ustify"> І, нарешті, при дуже інтенсивному перемішуванні можуть бути відсутніми друга і третя стадії дифузійного шляху. У цьому випадку коефіцієнт конвективної дифузії зростає до нескінченності, тобто конвективний масоперенос здійснюється миттєво і, отже, третій доданок в знаменнику рівняння (3) відпадає. Разом з тим стає рівною нулю і товщина прикордонного дифузійного шару d, тому другий доданок в знаменнику рівняння також буде відсутній. Коефіцієнт массопередачи в таких випадках визначається тільки коефіцієнтом дифузії в порах рослинного матеріалу і має вигляд:
(4)
Такий вид залежності для коефіцієнта масопередачі справедливий для вихровий екстракції і екстрагуванні із застосуванням роторно-пульсаційного апарату.
Друге і третє складові можуть бути відсутні, але наявність першого невіддільне від самого істоти процесу екстракції із сировини з клітинною структурою.
Останнім часом запропоновано екстрагування із застосуванням ультразвуку, за допомогою електричних зарядів з використанням електроплазмолізу і електродіаліз. У цих випадках з'являється можливість впливати на коефіцієнт внутрішньої дифузії D вн, що дозволяє значно прискорити процес екстрагування на самій його повільної стадії.
Поверхность розділу фаз (F), «тверде лікарську сировину - рідина» залежить від ступеня подрібнення сировини і буде тим більше, чим менше його частинки. Однак на практиці відомо, що при надмірно тонкому подрібненні сировина може злежуватися, а при вмісті слизових речовин - ослизуючими, в результаті чого через такі маси екстрагент проходитиме дуже погано. При занадто тонкому подрібненні різко збільшується кількість розірваних клітин, що призводить до вимивання супутніх речовин, що забруднюють витяжку (білки, слизу, пектини та ін. Високомолекулярні сполуки). Крім того, в екстрагент переходить велика кількість зважених часток. У результаті витяжки виходять каламутні, трудноосветляемие і погано фільтровані. Звідси випливає, що крупне сировину слід подрібнювати до оптимальних розмірів: листя, квіти, трави до 3-5 мм; стебла, корені, кору до 1-3 мм, плоди та насіння до 0,3-0,5 мм. При цьому у вихідному матеріалі буде зберігатися клітинна структура, будуть переважати дифузійні процеси, екстрагування сповільниться, але отримана витяжка буде містити менше механічних домішок і буде легше очищатися.
Різниця концентрацій у сировині З 1 і екстрагенті З 4 є рушійною силою процесу екстракції. Під час екстракції необхідно прагнути до максимального перепаду концентрацій, що досягається більш частою зміною екстрагента (ремацерація замість мацерації), проведенням противоточного процесу та ін.
Час (тривалість) екстрагування. З основного рівняння масопередачі випливає, що кількість речовини, пpодіффундіpовавшего через деякий шар, прямо пропорційно часу екстракції. Однак потрібно прагнути до максимальної повноти витягу в найкоротший термін, максимально використавши всі інші фактори, що ведуть до інтенсифікації процесу.
Час (тривалість) екстрагування. З основного рівняння масопередачі випливає, що кількість речовини, пpодіффундіpовавшего через деякий шар, прямо пропорційно часу екстракції. Однак потрібно прагнути до максимальної повноти витягу в найкоротший термін, максимально використавши всі інші фактори, що ведуть до інтенсифікації процесу.
Надмірна тривалість вилучення призводить до забруднення витяжок супутніми високомолекулярними сполуками, швидкість дифузії яких значно менше, ніж у біологічно активних речовин. При тривалому екстрагуванні можуть протікати небажані процеси під впливом ферментів. Загальна тривалість екстракціізачастую визначається економічними міркуваннями. При цьому буває доцільно припинити процес в якийсь момент, враховуючи, що додатково витягнуті кількості речовин не окуплять надлишкових витрат і збільшуються при цьому втрат цінних екстрагентів (спирт, ефір)
В'язкість екстрагента. За законом Фіка, кількість розчиненої речовини, пpодіффундіpовавшего через деякий шар екстрагента, обернено пропорційно в'язкості цього екстрагента при даній температурі. Отже, менш в'язкі розчини володіють більшою дифузійної здатністю. Для зменшення в'язкості при екстрагуванні рослинними оліями використовують підігрів.
Перспективними в цьому відношенні є використовувані останнім часом зріджені гази - вуглецю діоксид (СО 2), пропан, бутан, рідкий аміак та ін. Найбільш часто використовують зріджений вуглецю діоксид, який хімічно індиферентний до великого числа діючих речовин. Його в'язкість в 14 разів менше в'язкості води і в 5 разів меньшевязкості етанолу. Зріджений вуглецю діоксид добре витягає ефірні олії та інші гідрофобні речовини. Гідрофільні речовини добре екстрагуються зрідженими газами з високою діелектричною проникніст...
