СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАСЛЯНЫХ ЭКСТРАКТОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
METHOD FOR PRODUCTION OF OIL EXTRACTS FROM VEGETABLE RAW MATERIALS

Изобретение относится к пищевой, фармацевтической и косметической отраслям промышленности, может быть использовано для получения масляных экстрактов биологически активных веществ (БАВ) из растительного сырья, которые могут применяться в качестве пищевых добавок, непосредственно лекарственных средств для наружного и внутреннего применения, косметических средств.
Известен способ выделения биологически активных веществ из растительного сырья (патент РФ № 2141336, A61K 35/78, приоритет от 11.02.1999). Способ заключается в замачивании сырья растворителем, экстракции жирорастворимых биологически активных веществ с растворителем маслом; экстракцию биологически активных веществ проводят одновременно с механической дезинтеграцией растительного сырья. Недостатком данного способа является использование дорогостоящего оборудования.
Известны масляный экстракт растительного сырья и способ его получения (патент РФ № 2308476, С11В 1/10, A23D 9/00, приоритет 14.09.2004). Масляный экстракт растительного сырья на основе семян лопуха (Arctium) получают экстракцией рыжиковым маслом. Способ предусматривает измельчение семян лопуха (Arctium), экстракцию рыжиковым маслом и отделение масляного экстракта от твердой фазы. Недостатком этого способа является то, что в качестве экстрагента используют рыжиковое масло - довольно редкий экстрагент.
2
Известен способ получения масляных экстрактов из растительного сырья (патент РФ № 2315086, С11В 1/10, приоритет 02.05.2006). Получение масляного экстракта из растительного сырья включает измельчение, экстракцию и последующее разделение фаз. Растительное масло вводят в растительное сырье с помощью распыления и равномерного распределения по его поверхности с повторным измельчением и механическим отжимом полученной массы при давлении сжатия 50-85 кН/см и скорости нагружения 0,2-1,2 кН/см. Недостатком этого способа является сложность технологического процесса.
Известен способ получения масляных экстрактов из растительного сырья (патент РФ № 2109038, 6 С11В 1/10, С11В 9/02), взятый нами за прототип. Сушку растительного сырья ведут в естественных условиях при высоте слоя от 20 до 30 см, в качестве масла используют масло рафинированное, дезодорированное, а экстракцию проводят при температуре 50-60°С в течение 36-72 ч и соотношении сырья к маслу 1:3-1:10. Недостатком данного способа является длительный процесс экстракции.
Задачей заявленного изобретения является создание способа получения масляных экстрактов из растительного сырья и расширение ассортимента масляных экстрактов.
Техническим результатом изобретения является разработка способа получения масляных экстрактов, позволяющего сократить время экстракции для обеспечения сохранности экстрагируемых биологически активных веществ из растительного сырья.
Технический результат достигается следующим образом: способ получения масляных экстрактов предусматривает сушку, измельчение сырья, смачивание сырья растворителем, растирание смоченного сырья, экстракцию растительным маслом или животным жиром и отделение масляного экстракта от твердой фазы. При этом сушку растительного сырья осуществляют в инфракрасной сушилке до влажности, предусмотренной соответствующими статьями Государственной фармакопеи; измельчение проводят до размера частиц 100-200 мк; для смачивания используют растворитель, представляющий собой этиловый спирт 40° или 10% экстракт растительного сырья на этиловом спирте концентрации не ниже 40°; растирание смоченного сырья проводят в течение 15 минут; экстракцию растительным маслом или животным жиром проводят в ультразвуковой установке с частотой 37 кГц, температуре 50-55°С, в течение 3 ч при соотношении сырье:экстрагент - 1:5; масляный экстракт от твердой фазы отделяют центрифугированием.
Этиловый спирт 40° представляет собой 40%-ный водный раствор этилового спирта, который получают при смешивании 421 мл этилового спирта концентрации 95% и 607 мл воды (Государственная Фармакопея СССР, XI издание, стр.319, табл. № 4).
Сопоставляемый анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ получения масляных экстрактов отличается от известного введением новых технологических операций - смачивание и растирание, а также временем проведения экстракции. Это свидетельствует о соответствии предлагаемого решения критерию изобретения «новизна».
Данное изобретение направлено на получение масляных экстрактов из растительного сырья, представленного высушенными побегами, корой, цветками, листьями, плодами, почками, травой, корнями, семенами всех видов растительного сырья, собранных в соответствующие фазы развития и содержащих жирорастворимые биологически активные вещества.
Инфракрасная сушка, как технологический процесс, основана на том, что инфракрасное излучение определенной длины волны активно поглощается водой, содержащейся в сырье, но не поглощается тканью высушиваемого продукта, поэтому удаление влаги возможно при невысокой температуре (40-60°С), что позволяет практически полностью сохранить витамины, БАВ, естественный цвет, вкус и аромат подвергающегося сушке сырья. Кроме того, прошедшее такую сушку сырье стойко к развитию микрофлоры. Растительное сырье раскладывали на сетчатые поддоны, помещали в инфракрасную сушилку СКВ 04.00.000 с активной вентиляцией и проводили термообработку при температуре 45-50°С до влажности растительного сырья, предусмотренной соответствующими статьями Государственной фармакопеи.
При получении масляных экстрактов из растительного сырья существует проблема, связанная с низкой интенсивностью массообменных процессов между липофильными компонентами клеток растений и масляным экстрагентом. Повышение температуры способствует не только увеличению скорости экстрагирования, но и разложению термолабильных биологически активных веществ, поэтому при выборе технологических параметров проведения процесса особое внимание уделяли температурному режиму: процесс проводили при температуре 50-55°С. Увеличение степени измельчения также повышает скорость экстрагирования, поэтому для измельчения растительного сырья использовали дисковый истиратель с виброприводом, позволяющий получить частицы сырья с размером 100-200 мк. Для смачивания порошка из растительного сырья использовали растворитель, представляющий собой этиловый спирт 40° или 10% экстракт растительного сырья на этиловом спирте концентрации не ниже 40°. Опытным путем было установлено соотношение растворитель:сырье 1:10, время растирания - 15 минут. Технологическую операцию смачивания проводили для скорейшего проникновения экстрагента в сырье, для смачивания веществ, находящихся внутри клеток. Время смачивания зависит от скорости вытеснения воздуха из клетки, удерживаемого до тех пор, пока не произойдет его растворение в экстрагенте. При применении ультразвука имеет место звукокапиллярный эффект, который ускоряет вытеснение пузырьков воздуха и создает условия для их растворения. В результате процесс смачивания резко ускоряется и, соответственно, процесс экстракции тоже. При выборе времени проведения процесса учитывали то, что ультразвук значительно улучшает гидродинамические показатели процессов экстракции. Опытным путем были установлены оптимальные параметры проведения экстракции: соотношение сырье:экстрагент 1:5, температура проведения процесса - 50-55°С, время - 3 ч.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат, а именно: разработан способ получения масляных экстрактов, позволяющий сократить время экстракции для обеспечения сохранности экстрагируемых биологически активных веществ из растительного сырья.
Пример 1
К 0,1 кг плодов рябины сибирской, предварительно высушенной в инфракрасной сушилке, измельченных до размера частиц 100-200 мк, добавляют 10 мл этилового спирта 40° и растирают в течение 15 минут. В полученную массу вливают 0,5 кг подсолнечного масла и проводят экстракцию при температуре 55°С в течение 3 ч с последующим отделением масляного экстракта от твердой фазы центрифугированием.
Пример 2
К 0,1 кг плодов рябины сибирской, предварительно высушенной в инфракрасной сушилке, измельченных до размера частиц 100-200 мк, добавляют 10 мл 10% экстракта рябины на этиловом спирте концентрации 40° (10% экстракт рябины получают при настаивании в течение 7 дней 100 г порошка из плодов рябины в 900 г 40° этилового спирта) и растирают в течение 15 минут. В полученную массу вливают 0,5 кг жира нерпы и проводят экстракцию при температуре 55°С в течение 3 ч с последующим отделением масляного экстракта от твердой фазы центрифугированием.
Пример 3
К 0,1 кг молодых побегов можжевельника сибирского, предварительно высушенных в инфракрасной сушилке, измельченных до размера частиц 100-200 мк, добавляют 10 мл этилового спирта 40° и растирают в течение 15 минут. В полученную массу вливают 0,5 кг кукурузного масла и проводят экстракцию при температуре 55°С в течение 3 ч с последующим отделением масляного экстракта от твердой фазы центрифугированием.
Пример 4
К 0,1 кг молодых побегов багульника болотного с цветками, предварительно высушенных в инфракрасной сушилке, измельченных до размера частиц 100-200 мк, добавляют 10 мл этилового спирта 40° и растирают в течение 15 минут. В полученную массу вливают 0,5 кг льняного масла и проводят экстракцию при температуре 50°С в течение 3 ч с последующим отделением масляного экстракта от твердой фазы центрифугированием.
Таким образом, заявляемый способ расширяет ассортимент масляных экстрактов. Данный способ позволяет сократить время экстракции для обеспечения сохранности экстрагируемых биологически активных веществ из растительного сырья.