[go: up one dir, main page]

RU2840780C1 - Device for producing plant extracts and hydrolates under effect of microwave energy - Google Patents

Device for producing plant extracts and hydrolates under effect of microwave energy Download PDF

Info

Publication number
RU2840780C1
RU2840780C1 RU2024112479A RU2024112479A RU2840780C1 RU 2840780 C1 RU2840780 C1 RU 2840780C1 RU 2024112479 A RU2024112479 A RU 2024112479A RU 2024112479 A RU2024112479 A RU 2024112479A RU 2840780 C1 RU2840780 C1 RU 2840780C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
dielectric
branch pipe
cylindrical
microwave energy
Prior art date
Application number
RU2024112479A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Хамед-Харисович Нугманов
Игорь Алексеевич Бакин
Алексей Владимирович Журавлев
Анна Сабирдзяновна Мустафина
Кирилл Олегович Дмитриев
Полина Николаевна Шаповалова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Application granted granted Critical
Publication of RU2840780C1 publication Critical patent/RU2840780C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention relates to food and essential oil industry. Disclosed is a device for producing vegetable extracts and hydrolates under the effect of microwave energy, comprising a cylindrical extractor housing with microwave radiation sources, extractor housing accommodates dielectric cylindrical chamber for initial stock. Device is additionally equipped with a receiving hopper, which inlet branch pipe is equipped with a distributing auger and is rigidly connected to the dielectric cylindrical chamber, wherein the chamber is perforated and is provided with a coaxially mounted dielectric screw, providing a continuous extraction process, in addition, lower part of the cylindrical body of the extractor is equipped with a branch pipe providing the input of the extractant and the removal of the hydrolate, the device also includes a drain branch pipe for draining the extract, and in upper part of device there is a discharge channel for spent vegetable raw material.
EFFECT: higher efficiency of extraction due to continuous extraction process.
1 cl, 2 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к пищевой и эфиромасличной промышленности, а именно к устройствам для избирательного извлечения полезных веществ из растительного сырья, в том числе эфирных масел, под воздействием СВЧ-энергии.The invention relates to the food and essential oil industries, namely to devices for the selective extraction of useful substances from plant materials, including essential oils, under the influence of microwave energy.

Известно устройство, относящееся к области создания промышленных устройств для экстракции ценных веществ, содержащихся в естественном состоянии в свежесобранном растительном сырье, в едином процессе с помощью только СВЧ-энергии и без дополнительной очистки или обработки экстракта [Патент на полезную модель №63357], которое включает цилиндрическую камеру из нержавеющей стали, по поверхности которой в заданной последовательности расположены двенадцать магнетронных источников СВЧ-энергии, по ее оси располагается мешок-контейнер из диэлектрического материала с отверстиями для выхода экстракта и водного раствора солей, содержащихся в растительном сырье. Экстрагируемые пары конденсируются на охлаждаемых стенках камеры, стекают вниз и собираются на дне и попадают в сосуд-сборник. Благодаря вращению контейнера с регулируемой скоростью обеспечивается полное поглощение подводимой энергии в заданном объеме камеры. В данном устройстве предусмотрена возможность проведения процесса экстракции при более низких температурах за счет уменьшения давления в рабочем объеме.A device is known that pertains to the field of creating industrial devices for extracting valuable substances contained in a natural state in freshly harvested plant materials in a single process using only microwave energy and without additional purification or processing of the extract [Patent for Utility Model No. 63357], which includes a cylindrical chamber made of stainless steel, on the surface of which twelve magnetron microwave energy sources are arranged in a given sequence, along its axis there is a container bag made of a dielectric material with openings for the outlet of the extract and an aqueous solution of salts contained in the plant materials. The extracted vapors condense on the cooled walls of the chamber, flow down and collect at the bottom and fall into a collecting vessel. Due to the rotation of the container at an adjustable speed, complete absorption of the supplied energy in a given volume of the chamber is ensured. This device provides the possibility of carrying out the extraction process at lower temperatures due to a decrease in the pressure in the working volume.

К недостаткам данного устройства можно отнести его низкую производительность вследствие периодической организации рабочего процесса, а также то, что для выгрузки из аппарата отработанной твердой фазы съемный мешок контейнер из диэлектрического материала необходимо извлекать из аппарата, что весьма трудоемко.The disadvantages of this device include its low productivity due to the periodic organization of the work process, as well as the fact that in order to unload the spent solid phase from the device, the removable container bag made of dielectric material must be removed from the device, which is very labor-intensive.

Отметим, что для различных отраслей промышленности, в частности пищевой, уже предложены эффективные устройства СВЧ-обработки растительного сырья с целью избирательного извлечения из него экстрактивных веществ при использовании различных экстрагентов и его сушки [Копысова, Т.С. Разработка технологии СВЧ-экстрагирования компонентов растительного сырья: специальность 05.20.02 «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук /Копысова Татьяна Сергеевна. - Ижевск, 2013. - 171 с; Патент на полезную модель №121683], однако если воздействие поля СВЧ проводится на эфиромасличное растительное сырье, например, с целью его обезвоживания, то удаленная из него и впоследствии сконденсированная жидкость будет включать и эфирные масла, таким образом СВЧ-воздействие будет способствовать выделению из растительного эфиромасличного сырья эфирных составляющих, и можно будет использовать такое устройство напрямую для получения гидролатов.It should be noted that for various industries, in particular the food industry, effective devices for microwave processing of plant materials have already been proposed for the purpose of selective extraction of extractive substances from it using various extractants and its drying [Kopysova, T.S. Development of technology for microwave extraction of plant material components: specialty 05.20.02 "Electrical technologies and electrical equipment in agriculture": dissertation for the degree of candidate of technical sciences /Kopysova Tatyana Sergeevna. - Izhevsk, 2013. - 171 p; Patent for Utility Model No. 121683], however, if the microwave field is applied to essential oil plant raw materials, for example, for the purpose of dehydration, then the liquid removed from it and subsequently condensed will also include essential oils, thus the microwave effect will facilitate the release of essential components from the plant essential oil raw materials, and it will be possible to use such a device directly to obtain hydrolates.

Самым близким по технической сути решением является промышленное устройство включающее металлическую камеру и источники СВЧ-излучения, при этом в металлической камере размещена цилиндрическая камера из диэлектрического материала, предназначенная для закладки сырья [Патент RU №2216575]. Вдоль металлической камеры размещено не менее шести расположенных в два ряда источников СВЧ-энергии. Устройство дополнительно содержит антенную систему для равномерного облучения сырья, обеспечивающую полное поглощение подводимой СВЧ-энергии. При этом диэлектрическая камера с помещенным в нее цилиндрическим контейнером вращается со скоростью от 2 до 10 об/мин. Металлическая камера изготавливается герметичной и имеет патрубок для подключения средств создания либо разреженного, либо повышенного давления.The closest solution in technical essence is an industrial device that includes a metal chamber and microwave radiation sources, with a cylindrical chamber made of a dielectric material placed in the metal chamber, intended for loading raw materials [Patent RU No. 2216575]. Along the metal chamber, at least six microwave energy sources are located in two rows. The device additionally contains an antenna system for uniform irradiation of the raw materials, ensuring complete absorption of the supplied microwave energy. In this case, the dielectric chamber with a cylindrical container placed in it rotates at a speed of 2 to 10 rpm. The metal chamber is made hermetically sealed and has a branch pipe for connecting means for creating either rarefied or increased pressure.

К недостаткам данного устройства также можно отнести его низкую производительность вследствие периодической организации рабочего процесса, отсутствие возможности проведения процесса экстракции в среде экстрагента, а также то, что загрузка диэлектрической камеры сырьем производится путем помещения в нее цилиндрического мешка из сетчатого диэлектрического материала, заранее заполненного растительным сырьем, которое по окончании процесса извлекают из камеры, что приводит к дополнительным временным и ресурсным затратам. К тому же, в случае организации процесса экстрагирования ценных компонентов из растительного сырья в среде растворителя, что вполне можно реализовать в данном устройстве, он осложнится тем, что отработанный материал будет иметь высокую влажность после длительно взаимодействия с экстрагентом, при этом, если экстрагент представляет ценность с экономической точки зрения (например, этиловый спирт), при такой разгрузке будут наблюдаться значительные его потери. Следует отметить, что в некоторых технологиях пищевой, фармацевтической промышленности ценность представляет и отработанное растительное сырье в виде жмыха, шрота и т.п.(например, пищевые волокна), которое при использовании конструкции СВЧ-устройства по прототипу необходимо будет перерабатывать далее для удаления влаги и экстрагента.The disadvantages of this device also include its low productivity due to the periodic organization of the work process, the inability to carry out the extraction process in the extractant environment, and the fact that the dielectric chamber is loaded with raw materials by placing a cylindrical bag made of mesh dielectric material in it, pre-filled with plant raw materials, which are removed from the chamber at the end of the process, which leads to additional time and resource costs. In addition, in the case of organizing the process of extracting valuable components from plant raw materials in a solvent environment, which can be implemented in this device, it will be complicated by the fact that the spent material will have high humidity after long-term interaction with the extractant, and if the extractant is valuable from an economic point of view (for example, ethyl alcohol), significant losses will be observed during such unloading. It should be noted that in some technologies of the food and pharmaceutical industries, waste plant materials in the form of cake, meal, etc. (for example, dietary fiber) are also valuable, which, when using the design of the microwave device according to the prototype, will need to be further processed to remove moisture and extractant.

Технической задачей изобретения является создание устройства непрерывного действия для получения растительных экстрактов или гидролатов под воздействием СВЧ-энергии из растительного сырья с возможностью получать сухой продукт в виде остатка твердой фазы отработанного материала после экстрагирования с низкой влажностью.The technical task of the invention is to create a continuous-action device for obtaining plant extracts or hydrolates under the influence of microwave energy from plant raw materials with the possibility of obtaining a dry product in the form of a residue of the solid phase of the spent material after extraction with low humidity.

Технический результат изобретения заключается в повышении производительности устройства для получения растительных экстрактов или гидролатов за счет обеспечения непрерывного процесса экстракции.The technical result of the invention consists in increasing the productivity of the device for obtaining plant extracts or hydrolates by ensuring a continuous extraction process.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата устройство для получения растительных экстрактов и гидролатов под воздействием СВЧ-энергии, содержащем цилиндрический корпус экстрактора с источниками СВЧ-излучения, внутри которого установлена диэлектрическая цилиндрическая камера для исходного сырья, дополнительно снабжено приемным бункером, входной патрубок которого оснащен распределительным шнеком и жестко соединен с диэлектрической цилиндрической камерой, при этом камера выполнена перфорированной и снабжена соосно установленным диэлектрическим шнеком, кроме того, нижняя часть цилиндрического корпуса экстрактора оснащена патрубком, обеспечивающим ввод экстрагента и отвод гидролата, в верхней части смонтирован выводной канал для отработанного растительного сырья.In order to solve the set task and achieve the stated technical result, a device for obtaining plant extracts and hydrolates under the influence of microwave energy, containing a cylindrical extractor body with microwave radiation sources, inside which a dielectric cylindrical chamber for the initial raw material is installed, is additionally equipped with a receiving bin, the inlet pipe of which is equipped with a distribution screw and is rigidly connected to the dielectric cylindrical chamber, while the chamber is made perforated and equipped with a coaxially installed dielectric screw, in addition, the lower part of the cylindrical extractor body is equipped with a pipe providing for the input of the extractant and the removal of the hydrolate, in the upper part an outlet channel for the spent plant material is mounted.

Устройство обеспечивает поступательное движение исходного сырья вдоль диэлектрической камеры, обеспечивая более равномерный его нагрев, что позволяет сократить время проведения процесса экстракции, как с использованием экстрагентов, так и без них. За счет непрерывной организации рабочего процесса производительность экстрактора увеличивается в несколько раз, при этом на выходе отработанное растительное сырье превращается в обезвоженный и измельченный, практически в сухой продукт с низкой влажностью.The device ensures the progressive movement of the initial raw material along the dielectric chamber, ensuring its more uniform heating, which allows to reduce the time of the extraction process, both with and without the use of extractants. Due to the continuous organization of the working process, the productivity of the extractor increases several times, while at the output the spent plant material turns into a dehydrated and crushed, practically dry product with low humidity.

Предлагаемое устройство представлено на чертежах.The proposed device is shown in the drawings.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства;Fig. 1 shows a general view of the device;

на фиг. 2 устройство, разрез по А-А.Fig. 2 shows the device, section along A-A.

Устройство включает: приемный бункер 1; металлический распределительный шнек 2; входной патрубок 3; диэлектрическую цилиндрическую перфорированную камеру 4; соосно расположенный диэлектрический шнек 5; цилиндрический корпус экстрактора 6; патрубок 7 для ввода экстрагента и отвода гидролата; сливного патрубка 8; приводные станции 9, 10; генераторы СВЧ-энергии 11, 12; волноводные излучатели 13; выводной канал 14.The device includes: a receiving bin 1; a metal distribution auger 2; an inlet pipe 3; a dielectric cylindrical perforated chamber 4; a coaxially located dielectric auger 5; a cylindrical body of an extractor 6; a pipe 7 for introducing an extractant and removing a hydrolate; a drain pipe 8; drive stations 9, 10; microwave energy generators 11, 12; waveguide emitters 13; an outlet channel 14.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Пример 1. Получение экстракта.Example 1. Obtaining an extract.

Растительное сырье, подвергаемое экстракции, помещается в приемный бункер 1 в котором посредством металлического распределительного шнека 2 оно транспортируется до входного патрубка 3, жестко соединенного с диэлектрической цилиндрической перфорированной камерой 4. Растительное сырье, поступившее в патрубок 3 и поддавливаемое металлическим распределительным шнеком 2, транспортируется до нижнего уровня диэлектрической цилиндрической перфорированной камеры 4, в котором посредством диэлектрического шнека 5 оно подхватывается и перемещается вверх. В момент, когда растительное сырье поступает на нижний уровень диэлектрической цилиндрической камеры 4, через патрубок 7 в цилиндрический корпус экстрактора 6 подается экстрагент, который заполняет все рабочее пространство экстрактора, включая и пространство диэлектрической цилиндрической камеры 4 за счет имеющихся в ней множества отверстий перфорации, при этом смешиваясь с растительным сырьем, до уровня сливного патрубка 8. При достижении экстрагентом уровня сливного патрубка 8 начинается процесс экстракции. Поступающий жидкий экстрагент должен иметь на входе в рабочую камеру напор, соответствующий или выше определенного давлению, оказываемого столбом жидкости на основание рабочей камеры экстрактора 6. Регулирование длительности нахождения экстрагента в рабочей камере экстрактора 6, до достижения им уровня сливного патрубка 8, через который осуществляется самопроизвольное стекание экстракта под действием сил тяжести, осуществляется изменением расхода экстрагента. Регулирование объема поступающего сырья на экстракцию в приемном бункере 1 осуществляется изменением угловой скорости вращения металлического распределительного шнека 2, который связан с приводной станцией 9. Регулирование длительности нахождения сырья во внутреннем рабочем объеме камеры экстрактора 6 осуществляется регулированием угловой скорости диэлектрического шнека 5, который связан с приводной станцией 10. На верхней поверхности рабочей камеры экстрактора 6 имеется шесть герметически уплотненных вакуумных окон, в которых герметично располагаются генераторы СВЧ-энергии 11 и 12, размещенных вдоль камеры на двух уровнях, угол между которыми в поперечной плоскости сечения камеры составляет 90° (фиг. 2). Каждый из шести магнетронов, расположенных на разных уровнях, генерирующих на частоте 2450 МГц, мощностью 1 кВт, через коаксиальный переход подключен к своему волноводному излучателю 13, который представляет собой уголок, срезанный под углом 25° и в широкой стенке которого имеется окно, через которое излучается СВЧ-энергия. Диаграмма направленности каждого излучателя в плоскости, содержащей ось цилиндра, по отношению к образующей цилиндра диэлектрической камеры имеет угол наклона примерно 70°, как это показано пунктиром для одного из излучателей на фиг. 1. Два соседних магнетрона в этом ряду имеют излучатели с такой же диаграммой направленности. При проведении только процедуры экстракции целевых компонентов из растительного сырья генераторы СВЧ-энергии 12 не подключаются. Полученный экстракт самотеком, под действием сил тяжести, сливается в специальный сборник через патрубок 8, а сухой продукт, посредством диэлектрического шнека 5, выводится через выводной канал 14.The plant material to be extracted is placed in the receiving bin 1, where it is transported by means of the metal distribution screw 2 to the inlet pipe 3, rigidly connected to the dielectric cylindrical perforated chamber 4. The plant material, having entered the pipe 3 and pressed by the metal distribution screw 2, is transported to the lower level of the dielectric cylindrical perforated chamber 4, where it is picked up and moved upward by means of the dielectric screw 5. At the moment when the plant material enters the lower level of the dielectric cylindrical chamber 4, an extractant is fed through the pipe 7 into the cylindrical body of the extractor 6, which fills the entire working space of the extractor, including the space of the dielectric cylindrical chamber 4 due to the many perforation holes present in it, while mixing with the plant material, to the level of the drain pipe 8. When the extractant reaches the level of the drain pipe 8, the extraction process begins. The incoming liquid extractant must have a pressure at the entrance to the working chamber that corresponds to or is higher than the specified pressure exerted by the liquid column on the base of the working chamber of the extractor 6. Regulation of the duration of the extractant's stay in the working chamber of the extractor 6, until it reaches the level of the drain pipe 8, through which the extract flows spontaneously under the action of gravity, is carried out by changing the flow rate of the extractant. The volume of the incoming raw material for extraction in the receiving bin 1 is regulated by changing the angular speed of rotation of the metal distribution screw 2, which is connected to the drive station 9. The duration of the raw material's stay in the internal working volume of the extractor chamber 6 is regulated by regulating the angular speed of the dielectric screw 5, which is connected to the drive station 10. On the upper surface of the working chamber of the extractor 6 there are six hermetically sealed vacuum windows, in which microwave energy generators 11 and 12 are hermetically located, placed along the chamber at two levels, the angle between which in the transverse plane of the chamber section is 90° (Fig. 2). Each of the six magnetrons, located at different levels, generating at a frequency of 2450 MHz, with a power of 1 kW, is connected via a coaxial transition to its waveguide emitter 13, which is a corner cut at an angle of 25° and in the wide wall of which there is a window through which microwave energy is emitted. The directivity diagram of each emitter in the plane containing the cylinder axis, with respect to the generatrix of the cylinder of the dielectric chamber, has an angle of inclination of approximately 70°, as shown by the dotted line for one of the emitters in Fig. 1. Two adjacent magnetrons in this row have emitters with the same directivity diagram. When carrying out only the procedure of extraction of target components from plant raw materials, microwave energy generators 12 are not connected. The obtained extract is drained by gravity into a special collector through pipe 8, and the dry product, by means of dielectric screw 5, is removed through outlet channel 14.

Пример 2. Получение экстракта и сухого продуктаExample 2. Obtaining an extract and a dry product

Устройство работает, как и в примере 1, только помимо генераторов СВЧ-энергии 11 в данном случае одновременно подключаются и генераторы СВЧ-энергии 12, вследствие чего, влажной растительное сырье, проходя сквозь СВЧ-воздействие, организованное этими генераторами СВЧ-энергии 12, теряет влагу до необходимых значений. Далее остаток твердой фазы отработанного материала после экстрагирования с низкой влажностью, посредством диэлектрического шнека 5, который дополнительно отжимает жидкую фазу на выходе диэлектрической цилиндрической перфорированной камеры 4, выводится через выводной канал 14.The device operates as in example 1, only in addition to the microwave energy generators 11, in this case the microwave energy generators 12 are also connected simultaneously, as a result of which the wet plant material, passing through the microwave action organized by these microwave energy generators 12, loses moisture to the required values. Then the remainder of the solid phase of the waste material after extraction with low humidity, by means of the dielectric screw 5, which additionally squeezes out the liquid phase at the outlet of the dielectric cylindrical perforated chamber 4, is discharged through the outlet channel 14.

Пример 3. Получение гидролатаExample 3. Obtaining hydrolat

Эфиромасличное растительное сырье, подвергаемое СВЧ-обработке, помещается в приемный бункер 1 в котором посредством металлического распределительного шнека 2 оно транспортируется до входного патрубка 3, жестко соединенного с диэлектрической цилиндрической перфорированной камерой 4, и с приемным бункером 1. Эфиромасличное растительное сырье, поступившее в патрубок 3 и поддавливаемое металлическим распределительным шнеком 2, транспортируется до нижнего уровня диэлектрической цилиндрической перфорированной камеры 4, в котором посредством диэлектрического шнека 5 оно подхватывается и перемещается вверх. В момент, когда эфиромасличное растительное сырье поступило на нижний уровень диэлектрической цилиндрической камеры 4 на верхней поверхности рабочей камеры экстрактора 6 включаются генераторы СВЧ-энергии 11 и 12, размещенные вдоль камеры на двух уровнях. Эфиромасличное растительное сырье проходя сквозь зону СВЧ излучения, под его воздействием теряет через перфорацию цилиндрической перфорированной камеры 4 в виде паровой смеси не только влагу, но и эфирные масла, которые конденсируясь, в том числе и за счет контакта с относительно холодной поверхностью рабочей камеры экстрактора 6, начинают накапливаться в ней на нижнем уровне в виде жидкого гидролата, который через патрубок 7 сливается в приемник-разделитель (на схеме не показан), предназначенный для последующего отделения эфирных масел. Далее остаток твердой фазы отработанного материала после экстрагирования с низкой влажностью, посредством диэлектрического шнека 5, который дополнительно отжимает жидкую фазу на выходе диэлектрической цилиндрической перфорированной камеры 4, выводится через выводной канал 14.The essential oil plant material subjected to microwave processing is placed in the receiving bin 1, in which it is transported by means of the metal distribution screw 2 to the input pipe 3, rigidly connected to the dielectric cylindrical perforated chamber 4, and to the receiving bin 1. The essential oil plant material, having entered the pipe 3 and pressed by the metal distribution screw 2, is transported to the lower level of the dielectric cylindrical perforated chamber 4, in which it is picked up and moved upward by means of the dielectric screw 5. At the moment when the essential oil plant material has entered the lower level of the dielectric cylindrical chamber 4, microwave energy generators 11 and 12, located along the chamber at two levels, are switched on on the upper surface of the working chamber of the extractor 6. Essential oil plant raw materials passing through the microwave radiation zone, under its influence, lose through the perforation of the cylindrical perforated chamber 4 in the form of a steam mixture not only moisture, but also essential oils, which condense, including due to contact with the relatively cold surface of the working chamber of the extractor 6, begin to accumulate in it at the lower level in the form of liquid hydrolate, which is drained through the branch pipe 7 into the receiver-separator (not shown in the diagram), intended for the subsequent separation of essential oils. Then the remainder of the solid phase of the waste material after extraction with low humidity, by means of the dielectric screw 5, which additionally squeezes out the liquid phase at the outlet of the dielectric cylindrical perforated chamber 4, is discharged through the outlet channel 14.

Таким образом, повышение производительности избирательного извлечения полезных веществ из растительного сырья, в том числе эфирных масел, под воздействием СВЧ энергии в предлагаемом устройстве достигается путем реализации в нем непрерывного процесса за счет встраивания в его конструкцию транспортирующих шнеков, как на этапе загрузки и доставки сырья в рабочую камеру экстрактора, так и непосредственно при реализации его основных функций, при этом с возможностью получать сухой продукт в виде остатка твердой фазы отработанного растительного материала с низкой влажностью.Thus, an increase in the productivity of selective extraction of useful substances from plant raw materials, including essential oils, under the influence of microwave energy in the proposed device is achieved by implementing a continuous process in it due to the integration of transport screws into its design, both at the stage of loading and delivering raw materials to the working chamber of the extractor, and directly during the implementation of its main functions, while with the possibility of obtaining a dry product in the form of a residue of the solid phase of the spent plant material with low humidity.

Положительный эффект - предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет не только эффективно проводить процесс экстрагирования из измельченного твердого растительного сырья, но и получать отработанный твердый материал в обезвоженном и измельченном виде. Процесс экстрагирования и обезвоживания происходят в одном аппарате непрерывно, что значительно повышает производительность, технологичность и снижает потери сырья. Влажность готового продукта (отработанного растительного сырья) составляет не более 10%, что позволяет хранить его длительное время и использовать в отдельных технологиях пищевой промышленности.Positive effect - the proposed device, in comparison with the known ones, allows not only to effectively carry out the extraction process from crushed solid plant raw materials, but also to obtain the spent solid material in a dehydrated and crushed form. The extraction and dehydration process occur in one device continuously, which significantly increases productivity, manufacturability and reduces losses of raw materials. The humidity of the finished product (spent plant raw materials) is no more than 10%, which allows storing it for a long time and using it in certain food industry technologies.

Выводы. По сравнению с прототипом предложенное устройство дает возможность повысить производительность устройства для получения растительных экстрактов или гидролатов.Conclusions. Compared to the prototype, the proposed device makes it possible to increase the productivity of the device for obtaining plant extracts or hydrolates.

Список источников, принятых во внимание:List of sources taken into account:

1. Патент на полезную модель №63357 U1 Российская Федерация, МПК С11В 1/10. Промышленный СВЧ-экстрактор: №2006146410/22: заявл. 27.12.2006: опубл. 27.05.2007 / Н.И. Малых, А.И. Марколия, Л.Г. Голубчиков и др.1. Patent for utility model No. 63357 U1 Russian Federation, IPC C11B 1/10. Industrial microwave extractor: No. 2006146410/22: declared 27.12.2006: published 27.05.2007 / N.I. Malykh, A.I. Markoliya, L.G. Golubchikov et al.

2. Копысова Т.С. Разработка технологии СВЧ-экстрагирования компонентов растительного сырья: специальность 05.20.02 «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Копысова Татьяна Сергеевна. - Ижевск, 2013. - 171 с. 2. Kopysova T.S. Development of technology for microwave extraction of plant components: specialty 05.20.02 "Electrical technologies and electrical equipment in agriculture": dissertation for the degree of candidate of technical sciences / Kopysova Tatyana Sergeevna. - Izhevsk, 2013. - 171 p.

3. Патент на полезную модель №121683 U1 Российская Федерация, МПК Н05В 6/64. сушильная СВЧ-печь конвейерного типа: №2012102760/07: заявл. 26.01.2012: опубл. 27.10.2012 / Р.В. Антонов, Ф.А. Новожилов; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Костромская государственная сельскохозяйственная академия».3. Utility Model Patent No. 121683 U1 Russian Federation, IPC H05B 6/64. Conveyor-type drying microwave oven: No. 2012102760/07: declared 26.01.2012: published 27.10.2012 / R.V. Antonov, F.A. Novozhilov; applicant Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Kostroma State Agricultural Academy".

4. Патент на изобретение №2216575 С2 Российская Федерация, МПК С11В 1/10. Промышленное устройство для экстракции ценных веществ из растительного сырья с помощью СВЧ-энергии: №2002100237/13, заявл. 11.01.2002: опубл. 20.11.2003 / А.И. Марколия, Н.И. Малых, Л.Г. Голубчиков и др.4. Patent for invention No. 2216575 C2 Russian Federation, IPC C11B 1/10. Industrial device for extracting valuable substances from plant raw materials using microwave energy: No. 2002100237/13, declared 11.01.2002: published 20.11.2003 / A.I. Markoliya, N.I. Malykh, L.G. Golubchikov et al.

Claims (1)

Устройство для получения растительных экстрактов и гидролатов под воздействием СВЧ-энергии, содержащее цилиндрический корпус экстрактора с источниками СВЧ-излучения, внутри корпуса экстрактора установлена диэлектрическая цилиндрическая камера для исходного сырья, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено приемным бункером, входной патрубок которого оснащен распределительным шнеком и жестко соединен с диэлектрической цилиндрической камерой, при этом камера выполнена перфорированной и снабжена соосно установленным диэлектрическим шнеком, обеспечивая непрерывный процесс экстракции, кроме того, нижняя часть цилиндрического корпуса экстрактора оснащена патрубком, обеспечивающим ввод экстрагента и отвод гидролата, устройство также включает сливной патрубок для слива экстракта, а в верхней части устройства смонтирован выводной канал для отработанного растительного сырья.A device for obtaining plant extracts and hydrolates under the influence of microwave energy, comprising a cylindrical extractor body with microwave radiation sources, a dielectric cylindrical chamber for the initial raw material is installed inside the extractor body, characterized in that the device is additionally equipped with a receiving bin, the inlet branch pipe of which is equipped with a distribution screw and is rigidly connected to the dielectric cylindrical chamber, wherein the chamber is made perforated and equipped with a coaxially installed dielectric screw, ensuring a continuous extraction process, in addition, the lower part of the cylindrical extractor body is equipped with a branch pipe providing for the input of the extractant and the discharge of the hydrolate, the device also includes a drain branch pipe for draining the extract, and an outlet channel for the spent plant material is mounted in the upper part of the device.
RU2024112479A 2024-05-07 Device for producing plant extracts and hydrolates under effect of microwave energy RU2840780C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2840780C1 true RU2840780C1 (en) 2025-05-28

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2127628C1 (en) * 1997-10-13 1999-03-20 Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности Extractor
UA51756C2 (en) * 1999-07-06 2002-12-16 Мале Приватне Підприємство "Фенікс" Device for processing aromatic raw materials
RU2216575C2 (en) * 2002-01-11 2003-11-20 Малых Николай Иосифович Industrial facility to extract useful substances from vegetable materials by means of shf energy
UA18461U (en) * 2006-04-25 2006-11-15 Odesa Nat Academy Food Tech Extractor of continuous action for porous solid - liquid system
RU2766006C1 (en) * 2021-04-12 2022-02-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») Column microwave extractor
RU2797236C1 (en) * 2022-10-21 2023-06-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Double drum microwave extractor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2127628C1 (en) * 1997-10-13 1999-03-20 Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности Extractor
UA51756C2 (en) * 1999-07-06 2002-12-16 Мале Приватне Підприємство "Фенікс" Device for processing aromatic raw materials
RU2216575C2 (en) * 2002-01-11 2003-11-20 Малых Николай Иосифович Industrial facility to extract useful substances from vegetable materials by means of shf energy
UA18461U (en) * 2006-04-25 2006-11-15 Odesa Nat Academy Food Tech Extractor of continuous action for porous solid - liquid system
RU2766006C1 (en) * 2021-04-12 2022-02-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») Column microwave extractor
RU2797236C1 (en) * 2022-10-21 2023-06-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Double drum microwave extractor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2102894C1 (en) Line for producing powder from berries and other raw plant material
US3277580A (en) Method and apparatus for drying
JP5899604B2 (en) Biomass recycling system using microwaves
EP1955749A1 (en) Microwave hydrodiffusion for isolation of natural products
CN102794289B (en) Recycling treatment method of organic waste
US11813555B2 (en) Distillation apparatus and method for extraction of volatile components from biological material, especially from plants
RU2840780C1 (en) Device for producing plant extracts and hydrolates under effect of microwave energy
DK141521B (en) Process for continuously hydrolyzing the by-products obtained by poultry processing and apparatus for carrying out the process.
CN105251224A (en) Continuous belt-clamping type thin material layer microwave evaporation method and device
US5145576A (en) Devices for treating human or animal dejections by means of microwaves
US4229886A (en) Microwave heated vacuum dryer for powders
RU2063691C1 (en) Method for drying agricultural product and apparatus for containing agricultural product in the process of microwave treatment
US2554109A (en) Solvent extractor
RU2143813C1 (en) Frozen berries wasteless processing method
RU2002100236A (en) METHOD FOR EXTRACTION OF VALUABLE SUBSTANCES FROM VEGETABLE RAW MATERIAL USING MICROWAVE ENERGY
US2811539A (en) Solvent extraction and removal system
RU98120720A (en) METHOD FOR NON-WASTE PROCESSING OF FROZEN BERRIES
RU223871U1 (en) EXTRACTOR
JPS5754559A (en) Dehydrating and drying treating method of waste fish
RU2766006C1 (en) Column microwave extractor
RU2021688C1 (en) Method of biological material treatment and device designed for its performance
RU2216575C2 (en) Industrial facility to extract useful substances from vegetable materials by means of shf energy
RU224425U1 (en) DEVICE FOR SEPARATION DURING EXTRACTION PROCESS
US2123080A (en) Method and apparatus for treating food remnants
RU2237706C2 (en) Method of preparing extracts using electrophysical techniques