ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЭКСТРАКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПРИРОДНОГО СЫРЬЯ НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПА QBD «КАЧЕСТВО ЧЕРЕЗ РАЗРАБОТКУ»

Цель. Исследовать влияние ключевых технологических параметров на процесс экстракции глицирризиновой кислоты из корней солодки (Glycyrrhiza glabra L.) через проведение серии однофакторных экспериментов и разработать математическую модель процесса.

Материал и методы. Корни солодки экстрагировали методом мацерации. Количественное определение глицирризиновой кислоты осуществляли спектрофотометрически. Параметры модели экстракции рассчитывали методом нелинейной регрессии в программе Minitab v.20.

Результаты. Установлено значимое влияние на эффективность экстракции следующих факторов: температуры (в диапазоне 25-100 °С), гидромодуля (10-30 мл/г), размера частиц сырья (до 5 мм), времени процесса (до 30 минут), добавления NaHCO3 (до 1%) и перемешивания (до 100 об/мин). Разработана модель, описывающая зависимость эффективности экстракции от ключевых переменных: времени, температуры, гидромодуля.

Выводы. Исследовано влияние параметров процесса на извлечение глицирризиновой кислоты из корней солодки, определены критические факторы процесса. Построена математическая модель, пригодная для оптимизации и масштабирования процесса в рамках концепции QbD.

1. Optimization of Three Extraction Methods and Their Effect on the Structure and Antioxidant Activity of Polysaccharides in Dendrobium huoshanense / H. Zhu [et al.] // Molecules. – 2023. – Vol. 28, № 24. – P. 8019. doi: 10.3390/molecules28248019

2. QbD Based Extraction of Naringin from Citrus sinensis L. Peel and its Antioxidant Activity / I. Gupta [et al.] // Pharmacognosy Research. – 2023. – Vol. 15, № 1. – P. 145-154. doi: 10.5530/097484900241

3. Quality by Design in optimizing the extraction of (poly)phenolic compounds from Vaccinium myrtillus berries / L. Marzullo [et al.] // J Chromatogr A. – 2022. – Vol. 1677. – P. 463329. doi: 10.1016/j.chroma.2022.463329

4. Extraction modeling, kinetics, and thermodynamics of solvent extraction of Irvingia gabonensis kernel oil, for possible industrial application / C.M. Agu [et al.] // Engineering Reports. – 2021. – Vol.3, № 4. – P. e12306-12331. doi: 10.1002/eng2.12306

5. Kinetic modelling of the solid–liquid extraction process of polyphenolic compounds from apple pomace: influence of solvent composition and temperature / P. Hobbi [et al.] // Bioresources and Bioprocessing. – 2021. – Vol. 8, № 1. – P. e1-14. doi: 10.1186/s40643-021-00465-4