GlobeCore / Статті / Екстракція лікарських рослин в апараті вихрового шару

Екстракція лікарських рослин в апараті вихрового шару

Екстракція лікарських рослин в апараті вихрового шару

Попри появу нових синтетичних препаратів, екстракція лікарських рослин залишається важливим напрямком фармацевтичної промисловості. Деякі серйозні захворювання дійсно складно ефективно лікувати без синтетичних антибіотиків нового покоління, але препарати, виготовлені з рослинної сировини, залишаються ефективним лікарським засобом. За приблизними оцінками, частка таких препаратів на ринку становить не менше 25%.

Речовини, екстраговані з лікарських рослин, використовуються при виробництві:

  • таблеток;
  • настоянок;
  • сиропів;
  • олій;
  • сухих екстрактів;
  • розчинів;
  • рідких екстрактів;
  • твердих капсул;
  • мазей;
  • супозиторіїв;
  • густих екстрактів тощо.

Екстракція лікарських рослин – основні труднощі

Екстракція лікарських рослин базується на масообмінних процесах і відбувається за рахунок дифузії з зон з вищою концентрацією речовини. Перенесення біологічно активних речовин здійснюється з внутрішньої структури частинок рослинного матеріалу в екстрагент і завершується тоді, коли концентрації урівноважуються. При цьому з рослинної сировини в екстрагент переходить стільки ж молекул, скільки з екстрагенту в рослинну сировину. Таким чином, пріоритетним завданням є обробка рослинної сировини для створення найбільш сприятливих умов для ефективної екстракції.

Однією з основних проблем екстракції лікарських рослин є низький вихід біологічно активних речовин, через що відбувається перевитрата лікарської сировини. Розв’язати цю проблему можна двома способами:

  • пошуком нових, більш ефективних екстрагентів;
  • застосуванням ефективніших технологій для подрібнення сировини та руйнування оболонок рослинних клітин.

У цій статті ми поговоримо про другий напрямок.

Способи інтенсифікації екстракції лікарських рослин

Процес екстракції лікарських рослин можна інтенсифікувати за рахунок:

  • збільшення поверхні дифузії;
  • зміни концентрації біля поверхні рослинної сировини;
  • зміни тривалості контакту сировини та екстрагента;
  • підвищення температури;
  • зменшення розмірів частинок лікарської сировини (збільшення питомої поверхні частинок);
  • зменшення в’язкості середовища.

Сама екстракція може здійснюватися за допомогою ультразвуку, турбулентності та пульсації потоку, низькочастотних коливань, електроімпульсного та магнітно-імпульсного впливу, впливу високочастотного електромагнітного поля, електроплазмолізу. Кожен із зазначених підходів дає результати, але їх можна покращити, якщо застосувати комбінацію фізичних факторів і хімічних процесів, що впливають на рослинну сировину. Така можливість існує в одному пристрої – апараті вихрового шару феромагнітних частинок (АВС).

Особливості процесів у робочій камері апарата вихрового шару

Апарат вихрового шару складається з індуктора обертового електромагнітного поля, робочої камери з немагнітного матеріалу та феромагнітних частинок (голок). При подачі напруги на обмотку індуктора феромагнітні частинки починають рухатися в робочій камері, постійно стикаючись зі стінками робочої камери, одна з одною і з частинками оброблюваної речовини. Траєкторія руху кожної частинки постійно змінюється і є складною.

При цьому в робочій камері виникають різні процеси, що сприятливо впливають на екстракцію біологічно активних речовин із лікарських рослин. Серед цих процесів:

  • обертове електромагнітне поле;
  • магнітострикція – зміна об’єму і лінійних розмірів феромагнітних частинок через зміну їх намагніченості;
  • акустичні явища через коливання феромагнітних частинок;
  • прямий вплив феромагнітних частинок на рослинну сировину;
  • кавітація (при обробці у водному середовищі);
  • електроліз тощо.

Комплексний вплив зазначених факторів та явищ призводить до інтенсивного диспергування, перемішування і, як наслідок, екстрагування біологічно активних речовин в екстрагент.

Очікувані результати застосування апаратів вихрового шару для екстракції лікарських рослин

Застосування апарата вихрового шару для екстракції біологічно активних речовин із шипшини підтвердило його перспективність. Плоди шипшини оброблялися в робочій камері апарата вихрового шару протягом 60-180 секунд. Було встановлено, що найбільш активна екстракція біологічно активних речовин досягається вже після однієї години настоювання, на відміну від інших методів обробки, після яких сировина може настоюватися 18-20 годин. При цьому кількість екстрагованих біологічно активних речовин зросла на 50%.

Переваги апаратів вихрового шару

Застосування апаратів вихрового шару для екстракції лікарських рослин має такі переваги:

  • економія рослинної сировини завдяки збільшенню виходу біологічно активних речовин;
  • процеси можуть відбуватися у воді або розчиннику без додаткового нагрівання. Ефективність екстракції досягається завдяки повному руйнуванню клітин рослин до мікронного рівня (менше 1 мікрона);
  • скорочення тривалості настоювання в десятки разів;
  • зменшення собівартості отриманого продукту завдяки низькому енергоспоживанню апарата вихрового шару (споживана потужність одного апарата в залежності від моделі складає 45-95 кВт).

Сам апарат має компактні розміри та легко вбудовується в діючі технологічні лінії екстракції лікарських рослин замість механічних мішалок, диспергаторів, кавітаційних генераторів, ультразвукових генераторів, дезінтеграторів тощо. Апарат вихрового шару здатний замінити всі перелічені пристрої та однаково ефективно виконувати процеси подрібнення, змішування, руйнування рослинних клітин, екстракції та інтенсифікації.

Компанія GlobeCore випускає апарати вихрового шару для екстракції лікарських рослин типу АВС-100 і АВС-150. Для отримання додаткової інформації скористайтеся одним із контактів, який ви можете знайти у відповідному розділі нашого сайту.