<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2024-26-6-157-165</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-3231</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРИКЛАДНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>THEORETICAL AND APPLIED HEAT ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Энергосберегающие аспекты процесса экстракции биоактивных соединений из растительного сырья сверхкритическими флюидными растворителями</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Energy-saving aspects of the process of extraction of bioactive compounds from plant raw materials with supercritical fluid solvents</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Сабирова</surname><given-names>Л. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sabirova</surname><given-names>L. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Сабирова Людмила Юрьевна – аспирант кафедры ТОТ</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Lyudmila Yu. Sabirova</p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Яруллин</surname><given-names>Л. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yarullin</surname><given-names>L. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Яруллин Ленар Юлдашевич – канд. техн. наук</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Lenar Yu. Yarullin</p><p>Kazan</p></bio><email xlink:type="simple">yarul.lenar@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хабриев</surname><given-names>И. Ш.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khabriev</surname><given-names>I. Sh.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Хабриев Ильнар Шамилевич – канд. техн. наук</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Ilnar Sh. Khabriev</p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Корепанова</surname><given-names>Я. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Korepanova</surname><given-names>Ya. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Корепанова Ярослава Юрьевна – магистр кафедры ТОТ</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yaroslava Yu. Korepanova</p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шинкевич</surname><given-names>Т. О.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shinkevich</surname><given-names>T. O.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Шинкевич Татьяна Олеговна – канд. техн. наук</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Tatyana O. Shinkevich</p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Казанский национальный исследовательский технологический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kazan National Research Technological University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Казанский государственный энергетический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kazan State Power Engineering University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>13</day><month>01</month><year>2025</year></pub-date><volume>26</volume><issue>6</issue><fpage>157</fpage><lpage>165</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Сабирова Л.Ю., Яруллин Л.Ю., Хабриев И.Ш., Корепанова Я.Ю., Шинкевич Т.О., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Сабирова Л.Ю., Яруллин Л.Ю., Хабриев И.Ш., Корепанова Я.Ю., Шинкевич Т.О.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Sabirova L.Y., Yarullin L.Y., Khabriev I.S., Korepanova Y.Y., Shinkevich T.O.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/3231">https://www.energyret.ru/jour/article/view/3231</self-uri><abstract><p>ЦЕЛЬ. Исследование процессов экстракции растительного сырья, обладающих широким спектром биологически активных свойств, сверхкритическим диоксидом углерода, используемым в качестве растворителя, а также с добавление этанола, используемого в качестве сорастворителя, к сверхкритическому диоксиду углерода в соотношении 5% к общему расходу при температуре 313 К и давлении 30 МПа. МЕТОДЫ. Исследование процессов экстракции осуществлялось методом сверхкритической флюидной экстракции, являющимся эффективным и экологичным по сравнению с традиционными методами получения экстрактов. Экспериментальная установка, оснащенная двумя плунжерными насосами, позволила реализовать динамический метод экстракции, как сверхкритическим диоксидом углерода, так и диоксидом углерода с добавлением этанола. РЕЗУЛЬТАТЫ. Получены итоговые значения выхода экстракта для Valeriána officinális, Hypericum, Matricāria и Salvia при температуре 313 К и давлении 30 МПа с использованием в качестве растворителя чистого диоксида углерода и смеси диоксид углерод/этанол. По результатам экспериментальных данных построены зависимости массового выхода экстракта от времени экстракции. Тем самым определена скорость экстракции каждого образца. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что для каждого из образцов растительного сырья использование сверхкритического диоксида углерода, модифицированного с этанолом в соотношении 95 и 5% соответственно, ведет к увеличению выхода экстракта. Это, в свою очередь, ведет к уменьшению энергетических затрат при реализации процесса экстракции предложенным методом в промышленных масштабах.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>THE PURPOSE. Study of extraction processes of plant raw materials with a wide range of biologically active properties, supercritical carbon dioxide used as a solvent, as well as with the addition of ethanol, used as a co-solvent, to supercritical carbon dioxide in a ratio of 5% to the total consumption at a temperature of 313 K and pressure 30 MPa. METHODS. The study of extraction processes was carried out by the method of supercritical fluid extraction, which is effective and environmentally friendly compared to traditional methods for obtaining extracts. The experimental setup, equipped with two plunger pumps, allowed the implementation of a dynamic extraction method with both supercritical carbon dioxide and carbon dioxide with the addition of ethanol. RESULTS. The final extract yields were obtained for Valeriána officinális, Hypericum, Matricaria and Salvia at a temperature of 313 K and a pressure of 30 MPa using pure carbon dioxide and a carbon dioxide/ethanol mixture as a solvent. Based on the results of experimental data, the dependence of the mass yield of the extract on the extraction time was plotted. This determines the extraction rate of each sample. CONCLUSION. The experimental data obtained indicate that for each of the samples of plant raw materials, the use of supercritical carbon dioxide modified with ethanol in a ratio of 95 and 5%, respectively, leads to an increase in the yield of the extract. This, in turn, leads to a reduction in energy costs when implementing the extraction process using the proposed method on an industrial scale.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>экстракция</kwd><kwd>растительные экстракты</kwd><kwd>сверхкритический диоксид углерода</kwd><kwd>энергосбережение</kwd><kwd>Valeriána officinális</kwd><kwd>Hypericum</kwd><kwd>Matricāria</kwd><kwd>Salvia</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>extraction</kwd><kwd>plant extracts</kwd><kwd>supercritical carbon dioxide</kwd><kwd>energy saving</kwd><kwd>Valeriana officinalis</kwd><kwd>Hypericum</kwd><kwd>Matricaria</kwd><kwd>Salvia</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания на оказание государственных услуг (выполнение работ) от 29.12.2022 г. № 075-01508-23-00 (Сверхкритические флюидные технологии в переработке полимеров (FZSG-2023-0007)) с использованием аналитического оборудования центра коллективного пользования «Наноматериалы и нанотехнологи» ФГБОУ ВО «КНИТУ».</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The work was carried out with financial support from the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the framework of the state assignmentfor the provision of public services (performance of work) dated December 29, 2022, no. 075-01508-23-00 (supercritical fluid technologies in polymer processing (FZSG- 2023-0007)) using the analytical equipment of the Center for Collective Use “Nanomaterials and Nanotechnologists”of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Kazan National Research Technological University.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Perrut M., Perrut V. Supercritical fluid applications in the food industry // Gases in Agro-Food Processes. 2019. pp. 483–509.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Perrut M., Perrut V. Supercritical fluid applications in the food industry // Gases in Agro-Food Processes. 2019. pp. 483–509.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhou J., Gullón B., Wang M., Gullón P., Lorenzo J. M., Barba F. J. The Application of Supercritical Fluids Technology to Recover Healthy Valuable Compounds from Marine and Agricultural Food Processing By-Products: A Review // Processes, 2021. Vol. 9. № 2.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhou J., Gullón B., Wang M., Gullón P., Lorenzo J. M., Barba F. J. The Application of Supercritical Fluids Technology to Recover Healthy Valuable Compounds from Marine and Agricultural Food Processing By-Products: A Review // Processes, 2021. Vol. 9.  № 2.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Majid A., Naz F., Phull A.R., Abbasi S., Khaskheli A.H., Sirohi M.H., Ahmed I., Ahmed W., Narejo G.F. Extraction and quantification of tocopherols from edible oils using high performance liquid chromatography // International Journal of Biosciences. 2019. Vol. 14. № 4. pp. 181-187.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Majid A., Naz F., Phull A.R., Abbasi S., Khaskheli A.H., Sirohi M.H., Ahmed I., Ahmed W., Narejo G.F. Extraction and quantification of tocopherols from edible oils using high performance liquid chromatography // International Journal of Biosciences. 2019. Vol. 14. № 4. pp. 181-187.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Martinez J.L., editor. Supercritical Fluid Extraction of Nutraceuticals and Bioactive Compounds. CRC Press. 2008. 383 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Martinez J.L., editor. Supercritical Fluid Extraction of Nutraceuticals and Bioactive Compounds. CRC Press. 2008. 383 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shirsath S., Sonawane S., Gogate P. Intensification of extraction of natural products using ultrasonic irradiations – a review of current status // Chem Eng Proc Proc Intens. 2012. Vol. 53. pp. 10–13.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shirsath S., Sonawane S., Gogate P. Intensification of extraction of natural products using ultrasonic irradiations – a review of current status // Chem Eng Proc Proc Intens. 2012. Vol. 53. pp. 10–13.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Paulaitis M.E., Penninger J.M.L., Gray R.D., Davidson P. Chemical engineering at supercritical fluid conditions. Ann. Arbor Science Publishers. 1983. 543р.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Paulaitis M.E., Penninger J.M.L., Gray R.D., Davidson P. Chemical engineering at supercritical fluid conditions. Ann. Arbor Science Publishers. 1983. 543р</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Uwineza P. A., Waśkiewicz A. Recent Advances in Supercritical Fluid Extraction of Natural Bioactive Compounds from Natural Plant Materials // Molecules. 2020. Vol. 25. №. 17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Uwineza P. A., Waśkiewicz A. Recent Advances in Supercritical Fluid Extraction of Natural Bioactive Compounds from Natural Plant Materials // Molecules. 2020. Vol. 25. №. 17.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kubra O., Yuksel B., Salih K., Ayse K., Osman S. Extraction of bioactive compounds from saffron species // Saffron. 2021. pp. 99-141.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kubra O., Yuksel B., Salih K., Ayse K., Osman S. Extraction of bioactive compounds from saffron species // Saffron. 2021. pp. 99-141.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хайрутдинов В.Ф., Гумеров Ф.М. Нефтяные шламы и битуминозный песчаник как важный источник нефтепродуктов и проблемный экологический фактор // Известия вузов. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2017. Т.19. № 3-4. С. 10-19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khairutdinov V.F., Gumerov F.M. Neftyanye shlamy i bityminoznei pesshanik kak vazhnyi istotschnik nefteprodyktov i problemnyi ekologitscheskyi faktor // Izvestiya vyzov. Problem Energetiki. 2017. T.19. №3-4. C. 10-19.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хазипов М.Р., Сагдеев К.А., Сагдеев А.А., Галимова А.Т., Хайрутдинов В.Ф., Гумеров Ф.М. Регенерация ионнообменного катализатора с использованием сверхкритического флюидного экстракционного процесса // Известия вузов. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2018. T. 20. № 1-2. C. 111- 112.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hazipov M.R., Sagdeev K.A., Sagdeeva A.A., Galimov A.T., Khairutdinov V.F., Gumerov F.M. Pegeneraciya ionnoobmennogo katalizatora s ispolzovaniem sverhkpititscheskogo flyuidnogo ekstrakcionnogo procesa // Izvestiya vyzov. Problem Energetiki. 2018. T.20. №1-2. C. 111-112.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мазанов С.В., Гумеров Ф.М., Усманов Р.А., Габитова А.Р., Зарипов З.И., Варфоломеев С.Д., Вольева В.Б., Шаповалов Ю.А. Биодизельное топливо. Часть I. Способы получения // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2022. Т.24. № 4. С. 16-49. doi:10.30724/1998-9903-2022-24-4-16-49.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mazanov S.V., Gumerov F.M., Ysmanov R.A., Gabitova A.S., Zaripov Z.I., Varfolomeev S.D., Voleva V.B., Shapovalov Yu. A. Biodizilnoe toplivo. J1 Sposoby polyjeniya // Izvestiya vyshyh ytschebnyh zavedeni. Problem Energetiki. 2022. T.24. №4. C. 16-49. doi:10.30724/1998-9903-2022-24-4-16-49.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мазанов С.В., Зарипов З.И., Гумеров Ф.М., Усманов Р.А., Шаповалов Ю.А. Биодизельное топливо. ЧАСТЬ II. теплофизические свойства систем, участвующих в процессе получения биодизельного топлива с использованием рабочих сред в сверхкритическом флюидном состоянии // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2022. Т.24. № 5. С. 35-60. doi:10.30724/1998-9903-2022-24-5-35-60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mazanov S.V., Zaripov Z.I., Gumerov F.M., Ysmanov R.A., Shapovalov Yu. A.  Biodizilnoe toplivo. J2. Teplofizischeskie osnova system, yschastvyyuchih v processe polyscheniya biodizilnogo topliva s ispolzovaniem raboschih sred v sverhkritoscheskom flyuidnom sostiyanii // Izvestiya vyshyh ytschebnyh zavedeni. Problem Energetiki. 2022. T.24. №4. C. 16-49. doi:10.30724/1998-9903-2022-24-4-16-49.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мазанов С.В., Гумеров Ф.М., Kурдюков A.И., Габитова А.Р., Усманов Р.А., Сафиуллина Л.Х., Зарипов З.И., Шаповалов Ю.А. Биодизельное топливо. Часть III. Квантово-химическое исследование и моделирование процесса // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2023. Т.25. № 1. С. 24-44. doi:10.30724/1998-9903-2023-25-1-24-44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mazanov S.V., Gumerov F.M., Kyrdyukov A. I., Gabitova A.S., Ysmanov R.A., Safiyllina L.H., Zaripov Z.I.,  Shapovalov Yu. A.  Biodizilnoe toplivo. J3. Kvantovo-himischeskoe issledovanie i modelirovanie processa // Izvestiya vyshyh ytschebnyh zavedeni. Problem Energetiki. 2023. Т.25. № 1. С. 24-44. doi:10.30724/1998-9903-2023-25-1-24-44.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Банашек В.Э., Бугаева О.П., Солодков В.В. и др. Экстракция липидов из растительного и микробиологического сырья сжиженными и сжатыми газами. Обзорная информация. 1989. Вып. 5. 36c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Banashek V.E., Bygaev O.P., Solodkov V.V. i td. Ekstrakciya lipidov iz rastitelnogo I mikrobiologischeskogo cyrya szhizhennymi o szhatymi gazami. Obzornaya informaciya. 1989. Vyp. 5. 36c.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Liza M.S, Abdul Rahman R.A, Mandana B, Jinap S, Rahmat A, Zaidul I, Hamid A. Supercritical carbon dioxide extraction of bioactive flavonoid from Strobilanthes crispus (Pecah Kaca) // Food Bioprod Process. 2010. Vol. 88. pp. 319–326.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liza M.S, Abdul Rahman R.A, Mandana B, Jinap S, Rahmat A, Zaidul I, Hamid A. Supercritical carbon dioxide extraction of bioactive flavonoid from Strobilanthes crispus (Pecah Kaca) // Food Bioprod Process. 2010.  Vol. 88. pp. 319–326.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Губернаторов В.В., Сафина А.В. Водно-вакуумная экстракция березового гриба чага. Казань: Издательство РИЦ Школа, 2022. 130 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Governors V.V., Safina A.V. Water-vacuum extraction of birch chaga mushroom. Kazan: RIC SHKOLA; 2022. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
