Vom Batch- zum Kontiverfahren

Extraktion von Phospholipiden aus Eigelb

17.05.2019 Ein Pharmaunternehmen extrahiert Phospholipide aus Eigelb und bereitet den eiweißhaltigen Rückstand als Zusatzstoff für die Tiernahrung auf. Mithilfe von Trocknern und Filtern von BHS-Sonthofen und dessen Tochterunternehmen AVA hat der Pharmahersteller das bisherige Batch-Verfahren durch ein kontinuierliches Verfahren ersetzt.

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BHS Sonthofen_Bild 1_Taktbandfilter BF

Bild 1: Kontinuierlich arbeitender Taktbandfilter Baureihe BF, hier für die Extraktion von Phospholipiden bei einem Pharmaunternehmen.

Dadurch hat sich die Ausbeute an Phospholipden und die Prozess-Effizienz erhöht. Bei dem Konti-Verfahren werden kontinuierlicher Bandfilter von BHS und ein horizontaler Kontitrockner von AVA eingesetzt; beide Systeme sind ATEX-konform und nach GMP ausgelegt.

Beim zuvor eingesetzten Batch-Verfahren supendierte das Pharmaunternehmen das Eigelb in Ethanol. Diese Suspension wurde filtriert und mehrfach ausgewaschen; auf diese Weise wurden die Phospholipide extrahiert. Dazu wurde das Eigelbpulver in verschiedenen, nacheinander geschalteten Behältern resuspendiert und mittels Verdünnungswäsche ausgewaschen. Der Pharmahersteller ersetzte dieses aufwendige Batch-Verfahren durch einen kontinuierlichen Prozess. Dazu analysierte BHS-Sonthofen die bestehenden Prozesse und testete Alternativen im Labor. Letztlich empfahl BHS  einen Bandfilters als bestmögliche Lösung. Der bei der Filtration anfallende Filterkuchen wird zu Tiernahrung weiterverarbeitet.

BHS Sonthofen_Bild 2_Austrag Eigelbpulver

Bild 2: Das Eigelbpulver wird mit einer Restfeuchte von weniger 10 Prozent ausgetragen.

Bandfilter erhöht Ertrag an Phospholipiden

Der verwendete Taktbandfilter ist ein kontinuierlich arbeitender, horizontaler Vakuumfilter, mit dem sedimentierende Feststoffe sicher und zugleich schonend abgetrennt werden. Beim Anwender wurde ein mit Vakuumpumpe betriebener Bandfilter vom Typ BF 050-045 B installiert. Die Suspension aus Eigelbpulver und Ethanol wird hier kontinuierlich aufgegeben. Das Filtermedium ist ein umlaufendes Band, das taktweise bewegt wird. Nach jedem Taktstillstand werden die Filtrate individuell für jede Zone abgesaugt. Die Extraktion der Phospholipide ist ein relativ schnell funktionierender Prozess, so dass auch mit einer kurzen Einwirkzeit eine sehr hohe Ausbeute erzielt werden kann. Mit der hier eingesetzten, mehrstufigen parallelen Kuchenwäsche konnte eine hocheffiziente Verdrängungswäsche realisiert werden.

Im Filtrat (Extrakt) liegen nun die Phospholipide vor. Der kontinuierliche Prozess erhöhte die Ausbeute an Phospholipiden um mehrere Prozent. Auch die Effizienz des Waschverfahrens wurde gesteigert: Der gelieferte Filter ist mit drei Düsenwäschen auf dem Filter ausgestattet. Im Vergleich zum vorherigen Verfahren mit mehreren Behältern erfordert die Wäsche des Eigelbs im Bandfilter deutlich weniger Waschmittel und Energie. Der Filter läuft zur vollen Zufriedenheit des Pharmaherstellers und wurde inzwischen auch für die Produktion von pharmazeutischen Substanzen validiert.

BHS Sonthofen_Bild 3_AVA_Kontitrockner HTK-T

Bild 3: AVA installierte einen Kontitrockner HTK-T für die Trocknung von Eigelbpulver.

Konti-Trockner  trocknet Eigelbpulver auf 10 % Restfeuchte

Der Pharmahersteller trocknet den Filterkuchen zu Eigelbpulver mit einer Restfeuchte von 10 %. AVA entwickelte hierzu das passende, kontinuierliche Trocknungsverfahren und lieferte einen 1.700 l fassenden Kontitrockner HTK-T – ein horizontaler Kontakttrockner. Das Eigelbpulver wird mit einer Feuchte von 60 bis 65 % vom Bandfilter zum Trockner befördert. Die optimierte Übergabefeuchte im integrierten Filtrations-und Trocknungssystem ermöglicht maximale Effizienz hinsichtlich Energieverbrauch, Prozessdauer und Maschinengrößen. Der Trockner arbeitet mit einer Durchsatzleistung von 485 kg/h.

Der eingebrachte Filterkuchen gelangt in direkten Kontakt mit der Welle und dem Doppelmantel des horizontalen Trockners. Sowohl die Welle als auch der Doppelmantel werden mit Dampf beheizt. Der Doppelmantel ist dabei in zwei Heizzonen unterteilt, um das Produkt schonend zu erwärmen. Die Zieltemperatur liegt zwischen 70 und 80 °C. Ethanol verdampft und wird über einen Brüdenfilter zum Kondensationssystem geleitet. Dort wird das Ethanol gesammelt, um es für den Prozess erneut zu verwenden.

Das rotierende Mischwerk fördert das Eigelbpulver kontinuierlich durch den Trockner, um es mit weniger Restfeuchte als die vom Abnehmer geforderten 10 % auszutragen. Die Schaufeln sind so angeordnet, dass es zu einer homogenen Durchmischung kommt und keine Toträume entstehen. Das getrocknete Produkt wird schließlich über ein manuell einstellbares Wehr in einen Schacht ausgetragen. Dort wird das Pulver zerkleinert und dann pneumatisch in eine Doppel-Kühlschnecke befördert, wo es auf 25 °C abgekühlt wird. Das Produkt wird schließlich für die weitere Verarbeitung in Schüttgut-Behälter abgefüllt und als nährstoffreiche Basiskomponente in der Tierfutterindustrie vertrieben.

Zur Homepage www.bhs-sonthofen.de.

Zur Homepage https://www.ava-huep.com/de/

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