ISBN 978-3-8439-1527-4

978-3-8439-1527-4, Reihe Technische Chemie

Wiebke Nelißen
Prozessentwicklungsmethodik zur Gewinnung und Aufreinigung von Phytoextrakten

219 Seiten, Dissertation Technische Universität Dortmund (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Pflanzen sind natürliche, nachwachsende Ressourcen, aus denen Produkte hoher Wertschöpfung gewonnen werden können. Die von Pflanzen produzierten Substanzen finden im Bereich der Pharma-, Kosmetik- und Nahrungsmittelindustrie Einsatz.

In Produkten werden dabei sowohl Extrakte der Pflanzen, als auch aufgereinigte Einzelkomponenten verwendet. Mit der europäischen Verordnung „REACH“ stehen die Einzelkomponenten verstärkt im Fokus des Interesses, denn den Einzelkomponenten können exakte Eigenschaften zugewiesen werden; dies ist bisher nicht die Regel, da innerhalb von Vielstoffgemischen, wie z. B. Pflanzenextrakten, die wirksamen Substanzen nur selten identifiziert sind.

Die Gewinnung von Substanzen aus Pflanzen ist historisch gewachsen den Bereichen Biologie, Chemie und Pharmazie zugeordnet. Ingenieurswissenschaftliche Forschung zu Pflanzenprodukten ist selten, jedoch ist seit einigen Jahren ein wachsendes Interesse in der Hochschul-Forschung zu erkennen. Aus den produzierenden Industrien sind am ehesten Forschung und Entwicklung zu den großen Nahrungsmittelprozessen wie z. B. Ölsaatenpressung bekannt.

In publizierten Forschungsarbeiten zur Pflanzenextraktion werden klassische Methoden des pharmazeutischen Handbuchs verwendet, häufig ist die Zielsetzung der Arbeiten hohe Aktivitäten oder hohe Ausbeute der Extrakte zu erreichen. Mit dem Thema Aufreinigung beschäftigt sich die Literatur nur, wenn die Strukturaufklärung von Molekülen betrieben wird. Themen wie Wirtschaftlichkeit, industrielle Prozesse oder methodische Prozessentwicklung werden nahezu nicht besprochen. Zur ingenieurstechnischen Betrachtung der Gewinnung von Wertstoffen aus Pflanzen und des Downstreamprozesses bis zum Reinstoff soll diese Arbeit einen Beitrag leisten. Es wurde eine Methodik entwickelt, die es ermöglicht Prozesse zu konzipieren, die von einem Pflanzenmaterial startend zu einem Reinstoff geforderter Spezifikation führen. Die Methodik wurde auf Basis etablierter Methodiken der chemischen Prozessentwicklung, mit Augenmerk auf die ganzheitliche Prozessbetrachtung entwickelt und validiert. Das Arbeitsfeld ist die frühe Phase der Prozessentwicklung, wenn noch wenige Daten vorliegen und erste Prozessentwürfe generiert werden. Als Ergebnis der Methodik erhält man mehrere Verfahrensalternativen, welche alle bilanziert vorliegen. Eine objektive Bewertung über Kosten erlaubt es in einer frühen Prozessentwicklungsphase sinnvolle Alternativen zu identifizieren.