Notizie - Come eliminare la schiuma durante l'estrazione delle piante

Quali sono le cause della formazione delle bolle?

Nel processo di estrazione vegetale, la formazione di schiuma è dovuta principalmente alla presenza nel liquido di sostanze attive in grado di ridurre la tensione superficiale, come saponine, proteine, polisaccaridi e resine. Queste sostanze riducono la tensione superficiale del liquido, aumentandone al contempo la viscosità, rendendo la schiuma più stabile e meno soggetta a scoppiare.

Inoltre, l'agitazione ad alta velocità mescola l'aria al liquido, soprattutto quando la viscosità del liquido di estrazione è elevata, rendendo più probabile che il gas rimanga e formi schiuma; nel processo di decompressione o concentrazione sotto vuoto, il gas disciolto nel liquido fuoriesce rapidamente, il che porterà anche alla formazione di un gran numero di bolle.

Anche le variazioni di temperatura influenzano la formazione di schiuma; il riscaldamento o il raffreddamento possono diminuire la solubilità dei gas o modificare la tensione superficiale del liquido, aumentando così la quantità di schiuma. Un altro fattore importante è la concentrazione dell'estratto: elevate concentrazioni di sostanze disciolte aumentano significativamente la viscosità del liquido, rendendo più difficile la fuoriuscita delle bolle e dando luogo a una schiuma più stabile e difficile da eliminare.

Non si può ignorare l'influenza dell'ambiente chimico sulla schiuma; ad esempio, il valore del pH della soluzione aumenterà la capacità schiumogena di alcune sostanze attive, e anche la differenza di tensione superficiale dei diversi solventi influenzerà la formazione della schiuma.

Metodo di deschiumatura

La deschiumatura fisica è uno dei metodi comunemente utilizzati. Ad esempio, rallentando meccanicamente la velocità di agitazione o ottimizzando la progettazione delle apparecchiature di estrazione per ridurre la turbolenza locale, si riduce così la miscelazione dei gas. Inoltre, il riscaldamento dell'estratto può ridurne la tensione superficiale e accelerare la rottura della schiuma; la deschiumatura sottovuoto utilizza un ambiente a pressione ridotta per favorire la fuoriuscita delle bolle, riducendo in tal modo l'accumulo di schiuma.

Il metodo di disaerazione chimica può distruggere rapidamente la struttura stabile della schiuma. L'aggiunta della giusta quantità di antischiuma di grado alimentare o farmaceutico (come oli siliconici, polieteri o oli vegetali) al processo di estrazione rappresenta un metodo diretto ed efficace. Allo stesso tempo, regolando il valore del pH dell'estratto, è possibile inibire la capacità schiumogena di alcune sostanze attive, come nel caso delle saponine che, in ambiente neutro o acido, presentano una scarsa capacità schiumogena.

Il metodo di deschiumatura biologica è più adatto ai processi che hanno requisiti rigorosi sulla composizione dell'estratto. L'aggiunta di enzimi specifici (ad esempio, proteasi, cellulasi) può scomporre le proteine o i polisaccaridi responsabili della formazione di schiuma, riducendola alla fonte. Inoltre, la formazione di schiuma può essere ridotta attraverso la selezione di ceppi batterici e il controllo metabolico durante la fermentazione microbica.

Adatto per la rimozione della schiuma nei processi di estrazione vegetale

Antischiuma chimico: nella produzione di estratti vegetali, l'antischiuma chimico riduce la tensione superficiale della schiuma mediante l'aggiunta di un agente antischiuma a base di silicone, polieteri o oli vegetali, spesso utilizzato nelle fasi di estrazione, evaporazione e concentrazione.

La disschiumazione chimica presenta i vantaggi di elevata efficienza, semplicità di utilizzo e grande adattabilità, ma è necessario controllare rigorosamente il dosaggio per garantire la compatibilità con l'estratto, soprattutto nel settore alimentare o farmaceutico, dove è preferibile utilizzare agenti disschiuma sicuri ed ecocompatibili per garantire la qualità del prodotto e la stabilità del processo.

Rimozione fisica della schiuma: La rimozione fisica della schiuma è una tecnica che distrugge la stabilità della schiuma modificando le condizioni di processo. I metodi comunemente utilizzati includono riscaldamento, raffreddamento e trattamento a ultrasuoni. Il riscaldamento può ridurre la tensione superficiale del liquido provocando lo scoppio della schiuma, il raffreddamento può ottenere l'effetto di rimozione della schiuma solidificando il film liquido schiumoso, e le onde ultrasoniche utilizzano vibrazioni ad alta frequenza per distruggere la struttura della schiuma.

Questa tecnologia è ecocompatibile, adattabile e idonea a diversi processi di estrazione, ma richiede un investimento iniziale elevato ed è indicata per applicazioni con grandi quantità di schiuma o con elevati requisiti di purezza del prodotto.

Antischiuma biologico: L'antischiuma biologico consente di ottenere un effetto antischiuma ecologico e non tossico mediante l'aggiunta di enzimi biologici (come proteasi o lipasi) che scompongono le sostanze schiumogene (come proteine o lipidi) presenti nella schiuma.

Questa tecnologia è particolarmente adatta alla produzione di estratti vegetali per uso alimentare e farmaceutico con elevati requisiti di purezza, in quanto consente di evitare residui chimici e di preservare le caratteristiche naturali del prodotto. Tuttavia, il suo campo di applicazione è relativamente limitato, il costo è elevato e deve essere selezionata e ottimizzata con attenzione in base alle effettive condizioni di processo.