Novinky - Jak odpěňovat během extrakce rostlin

Co způsobuje tvorbu bublin

V procesu extrakce rostlin je tvorba pěny způsobena především tím, že kapalina obsahuje aktivní látky, které mohou snižovat povrchové napětí, jako jsou saponiny, proteiny, polysacharidy a pryskyřice. Tyto látky mohou snižovat povrchové napětí kapaliny a zároveň zvyšovat viskozitu kapaliny, čímž se pěna stává stabilnější a méně pravděpodobnou k prasknutí.

Kromě toho vysokorychlostní míchání vmíchá do kapaliny vzduch, zejména pokud je viskozita extrakční kapaliny vysoká, plyn pravděpodobněji zůstane a vytvoří pěnu; během procesu dekomprese nebo vakuové koncentrace rozpuštěný plyn v kapalině rychle uniká, což také vede k velkému počtu bublin.

Změny teploty také ovlivňují tvorbu pěny; zahřívání nebo chlazení může snížit rozpustnost plynu nebo změnit povrchové napětí kapaliny, a tím zvýšit množství pěny. Koncentrace extraktu je dalším důležitým faktorem, přičemž vysoké koncentrace rozpuštěných látek výrazně zvyšují viskozitu kapaliny, což ztěžuje únik bublin, což vede ke stabilnější a obtížněji odstraňovatelné pěně.

Vliv chemického prostředí na pěnu nelze ignorovat, například hodnota pH roztoku zvýší schopnost pěnění některých aktivních látek a rozdíl v povrchovém napětí různých rozpouštědel také ovlivní tvorbu pěny.

Způsob odpěňování

Fyzikální odpěňování je jednou z běžně používaných metod. Například mechanické zpomalení rychlosti míchání nebo optimalizace konstrukce extrakčního zařízení pro snížení lokální turbulence, a tím i směšování plynů. Zahřívání extraktu může navíc snížit jeho povrchové napětí a urychlit prasknutí pěny; vakuové odpěňování využívá prostředí se sníženým tlakem k podpoře úniku bublin, čímž se snižuje hromadění pěny.

Chemická metoda odpěňování může rychle zničit stabilní strukturu pěny. Přidání správného množství odpěňovače potravinářské nebo farmaceutické kvality (jako jsou silikonové oleje, polyethery nebo rostlinné oleje) do extrakčního procesu je přímý a účinný způsob. Zároveň lze úpravou hodnoty pH extraktu potlačit schopnost pěnění některých aktivních látek, například saponiny v neutrálním nebo kyselém prostředí se slabou schopností pěnění.

Biologická metoda odpěňování je vhodnější pro procesy, které mají přísné požadavky na složení extraktu. Přidání specifických enzymů (např. proteáz, celuláz) může rozkládat proteiny nebo polysacharidy způsobující pěnu, čímž se snižuje tvorba pěny u zdroje. Kromě toho lze tvorbu pěny snížit výběrem bakteriálních kmenů a metabolickou kontrolou během mikrobiální fermentace.

vhodné pro odpěňování v procesu extrakce rostlin

Chemické odpěňování: Při výrobě rostlinných extraktů snižuje chemické odpěňování povrchové napětí pěny přidáním odpěňovače na bázi silikonu, polyetheru nebo rostlinného oleje, který se často používá ve fázích extrakce, odpařování a zakoncentrování.

Chemické odpěňování má výhody vysoké účinnosti, jednoduchého provozu a silné přizpůsobivosti, ale je nutné přísně kontrolovat dávkování, aby byla zajištěna kompatibilita s extraktem, zejména v oblasti potravinářství nebo léčiv. Pro zajištění kvality produktu a stability procesu by měly být upřednostňovány odpěňovací činidla z hlediska bezpečnosti a ochrany životního prostředí.

Fyzikální odpěňování: Fyzikální odpěňování je technika, která ničí stabilitu pěny změnou procesních podmínek. Mezi běžně používané metody patří zahřívání, chlazení a ultrazvukové ošetření. Zahřívání může snížit povrchové napětí kapaliny a způsobit prasknutí pěny, chlazení může dosáhnout účinku odpěňování ztuhnutím tekutého filmu pěny a ultrazvukové vlny využívají vysokofrekvenční vibrace k ničení struktury pěny.

Tato technologie je šetrná k životnímu prostředí, přizpůsobivá a vhodná pro různé extrakční procesy, ale investice do zařízení je vysoká a je vhodná pro prostředí s velkým množstvím pěny nebo vysokými požadavky na čistotu produktu.

Biologické odpěňování: Biologické odpěňování dosahuje ekologického a netoxického odpěňovacího účinku přidáním biologických enzymů (jako jsou proteázy nebo lipázy), které rozkládají pěnivé látky (jako jsou proteiny nebo lipidy) v pěně.

Tato technologie je obzvláště vhodná pro výrobu rostlinných extraktů z potravinářských a farmaceutických produktů s vysokými požadavky na čistotu, které umožňují zabránit chemickým zbytkům a zachovat přirozené vlastnosti produktu. Rozsah jejího použití je však relativně omezený a náklady jsou vysoké a je třeba ji rozumně volit a optimalizovat podle skutečných procesních podmínek.