Оборудование для экстракции целевых продуктов из биомассы мко.
Экстрагирование – процесс извлечения 1 или нескольких компонентов из в-ва сложного состава с помощью растворителя. В пищ. пром. его используют для извлечения ферментов из культур грибов, микробного жира, биомассы дрожжей, для извлечения ароматических и вкусовых в-в.
Экстрагирование происходит в соответствие с законом Фика:
G=K*F*
сл=
/
G – кол-во экстрагируемого в-ва
F – площадь поверхности слоя в-ва
сл – изменение концентрации по толщине слоя
- время диффузии
- толщина слоя
К – коэф. диффузии
Для экстрагирования в-в применяют экстракторы периодического и непрерывного действия. К экстракторам непрерывного действия относятся: колонные, роторного типа, диффузионная батарея.
Диффузионные батареи
Диффузоры имеют форму вертикального цилиндра, откидную крышку и коническое днище. В нижней конусной части диффузора расположены штуцера для подачи воды на диффузию пра на стериллизацию, спуска промывных вод и выгрузки биошрота. В верхней целендрической части расположены штуцера для диффузионной вытяжки. на линии отвода вытяжки установлены 3 ходовые краны. Это позволяет направлять вытяжку в следующий диффузор или отводную трубу для спуску. Вентиля расположены так что можно отключить диффузор не включая батарею. В нутрии диффузора на расстоянии 150-200мм от патрубка расположена сетка с ребрами жесткости. Нижняя сетка имеет размер ячеек 10-15мм..верхняя0.25-0.5 После заполнения диффузоров культурой гриба, сетки устанавливаются плотно под замок. Диффузоры соединяются последовательно ,Экстрагирующая жидкость из верхней части подается в нижнюю часть следующего. Продолжительность процесса в каждом диффузоре 30-40мин Общая продолжительность процесса 4-6час для получения экстрагируемых экстрактов применяют способ последующего выщелачивания. Суть способа заключается в том, что 1 порция концентрированного экстракта направляется на промывку свежей порции культуры. Частично выщелоченная культура обрабатывается порциями экстракции, затем чистой водой. в процессе экстрагирования продукт набухает. его масса и объем увеличивается, Происходит выпрессовка. Объем экстракта составляет 3-4 объема от загруженной культуры. Преимущество: удается получить прозрачные вводные вытяжки с концентрацией ферментов близкой к культуре. недостаток: в вытяжку переходит не только фермент но и другие растворимые вещества(сахара, соли, аминокислоты)
Экстракторы роторного типа.
Такие экстракты используют для экстрагирования из культур грибов и бактерий. Агрегат представляет из себя непрерывный горизонтальный корпус, внутри расположен ротор. Он поделен на 16 и более секторов. Каждый отсек имеет сетчатое днище глубиной 0,23,0,36м в них через дозатор подается измельченное культура грибов При медленном вращении ротора каждый сектор последовательно проходит 4 участка, 1 культуру обрабатывают водой. водная вытяжка с помощью вакуум насоса отфильтровывается в приемник, а от туда подается на второй участок. Где обрабатывается свежая культура гриба. Процесс повторяется на 3 и 4 участке. обогащенная ферментом вытяжка поступает на дальнейшую обработку. Время экстрагирования по участкам составляет 30-40 и 90мин. После экстрагирования биошрот выгружается и поступает на сушку. Роторный экстрактор при непрерывной работе аппарата позволяет в каждом секторе производить 4-х кратную последовательную обработку культуры водой и вытяжку для полного извлечения фермента.
Оборудование для отжима
Для отделения экстракта от луги применяют отжимные прессы при отжиме. Полного отделения экстракта от отжима получить невозможно. При определенных условиях давлении и температуре в осадке находится некоторое количество экстракта. Для отжима используют две группы прессов. 1-механические прессы периодического действия. Они могут быть с ручным и механизированным приводом. Давление может быть пневматическое или гидравлическое 2- прессы непрерывного действия. Они могут быть: шнековые, с центробежным и вальцовые. Недостатки пресса 1 группы: низкая производительность, большие размеры, много ручного труда. Применяют такие прессы при малотоннажном производстве. Из прессов непрерывного действия наиболее применимы шнековые. После предварительного отделения экстракта в стекателе мезга поступает в загрузочный бункер шнекового пресса. Из шнека она подается в перфорированный цилиндр и камеру отжима, а затем удаляется из пресса. Оптимальный диаметр отверстий в перфорированном цилиндре 2 мл. Увеличение диаметра отверстий ведет к уменьшению качества фильтрата. Давление прессования регулируется. Экстракт проходит через отверстие цилиндра и по отводящему патрубку выводится в приемник
