Neuigkeiten – Wie man bei der Pflanzenextraktion entschädigt

Was verursacht die Blasenbildung?

Bei der Pflanzenextraktion entsteht Schaum hauptsächlich durch die in der Flüssigkeit enthaltenen Wirkstoffe, die die Oberflächenspannung reduzieren können, wie beispielsweise Saponine, Proteine, Polysaccharide und Harze. Diese Substanzen senken die Oberflächenspannung der Flüssigkeit und erhöhen gleichzeitig deren Viskosität, wodurch der Schaum stabiler wird und weniger leicht platzt.

Darüber hinaus vermischt schnelles Rühren Luft mit der Flüssigkeit, insbesondere wenn die Viskosität der Extraktionsflüssigkeit hoch ist, da sich das Gas eher zurückhält und Schaum bildet; beim Dekompressions- oder Vakuumkonzentrationsprozess entweicht das in der Flüssigkeit gelöste Gas schnell, was ebenfalls zu einer großen Anzahl von Blasen führt.

Auch Temperaturänderungen beeinflussen die Schaumbildung; Erhitzen oder Abkühlen können die Gaslöslichkeit verringern oder die Oberflächenspannung der Flüssigkeit verändern und dadurch die Schaummenge erhöhen. Die Konzentration des Extrakts ist ein weiterer wichtiger Faktor: Hohe Konzentrationen gelöster Substanzen erhöhen die Viskosität der Flüssigkeit deutlich, wodurch das Entweichen von Blasen erschwert wird und ein stabilerer, schwerer zu entfernender Schaum entsteht.

Der Einfluss der chemischen Umgebung auf den Schaum darf nicht außer Acht gelassen werden; so erhöht beispielsweise der pH-Wert der Lösung die Schaumbildungsfähigkeit einiger Wirkstoffe, und auch Unterschiede in der Oberflächenspannung verschiedener Lösungsmittel wirken sich auf die Schaumbildung aus.

Entschäumungsverfahren

Physikalische Entschäumung ist eine gängige Methode. Beispielsweise wird die Rührgeschwindigkeit mechanisch verringert oder die Konstruktion der Extraktionsanlage optimiert, um lokale Turbulenzen und damit die Gasmischung zu reduzieren. Zusätzlich kann das Erhitzen des Extrakts dessen Oberflächenspannung senken und das Platzen des Schaums beschleunigen. Bei der Vakuumentschäumung wird ein Unterdruck genutzt, um das Entweichen von Blasen zu fördern und so die Schaumbildung zu verringern.

Die chemische Entschäumung kann die stabile Schaumstruktur schnell zerstören. Die Zugabe der richtigen Menge eines lebensmittel- oder pharmazeutisch zugelassenen Entschäumers (z. B. Silikonöle, Polyether oder Pflanzenöle) zum Extraktionsprozess ist eine direkte und effektive Methode. Gleichzeitig kann durch die Anpassung des pH-Werts des Extrakts die Schaumbildung einiger Wirkstoffe gehemmt werden, beispielsweise von Saponinen, die in neutralem oder saurem Milieu nur schwach schäumen.

Die biologische Entschäumungsmethode eignet sich besonders für Prozesse mit strengen Anforderungen an die Extraktzusammensetzung. Durch die Zugabe spezifischer Enzyme (z. B. Proteasen, Cellulasen) können schaumbildende Proteine oder Polysaccharide abgebaut und so die Schaumbildung direkt an der Quelle reduziert werden. Zusätzlich lässt sich die Schaumbildung durch die Auswahl geeigneter Bakterienstämme und die Kontrolle des Stoffwechsels während der mikrobiellen Fermentation verringern.

geeignet zur Entschäumung bei der Pflanzenextraktion

Chemische Entschäumung: Bei der Herstellung von Pflanzenextrakten wird durch chemische Entschäumung die Oberflächenspannung des Schaums verringert. Dazu werden Silikon-, Polyether- oder pflanzliche Öl-Entschäumungsmittel hinzugefügt, die häufig in den Phasen der Extraktion, Verdampfung und Konzentration eingesetzt werden.

Die chemische Entschäumung bietet die Vorteile hoher Effizienz, einfacher Handhabung und starker Anpassungsfähigkeit. Allerdings ist eine strenge Dosierungskontrolle erforderlich, um die Kompatibilität mit dem Extrakt zu gewährleisten. Insbesondere im Lebensmittel- und Medizinbereich sollten sichere und umweltverträgliche Entschäumungsmittel bevorzugt werden, um die Produktqualität und die Prozessstabilität sicherzustellen.

Physikalische Entschäumung: Die physikalische Entschäumung ist ein Verfahren, das die Schaumstabilität durch Veränderung der Prozessbedingungen zerstört. Gängige Methoden sind Erhitzen, Kühlen und Ultraschallbehandlung. Erhitzen reduziert die Oberflächenspannung der Flüssigkeit und lässt den Schaum platzen. Kühlen bewirkt die Entschäumung durch Verfestigung des Schaumfilms. Ultraschallwellen zerstören die Schaumstruktur durch hochfrequente Vibrationen.

Diese Technologie ist umweltfreundlich, anpassungsfähig und für eine Vielzahl von Extraktionsprozessen geeignet, erfordert jedoch hohe Investitionen in die Ausrüstung und eignet sich daher eher für Anwendungen mit großer Schaumbildung oder hohen Anforderungen an die Produktreinheit.

Biologische Entschäumung: Bei der biologischen Entschäumung wird eine umweltfreundliche und ungiftige Entschäumungswirkung erzielt, indem biologische Enzyme (wie Proteasen oder Lipasen) hinzugefügt werden, um schaumbildende Substanzen (wie Proteine oder Lipide) im Schaum abzubauen.

Diese Technologie eignet sich besonders für die Herstellung von Lebensmittel- und pharmazeutischen Pflanzenextrakten mit hohen Reinheitsanforderungen, da sie chemische Rückstände vermeidet und die natürlichen Eigenschaften des Produkts erhält. Ihr Anwendungsbereich ist jedoch relativ begrenzt und die Kosten sind hoch, weshalb sie entsprechend den jeweiligen Prozessbedingungen sorgfältig ausgewählt und optimiert werden muss.