Techniki ekstrakcji surowców roślinnych

Mimo że w ostatnich latach opublikowano powstało wiele prac dotyczących nowych technik ekstrakcyjnych, to do najpowszechniej stosowanych nadal należą periodyczne metody wielostopniowe, a podstawowymi urządzeniami ekstrakcyjnymi są w dalszym ciągu klasyczne ekstraktory zbiornikowe. Jedynym postępem w tym zakresie jest wyposażenie ekstraktorów w różnej konstrukcji mieszadła oraz w zewnętrzne, płytowe wymienniki ciepła, co ma istotny wpływ na wydajność procesu. Takie techniki ekstrakcyjne, jak: turboekstrakcja, ekstrakcja wibracyjna oraz ultradźwiękowa, które były przedmiotem licznych badań w różnych ośrodkach R&D zajmujących się inżynierią procesową, nie znalazły praktycznego zastosowania. Powszechnie stosowane w innych branżach ekstraktory do procesu ciągłego: ślimakowe, taśmowe, karuzelowe, również nie są wykorzystywane w przetwórstwie zielarskim.

Ekstrakcja gazami w stanie nadkrytycznym

Jedna z najnowocześniejszych technik ekstrakcyjnych – ekstrakcja gazami w stanie nadkrytycznym (w tym głównie nadkrytycznym dwutlenkiem węgla) – mimo że uznana została za potencjalnie najważniejszą metodę ekstrakcji surowców zielarskich, nadal posiada ograniczone zastosowanie. Poważnym problemem są bardzo wysokie koszty ekstrakcji, dlatego też stosowana jest ona jedynie do usuwania pestycydów z suchych ekstraktów lub do produkcji niewielkich ilości bardzo drogich substancji. Duża selektywność ekstrakcji nadkrytycznym dwutlenkiem węgla pozwala na stwierdzenie, że w przyszłości właśnie ta metoda może znaleźć szerokie zastosowanie w produkcji niektórych tzw. ekstraktów specjalnych, a przede wszystkim czystych substancji izolowanych z surowców roślinnych.

Zagęszczanie ekstraktów roślinnych

W ostatnich latach rosnącym zainteresowaniem w przemyśle zielarskim cieszą się mechaniczne wyparki cienkowarstwowe, szczególnie te w których cienka warstwa roztworu powstaje na wirującej powierzchni grzejnej.

Zagęszczanie ekstraktów przez odparowanie rozpuszczalnika z cienkiej warstwy, dzięki takim zaletom jak możliwość zagęszczania wyciągów wrażliwych na długotrwałe działanie podwyższonej temperatury oraz możliwość eliminacji niektórych niekorzystnych zjawisk występujących w trakcie zagęszczania, takich jak pienienie, wytrącanie osadów na powierzchni grzejnej, polimeryzacja substancji zawartych w wyciągu, jest metodą o podstawowym znaczeniu w nowoczesnym przetwórstwie zielarskim. 

Suszenie ekstraktów roślinnych metodą rozpyłowo-taśmową

Za najbardziej efektywny sposób suszenia ekstraktów roślinnych uważa się obecnie proces w urządzeniach rozpyłowo-taśmowych. Powszechnie wiadomo, że suszenie ekstraktów tradycyjnym sposobem rozpyłowym, bez zastosowania środków pomocniczych, jest w większości przypadków niemożliwe. Aby wyeliminować te niekorzystne zjawiska, w ostatnich latach opracowano nową metodę suszenia ekstraktów – rozpyłowo-taśmową. Polega ona na połączeniu dwóch powszechnie stosowanych w przetwórstwie zielarskim technik. W pierwszym etapie prowadzone jest suszenie rozpyłowe, przy czym jest ono niepełne. Następuje jedynie połowiczne odprowadzenie wody z ekstraktu. W drugim etapie produkt naniesiony zostaje rozpyłowo na taśmę i przemieszcza się przez komory grzewcze, w których następuje dosuszanie. Następnie wysuszony ekstrakt przechodzi przez strefę chłodzenia. Schłodzony już produkt przenośnik ślimakowy transportuje z suszarni do rozdrabniacza.

Otrzymywanie ekstraktów roślinnych metodą RediRun

Ważnym zagadnieniem związanym z technologią postaci nowoczesnych leków roślinnych, jest problem złych właściwości wiążących większości ekstraktów. Wpływa to na konieczność stosowania w produkcji tabletek znacznych ilości substancji pomocniczych. W tradycyjnej fitoterapii mamy zwykle do czynienia z dużymi tabletkami oraz ze znaczną liczbą tabletek stanowiących dawkę dobową. Technologia RediRun, z zastosowaniem rozpyłowo-taśmowej metody suszenia ekstraktów, umożliwia rozwiązanie tego problemu.

Rozproszenie przez mikronizację

Coraz częściej w nowoczesnych postaciach leku roślinnego dąży się do maksymalnego rozwinięcia powierzchni ekstraktu. Rozproszenie ekstraktu uzyskuje się za pomocą mikronizacji lub przez zastosowanie odpowiednich adsorbentów. Niewłaściwa technologia postaci leku może spowodować, że nawet najwyższej jakości ekstrakt roślinny może nie wykazać spodziewanej aktywności terapeutycznej.

Jak w produkcji leków syntetycznych

Technologie stosowane w przetwórstwie zielarskim coraz bardziej przypominać będą technologie stosowane w produkcji leków syntetycznych. Jednak mimo wszystko, najważniejszy etap wytwarzania substancji aktywnej realizowany będzie nadal w komórce roślinnej.

Więcej przeczytacie Państwo w magazynie "Przemysł Farmaceutyczny" nr 3/2014.

Fot. freeimages.com