🟢 Молекулы как растворителя, так и низкомолекулярных веществ, двигаются в ту область, где их меньше (движение по градиенту концентрации)
Теория экстрагирования. Этап 5.1 Диффузия через ламинарный подслой 📜🌿
=========================
Частицу сырья омывает пограничный слой экстрагента, который движется вокруг неё в одном направлении. Жидкость в этом потоке движется по одной траектории и не перемешивается внутри слоя. Такое движение называют ламинарным.
◽️Молекулы растворённых веществ, достигая внешней поверхности частицы сырья, попадают в этот поток и увлекаются им в движение вокруг твёрдой фазы. Этот процесс может продолжаться долго, поэтому его выделяют в отдельную стадию.
=========================
Частицу сырья омывает пограничный слой экстрагента, который движется вокруг неё в одном направлении. Жидкость в этом потоке движется по одной траектории и не перемешивается внутри слоя. Такое движение называют ламинарным.
◽️Молекулы растворённых веществ, достигая внешней поверхности частицы сырья, попадают в этот поток и увлекаются им в движение вокруг твёрдой фазы. Этот процесс может продолжаться долго, поэтому его выделяют в отдельную стадию.
Теория экстрагирования. Этап 5.2 Конвективная диффузия📜🌿
========================
◽️Конвективная диффузия – это движение молекул растворённого вещества от ламинарного слоя в общий объём экстрагента. Молекулы постепенно «отрываются» от внешней границы ламинарного потока и распределяются в общей жидкой среде.
📌 В статических условиях этот процесс протекает медленно. Однако его можно ускорить, создав движение жидкости – например, с помощью перемешивания. При интенсивном перемешивании ламинарный слой экстрагента практически исчезает, и молекулы растворённых веществ от поверхности сырья попадают сразу в общий объём экстрагента.
🟢 Поэтому перемешивание – наиболее простой способ интенсификации (ускорения) процесса экстрагирования.
========================
◽️Конвективная диффузия – это движение молекул растворённого вещества от ламинарного слоя в общий объём экстрагента. Молекулы постепенно «отрываются» от внешней границы ламинарного потока и распределяются в общей жидкой среде.
📌 В статических условиях этот процесс протекает медленно. Однако его можно ускорить, создав движение жидкости – например, с помощью перемешивания. При интенсивном перемешивании ламинарный слой экстрагента практически исчезает, и молекулы растворённых веществ от поверхности сырья попадают сразу в общий объём экстрагента.
🟢 Поэтому перемешивание – наиболее простой способ интенсификации (ускорения) процесса экстрагирования.
Теория экстрагирования. Вымывание веществ из разрушенных клеток📜🌿
=========================
Параллельно всем описанным процессам идёт вымывание веществ из разрушенных клеток внешнего слоя частиц сырья.
◽️В этом случае поток экстрагента десорбирует вещества, находящиеся внутри разрушенных клеток, и вымывает их – сначала в ламинарный подслой, затем в общий объём жидкости.
❗️Важно, что таким способом в жидкость переходят не только растворимые в ней вещества, но и остальное содержимое клеток, включая целые органеллы и их части. Поэтому некоторые из вымытых веществ не растворяются, а образуют суспензию.
🟢 Вымывание эффективно насыщает жидкость экстрактивными веществами, однако этот процесс не является селективным.
Он способствует загрязнению вытяжки балластными веществами, включая ВМС.
=========================
Параллельно всем описанным процессам идёт вымывание веществ из разрушенных клеток внешнего слоя частиц сырья.
◽️В этом случае поток экстрагента десорбирует вещества, находящиеся внутри разрушенных клеток, и вымывает их – сначала в ламинарный подслой, затем в общий объём жидкости.
❗️Важно, что таким способом в жидкость переходят не только растворимые в ней вещества, но и остальное содержимое клеток, включая целые органеллы и их части. Поэтому некоторые из вымытых веществ не растворяются, а образуют суспензию.
🟢 Вымывание эффективно насыщает жидкость экстрактивными веществами, однако этот процесс не является селективным.
Он способствует загрязнению вытяжки балластными веществами, включая ВМС.
🟢 Чем меньше размер частиц сырья, тем больше разрушенных клеток, и тем больший вклад вносит вымывание в процесс экстрагирования.
🔵 Для некоторых способов экстрагирования вымывание является основным процессом перехода веществ из твердой фазы в жидкую
🔹например, в случае экстрагирования в роторно-пульсационных аппаратах (РПА)
🔵 Для некоторых способов экстрагирования вымывание является основным процессом перехода веществ из твердой фазы в жидкую
🔹например, в случае экстрагирования в роторно-пульсационных аппаратах (РПА)
Кинетика экстрагирования 📜📈🌿
=========================
Экстрагирование растительного сырья – это массообменный процесс, движущей силой которого является разность концентраций веществ в твёрдой и жидкой фазах.
🔸Он продолжается до выравнивания концентраций – в системе наступает динамическое равновесие.
📈 Графически этот процесс описывают в виде зависимости содержания веществ в экстрагенте от времени экстрагирования. Эта кривая получила название "кинетика экстрагирования":
=========================
Экстрагирование растительного сырья – это массообменный процесс, движущей силой которого является разность концентраций веществ в твёрдой и жидкой фазах.
🔸Он продолжается до выравнивания концентраций – в системе наступает динамическое равновесие.
📈 Графически этот процесс описывают в виде зависимости содержания веществ в экстрагенте от времени экстрагирования. Эта кривая получила название "кинетика экстрагирования":
📜 Нужно отметить, что деление экстрагирования на стадии условно.
🌿 Многие процессы происходят параллельно, одни перетекают в другие, и выделить этапы можно только для их характеристики.
🟢 В реальности экстрагирование следует рассматривать как сложный комплексный процесс, для понимания которого нужно хорошо себе представлять каждую из его составляющих.
🌿 Многие процессы происходят параллельно, одни перетекают в другие, и выделить этапы можно только для их характеристики.
🟢 В реальности экстрагирование следует рассматривать как сложный комплексный процесс, для понимания которого нужно хорошо себе представлять каждую из его составляющих.
📈 Закономерности всех перечисленных здесь процессов описаны математически.
Формат канала не предполагает характеристику формул, поэтому все интересующиеся могут найти их здесь:
Формат канала не предполагает характеристику формул, поэтому все интересующиеся могут найти их здесь:
ponomarev_v_d_ekstragirovanie_lekarstvennogo_syrya.djvu
3.4 MB
В.Д. Пономарёв. Экстрагирование лекарственного сырья.
Нетленное издание 1976 года : )
Многое из хорошо написанного про экстрагирование ЛРС на русском берёт своё начало здесь, – и лучше сразу обратиться к первоисточнику. Тем более написанному просто и понятно.
Нетленное издание 1976 года : )
Многое из хорошо написанного про экстрагирование ЛРС на русском берёт своё начало здесь, – и лучше сразу обратиться к первоисточнику. Тем более написанному просто и понятно.
📗Тем, кому нравятся более свежие издания, могу порекомендовать
Natural Product Extraction: Principles and Applications
Edited by Mauricio A. Rostagno and Juliana M. Prado
The Royal Society of Chemistry, 2013
Natural Product Extraction: Principles and Applications
Edited by Mauricio A. Rostagno and Juliana M. Prado
The Royal Society of Chemistry, 2013
05_chapter 2.pdf
1.2 MB
CHAPTER 2. Extraction of Natural Products: Principles and Fundamental Aspects
10_chapter 7.pdf
1.7 MB
CHAPTER 7. Recent Trends and Perspectives for the Extraction of Natural Products
Теория экстрагирования. Факторы, влияющие на процесс 📜🌿
========================
Знание общих закономерностей экстрагирования позволяет понять факторы, влияющие на него, и увидеть возможности для управления процессом. Некоторые из них:
☘️ строение растительного сырья
☘️ технологические свойства сырья
☘️ состав и свойства экстрагента
☘️ соотношение сырьё – экстрагент
☘️ температура среды
☘️ время экстрагирования
☘️ гидродинамические условия процесса
🟢 Влияние этих факторов в каждом случае следует учитывать при выборе способа экстрагирования, оборудования и параметров процесса.
========================
Знание общих закономерностей экстрагирования позволяет понять факторы, влияющие на него, и увидеть возможности для управления процессом. Некоторые из них:
☘️ строение растительного сырья
☘️ технологические свойства сырья
☘️ состав и свойства экстрагента
☘️ соотношение сырьё – экстрагент
☘️ температура среды
☘️ время экстрагирования
☘️ гидродинамические условия процесса
🟢 Влияние этих факторов в каждом случае следует учитывать при выборе способа экстрагирования, оборудования и параметров процесса.
Теория экстрагирования. Строение растительного сырья 📜🌿
=======================
Характер поверхности, форма клеток, толщина их стенок, наличие одревесневших клеток, расположение проводящей ткани
будут влиять на процесс экстрагирования.
🟢 Форму клеток следует учитывать при выборе способа измельчения. Сырьё с клетками вытянутой формы лучше измельчать поперёк. Продольное измельчение позволит вскрыть меньше клеток и экстрагирование будет замедлено.
🟢 Накопление БАВ в разных частях растения избирательно. Это важно для сырья со сложной анатомической структурой (соцветий, плодов, соплодий).
📌 Например, трубчатые цветки ромашки аптечной содержат в три раза меньше флавоноидов, чем остальные части корзинки. Поэтому при экстрагировании фракции сырья меньше 2 мм, почти полностью состоящей из трубчатых цветков, содержание флавоноидов в извлечении будет низким 🌼
🟢 Клетки проводящей ткани с прочными стенками набухают меньше, чем клетки паренхимы. Сырьё с большим количеством сосудов незначительно увеличивается в размерах при настаивании.
🟢 Большое количество хлорофилла в сырье может загрязнять извлечение и снижать выход целевой группы БАВ. В этом случае используют предварительную очистку сырья: сначала хлорофиллы экстрагируют неполярным растворителем, а затем проводят экстракцию действующих веществ.
=======================
Характер поверхности, форма клеток, толщина их стенок, наличие одревесневших клеток, расположение проводящей ткани
будут влиять на процесс экстрагирования.
🟢 Форму клеток следует учитывать при выборе способа измельчения. Сырьё с клетками вытянутой формы лучше измельчать поперёк. Продольное измельчение позволит вскрыть меньше клеток и экстрагирование будет замедлено.
🟢 Накопление БАВ в разных частях растения избирательно. Это важно для сырья со сложной анатомической структурой (соцветий, плодов, соплодий).
📌 Например, трубчатые цветки ромашки аптечной содержат в три раза меньше флавоноидов, чем остальные части корзинки. Поэтому при экстрагировании фракции сырья меньше 2 мм, почти полностью состоящей из трубчатых цветков, содержание флавоноидов в извлечении будет низким 🌼
🟢 Клетки проводящей ткани с прочными стенками набухают меньше, чем клетки паренхимы. Сырьё с большим количеством сосудов незначительно увеличивается в размерах при настаивании.
🟢 Большое количество хлорофилла в сырье может загрязнять извлечение и снижать выход целевой группы БАВ. В этом случае используют предварительную очистку сырья: сначала хлорофиллы экстрагируют неполярным растворителем, а затем проводят экстракцию действующих веществ.
Теория экстрагирования. Технологические свойства сырья 📜🌿
========================
форма частиц сырья
степень измельчения и фракционный состав
содержание влаги
коэффициент и степень набухания
насыпная плотность
сыпучесть
- некоторые из технологических свойств, влияющие на процесс экстрагирования.
🟡 Для каждого сырья оптимальная степень измельчения будет своей. Слишком крупные частицы будут медленно пропитываться экстрагентом, а при сильном измельчении из разрушенных клеток будет вымываться много балластных веществ.
🟡 Способ измельчения определяет, сколько клеток сырья будет разрушено и характер их повреждения. От этого зависит содержание в вытяжке вымытых экстрагентом балластных веществ.
========================
форма частиц сырья
степень измельчения и фракционный состав
содержание влаги
коэффициент и степень набухания
насыпная плотность
сыпучесть
- некоторые из технологических свойств, влияющие на процесс экстрагирования.
🟡 Для каждого сырья оптимальная степень измельчения будет своей. Слишком крупные частицы будут медленно пропитываться экстрагентом, а при сильном измельчении из разрушенных клеток будет вымываться много балластных веществ.
🟡 Способ измельчения определяет, сколько клеток сырья будет разрушено и характер их повреждения. От этого зависит содержание в вытяжке вымытых экстрагентом балластных веществ.