PL224061B1 - Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapusty - Google Patents
Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapustyInfo
- Publication number
- PL224061B1 PL224061B1 PL398859A PL39885912A PL224061B1 PL 224061 B1 PL224061 B1 PL 224061B1 PL 398859 A PL398859 A PL 398859A PL 39885912 A PL39885912 A PL 39885912A PL 224061 B1 PL224061 B1 PL 224061B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- desorption
- juice
- sorbent
- polar
- eluates
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 57
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 title claims description 43
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 title claims description 34
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 title claims description 31
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 title claims description 30
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 title claims description 30
- 239000013543 active substance Substances 0.000 title claims description 30
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 48
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 34
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 33
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 11
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 10
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 8
- 150000002540 isothiocyanates Chemical class 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 5
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 5
- 244000178937 Brassica oleracea var. capitata Species 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 4
- 150000002475 indoles Chemical class 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 125000004383 glucosinolate group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011302 Brassica oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 241001529936 Murinae Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589324 Solanum quadriloculatum Species 0.000 description 1
- 235000000644 Solanum quadriloculatum Nutrition 0.000 description 1
- 244000274883 Urtica dioica Species 0.000 description 1
- 235000009108 Urtica dioica Nutrition 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000618 nitrogen fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000009329 organic farming Methods 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000008237 rinsing water Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 210000004988 splenocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania substancji czynnych, z soku kapusty metodą selektywnej sorpcji i desorpcji.
W nowoczesnym rolnictwie, oprócz sztucznych i naturalnych nawozów, stosowane są również duże ilości środków ochrony roślin. Trudno jest w obecnej chwili wyobrazić sobie masową produkcję rolną bez używania środków niszczących wszelkiego rodzaju szkodniki, grzyby lub pleśnie. Spryskiwanie drzew i krzewów owocowych oraz nasion siewnych środkami ochrony roślin umożliwia uzyskiwanie dorodnych owoców i warzyw, odpornych na grzyby i inne szkodniki. Niestety są również ujemne skutki stosowania takich środków chemicznych - są one często silnie toksyczne dla ludzi i zwierząt, a ponadto przyczyniają się do zanieczyszczenia środowiska.
Istnieje niewielka produkcja owoców i warzyw z tzw. upraw ekologicznych, w której nie stosuje się syntetycznych środków ochrony roślin oraz nawozów sztucznych. Jednak jest to produkcja mało licząca się w globalnej produkcji żywności.
Znane są związki występujące naturalnie w roślinach, działające podobnie jak syntetyczne środki ochrony roślin. Na przykład , niektórzy rolnicy w celu ochrony stosują wywary z pokrzywy do spryskiwania krzaków pomidorowych. Pozwala to na uzyskiwanie owoców dobrze wykształconych, bez pleśni i grzybów. Z publikacji Lin, Jin-Yuarn et al: Characterization of the pigment components in red cabbage (Brassica oleracea L.var.) juice and their anti-inflammatory effects on LPS-stimulated murine splenocytes, Food Chemistry; vol. 109; nr 4; (2008); p.771-781, znane jest działanie przeciwzapalne pigmentowych składników soku czerwonej kapusty.
Stwierdzono, że w soku kapusty występują również substancje o właściwościach silnie grzybobójczych i bakteriobójczych, hamujące wzrost pasożytów. Stanowią je głównie glukozynolany, a szczególnie produkty ich rozpadu - izotiocyjaniany i indole. Substancje te występują w różnych gatunkach kapusty, w różnych ilościach. Na ogół są to niewielkie ilości, nie przekraczające kilkunastu do kilkudziesięciu promili. Niskie stężenie substancji czynnych w soku kapusty powoduje, że ich wydzielenie w postaci zatężonej lub suchej jest bardzo trudne i kosztowne. Natomiast stosowanie soku bezpośrednio wyciśniętego z kapusty daje niewielkie efekty.
Stwierdzono również, że kapusta posiada zdolność asymilowania z gleby metali, takich jak ołów, kadm, arsen, cynk, a to stymuluje produkcję glukozynolanów, prekursorów izotiocyjamanów i indoli.
Obecnie nie są znane efektywne metody wydzielania substancji aktywnych z soku kapusty. Zatężanie roztworu przez odparowanie jest bardzo kosztowne. Podobnie ekstrakcja rozpuszczalnikami nie dała zadowalających wyników.
Sposób według wynalazku eliminuje te trudności i pozwala na uzyskanie substancji biologicznie czynnych z soku kapusty w sposób stosunkowo prosty technologicznie i ekonomiczny.
Nieoczekiwanie okazało się, że zastosowanie metody selektywnej sorpcji i desorpcji na sorbentach niejonowych pozwala na znacznie bardziej efektywne wydzielenie substancji czynnych z soku kapusty w porównaniu do znanych metod.
W wyniku przeprowadzonych wielu prób stwierdzono, że niektóre syntetyczne sorbenty niejonowe koncentrują na swojej powierzchni aktywne substancje z soku kapusty, przy czym inne substancje organiczne sorbowane są tylko w minimalnych ilościach. Wykorzystywane jest tu zjawisko adsorpcji fizycznej, polegające na oddziaływaniu międzycząsteczkowym (siły van der Waalsa), w wyniku którego struktura cząsteczek zaadsorbowanych nie zmienia się, dzięki czemu nie tracą one swojej aktywności.
W sposobie według wynalazku stosuje się sok, który uzyskuje się z dowolnej odmiany kapusty dowolną metodą. Przykładowo rozdrobnioną kapustę można przepuścić przez prasę, bądź, w małej skali, przez sokowirówkę.
Świeżo wyciśnięty sok z kapusty jest mętny, z dużą ilością zawiesin, które przed rozpoczęciem procesu sorpcji zaleca się usunąć w celu uniknięcia ewentualnego blokowania porów sorbentu przez drobne osady.
Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapusty, według wynalazku charakteryzuje się tym, że sok z kapusty, ewentualnie po uprzednim usunięciu z niego osadów, przepuszcza się przez złoże makroporowatego syntetycznego sorbentu niejonowego o powierzchni niepolarnej lub średniopolarnej, a następnie desorbuje się w dwóch etapach substancje biologicznie czynne przepuszczając przez złoże sorbentu niejonowego w pierwszym etapie wodny roztwór substancji alkaPL 224 061 B1 licznej, korzystnie wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego lub amoniaku, a w drugim etapie przepuszczając przez złoże sorbentu organiczny rozpuszczalnik silnie polarny o liczbie atomów węgla w cząsteczce od C1 do C3, korzystnie metanol, etanol lub aceton, po czym otrzymane z obu etapów eluaty doprowadza się do pH obojętnego i ewentualnie dodatkowo zatęża się znanymi metodami.
Sok z kapusty korzystnie jest przepuszczać przez kolumnę lub szeregowo połączone kolumny wypełnione makroporowatym syntetycznym sorbentem niejonowym o powierzchni niepolarnej lub średniopolarnej, najkorzystniej przez dwie kolumny połączone szeregowo.
Według wynalazku sok z kapusty pozbawiony osadu korzystnie otrzymuje się po przepuszczeniu soku przez prasę filtracyjną i/lub po zakwaszeniu go do pH poniżej 6, następnie oddzieleniu klarownego soku znanymi metodami.
Korzystnie sok z kapusty zakwasza się organicznym kwasem.
Korzystnie jako organiczny kwas stosuje się kwas mlekowy, kwas octowy lub kwas cytrynowy.
Według wynalazku korzystnie jest przed procesem desorpcji złoże makroporowatego syntetycznego sorbentu niejonowego o powierzchni niepolarnej lub średniopolarnej przemyć wodą.
Korzystnie jest stosować do desorpcji wodny roztwór wodorotlenku sodowego lub wodorotlenku potasowego o stężeniu 0,2-1% wagowych.
Korzystnie jest stosować do desorpcji wodny roztwór amoniaku o stężeniu 1-2% wagowych.
Eluaty, po desorpcji wodnym roztworem wodorotlenku sodowego lub wodorotlenku potasowego oraz organicznym rozpuszczalnikiem silnie polarnym z grupy alkoholi o liczbie atomów węgla w cząsteczce od C1 do C3, lub acetonem, doprowadza się do pH obojętnego korzystnie za pomocą kwasu mineralnego.
Eluaty, po desorpcji wodnym roztworem amoniaku oraz organicznym rozpuszczalnikiem silnie polarnym z grupy alkoholi o liczbie atomów węgla w cząsteczce od C1 do C3, lub acetonem, doprowadza się do pH obojętnego korzystnie przez odparowanie mieszaniny amoniaku z wodą lub z rozpuszczalnikiem organicznym, najkorzystniej pod zmniejszonym ciśnieniem.
Eluaty, po desorpcji wodnym roztworem amoniaku oraz organicznym rozpuszczalnikiem silnie polarnym z grupy alkoholi o liczbie atomów węgla w cząsteczce od C1 do C3, lub acetonem, doprowadza się do pH obojętnego korzystnie za pomocą kwasu mineralnego.
Eluaty dodatkowo zatęża się korzystnie przez odparowanie rozpuszczalnika, najkorzystniej pod zmniejszonym ciśnieniem, i ewentualnie dalej suszy się, najkorzystniej w suszarni rozpyłowej.
Przemywanie złoża sorbentu niejonowego wodą, przed procesem desorpcji, ma na celu odmycie ewentualnie pozostałego soku w przestrzeni międzyziarnowej sorbentu.
W trakcie badań stwierdzono, że stosując do desorpcji wyłącznie wodne roztwory substancji alkalicznych, uzyskuje się desorpcję tylko części substancji biologicznie czynnych. Natomiast druga część nie ulega desorpcji tym eluentem, nawet przy użyciu znacznego nadmiaru eluentu. Stwierdzono, że w celu całkowitego zdesorbowania substancji czynnych ze złoża sorbentu, konieczne jest prowadzenie dalszej desorpcji silnie polarnym organicznym rozpuszczalnikiem z grupy alkoholi o liczbie atomów węgla w cząsteczce od C1 do C3, lub acetonem.
Okazało się, że sposobem według wynalazku z soku kapusty wydzielane są dwie grupy substancji biologicznie czynnych. Najprawdopodobniej są to, oprócz izotiocyjanianów, również indole. Ilościowo, oba rodzaje substancji czynnych występują w soku kapusty w ilościach porównywalnych. Zależy to jednak w dużej mierze od gatunku kapusty i sposobu jej uprawy.
Eluaty uzyskane sposobem według wynalazku po ich zakwaszeniu do pH obojętnego, zawierają sole. Stwierdzono, że zawartość soli nie zmniejsza aktywności preparatu.
W sposobie według wynalazku uzyskuje się eluaty stanowiące silnie zatężone roztwory substancji aktywnych, które następnie jako roztwory o pH obojętnym można stosować bezpośrednio na rośliny jako preparaty grzybobójcze i bakteriobójcze. Roztwory te można dodatkowo zatężyć lub całkowicie wysuszyć, stosując znane metody, najkorzystniej suszenie rozpyłowe.
Uzyskane sposobem według wynalazku preparaty, w postaci suchej lub roztworów, mogą być stosowane na szeroką skalę jako środki ochrony roślin nieszkodliwe dla ludzi i zwierząt. Mogą one w przyszłości wyeliminować silnie szkodliwe pestycydy i inne stosowane obecnie preparaty syntetyczne. Wysoce prawdopodobne jest również zastosowanie ich w przyszłości jako naturalne antybiotyki.
Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapusty według wynalazku zilustrowano w przykładach.
PL 224 061 B1
P r z y k ł a d 1
Z surowej, poszatkowanej białej kapusty wyciśnięto sok na prasie, przeznaczonej do wyciskania soku z owoców, następnie poddano filtracji i wirowaniu. Sok zakwaszono 50%-owym kwasem mlekowym do pH 4,5. W niedługim czasie po zakwaszeniu zawiesina zaczęła opadać. Roztwór, po zakwaszeniu, poddano wirowaniu. Uzyskano ciecz całkowicie klarowaną o pH 4,4 i o Transmitancji T 69 (barwa w procentach transmitancji, przy długości fali λ 600, oznaczona na spektrofotometrze). Zawartość suchej masy w cieczy wynosiła 6,9% wag., zaś popiołu 0,56% wag.
Klarowną ciecz przepuszczono przez dwie szklane kolumny pracujące szeregowo, połączone 3 wężami silikonowymi, wypełnione po 1000 cm3 sorbentu każda. Zastosowano kolumny o pojemności 3
1200 cm3 każda, zamknięte u dołu spiekiem szklanym. Makroporowaty sorbent niejonowy niepolarny stanowił produkt o nazwie handlowej Amberlit XAD-16, produkcji firmy Rohm and Haas, o uziarnieniu 0,56-0,71 mm.
Klarowną ciecz dozowano na górę pierwszej kolumny, przy pomocy dozującej pompy perystaltycznej, z prędkością 2-3 objętości cieczy na objętość sorbentu w jednej kolumnie, na godzinę (2-3 obj/obj/h). Ciecz wypływając dołem pierwszej kolumny przechodziła na górę drugiej kolumny. Przebieg procesu sorpcji kontrolowano badając wycieki z pierwszej i z drugiej kolumny na zawartość izotiocyjanianów. Przez układ kolumn przepuszczono 180 objętości cieczy, licząc na objętość sorbentu w kolumnie. Po przepuszczeniu tej ilości cieczy stwierdzono przebicie złoża sorbentu w kolumnie pierwszej, przez substancje czynne. Proces przepuszczania przez złoże sorbentu cieczy przerwano, kończąc tym pełen cykl sorpcji. W tym czasie wycieki z kolumny pracującej jako druga nie wykazywały obecności izotiocyjanianów. Oznacza to, że substancje aktywne znajdujące się w dozowanej cieczy zostały całkowicie zaadsorbowane na pierwszej kolumnie.
Przed procesem desorpcji złoże sorbentu przemyto wodą, w celu odmycia soku znajdującego się pomiędzy ziarnami sorbentu w pierwszej kolumnie. W tym celu na kolumnę pierwszą dozowano wodę destylowaną z prędkością 2 obj/obj/h. Podczas przepuszczania wody ciecz przechodziła przez złoża obu kolumn. Wymywana w ten sposób z pierwszej kolumny ciecz, zawierająca substancje aktywne, przechodziła przez złoże drugiej kolumny, która substancje te adsorbowała. Przez kolumny przepuszczono 1 objętość wody, licząc na objętość sorbentu w kolumnie. Po przepuszczeniu wody odmyciu soku, kolumnę pierwszą odłączono i poddano desorpcji.
Desorpcję substancji czynnych ze złoża sorbentu prowadzono w następujący sposób.
Wodę przemywającą złoże spuszczono do poziomu sorbentów, aby zmniejszyć rozcieńczenie dozowanego następnie eluentu. Jako eluent stosowano wodny roztwór wodorotlenku sodowego o stężeniu 0,9% wag. Eluent dozowano od góry kolumny z prędkością 1-1,5 obj/obj/h, obserwując wyciek z kolumny. Po stwierdzeniu zmiany barwy wycieku z kolumny oraz zmiany pH tego wycieku na alkaliczne, rozpoczęto odbieranie frakcji głównej eluatu. W miarę przepuszczania eluentu przez złoże sorbentu, wyciek z kolumny stawał się coraz ciemniejszy, osiągając barwę porównywalną do mocnej herbaty, co świadczyło o obecności w nim substancji czynnych - zostało to potwierdzone analizą na zawartość izotiocyjanianów.
Po zadozowaniu 1,5 objętości eluentu, licząc na objętość sorbentu w kolumnie, wyciek zaczął szybko jaśnieć. Przerwano dozowanie eluentu i proces uznano za zakończony. Uzyskano 2 objętości eluatu o pH 13 i o Transmitancji T 46,5 (przy długości fali λ 600, oznaczana na spektrofotometrze). Zawartość w eluacie suchej masy wynosiła 3,0% wag., zaś popiołu 0,55% wag.
W celu zdesorbowania ze złoża sorbentu całej ilości substancji biologicznie czynnych, po zadozowaniu wodnego roztworu wodorotlenku sodowego, prowadzono dalszą desorpcję alkoholem. Po spuszczeniu wodnego roztworu wodorotlenku sodowego do poziomu sorbentu, dozowano na złoże sorbentu alkohol etylowy. Główną frakcję alkoholową zaczęto odbierać z kolumny po stwierdzeniu zabarwienia wycieku. W miarę przepuszczania przez złoże sorbentu alkoholu etylowego, wyciek z kolumny stawał się coraz ciemniejszy. Uzyskano 2,5 objętości eluatu o pH 11,5 i o Transmitancji 52 (przy długości fali λ 600, oznaczana na spektrofotometrze), zawartość suchej masy wynosiła 1,5% wag., zaś popiołu 0,1% wag.
W wyniku tak prowadzonej desorpcji uzyskano dwa eluaty, które zakwaszono kwasem solnym do pH obojętnego. Następnie zobojętnione eluaty zatężono do objętości ¼ ilości wyjściowej. Eluat pierwszy, uzyskany w wyniku desorpcji wodnym roztworem wodorotlenku sodowego i dodatkowo zatężony, zawierał 11,8% wag. suchej masy, w tym zawartość substancji biologicznie czynnych wynosiła 74% wag. Uzyskany eluat zawierał również 1,2% wag. popiołu. Duża ilość popiołu jest spowodowana obecnością chlorku sodu powstałego z roztworu wodorotlenku sodowego i kwasu solnego. Eluat drugi,
PL 224 061 B1 uzyskany w wyniku desorpcji alkoholem etylowym, zawierał 7,3% wag, suchej masy, w tym zawartość substancji biologicznie czynnych wynosiła 89% wag. Zawartość popiołu w eluacie wynosiła 0,2% wag. Po odebraniu całej ilości eluatu, prowadzono dalszą regenerację sorbentu. Z sorbentu całkowicie odmyto wodą użyty do desorpcji metanol. Pierwszą objętość wycieku skierowano do odzysku metanolu, następne porcje skierowano do ścieków. Ogółem do odmycia metanolu użyto 2 objętości wody, licząc na objętość sorbentu w kolumnie. Po tej operacji stwierdzono całkowitą regenerację sorbentu - kolumnę można było użyć jako kolumnę drugą w następnym cyklu sorpcji. Natomiast kolumna pracująca do tej pory w szeregu kolumn jako druga zostaje użyta w następnym cyklu sorpcji jako kolumna pierwsza. W ten sposób prowadzona jest na przemian sorpcja i desorpcja.
Prowadząc proces desorpcji, w eluatach stwierdzono zawartość izotiocyjanianów. Najprawdopodobniej drugą grupą substancji, wydzielanych sposobem według wynalazku, są indole.
Uzyskane oba preparaty mogą być bezpośrednio stosowane jako środki ochrony roślin. Oba wykazują bardzo silne działanie grzybobójcze i bakteriobójcze. Stwierdzono nieco odmienne działanie każdego z tych preparatów. Dalsze badania aplikacyjne będą mogły różnice te jednoznacznie określić.
Stwierdzono, że obecność w preparatach chlorku sodu nie wpływa na ich właściwości grzybobójcze i bakteriobójcze.
P r z y k ł a d 2
Z surowej, poszatkowanej białej kapusty wyciśnięto sok na prasie, przeznaczonej do wyciskania soku z owoców, następnie poddano filtracji i wirowaniu. Sok zakwaszono 80%-owym kwasem mlekowym do pH 5,2. W niedługim czasie po zakwaszeniu zawiesina zaczęła opadać. Roztwór, po zakwaszeniu, poddano wirowaniu. Uzyskano ciecz całkowicie klarowną o pH 5,0 i o Transmitancji T 67,5 (barwa w procentach transmitancji, przy długości fali λ 600, oznaczana na spektrofotometrze). Zawartość suchej masy w cieczy wynosiła 6,73% wag., zaś popiołu 0,53% wag.
Klarowną ciecz przepuszczono przez dwie szklane kolumny pracujące szeregowo - takie same jak w przykładzie 1, lecz wypełnione makroporowatym sorbentem niejonowym średniopolarnym stanowiącym produkt o nazwie handlowej Amberlit XAD-7HP, produkcji firmy Rohm and Haas, o uziarnieniu 0,56-0,71 mm.
Klarowną ciecz dozowano na górę pierwszej kolumny, przy pomocy dozującej pompy perystaltycznej, z prędkością 4 objętości cieczy na objętość sorbentu w jednej kolumnie, na godzinę (4 obj/obj/h). Ciecz wypływając dołem pierwszej kolumny przechodziła na górę drugiej kolumny. Przebieg procesu sorpcji kontrolowano badając wycieki z pierwszej i z drugiej kolumny na zawartość izotiocyjanianów. Przez układ kolumn przepuszczono 150 objętości cieczy, licząc na objętość sorbentu w kolumnie. Po przepuszczeniu tej ilości cieczy stwierdzono przebicie złoża sorbentu w kolumnie pierwszej, przez substancje czynne. Proces przepuszczania przez złoże sorbentu cieczy przerwano, kończąc tym pełen cykl sorpcji. W tym czasie wycieki z kolumny pracującej jako druga nie wykazywały obecności izotiocyjanianów. Oznacza to, że substancje aktywne znajdujące się w dozowanej cieczy zostały całkowicie zaadsorbowane na pierwszej kolumnie.
Przed procesem desorpcji złoże sorbentu przemyto wodą, w celu odmycia soku znajdującego się pomiędzy ziarnami sorbentu w pierwszej kolumnie. W tym celu na kolumnę pierwszą dozowano wodę destylowaną z prędkością 2 obj/obj/h. Podczas przepuszczania wody ciecz przechodziła przez złoża obu kolumn. Wymywana w ten sposób z pierwszej kolumny ciecz, zawierająca substancje aktywne, przechodziła przez złoże drugiej kolumny, która substancje te adsorbowała. Przez kolumny przepuszczono 1 objętość wody, licząc na objętość sorbentu w kolumnie. Po przepuszczeniu wody odmyciu soku, kolumnę pierwszą odłączono i poddano desorpcji.
Desorpcję substancji czynnych ze złoża sorbentu kolumny pierwszej prowadzono w następujący sposób.
Wodę przemywającą złoże spuszczono do poziomu sorbentów. Na złoże sorbentu dozowano od góry wodny roztwór amoniaku o stężeniu 2% wag. Roztwór dozowano z prędkością 1 obj/obj/h i obserwowano wyciek z kolumny. Po stwierdzeniu lekkiej zmiany barwy wycieku oraz zmiany pH na alkaliczne, rozpoczęto odbieranie głównej frakcji eluatu. Po odebraniu 2 objętości eluatu przerwano dozowanie wodnego roztworu amoniaku. Po odebraniu tej frakcji, która miała kolor jasnej herbaty, rozpoczęto dozowanie metanolu. Tę część desorpcji prowadzono identycznie jak w przykładzie 1. Uzyskano 1,8 objętości eluatu.
Oba eluaty wykazywały właściwości podobne jak te uzyskane w przykładzie 1.
Uzyskane eluaty poddano procesowi zatężania. W trakcie prowadzenia procesu zatężania eluatów uzyskanych zarówno w wyniku desorpcji wodnym roztworem amoniaku, jak i metanolem, wraz
PL 224 061 B1 z odparowywaną cieczą (woda lub metanol) odparował amoniak. Eluat pierwszy, uzyskany w wyniku desorpcji amoniakiem, stanowił ciecz o pH obojętnym, zawierającą 4,1% wag. suchej masy, w tym zawartość substancji czynnych wynosiła 81% wag. Eluat drugi, uzyskany w wyniku desorpcji metanolem, zawierał 6,7% wag. suchej masy, w tym zawartość substancji aktywnych wynosiła 90% wag.
Działanie biologiczne obu eluatów było podobne jak preparatów uzyskanych w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 3
Substancje biologicznie czynne z soku kapusty wydzielano identycznie jak w przykładzie 2, z tą różnicą, że uzyskane eluaty, uzyskane w wyniku desorpcji amoniakiem i metanolem, zobojętniono za pomocą kwasu azotowego. Powstały azotan amonu nie wpływał na działanie substancji aktywnych, ponieważ jest znanym nawozem azotowym.
Uzyskane eluaty nie były dodatkowo zatężane.
P r z y k ł a d 4
Substancje biologicznie czynne z soku kapusty wydzielano identycznie jak w przy kładzie 2, z tą różnicą, że uzyskane eluaty, zarówno te, które uzyskano w wyniku desorpcji wodnym roztworem amoniaku, jak i metanolem, po wstępnym zatężeniu na wyparce obrotowej, pod zmniejszonym ciśnieniem, poddano całkowitemu wysuszeniu w suszarni rozpyłowej, uzyskując suchy proszek o właściwościach grzybobójczych i bakteriobójczych.
Claims (12)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapusty, znamienny tym, że sok z kapusty, ewentualnie po uprzednim usunięciu z niego osadów, przepuszcza się przez złoże makroporowatego syntetycznego sorbentu niejonowego o powierzchni niepolarnej lub średniopolarnej, a następnie desorbuje się w dwóch etapach substancje biologicznie czynne przepuszczając przez złoże sorbentu niejonowego w pierwszym etapie wodny roztwór substancji alkalicznej, korzystnie wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego lub amoniaku, a w drugim etapie przepuszczając przez złoże sorbentu organiczny rozpuszczalnik silnie polarny o liczbie atomów węgla w cząsteczce od C1 do C3, korzystnie metanol, etanol, lub aceton, po czym otrzymane z obu etapów eluaty doprowadza się do pH obojętnego i ewentualnie dodatkowo zatęża się znanymi metodami.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sok z kapusty przepuszcza się przez kolumnę lub szeregowo połączone kolumny wypełnione makroporowatym syntetycznym sorbentem niejonowym o powierzchni niepolarnej lub średniopolarnej, najkorzystniej przez dwie kolumny połączone szeregowo.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sok z kapusty pozbawiony osadu otrzymuje się po przepuszczeniu soku przez prasę filtracyjną i/lub po zakwaszeniu go do pH poniżej 6, następnie oddzieleniu klarownego soku znanymi metodami.
- 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że sok z kapusty zakwasza się organicznym kwasem.
- 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako organiczny kwas stosuje się kwas mlekowy, kwas octowy lub kwas cytrynowy.
- 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed procesem desorpcji złoże makroporowatego syntetycznego sorbentu niejonowego o powierzchni niepolarnej lub średniopolarnej przemywa się wodą.
- 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do desorpcji stosuje się wodny roztwór wodorotlenku sodowego lub wodorotlenku potasowego o stężeniu 0,2-1% wagowych.
- 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do desorpcji stosuje się wodny roztwór amoniaku o stężeniu 1-2% wagowych.
- 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że eluaty, po desorpcji wodnym roztworem wodorotlenku sodowego lub wodorotlenku potasowego oraz organicznym rozpuszczalnikiem silnie polarnym o liczbie atomów węgla w cząsteczce od C1 do C3, lub acetonem, doprowadza się do pH obojętnego za pomocą kwasu mineralnego.
- 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że eluaty, po desorpcji wodnym roztworem amoniaku oraz organicznym rozpuszczalnikiem silnie polarnym z grupy alkoholi o liczbie atomów węgla w cząsteczce od C1 do C3, lub acetonem, doprowadza się do pH obojętnego przez odparowaniePL 224 061 B1 mieszaniny amoniaku z wodą lub z rozpuszczalnikiem organicznym, najkorzystniej pod zmniejszonym ciśnieniem.
- 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że eluaty, po desorpcji wodnym roztworem amoniaku oraz organicznym rozpuszczalnikiem silnie polarnym z grupy alkoholi o liczbie atomów węgla w cząsteczce od C1 do C3, lub acetonem, doprowadza się do pH obojętnego za pomocą kwasu mineralnego.
- 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że eluaty dodatkowo zatęża się przez odparowanie rozpuszczalnika, najkorzystniej pod zmniejszonym ciśnieniem, i ewentualnie suszy się, najkorzystniej w suszarni rozpyłowej.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398859A PL224061B1 (pl) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapusty |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398859A PL224061B1 (pl) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapusty |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL398859A1 PL398859A1 (pl) | 2013-10-28 |
| PL224061B1 true PL224061B1 (pl) | 2016-11-30 |
Family
ID=49449247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL398859A PL224061B1 (pl) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapusty |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL224061B1 (pl) |
-
2012
- 2012-04-17 PL PL398859A patent/PL224061B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL398859A1 (pl) | 2013-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA3146587C (en) | Use of dihydroporphin derived from chlorophyll as plant growth regulator | |
| JP2007530665A (ja) | ニーム種子抽出物の改良された顆粒製剤化およびその方法 | |
| CN108668557B (zh) | 一种利用发芽玉米富集叶黄素的方法及其产品和应用 | |
| PL224061B1 (pl) | Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapusty | |
| PL223494B1 (pl) | Sposób wydzielania substancji biobójczych, w szczególności glukozynolanów, izotiocyjanianów i indoli, z soku kapusty białej | |
| CN102027870B (zh) | 花椒麻味素缓解酰胺类除草剂对水稻毒害的方法 | |
| WO2011044764A1 (zh) | 一种天然高分子多糖杀虫组合物 | |
| WO2000023090A1 (en) | Process for removing impurities from natural product extracts | |
| EP3128840B1 (fr) | Produit fertilisant et biostimulant contenant des fructo-oligosaccharides, procede d'application et utilisations. | |
| CN106307209A (zh) | 一种碱蓬嫩叶青汁粉的制备方法 | |
| Rehman et al. | Comparative removal of Congo red dye from water by adsorption on Grewia asiatica leaves, Raphanus sativus peels and | |
| PL228631B1 (pl) | Biopreparat na podłożu stałym do pielęgnacji roślin oraz sposób wytwarzania biopreparatu | |
| RU2305939C1 (ru) | Способ получения биологически активного препарата из древесины лиственницы | |
| Tamilselvan et al. | Determination of bispyribac sodium 10% SC (herbicide) residue level in straw, grain and soil using HPLC method | |
| CN101258859A (zh) | 益母草总碱灭螺剂及其制备工艺和应用方法 | |
| JPH1171218A (ja) | 植物成長促進剤 | |
| RU2390130C1 (ru) | Способ получения биологически активной добавки | |
| RU2726240C2 (ru) | Дефолиация хлопчатника без ядохимикатов | |
| EP2654419B1 (fr) | Méthode de traitement phytosanitaire de plants au moyen d'une composition phytosanitaire comprenant une zéolithe | |
| RU2395967C1 (ru) | Стимулятор роста и развития растений | |
| CN102485876A (zh) | 一种蔬果残留农药去除剂 | |
| CN106674015A (zh) | 联苯菊酯立体异构体的制备方法及其用途 | |
| RU2821582C1 (ru) | Способ борьбы с фитофторозом картофеля | |
| PL230429B1 (pl) | Sposób wydzielania substancji biologicznie aktywnych z wytłoków kapusty | |
| CN1332612C (zh) | 夹竹桃三萜皂甙作植物灭螺剂在消灭钉螺中的应用 |