Предварительное замораживание как способ повышения эффективности процесса экстракции растительного сырья (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 664.8 ББК 36.91 И87 Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: д-р с.-х. наук, доц. И. М. Сержанов гл. инженер ООО «НПП «ТермоДревПром» А. А. Сычев Исмаилов Л. Ю. И87 Предварительное замораживание как способ повышения эффективности процесса экстракции растительного сырья : монография / Л. Ю. Исмаилов, А. В. Сафина; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2024. – 136 с. ISBN 978-5-7882-3569-1 Рассмотрены теоретические и практические результаты исследования предварительного замораживания растительного сырья как инструмента интенсификации процесса экстракции. Представлена физическая картина взаимосвязанных стадий замораживания, пропитки и экстракции растительного сырья, а также математическое описание указанных процессов. Предложена технологическая схема процесса экстракции предварительно замороженного растительного сырья на примере неплодовых частей облепихи. Обоснована энергетическая эффективность использования принципа теплового насоса для комплексной установки, включающей блоки замораживания и экстракции растительного сырья. Предназначена для магистров, аспирантов и специалистов, занимающихся экстракционными процессами растительного сырья. Подготовлена на кафедре архитектуры и дизайна изделий из древесины УДК 664.8 ББК 36.91 ISBN 978-5-7882-3569-1 © Исмаилов Л. Ю., Сафина А. В., 2024 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2024 2

Стр.2

СОДЕРЖАНИЕ Список сокращений и условных обозначений ................................................................................................................. 6 Введение .................................................................................................................................................................................................... 8 1. Современные исследования в области экстракции неплодовых частей облепихи ..................... 10 1.1. Анализ терапевтической ценности биологически активных веществ облепихи ......................... 10 1.2. Технологическое и аппаратурное оформление процессов экстракции биологически активных веществ из неплодовых частей облепихи .............................................................................................. 13 1.3. Обзор исследований в области повышения эффективности процессов экстракции ................ 18 2.Математическое описание процесса экстракции растительного сырья с предварительным замораживанием ............................................................................................................................... 23 2.1. Описание физической картины процесса ............................................................................................................. 23 2.1.1. Замораживание ............................................................................................................................................................ 23 2.1.2. Пропитка и экстракция ............................................................................................................................................ 26 2.2. Математическое описание процесса экстракции растительного сырья с предварительным замораживанием ............................................................................................................................. 31 2.2.1. Математическое описание процесса замораживания сырья .......................................................... 31 2.2.2. Математическое описание процесса пропитки подогретым экстрагентом и оттаивания замороженного сырья ........................................................................................................................... 34 2.2.3. Математическое описание процесса экстракции ................................................................................... 37 3.Математическое моделирование и экспериментальные исследования процесса экстракции неплодовых частей облепихи ...................................................................................................................... 42 3.1. Исследование физических характеристик неплодовых частей облепихи ....................................... 42 3.1.1. Экспериментальное определение истинной плотности и удельной поверхности пор неплодовых частей облепихи ................................................................................................................................ 43 3.1.2. Определение средней плотности неплодовых частей облепихи и анализ результатов исследования .................................................................................................................................................. 44 3.1.3. Определение пористости неплодовых частей облепихи ................................................................... 49 3.2. Экспериментальные исследования классической экстракции предварительно замороженных неплодовых частей облепихи и анализ результатов исследований ......................... 50 3.2.1. Методика проведения подготовительных работ ..................................................................................... 50 3.2.2. Описание экспериментальной установки для исследования процесса классической экстракции предварительно замороженных неплодовых частей облепихи ..... 52 3

Стр.3

3.2.3. Определение влияния растворителя на выход биологически активных веществ из неплодовых частей облепихи ................................................................................................................................... 54 3.2.4. Определение максимального содержания экстрактивных веществ в неплодовых частях облепихи ........................................................................................................................................................................ 56 3.2.5. Определение рационального гидромодуля для эффективной экстракции неплодовых частей облепихи .......................................................................................................................................... 58 3.2.6. Определение коэффициентов диффузии экстрактивных веществ из неплодовых частей облепихи ....................................................................................................................................................................... 59 3.2.7. Исследование процесса предварительного замораживания исходного сырья как метода повышения эффективности процесса классической экстракции ................................... 66 3.3. Анализ результатов математического моделирования и экспериментальных исследований процесса экстракции неплодовых частей облепихи с предварительным замораживанием сырья ............................................................................................................................................................ 70 3.3.1. Математическое моделирование процесса замораживания неплодовых частей облепихи ....................................................................................................................................................................................... 71 3.3.2. Математическое моделирование процесса пропитки и оттаивания неплодовых частей облепихи ....................................................................................................................................................................... 75 3.3.3. Математическое моделирование процесса экстракции неплодовых частей облепихи ....................................................................................................................................................................................... 79 4. Получение биологически активных веществ методом классической экстракции из предварительно замороженного сырья ..................................................................................................................... 84 4.1. Анализ выхода БАВ из неплодовых частей облепихи относительно сезона срезки ................. 84 4.2. Анализ состава сухих экстрактов неплодовых частей облепихи, полученных предлагаемым способом .......................................................................................................................................................... 86 4.2.1. Анализ химического состава сухих экстрактов листьев облепихи .............................................. 87 4.2.2. Анализ химического состава сухих экстрактов коры облепихи .................................................... 89 4.2.3. Анализ химического состава сухих экстрактов побегов облепихи ............................................. 91 4.2.4. Анализ химического состава сухих экстрактов древесной части облепихи .......................... 92 4.2.5. Анализ выхода моносахарида 3-O-метил-D-глюкоза из неплодовых частей облепихи ....................................................................................................................................................................................... 93 4.2.6. Анализ выхода многоатомного спирта инозитол из листьев облепихи ................................... 95 4.2.7. Количественный анализ выхода ценных компонентов из веток облепихи ........................... 97 4.3. Определение антиоксидантной активности сухих экстрактов неплодовых частей облепихи ............................................................................................................................................................................................. 99 4

Стр.4

4.4 Промышленная апробация результатов исследования ............................................................................. 101 4.4.1. Технология экстракции неплодовых частей облепихи .................................................................... 101 4.4.2. Пилотная экстракционная установка переработки плодоносящих веток облепихи на основе принципа теплового насоса ............................................................................................ 104 4.4.3. Обоснование энергетической эффективности предлагаемого способа экстракции веток облепихи ............................................................................................................................................ 107 Заключение ......................................................................................................................................................................................... 110 Список литературы ........................................................................................................................................................................ 112 5

Стр.5