3.Cеменишин Є.М., Троцький В.І., Федорчук–Мороз В.І., Марушко Л. П. Вивчення властивостей та кінетики екстрагування олії з насіння амаранту мітлистого та хвостатого // Вісн. нац. ун-ту “Львів. політехніка”. Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2004. –№ 516. – С. 99–103. (Проведення експериментальних досліджень, участь в обговоренні та аналізі отриманих результатів).
4.Cеменишин Є.М., Троцький В.І., Федорчук–Мороз В.І. Особливості екстрагування цільових компонентів з пористих структур // Наук. вісн.: Зб. наук.-техн. пр. — Львів. УкрДЛТУ. – 2004. – Вип.14.4. – С. 317–321. (Участь у проведенні експериментальних досліджень, обговоренні та аналізі отриманих результатів).
5.Cеменишин Є.М., Троцький В.І., Федорчук–Мороз В.І. Математична модель кінетики екстрагування олії з насіння амаранту // Вісн. нац. ун-ту “Львів. політехніка”. Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2005. – № 529. – С. 199–203. (Проведення експериментальних досліджень, участь в обговоренні та аналізі отриманих результатів).
6.Cеменишин Є.М., Троцький В.І., Федорчук–Мороз В.І. Апробація математичних моделей для екстрагування олії з насіння амаранту // Вісн. нац. ун-ту “Львів. політехніка”. Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2006. – № 553. – С. 214–217. (Проведення експериментальних досліджень, участь в обговоренні та аналізі отриманих результатів).
7.Федорчук–Мороз В.І., Проц Д.І., Ковальська Ю.В. Кінетика екстрагування олії з амарантової сировини органічними розчинниками // Наук. пр. Одес. нац. акад. харчових технологій. – 2006. – Вип. 28. – Т. 2. – С. 48–49. (Проведення експериментальних досліджень, підготовка матеріалу до друку).
8.Семенишин Є. М., Ятчишин Й.Й., Троцький В.І., Федорчук–Мороз В. І., Ковальська Ю. В. Апробація математичної моделі екстрагування олії в умовах безперервного процесу // Наук. пр. Одес. нац. акад. харчових технологій. – 2007. – Вип. 30. – Т. 1. – С. 23–27. (Участь в проведенні експериментальних досліджень, обговоренні та аналізі отриманих результатів).
9.Декларац. патент на корисну модель №15120 Україна, С11В1/10. Спосіб отримання олії з амаранту / В.І. Федорчук–Мороз, Є.М. Семенишин, Д.І. Проц. – Заявл. 16.12.2005; Опубл. 15.06.2006, Бюл. № 6. – 2 с. (Обґрунтування нового способу отримання олії, підготовка матеріалу до друку).
10. Федорчук–Мороз В.І., Проц Д.І. Визначення вмісту жирних кислот у оліях родини Амарантові // ІІ Всеукр. конф. студ. та асп. “Сучасні проблеми хімії”: Тези доп. – К., 2001. – С. 17.
11.Проц Д.І., Федорчук–Мороз В.І. Порівняльна характеристика складу амарантової, щирицевої, обліпихової та шипшинової олій // ХІХ Укр. конф. з орг. хімії: Тези доп. – Львів, 2001. – С. 271.
12.Федорчук–Мороз В.І., Cеменишин Є.М., Троцький В.І. Вивчення кінетики екстрагування цільових компонентів з рослинної сировини // ІІ Всеукр. наук.-практ. конф. “Біотехнологія. Освіта. Наука”: Зб. наук. пр. – Львів, 2004. – С. 59.
13.Федорчук–Мороз В.І., Cеменишин Є.М., Троцький В.І., Проц Д.І. Вилучення цільових компонентів з рослинної сировини з метою розробки безвідходних технологій і захисту довкілля // ХVІ Укр. конф. з неорг. хімії за міжнар. участю: Тези доп. – Ужгород, 2004. – С. 263.
14.Федорчук–Мороз В.І., Ковальська Ю.В., Семенишин Є.М., Троцький В.І. Проблема вилучення олії з насіння ріпаку та амаранту // ІV наук.-техн. конф. “Поступ в нафтогазопереробній та нафтохімічній промисловості”: Тези доп. – Львів, 2007. – C. 230–231.
Федорчук–Мороз В. І. Механізм та кінетика екстрагування цільових компонентів з насіння амаранту. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси й обладнання хімічної технології. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2008.
Досліджено механізм та кінетику екстрагування олії з насіння рослинної амарантової сировини (амаранту мітлистого, амаранту хвостатого та щириці звичайної) органічними розчинниками для різних розмірів зерна. Визначено хімічний склад одержаних олій та основні фізико-хімічні характеристики. Показано, що амарантова олія містить необхідні компоненти для одержання біодизельного пального.
Розроблено математичні моделі екстрагування олії з насіння родини Амарантових (на основі фізичних моделей зерна), розраховано кінетичні коефіцієнти, необхідні для математичного опису процесів.
Встановлено методи інтенсифікації процесу екстрагування олії з амарантової сировини – метод попереднього подрібнення і термічної обробки. Одержано деклараційний патент на спосіб отримання олії. На основі експериментальних досліджень розроблено технологічні схеми процесу екстрагування олії в умовах періодичного та безперервного процесів.
Ключові слова: кінетика, екстрагування; цільові компоненти, математична модель, амарантова сировина, олія.
Федорчук–Мороз В. И. Механизм и кинетика экстрагирования целевых компонентов из семян амаранта. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.08 – процессы и оборудование химической промышленности. – Национальный университет “Львовская политехника”, Львов, 2008.
Диссертация посвящена изучению процесса экстрагирования в системе “твердое тело – жидкость” из растительного сырья. Установлены основные подходы к более эффективному извлечению целевых компонентов из растительного сырья. Изучены теоретические аспекты, связанные с извлечением целевых компонентов из растительного сырья.
Показано, что экстрагирование целевых компонентов из растительного сырья характеризируется более сложным механизмом массопереноса по сравнению с экстрагированием из минерального сырья вследствие клеточного строения. Раскрыт сложный механизм этого процесса, который заключается в том, что в неизмельченных семенах в результате наличия оболочек и клеточных мембран, которые оказывают сопротивление проникновению целевых компонентов, процесс протекает за внутримолекулярным механизмом. В процессе измельчения разрушаются барьеры на пути проникновения целевых компонентов, в результате скорость процесса увеличивается и механизм процесса протекает за внешнемолекулярним механизмом.
С помощью химических методов анализа выделены основные целевые компоненты в амарантовом масле, полученном из различных видов амарантового сырья. Осуществлена идентификация липидных веществ – жиров, свободных жирных кислот и сквалена. Установлено, что полученные растительные масла содержат значительное количество биологически активных веществ, особенно сквалена, который используется для изготовления лекарственных препаратов и в парфюмерии. Для амарантовых масел определены химические характеристики – иодное, кислотное, эстерное числа, число омыления, показатель угла преломления, удельная плотность. Исследованы нелипидные вещества из семян амаранта – пектины, альбумины, глобулины, рибонуклеопротеиды та дезоксирибонуклеопротеиды – и проведена их идентификация.
Показано, что амарантовое масло содержит необходимые компоненты для изготовления биодизельного горючего (содержание линолевой кислоты – 45–61 %, пальмитиновой кислоты – 11–20 %, олеиновой кислоты – 16–26 %).
Экспериментально исследовано кинетику экстрагирования растительного масла из семян амаранта метельчатого, амаранта хвостатого и щирицы обыкновенной различными растворителями (н-гексаном, бензеном и хлороформом). Показано, что наиболее эффективным растворителем является н-гексан, а наибольшее содержание масла имеет амарант хвостатый.
Экспериментальные исследования, проведенные нами, дали возможность установить механизм процесса экстрагирования масла из семян амаранта. Показано, что для неизмельченных семян процесс осуществляется исключительно за внутримолекулярным механизмом. Установлено, что для измельченного сырья процесс экстрагирования масла состоит из двух областей: первый характеризируется быстрым нарастанием концентрации и протекает за законами внешней диффузии, так как большая часть масла находится на поверхности частиц. Второй период характеризируется замедленным нарастанием концентрации, так как доставка целевого компонента на поверхность фазового контакта осуществляется за счет внутренней диффузии, которая определяет скорость процесса в данном интервале времени. Таким образом, анализируя полученные кинетические закономерности, можно считать, что экстрагирование протекает за смешанным – внутренне- и внешнедиффузионным – механизмом.
Показано, что метод предыдущего измельчения, а также термической обработки семян приводит к интенсификации процесса экстрагирования масла и увеличения степени его извлечения. Получен декларационный патент на способ получения масла.
Разработаны математические модели на основе упрощенных физических моделей семян амаранта, описывающие процесс извлечения масла из названных объектов и дающие возможность прогнозировать процесс экстрагирования в условиях производства. На основании этих моделей определены основные кинетические константы процесса, необходимые для расчета экстракторов.
Получено математическую модель экстрактора непрерывного действия, которая позволяет определить кинетический коэффициент при разных соотношениях твердой и жидкой фазы. Показано, что полученная математическая модель адекватно описывает процесс экстрагирования в таком аппарате.
Разработано технологическую схему получения целевых компонентов из семян амаранта в условиях периодического и непрерывного процессов.
Ключевые слова: кинетика, экстрагирование, целевые компоненты, математическая модель, амарантовое сырье, растительное масло.
Fedorchuk–Moroz V. I. Mechanism and kinetics ofextracting special-purpose components from the amaranth seeds. – Manuscript.
Ph. D. (Engineering) thesis, speciality 05.17.08 — Processes and equipment of chemical technology. – “Lvivska politekhnika”National University, Lviv, 2008.
The mechanism and kinetics ofextracting the seed oil from the seed of amaranth vegetable raw material (Amaranthus cruentus L., Amaranthus caudatus L., Amaranthus Retroflexus L.) by organic solvents for the different grain sizes were determined. Chemical composition of obtained oils and basic physical and chemical characteristics were determined. It was shown that amaranth oil contains necessary components for the production of biodiesel fuel.
The mathematical models of oil extracting from Amaranth family seeds (based on physical models of grain) were developed, and the kinetic coefficients, necessary for the mathematical description of processes, were calculated.
The methods of the intensification of the process of oil extraction from amaranth raw material were determined as the prior powdering and the heat treatment. A declarative patent on the method of oil production was obtained. Based on the experimental research the technological process flow diagrams of oil extracting were developed for the batch and the continuous processes.
Keywords: kinetics, extracting, special-purpose components, mathematical model, amaranth material, oil.
Підп. до друку 05.03.2008. Формат 60х90 1/16. Папір офс. Гарн. Таймс. Друк цифровий. Обсяг 0,8 обл.-вид. арк. Наклад 100 пр. Зам. 38. Редакційно-видавничий відділ „Вежа” Волинського національного університету імені Лесі Українки (43025 м. Луцьк, просп. Волі, 13). Друк – РВВ „Вежа” Волинського національного університету імені Лесі Українки (43025 м. Луцьк, просп. Волі, 13). Свідоцтво Держкомінформу ДК № 590 від 07.09.01.