Extracția substanțelor din material vegetal

Extracția substanțelor solubile din diferite solide este cel mai frecvent proces în producerea de concentrate, extracte și băuturi răcoritoare. Materiile prime supuse extracției se disting printr-o mare varietate de forme, dimensiuni, proprietăți mecanice, termo-fizice și fizico-chimice.






Extracția este extracția unuia sau mai multor componente dintr-un solid prin intermediul unui solvent hidroalcoolic sau altul care are capacitatea selectivă de a dizolva numai acele componente țintă care trebuie izolate. Forța motrice a acestui proces este diferența în concentrațiile substanței extrase din lichid care umple porii solidului și în cea mai mare parte a extractantului în contact cu suprafața particulelor solide.

Mecanismul de extracție include penetrarea extractant în porii materialului solid, dizolvarea componentei țintă, transferul extractibile din partea de jos a particulelor solide la interfata prin difuziune sau conductivitatea masei moleculare și transferul substanțelor de la suprafață adânc în separarea fazei extractantului prin difuziune convectivă. rata de extracție este determinată de forța motrice a al doilea proces de rezistență difuzie.
Utilizarea bazelor concentrate pentru fabricarea diferitelor tipuri de băuturi răcoritoare are mai multe avantaje față de alte metode. Tehnologia băuturilor din părțile aromatice și extractive ale concentratului include amestecarea lor în conformitate cu formularea, amestecarea cu apă, saturarea cu dioxid de carbon și îmbutelierea sau alte recipiente. O astfel de producție de băuturi răcoritoare duce la îmbunătățirea disciplinei tehnologice, contribuie la stabilizarea și îmbunătățirea calității produselor.


Principalele cerințe pentru calitatea bazelor de concentrate sunt: ​​utilizarea de materii prime de înaltă calitate, oferind termenul de valabilitate și stabilitatea biologică pe parcursul unui an, solubilitatea completă în siropurile de amestec, îmbogățirea băuturilor cu substanțe biologic active, implementarea prelucrării industriale și de vânzare în rețeaua de vânzare cu amănuntul, obținând o largă sortiment de băuturi nealcoolice, cu caracteristicile originale op-ganolepticheskimi.
Procesul tehnologic la principalele etape de producție trebuie să fie caracterizat de muncă manuală minimă și să îndeplinească condițiile pentru o companie modernă de produse alimentare pentru producerea de concentrate, extracte și băuturi răcoritoare.

Cele mai promițătoare pentru producerea de baze concentrate de băuturi răcoritoare este materialul vegetal, o compoziție chimică complexă și efectul terapeutic asupra organismului uman determinat posibilitatea creării unor băuturi cu scopul (anti-stres, profilactic și tonifiere al.). În plus, prezența în materialul vegetal și, în consecință, în extractele obținute din aceste conservanți naturali îmbunătățește stabilitatea biologică a băuturilor răcoritoare la 30 de zile sau mai mult. Conservanții naturali includ acizii carboxilici și hidroxicarboxilici, flavonoide, vitamine, uleiuri eterice etc. antociani.
Caracteristicile originale ale extractelor de plante, care formează baza băuturilor nealcoolice, permit să creeze în ele tonuri complete de aromă, combinate armonios cu o scară delicată de parfum și dând băuturii o aromă originală. Și prezența coloranților în extracte determină o anumită culoare fără a utiliza alimente tradiționale și culori artificiale.


In prezent, majoritatea plantelor în prepararea extractelor de plante este utilizat pe scară largă pe termen lung materie primă tehnica de perfuzie cu extractant, așa cum este utilizat în cele mai multe cazuri, soluțiile alcoolice de alcool cu ​​o fracție de masă de 40-80%. Asigurați extracte apoase de materii prime vegetale și prin Golful apă la fierbere și menținerea la o temperatură de 70-80 „C, timp de 4-6 ore. Această metodă de prelucrare a materiei prime vegetale nu permite utilizarea la maximum a extractibile și obține extrase carbohidrați îmbogățite și natura proteinelor,„micro -. și macrocelule, aromatizanți și taninuri, vitamine, acizi organici, glicozide și alți compuși Prin urmare, atunci când alegerea metodei de extracție și extractant este necesar să le ia în considerare de Capacitatea iratelnuyu.
materii prime vegetale de tratare a apei, în anumite condiții, permite să treacă în soluție de astfel de compuși aromatizanți de bază ca pectina, mono-, di- și trizaharide, coloranți, tanin, alcooli ciclici, acizi organici și anumiți compuși minerali.







Atunci când se utilizează solvenți organici (în loc de apă), ceară, rășini, uleiuri, fenoli, terpene, carbohidrați olfa- fatici și aromatici, steroli și alți compuși intră în soluție.
Trebuie menționat faptul că duritatea apei joacă un rol important în extracție, ceea ce poate avea un efect negativ asupra extragerii unui număr de substanțe din materia primă. Vâscozitatea, coeficientul de difuzie, tensiunea superficială și constanta de disociere a extractanților sunt, de asemenea, importante. Odată cu intensificarea procesului de extracție, este posibil să se acționeze asupra materiilor prime vegetale în mai multe moduri: fizice (în câmpuri electromagnetice și ultrasonice), mecanice, termodinamice, hidraulice, într-un flux de extracție turbulentă,

Tratamentul prealabil al materiilor prime cu compoziții enzimatice are o importanță deosebită. În acest scop, se utilizează preparate enzimatice amilolitice, proteolitice, pectolitice și citolitice. Substanțele care formează gustul și aroma, precum și proprietățile condiționării elementelor de plante se găsesc în săpunul celular al plantelor și sunt asociate cu diferite elemente structurale ale celulelor și membranelor acestora. Prin urmare, atunci când se extrage din materii prime vegetale uscate, este necesar să se distrugă pereții celulelor cu enzime citolitice. Prin urmare, producția de substanțe extractive, aromatizante și colorante, precum și alte substanțe antimicrobiene și biologic active, crește. Prelucrarea enzimatică complexă a materiilor prime, în funcție de compoziția sa chimică și de proprietățile structurale și mecanice, ajută la reducerea consumului de materii prime pe unitate de produse finite la 15%.

Hidroliza enzimatică a materiilor prime vegetale este combinată cu oricare dintre metodele de extracție existente, permite intensificarea procesului și îmbunătățirea semnificativă a calității produsului finit.
Pentru a satisface pe deplin cererea populației pentru diferite tipuri de băuturi nealcoolice, este necesar să se construiască ateliere de producere a concentratelor integrate, inclusiv cel puțin trei linii tehnologice:
pentru producerea de extracte din materii prime aromatice picante, care reprezintă o parte aromatizantă, aromatizantă și conservatoare a băuturilor; privind producția de concentrate din diferite tipuri de fructe și fructe de padure și materii prime vegetale pentru cereale; privind producția de legume uscate și amestecuri de pulbere pentru băuturi răcoritoare.

V.A.Dotaretsky
Producerea de concentrate, extracte și băuturi răcoritoare
director

Extracția sau difuzia este procesul de extragere a unuia sau mai multor componente dintr-o materie primă complexă cu un solvent.

Ultrasunetele accelerează extracția materiilor prime, oferind o extracție mai completă a substanțelor necesare. Undele ultrasonice creează fluctuații de presiune, cavitație și curenți acustici. Ca rezultat, umflarea materialului și dizolvarea conținutului celular apar mai rapid, viteza fluxului în jurul particulelor de materii prime crește, curenții turbulenți și turbionari apar în stratul de difuzie de la limită. Difuzarea moleculară în interiorul particulelor de material și în stratul de difuzie de la limită este practic înlocuită de convecție, ceea ce duce la o intensificare a transferului de masă. Ca urmare a cavitației, structurile celulare sunt distruse, ceea ce accelerează procesul de tranziție a substanțelor utile în extractant datorită spălării lor.

În mediul propagării undelor sonore, se observă o alternanță alternantă a zonelor de compresie și de rărire, tot conținutul extractorului fiind implicat în mișcarea vibrațională. În acest caz, apar fluxuri turbulente puternice, fluxuri hidrodinamice care promovează transferul de masă, dizolvarea substanțelor, amestecarea intensă a conținutului apare chiar și în interiorul celulei, ceea ce nu poate fi obținut prin alte metode de extracție. În plus, o schimbare a presiunii în timpul compresiei și depresiei poate provoca efectul unui burete, care îmbunătățește penetrarea extractantului în material.

Producția de substanțe active este afectată de intensitatea și durata iradierii ultrasonice, de temperatura agentului de extracție, de raportul dintre materia primă și extractant. Cu extracția cu ultrasunete în producția de perfuzii și extracte, este necesar să se țină seama de cerințele generale prezentate mai jos:

1. Asigurați dispersia necesară a materiei prime. Dispersia materiei prime afectează eficiența procesului de extracție, astfel încât materiile prime trebuie măcinate înainte de extracție. Pentru plantele care au o placă de foi subțire, dimensiunea particulelor nu joacă un rol semnificativ și poate varia de la 2 la 8 mm. Pentru a extrage materiile prime cu celule rigidizate cu structură densă (rădăcini sau rizomi), dimensiunea particulei ar trebui să fie de 0,25-1,0 mm. Dimensiunea optimă a particulelor pentru extracția coajelor, coaja groasă este de 0,5-1,5 mm.

2. După măcinare, materiile prime vegetale uscate trebuie să fie înmuiate. Procesul de înmuiere, care este de obicei petrecut 4 până la 10 ore, depinde de viteza de deplasare a aerului din celulă, ținută până când se dizolvă în extractant. În plus, o parte din aer rămâne în interiorul celulei. Atunci când se utilizează ultrasunete, are loc efectul de captare a sunetului, care nu numai accelerează deplasarea bulelor de aer, ci creează și condiții pentru dizolvarea acestora în lichid. Ca urmare, procesul de înmuiere accentuează brusc. Utilizarea vibrațiilor cu ultrasunete timp de 10-30 de minute poate reduce semnificativ timpul de înmuiere.

3. Atunci când se extrage, este necesar să se asigure accesul la extractant și la undele ultrasonice pentru fiecare particulă. Acest lucru se realizează prin amestecare în timpul sonicării. precum și o scădere a raportului materii prime / extractant.

4. Pentru intensificarea extracției se recomandă încălzirea până la 30-40 ° C. Nu supraîncălziți extractorul deoarece, odată cu creșterea temperaturii, începe să se formeze o bule de gaz intensă și intensitatea transmiterii energiei cu ultrasunete scade. De asemenea, este necesar să se ia în considerare încălzirea extractantului prin absorbția energiei cu ultrasunete și asigurarea faptului că temperatura nu depășește valorile admise.

5. Durata tratamentului cu ultrasunete depinde de dimensiunea particulelor materiei prime extrase.

Tratamentul cu ultrasunete se repetă la intervale de 20-24 de ore până când se ating valorile necesare. În intervalele dintre dublare, se recomandă amestecarea timp de 1-2 ore. Nu pierdeți prea mult timp, deoarece durata mai lungă nu crește aproape deloc randamentul substanțelor active, dar afectează în mod semnificativ stabilitatea acestora.

Puterea consumată, kW







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: