ОБЗОР МИРОВОГО ОПЫТА В ОБЛАСТИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ СЫРЬЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Скачать статью

Значительное количество биологически активных соединений и ценных компонентов содержится в различных видах растительного сырья, для эффективного извлечения которых требуются особые способы экстракции. В статье представлен обзор мирового опыта и результаты исследований зарубежных ученых в области оптимизации режимных параметров таких способов экстрагирования, как ультразвуковая, сверхкритическая и микроволновая экстракция, извлечение целевых компонентов под высоким давлением и напряжением. Проведенный анализ позволил выявить факторы, оказывающее влияние на эффективность процесса извлечения ценных компонентов. Ключевыми элементами успешного протекания процесса ультразвуковой экстракции являются используемый экстрагент, размер экстрагируемого материала, мощность и время ультразвука, продолжительность и температура протекания процесса. Рассмотренные многочисленные исследования свидетельствуют о перспективности сверхкритической экстракции растительных материалов, которая позволяет существенно увеличить выход извлекаемых соединений. Подбор типа основного экстрагента наряду с подбором условий извлечения является инструментом решения вопросов оптимизации методики сверхкритической экстракции. Преимущество микроволновой экстракции обуславливает высокая скорость процесса при небольшом расходе растворителя. При этом необходимо контролировать температуру, мощность микроволн и время экстракции, чтобы избежать разложения термочувствительных соединений. Определение оптимальных параметров процесса экстракции под давлением осуществляется для конкретного растительного материала с учетом подбора экстрагента для возможности растворения желаемых активных соединений. Наименее изученным является способ экстрагирования под напряжением вследствие сложности аппаратурного оформления. При этом в исследованиях отмечено, что необходимо оптимизировать такие параметры, как напряжение электрического поля и время экстракции, чтобы обеспечить высокую степень разрушения клеточной стенки, не вызывая деградации активных соединений.

Проведённый обзор отражает современное состояние и перспективы развития экстракционных технологий в разрезе мировых научных исследований, которые направлены на повышение количества и качества выхода экстрактивных веществ с наименьшими сырьевыми и энергетическими затратами.

Ключевые слова: экстракция, растительное сырье, способы экстрагирования, зарубежные исследования.

OVERVIEW OF WORLD EXPERIENCE IN THE FIELD OF OPTIMIZATION OF EXTRACTION PROCESSES OF TARGET COMPONENTS FROM RAW MATERIALS OF PLANT ORIGIN

A significant amount of biologically active compounds and valuable components are contained in various types of plant raw materials, for the effective extraction of which special extraction methods are required. The article presents an overview of world experience and the results of research by foreign scientists in the field of optimizing the operating parameters of such extraction methods as ultrasonic, supercritical and microwave extraction, extraction of target components under high pressure and voltage. The analysis made it possible to identify factors influencing the efficiency of the extraction process of valuable components. The key elements of the successful course of the ultrasonic extraction process are the extractant used, the size of the extracted material, the power and time of ultrasound, the duration and temperature of the process. The numerous studies reviewed indicate the prospects of supercritical extraction of plant materials, which can significantly increase the yield of extracted compounds. The selection of the type of the main extractant, along with the selection of extraction conditions, is a tool for solving issues of optimizing the supercritical extraction technique. The advantage of microwave extraction is due to the high speed of the process with a small consumption of solvent. At the same time, it is necessary to control the temperature, microwave power and extraction time in order to avoid decomposition of heat-sensitive compounds. Determination of the optimal parameters of the extraction process under pressure is carried out for a specific plant material, taking into account the selection of an extractant for the possibility of dissolving the desired active compounds. The least studied is the method of extraction under voltage due to the complexity of the hardware design. At the same time, studies have noted that it is necessary to optimize parameters such as the voltage of the electric field and the extraction time in order to ensure a high degree of destruction of the cell wall without causing degradation of active compounds.

The review reflects the current state and prospects for the development of extraction technologies in the context of world scientific research, which are aimed at increasing the quantity and quality of extractive substances with the lowest raw materials and energy costs.

Keywords: extraction, plant raw materials, extraction methods, foreign research.