×
06.02.2020
220.017.ffd0

СПОСОБ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам для извлечения полезных веществ из растительного сырья. Способ экстрагирования включает загрузку в реакционную емкость растительного сырья, экстрагента, вращение ротора, выведение полученной массы из реакционной емкости, ее фильтрование, анализ полученного экстракта. Ротор вращают попеременно то в одну, то в другую сторону. На роторе с возможностью вращения установлены пластинчатые перфорированные отверстиями ножи с одной режущей кромкой, имеющие ограничитель поворота относительно ротора. Причем при вращении ротора в одну сторону осуществляют разрушение структуры растительного сырья путем его доизмельчения, при вращении ротора в противоположную сторону осуществляют перемешивание растительного сырья и экстрагента. Технический результат: повышение эффективности процесса экстрагирования. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам для извлечения полезных веществ из растительного сырья.

Известен способ экстрагирования с использованием экстрактора для системы твердое тело - жидкость (Описание полезной модели к патенту RU 111012, МПК B01D 11/00, заявлено 16.06.2011, опубликовано 10.12.2011) включающий загрузку растительного сырья и экстрагента в корпус, их перемешивание посредством мешалки. В поле центробежных сил происходит перемешивание экстракционной смеси. По мере насыщения экстракт проходит через решетчатую перегородку, где проводится грубая фильтрация и сливается по патрубку в фильтр для отделения примесей и направляется в сборник, где отстаивается от оставшихся элементов после фильтрации. В зависимости от степени насыщения экстракта, последний направляется на рециркуляцию при помощи вакуум-насоса в полость вала перемешивающего устройства. После завершения процесса экстрагирования при работающем приводе экстракт полностью сливают из корпуса, а проэкстрагированное сырье выводят через патрубок, соединенный с разгрузочным устройством, где сырье до конца отжимается. Далее цикл работы экстрактора повторяется, а выделенный экстракт сливают из сборника.

Недостатками известного способа экстрагирования растительного сырья являются: невозможность осуществления центрифугирования (отжима) исходного растительного сырья; необходимость осуществления рециркуляции экстракта посредством вакуум-насоса во время работы установки; необходимость грубой фильтрации экстракта, что влечет за собой существенное увеличение трудоемкости и времени выполнения работ.

Известен способ экстрагирования растительного сырья (Описание изобретения к патенту RU 2434662, МПК B01D 11/02 (2006.01), заявлено 04.02.2008, опубликовано 10.08.2011), включающий экстрагирование и центрифугирование в одном устройстве. Сырье загружают в центрифугу при малых оборотах ротора, затем импульсами на малых оборотах ротора в сырье подают растворитель, после этого при малых оборотах ротора интенсифицируют перемешивание сырья и растворителя импульсами вводимого сжатого газа до завершения процесса экстрагирования. При этом растворитель с продуктом остаются в центрифуге, после чего растворитель с продуктом выводят из центрифуги при больших оборотах ротора. Устройство для экстрагирования растительного сырья содержит фильтрующий ротор с отверстиями для выхода продукта, расположенными на его наружной поверхности, и привод. Наружную поверхность ротора плотно охватывает закрепленное на нем кольцеобразное полотно из эластичного материала, перекрывающее выпускные отверстия для продукта и способное отходить от указанной наружной поверхности под воздействием центробежных сил вращения. Внутрь ротора введены патрубки загрузки сырья и выгрузки отработанного сырья, сопло импульсной подачи растворителя и сопло импульсной подачи сжатого газа. Техническим результатом является интенсификация процесса экстрагирования, снижение объема растворителей и, следовательно, снижение энергозатрат на перегонку растворителей для получения конечного продукта.

Недостатками известного способа экстрагирования растительного сырья является сложность его реализации, связанная с необходимостью импульсной подачи сжатого газа, а также сложность проведения циклического центрифугирования, так как проведение этой операции требует перекачки экстракта за пределы устройства и последующего его возвращения, что влечет за собой существенное увеличение трудоемкости и времени выполнения работ.

Наиболее близким по своей сущности и взятым за прототип является известный способ получения водосодержащих пропиленгликолевых экстрактов растительного сырья с повышенной устойчивостью к микробиологическому загрязнению (Описание изобретения к патенту RU 2372132, МПК B01D 11/02 (2006.01), A61K 36/00 (2006.01), заявлено 21.08.2008, опубликовано 10.11.2009), включающий экстрагирование сырья водосодержащим пропиленгликолевым экстрагентом в роторно-пульсационном аппарате без предварительного замачивания в режиме непрерывной циркуляции с последующим отделением твердой растительной части фильтрованием. Реализуется данный способ следующим образом. В реакционную емкость загружают предварительно высушенное и измельченное растительное сырье, добавляют экстрагент. Осуществляют вращение ротора. Полученную массу выводят из реакционной емкости, фильтруют, полученный экстракт анализируют на стандартные показатели качества, содержание флавоноидов и микробиологическую чистоту.

Недостатком данного известного способа является недостаточная его эффективность, необходимость операции фильтрования для отделения твердой фазы от экстрагента, а также сложность проведения циклического центрифугирования, так как проведение этой операции требует перекачки экстракта за пределы устройства и последующего его возвращения, что влечет за собой существенное увеличение трудоемкости и времени выполнения работ.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности процесса экстрагирования.

Достигается технический результат тем, что в способе экстрагирования, включающем загрузку в реакционную емкость растительного сырья, экстрагента, вращение ротора, выведение полученной массы из реакционной емкости, ее фильтрование, анализ полученного экстракта, ротор вращают попеременно то в одну, то в другую сторону, при этом на роторе с возможностью вращения установлены пластинчатые перфорированные отверстиями ножи с одной режущей кромкой, имеющие ограничитель поворота относительно ротора, обеспечивающие при вращении ротора в одну сторону разрушение структуры растительного сырья путем его доизмельчения, при вращении ротора в противоположную сторону осуществляют перемешивание растительного сырья и экстрагента.

На фиг. 1 представлено устройство для реализации способа экстрагирования при роторе, работающем в режиме перемешивания. На фиг. 2 представлено устройство для реализации способа экстрагирования при роторе, работающем в режиме разрушение структуры растительного сырья. На фиг. 3 представлен вид А устройства для реализации способа экстрагирования. На фиг. 4 представлено сечение Б-Б устройства для реализации способа экстрагирования. На фиг. 5 представлено сечение В-В устройства для реализации способа экстрагирования.

Способ экстрагирования включает загрузку в реакционную емкость растительного сырья, экстрагента, вращение ротора, выведение полученной массы из реакционной емкости, ее фильтрование, анализ полученного экстракта. Ротор вращают попеременно то в одну, то в другую сторону. На роторе с возможностью вращения установлены пластинчатые перфорированные отверстиями ножи с одной режущей кромкой, имеющие ограничитель поворота относительно ротора. При вращении ротора в одну сторону осуществляют разрушение структуры растительного сырья путем его доизмельчения. При вращении ротора в противоположную сторону осуществляют перемешивание растительного сырья и экстрагента. Данный цикл работы повторяют необходимое количество раз.

Количество циклов реверсирования движения может быть различным и зависит от вида исходного сырья, крупности его фракции, вида экстрагента, количественного соотношения исходного сырья и экстрагента и устанавливается экспериментально для каждого сочетания факторов.

Реализован описанный способ экстрагирования растительного сырья может быть с использованием установки, включающей рекреационную емкость 1 с крышкой 2, ротор 3. На роторе 3 установлены пластинчатые перфорированные отверстиями 4 ножи 5 с одной режущей кромкой 6. Ножи установлены на роторе на разной высоте и равномерно распределены по окружности описанной вокруг геометрической оси вращения ротора. Ножи ориентированы радиально по отношению к ротору и установлены на нем с возможностью их вращения относительно ротора. При этом ось 7 вращения ножей относительно ротора близка или совпадает с геометрической осью режущей кромки ножа. Ножи имеют ограничители 8 их поворота относительно ротора.

Через патрубок 9 загружают исходное сырье. Через патрубок 10 загружают экстрагент. При вращении ротора в одну сторону, согласно фиг. 1 по часовой стрелке, за счет того, что ось 7 вращения ножей относительно ротора близка или совпадает с геометрической осью режущей кромки ножа, нож будет поворачиваться вокруг геометрической оси своего крепления к полому валу до упора в ограничитель. При этом нож займет положение, при котором его широкая плоскость будет находиться под острым углом к геометрической оси вращения полого вала (фиг. 1). В таком положении ножа ротор будет обеспечивать перемешивание исходного сырья с экстрагентом. Наличие отверстий перфорации в ноже будет способствовать интенсификации данного процесса.

При реверсировании вращения ротора за счет того, что ось 7 вращения ножей относительно ротора близка или совпадает с геометрической осью режущей кромки ножа, нож будет поворачиваться вокруг геометрической оси своего крепления к полому валу до положения, при котором его режущая кромка будет находиться перпендикулярно геометрической оси вращения полого вала (фиг. 2). В этом режиме работы ротор с установленными на нем ножами будет обеспечивать разрушение структуры растительного сырья путем перерезания его волокон и тем самым обеспечивать доступ экстрагента к новой поверхности растительно сырья.

Следующее реверсирование движения позволит осуществлять интенсивное перемешивание экстрагента и исходного сырья при котором будет осуществляться интенсивный отвод экстрагируемых веществ от вновь созданных в результате разрушения структуры растительного сырья на предыдущем этапе поверхностей волокон.

По мере насыщения экстракт проходит через решетчатую перегородку 11, где проводится грубая фильтрация и сливается по патрубку 15 в фильтр 16 для отделения примесей и направляется в сборник 17, где отстаивается от оставшихся элементов после фильтрации.

После завершения процесса экстрагирования при работающем приводе 12 экстракт полностью сливают из рекреационной камеры 1, а проэкстрагированное сырье выводят через патрубок 13, соединенный с разгрузочным устройством 14, где сырье до конца отжимается.

Известно, что в основе процесса экстракции лежит диффузионный перенос извлекаемых из исходного сырья веществ в экстрагент. В результате диффузии происходит перенос из клеток через клеточные оболочки к поверхности частиц исходного сырья извлекаемых веществ, на поверхности исходного сырья образуется неподвижный диффузионный слой, толщина которого различна и зависит от скорости движения экстрагента относительно сырья. Диффузионный слой является сопротивлением для экстракции веществ, т.к. замедляет выход веществ из сырья. Преодолев диффузионный слой, извлекаемые вещества распределяются по всему объему экстрагента по законам свободной конвективной диффузии.

Действенным способом создания условий, при которых происходит интенсификация разрушения диффузионного слоя на поверхности частиц исходного сырья, является обеспечение передвижения экстрагента относительно исходного сырья путем их перемешивания в ходе процесса экстракции.

При вращении ротора в одну сторону осуществляют разрушение структуры растительного сырья путем его доизмельчения и тем самым осуществляют доступ экстрагента к новой поверхности растительного сырья.

При вращении ротора в противоположную сторону осуществляют перемешивание растительного сырья и экстрагента и тем самым осуществляют интенсивное омывание экстрагентом исходного сырья.

За счет установки на роторе пластинчатых перфорированных отверстиями ножей с одной режущей кромкой с возможностью их вращения относительно ротора и наличию ограничителя их поворота относительно ротора при вращении ротора в одну сторону обеспечивается разрушения структуры растительного сырья путем его доизмельчения и тем самым улучшаются условия доступа экстрагента к новой поверхности растительного сырья, а при вращении ротора в другую сторону - интенсификация перемешивания растительного сырья и экстрагента.

Такое сочетание процессов разрушения структуры исходного сырья и перемешивания способствует разрушению застойных зон сырья по всему объему рекреационной камеры, облегчая доступ экстрагента ко всей поверхности каждой частицы твердого тела. Все это способствует повышению эффективности процесса экстрагирования.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Описание полезной модели к патенту RU 111012, МПК B01D 11/00, заявлено 16.06.2011, опубликовано 10.12.2011.

2. Описание изобретения к патенту RU 2434662, МПК B01D 11/02 (2006.01), заявлено 04.02.2008, опубликовано 10.08.2011.

3. Описание изобретения к патенту RU 2372132, МПК B01D 11/02 (2006.01), A61K 36/00 (2006.01), заявлено 21.08.2008, опубликовано 10.11.2009.

Способ экстрагирования, включающий загрузку в реакционную емкость растительного сырья, экстрагента, вращение ротора, выведение полученной массы из реакционной емкости, ее фильтрование, анализ полученного экстракта, отличающийся тем, что ротор вращают попеременно то в одну, то в другую сторону, при этом на роторе с возможностью вращения установлены пластинчатые перфорированные отверстиями ножи с одной режущей кромкой, имеющие ограничитель поворота относительно ротора, обеспечивающие при вращении ротора в одну сторону разрушение структуры растительного сырья путем его доизмельчения, при вращении ротора в противоположную сторону осуществляют перемешивание растительного сырья и экстрагента.
СПОСОБ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
СПОСОБ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
СПОСОБ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
СПОСОБ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
СПОСОБ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
СПОСОБ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 67 items.
29.12.2017
№217.015.f468

Способ изготовления крупнотоннажных отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

Изобретение относится к литейному производству. Сфероидизирующее модифицирование производится одновременно в нескольких заливочных ковшах: в заливочном ковше, установленном на стенде у заливочной чаши, заливкой металла из нескольких промежуточных ковшей, в других - выпуском металла из печей....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637459
Дата охранного документа: 04.12.2017
19.01.2018
№218.016.0e5b

Способ дробления крупнокусковой горной породы в щековой дробилке

Изобретение относится к дробильному оборудованию и может быть использовано в горнорудной и других отраслях промышленности при дроблении крупнокусковых и среднекусковых горных пород. Загружаемую в камеру дробления щековой дробилки горную породу разрушают путем ее зажатия между подвижной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633396
Дата охранного документа: 12.10.2017
20.01.2018
№218.016.1dd8

Способ формирования структурированной поверхности на алюминии и его сплавах

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для создания на поверхности алюминия и его сплавов покрытий с многомодальной шероховатостью, которые при последующем нанесении гидрофобизирующего агента придают деталям гидрофобные свойства. Способ включает промывку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640895
Дата охранного документа: 12.01.2018
13.02.2018
№218.016.200c

Полидисперсная древесно-цементная смесь с наномодификатором

Изобретение относится к древесно-цементной смеси с наномодификатором, которая содержит измельченную древесину в виде опилок хвойных пород, портландцемент, жидкое стекло, хлорид кальция, базальтовое волокно в виде отрезков, аморфный диоксид кремния с нанопористой структурой и удельной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641349
Дата охранного документа: 17.01.2018
13.02.2018
№218.016.2038

Древесно-цементная смесь с модификатором

Предложена древесно-цементная смесь с модификатором, которая содержит измельченную древесину в виде опилок хвойных пород, портландцемент, жидкое стекло, хлорид кальция, полипропиленовые волокна, аморфный диоксид кремния с нанопористой структурой и удельной поверхностью от 120 до 400 м/г при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641548
Дата охранного документа: 18.01.2018
13.02.2018
№218.016.23f9

Клеевая композиция для изготовления древесно-стружечных плит и изделий из древесины

Изобретение относится к клеевой полимерной промышленности и может быть использовано в производстве древесно-стружечных плит, в том числе ориентированных стружечных плит, фанеры, клееных строительных конструкций и других изделий из древесины. Клеевая композиция содержит компоненты при следующем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642568
Дата охранного документа: 25.01.2018
13.02.2018
№218.016.256b

Контейнер для тук с чехлом из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано для транспортировки и хранения отработавшего ядерного топлива и других радиоактивных материалов. Контейнер для ТУК с чехлом из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом включает чехол и корпус, изготовленные из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642449
Дата охранного документа: 25.01.2018
04.04.2018
№218.016.31e4

Способ формирования нанопористого анодно-оксидного покрытия на изделиях из порошкового губчатого титана

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано при изготовлении имплантатов, катализаторов и фильтрующих элементов. Способ включает обработку изделий из порошкового губчатого титана в ультразвуковой ванне последовательно в этаноле и воде по 10-12 минут, затем сушку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645234
Дата охранного документа: 19.02.2018
10.05.2018
№218.016.38aa

Способ изготовления корпуса контейнера для тук с чехлом из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано при производстве контейнеров для транспортировки и хранения отработавшего ядерного топлива и других радиоактивных материалов. Способ изготовления корпуса контейнера для ТУК с чехлом из высокопрочного чугуна с шаровидным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646852
Дата охранного документа: 12.03.2018
10.05.2018
№218.016.3cb1

Способ переработки древесной коры

Изобретение относится к получению органических удобрений на основе древесных отходов целлюлозно-бумажного производства. Способ переработки древесной коры включает измельчение древесной коры до среднего размера отдельных частиц 1-5 мм, смешивание измельченной древесной коры с навозом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647929
Дата охранного документа: 21.03.2018
Showing 1-10 of 84 items.
20.04.2013
№216.012.354f

Способ создания покрытия усов на участках с низкой несущей способностью грунтов

Способ включает валку, трелевку и обрезку сучьев деревьев, покрытие усов древесными отходами. Поваленные с помощью валочно-трелевочно-процессорной машины деревья трелюют к трассе уса, укладывая их комлями к трассе уса. Затем валочно-трелевочно-процессорной машиной производят обрезку сучьев и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479200
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.37f3

Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива

Изобретение относится к контейнерам для длительного хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива. Контейнер содержит корпус, включающий стакан с днищем и герметичным перекрытием внутренней полости стакана. Стакан снабжен наружной оребренной оболочкой, которая установлена соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479876
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.06.2013
№216.012.5011

Фрикционно-полимерный поглощающий аппарат автосцепки

Изобретение относится к железнодорожным транспортным средствам, в частности к поглощающим аппаратам автосцепки. Поглощающий аппарат содержит четырехгранный корпус с открытой горловиной, внутри которого размещены распорный узел, подвижные фрикционные пластины и толкатель, который опирается на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486090
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.521d

Способ изготовления устройства для хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива

Изобретение относится к ядерной энергетике, а именно к производству упаковок для хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива. Способ изготовления устройства для хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива включающего полый внутренний стакан для размещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486614
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.03.2014
№216.012.ae11

Способ получения клеток для заместительной клеточной терапии патологий печени

Изобретение относится к области клеточной биологии и медицины. Предложен способ получения клеток для заместительной клеточной терапии печени, заключающийся в выделении из подчелюстной слюнной железы популяции стволовых клеток, экспрессирующей маркеры CD49f и EpCAM, инкубировании ее с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510276
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.03.2014
№216.012.ae2f

Способ изготовления толстостенных отливок из чугуна с шаровидным графитом

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления корпусов контейнеров для транспортировки отработавшего ядерного топлива и других радиоактивных отходов. Способ включает выплавку чугуна, сфероидизирующую обработку его в разливочном ковше, графитизирующее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510306
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.b03e

Клеточный продукт для лечения и коррекции печеночной недостаточности

Изобретение относится к области медицины и клеточных технологий. Предложен клеточный продукт, содержащий популяцию протоковых стволовых клеток подчелюстной слюнной железы, характеризующихся фенотипом CD49f+/EpCAM+ и после обработки вальпроевой кислотой в концентрации 0,1-40 мМ и культивирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510833
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.06.2014
№216.012.d4e4

Способ центробежной сушки пиломатериалов

Изобретение относится к искусственному обезвоживанию древесины и может быть использовано на лесоперерабатывающих предприятиях. Способ, включающий в себя укладку пиломатериалов на гибкую ленту, формирование пакета пиломатериалов на внешней поверхности корпуса барабана путем наматывания гибкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520271
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.09.2014
№216.012.f29d

Способ сушки пиломатериалов

Способ сушки пиломатериалов относится к искусственной сушке древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях в составе технологических линий на этапе обезвоживания пиломатериалов. Способ включает размещение порции влажных пиломатериалов внутри ротора посредством съемной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527931
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.10.2014
№216.012.fb6a

Способ транспортировки длинномерных грузов автопоездом

Изобретение относится к способу транспортировки длинномерных грузов при помощи автопоездов. Автопоезд включает в себя тягач и прицеп. Способ транспортировки длинномерных грузов заключается в следующем: при движении по криволинейным участкам дороги переднюю и заднюю оси прицепа поворачивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530208
Дата охранного документа: 10.10.2014
+ добавить свой РИД