Разработка технологии получения сквалена методом сверхкритической флюидной экстракции из арбузной кожуры и семян

ВВЕДЕНИЕ 6
Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 9
1.1. Арбуз обыкновенный (Citrullus lanatus), как источник БАВ 9
1.2. Содержание БАВ в арбузе обыкновенном (Citrullus lanatus) 13
1.3. Влияние условий выращивания на содержание БАВ в арбузе обыкновенном (Citrullus lanatus) и методология получения рабочего сырья 18
1.4. Основные принципы о сверхкритической экстракции и её практического применение 27
1.5. Применение сверхкритической экстракции в химической и фармацевтической промышленности 31
1.6. Подходы к интенсификации сверхкритической экстракции 49
1.7. Оборудование и технологии для сверхкритической экстракции 55
1.8. Методы исследования экстрактов, полученных из растительного сырья 62
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1. 65
ГЛАВА 2. Разработка получения ликопина методом сверхкритической флюидной экстракции 67
2.1. Обоснование выбора сырья для сверхкритической флюидной экстракции ликопина 67
2.2. Методы исследования ликопина 69
2.3. Методы качественного определения ликопина 76
2.3.1. Спектрофотометрический метод 76
2.3.2. Тонкослойная хроматография (ТСХ) 78
2.3.3. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ, HPLC) 80
2.3.4 Цветные реакции (качественные пробы) 82
2.4. Физико-химические и органолептические показатели ликопина 83
2.4.1. Физико-химические показатели 83
2.4.2. Органолептические показатели 84
2.5. Правила безопасности при работе с установкой сверхкритической флюидной экстракции 84
2.6. Переработка отходов 88
2.7. Моделирование технологической схемы процесса сверхкритической экстракции для получения растительных экстрактов 105
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2 122
Заключение 123
Список литературы 125

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность работы. В настоящее время большое внимание уделяется развитию малотоннажной химии, производству реактивов, особо чистых веществ и уникальных химических соединений. Именно малотоннажная химия открывает новые возможности для создания инновационных фармацевтических препаратов, и, в частности, экстракции биологически активных соединений из растительного сырья. Это подчеркнуто в распоряжении правительства «Стратегия развития фармацевтической промышленности Российской Федерации на период до 2030 года». Кроме того, правительство уделяет большое внимание созданию высокотехнологичного отечественного оборудования.
Применение новых сверхкритических технологий в промышленном масштабе для получения биологически активных соединений из растительного сырья является крайне актуальной задачей, которая позволит, во-первых, получить новые соединения для фармацевтики, во-вторых, создать новое оборудование для процесса сверхкритической экстракции. Сверхкритическая экстракция является «зеленой» технологией, ресурсо- и энергосберегающей, которая позволяет отказаться от дорогостоящих органических растворителей, сократить время процесса за счет ускоренного массопереноса, вести процесс при низких температурах.
Данная работа посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям процесса экстракции БАВ из растительного сырья, интенсификации процесса сверхкритической экстракции различными аппаратурно- конструктивными методами.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Арбуз обыкновенный (Citrullus lanatus), как источник БАВ
Биологически активные вещества (БАВ) — природные соединения, оказывающие разнообразное физиологическое действие на живые организмы. Природа предлагает многочисленные источники этих веществ: от простейших микроорганизмов до сложных высших организмов. Растения являются одним из богатейших источников биологически активных веществ и производят алкалоиды, флавоноиды, терпеноиды, дубильные вещества, сапонины и фенольные соединения. Эти вторичные метаболиты синтезируются растениями в качестве защитного механизма от хищников и стресса окружающей среды. Эти соединения часто являются результатом процессов микробной ферментации и играют решающую роль в медицинских и промышленных применениях [11, 23, 24].
Арбуз обыкновенный, арбуз шерстистый (Citrullus lanatus) (рис.1), вид рода арбуз семейства тыквенных, овощная культура происходящая из Африки, в культуре – около 4 тыс. лет, впервые одомашнен, вероятно в Северо-Восточной Африке. На территории современной России появился в 14–15 в.в., культура была перенесена из Центральной Азии [33]. Первоначально его возделывали в районе Астрахани, затем культивирование распространилось вверх по Волге, а также по берегам Дона. Промышленным разведением начали заниматься с середины 19 в.в. Нижнем Поволжье, на Дону, Кубани, под Оренбургом и по н.в.
Ботаническое описание
Арбуз обыкновенный – однолетнее травянистое растение с ветвящимся стержневым корнем, проникающим на глубину до 5 м, и боковыми корнями, распространяющимися в диаметре до 7 м, длинные (до 5 м) ветвистые, округло-пятигранные стебли опушены жёсткими волосками. Листья многочисленные, дважды перисто-рассечённые, серовато-зелёные, длиной 10–22 см и шириной 10–18 см. В пазухах листьев расположены 2–3-х раздельные усики. Цветки раздельнополые, пазушные, одиночные, с жёлтым воронковидным венчиком. Мужские цветки диаметром 2–2,5 см, с 5 тычинками, из которых – одна свободная, 4 – сросшиеся попарно, женские цветки несколько крупнее, с опушённой завязью и 5-угольным рыльцем. Плоды шаровидные, овальные или продолговатые, сплюснутые или грушевидные, бледно-зелёные или чёрно-зелёные, часто полосатые или с мраморным рисунком. Мякоть розовая или красная, реже белая или жёлтая, сочная, сладкая. Масса плодов 2–20 кг. Семена плоские, овальные, с жёсткой чёрной, коричневой, белой или пёстрой кожурой [61, 62].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Кафаров В.В. Системный анализ процессов химической технологии: основы стратегии / В. В. Кафаров, И. Н. Дорохов, Н. М. Жаворонков; РХТУ им. Д.И. Менделеева. – Изд. 2-е, пер. и доп. – Москва : Издательство Юрайт, 2018. – 499 с. – ISBN: 978-5-534-06991-4.
2. Выгон В.Г. Автоматизированный комплекс для исследований массообмена и гидродинамики в экстракторах с насадками / Выгон В.Г., Соловьев А.В. // Сб. тез. док. XI Российской конф. по экстракции. - 2008. - С. 196.
3. Исследование и оптимизация процесса твердофазной экстракции биологически активных веществ из растительного сырья / Кафаров В.В.; МХТИ им. Д.И. Менделеева. - 2009. - Вып. 106. - С. 48-53.
4. Kiran E. Supercritical Fluids: Fundamentals and Applications / Kiran E., Debenedetti P.G., Peters C.J. - Springer Science & Business Media. - 2012. - 602 p.
5. Leila M. Experimental and mathematical modelling data of green process of essential oil extraction: Supercritical CO2 extraction / Leila M., Ratiba D., Al-Marzouqi A.H. // Materials Today: Proceedings. – 2022. – Vol. 49. – P. 1023-1029.
6. Zaharil H.A. An investigation on the usage of different supercritical fluids in parabolic trough solar collector // Renew. Energy. – 2021. – V. 168. – P. 676-691.
7. Гумеров Ф.М. Суб- и сверхкритические флюидные среды в пищевой, парфюмерной и фармацевтической отраслях промышленности / Гумеров Ф.М., Яруллин Л.Ю., Hung Truong Nam, Сагдеев А.А., Габитов Ф.Р., Каюмова В.А. // Вестник Казанского технологического университета. – 2017. – Т. 20. № 8. – С. 30- 35.
8. Пономарев В.Д. Экстрагирование лекарственного сырья / Пономарев В.Д. – М.: Медицина. – 2016. – 202 c.
9. Зилфикаров И.Н. Обработка лекарственного растительного сырья сжиженными газами и сверхкритическими флюидами / И.Н. Зилфикаров, В.А. Челомбитько, А.М. Алиев; под редакцией В.А. Челомбитько. – Пятигорск, 2007. – 244 с. – ISBN 978-5-94122-043-4.

Весь текст будет доступен после покупки