Навести технологічну схему виробництва сухих екстрактів-концентратів із зазначенням апаратурного оснащення кожної стадії; пояснити різницю між сухими екстрактами-концентратами та сухими екстрактами

Екстракти-концентрати, або екстракти для готування настоїв і відварів,— це стандартизовані рідкі і сухівитяжки з лікарської рослинної сировини, призначені для швидкого приготування водних витяжок в аптечній практиці.

Розрізняють рідкі концентрати, що готують у співвідношенні 1: 2 і сухі в співвідношенні 1: 1. Це означає, що з 1 частини за масою рослинного матеріалу одержують дві об’ємні частини рідкого концентрату або 1 частину за масою сухого концентрату.

При одержанні екстрактів як екстрагент використовують етанол низьких концентрацій (від 20 до 40 %). Це пояснюється прагненням наблизити концентрати за вмістом екстрактивних речовин до аптечних водних витяжок.

Сухі концентрати відрізняються від звичайних сухих екстрактів тим, що вміст діючих речовин у них дорівнює вмісту у вихідній сировині, тобто 1: 1 (тільки для сухого концентрату конваліївін дорівнює половинній кількості 1: 2). Отже, для приготуваннянастоїв і відварів із сухих концентратів замість прописаної в рецепті кількості лікарської сировини беруть однакову за масоюкількість сухого концентрату і розчиняють у розрахованому об’єміводи.

Сухі концентрати, або «концентровані сухі настої і відвари», у зарубіжній фармацевтичній літературі більше відомі під назвою «абстракти». Одна частина абстракту може відповідати одній (1: 1) або 0,5 (1: 2) частинам вихідної лікарської рослинної сировини.

Сухі концентрати одержують аналогічно сухим екстрактам.

Одержання витяжки проводять до повного виснаження сировини, використовуючи найчастіше високоефективні методи (для алтейного кореня застосовують мацерацію). Для очищення витяжок застосовують відстоювання з подальшим фільтруванням. Висушування може проводитися через стадію згущування. У цьому випадку застосовують усі типи апаратів, що використовуються для упарювання витяжок. Наступне висушування проводиться у вакуум-вальцьових сушарках або вакуум-сушильних шафах при 50—60 °С. Якщо висушування проводять без стадії згущування, то застосовують розпилювальні, сублімаційні (ліофільні, молекулярні) сушарки.

Наповнювачі (використовують декстрин, молочний цукор або суміші) вводять під час розмелу висушеного екстракту.

Стандартизацію сухих концентратів проводять за вмістом вологи і важких металів.

Виробництво сухих екстрактів може бути здійснене за двома схемами. За першою схемою процес складається з чотирьохстадій: 1) отримання витяжки; 2) очистки; 3) згущування витяжки; 4) висушування згущеної витяжки. За другою схемою процесвиробництва сухих екстрактів проводиться без стадії згущування, тобто він включає три стадії: 1) отримання витяжки; 2) очистки; 3) висушування рідкої або злегка згущеної витяжки. Висушування рідкої витяжки може проводитися в розпилювальних абосублімаційних (ліофільних, молекулярних) сушарках. Злегка згущену витяжку висушують у вакуум-вальцевих сушарках.

ОДЕРЖАННЯ ВИТЯЖОК

для одержання витяжок із сировини використовують різні способи: 1) ремацерацію і її варіанти; 2) перколяцію; 3) реперколяцію; 4) циркуляційне екстрагування; 5) протитечійне екстрагування в батареї перколяторів із циркуляційним перемішуванням; 6) безперервне протитечійне екстрагування з переміщенням сировини і екстрагента; а також інші методи, що включають подрібнювання сировини в середовищі екстрагента; вихрову екстракцію; екстракцію з використанням електромагнітних коливань, ультразвуку, електричних розрядів, електроплазмолізу, електродіалізу та ін.

Реперколяція. З варіантів реперколяції частіше застосовують протитечійне екстрагування в батареї перколяторів (з трьох і більше).

Циркуляційне екстрагування. Спосіб ґрунтується на циркуляції екстрагента. Екстракційна установка працює безперервно та автоматично за принципом апарата Сокслета. Вона складається з комуніційованих між собою перегінного куба 1, екстрактора 3, холодильника-конденсатора 5, збірника конденсату 4.

Безперервне протитечійне екстрагування з переміщенням сировини і екстрагента. Екстрагування проводиться в екстракторах різної конструкції: шнековому горизонтальному або вертикальному, дисковому, пружинно-лопатевому та ін.

Екстрагування сировини за допомогою роторно-пульсаційного апарата (РПА). При роботі РПА відбувається механічне подрібнення частинок, виникає інтенсивна турбулізація і пульсація оброблюваної суміші. У технологічній схемі РПА встановлюють нижче днища екстрактора. Сировину завантажують на перфороване дно екстрактора і заливають екстрагентом. Рідка фаза надходить у РПА через штуцери, а сировина — за допомогою шнека. З РПА суміш здрібненого матеріалу і екстрагента (тобто пульта) піднімається нагору і через штуцер надходить в екстрактор з мішалкою.

Екстрагування із застосуванням ультразвуку. Джерело ультразвуку закріплюють на корпусі екстрактора-перколятора із зовнішнього його боку.

Екстрагування за допомогою електричних розрядів. Для цього використовується імпульсний електроплазмолізатор. Усередині екстрактора 1 з оброблюваною сировиною поміщають електроди 2, на які подають імпульсний струм високої або ультрависокої частоти.

Екстрагування з використанням електроплазмолізу і електродіалізу. Електроплазмолізатор з рухомими електродами-вальцями має два горизонтальні вальці-електроди, що обертаються назустріч один одному, до яких підводиться електричний струм напругою 220 В.

Електродіаліз. Електроди приєднуються до джерела постійного струму 15 А, густина на катоді — 0,6 А/м2, напруженість — 0,8 В/см.

Екстрагування зрідженими газами. Установка призначена для екстракції природних сполук з рослинної сировини з використанням зріджених газів (хладонів) як екстрагентів. Це замкнута система і складається з таких основних вузлів (рис. 5.18): екстракторів 1; балона 2 з газом; напірних ємкостей 3, оснащених покажчиком рівня, манометром і захисним клапаном; оглядових віконець 4 для візуального спостереження за переміщенням розчинника та екстракту; об’ємного фільтра 5 для очищення екстракту; випарника 6, оснащеного покажчиком рівня, манометром і захисним клапаном; конденсатора 7, обладнаного покажчиком рівня, манометром і захисним клапаном; холодильного агрегата 8 для охолодження конденсатора, трубопроводів і арматури.

ЗГУЩЕННЯ ВИТЯЖОК

Очищені витяжки упарюють під вакуумом при температурі 50—60 °С і розрідженні 80—87 кПа (600—650 мм рт. ст.) до необхідної консистенції. При згущуванні спиртових витяжок або витяжок після спиртоочищення спочатку відганяють спирт, не включаючи вакууму. Апаратура, що використовується для упарювання витяжок у фармацевтичному виробництві, має свої особливості. Пояснюється це тим, що витяжки містять біологічно активні речовини, які при упарюванні можуть осаджуватися на стінках випарних апаратів, що обігріваються парою, і втрачати свою активність через високу температуру стінок. Тому апарати, в яких немає циркуляції витяжки, що упарюється, або є слабка циркуляція (як у випарному кубі), у фармацевтичному виробництві застосовують рідко. Запропоновані останніми роками конструкції з інтенсивною циркуляцією не набули широкого розповсюдження в заводському виробництві.

Роторний прямоточний апарат має вертикальний корпус 1 із паровою оболонкою 2. Вздовж центру корпусу розташований ротор у вигляді вертикального обертового вала 9 із

шарнірно закріпленими на ньому шкребками 7.

Циркуляційний вакуум-випарний апарат фірми «Сімакс» також працює як під вакуумом, так і під атмосферним тиском

Пінний випарник використовують для упарювання водних витяжок, тому що в ньому не передбачена конденсація вторинної пари.

Установка складається з робочої ємкості 2, в яку завантажують вихідну витяжку. Витяжка насосом 1 через патрубок 7 подається на розподільний пристрій 6, з якого вона стікає у вигляді численних струменів на горизонтальні трубки 11 випарної камери 8, що обігріваються із середини парою. Витяжка закипає, сильно спінюється, створюючи велику поверхню випарювання.

Висушування очищених витяжок може проводитися за двома схемами: 1) без згущування рідкої витяжки і 2) черезстадію згущування з подальшим висушуванням.

У першому випадку висушування витяжок здійснюється в розпилювальних сушарках, де рідкі витяжки розпорошуються в дуже дрібні краплі у великій камері.

З рідкого стану висушування може проводитися також у сублімаційних (ліофільних, молекулярних) сушарках. При цьому розчин (витяжку) заморожують, поміщають у сублімаційну камеру, де створюють глибокий вакуум.

В іншому випадку висушування проводять у вакуум-сушильних шафах.