Bei der Produktion von Naturstoffextrakten spielt die Konditionierungsmethode, mit der der Naturstoff auf die Extraktion vorbereitet wird eine entscheidende Rolle. Durch sie wird sichergestellt, dass das Lösungsmittel Zugang zu dem in der festen Naturstoffmatrix befindlichen Extraktstoff erlangt und somit dessen effiziente Extraktion ermöglicht wird. Bis dato werden Konditionierverfahren zwar naturstoffspezifisch aber auf der Basis empirischer Erfahrungswerte ausgewählt. Ziel dieses Vorhabens war es, den Einfluss der Feststoffvorbehandlung auf die Feststoffextraktion systematisch zu untersuchen. Mit dem Ziel der Definition einer belastbaren Kenngröße für den Aufschlussgrad einer Vorbehandlungsmethode wurden verschiedene Grundlagenuntersuchungen durchgeführt. Es zeigte sich, dass es nicht ausreicht, allein aus der Kenntnis von Extraktionskinetiken eine solche Kenngröße zu definieren. Mitverantwortlich hierfür ist die Wechselwirkung zwischen Extraktstoff und Pflanzenmatrix, die bei der Beschreibung von Feststoffextraktionsprozessen oft nur unzulänglich berücksichtigt wird. Die Kenntnis des Gleichgewichts des Systems Extrakt in Feststoff - Lösungsmittel trägt stark zu einem besseren Verständnis der während der Extraktion auftretenden Mechanismen bei. Aus der Gesamtheit an Untersuchungen lassen sich dennoch gute Aussagen über die Effektivität einer Vorbehandlungsmethode treffen. Insbesondere wurde festgestellt, das das mechanische Konditionierverfahren der Flockierung hinsichtlich effizienter Extraktion bei einer Vielzahl von Naturstoffen zu guten Ergebnissen führt. Darüber hinaus wurden weitreichende neue Erkenntnisse über Effekte erlangt, die während des Extraktionsprozesses ablaufen.
Beispielsweise kann sich während der Extraktion mit der Partikel- und Schüttdichte die Porosität des Festbettes stark ändern. In diesem Zusammenhang wurde ein experimentell abgesichertes Modell der Feststoffextraktion entwickelt, das erstmalig die Änderung der Festbetteigenschaften und die Konditionierung mit berücksichtigt.
Das Ziel dieses Vorhabens wurde erreicht.
Forschungsstelle: TU Hamburg-Harburg, Institut für Thermische Verfahrenstechnik
Projektleiter: Prof. R. Eggers
Laufzeit: 01.01.2010-31.12.2012
Betreut durch: AK 2
Das IGF-Vorhaben Nr. 16326 N der Forschungsvereinigung Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
