст. Осад містить 30% білка. Масляний екстракт містить: Біологічно активний компонент Вміст, мг % Сума каратиноїдів 24,00 Сума хлорофілів 190,00 Фосфоліподи 0,14 Бета-сітостерін+альфа-стігмастерін 20,00 Холін 69,00 Токофероли 7,00 Вітамін К1 3,00 Приклад 5. Приклад 5 здійснюється аналогічно прикладу 1, тільки співвідношення суха хлоропластова фракція:соняшникова олія дорівнює 1:2. Т. ч. 20 кг сухої хлоропластової фракції поміщають в змішувач, куди повільно, при перемішуванні, додається олія соняшникова в кількості 40 кг. У результаті одержують 60 кг суспензії хлоропластової фракції в соняшниковій олії. Кінематична в'язкість отриманої суспензії дорівнює 81,6 сст. Внаслідок цього перемішування суспензії для досягнення зазначених у таблиці приклада концентрацій біологічно активних речовин, перемішування суспензії необхідно проводити протягом 180 хвилин, що істотно подовжує тривалість процесу екстракції. Крім того, істотно зростають енерговитрати на проведення процесу (перемішування, підтримка температури). У результаті центрифугування одержують 32 кг осаду і 28 кг масляного екстракту. Т. ч. при такому співвідношенні хлоропластова фракція:екстрагент знижується вихід масляного екстракту. Осад містить 34% білка. Масляний екстракт містить: Біологічно активний компонент Вміст, мг % Сума каратиноїдів 23,00 Сума хлорофілів 180,00 Фосфоліподи 0,14 Бета-сітостерін+альфа-стігмастерін 18,00 Холін 65,00 Токофероли 6,00 Вітамін К1 2,00 Крім того, як видно з таблиці, знижується ступінь екстракції біологічно активних речовин. Приклад 6. Приклад 6 здійснюється аналогічно прикладу 1, тільки співвідношення суха хлоропластова фракція:соняшникова олія дорівнює 1:6. Т. ч. 20 кг сухої хлоропластової фракції поміщають у змішувач, куди повільно, при перемішуванні, додається олія соняшникова в кількості 120 кг. У результаті одержують 140 кг суспензії хлоропластової фракції в соняшниковій олії. Кінематична в'язкість отриманої суспензії дорівнює 7,9 сст. У результаті центрифугування одержують 3 36175 При температурі 40°С (приклад 7) знижується ступінь екстракції біологічно активних речовин в олію. При температурі 55°С (приклад 8) відбувається перевитрата енергії на нагрів суспензії, що не супроводжується істотним зростанням ступеня екстракції біологічно активних речовин. Приклад 9. Приклад 9 здійснюється аналогічно прикладу 1, але в якості екстрагента використовується касторова олія (Держстандарт 18102-72). У результаті центрифугування отримують: 37 кг осаду і 53 кг масляного екстракту. Осад містить 34% білка. Масляний екстракт містить: Біологічно активний компонент Вміст, мг % Сума каратиноїдів 26,00 Сума хлорофілів 205,00 Фосфоліпіди 0,15 Бета-сітостерін+альфа-стігмастерін 21,00 Холін 70,00 Токофероли 8,00 Вітамін К1 3,50 При використанні в якості екстрагента касторової олії також досягається високий ступінь екстракції біологічно активних речовин із хлоропластової фракції. Поряд із касторовою олією можна використовувати також інші рослинні олії, наприклад, оливкову, кукур удзяну та ін. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4