Способ экстракции натурального сока из растительных древесных материалов, устройство для его осуществления и применение способа для получения сухих древесных растений или сока

Номер патента: 3071

Опубликовано: 26.12.2002

Авторы: Буирден Абделаазиз, Дидье Бернар

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов, отличающийся тем, что он включает стадии

создания давления выше атмосферного в герметичной камере, содержащей материалы,

образования или нагнетания насыщенного водяного пара,

нагревания внутренней части растительных материалов электромагнитными волнами и

гравитационной рекуперации жидких экссудатов, выходящих из обработанных растительных материалов.

2. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по п.1, отличающийся тем, что стадию рекуперации осуществляют, по меньшей мере, частично на стадии образования или нагнетания насыщенного водяного пара.

3. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по п.1 или 2, отличающийся тем, что общее давление составляет от 1,5 до 9,6 бар.

4. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что общее давление адаптируют в зависимости от обрабатываемого материала и температуры пара, окружающего такой материал.

5. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что мощность микроволн модулируют для нагревания внутренней части материала до температуры, которая выше температуры пара, полученного под общим выбранным давлением, на величину от нескольких десятых градуса до нескольких градусов.

6. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что объем воды под атмосферным давлением и при температуре внешней окружающей среды превышает в 2-4 раза объем воздуха, содержащегося в камере в тех же условиях.

7. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по п.6, отличающийся тем, что объем, необходимый при давлении насыщенного пара для выбранной рабочей температуры, превышает приблизительно в 3 раза массу воздуха, содержащегося в камере при температуре окружающей среды.

8. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что частоту микроволн адаптируют к количеству массы растительных материалов, подлежащих обработке в камере, с обеспечением проникновения волн до внутренней части растительной массы, подлежащей обработке.

9. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что частота волн составляет от 13 МГц до 2450 МГц.

10. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что включает в себя стадию удаления сока из камеры под давлением в течение или в процессе экстракции.

11. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по п.9, отличающийся тем, что он включает в себя стадию регулирования параметров, а именно, общего давления, температуры и мощности волн для проникновения в древесину добавок, впрыскиваемых в камеру, после удаления из нее соков.

12. Устройство для осуществления способа, отличающееся тем, что оно содержит герметичную камеру (1), устойчивую к давлению, множество окон из кварца (14) или любого другого материала, устойчивого к волнам, с генератором электромагнитных волн, расположенным около каждого окна таким образом, чтобы излучаемые волны шли в поперечном направлении по отношению к массе растительных материалов (3), находящихся в камере, генератор насыщенного водяного пара (2, 45) под давлением, которое выше атмосферного, для образования или нагнетания давления насыщенного водяного пара при температуре и общем давлении, которые определяются в зависимости от растительного материала, подлежащего обработке.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что содержит средства циркуляции воздуха под давлением (12, 13).

14. Устройство по одному из пп.12 или 13, отличающееся тем, что парогенератор выполнен с возможностью нагнетания пара под давлением при заданной температуре пара и заданном общем давлении.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что парогенератор имеет в камере резервуар, в котором содержится количество воды (45), превышающее в 2-4 раза массу воздуха, содержащегося в камере при температуре внешней окружающей среды, и средства (46) для нагревания воды для преобразования ее в парообразное состояние.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что нагревающие средства выполнены с возможностью их управления устройством для измерения общего давления внутри камеры, прерывающим нагревание воды при получении требуемого давления.

17. Устройство по одному из пп.12-16, отличающееся тем, что в камере имеется устройство для рекуперации экстрагированных соков, стекающих и/или перемещающихся самотеком.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что резервуар для рекуперации соков сообщен с внешней частью камеры через клапан (17), причем клапан приводится в движение для частичного вывода соков в процессе работы устройства.

19. Устройство по одному из пп.12-18, отличающееся тем, что масса растительных материалов, обрабатываемых в процессе одной операции экстракции соков, состоит из древесины одной породы, а давление и температура определены в зависимости от породы дерева, чтобы экстрагировать активные вещества, представляющие интерес, в оптимальных условиях.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что древесина обрабатывается вместе с корой или без коры непосредственно после рубки леса.

21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что растительный материал представляет собой ветви и листья, полученные в результате обрезки ветвей.

22. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку различных видов бука или дуба с получением вискилина, гваяколя, фенолов.

23. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку смолистых пород деревьев с получением сока, содержащего терпен.

24. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку смолистых пород деревьев с получением сока, содержащего терпеновые спирты.

25. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку смолистых пород деревьев с получением сока, содержащего нелетучие смоляные кислоты.

26. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку ивы или тополя с получением сока, содержащего салициловую кислоту.

27. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку древесины тиса с получением сока, содержащего таксол.

Рисунок 1

 

 

Текст

Смотреть все

1 Настоящее изобретение касается способа экстракции натурального сока из растительных древесных материалов, устройства для его осуществления и применения способа для получения сухих древесных растений или сока. Слово пиломатериал означает древесину, полученную непосредственно после первичной переработки (распиловки). В публикации WO 82/01766 описан способ сушки древесины, в котором применяется микроволновая печь с частотой 915 МГц для повышения внутренней температуры помещаемых в нее элементов древесины для вытеснения из них воды. Вытесненная таким образом вода испаряется с поверхности древесины с помощью низкоскоростной циркуляции воздуха, вызываемой вентиляторами. Воздух, влажность которого достигает 80%, проходит по конденсаторам,служащим для удаления указанной влаги. В документе WO 82/01411 описывается такой же принцип, но уточняется, что температура воздуха должна всегда быть ниже температуры внутри древесины. В указанном документе в качестве недостатка упоминается тот факт, что поверхность материала нагревается в микроволновой печи раньше, чем его внутренняя часть. В этой связи в настоящем документе предлагается регулирование процессом преобразования электромагнитной энергии в тепловую энергию с тем, чтобы концентрировать волны на воде, содержащейся в материале. Кроме этого предлагается воздействовать на атмосферу в камере,поддерживая достаточно высокую влажность с тем, чтобы поверхность продукта не пересыхала до того, как влажность будет удалена из внутренней части древесины. Для этого на первой стадии процесса сушки в камере разбрызгивается вода для поддержания повышенной влажности. Также в статье, напечатанной в журналеAntti), предлагается сушить древесину в микроволновых печах с частотой от 915 до 2450 МГц и плотностью мощности от 25 до 78 кВт/м 3 с тем, чтобы повысить внутреннюю температуру древесины до 140 С и получить внутреннее давление пара в древесине 25 кПа. Полученное внутреннее давление является слишком высоким и не позволяет быстро удалить воду. Недостаток данного способа заключается в том, что происходит разрыв волокон. Процесс сушки начинается с быстрой сушки микроволнами при 70 С приблизительно, затем воздействие микроволн происходит с перерывами в процессе сушки и, наконец, операция сушки происходит при регулировании температуры древесины до значения ниже температуры насыщения волокон,причем максимальная температура не превышает 110 С. 2 В любом случае понятно, что воздух используется в качестве проводника для устранения влаги, выделяемой древесиной. Поэтому степень влажности воздуха должна быть ниже степени насыщения воздуха парами воды. Таким образом, в известных устройствах необходимо удалять влагу из воздуха для осуществления сушки древесины. Кроме того, выпаривание происходит при температуре воздуха ниже, чем температура древесины. Недостатком всех указанных устройств является значительная потеря энергии и отсутствие оптимизации ее потребления. Действительно, чем выше должна быть температура древесины, тем больше должна быть соответствующая мощность генераторов микроволн и выше стоимость в связи с многочасовой продолжительностью процесса сушки, и тем больше потребляется энергии. Действительно, в упомянутой выше статье продолжительность сушки составляет от 3 до 5 ч в зависимости от толщины древесины и мощности оборудования. Кроме того, ни в одном из известных способов влажность древесины после сушки не опускается ниже 30%. Наконец, известным также является описанный во французских патентах 2763795 и 2705035 способ экстракции натурального продукта из биологического материала с помощью микроволн путем облучения биологического материала микроволнами в отсутствие какоголибо растворителя с тем, чтобы вызвать испарение, по меньшей мере, части воды, содержащейся в материале, и расщепление клеточных структур. Способ заключается в том, чтобы внутри камеры периодически создавалось невысокое давление, способствующее указанному расщеплению. Использование микроволн служит преимущественно для компенсации падения температуры в результате испарения воды,во всяком случае применяемые температуры остаются ниже 100 С, и давление ниже атмосферного (1 бар). В соответствии с данным способом давление составляет около 100 миллибар и температура около 70 С. Задачей настоящего изобретения является способ, позволяющий оптимизировать затраты энергии и получить максимальную продуктивность при производстве сока относительно количества обрабатываемых растительных волокнистых материалов. Решение указанной задачи достигается благодаря тому, что способ экстракции натурального сока из растительных древесных материалов включает в себя стадии создания давления выше атмосферного в герметичной камере, содержащей материалы; образования или нагнетания насыщенного водяного пара; нагревания внутренней части растительных материалов электромагнитными волнами; 3 гравитационной рекуперации жидких экссудатов, выходящих из растительных материалов. В соответствии с другим признаком, стадия рекуперации может осуществляться, по меньшей мере частично, на стадии образования или нагнетания насыщенного водяного пара. В соответствии с другим признаком, общее давление составляет от 1,5 до 9,6 бар. В соответствии с другим признаком, общее давление зависит от обрабатываемого растительного материала и от температуры пара, окружающего такой материал. В соответствии с другим признаком, мощность волн модулируется для нагревания внутренней части материала до температуры, которая выше температуры пара, полученного под общим выбранным давлением, на величину от нескольких десятых градуса до нескольких градусов. В соответствии с другим признаком, объем воды под атмосферным давлением и при температуре внешней окружающей среды превышает в два - четыре раза объем воздуха, содержащегося в камере в тех же условиях. В соответствии с другим признаком, объем, необходимый при давлении насыщенного пара для выбранной рабочей температуры, превышает приблизительно в три раза массу воздуха, содержащегося в камере при температуре окружающей среды. В соответствии с другим признаком, частота волн адаптируется к количеству массы растительных веществ, подлежащих обработке в камере так, чтобы обеспечить проникновение волн до центра растительной массы, подлежащей обработке. В соответствии с другим признаком, частота волн составляет от 13 до 2450 МГц. В соответствии с другим признаком, способ включает в себя стадию удаления сока из камеры под давлением в течение или в процессе экстракции. В соответствии с другим признаком, способ включает в себя стадию установки параметров, а именно, общего давления, температуры и мощности волн, чтобы способствовать проникновению в древесину добавок, впрыскиваемых в камеру, после удаления из нее соков. Другой задачей изобретения является устройство для осуществления указанного способа. Для этого предлагается устройство, состоящее из герметичной камеры, устойчивой к давлению, множества окон из кварца или любого другого материала, устойчивого к волнам, с генератором электромагнитных волн, находящимся около каждого окна так, чтобы излучаемые волны шли в поперечном направлении по отношению к массе растительных материалов,находящихся в камере, генератора насыщенного водяного пара под давлением, которое выше атмосферного, для образования или нагнетания 4 давления насыщенного водяного пара при температуре и общем давлении, которые определяются в зависимости от растительного материала,подлежащего обработке. В соответствии с другим признаком, устройство содержит средства циркуляции воздуха под давлением. В соответствии с другим признаком, парогенератор позволяет нагнетать пар под давлением при определенной температуре пара и определенном общем давлении. В соответствии с другим признаком, парогенератор имеет в камере резервуар, в котором содержится количество воды, превышающее в два - четыре раза массу воздуха, содержащегося в камере при температуре внешней окружающей среды, и средства для нагревания воды для преобразования ее в парообразное состояние. В соответствии с другим признаком, нагревающие средства управляются устройством для измерения общего давления внутри камеры,позволяющим прервать нагревание воды при получении требуемого давления. В соответствии с другим признаком, в камере имеется устройство для рекуперации экстрагированных соков, стекающих и/или перемещающихся самотеком. В соответствии с другим признаком, резервуар для рекуперации соков сообщается с внешней частью камеры через клапан, причем упомянутый клапан приводится в движение для частичного вывода соков в процессе работы устройства. В соответствии с другим признаком, масса растительных материалов, обрабатываемых в процессе одной операции экстракции соков,состоит из древесины одной породы, а давление и температура определяются в зависимости от породы дерева, чтобы экстрагировать активные вещества, представляющие интерес, в оптимальных условиях. В соответствии с другим признаком, древесина обрабатывается вместе с корой или без коры непосредственно после рубки леса. В соответствии с другим признаком, растительный материал представляет собой ветви и листья, полученные в результате обрезки ветвей. Последняя задача заключается в получении натурального сока. Решение указанной задачи достигается путем получения натурального сока при обработке растительных древесных материалов. Другие признаки и преимущества настоящего изобретения становятся понятными из следующего ниже описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых на фиг. 1 А изображен поперечный разрез устройства согласно изобретению; на фиг. 1 В изображен вид сверху продольного разреза устройства согласно изобретению; 5 на фиг. 2 изображен вид сбоку установленного устройства; на фиг. 3 изображен вид сверху продольного разреза устройства согласно второму варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 1, устройство состоит из камеры (1) предпочтительно цилиндрической формы, выполненной из металла, обеспечивающего, с одной стороны, хорошую термоизоляцию и герметичность под давлением и, с другой стороны, являющегося непроницаемым для волн. Данная камера открыта с одной стороны,где имеются одна (16, фиг. 1 В) или две двери. Отверстия (14) в камере образуют окна из воздухонепроницаемого материала, который пропускает электромагнитные волны, такие, например, как микроволны. Указанные окна (14) находятся под давлением и выполнены из материала, устойчивого к давлению, которое создается в камере, и позволяющего излучать волны внутрь камеры через указанные окна. Размеры и расположение окон (14) позволяют облучать электромагнитными волнами всю растительную массу, помещенную в камеру, проникая до ее центра. С помощью волновода (40) волны направляются на множество окон, расположенных в продольном направлении и с каждой стороны с равными или неравными промежутками вдоль груды древесины (3), чтобы обеспечить максимально равномерное распределение волн. Волновод (40) через согласователь полных сопротивлений (41) и делитель на 3 децибела (42) соединен с изолятором (43) и генератором электромагнитных волн (44) частотой от 1 МГц до 16 МГц. Между каждым из излучающих окон(14) или между излучающими окнами, расположенными в торцах, и каждым дном камеры расположены трубы (12) для циркуляции воздуха,нагнетаемого вентилятором V. Данные трубы(12) сообщаются на уровне, соответствующем высоте груды древесины, через решетки (13) с внутренней частью камеры, в которой находится груда древесины (3), транспортируемой, например, с помощью тележки, состоящей из колес (32), прикрепленных к суппорту (31). Груда древесины или древесных растительных материалов состоит, предпочтительно, из фрагментов (30) в виде веток, бревен или досок или обрезных досок какой-либо толщины и ширины,полученных в результате обрезки ветвей или распиловки, причем бревна, доски и обрезные доски уложены так, что они соприкасаются по всей ширине, а ветви уложены вязанкой по длине для образования слоя. Каждый слой древесины или растительного материала отделен от нижнего слоя рейками или планками (33), расположенными перпендикулярно и не соприкасающимися друг с другом с образованием между смежными слоями растительных материалов промежутков для циркуляции воздуха, волн и воды. Трубопровод для циркуляции воздуха также выполнен из материала, способствующе 003071 6 го отражению волн внутрь камеры и древесины. Трубопровод (15) соединяет камеру с системой генератора пара (12) и, возможно, с компрессором (20). Влага поступает из генератора пара через рассеивающие решетки (13), что обеспечивает его однородное рассеивание в камере без риска прямого воздействия на древесину. Воздушный компрессор (20) применяется для подачи сжатого воздуха, предназначенного для ускорения циркуляции воды в древесине и, если система генератора пара (2) не может генерировать пар под давлением, достаточным для подъема температуры до нужного уровня и для ускорения циркуляции воды в древесине. Если же применяется система, генерирующая пар под давлением, достаточным для достижения необходимых температуры и давления, воздушный компрессор не требуется. Камера имеет средства для загрузки и выгрузки растительной массы,подлежащей обработке, и средства для сбора соков или жидких экссудатов, экстрагированных из растений. В примере, изображенном на чертеже, колеса тележки, снабженные устройством для устранения электрической дуги, опираются на рельсы (10 А, 10 В), соединенные с дном камеры (1). Решетка (19) препятствует распространению волн на жидкие экссудаты или стекающие воды, собирающиеся на дне резервуара. Стекающие воды выводятся по трубопроводу(18) выходит в съемный или опоражняемый контейнер, в котором собираются жидкие экссудаты, получаемые в процессе осуществления способа сушки. В варианте трубопровод открыт постоянно или периодически. Наконец, в верхней части резервуара находится предохранительный клапан (11), обеспечивающий поддержание требуемого давления в резервуаре, понижающий слишком высокое давление и, наконец,обеспечивающий переход к атмосферному давлению по окончании процесса сушки. На схеме установки, изображенной на фиг. 2, резервуар (1) расположен в камере (5), дверь(16) в которую открывается автоматически в конце и в начале электронной системой контроля. Зона предварительной загрузки (50) позволяет привозить тележки на рельсы (10 С, 10D),которые не имеют электрического соединения с рельсами (10 А, 10 В) камеры (1). Парогенератор(52) позволяет подавать воду в процессе излучения волн с тем, чтобы препятствовать любой их утечке наружу. Резервный бак, не изображенный на рисунке, съемный и опоражняемый,соединен с камерой (1) трубопроводом (18) и служит для сбора жидких экссудатов, получаемых в результате сушки древесины. Для уменьшения утечки генератор электромагнитных волн(44), также как и резервный бак (6), врыт в землю и сообщается с сушильной камерой (1) посредством волновода (40). На фиг. 3 изображен второй вариант выполнения камеры, в котором по обе стороны 7 камеры расположены три окна (141), причем каждое из окон находится напротив генератора микроволн (43) мощностью, например, около 1000 Вт, указанная мощность регулируется через соответствующее соединение (431) контрольной системой (48), регулирующей мощность каждой волны в зависимости от температуры, которую следует создать внутри растительного материала с помощью микроволн. В камере имеется также резервуар (45), размеры которого позволяют принимать массу воды, в четыре раза превышающую массу воздуха, содержащегося в камере при атмосферном давлении и температуре внешней окружающей среды. Нагревающее сопротивление (46), находящееся в резервуаре (45), повышает температуру массы воды и постепенно доводит ее до парообразного состояния, одновременно поднимая давление внутри камеры. Указанное сопротивление (46) соединено с цепью управления (47), входящей или не входящей в систему контроля (48), которая регулирует подачу питания на сопротивление в зависимости от температуры насыщенного пара, требуемой для обработки материалов, и сигнала о величине давления, подаваемого датчиком давления, не изображенным на чертеже,который подает цепи управления (47) сигнал,означающий корреляцию между общим давлением внутри камеры и температурой насыщенного пара, которая создается в камере подогретой водой. Количество воды, необходимое для достижения состояния насыщенного пара, зависит,конечно, от температуры, при которой следует проводить обработку растительной массы, но можно считать, что при колебаниях температуры от 90 до 170 С необходимая масса превышает в 2-4 раза массу сухого воздуха, содержащегося в камере изначально. Очевидно, что если подавать слишком много воды, она остается на дне резервуара и не превращается в пар, если,конечно, не повышать еще больше температуру и, следовательно, давление. Напомним, что в условиях насыщенного пара температура 90 С соответствует общему давлению в камере, равному 1,5 бара. Под общим давлением подразумевается сумма давления воздуха и давления насыщенного пара. Температура насыщенного пара, равная 100 С, соответствует общему давлению 2 бара, а температура 170 С соответствует общему давлению 9,6 бара. Опытным путем было установлено, что условия, требуемые для экстракции соков, соответствуют общему давлению выше атмосферного и температуре среды в камере выше 100 С. Пока температура среды ниже 100 С, соки содержат очень мало молекул, представляющих интерес для химической промышленности. Как только температура среды достигает 100 С,температура груды древесного материала повышается, и сок можно собирать, если же тем 003071 8 пература превышает 170 С, а давление 9,6 бара,молекулы или изменяются, или разрушаются. Наконец, для экономии энергии и оптимизации процесса желательно применять микроволны, достаточно мощные для того, чтобы температура внутри растительной массы была несколько выше температуры в камере. Такая температура является благоприятной для экстракции соков из древесного растительного материала. Очевидно, что величины температуры и давления выбираются в указанном диапазоне в зависимости от обрабатываемой породы дерева и от растительной массы, а также от того,какие молекулы хотят экстрагировать. Было также отмечено, что повышение давления способствует экстракции соков, но следует установить компромисс между условиями для экстракции соков и защитой молекул или сохранением их необходимых качеств и свойств. Таким образом, указанным способом можно экстрагировать из древесины различные натуральные молекулы для их использования в разных областях, таких как фармацевтическая промышленность, производство косметических средств, пищевая промышленность, тонкие химические технологии и т.д. При последующей обработке соков могут быть получены фенол,полифенол, танин, терпен, витамины, уксусная кислота, салициловая кислота, ароматические вещества и т.д. При температуре насыщенного пара, равной 100 С, применяется давление 2 бара, при температуре 130 С - давление 2,7 бара, при температуре 140 С - давление 3 бара, при температуре 150 С - давление 3,5 бара, при 170 С - давление до 9,6 бар. Подъем температуры и давления может осуществляться последовательно по ступеням или постепенно, или циклично, обеспечивая оптимизацию полученного результата,а именно производства сока или сушки древесных материалов. Мощность электроволн также регулируется, чтобы небольшой перепад температуры и, следовательно, давления происходил от центра груды материала по направлению наружу, причем генераторы, находящиеся вблизи крайних участков груды, излучают волны несколько меньшей мощности. Частота электромагнитных волн регулируется в зависимости от размера массы растительных материалов, подлежащих обработке в камере, чтобы обеспечить проникновение волн до центра растительной массы, подлежащей обработке, и может выбираться в диапазоне от 1 МГц до 16 ГГц. Частота волн может выбираться в диапазоне микроволн от 400 МГц и 2450 МГц в тех случаях, когда требуется высокая степень проникновения волн. Возможно применение частот 13 или 17 МГц,даже от 17 до 400 МГц. Породы деревьев выбираются в зависимости от того, какие результаты хотят получить. Например, при обработке бука,летнего дуба или каменного дуба получают повышенный индекс фолин кальсь, который оз 9 начает присутствие молекул, представляющих интерес для химической промышленности. рН полученных муравьиной и уксусной кислот также выше, чем рН соков, экстрагируемых традиционными способами. Наблюдается также присутствие значительного количества танинов,вискилина, гваяколя, фенола, полифенолов. Фенолы являются основой термоотверждаемых полимеров или термопластичных полимеров. Полифенолы служат для получения свободных антирадикалов (продуктов против старения). При обработке смолистых материалов можно экстрагировать терпен или инсектициды. При обработке ивы или тополя можно экстрагировать салициловую кислоту. Обработка сосны позволяет получать инсектициды. Из тополя также можно экстрагировать салициловую кислоту. При обработке древесины тиса экстрагируют дезацетилбаккатин 3, известный также под названием таксол. Например, из сосны Laricio получают терпены и/или летучие терпеновые спирты, такие как изоборнеол, служащий основой для эфирных масел (духов), или метилванилин (натуральный экстракт ванили, нелетучие смоляные кислоты, такие как изомеры или дегидроабиетиновые кислоты). Настоящий способ может также применяться к любой другой породе дерева, такой как эвкалипт, ель или смеси пород или для обработки веток и листьев, полученных в результате обрезки ветвей или сучьев. Очевидно, что другие растительные материалы могут обрабатываться данным способом без выхода за рамки изобретения. Способ позволяет также получать не только соки, но и сухой растительный материал для другого применения, такого как изготовление столбов, заборов из сухого дерева, или использования других частей сухих растений в качестве добавок, например, при производстве изолирующих материалов. Другие изменения, которые может внести специалист, не выходят за рамки изобретения. Так, вместо тележки может применяться любое средство транспортировки, перемещающееся по рельсам. Так, контрольные и регулирующие устройства позволяют запускать последовательные стадии способа при использовании более или менее сложных средств автоматизации. Также предохранительный клапан (11), имеющийся в камере, обеспечивает открытие камеры или в конце процесса, или в случае обнаружения избыточного давления с помощью системы контроля. Кроме того, если по окончании процесса экстракции сока, после сбора большей части сока и ее удаления из камеры значительного падения давления не происходит, можно ввести в камеру дополнительные продукты для обработки растительных материалов, такие, например, как противогрибковые средства, если обрабатывается древесина, или полимеризирующие 10 вещества. В случае применения полимеризирующих веществ температура и давление могут повышаться в течение указанной стадии до максимума, даже превышать 170 С и подниматься до 200 С при общем давлении и внутренней температуре, создаваемой внутри материала микроволнами, регулируемыми для того, чтобы способствовать проникновению полимеризирующих материалов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов, отличающийся тем, что он включает стадии создания давления выше атмосферного в герметичной камере, содержащей материалы,образования или нагнетания насыщенного водяного пара,нагревания внутренней части растительных материалов электромагнитными волнами и гравитационной рекуперации жидких экссудатов, выходящих из обработанных растительных материалов. 2. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по п.1,отличающийся тем, что стадию рекуперации осуществляют, по меньшей мере, частично на стадии образования или нагнетания насыщенного водяного пара. 3. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по п.1 или 2, отличающийся тем, что общее давление составляет от 1,5 до 9,6 бар. 4. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что общее давление адаптируют в зависимости от обрабатываемого материала и температуры пара, окружающего такой материал. 5. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что мощность микроволн модулируют для нагревания внутренней части материала до температуры, которая выше температуры пара, полученного под общим выбранным давлением, на величину от нескольких десятых градуса до нескольких градусов. 6. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что объем воды под атмосферным давлением и при температуре внешней окружающей среды превышает в 2-4 раза объем воздуха, содержащегося в камере в тех же условиях. 7. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по п.6,отличающийся тем, что объем, необходимый при давлении насыщенного пара для выбранной рабочей температуры, превышает приблизи 11 тельно в 3 раза массу воздуха, содержащегося в камере при температуре окружающей среды. 8. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что частоту микроволн адаптируют к количеству массы растительных материалов, подлежащих обработке в камере, с обеспечением проникновения волн до внутренней части растительной массы, подлежащей обработке. 9. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что частота волн составляет от 13 МГц до 2450 МГц. 10. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что включает в себя стадию удаления сока из камеры под давлением в течение или в процессе экстракции. 11. Способ экстракции натурального сока из древесных растительных материалов по п.9,отличающийся тем, что он включает в себя стадию регулирования параметров, а именно, общего давления, температуры и мощности волн для проникновения в древесину добавок, впрыскиваемых в камеру, после удаления из нее соков. 12. Устройство для осуществления способа, отличающееся тем, что оно содержит герметичную камеру (1), устойчивую к давлению,множество окон из кварца (14) или любого другого материала, устойчивого к волнам, с генератором электромагнитных волн, расположенным около каждого окна таким образом, чтобы излучаемые волны шли в поперечном направлении по отношению к массе растительных материалов (3), находящихся в камере, генератор насыщенного водяного пара (2, 45) под давлением,которое выше атмосферного, для образования или нагнетания давления насыщенного водяного пара при температуре и общем давлении, которые определяются в зависимости от растительного материала, подлежащего обработке. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем,что содержит средства циркуляции воздуха под давлением (12, 13). 14. Устройство по одному из пп.12 или 13,отличающееся тем, что парогенератор выполнен с возможностью нагнетания пара под давлением при заданной температуре пара и заданном общем давлении. 15. Устройство по п.14, отличающееся тем,что парогенератор имеет в камере резервуар, в котором содержится количество воды (45), превышающее в 2-4 раза массу воздуха, содержащегося в камере при температуре внешней окружающей среды, и средства (46) для нагревания воды для преобразования ее в парообразное состояние. 12 16. Устройство по п.15, отличающееся тем,что нагревающие средства выполнены с возможностью их управления устройством для измерения общего давления внутри камеры, прерывающим нагревание воды при получении требуемого давления. 17. Устройство по одному из пп.12-16, отличающееся тем, что в камере имеется устройство для рекуперации экстрагированных соков,стекающих и/или перемещающихся самотеком. 18. Устройство по п.17, отличающееся тем,что резервуар для рекуперации соков сообщен с внешней частью камеры через клапан (17), причем клапан приводится в движение для частичного вывода соков в процессе работы устройства. 19. Устройство по одному из пп.12-18, отличающееся тем, что масса растительных материалов, обрабатываемых в процессе одной операции экстракции соков, состоит из древесины одной породы, а давление и температура определены в зависимости от породы дерева, чтобы экстрагировать активные вещества, представляющие интерес, в оптимальных условиях. 20. Устройство по п.19, отличающееся тем,что древесина обрабатывается вместе с корой или без коры непосредственно после рубки леса. 21. Устройство по п.19, отличающееся тем,что растительный материал представляет собой ветви и листья, полученные в результате обрезки ветвей. 22. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку различных видов бука или дуба с получением вискилина, гваяколя,фенолов. 23. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку смолистых пород деревьев с получением сока, содержащего терпен. 24. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку смолистых пород деревьев с получением сока, содержащего терпеновые спирты. 25. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку смолистых пород деревьев с получением сока, содержащего нелетучие смоляные кислоты. 26. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов согласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку ивы или тополя с получением сока, содержащего салициловую кислоту. 27. Способ экстракции сока путем обработки древесных растительных материалов со 13 гласно способу по п.1, отличающийся тем, что осуществляют обработку древесины тиса с по 14 лучением сока, содержащего таксол.

МПК / Метки

МПК: F26B 7/00

Метки: способ, растительных, натурального, получения, растений, экстракции, применение, осуществления, устройство, способа, сока, материалов, древесных, сухих

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/8-3071-sposob-ekstrakcii-naturalnogo-soka-iz-rastitelnyh-drevesnyh-materialov-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya-i-primenenie-sposoba-dlya-polucheniya-suhih-drevesnyh-rastenijj-ili-sok.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ экстракции натурального сока из растительных древесных материалов, устройство для его осуществления и применение способа для получения сухих древесных растений или сока</a>

Похожие патенты