extraktion mit mesophasen – auswahl von geeigneten emulgatoren zur phytostoffgewinnung
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der Phytoextraktion dient. Für die Mes-sungen wird ein Stoffsystem ausgewähltund untersucht, dass sowohl für dietechnischen Phytoextraktionsprozessecharakteristisch ist, als auch mit einfa-chen Methoden analysiert werden kann.
Die Anzahl der benötigten Experi-mente im Labormaßstab hängt imWesentlichen von der Auswahl der expe-rimentellen Messbedingungen ab. AlsTool zur optimalen Versuchsplanungwird die modellbasierte experimentelleAnalyse (MEXA) angewendet. Damitkönnen die Versuchsbedingungen z. B.bzgl. der eingesetzten Stoffmengen undder Probeentnahmezeiten optimiertwerden.
Für die Modellierung des Stofftrans-portes innerhalb der Feststoffpartikelwurden verschiedene erste Modelle un-tersucht, die die Stofftransportvorgänge
innerhalb der Partikel beschreiben kön-nen, wie beispielsweise das Shrinking-Core-Modell (s. Abb.). MEXA wird auchbei der Modelldiskriminierung einge-setzt und liefert bei einer Auswahl vonModellen jenes, das das Experiment mitder erforderlichen Genauigkeit am bes-ten beschreibt.
Die Ergebnisse aus der standardisiertenLaborapparatur zusammen mit einer ge-eigneten Modellierung sollen zukünftigdie Grundlage für eine genaue Vorher-sage des Extraktionsverhaltens techni-scher Apparate für die Phytoextraktionbieten.
V3.13
Extraktion mit Mesophasen – Auswahl von geeignetenEmulgatoren zur PhytostoffgewinnungProf. Dr. U. Müller1) (E-Mail: [email protected]), Dipl.-Ing. C. Triantafillaki1), Prof. Dr. V. Jordan2)
1)FB 4-Life Science Technologies, Labor für Verfahrenstechnik, Fachhochschule Lippe und Höxter, Liebigstraße 87, D-32657 Lemgo2)FB Chemieingenieurwesen, Labor für Chemische Verfahrenstechnik, Fachhochschule Münster, Stegerwaldstraße 39, D-48565 Steinfurt
DOI: 10.1002/cite.200750178
Phytostoffe haben Bedeutung als Wirk-,Aroma- und Farbstoffe in der Lebens-mittel-, kosmetischen und pharmazeuti-schen Industrie. In einem neuen Ansatzwird ein Extraktionsverfahren zur Ge-winnung von Phytostoffen auf Basisvon Emulgatoren untersucht. Erhöhtman die Emulgatorkonzentration ineiner wässrigen Lösung über die CMC(Critical Micelle Concentration) hinaus,so entstehen zunächst Kugelmizellen,dann Stäbchenmizellen. Mit steigenderKonzentration lagern sich die Stäbchen-mizellen zu kubischen, lamellaren undhexagonalen Mesophasen zusammen.
Mesophasen sind in der Lage sowohllipophile als auch hydrophile Stoffe ein-zulagern. Für Nonylphenol-PEG wurdenvor allem (in-situ-) Extraktionen vonFermentationsprodukten untersucht [1].Erste Untersuchungen für Polysorbate
und Polyglyceryle haben gezeigt, dassPhytostoffe wie Oleanolsäure aus Salbeioder Flavonoide und ätherische Öle z. B.aus Zitronen direkt aus dem Pflanzen-material extrahiert und in den Mesopha-sen eingelagert werden können.
Die Abbildung zeigt beispielsweisedie Einlagerung von Sudan III-Farbstoffin der Mesophase eines Polyglyceryl-Emulgators.
Perspektivisch besteht die Möglich-keit, eine Isolierung von Substanzen mitden Emulgatoren durchzuführen, mitdenen später eine Emulgierung oder So-lubilisierung im Produkt erfolgen soll.
[1] U. Müller, U. Merreting-Bruns, D. Holl-mann, Polyethylenglykolderivate alsExtraktionsmittel für extraktive Sekun-därmetabolitfermentationen, Chem. Ing.Tech. 1995, 67 (6), 783.
Abbildung. Shrinking-Core-Modell zur Beschreibung des Stofftransportes.
Abbildung. Polyglyceryl-Emulgator mit ein-gelagertem, einseitig verteiltem Sudan III-Farbstoff in der Mesophase, darüber klare,farblose wässrige Phase.
Fluiddynamik und Trenntechnik 1363Chemie Ingenieur Technik 2007, 79, No. 9
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