|
СКАЧАТЬ (58.3 Кб в архиве, формат - MS Word) |
|
|
ПРИ ПУБЛИКАЦИИ МАТЕРИАЛОВ ССЫЛКА НА ИСТОЧНИК ОБЯЗАТЕЛЬНА !!! |
|
К вопросу о применении сверхкритических углекислотных флюидов в качестве экстрагента растительного сырья
И. Ю. Попова, А. Р. Водяник
ООО Научно-исследовательский Центр Экологических Ресурсов "ГОРО"
344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая,150, оф. 202
E-male: goro@extract.ru; www.extract.ru
Применение сверхкритического диоксида углерода привлекает к себе внимание в качестве заменителя органических растворителей для экстракции и фракционирования веществ. Его использование несет на себе не только экономические, но и экологические преимущества, которые связаны с его благоприятными физическими и химическими свойствами. Этот газ не вредит окружающей среде, что имеет весомые преимущества по сравнению с другими органическими растворителями. Его полярные характеристики как растворителя располагаются между абсолютно неполярными растворителями, такими как гексан и пентан, и слабополярными растворителями. Строение молекулы углекислого газа характеризует это вещество как неполярное, но в состоянии СК флюида оно имеет некоторое ограниченное сродство с полярными молекулами в результате образования макромолекулы (кластера), состоящей из четырех молекул СО2 [1]. СК-СО2 позволяет отделить желаемые составляющие, исключая возможность включения токсических остатков растворителей в экстрактах и без риска распада выделяемых продуктов в результате термического воздействия [2].
Сравнительное исследование химического состава экстрактов показало что, СК-СО2 экстракция позволяет извлечь из исходного растительного сырья БАВ наиболее полно отвечающие природному составу растения [3]. На рис.1 представлена сравнительная характеристика экстрактов, полученная при использовании различных растворителей. Схема наглядно показывает, что экстракты одного и того же исходного растительного сырья, полученные различными растворителями, никогда не будут полностью идентичны. Натуральные продукты, что особенно характерно для растительного сырья, обычно содержат большое количество разнообразных химических веществ, сильно различающихся по степени растворимости в конкретном растворителе. В этой связи интересно отметить, что сверхкритический способ экстракции, при определенных условиях, может стать как универсальным, так и высокоселективным растворителем, в зависимости от целей производителя.
рис. № 1 (см. версию статьи для скачивания)
Обладая максимальной способностью растворять липофильные соединения, СК-СО2 способен производить экстракт, практически идентичный продукту, получаемому при использовании метилен хлорида – неполярного растворителя, известного своей способностью растворять все вещества, за исключением тяжелых полимеров. Опыт компании "Sitec", Швейцария, занимающейся исследованиями и промышленными разработками в области сверхкритической флюидной экстракции, свидетельствует, что СО2 при плотности газа 8
30 г/л экстрагирует немногим меньше веществ, чем метилен хлорид, и который обеспечивает незначительную потерю летучих веществ [4]. Более того, для обеспечения увеличения сродства с полярными молекулами, СО2 иногда модифицируют с полярными добавками, такими как этанол или вода. В последнее время появились точные данные о возможности сверхкритического CO2 растворять аминокислоты (при давлении 950-1200 атм). А обычные рабочие параметры экстракции, применяемые сегодня, находятся в пределах от 250 до 800 атм в зависимости от вида обрабатываемого сырья и требованиями к конечному экстракту или его фракциям (см. табл.1).табл. № 1 (см. версию статьи для скачивания)
Научно-исследовательский центр экологических ресурсов "ГОРО" производит разработки промышленных установок и технологий для сверхкритической экстракции разнообразного растительного сырья различной производительности с широким диапазоном рабочего давления и температур экстракции. Установки способны использовать как чистые, так и модифицированные флюиды, а также производить рециркуляцию флюида в замкнутом цикле.
Технология СК-СО2 экстракции позволяет получать концентрат БАВ, практически, с сохранением полного природного соотношения и тончайших биохимических нюансов, присущих растению. При этом выход концентрата с такими нутрицевтическими характеристиками достаточно высок. Так, по данным зарубежных фирм, работающих давно и плодотворно в сфере производства СК-СО2 экстрактов, и по данным для сверхкритической установки, разработанной в нашей фирме, 1 кг экстракта календулы возможно получить из 18-22 кг исходного высушенного сырья с содержанием действующего вещества до 10%.
Литература:
1.Williams J.M. The forurth state of matter: the Delta state // Los Alamos,
E-mial: jmw-mcw@swcp.com.
2. Попова И.Ю., Водяник А.Р. О растворяющей способности сверхкритического углекислого газа // Рынок БАД, №3 (11). – 2003. – с. 30-33.
3. Heidi Brogle. CO2 as a solvent: its properties and applications.// Chamistry and Industry. – 19 June, 1982.
4. Stahl E.,Quirin K.W., Gerard D. Verdichtete Gase zur Extraktion und Raffination // Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo: Springer, 1987, 260 p.