Procédure pour évaluer l&#39;efficacité de floculants pour l&#39;élimination des particules dispersées dans des extraits de plantes

Johannes F. Buyel

doi:10.3791/53940

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Article de méthode

Procédure pour évaluer l'efficacité de floculants pour l'élimination des particules dispersées dans des extraits de plantes

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DOI :

10.3791/53940

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9 avril 2016

Johannes F. Buyel¹^,²

¹Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME, Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., ²Institute for Molecular Biotechnology, RWTH Aachen University

Dans cet article

Résumé

La procédure de plan d’expériences présentée ici permet d’évaluer différents floculants en fonction de leur capacité à agréger des particules dispersées dans des extraits de plantes, réduisant ainsi la turbidité et les coûts de traitement en aval.

Résumé

Les plantes sont importantes pour l’homme non seulement parce qu’elles fournissent des produits de base tels que des denrées alimentaires, des aliments pour animaux et des matières premières, mais aussi parce qu’elles peuvent être utilisées comme plateformes de fabrication de produits à valeur ajoutée tels que les produits biopharmaceutiques. Dans les deux cas, il peut être nécessaire de clarifier les extraits liquides de plantes pour éliminer les particules. Une clarification optimale réduit les coûts de filtration et de centrifugation en augmentant la capacité et la longévité. Cela peut être réalisé en introduisant des polymères chargés connus sous le nom de floculants, qui réticulent les particules dispersées pour faciliter la séparation solide-liquide. Il n’existe pas de modèles de floculation mécaniste pour des mélanges complexes tels que les extraits de plantes, c’est pourquoi des modèles empiriques sont utilisés à la place. Ici, une procédure de plan d’expériences est décrite qui permet le criblage rapide de différents floculants, optimisant la clarification des extraits de plantes et réduisant considérablement la turbidité. Les modèles prédictifs qui en résultent permettent d’identifier des conditions de processus robustes et des ensembles de polymères aux propriétés complémentaires, par exemple la floculation efficace dans les extraits à conductivités spécifiques. Les résultats présentés pour les extraits de feuilles de tabac peuvent facilement être adaptés à d’autres espèces ou tissus végétaux et faciliteront ainsi le développement de procédés en aval plus rentables pour les produits de base et les produits pharmaceutiques d’origine végétale.

Introduction

Les plantes sont largement utilisées pour produire des produits alimentaires tels que les jus de fruits, mais ils peuvent aussi être développés comme des plates - formes pour la fabrication de plus forte valeur ajoutée des produits biopharmaceutiques ^1-3. Dans les deux cas, le traitement en aval (DSP) commence souvent par l'extraction de liquides à partir de tissus tels que les feuilles ou les fruits, suivie par la clarification des extraits chargés de particules de ^4,5. Pour la fabrication de produits biopharmaceutiques, les coûts de DSP peuvent représenter jusqu'à 80% des coûts de production globaux ^6,7 et cela reflète en pa....