В промышленной технологии используют различные методы экстрагирования. Их можно классифицировать на: статические и динамические.
1. Статические способы экстрагирования – сырье периодически заливают экстрагентом и настаивают определенное время.
1.1 Мацерация – настаивание в мацерационном баке сырья с экстрагентом при комнатной температуре в течение 7 суток с периодическим перемешиванием. Метод малоэффективен, так как извлечение экстрактивных веществ идет за счет молекулярной диффузии. Поэтому способ в данном варианте применяется редко: при получении препаратов из свежего сырья и сырья животного происхождения. Экстрагирование осуществляется в мацерационном баке с мешалками (Рис. 1.1).
Рис. 1.1. Мацерационный бак с мешалками
1.2 Ремацерация (дробная мацерация) – с делением на части экстрагента и последовательной экстракцией сырья каждой частью. Периодическая смена экстрагента позволяет в течение всего процесса поддерживать разность концентраций, а следовательно, скорость диффузии.
Экстрагирование осуществляется в перколяторах (Рис. 1.2).
Рис. 1.2. Перколяторы
2. Динамические способы экстрагирования - предусматривают постоянную смену экстрагента и сырья относительно друг друга. Более эффективны чем статические, так как в них извлечение веществ происходит за счет конвективной диффузии.
2.1 Перколяция – пропускание через сырье непрерывного потока экстрагента с определенной скоростью. Экстрагирование осуществляется в перколяторе.
2.2 Реперколяция или повторная перколяция – сырье делят на части и каждую последующую порцию экстрагируют вытяжкой, полученной из предыдущей. Основным принципом метода является поступление чистого экстрагента на наиболее истощенное сырье, готовое извлечение получают из перколятора последней загрузки, где сырье наименее истощено. Такой порядок позволяет сохранить максимально возможную разность концентраций экстрактивных веществ между сырьем и экстрагентом.
Экстрагирование осуществляется в батарее перколяторов (Рис. 1.3).
Рис. 1.3. Батарея перколяторов
2.3 Противоточное экстрагирование – метод активного противотока. Принцип метода заключается в непрерывном движении сырья и экстрагента навстречу друг друга. При этом экстрагент постепенно насыщается экстрактивными веществами, а сырье соответственно истощается.
Экстрагирование осуществляется в экстракторах различной конструкции: дисковом, пружинно-лопастном, шнековом (Рис. 1.4).
Рис. 1.4. Схема дискового экстрактора
2.4 Циркуляционное экстрагирование – многократное экстрагирование растительного сырья одной и той же порцией летучего экстрагента в замкнутом цикле. Метод применяется в случае использования летучего экстрагента и термически устойчивых веществ.
Экстрагирование осуществляется в аппарате Сокслета (Рис. 1.5.).
Рис. 1.5. Схема циркуляционного аппарата типа Сокслета
2.5 Экстракция сжиженными газами – многократное экстрагирование материала сжиженными газами, содержащего летучие и неустойчивые вещества, такие как эфирные масла, сердечные гликозиды, фитонциды, растительные гормоны. В последнее время предложено получать масляные экстракты, используя экстракцию сжиженными газами.
Среди статических и динамических способов экстрагирования можно выделить периодические и непрерывные, что зависит от динамики движения сырья и экстрагента. К периодическим относятся все способы, где производится экстрагирование одной или нескольких порций сырья в течение определенного времени, т.е. загрузка экстракционных аппаратов производится периодически. К непрерывном – относятся способы, в которых сырье непрерывно поступает в экстракционный аппарат.
В зависимости от направления потока сырья и экстрагента, способы непрерывной экстракции бывают прямо и противоточные, т.е. с прямым или встречным потоком сырья и экстрагента.