Znanost i tehnologija koja se kriju iza ekstrakcije aktivnih sastojaka: od sirovine do spojeva visoke čistoće

Očekuje se da će globalno tržište biljnih ekstrakata i bioaktivnih spojeva premašiti 65 milijardi dolara do 2027. godine, a to će biti potaknuto povećanom potražnjom za lijekovima, nutraceuticals, funkcionalnim hranom i prirodnim kozmetikom. U središtu ovog rasta leži kritični industrijski proces: ekstrakcija aktivne tvari - Što? Sposobnost izolacije, koncentracije i pročišćavanja ciljanih spojeva iz biljnih, životinjskih ili mikrobioloških izvora s visokim prinosom i dosljednim kvalitetom izdvaja vodeće na tržištu od ostalih.

Ovaj članak istražuje ključne tehnologije ekstrakcije koje danas oblikuju industriju, inženjerske izazove s kojima se suočavaju proizvođači i kako moderni sustavi ekstrakcije ključeva omogućuju proizvođačima precizno povećanje.

Što su aktivni sastojci?

Aktivni sastojci su specifični kemijski sastojci unutar sirovine koji proizvode željeni biološki ili terapeutski učinak. Primjeri uključuju:

Izazov nije samo u ekstrakciji tih spojeva, nego i u tome da se to radi uz visoku selektivnost, minimalnu degradaciju i kvalitetu koja se može reprodukirati u industrijskom razmjeru.

Tehnologije za ekstrakciju jezgra

1. za Ekstrakcija rastvarača Industrijski konj

Ekstrakcija rastvaračem ostaje najčešće primjenjena metoda zbog svoje svestranosti i skalabilnosti. Načelo je jednostavno: odgovarajućim rastvaračem (vodom, etanolom, metanolom, heksanom ili mješovitim rastvaračima) rastvaraju se ciljna jedinjenja iz matrice sirovine, nakon čega se rastvarač oporavlja isparivanjem ili destilacijom.

Ključna oprema u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za proizvodnju električnih goriva za proizvodnju električnih goriva za uporabu u proizvodnji električnih goriva za uporabu u proizvodnji električnih goriva za uporabu u proizvodnji električnih goriva za uporabu u proizvodnji električnih goriva za uporabu u proizvodnji elektri

Moderni sustavi ekstrakcije rastvarača integriraju programiranu kontrolu temperature, kontinuirano ometanje i recikliranje rastvarača u zatvorenoj petlji kako bi se potrošnja smanjila do 40% u usporedbi s serijskim operacijama. za aktivne tvari osjetljive na toplinu, s druge strane, u slučaju da je proizvodnja u skladu s člankom 6. stavkom 1. smanjuje temperaturu ključanja i čuva molekularni integritet.

2. - Što? U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji električne energije, za koje se primjenjuje točka (a) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (b) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (c) ovog članka, primjenjuje

U slučaju da je proizvodnja CO2 u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, ne može se upotrebljavati za proizvodnju CO2 u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka. Rezultat: izuzetna selektivnost, nula otrovnih ostataka rastvarača i minimalna toplinska degradacija.

SFE je zlatni standard za:

• S druge vrijednosti
• U skladu s člankom 3. stavkom 1.
• Proizvodnja od kofeina
• Proizvodi za proizvodnju hrane i prehrambene proizvode

U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 Komisija je odlučila da se za SFE-e koji su uključeni u sustav SFE-a primjenjuje sljedeći standard:

3. Slijedi sljedeće: U skladu s člankom 3. stavkom 2.

Ultrasonska ekstrakcija koristi visokončane zvučne valove (20100 kHz) za stvaranje mikroskopskih kavitacijskih mjehuraka u rastvaraču. Kada se ovi mjehurići uruše, stvaraju lokalne temperature veće od 5.000 K i pritisak veći od 1.000 atm, ometaju stanične zidove i ubrzavaju prijenos mase.

Prednosti :

• U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 1.
• Smanjenje potrošnje rastvarača
• U slučaju da se radi na sobnoj temperaturi, konzervira se toplotno razvodljiva spoja
• Jednostavan integracija u postojeće crte za ekstrakciju

UAE je posebno učinkovit za polisaharide, polifenole i glikozide iz čvrstih biljnih matrica kao što su korijeni, kore i sjeme.

4. - Što? U slučaju da se radi o proizvodnji električne energije, potrebno je upotrebljavati električnu energiju.

Mikrovalovna ekstrakcija koristi dielektrična svojstva polarnih molekula. Kada mikrotalasni struje prodru u biljnu matriksu, unutarćelijska voda i polarni rastvarači selektivno apsorbiraju energiju, uzrokujući brzo zagrijavanje i povećanje tlaka koji razbijaju stanične strukture.

MAE postiže usporedivu ili superiornu stopu uzimanja u minuta umjesto sati, s smanjenim volumenom rastvarača do 90%. Odličan je u ekstrakciji flavonoida, eteričnih ulja i alkaloida iz listovite i praške biomase.

- Pet. U skladu s člankom 3. stavkom 1.

U ekstrakciji pomoću enzima koriste se specifični hidrolitički enzimi (celulaze, pektinaze, protease, hemicelule) za razgradnju polisaharida ćelijskih zidova biljaka, oslobađajući vezane aktivne spojeve u sredstvo za ekstrakciju. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, EAE-i su u skladu s načelima zelene kemije i proizvode ekstrakte s superiornom biološkom dostupnošću.

Potpuni nizvodni tok: Koncentracija, pročišćavanje i sušenje

Izvadba je samo prvi korak. U slučaju da je proizvod proizveden u skladu s člankom 2. točkom (a) ovog članka, proizvod se može koristiti za proizvodnju proizvoda koji sadržavaju:

Koncentracija

"Sistem za praćenje" ili "izlučivanje" materijala koji se upotrebljavaju za proizvodnju materijala od kojih se proizvodi: U slučaju da se sustav za više učinaka ponovno koristi latentnu toplinu pare u različitim fazama, potrošnja pare smanjuje se za 50~70% u usporedbi s jedinicama za jedan učinak.

Za viskozne ili toplinski osjetljive koncentrate s masenim udjelom masne mase (destilacija kratkim putem) pruža blagu separaciju pri pritiscima od 0,001 mbar, čuvajući osjetljive arome i bioaktivnu snagu.

Pročišćenje

U skladu s zahtjevima čistoće, čišćenje nizvodno može uključivati:

Filtracija membranom

• (ultrafiltracija, nanofiltracija) za odvajanje na temelju molekularne mase

Slika za uzimanje

• za selektivnu adsorpciju i eluciju

Kristalizacija i padavine

• za čvrste izolate visoke čistoće

Sušenje

U posljednjem koraku tečni koncentrat pretvara se u stabilan prah. Sušenje u rasprskivaču idealan za toplinski stabilne ekstrakte. Za proizvode koji su iznimno osjetljivi na toplinu, svakovremeno sušenje iLI za proizvodnju proizvoda iz poglavlja II. u skladu s člankom 3. stavkom 2.

Inženjerski izazovi u industrijskoj ekstrakciji

Skaliranje iz laboratorija u proizvodnju dovodi do izazova koji zahtijevaju robusna inženjerska rješenja:

1. za Jedinstvenost prijenosa topline U slučaju da se u slučaju izlučivanja izloženosti ne primjenjuje primjena, to znači da se ne primjenjuje primjena izlučivanja izloženosti. U slučaju da se u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog pravilnika ne primjenjuje, za proizvodnju proizvoda za koje se primjenjuje točka (b) ovog pravilnika, proizvođač mora upotrijebiti i sljedeće elemente:

2. - Što? Učinkovitost prijenosa mase Kako se veličina posuda povećava, odnos površine prema zapremini se smanjuje, što usporava difuziju. Za potrebe ovog članka, za sve vrste vozila, koji se koriste za proizvodnju električne energije, potrebno je utvrditi razina i veličina vozila.

3. Slijedi sljedeće: CIP i sprečavanje unakrsne kontaminacije U postrojenjima s više proizvoda potrebni su sustavi čišćenja na mjestu (CIP) s automatiziranim lopticama za prskanje, doziranjem deterdženta i potvrđenim ciklusima čišćenja. 316L kontaktne površine od nehrđajućeg čelika, sanitarske konekcije tri-zapke i cijevi s nultim mrtvim nogama nisu pregovarale za sukladnost s GMP-om.

4. - Što? Ekonomika oporavka rastvarača U ekstrakciji na bazi rastvarača gubitak rastvarača izravno utječe na troškove rada. Moderne postrojenja integriraju kondenzatore, dekantore i dehidraciju molekularnim sitom kako bi postigli stope oporavka rastvarača koje premašuju 98%, uz online praćenje koncentracije kako bi se smanjio otpad energije.

- Pet. Automatizacija i integritet podataka FDA 21 CFR dio 11 i EU GMP Prilog 11 zahtijevaju elektroničke evidencije serija, revizije i potvrđenu kontrolu procesa. PLC/HMI sustavi s SCADA integracijom pružaju vizualizaciju u stvarnom vremenu, upravljanje receptom i automatizirano generiranje izvješća neophodni za proizvodnju farmaceutske klase.

Izvlačne linije ključne: integrirana učinkovitost

Za proizvođače koji ulaze u proizvodnju aktivnih sastojaka ili ih povećavaju, sustavi ekstrakcije na ključ nude uvjerljivu ponudu vrijednosti. Dobro dizajnirana integrirana linija povezuje svaku operaciju od rukovanja sirovinom do ekstrakcije, filtracije, koncentracije, pročišćavanja i sušenja u besprekoran, automatizirani proces.

Prednosti sustava "ključ u ruke" :

Odgovornost iz jednog izvora

• : Jedan proizvođač dizajnira, proizvodi, stavlja u rad i održava cijelu liniju.

Integracija procesa

• u skladu s člankom 3. stavkom 2.

Potvrđeni učinak

• u skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2.

Skalabilnost

• modularni projekt omogućuje proširenje kapaciteta od pilotnih (10100 L) do punih proizvodnji (5.00020.000 L) uz dosljedne parametre procesa.

Ugrađena usklađenost s GMP-om

• : Materijali za izgradnju, završnu površinu, dokumentaciju i automatizaciju od prvog dana su dizajnirani u skladu s regulatornim standardima.

Odabir pravog partnera za ekstrakciju

U slučaju da se proizvodnja ne može provesti u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, potrebno je utvrditi sljedeće:

Industrijsko iskustvo

• u slučaju da je proizvod u pitanju proizvod, može li se koristiti kao proizvod za proizvodnju hrane?

In-house inženjerstvo

• mogu li projektirati spremnike pod pritiskom, toplinske razmjenjivače i sustave upravljanja ili iznajmljuju kritične komponente?

Podrška nakon prodaje

• u slučaju da je to potrebno, može se provesti i provjera.

Dokumentacija sukladnosti

• mogu li oni osigurati potpune certifikata o materijalu (3.1/3.2), dnevnice zavarivanja, izvješća o gruboći površine i dokumentaciju o IQ/OQ?

Mogućnost prilagođavanja

• mogu li prilagoditi standardne dizajne vašim specifičnim zahtjevima procesa, ograničenjima prostora i uvjetima korištenja?

Zaključak

Ekstrakcija aktivnih sastojaka je i znanost i inženjerska disciplina. U skladu s člankom 1. stavkom 2. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1907/2006 Europska komisija je odlučila o uvođenju mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mj

Bilo da ekstrakciju polifenola obavljate iz listova čaja, alkaloida iz tradicionalnih kineskih biljaka ili eteričnih ulja iz aromatičnih biljaka, pravi partner za ekstrakciju opreme čini razliku između laboratorijske radoznalosti i komercijalno uspješne proizvodne linije.

Za više informacija o rješenjima za ekstrakciju, koncentraciju i sušenje opreme, kontaktirajte naš inženjerski tim.