автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Розробка технологii та устаткуванния для виробництва ефiрноi олii хмелю i ii застосування в фармацевтичнiй та бродильнiй промисловостях



MIHICTEPCTBO ОСВ1ТИ УКРА1НИ

УКРАТНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ

ТЕХНОЛОГ1Й

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГИ ТА УСТАТКУВАННЯ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ЕФ1РНОТ ОЛП ХМЕЛЮ I ÏÏ ЗАСТОСУВАННЯ В ФАРМАЦЕВТИЧНШ ТА БРОДИЛЬНШ ПРОМИСЛОВОСТЯХ

05.18.06. Технолопя жир1в, еф1рних олж

та парфюмерно-косметичних продумчв

05.18.07 Технолопя продукп'в броджня

алкогольних та безалкогольних напоТв

На правах рукопису

ЛЮБЧЕНКО Владислав Якович

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацп на здобуття наукового ступеня доктора технЬших наук

Кшп — 1993

Робота нпксшша в Проблемш'й лабораторп А тстнтуту хме-лярства.

Офщшш опоаснти — доктор техтчних науь, професор Мелетьев А. Е.,

доктор техшчних наук, професор Гладкий Ф. Ф.,

доктор фармацсвтичних наук Кузь-менко I. И.

Ведуча оргашзанля — Акцюнерна ффма «Фармак», м. Кшв.

Захист шдбудеться «_»_____ 1993 року

в_годин на зааданш спещал13ованоТ ради Д 068.17.01

в Украшсьхому державному ушверситет! харчозих технолопй (252017 м. Кшв-17, вул. Володимирська, 68).

3 дисерташею можливо ознайомитись в б1блютещ Укра1н-ського державного ушверситегу харчових технолопй.

Автореферат роз1сланий * » ____ 1993 року.

Вчений секретар спсц!ал|'зованоГ ради

Хом1чак Л. М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТЛ Актуальн1еть гтсоблеми. Бхологхчна активность еф1рно1 олх? хме--о п1дси.т<п лхкувальнкй ефект гйдомого препарату Валокордину. В краТн1 ефхрна олхя хмелго не виробля'ЭТЬся.Запропонований автором ;роект науково-дослIднях робхт по розробих технолог!! ефхрно! олг! ля виробництва аналогичного вхтчизняного л1карського препарату ¡ув схвалеяий Радою М1н1стр1в/рсзгюрядження вхд 3I.05.88p./.

Ц1яь роботи:

- розробити технологию та обладнання для виробництва ефхрно! ол 111

- розробити методи очистки ефхрно! ОЛ1Т та II спиртових розчин:в;

- вивчити ф:зико-х1м1Ч1!1 властивост1 ефхрно! олЛ хмелто;

- розробити Техн1чнг умови та фармстаттга на ефхрну олгга хмело;

- налагодити виробництво еф1рно1 ол11 хмелю;

- розширити сферу використання ефхрко! олх! хмелю.

Наукова новизна.

- Розроблена технологхя та обладнання для виробництва ефхрно! олг! хмелю. Патент Укра1ни.

- Розроблена математична модель одержання ефхрно! алII дистиляитчю.

- Встановлений пораговий характер ефективностх очистки спиртових ро-зчтив ефхрно! ол11 в залежное?! вхд стввхдношення компоненттв.

- Встаковлена мояливхсть полхмеризап:! ефхрно1 олх! в лупулхнових залозах акяок хмеля.

- Встановлеко прискорення окисления оС -кислот кисневими сполукамн ефхрно! ол11.

- Найде ний нсвий спосхб виг.аркл зодко—спиртових розчинхв а.с. » 1526714.

- Розробле!« Техн1чн1 умови та фарчстаття на еф1рну ол:ч хмелю.

- Розроблена технология безперервно! пастерЬащТ св1*езхбраного хмелю в тонкому шар г.

Ефхрна олхя хмелю дхстала статус нового товару.

Практична щншсть. Еф1рна олхя хмелю стала новим това • ром хмелярства. Виробництво ефхрно! олЛ хмелю дало змогу ви-пускати новий Л1карський препарат корвалдин / аналог хмпортног валокордину /, а також застосувати II для випуску капо I в та парфюмерних виройíb.

Реал1зацхя в промисловост!.

Акцхонерна фхрма "Фармак" м.Ки1в вилусказ з IS92 року лх карський препарат корвалдин.

Лхкерогорхлчаний завод ы.Житомир випусказ горхлку "Житомир", до складу яко! входить еф1рна ол1я хмелю.

Завод "Зхрка" м.Шостка випусказ з IS9I року лосьон "Азарт", до складу якого сходить еф1рна олхя хмелю.

Апробацхя роботк.

Матерхали дисертацх! обговаривались та пер&вхрллись

- в 1нститут1 фармаколог!! та токсикогогЛ ir. Kk'íb-¿ ЦРй проведена! дослхдаень специфично! активност! та неикхдливостх корвалдину;

- у Ыедичноку хнститутх ы.1вано-йраик1вськ при токскло-гхчнкх дославших одержано! ефхрно! олх! в I9S0 роцх;

- на кокферзгщх! kspiehjikíb хмелегосподаретв в 19¿3

pGUi •

Структура г об'дм дясеотааг!. Дисертацхя смадаегься is зступу, 8 рсздхлхв, bjíchobkíb, рекомендаций шроок-щг-ьу, впроваджень. Об»ем дисертац11 105 сторгкок, габлмцв ir. калоше i в 29 , список Л1тератури хз ю5 найг&лувань, а тому числ i 37 заруб хлгшсс, додаток.

ОДЕРШНЯ Е£1йЮ1 СШН ХМЕЛЮ ДИСТИШЩЮ)

Процес ведугь в розроблених«таром апаратах /мал.1/ в якх дльно завантажують хмгль. Для зменшекня окисления гхрких речо-ин та збереження кольору хмели перед подаванням пари його про-увають 1нертним газом.

Апарат для одерхання ефхрно! олх! хмелю дистиляцхею

I. Корпус. 2. Решхтка. 3. Пдропхдхймач. 4. Конденсатор. 5, Флорентина.

Иая»1

Зодяна пара тиском 0,4-0,7 кгс/см2 подасться в нижгео частину опарагу пгд решхтку. Парова вхдгонка на промысловому апарат1 продовжусться 45 - 50 хвилин, В процесх постулового

названия хмелга /шар за шаром/ по всхй висот! апарату в голов! парового потоку накопичуеться основна частина ефхрно! олЛ,0цно-часно з хмелем нагр1ваетьея хнертний газ С0£ /чи повхтря/ в яко му також накопичуеться невелика 5-8"?, кхдыисть ефхрно! олII.Пере появоо конденсату з конденсатора протягом 5-10 хвилин виходить парогазова сум1ш /пара ^ф1рноГ олЛ та хнертний газ/ яку барбо-туять у воду для част-кового вловлчвання еф1рноГ олЛ.З паровим конденсатом протягом 40-50 хвилин" виц1ля5ться 80-853? ефхрно! олЛ хмелю. Шелл вхдокремлення еф1рно1 олЛ ви парового конденсату частина II /0,35-0,5 мл в I л/ залишаэться в конденсат: у вигляд1 ст1йко1 емульсЛ. Повторна.перегонка 1П<з1 емульсЛ не дач змогу вид1лити еф1рну олм. Зона мае статус окремого товару. Авторе:.« сформульован1 р1вняння видхлення еф1рно1 олЛ з хмеля та розроблена математична модель одержання ефхрно! олЛ вхдгон-коч водяное парою.

Кхлькхсть ефгрноГ олЛ, яку мокли во видхлити з хмелю,

де т - кглькдеть п.;елп, кг;

М - вмхег ефхрно! олЛ в хмелх, ■ йПк- кхльк1сть парового, конденсату, л; Ц - вмхет еф1рно! олЛ в паровому конденсат!, 6 - втрати ефхрно! олЛ з газовоп сумхшяпо, С _ вмхет еф1рно! олЛ в хмел1 пхеля В1цгонки,

Зб1льшення парового "конденсату /водянс! пари/ ке банане бо приз водить до втрат еф1рно! ол 11 у виглядх еэтйко! емуяьсЛ. Теоретично хенуч роэххд водяно! пари, при якому- вся ефхрна ол:я може бути у еиглядх емуяьсЛ.

¿т.д.- кхлыпстъ еф!рноТ олЛ, до дафунду«: хз лугтул1ну сей"

в тозц1 хмелю за одиниш часу, с1С1п< _ К1ЛЬК1сть правого конденсату, ио наводить в хмхль за одинипч часу; а, - кгльгаеть еф1рно! олН в I л конденсату. Дннамхка видйения ефгрно! олЛ /мал.2/ э хмелю в пронес! шрово! з^дгонки огшсуеться вмразом:

у = а.х.е-0'* а = 0,19 с => 0,07 при у = I X = - ^

Математична модель одержання ефхрно! олН з хмелю вагон-

кою водяною пагою

/ . с36,775-3.7)-е и^^.гаь'гоо"^ иео ~

зв,¿ь

не к =0,69-0,92/коефш1янт,що характеризуй втрати ефхрно! ол!1/ х - пер 101. вхдгонки, хвилин.

У

1,0 0,75 0,5 0,25

- 1

— —

N — 1_

10 15 30 40 50 60 70 ЬО 90 100 хвилин» Мал.2

Зменшення в.чхсту альфа-кислот в хь'елг /кал .3/, лог грааннп його я::ост1, описутаься вяразом: у = а = 0,01 при

х - 0 у = I /початковий емхст альфа-кислот/, е - основа нату-ральних логарифм!в.

X

а

Динамка окисления альфа-кислот хмелю при паровхй в!дгонц1

15 30 45 60 .75 90 хвкликк Нал.З •

В процесх парово! вадгсшш вшст компонентов в еф^рнхй олх! змхнветься /табл.1/. Осгаточний склад ефхрно! олИ залежить В1Д тривалостх парово! вхдгонки та сорту хмелю.

Таблипя I

Динашка вадмення коыпоненгхв ефгрно! олгГ

Аоыпонент

ТриЕал1сть парово! ^^оккй/дйстиляцШ' хв.

10

20

30

40

50

Кархсфьйёк

О, А.

-5.4

^ У

1брая;гк ямгль й 65,6 • 63,5 6,4 9,0 15,6 17,9

О« а

Прадовження таблиц! I

Тривалхсть парою! вгдгонки/дистиляиг!/ х.ё.

10 20 30 40 50 60

Сухий хы1ль.

Й1рцен 41,0 28,6 23,1 16,8 9,8 5,5

Кархофхлен 14,6 20,3 21,9 22,8 24,0,.. 2,6

Гумулен- 29,2 34,1 35,1 36,2 38,5 4,5

Ыхрцен, що маз иеншу температуру кип1ння,вхдганязться швидше.

Зменшення випсту альфа-кислот при дистиляц1Т больше 30£ протягом 45 хвилин парово! вхдгонкя. В той же час гхркхсть хмелп, згадко таблиц! 2, зменшузться на 15—20?б. Це говорить про нег-либоке окисления альфа-кислот х можливхсть використання хмеля пхсля парово1 вхдтонки для приготування пива.

Таблиця 2

Характеристика хыело П1сля парово! вхдгонки /дистиляцх1/

Сорт хмелю Вмхст ефгрно! слхХ Вмхст хзосполук Вмхст альфа-

при охмел1нн1 кислот води шуя

до вхд - пхслк до бхд- пхсля до вхд— пхсля гонки в1дг0кки гонки ввдрон- гонки вхд-

ки гонки

4,2 4,0 2,0

ПолхсьгсиЯ 1,8 0,2 129 106,6 6,5 Сильний 1,76 0,08 10?. 88 6,2

Клон-18 0,29 0,9 44,4 37 3,5

Одержання ефхрно! олН хмелю г iдроди с ти ляц i ею

Основним спожявачем хмелю з пивзавода, де BiH у наявностi крутлий рхк. При кип'ят1нн1 сусла з хмелем основна частина/90&/ ефхрноГ олх! попадав в атмосферу разом з водяною парой, Еф1рна ол!я, що залииилась, надач пиву аромат i смак. Таким чином, основна доля еф1рно! олН потенциально може бути зхбрана без погхршення якост1 пива. Враховуючи, що ефхрна олхя хмелю утво-рюе атхйку емульсио в конденсат: дошльно не конденсувати весь соковий пар суслозварювального чану, а спочатку юга'ятити хмгль в окремому невеликому чан1 /мал.4/ i ввдбирати ефхрну олхю, конденсувчи водяну пару на флорентин!. Одержання еф1рно1 олН вхдбувазться одночасно з приготуванням водно1зомеризованого екстрякту хмелю. Процес гхдродистиляш! проводять при рН-6,9-7,0 що да<з зыогу П1двищити ripKicTb на 8 - 10%. При необххдност1 рН екстракту коректулть добавкою двувуглекислого натртго. Трива-Л1сть ггдродистиляпх! 45-6Q хвилин. Бри гхдродистиляц11 втрати альфа-кислот внаслхдок окисления вхдсутн1, що значно зменшуз •ообхшрт1сть ефхрно! ол11.

Для одержання ефхрно! ол1Т ггдродие-тиляцхзю доцыьно зикористовувати хмхль is emictom II не нилче 0,3-%. Кхлькхсть eiipKOl олх1, яку аожяиво одержати ггдродистиляхдев,становись 50 - 60% вхд EMicry в хмелх. Тривалхсть кип'ятхння дек одер&ан-ня максимуму гхркостх воднохзокеризованого екстракту вкзнач&~ тться в эалезяостг вхд хмелепродукту. При виясриеташх граиу-льованого або брикетеваного ту.елю кип'ятять протягом 45 хвилин, ¡искового - 50-60 хвилин»

¿.парат для одержаЯня еф1рно! алИ хмелю гхдродистиляцхзп

К1льк1сний склад ефхрно! олх! одержано! з хмелп сорту Полхський /що був висушеняй згхдно технолог!!/ такий: нхрцен 48 %, кархофхлен 12 %, гумулен 28 %.

Собхвартхсть еф!рно! олх!,отримано! способом гхдродистш., -цх! з одночасним одерканшш подко1э омериз о ваного екстракту хмелю, не залежить вхд вартостх хкелепродуяту. Ефхрна олхя при такому комб1ноЕалому способх в додатховкы продуктом вироб-кицтш пива,

Для одержання ефхрно! олх! Г1дродистиляц1зк> доцмьно вй-кодлстовувати хмгль сорту Пол1ський. В процес1 гхдродистиляцЛ склад ефхрно! ал II зм1нюзться /табл.3/.

Табдиця 3

2ы1иа к1яькхсного складу компонент!в ефхрно!" олх! хмелю при гхдродистиляцх!

Тривалхсть гхдродистиляцх!, хвилин_

10 20 30 40. 50 60

Мхрцен 46,5 36 31 29,8 . 25,4 17,1

Кар1офхлен 12,4 17,3. ' 17,7 20,4 24,6 22,7

Гумулен 26,2 28,2 30,5 36,3 37,1 39*1

На почетновий гллыпсний склад компонентов та вмхст ефхрно! плН великий вшив мають умови суапння хмеля та сорт. Пору-шення технолог!! сушння мояе привести до повно! втрати ефхрно! олх1.

ЗгIдно розроблено! нами технологх! в чан завантаяують хм1ль в кхлькост1 що потрхбна для охм1л1ння сусла х воду в спхвввдношеши I : 40 /хм1ль-вода/. Через 45-50 хвилин ввдхлен-ня основно! частини еф1рно! олх! зак1нчузться I водно1эомеризо-ваний екстракт, при перемгшуваннх подазться в сусло, яке кипх-ло на цей час протягом I години. В процес1 подальиого сум1сного кипхння сусла I воднохзомеризованого екстракту в сусло перехо-

. о ■

дять полхфеноли I тих компонента хмелю, воно набуваз гхркостх I шностхйкостк На якхсть пива комбшований процес одержання еф!рно! ол1! та воднохзомеризованого екстракту не впливаз.

ОДЕРЖАННЯ Еф1РН01'0Л11 ХМЕЛЮ В ЕССТРАКТНОМУ ВИРОШИЦТВ1

Технолог¿я грунтузться на паров1й в1Дгон1П хмело безпо-середньо в екстрахторах перед подаванням спирту /мал.5/. Трива-лгсть вадгонки 30 хвшин. При про паря ванн I в паровий конденсат крхм ефгр'.чс! олЛ попадають залишки екстракту. В результат! еф1рна ОЛ1Я розбавлясться екстрактом. Сумш мач -.емно-зелений кол!р. Для видЪзення еф1рно! олх! сумлш повторно переганяють з водяною парою методом г1дродистиля!ЛГ. Для цього чмнгсть наповняпть сумшлю I водоп в сп1вв!Днопенн1 1:10 1 кип'ятять. Ефхрна о:ия разом з водяною парою конденсусться в конденсатор! I ввдокрештеться на флорентин!. Шсля перегонки еф1рна о.ия V маз с вхтлс-.-г.о Ето-зелений колхр 1 в1дпов!дас налогам ТУ 10.04.06-89. Паровий конденсат, в якому ьпститься еф1рна ол1я, у В1!гляд1 емульсЛ додасться в сусло.

Гехнолсг!Чна схема одержання ефгрно! ол!" хмзлп в екстрактному виробництв!

• спирт

К г г А.

¥ -

1 41

блл.ггара \ л г У й

спист 1 ,

I. Екстрактор. 2 Конденсатор. 3 .Йлоракткка. 4 .36 !рши:

5

Очистка еф1рно1 сш! та спиртових розчюив

До складу ефхрноГ ол11 входить ряд сполук, що легко окис-лотться та полхмеризуються при нормальней температур! та освгт-ленн1, це в першу чергу ыонотерпени. В результат! при розчи -нети ефхрно! олх! в спирт! утворюзться золь 1 навиь емульсхя. Розчин мае опалесценцм. Очистити розчик, тобто зробити його хстиним, ыожливо фйьтрацхзю через ядернх меыбрани, керам1чнх фЬхьтри для плаз ми кровх, стерил1зац1йнх фхльтри СФ. Дхаметр пори повинен бути не б мыле 2 ыкм. Йхльтрування можливе як пвд тиском, так 1 пхд вакуумом. Тиск нё повинен перевищувати 0,5 кгс/см2.

Для утворення тетиного розчину лотрхбне певне спхвввдно-шення ОЛ11 та спирту. В очищеному розчинг, якщо спхввхдношен-ня на було витримане при гадальному розбавленнх, можливо энову утворення золх, що говорить про природню властивхсть ефгрнох олх! утворювати агрегацгТ молекул. У розчинх, що зберхгався при К1мнатн1Й температур! протягоы доби, виниказ опалесцешця I для II усунення потрхбна повторна фгпьтрацхя. Втрати еф1рно! олЛ при повторн1Й ф1льтрацхГ спиртового розчину незначш. При приготуванн1 Л1К1В спиртовий розчин"ф1льтруить безпосередньо перед застосуванням. Збер1гаить спиртовий розчин аналогично еф1рнхй олх! при к1нус 15°С.

Лб'зм еф1рно1 олх! , що утвориз золь чи емульсш визкачают ь розчиняючи по вол I спирт в.олх!, при перемхшуваннх. При певшй концентрацх! спирту в олИ розчин маз опалесценц1в

=V: -

де \Г9- початковий. об'зм еф!рно! олх1;

\4п- об'см'спирту при рэзчиненнх якого в еф1рнгй олх! почи-наз утворвватись золь або емульсхя.

Для одерж&ння ефтрно! олт.1, яр розчинязться в спиртI без опалесценцх!, потргбно провести повторну перегонку з водяною парою через спецхальний адсорбент. Втрати при цьому досягають 20£ I бгльше. Це пов'язано з наявнхстю окислених та пол1меризо-ваних молекул, а також труднхств перегонки сескгхтерпенхв з водяною парою. Р перегнан!й олх! зростаз вмхст м1рцену. В зв'яз-ку з великими втратами ефхрно! олИ доцхльно готувати спиртовий розчин х проводити його очистку фхльтруванням. При фьльтрацх! св1жо! еф1рио! олх! втрати не перевищугать 5$. НайбЪшл ефек-тивкии фхльтром е стершизованх пластини СФ, ¡цо Бипусказ Тамбов:: ськкй завод азбесто-кераличнкх зиробхв.

Склад та ф1зико-хгм:чн1 властивост1

В сортах хмелю, вирощуваних на УкраГнх, вмхст ефгрно! олх! стаковить вхд 0,2 до 2,55. Найбхлъшгаш ефхроносхяш! е слхдуэч: ссрти: Полхсысий, Силький, Слов'янка, Еитич. Найбыьш розповсвдкений сорт Полхський / 200 га/. Перед викЬристаннга хыела для одеркышя ефхрно! ол11 обов'язково гтроводять визначенн ня II ппсту. Основнкм сортом / 95£ вс!х хмхльникхв/ о Клон-18. Вмхст ефхрно! олИ в цьому ароматному сортх 0,2 - 0,63. Вста-ковлеко, цо для сорту Полхський, який ч базопии для одержан-пя ефхрно" олх! /вагст 1-25/, еконоыхчно доцхльно, з точки зору максимального II одержання, збкракня врояшо проводити не ранше 5 вереспя, при цьому глпст конпонеьтхв в ньоку 1 1нзих сортах сзЁг.эзхбранаго дот слхдуочий: /табг.4/. Еф1рна олхя одержана зх с в тез х браного хкелп, що зхщйв, чаетково пслхмеризовача.

Тайлиця 4

Вм1ст основних компонент хв в ефгрнхй олЛ в сортах хмелю

Сорт

Клон-18

Полхський

Слов'янка

Щрцен Нархофыен Гумулен Фарнезен

44-50 5-7 20-22 15-17

.65-71 7-10 18-20

60-65 5-е 14-16 9-12

Визначення компонентгв в ефхрнхй олх! провсууггь газо-рвдинною хроыатографхев /мал.6/.

Храматограма ефхрно! ол1! хмелю 1 к

С.

О ' \ ю 20 30 '40 хвшшни

Г.^Грцен. 2.Кархсфхлен. З.Фарнезен. 4.Гумулен. 0

Встановлено, цо еф1рна олгя розчиняз пол:стирол. В 100 грамах ОЛ11 розчннясться 15 г полистиролу. Питома вага розчину 0,8578 г/смЗ. Ефхрна огля не маз ф1нсовано! температури засти-гання, що видно з тгабудовано! дгаграми охолодження /мал.7/.

Дхаграма охолодження ефхрно! олИ хмелю

Мал.7

Вепдавов сэиаяоо ефхрно! олх! в IX кислотна число та ефхрне. При викорцсташп ейхрноХ олх! а медицин! кислотне число не повинно пэрен^Еати 5,0, ефхрне число бути в маках 20-70.

Я:: показала досладкекнк кислотне число ефхрно! олг£

в сортах вирощуваних на УкраТнг не перевищуд . 3,0, найчастше буваз не бхльше 1,0, що з ознакою високоТ яхо.стЬ Ефхрне число лежить в межах 20-85. Ефхрна олхя одержана з свхжезхбраного хмелю маз св1тло-жовто-зеленуватий колхр, або безкольорова.Олхя, що йде на приготування корвалдину, маз еф1рне число в межах 20-70. При натрIваннI об'зм еф1рно! ол11 зб1лыпузться, а в'язкхсть зменшузться вхдповгдно /табл.5,б/.

Таблихщ 5

Змхна об'ему еф1рно! ол11 -

при нагр1ванн!

Температура, 20 30 40 50 60 70 80 90 100 °С

Об'зм

ол11 131 131,6 132 134 135,1 136,3 137,4 138,6 139,2

в мл

Коефхц10нт об'змного розширення ß * 0,0008 °С При зростанн1 температури кут заломлення ефхрно! 0Л11 зыеншувть-ся /мал.8/.

Таблиця 6 Вплив температури на кгаематичну

в'язкхсть еф1рно1 олх! хмеле

Температура КIнематична в'язкхсть, мм2/сек

20 ■ 1,25 1,41 11,3 . 24,45 73;3

30 1,19 1,25 .10,4 17,66. 46,8

40. 1,1 1,19 8,25 12,84 40,3 •

50 1,01 0,91 6,41 9,59 31,8

60 0,94 0,89 4,9 7,24 24,5

Иродовяення таблицг 6

Температура Кine матична в'яэихсть, мм2/сек

70 0,91 0,83 4,3 5,81 17,7

83 0,86 0,78 3,9 5,04 14,7

90 0,83 0,76 3,7 3,82 12,2

100 0,83 0,70 3,4 3*6 II,3

Вплив температура на куг залоилення свitла

so.

80.

7060.

50.

40.

30.

20! - I I ' '11 ' *''" np¡

1,478 1,470 1,462 1,454 1,446

Мал, 8

Встановлеяо, що питсма активн1сть радхонукявдхв лежить в межах 1,6 ♦ 10 ~9 - 6•10 ~10 юор1 на кг /1990 р./ Зразки ефхрноI олН отримувались з хмелю рхзних район!в Шитомирсько! облает!. Це дозволяз еикоркстовувати II в медицин! та хнвих го-луз ях.

Для оптишзацх! вмхсту компонентхв використовузться перегонка пвд вакуумом /та5л.7/. При цьоиу температура в охолоджу-вачх М1нус 15°С, розрадкення не мёнпе 0,02 кгс/см2. Перегнана ол1я без кольору.

Таблиця 7

Перегонка ефхрно! олх! хмелю пхд вакуумом.

Гшчатковий емхст конданентхв: ихрцен 61,6% ; кархофмен 7,4%, гумулен 23,7%.

Зразок Вйхст компонент!в Т°С

—перегонки

мхрцен кархофЬхен гукулен

Олхя 51,8 - 10,3 . 31,6 65°С

Олхя перегнана 89,5 1,64 1,2

О.-лк 34,9 16,7 41,4 70° С ,

Олхя перегьаш 83,8 2,2 4,5

0л1я 18<4 23,0 57,1 75°С

Олхя перегнана

78,7 4,0 . 7,7

Проведен: дослЦження при- зберхганнх ефхрно! олх! протлгоы року при температур1 мхкус»15°С показали незначнх змхни' II якостх /табл.8/.

Параметра визначались на початку року та кварталу. Ва1ст комлонентхв на початку х в к!нцх року.

Таблтхя 8 .. Характеристика ефхршТ олЛ при эберхганнх, гТ> - 15°С

Питома Кут Кис- Ефхрне Мгрцен Гумулен Кархофхлен вага, залом- лотне число ,

г/смЗ лення число

при 20°

0,815 0,815 0,817 0,819 0,823

1,470 1,470 Г,471

1.473

1.474

0,3 0,4 0,4 0,5 0,55

53.1

33.2

33.2

33.3 33,3

62,1 23,7

8,8

60,3 24,5 9,1

Змхка параметров ефхрно! олхГ не вгасодить за вимоги Тех-нхчких умов ТУ 10 УкраГна 2-91, цо даз змогу використовувати И для приготування лхкарських препаратов. Приведен! дослвдження лягли э основу роэроблено! фармстаттх на ефгрну олхв хмел».

• ■ Вгашв ефхрно! олх! на окисления альфа-кислот

Еф1рна олхя хмелю та гхркх речовини, зокрема альфа-кислоти, мгстяться в лупул1нових залоэах. 3 яроцесх збереяення хмелю кисень дифундуз в середину залозн х окисяюз альфа-кислоти. Ефхр-на олгя прискорвз цей процес. Встановленс, що фракцхя з кисне-вими сполукаыи б¿пьш прискорюз процес окислйння чим вуглевод-нева фракцхя ефхрно! олх!. Скисленх фракцх! альфа-кислот /мал.9/ роэдхляли методом тонкошарово! хроматограф!!, концентрацхя визначали ияяхом дослхдвення оптично! щгльност!

ь луговому метанолi.

Спектри шглинашя в УФ - с bit л i оккслених компонент г в альфа-кислот . Хрсадатограма в тонкому capi

, 1% с It»

500

240 250 280 300 320 н.к.

р'»

268

О' О

| Лхнгя старту

-? э ыаксаауко« н.;;» ь:дповгдно.

а.о. окислен! коштакнти аль-ра-каса поглиншшя при 257 н.и. ?е 2*'0 в. Хроматографа в тснкоз-ту aarij. 1.2. Кеохарактеркзоваи! тверд! смоли.

3. Окислений продукт max. 257 н.ц. R^0,55

4. Окислений продукт max 278 H.K.Jlf ^0,68

240 250 280 ЗОО 320

Компонент 4 та аяьфа-кислотк ыазиь однако вий Rf ,.тому при аналЫ тело, що довго зберхгався, на вмхст альфа-кислот слад визначати максимум поглинаиня який для альфа-кислот стано-вить 324 н.м. -

Формул и для вкзначекня вмхсту окислешх компонент is в хмелх мають вигляд:

гЬ7 500-Н . 278 268. Н

де ■ Д - оптична щхлыисть дослхджувального розчику;

Р - розбавлення;

Н - зразок хмелю в'г.'

Коефпдзнт екстинц11 для компоненту 3 дорхвнюз 500, для компоненту 4 - 268. ¡Laws', Gulnne% /97б /.

/ Обладнання для виробництва ефхрно! олх! хмелю

Для виробництва ефхрно! ол1! розроблеш апарати для па-рово! вхдгснхи хмелю дистиляцхсю /табл.9/ та гхдрсдистиляцТзю.

Таблиця Э Типорозмхри ахгдратхв для паровоз вхдгоняи ефхрно! олх! з хмелю

Дхаметр.м Вага Висота, Завантаження Тривгиисть

апарату, м свйсезхбраного вхдгонки,

кг хмелю,кг хв

600 377 2,6 . 50-55 25-30

ЮС0 925 3,0 . 130-150 35-40 ■

1500 1420 3,6 500-550 45-50

Апарати виготоваен! а, титану I входить до комплексу переротки хмелю, що шавчаз: 1. А парат для одержакня ефхрно! олх! паровов вхдгонкою хмгяю. 2. ПароутБОрювач Д-721. 3. Сушарнк СХК-03.

Апарат яде о&ершшй ефхрно! йШ г1дродистилкц1зи розра-хований на 25 йГ'сухсго зж&й» х 550 л вода. Загальнмй сб'зм апарату 652 л. Кхшалка маз 55 оберт!в на хвилину. Матер1ая' ала-рату - титан. Вех апарати, по розробленхй нами докумзнтацхГ, виготовляз ЕордичтБський завод "Прогрес". Для вхдскреылеаня еф!рно! олII вхд конденсату розроблена флорентина /кал.1С/ еьшхстя 30 л та 50 л , цо входить до складу апарат I в для одер-жання одп.

I. Вххдний трубопровод. 2.Перегородки. З.Кран для спорои-нення флорентики. 4.Кран для : аливання ефхрно! олх!. 5.Патрубок для зливання ефхрно! олх!.

ТЕШЧН! УКОВЛ НА Е31РНУ ОЛ1В ХШШ

Ефхрна ол1я хмелп використовузться в р1зних галузях госпо-дарства - медицин:, парфюмер:!, харчов:Я промислозсстх. В зв'кз-ку з рхзними вимогами нами розробленх Техшчш уыэви 10,04.06-89 /табл.10/ для еф1рно! ол:1, по використовузться в харчовхй та парфюмернхй.прокисловост1, а так ох Техшчн: улови ТУ 10 Укра1на 2-9 /табл.11/ для медицина.

Таблиц? 10

Характеристика ефхрно1 олх! хмели ТУ 10 04.06-89

Показник

Значения

Кпслотне число, мг, КОН ка бхльие

5,0 15-70 0,83-0,9

Ефгрне тело ¡гг, КОН Густика г/ем3

Показник залошення

при 20°С

1,47-1,49.

I частика ефхрно! олх! повинна розчи-нятися Ю частинаш 96% етилового спирту

Прозора рухома рхдина вхд сзхтло--жовто-эеленого до евхтло-коричневого кольору

Специфхздий, евхжезхбраних шишок.

Розчишисть

Зобнхшнхй еигляд та

колхр

Запах

Таблкця II

Характеристика ефхрно! алII хмели ТУ 10 УкраТна 2-91

Показник

¿разки ефхрно! одИ

I

П

ш

ШрценД 45-58

Кар1офхден,15 7-15

ГуыулеиД 12-30

Кислотне число иг", КОН не бгдьше 5,0

Ефхрне число мг,Н0Н 20-70

Густина г/смЗ

Показник зслоалек-на при 20ЭС

Розчитистъ

зовнхлнхй бигляд та колхр

0,81-0,89

5-25 15-35 45-65

5,0 25-85 0,83-0,9

80-95

1-5

2-10

5,0

25-85 0,795-0,81

[,47-1,495 1,455-1,475

1,475-1,49

I частина ефхрно! олГг! розчинягться в Ю час-тинах 96% етилового спирту

Прозора рухока Прозора рх- Прозора лег-

рхдина вхд свхт- дина вхд корухока р1-

ло-жовго-зелену- свхтло-ко- дина, безко-

Еатого до свхтло- ричневого льорова, або

жовтого, або свхтло-совто-

безкольорош зеленувата

Техн1чнимк уковакк не передбачена перевхрка ксгного зраз-ка олх! по слхдуючкм втаначениш нами' параметрам

1. Температура застмгання ихнус 100сС.

2. Температура кипхння 220°С-.

3. Коефхмскт об'змного

розаирекнл 0,0008 о^ -I

4. Кшематична в'яэкгсть 1,6 - 2 мм2/сек

5. Обертання ллощина полярмзаиЛ

св1тла 14

На емульсго олгГ хмелю розроблекх ТУ 10 УкраТна 4-91.

Сумхсно з 1вано-Франкхвсьхим медичним хнститутом ггрозеденх дослхд-яення токсиколог1чних аластавостей ефхрноГ олх" хмелч.

Спосхб виларчвання вотносгиртових еястрактхв

Одерлання еф1рно! олх! монливе з енстраитхз овхдезхбра-■ ного хмелю. В пьому випадку ефхрна олхя не втрачасться при иису-•аувяннх хмелю х переходить в екстракт .Основною проблемою при реа-лхзаиН використання екстракту свхяез1браного хмэло з запаривания шсиели. В эв'яэку з там, що вологхсть хмелв аисока/75-7о"?/, мгспела мхстить багато води. При вигтар-эшнкх тако! шсиели, в перлу чергу, Ёид1лясться спирт. Нерсзчкнен: у вод! Г1ря1 речовини вхцокремлотгься вхд пол1фенол!е, о;о 'добре рсзчкнячться у во-,1. Для поцальиого конпентрування роячину псгрхбно збиъ-иити .температуру випарювення. Цз не бачано, бо приводить до втрат .альфа-кислот х зниження яксст1 екстракту.

РсзроблениЯ спосхб /а.с. 1516714, 19в9 р./ грунтуэться на тему, до в пар! старту присутня / до V вода. Для реал х-эахи! способу пасовий конденсат /сумм спирту х води/ пхеля тчпзсаззння /мал. Л/ птшлться на рентафхмнхйну колону чгилг-ау<;тьсл конг.ентраипт спирту /вода зизс.-штье,? з ¿гуоозимя эагисками/.. Чаетину спгату пхеля колокя поверта:зть нал*1:; г. .чипщнид, 1ача пискуляшя спирту Зсл даз змогу Зезперсрвка зиво-ДИТИ зоду л позчиьу при ептиуальнтй 1-е'.?гтерат;.'р: 1 яакзуих.

де П1п ~ паровий потхк

Цр - полька доля спирту в пар1 У£ - холь на доля вода в пар!.

I. Випарник, 2. Ректиф1кац1йна колона. 3.4. Коаденсато 5. Вахууыний насос. 6. бдаисть з екстрактом. 7.3бгрник випареного еистракту.

Мал,И

Пастеризац1я свхжезхбраного хмелю.

Показники

Хмхль до пастетозацт!

Хм1ль пхсля ластеризацх!.''

температура пастеризацх! - 75 80 65

тривалхсть пастеризацх1,хв. - 15 10 5

волог хсть 76,6 78,5 77,7 77,4

вмхст в % до маси СР:

эагальнх смоли 22,9 22,8 23,0 22,7

загальн1 мйкх смоли 19,8 19,3 19,6 19,4

твердI смоли 3,1 3,6 3,4 3,3

альфа-кислоти 8,9 ' 5,4 4,8 з,в

гзо-алъфа-кислоти 0,8' 3,7 4,4 5,3

бета-кислоти 6,7 6,2 6,4 6,6

а.нтивнхсть ферментхв

од/г:

аскорб1ноксидаза 75,0 0 0 0

ттсл хфенолоксидаза 125,0 0 0 0

пероксидаза 2965,0 60 0 0

поркт гтастеоизаш?,':

на серелоажцх Чапека '•чг 5 V р'-ч ' 90

:?а м»оа- пзпгс иному

агарх 90 95 100

Досл:дтьрнл по збврагзда» ластеркзокшиго хиеет поогягом ро::у >якшдоъ, ео я«сний та к*льк*ский склад гхрких речовик, псл<-та гмхст ефхрда* слх! не змивдаьсз.

Економхчна ефектиБНХсть

I кг еф1рно! олх! хмзлю по неофщхйиим даким коатуз 2,8 тис.марок /1 тона сухого хмелю 5-9 тис.марок/. 1з однхе! тони свйсезгбраного хмелю могла добути 2,5 - 3 кг ефхрно! олх1. В перерахунку на I тону сухого хмелю становить 8 - 10 кг еф1рно! ол 11, тобто 22 - 28 тис. каре к.

ВЙСНОВКЙ

I. Дослхджений прочес одержан» ефхрно! олх! хмелю паровой вхдгонкою. Виэначенх опт;!! альнх умови ведения процесу хз частковим збереяеншм якостх хмелю необхвдиим для по дал ь-шого використання в пивовархннх.

- Тривал1сть параво* вадгоики 45-50 хьилин.

- Сыввхднсаення кглькостх парового конденсату X хмелю за порход вдаонхи / 0^3 - I / : I.

- Вхдповвдрлсть завантазено! в апарат маси хмелю потух-ностх сугпиня.

- Продувания завантаженого хызлю хнартгмм газом перед паровою вхдгонкоь

2.Визкачена дииаыхна видмення ефхрноI од:! при паровхй

вгдгонць Пронес вираж&еться р1шянням:

у = а . х. е~сх а = 0,19 с = 0,07

при у = I х = - I с

е - основа нагуральних логорифкхв»

3. Визначсна зихна вмхету альфа-кислот в хмелх при

парозхй вхдгонцi. Процес описуеться рхвнянням:

у = е_ах а = 0,01 х - тривалхсть- вхдгонни.

4. Розроблений технолог1чний проыисловий регламент ПР-14.01-93.

5. Розробленх метода очистки ефхрноГ олЛ -га спиртових розчингз. Показано, цо ефективними фильтрами

- стерилхэацхйнт шастини СФ;

- ядернх мембрани;

- керам1чн1 фхльтри.

Дхаметр пори не повинен перевищувати 2 мкм.

6. Розробленх апарати пер ¡годично! дх! для виробниитка еф1рно! ол i! хмелю паровой вхдгонкоя з завантаяенням 55 кг, 150 кг, 500 кг свхжеэхбраного хмелв. Креслення передан! на Бер-дичгвський завод "Прогрес*.

7. Визначенх злгстивосп ефхрно! олх! та параметра основ-них компонента, що ввхйши в ТУ 10.04.05-89,ТУ 10 УкраГна 2-91, ТУ 10 Украгна 4-91.

8. Розроблена фармацевтична стаття на ефхрну олхю хмелв.

9. Вироблека досяхдна партЬ ефхрно! олИ хмелю.

Проведен! дослхдження дали змсгу разом з 1нсгитутом фармаколог!! та токсиколог:! /м.Ки!в/ i Акционерной фгрмою "Фарман" /м.Ки!в/ розробити нокий дгхарський препарат ксрзалдин, до складу якого входить ефхрна ол1я же ля. В 1332 роцх ".'а 1993 роцх випутано по 2 эдн.упаковок.

10 , Ефгрна ОЛ1Я зв1ЙШ1а до складу рецептis горхлкИ "Житомир'* та лосьону "¿зарт".

3vticT роботи викладений в сл1дуичих публхкацхкх:

1.Любченко В.Я. Количественное определение ксаитогумола в хмеле и экстрактах. Ферментная и спиртовая промышленность, 1932. - » 5. - С.16-17.

2. Любченко В.Я. Влияние водорастворимых компонентов хмеля на изомеризацию альфа-кислот. Ферментная и спиртовая промышленность, 1283. - £ 8. - С.28-29.

3. Любченко В.Я., Ежов U.C., Дебой Ы.С. Изомеризация альфа-кислот молотого гранулированного хмеля. 2984. - № 3. -C.I3-I6.

4. Ежов И.С., Калашникова A.M., Любченко В.Я. Пастеризация свежеубранного хмеля в непрерывном потоке. Ферментная и спиртовая, промыпленность. 1985. - $ 5. - C.I3-I8.

5. Любченко В.Я., Ежов U.C. Влияние ефирного масла на окисление альфа-кислот хмеля. Ферментная и спиртовая промьш-локность. 1985. - *> 2. - С.28-29.

6. Ежов И.С., Емельянова З.Й., Дпбченко В.Й. Водноизо-меризованнкй экстракт и эфирное масла хмзля. Пищевая промышленность. 1989. 2. - С,41-44.

7. Лабчеяхо В.Я. Способ выпаривания водноспиртовых экстрактов. A.c. I6257I4. ISS3.

8. Любченко В .Я. Технические условия на эфирное масло хмеля ТУ 10.04.06-89..

9. Любченко В.Е. Технические условия на эфирное масло хмеля чистое. ТУ 10 Украина 2-91.

10. Любченко В.Я. Технические условия на эмульсию масла хмеля ароматную ТУ 10 Украина 4-91.

11. Любченко В.Я. Технические условия на эфирное масло дикой моркови 1У 10 Украина 3-91.

12. Любченко В.Я. Промисловий регламент на виробництво ефхрно! ол1т хмелю ПР-14.01.93.

1Д. Лпбченко В.Я., Нклеев В.Т., Юрьев В.Я., Левицкая Л .А,, Муртазаева A.B., Токарь Н.Ф., Дедухно H.H. Фармстатья на эфирное масло хмеля.

14. Любченко В.Я. Креслення на аларат для одерзсання ефхр-но" ол1! хмелю г1дро дистиляшею. 2075502, архгв, завод "Прагрес" м.Берцич1в.

15. Любчекха В.Я. Креслення на апарат для одержання ефхрно! олх! хмелю ларсвсв дистиляшзв. 2075503, арххв, завод"Прог-рес" м.Еердичхв.

16. Лвбченко В.Я. Креслення на апарат для одержання ефхр-aol олх! хнелв паровое дистияяцхво. 2(Г74й5, архгв, завод "Прог-■рзс" .•«.Вардячхв.

1?. Двбченко В.Я. Креслення ка установку для одержання эфхрко! олх! хмелю. 2076504, spxis, сапод "Орогрес" м.Вердичхв.

18. Любченко В.Я. oaciö адооуг-ачкч eiipnci олх! з реед;:н-HOi сиро вини, перевалено х«зля г пп.1.мгл;! для ¡¡ого здхГскекня. Пятен? УкраЕии.

Жигзкгр, опаска зрчкарчя. ,

<СО