Спосіб переробки рослинної сировини

1. Спосіб переробки рослинної сировини, що включає екстрагування висушеної рослинної сировини рідким екстрагентом шляхом баротермічної обробки в герметичній екстракційній установці при певних температурі й тиску з розділенням на тверду й рідку фракції, виділенням екстракту, сушінням та одержанням цільового продукту, який відрізняється тим, що переробку рослинної сировини проводять її муміфікацією, при якій екстракцію рослинної сировини здійснюють шляхом парорідинної обробки при температурі 105-200 °С і тиску до 0,5-10 атм., тривалість якої залежить від маси рослинної сировини й використовуваного екстрагенту, причому рослинну сировину розташовують угорі в герметичній екстракційній установці, відокремлюючи її від рідкого екстрагенту, що знаходиться внизу, при цьому до рослинної сировини додають підготовлений екстрагент у масовому співвідношенні 3-13:1, як екстрагент використовують спеціально підготовлену питну воду, що містить мікроелементи у вигляді солей металів, допустимих по нормах питної води, що включають, крім інших, обов'язково солі нікелю, кобальту й заліза, або використовують підготовлений водноспиртовий розчин на основі спеціально підготовленої питної води з водорозчинним органічним розчинником у концентрації 5-50 %, переважно спиртом або сумішшю спиртів із групи, допустимих у харчовій промисловості, після парорідинної обробки рослинної сировини її охолоджують у герметичній установці до температури навколишнього середовища, розгерметизовують, а потім проводять відділення рідкої від твердої фракції з наступним випарюванням рідкої фракції до 40-60 % вологості, отриманий екстракт змішують із сухою аналогічно вихідній або з іншою рослинною сировиною у співвідношенні 1:0,3-1:10 мас. %, потім проводять остаточне сушіння й здрібнювання до порошкоподібного стану, одержуючи муміфікова 2 (19) 1 3 32709 4 кої фракції від твердої, потім у рідку фракцію дохарчового спирту в масовому співвідношенні 1:1дають харчовий спирт до концентрації в діапазоні 1:5, після чого настоюють протягом 1-10 діб й відо10-50 об. %. кремлюють рідку фракцію. 12. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у тверду фракцію додають водно-спиртовий розчин Корисна модель відноситься до харчової промисловості, зокрема до способу переробки рослинної сировини, й може бути використана для виготовлення вітаміновмісного металоорганічного рослинного комплексу зі збереженням біологічно активних речовин натуральної сировини і його широкого спектру застосування будь-яким видам біооб'єктів (людині, тваринам, птахам, комахам, рослинам і ін.). Відомий спосіб одержання біологічно активної речовини, у якому водний або водно-спиртовий розчин органічних сполук, які мають реакційно активні групування, що здатні взаємодіяти між собою, піддають термічній обробці, наприклад, при 50-100°С у присутності кисню повітря й мікроелементів з наступним виділенням цільового продукту відомими методами [1]. Недоліком відомого способа є те, що він не забезпечує високої активності цільового продукту та його великої біологічної цінності. Відомий спосіб одержання препарату флавітекс [2], що включає обробку тирси деревини модрини 60 - 70% водним розчином етилового спирту при нагріванні, розпарювання екстракту, відділення смолистих речовин, нагрівання екстракту, кристалізацію, очищення з водного розчину етанолу в присутності активованого вугілля при нагріванні суміші до кипіння з наступним виділенням цільового продукту, о холодженням і відділенням осаду, що випав. Кінцевий продукт одержують у вигляді сухи х кристалів. Недоліком відомого способу є складність технологічного процесу, що вимагає складного обладнання. А екстракція водно-спиртовою сумішшю при високій температурі й тривалий час проведення процесу веде до втрат етанолу, а також неможливості одержання препарату із властивостями природного продукту. Використання тільки тирси модрини не дозволяє одержати препарат більш ніж із двох сполук - ДГК і кемцферола, що обмежує сферу використання способу. Найбільш близьким по технічній суті процесу до пропонованого є відомий спосіб одержання кормової добавки із грубої рослинної сировини [3], обраний як прототип, що передбачає додавання до грубої рослинної сировини екстрагенту у вигляді дистильованої води з наступним автоклавіруванням у закритій ємності й віджимом, у якому воду до сировини додають у масовому співвідношенні 10 - 13:1. Автоклавірування проводять при температурі 120 - 160°С и тиску 2 - 6атм. Потім сировину охолоджують до температури навколишнього середовища в герметичному стані, розгерметизують, після чого відокремлюють рідку фракцію з наступним її сушінням до 5 - 6% вологості протягом 3 - 5 днів. До недоліків відомого способу за прототипом варто віднести складність технологічного процесу й значну тривалість його проведення (до 5 днів), недостатню ефективність способу через використання екстрагента у вигляді тільки неполярного розчинника (дистильована вода), що не забезпечує екстракцію гідрофобних сполук, до групи яких належать різноманітні біологічно активні речовини. Внаслідок чого одержують низьку якість цільового продукту за рахунок відсутності в ньому вітамінів і біологічно активних речовин натуральної вихідної (початкової) сировини, що приводить до вузького діапазону застосування способу, низької продуктивності, а також до значних витрат електроенергії. Крім того, до недоліків способу відноситься також низький рівень екології технологічного процесу екстракції. В основу корисної моделі поставлене завдання вдосконалення способу переробки рослинної сировини, який за рахунок іншого технологічного процесу з новими операціями, іншими режимами й іншими використовуваними екстрагентами, забезпечує зменшення тривалості всього технологічного процесу за рахунок зменшення часу процесу сушіння, зменшення енерговитрат, зниження втрат цільового продукту й поліпшення його якості за рахунок муміфікації сировини й одержання збагаченого цільового продукту із властивостями натурального продукту шля хом більш глибокого витягу цінних компонентів із сировини та додаткового збагачення продукту вітамінами й мікроелементами, а також поширення використовуваної сировинної бази, що приводить до підвищення ефективності способу, його продуктивності й екологічності, розширенню діапазону застосування способу та його цільового продукту, прискорення часу його проведення, й значної економії електроенергії, а також підвищенню якості цільового продукту за рахунок поліпшення кількісної й біологічної цінності активних речовин. Таким чином, технічна задача, яка вирішується за допомогою пропонованого способу, полягає у розробці способу переробки рослинної сировини за ресурсозберігаючою технологією, цільовим продуктом якого є муміфікований готовий продукт - вітаміновмісний металоорганічний рослинний комплекс зі збереженням біологічно активних речовин натуральної початкової сировини, що має широкий спектр використання. Поставлена задача досягається тим, що у способі переробки рослинної сировини, що включає екстрагування висушеної рослинної сировини рідким екстрагентом шляхом баротермічної обробки в герметичній екстракційній установці при певних температурі й тиску с розподілом на тверду й рідку фракції, виділенням екстракту, сушінням та одержанням цільового продукту, відповідно до 5 32709 6 корисної моделі, переробку рослинної сировини після екстрагування рослинної сировини шляхом проводять її муміфікацією, при якій екстракцію баротермічної обробки водним екстрагентом, і рослинної сировини здійснюють шляхом паранаступної розгерметизації, провадять відділення рідкої фракції від твердої, потім у рідку фракцію рідинної обробки при температурі 105-200°С і тисдодають харчовий спирт до концентрації в діапаку до 0,5-10атм., тривалість якої залежить від маси зоні 10 - 50об.%; - у тверду фракцію додають водрослинної сировини й використовуваного екстрано-спиртовий розчин харчового спирту в масовому генту, причому рослинну сировину розташовують угорі в герметичній екстракційній установці, відоспіввідношенні 1:1 - 1:5, після чого настоюють протягом 1 - 10 доби й відокремлюють рідку фракцію. кремлюючи її від рідкого екстрагенту, що знахоУ результаті використання корисної моделі, диться внизу, при цьому, до рослинної сировини що заявляється, забезпечується одержання технідодають підготовлений екстрагент у масовому чного результату, який полягає в зменшенні триспіввідношенні 3 - 13:1, у якості екстрагента використовують спеціально підготовлену питну воду, валості всього технологічного процесу за рахунок зменшення часу процесу сушіння, зменшення що містить мікроелементи у вигляді солей металів, енерговитрат, зниження втрат цільового продукту допустимих по нормах питної води, що включають й поліпшення його якості за рахунок муміфікації крім інших, обов'язково солі нікелю, кобальту й сировини й одержання збагаченого цільового прозаліза, або використовують підготовлений водноспиртовий розчин на основі спеціально підготовдукту із властивостями натурального продукту шляхом більш глибокого витягу цінних компонентів леної питної води з водорозчинним органічним із сировини та додаткового збагачення продукту розчинником у концентрації 5 - 50%, переважно вітамінами й мікроелементами, а також поширення спиртом або сумішшю спиртів із групи, допустимих використовуваної сировинної бази. у харчовій промисловості, після пара-рідинної обробки рослинної сировини її охолоджують у гермеПропонований спосіб переробки рослинної сировини не вимагає складного обладнання й викотичній установці до температури навколишнього ристовує стандартні відомі в промисловості техносередовища, розгерметизують, а потім провадять логічні процеси та пристрої. відділення рідкої від твердої фракції з наступним Цільовим продуктом, який одержують у ревипарюванням рідкої фракції до 40 - 60% вологості, отриманий екстракт змішують із сухою аналогізультаті здійснення способу переробки рослинної сировини, є вітаміновмісний металоорганічний чно вихідній або з іншою рослинною сировиною у рослинний комплекс зі збереженням біологічно співвідношенні 1:0,3 - 1:10мас.%, потім провадять активних речовин натуральної вихідної (початкоостаточне сушіння й здрібнювання до порошкопової) сировини. Для одержання цього цільового дібного стану, одержуючи муміфікований цільовий продукт - вітаміновмісний металоорганічний роспродукту можуть бути використані надземні й підземні частини рослин, водяні рослини, гриби, у линний комплекс зі збереженням біологічно активтому числі їхні похідні, що є у великої кількості, які них речовин натуральної сировини. містять цінні компоненти, у тому числі біологічно Крім того, в окремих випадках виконання проактивні, та багаті вітамінами й мікроелементами. понований спосіб переробки рослинної сировини характеризується наступними ознаками: - вихідну Наприклад: сіно люцерни, конюшини, трава споришу, мати й мачухи , пустирника, квіти ромашки, рослинну сировину до екстракції попередньо полисти дуба, бруньки сосни, бутони квітів софори дрібнюють до розміру часток, не більше 5мм; - як японської й ін., або їхні суміші, або груба рослинна рослинну сировину використовують надземні і підсировина. Можуть бути використані також гриби, земні частини рослин, водяні рослини, гриби, у тому числі їхні частини й похідні; - як рослинну водорості, їхні частини й похідні: тирса деревини, міцелій і ін. Це значно розширює можливості асорсировину використовують гр убу рослинну сировитименту початкової сировинної бази та, внаслідок ну; - остаточне сушіння готового вітаміновмісного цього, одержання різноманітних цінних цільових металоорганічного комплексу здійснюють у попепродуктів. редньо нагрітому примусовому потоці повітря; остаточне сушіння готового вітаміновмісного меПриклади здійснення пропонованого способу переробки рослинної сировини. талоорганічного комплексу здійснюють при темпеПриклад 1. У якості екстрагенту використовуратурі навколишнього середовища; - рідку фракють питну спеціально підготовлену воду, що місцію екстракту суша ть до стану порошку вологістю тить мікроелементи у вигляді солей металів, допу3-6%; - остаточне сушіння рідкої фракції екстракту здійснюють до смолоподібного стану 7 - 40% волостимих по нормах питної води, що включає, крім інших, обов'язково солі нікелю, кобальту, заліза. гості; - випарювання рідкої фракції екстракту проПри цьому, може бути використана будь-яка виводять під вакуумом до концентрації сухих речощевказана рослинна сировина або її суміші. Попевин 40 - 60 мас. %, і подальшої розгерметизації, редньо, до екстракції, суху, зі зниженою вологістю при цьому, конденсат, що утворюється, збагачують водорозчинними солями й використовують початкову рослинну сировину, наприклад, одного або декількох видів, попередньо подрібнюють до повторно як додатковий екстрагент при екстрагурозміру часток, не більше 5мм. Підготовлену росванні вихідної рослинної сировини; - після екстралинну сировину завантажують в герметичну екстгування рослинної сировини шляхом баротермічракційну установку - автоклав з ємністю, яка відної обробки водним екстрагентом і наступної розгерметизації, в оброблену рослинну сировину повідає масі, що завантажується, та розташовують сировину зверху на решітку, яку далі заливають додають харчовий спирт до концентрації в діапавищевказаним рідким екстрагентом в масовому зоні 10 - 50об.%, після чого настоюють протягом 1 співвідношенні 3 - 13:1, наприклад, спеціально - 10 доби й розділяють на тверду й рідку фракції; 7 32709 8 підготовленою питною водою, що містить мікроІнші можливі приклади виконання пропоноваелементи у вигляді солей металів, допустимих по ного способу переробки рослинної сировини навенормах питної води, що включають крім інших, дені в додаткових пунктах формули корисної мообов'язково солі нікелю, кобальту й заліза, яка делі. знаходиться внизу. Далі проводять екстракцію При здійсненні пропонованого способу можна рослинної сировини шляхом пара-рідинної обрободержувати не тільки готовий сухий цільовий проки, яку здійснюють відомими методами із заданидукт - вітаміновмісний металоорганічний рослинний комплекс зі збереженням біологічно активних ми режимами: в діапазоні температури 105-200°С і речовин натуральної сировини (за п.1 формули), тиску до 0,5-10атм., тривалість якої залежить від але й готові проміжні продукти на різних технологімаси рослинної сировини й використовуваного чних стадіях: сухий порошок чистого екстракту (за екстрагенту. Після пара-рідинної обробки рослинп.7 формули), екстракт смоловидного стану (за п.8 ної сировини її охолоджують в автоклаві до температури навколишнього середовища, розгермеформули), водно-спиртовий розчин екстракту (за п.12 формули), а також тверду фракцію, яку можна тизують, а потім проводять відділення рідкої від використовува ти на корм тваринам або птахам. твердої фракції шляхом віджиму з наступним виОтриманий цільовий продукт або вищевказані парюванням рідкої фракції до 40-60% вологості у проміжні продукти можна використовувати як біовакуумно-випарній установці або сушильній шафі. Отриманий екстракт не досушують до кінця, а змілогічно активні добавки до різних препаратів, наприклад, харчовим добавкам, харчовим припрашують із сухою аналогічно вихідній або з іншою вам для поліпшення смакових властивостей, або рослинною сировиною у співвідношенні 1:0,3за косметичним призначеним, будь-яким видам 1:10мас.%, що дозволяє збагатити сировину вітабіологічних об'єктів (людині, тваринам, птахам, мінами й мікроелементами, частково втраченими під час екстракції, та зберегти біологічно активні комахам, рослинам і ін.), а отриману тверду фракцію - як кормову добавку. речовини натуральної вихідної сировини. Це також Як видно із прикладів здійснення пропоновазначно прискорює процес сушіння, який складає ного способу переробки рослинної сировини, можвід 2-х до 5 годин, і зменшує витрати на електрона використовувати різний вид екстрагента (спеціенергію. Потім провадять остаточне сушіння й здрібнювання до порошкоподібного стану, одерально підготовлену питну воду або водорозчинний органічний розчинник на основі цієї води) з одержуючи муміфікований готовий продукт - вітаміновжанням однакового технічного результату, а також місний металоорганічний рослинний комплекс. будь-яку вихідн у рослинну сировину, що дозволяє При цьому, залежно від заданої мети, остаточне максимально розширити функціональні можливоссушіння вітаміновмісного металоорганічного комплексу проводять у попередньо нагрітому примуті способу й одержувати різні вітаміновмісні металоорганічні рослинні комплекси зі збереженням совому потоці повітря або проводять при темперабіологічно активних речовин натуральної сировини турі навколишнього середовища. для їхнього використання будь-яким видам біолоПриклад 2. У якості екстрагента використовугічних об'єктів (людині, тваринам, птахам, комають підготовлений водно-спиртовий розчин на основі спеціально підготовленої питної води, що хам, рослинам). Заявлений спосіб переробки рослинної сиромістить мікроелементи у вигляді солей металів, вини, в порівнянні із прототипом, має ресурсозбедопустимих по нормах питної води, що включає рігаючу те хнологію та дозволяє підвищити ефеккрім інших, обов'язково солі нікелю, кобальту, зативність і продуктивність технологічного процесу, ліза з водорозчинним органічним розчинником при концентрації 5-50%, переважно спиртом або суміприскорити час його проведення (більш, ніж у 20 разів), забезпечити значну економію електроенершшю спиртів із групи, що допускають у харчовій гії (в 10 - 20 разів), а також розширити діапазон промисловості. Спосіб здійснюють аналогічно призастосування способу й підвищити якість цільового кладу 1 при використанні будь-якої вищевказаної продукту за рахунок його збагачення вітамінами й рослинної сировини, включаючи процес екстрагування. мікроелементами. Одержуваний у результаті здійснення запропонованого способу переробки росПісля екстрагування рослинної сировини шлялинної сировини цільовий муміфікований продукт хом баротермічної обробки водним екстрагентом і вітаміновмісний металоорганічний рослинний комнаступної розгерметизації, в оброблену рослинну плекс із властивостями натурального продукту, що сировину додають водорозчинний органічний розчинник при концентрації 5-50%, переважно спирт містить біологічно активні компоненти, може знайти застосування не тільки в харчовій, але й у парабо суміш спиртів із групи, що допускають у харфумерній, косметичній і фармацевтичній промисчовій промисловості. Потім настоюють протягом 1ловості. 10 доби й розділяють на тверду й рідку фракції. По даній корисній моделі проведені випробуАбо після екстрагування рослинної сировини шляхом баротермічної обробки водним екстрагентом, і вання, що підтвердили одержання очікуваного технічного результату й позитивного ефекту. Пронаступної розгерметизації провадять відділення понований спосіб може бути рекомендований для рідкої фракції від твердої, потім у рідку фракцію широкого застосування у практиці. додають харчовий спирт у діапазоні концентрації Джерела інформації. від 10 до 50об.%. Сушіння проводять при температурі навколишнього середовища, з наступним 1. Авторское свидетельство СССР №459476, М.Кл. С 07 G 17/00, заявл. 04.01.1973, опубл. виділенням цільового продукту як сказано у при05.02.1975. Бюл.№5. кладі 1 відомими методами. 9 32709 10 2. Патент RU №2236863 С1, М.Кл. А 61 К 3. Авторское свидетельство SU №1662471 А1, 35/78, заявл. 22.08.2003, опубл.27.09.2004. Бюл. М.Кл. А 23 К 1/12, заявл. 29.12.1988, опубл. №№27. 15.07.1991. Бюл. №26 (прототип). Комп’ютерна в ерстка А. Крижанівський Підписне Тираж 26 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