Экстрактор (ЭИПДЭ) относится к промышленному оборудованию, а именно – к электроимпульсным установкам для экстракции водорастворимых веществ из растительного сырья, и может быть использована в фармацевтической, косметической, пищевой промышленности.
Примечание: Внешний вид установки после согласования технического задания может отличаться от изображения.
В комплект поставки входит: Экстракционная камера + силовой/электрический шкаф.
Панель управления на Русском языке.
Ключевые особенности продукта и технологии:
Основными действующими факторами электрогидравлического эффекта являются высокие импульсные гидравлические давления и гидродинамические эффекты:
-приводящие к появлению ударных волн со звуковой и сверхзвуковой скоростями;
-мощные импульсно возникающие кавитационные процессы, способные охватить относительно большие объемы жидкости;
-механические резонансные явления с амплитудами, позволяющими осуществлять взаимное разделение (дробление, диспергирование, фрагментацию) друг от друга многокомпонентных твердых тел и материалов;
В основе электроимпульсного плазменно-динамического метода экстрагирования лежит явление, открытое Л. А. Юткиным, и представляет собой электровзрывной (электроимпульсный) способ.
Поэтому внедрение электроимпульсной плазменно-динамической технологии, как нового технологического процесса, который решает проблемы ресурсосбережения и экологии, имеет актуальное практическое значение на перерабатывающем производстве.
Технологическая новизна продукта
На Электроимпульсном Экстракторе возможно производство следующих экстрактов:
- Водные;
- Глицериновые;
- Пропиленгликолевые;
- Масляные;
- Водно-глицериновые;
- Водно-пропиленгликолевые.
1.Возможность произвести партии экстракта из растительного, животного и минерального сырья.
2.Производительность от 10 л в час до 70л. в час.
3.Использование сырья растительного происхождения:
- свежескошенного, фрукты, овощи, сухие, свежие, замороженные,
4.Использование сырья животного происхождения:
-Панты марала, пиявка, губки и др. гидробионты
5.Использование сырья минерального происхождения.
- Экстракт янтаря.
Экономический эффект*
Этот метод экстрагирования даёт ряд преимуществ по сравнению с другими методами экстрагирования:
- в 3 – 10 раз повышает эффективность экстрагирования выход целевых экстрактивных веществ на уровне 85%-90%.
- сокращает до 10 – 15 минут время обработки сырья (вместо 12 – 72 часов)
- технология обеспечивает экономное расходование природных ресурсов, сокращение времени технологического процесса извлечения в 480 раз
- по производству пектина, обеспечивающие снижение себестоимости пектина в 2,3 раза.
- в процессе обработки смеси высоковольтными импульсами происходит обеззараживание экстракта, получаемые пектины обсеменены бактериями в 42 раза и грибками в 45 раз меньше, чем при традиционной технологии.
- исключение агрессивных и токсичных экстрагентов за счёт большей эффективности экстрагирования водой;
- экономия энергоресурсов, снижает потребление энергии в 60 раз.
Учитывая, что процессы экстрагирования сырья являются наиболее длительными во всей технологической цепи, внедрение этого вида экстракции позволило предприятию:
- повысить эффективность экстрагирования целевых активных компонентов - увеличилось процентное содержание БАВ на 40 - 50% (в зависимости от используемого сырья). Обеспечена сохранность БАВ;
- уменьшить общие временные затраты – с показателей 158-250 часов до 7 часов 27 минут;
- повысить выход готового продукта – до 500 л в смену;
- сократить численность рабочего персонала – с 4 до 2 сотрудников цеха;
- снизить фонд заработной платы;
- уменьшить энергопотребление - в 60 раз;
- снизить себестоимость производимых экстрактов – на 35%
Сравнительная таблица временных затрат
|
Стадии выделения
|
Время выделения алкалоидов (классический метод)
|
Время выделения алкалоидов (метод ЭИПДЭ)
|
|
Предварительное замачивание
|
1 ч
|
1 ч
|
|
Экстракция
|
7 - 10 суток
|
27 мин
|
|
Фильтрация
|
1 ч
|
1 ч
|
|
Сгущение экстракта
|
1 - 2 ч
|
-
|
|
Извлечение алкалоидов в виде Солей
|
2 ч
|
-
|
|
Очистка
|
30 мин
|
30 мин
|
|
Перевод алкалоидов-солей в основания
|
30 мин
|
30 мин
|
|
Извлечение алкалоидов эфиром
|
2 ч
|
2 ч
|
|
Отгон эфира
|
1 ч
|
1 ч
|
|
Подсушивание суммы алкалоидов
|
1 ч
|
1 ч
|
|
ИТОГО
|
158 - 250 ч
|
427 мин
|
Межотраслевой характер проекта.
Установка (комплекс) электроимпульсного экстрагирования относится к промышленному оборудованию, а именно – к электроимпульсным установкам для промышленного выделения Биологически активных веществ (БАВ) путем экстрагирования их из сухого и свежего растительного сырья, а также из сырья животного и минерального происхождения, под воздействием электрического разряда, и может быть использована в фармацевтической, косметической, пищевой промышленности и производстве напитков.
Ориентация на глобальный рынок
Несмотря на стремительный рост производства синтетических средств, многие БАВ получают из природного сырья растительного происхождения. Согласно аналитическим данные в исследовании рынка компанией MarketsandMarkets прогнозируют рост объёма мирового рынка растительных экстрактов, с $30,8 млрд в 2021 году до $55,3 млрд к 2026 году, темп роста составит 6,0% в год.
Классические промышленные методы экстрагирования являются трудоемкими и длительными, достигли своего естественного максимума, поэтому не дают возможности повысить скорость обработки сырья и увеличить выход продукта с целевыми показателями активных компонентов. Поэтому возникает необходимость изыскания новых способов интенсификации экстракции.
Принцип работы оборудования:
В емкости экстрактора смесь растительного сырья и растворителя пробивает электрический разряд. При прохождении электрического разряда через жидкость на поверхности "молнии" образуется тонкая газовая пленка, отделяющая сформировавшийся ствол "молнии" от окружающей жидкости, таким образом, происходи защита растительного сырья в экстрагенте от сгорания.
Под действием сил, возникающих в смеси растительного сырья и экстрагента возникают волны, создающие высокое импульсное давление. В результате происходит интенсивное перемешивание, истончается или полностью исчезает диффузионный пограничный слой и увеличивается конвективная диффузия. Возникновение ударных волн способствует проникновению экстрагента внутрь клетки, что ускоряет внутриклеточную диффузию. Из-за искрового разряда в жидкости, образуются плазменные каверны. Образующиеся полости постоянно пульсируют: достигают максимального объема и захлопываются, вызывая увеличение скорости движения экстрагента около частиц сырья и увеличивая скорость экстрагирования за счет возрастания коэффициента конвективной диффузии. При этом за короткий промежуток времени в малом пространстве выделяется большое количество энергии и происходит микровзрыв, разрывающий клеточные структуры растительного материала. Извлечение ускоряется за счет вымывания экстрагентом биологически активных веществ из разрушенных клеток.
Этот способ объединяет большинство процессов, используемых в традиционных технологиях экстрагирования веществ из растительного сырья. Такой способ интенсификации позволяет ускорить процесс экстракции во много раз.
Воздействие указанным методом на биомассу сырья позволяет увеличить процентное содержание биологически активных веществ на 30 – 40% (в зависимости от используемого сырья) по сравнению с классической методикой экстракции.
Использование электрических импульсных разрядов при электроразрядном экстрагировании обеспечивает сохранность биологически активных компонентов и их извлечение на уровне 90% от исходного содержания в растительном сырье при существенно меньших затратах энергии и времени обработки по сравнению с традиционными методами.
Требования к безопасности: При работе, оборудование производит шум 70-80 Дб, а также является источником высокого напряжения.
- Необходимо отдельный контур заземления!
- Требуется установка в отдельном помещении!
- Во время работы оператор должен находится вне помещения с оборудованием.
Технические характеристики:
Производительность экстрактора до 70 л/час
Общий объем емкости 28 литров
Минимальный объем емкости 15 литров
Питание 220В + 10%
Потребляемая мощность 1 кВт
Амплитудное значение импульсов напряжения
на положительном электроде импульсной камеры не менее 23 кВ.
Частота следования импульсов до 1 Гц
Габаритные размеры экстрактора (ДxШxВ) 800 x 800 x 971 мм
Масса не более 80 кг
Габаритные размеры электрического (силового) шкафа 750 х 750 х 1520 мм
Масса не более 150 кг
