Nieuws - Hoe schuimvorming tijdens plantenextractie te voorkomen

Wat veroorzaakt de vorming van bubbels?

Tijdens het extractieproces van plantenextracten ontstaat schuimvorming voornamelijk doordat de vloeistof actieve stoffen bevat die de oppervlaktespanning verlagen, zoals saponinen, eiwitten, polysacchariden en harsen. Deze stoffen verlagen de oppervlaktespanning van de vloeistof en verhogen tegelijkertijd de viscositeit, waardoor het schuim stabieler wordt en minder snel barst.

Bovendien zal snel roeren lucht in de vloeistof mengen, vooral wanneer de viscositeit van de extractievloeistof hoog is. Het gas zal dan eerder achterblijven en schuim vormen. Tijdens het decompressie- of vacuümconcentratieproces ontsnapt het opgeloste gas in de vloeistof snel, wat ook tot een groot aantal bellen leidt.

Temperatuurschommelingen beïnvloeden ook de schuimvorming; verwarming of koeling kan de oplosbaarheid van gassen verminderen of de oppervlaktespanning van de vloeistof veranderen, waardoor de hoeveelheid schuim toeneemt. De concentratie van het extract is een andere belangrijke factor: hoge concentraties opgeloste stoffen verhogen de viscositeit van de vloeistof aanzienlijk, waardoor het voor bellen moeilijker wordt om te ontsnappen. Dit resulteert in stabieler schuim dat lastiger te verwijderen is.

De invloed van de chemische omgeving op het schuim mag niet worden genegeerd. Zo kan de pH-waarde van de oplossing het schuimvormend vermogen van sommige actieve stoffen versterken, en ook het verschil in oppervlaktespanning van verschillende oplosmiddelen heeft invloed op de schuimvorming.

Ontschuimingsmethode

Fysieke ontschuiming is een van de meest gebruikte methoden. Bijvoorbeeld door de roersnelheid mechanisch te verlagen of door het ontwerp van de extractieapparatuur te optimaliseren om lokale turbulentie te verminderen, waardoor de menging van gassen wordt beperkt. Daarnaast kan het verwarmen van het extract de oppervlaktespanning verlagen en het schuim sneller doen barsten; vacuümontschuiming maakt gebruik van een verlaagde druk om de bellen te laten ontsnappen, waardoor schuimvorming wordt verminderd.

De chemische ontschuimingsmethode kan de stabiele structuur van het schuim snel vernietigen. Het toevoegen van de juiste hoeveelheid ontschuimingsmiddel van voedings- of farmaceutische kwaliteit (zoals siliconenoliën, polyethers of plantaardige oliën) aan het extractieproces is een directe en effectieve methode. Tegelijkertijd kan door aanpassing van de pH-waarde van het extract het schuimvormend vermogen van sommige actieve stoffen worden geremd, bijvoorbeeld door saponinen in een neutrale of zure omgeving een zwak schuimvormend vermogen te geven.

De biologische ontschuimingsmethode is geschikter voor processen die strenge eisen stellen aan de samenstelling van het extract. Door de toevoeging van specifieke enzymen (bijvoorbeeld proteasen, cellulases) kunnen schuimvormende eiwitten of polysacchariden worden afgebroken, waardoor schuimvorming bij de bron wordt verminderd. Daarnaast kan schuimvorming worden verminderd door de selectie van bacteriestammen en metabolische controle tijdens de microbiële fermentatie.

geschikt voor het ontschuimen tijdens het extractieproces van planten

Chemische ontschuiming: Bij de productie van plantenextracten wordt door chemische ontschuiming de oppervlaktespanning van het schuim verlaagd door toevoeging van siliconen, polyether of plantaardige olie als ontschuimingsmiddel. Dit wordt vaak toegepast in de extractie-, verdampings- en concentratiefasen.

Chemische schuimverwijdering heeft als voordelen een hoge efficiëntie, eenvoudige bediening en grote aanpasbaarheid, maar het is noodzakelijk om de dosering strikt te controleren om compatibiliteit met het extract te garanderen. Vooral in de voedingsmiddelen- of farmaceutische industrie verdienen veilige en milieuvriendelijke schuimverwijderaars de voorkeur om de productkwaliteit en processtabiliteit te waarborgen.

Fysieke ontschuiming: Fysieke ontschuiming is een techniek die de schuimstabiliteit vernietigt door de procesomstandigheden te veranderen. Veelgebruikte methoden zijn onder andere verhitting, koeling en ultrasone behandeling. Verhitting kan de oppervlaktespanning van de vloeistof verlagen, waardoor het schuim barst. Koeling kan het ontschuimende effect bereiken door de vloeibare schuimfilm te laten stollen, en ultrasone golven gebruiken hoogfrequente trillingen om de schuimstructuur te vernietigen.

Deze technologie is milieuvriendelijk, aanpasbaar en geschikt voor diverse extractieprocessen, maar de investering in apparatuur is hoog en de technologie is vooral geschikt voor situaties met grote hoeveelheden schuim of hoge eisen aan de productzuiverheid.

Biologische schuimverwijdering: Biologische schuimverwijdering bereikt een milieuvriendelijk en niet-toxisch schuimverwijderend effect door biologische enzymen (zoals proteasen of lipasen) toe te voegen om schuimvormende stoffen (zoals eiwitten of lipiden) in het schuim af te breken.

Deze technologie is met name geschikt voor de productie van plantaardige extracten voor voedingsmiddelen en farmaceutische toepassingen met hoge zuiverheidseisen. Chemische residuen worden vermeden en de natuurlijke eigenschappen van het product blijven behouden. Het toepassingsgebied is echter relatief beperkt, de kosten zijn hoog en de technologie moet zorgvuldig worden geselecteerd en geoptimaliseerd op basis van de feitelijke procesomstandigheden.