AGRIS - 

2023

Скребец, Татьяна Эдуардовна | Ивахнов, Артем Дмитриевич | Репина, Валерия Ивановна

Сверхкритический диоксид углерода, являясь неполярным растворителем, хорошо зарекомендовал себя в качестве экстрагента для извлечения неполярных соединений из растительных материалов. Однако использование сорастворителей, усиливающих полярные свойства СО2 в сверхкритическом состоянии, в значительной степени расширяет возможности его применения для экстракции. Древесная зелень, в частности, еловая, содержит большое количество полезных веществ различной степени полярности, для которых экстракция является одним из основных методов извлечения. В работе проведена экстракция еловой хвои сверхкритическим диоксидом углерода с добавками спиртов в качестве сорастворителей с целью извлечения хлорофиллов и каротиноидов. Содержание пигментов в образце, полученном исчерпывающей экстракцией по Сокслету этанолом (изопропанолом), составило для каротиноидов 0.025 мг/г, для хлорофиллов 0.3 мг/г. Сверхкритическую экстракцию пигментов проводили в экстракторе MV-10ASFE производства Waters, (США) при температурах 60 °С и 80 °С, варьируя давление от 100 атм до 300 атм, концентрацию сорастворителя – от 0 до10%, продолжительность экстракции – от 10 до 60 мин. Анализ экстрактов на каротиноиды и хлорофиллы осуществляли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на приборе LC-30 «Nexera» (Shimadzu), Япония. Установлено, что сверхкритический СО2 при максимальных значениях параметров процесса способен извлекать в три раза больше каротиноидов, чем хлорофиллов. Добавка сорастворителей практически не влияет на количество извлекаемых каротиноидов, в то время как содержание хлорофиллов в экстракте может быть увеличено в 4–7 раз при использовании этанола и в 3–4 раза при добавке изопропанола. | Supercritical carbon dioxide, being a non-polar solvent, has proven itself well as an extractant for the extraction of non-polar compounds from plant materials. However, the use of co-solvents that enhance the polar properties of the SO2 in the supercritical state greatly enhances its use for extraction. Wood greens, in particular spruce, contain a large number of useful substances of varying polarity, for which extraction is one of the main extraction methods. Spruce needles were extracted with supercritical carbon dioxide with alcohol additives as co-solvents to extract chlorophylls and carotenoids. The pigment content of the sample obtained by exhaustive Soxhlet extraction with ethanol (isopropanol) was 0.025 mg/g for carotenoids, 0.3 mg/g for chlorophylls. Supercritical pigment extraction was carried out in a Waters MV-10ASFE extractor (USA) at temperatures of 60 °C and 80 °C, varying in pressure from 100 at to 300 at, co-solvent concentration from 0 to 10%, extraction duration from 10 to 60 minutes. Analysis of extracts for carotenoids and chlorophyll was carried out by high-performance liquid chromatography on LC-30 “Nexera” (Shimadzu), Japan. It has been found that supercritical SO2 at maximum process parameters is capable of extracting three times more carotenoids than chlorophylls. The addition of co-solvents has little or no effect on the amount of carotenoids recovered, while the chlorophyll content of the extract can be increased 4–7 times with ethanol and 3–4 times with iso-propanol.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Габибуллаева, Лейла Ахмедовна | Рамазанов, Арсен Шамсудинович

Nigella sativa L. is an annual herbaceous plant grown not only as an ornamental plant, but also has been used in folk medicine. N. sativa seeds are a source of biologically active substances. This paper provides an analysis of the quantitative content of fatty acids in samples of various ecological and geographical origin. It is shown that seeds grown in Dagestan are characterized by a relatively high content of fatty oil. The characteristics of the qualitative and quantitative composition of fatty acids, depending on their origin, are given. The highest content of linoleic and stearic fatty acids was found in the sample from Egypt. Palmitic acid was the highest in the sample from Saudi Arabia, and oleic acid was the highest in the sample from Azerbaijan. The revealed differences in the fat content are of great importance, since samples for breeding purposes can be selected on their basis. In particular, the sample from Azerbaijan showed relatively high levels of oleic acid, which generally contributes to the increase in the antioxidant activity of vegetable oil and lengthens of the keeping period. | Чернушка посевная (Nigella sativa L.) – однолетнее травянистое растение, выращиваемое не только как декоративное, но и издавна используемое в народной медицине. Семена N. sativa являются источником биологически активных веществ. В данной работе приводится анализ количественного содержания жирных кислот у образцов различного эколого-географического происхождения. Показано, что семена, выращенные в Дагестане, характеризуются сравнительно высоким содержанием жирного масла. Приводится характеристика качественного и количественного состава жирных кислот в зависимости от их происхождения. Установлено наиболее высокое содержание линолевой и стеариновой жирных кислот у образца из Египта. Содержание пальмитиновой кислоты оказалась наиболее высоким у образца из Саудовской Аравии, а олеиновой – у образца из Азербайджана. Выявленные различия в содержании жирных кислот имеют большое значение, поскольку на их основе могут быть отобраны образцы для селекционных целей. В частности, у образца из Азербайджана обнаружены сравнительно высокие показатели олеиновой кислоты, которые в целом способствуют повышению антиоксидантной активности растительного масла и удлиняют срок хранения.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Скребец, Татьяна Эдуардовна | Ивахнов, Артем Дмитриевич | Репина, Валерия Ивановна

Supercritical carbon dioxide, being a non-polar solvent, has proven itself well as an extractant for the extraction of non-polar compounds from plant materials. However, the use of co-solvents that enhance the polar properties of the SO2 in the supercritical state greatly enhances its use for extraction. Wood greens, in particular spruce, contain a large number of useful substances of varying polarity, for which extraction is one of the main extraction methods. Spruce needles were extracted with supercritical carbon dioxide with alcohol additives as co-solvents to extract chlorophylls and carotenoids. The pigment content of the sample obtained by exhaustive Soxhlet extraction with ethanol (isopropanol) was 0.025 mg/g for carotenoids, 0.3 mg/g for chlorophylls. Supercritical pigment extraction was carried out in a Waters MV-10ASFE extractor (USA) at temperatures of 60 °C and 80 °C, varying in pressure from 100 at to 300 at, co-solvent concentration from 0 to 10%, extraction duration from 10 to 60 minutes. Analysis of extracts for carotenoids and chlorophyll was carried out by high-performance liquid chromatography on LC-30 “Nexera” (Shimadzu), Japan. It has been found that supercritical SO2 at maximum process parameters is capable of extracting three times more carotenoids than chlorophylls. The addition of co-solvents has little or no effect on the amount of carotenoids recovered, while the chlorophyll content of the extract can be increased 4–7 times with ethanol and 3–4 times with iso-propanol. | Сверхкритический диоксид углерода, являясь неполярным растворителем, хорошо зарекомендовал себя в качестве экстрагента для извлечения неполярных соединений из растительных материалов. Однако использование сорастворителей, усиливающих полярные свойства СО2 в сверхкритическом состоянии, в значительной степени расширяет возможности его применения для экстракции. Древесная зелень, в частности, еловая, содержит большое количество полезных веществ различной степени полярности, для которых экстракция является одним из основных методов извлечения. В работе проведена экстракция еловой хвои сверхкритическим диоксидом углерода с добавками спиртов в качестве сорастворителей с целью извлечения хлорофиллов и каротиноидов. Содержание пигментов в образце, полученном исчерпывающей экстракцией по Сокслету этанолом (изопропанолом), составило для каротиноидов 0.025 мг/г, для хлорофиллов 0.3 мг/г. Сверхкритическую экстракцию пигментов проводили в экстракторе MV-10ASFE производства Waters, (США) при температурах 60 °С и 80 °С, варьируя давление от 100 атм до 300 атм, концентрацию сорастворителя – от 0 до10%, продолжительность экстракции – от 10 до 60 мин. Анализ экстрактов на каротиноиды и хлорофиллы осуществляли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на приборе LC-30 «Nexera» (Shimadzu), Япония. Установлено, что сверхкритический СО2 при максимальных значениях параметров процесса способен извлекать в три раза больше каротиноидов, чем хлорофиллов. Добавка сорастворителей практически не влияет на количество извлекаемых каротиноидов, в то время как содержание хлорофиллов в экстракте может быть увеличено в 4–7 раз при использовании этанола и в 3–4 раза при добавке изопропанола.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Скребец, Татьяна Эдуардовна | Ивахнов, Артем Дмитриевич | Маматмуродов, Хуршед Бегмахмудович

Cherry cake berries, which is a waste of liquor production, contain biologically active substances, including lipids, which are not extracted by ethanol in the main production. Supercritical carbon dioxide is a good extractant for such compounds. By method of full factor experiment using rotatable uniform-plan of the second order, process of optimization of extraction of cherry oil from processed berries by method of supercritical fluid extraction with carbon dioxide was carried out. During planning, the pressure of 250 atm, temperature of 60 °C, hydraulic module 25 are selected as the main levels. To increase the accuracy of optimization, additional coefficients are sequentially included based on the Fisher test not increasing. Analysis of the regression equation made it possible to establish optimal process parameters: temperature 70 °C, pressure 350 atm, hydraulic module 33 at oil yield 1.4% (extraction degree 85%). The relative model error was 1%. Acid, iodine, ether numbers, saponification number, as well as organoleptic indices are determined for the obtained product. The obtained product is enriched with triacylglycerides, free fatty acids and low-molecular organic acids and contains a small amount of unsaturated higher carboxylic acids compared to oil isolated by extraction in a Soxlet apparatus with hexane. | Жмых ягод черемухи, являющийся отходом ликероводочного производства, содержит в своем составе биологически активные вещества, в том числе липиды, не извлекаемые этанолом в основном производстве. Сверхкритический диоксид углерода является хорошим экстрагентом для подобных соединений. Методом полного факторного эксперимента с использованием ротатабельного униформ-плана второго порядка проведен процесс оптимизации извлечения масла черемухи из переработанных ягод методом сверхкритической флюидной экстракции диоксидом углерода. При планировании в качестве основных уровней выбраны давление 250 атм, температура 60 °С, гидромодуль 25. Для увеличения точности оптимизации проведено последовательное включение дополнительных коэффициентов на основании невозрастания критерия Фишера. Анализ уравнения регрессии позволил установить оптимальные параметры процесса: температура 70 °С, давление 350 атм, гидромодуль 33 при выходе масла 1.4% (степень извлечения 85%). Относительная ошибка модели составила 1%. Для полученного продукта определены кислотное, йодное, эфирное числа, число омыления, а также органолептические показатели. Полученный продукт обогащен триацилглицеридами, свободными жирными кислотами и низкомолекулярными органическими кислотами и содержит незначительное количество непредельных высших карбоновых кислот по сравнению с маслом, выделенным экстракцией в аппарате Сокслета гексаном.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2018

Ивахнов, Артём Дмитриевич | Садкова, Кристина Сергеевна | Собашникова, Алина Сергеевна | Скребец, Татьяна Эдуардовна | Богданов, Михаил Владиславович

Comparative researches of ways of oil extraction from the fulfilled fruits of cloudberries (Rubus chamaemorus) with application of hexane and supercritical carbon dioxide as solvents are executed. Optimization is performed and optimum conditions of supercritical fluid extraction of oil are defined with use of central composite design of 2nd order. Pressure of carbon dioxide of 350 atm, temperature 85 °C, duration of extraction of 80 min are the optimum conditions of carrying out of the process. The yield of oil is 9.0%. Quality key indicators of the received oil were defined. The difference between the oil received by the SKF-CO2 method and the oil received by hexane extraction consists in improvement of organoleptic properties, the raised share of the combined fatty acids at decrease of a share of the free acids and high content of unsaturated fatty acids. It is shown that supercritical carbon dioxide can be an alternative to the hydrocarbons which are traditionally used for these purposes. | Выполнены сопоставительные исследования способов выделения масла из отработанных плодов морошки (Rubus chamaemorus) с применением в качестве растворителей гексана и сверхкритического диоксида углерода. Проведена оптимизация и определены оптимальные условия сверхкритической флюидной экстракции масла с использованием ротатабельного композиционного униформ-плана 2-го порядка. Оптимальными условиями проведения процесса являются давление диоксида углерода 350 атм, температура 85 °С, продолжительность экстракции 80 мин. Выход масла составляет 9.0%. Определены основные показатели качества получаемого масла и его жирнокислотный состав. Отличие масла, полученного методом СКФЭ-СО2, от масла, получаемого экстракцией гексаном, заключается в улучшении органолептических свойств, повышенной доле связанных жирных кислот при уменьшении доли свободных кислот и большим содержанием ненасыщенных жирных кислот. Показано, что сверхкритический диоксид углерода может являться альтернативой традиционно используемым для этих целей углеводородам.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2017

Рамазанов

Объектом исследования являлись косточки винограда технического сорта Ркацители, выращенного в Дербентском районе и переработанного в сентябре 2016 года на Дербентском коньячном комбинате Республики Дагестан.Целью настоящего исследования являлось получение масла сверхкритической флюидной экстракцией диоксидом углерода из косточек винограда сорта Ркацители, определение показателей качества и содержания жирных кислот в виноградном масле методом газожидкостной хроматографии с масс-селективным детектированием.Определены оптимальные условия для получения высококачественного нерафинированного виноградного масла для пищевой и фармацевтической промышленности из косточек винограда сорта Ркацители CO2-экстракцией: температура 30 °С, давление диоксида углерода 350 атм., время 60 мин. В этих оптимальных условиях выход масла составил 13,5%.Показано, что масло из косточек винограда сорта Ркацители содержит незаменимых полиненасыщенных жирных кислот более 88%, токоферолов – 292 мг %, каротиноидов – 4,4 мг % и хлорофиллов – 5,9 мг %. | The object of the study were grape seeds technical Rkatsiteli grown in the Derbent district and revised in September 2016 on Derbent cognac plant in the Republic of Dagestan.The purpose of this study was to obtain oil by supercritical fluid extraction with carbon dioxide from grape Rkatsiteli and the determination of the quality and content of fatty acids in grape oil by gas-liquid chromatography with mass-selective detection.The optimal conditions for obtaining high-quality unrefined grape oil for the food and pharmaceutical industry from grape seeds of the grade Rkatsiteli by CO2 extraction were determined: temperature 30 °С, pressure of carbon dioxide 350 atm., time 60 minutes. Under these optimal conditions, the predicted oil yield was 13.5%.It is shown that the oil from the seeds of grapes of Rkatsiteli variety contains irreplaceable polyunsaturated fatty acids more than 88%, tocopherols 292 mg%, carotenoids 4.4 mg% and chlorophylls 5.9 mg%.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2017

Попова

The purpose of this work is to investigate the influence of supercritical fluid extraction parameters and the quality of the feedstock on the yields of pigments from the Led Flyweed. As a method of extracting the target components, supercritical fluid extraction was used. To quantify the target components, spectrophotometric and chromatographic methods were used, antioxidant activity was determined on the anti-oxidant activity analyzer «Blizar». Comparison of the conditions for the isolation of chlorophylls and carotenoids of Ledum palustre (Ledum palustre) when using supercritical carbon dioxide and ethyl alcohol as extractants is compared. The parameters of supercritical fluid extraction for obtaining extracts enriched with one or both pigments are determined. It is established that the variation of the pressure and temperature of the fluid, the duration of processing and the moisture content of the raw material allows one to extract extracts enriched with one or both extractable pigments. The optimum amount of ethanol used as cosolvent is 5 volume% and is necessary and sufficient for efficient extraction of pigments by supercritical CO2. The data obtained are significant for the pharmaceutical, food and perfume and cosmetic industries, where natural dyes and antioxidants are required. The problem of developing their production and isolation is solved. Technologies are being developed for obtaining pigments from plants, which were previously widely used for the manufacture of medicines. | Цель данной работы – исследование влияния параметров сверхкритической флюидной экстракции и качества исходного сырья на выходы пигментов из багульника болотного. В качестве метода извлечения целевых компонентов применялась сверхкритическая флюидная экстракция. Для количественного определения целевых компонентов применялись спектрофотометрический и хроматографический методы, антиоксидантная активность определялась на анализаторе антиоксидантной активности «Близар». Проведено сопоставление условий выделения хлорофиллов и каротиноидов багульника болотного (Lédum palústre) при применении в качестве экстрагентов сверхкритического диоксида углерода и этилового спирта. Определены параметры сверхкритической флюидной экстракции для получения экстрактов, обогащенных одним или обоими пигментами. Установлено, что варьирование давления и температуры флюида, продолжительности обработки и влажности сырья позволяет получать экстракты, обогащенные одним или обоими извлекаемыми пигментами. Оптимальное количество этанола, используемого в качестве сорастворителя, составляет 5 объемн.% и является необходимым и достаточным для эффективной экстракции пигментов сверхкритическим СО2. Полученные данные значимы для фармацевтической, пищевой и парфюмерно-косметической промышленности, где требуются натуральные красители и антиоксиданты. В работе решается задача разработки их получения и выделения. Разрабатываются технологии получения пигментов из растений, которые ранее широко применялись для изготовления лекарственных препаратов.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2017

Попова

Цель данной работы – исследование влияния параметров сверхкритической флюидной экстракции и качества исходного сырья на выходы пигментов из багульника болотного. В качестве метода извлечения целевых компонентов применялась сверхкритическая флюидная экстракция. Для количественного определения целевых компонентов применялись спектрофотометрический и хроматографический методы, антиоксидантная активность определялась на анализаторе антиоксидантной активности «Близар». Проведено сопоставление условий выделения хлорофиллов и каротиноидов багульника болотного (Lédum palústre) при применении в качестве экстрагентов сверхкритического диоксида углерода и этилового спирта. Определены параметры сверхкритической флюидной экстракции для получения экстрактов, обогащенных одним или обоими пигментами. Установлено, что варьирование давления и температуры флюида, продолжительности обработки и влажности сырья позволяет получать экстракты, обогащенные одним или обоими извлекаемыми пигментами. Оптимальное количество этанола, используемого в качестве сорастворителя, составляет 5 объемн.% и является необходимым и достаточным для эффективной экстракции пигментов сверхкритическим СО2. Полученные данные значимы для фармацевтической, пищевой и парфюмерно-косметической промышленности, где требуются натуральные красители и антиоксиданты. В работе решается задача разработки их получения и выделения. Разрабатываются технологии получения пигментов из растений, которые ранее широко применялись для изготовления лекарственных препаратов. | The purpose of this work is to investigate the influence of supercritical fluid extraction parameters and the quality of the feedstock on the yields of pigments from the Led Flyweed. As a method of extracting the target components, supercritical fluid extraction was used. To quantify the target components, spectrophotometric and chromatographic methods were used, antioxidant activity was determined on the anti-oxidant activity analyzer «Blizar». Comparison of the conditions for the isolation of chlorophylls and carotenoids of Ledum palustre (Ledum palustre) when using supercritical carbon dioxide and ethyl alcohol as extractants is compared. The parameters of supercritical fluid extraction for obtaining extracts enriched with one or both pigments are determined. It is established that the variation of the pressure and temperature of the fluid, the duration of processing and the moisture content of the raw material allows one to extract extracts enriched with one or both extractable pigments. The optimum amount of ethanol used as cosolvent is 5 volume% and is necessary and sufficient for efficient extraction of pigments by supercritical CO2. The data obtained are significant for the pharmaceutical, food and perfume and cosmetic industries, where natural dyes and antioxidants are required. The problem of developing their production and isolation is solved. Technologies are being developed for obtaining pigments from plants, which were previously widely used for the manufacture of medicines.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2013

Ивахнов, Артём Дмитриевич | Скребец, Татьяна Эдуардовна | Богданов, М. В. | Боголицын, Константин Григорьевич

Comparative researches of ways of allocation of oil from rape (Canola) seeds with application hexane and supercritical carbon dioxide as solvents were executed. The main indicators of quality of received oil and its fat acids structure were defined. It was shown that supercritical carbon dioxide can be alternative to hydrocarbons traditionally used for these purposes. | Выполнены сопоставительные исследования способов выделения масла из семян рапса (Canola) с применением в качестве растворителей гексана и сверхкритического диоксида углерода. Определены основные показатели качества получаемого масла и его жирнокислотный состав. Показано, что сверхкритический диоксид углерода может являться альтернативой традиционно используемым для этих целей углеводородам.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2013

Ивахнов, Артём Дмитриевич | Скребец, Татьяна Эдуардовна | Богданов, М. В. | Боголицын, Константин Григорьевич

Comparative researches of ways of allocation of oil from rape (Canola) seeds with application hexane and supercritical carbon dioxide as solvents were executed. The main indicators of quality of received oil and its fat acids structure were defined. It was shown that supercritical carbon dioxide can be alternative to hydrocarbons traditionally used for these purposes. | Выполнены сопоставительные исследования способов выделения масла из семян рапса (Canola) с применением в качестве растворителей гексана и сверхкритического диоксида углерода. Определены основные показатели качества получаемого масла и его жирнокислотный состав. Показано, что сверхкритический диоксид углерода может являться альтернативой традиционно используемым для этих целей углеводородам.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation