Methoden zur systematischen Gesamtprozessentwicklung und Prozessintensivierung von Extraktions- und Trennprozessen zur Gewinnung pflanzlicher Wertkomponenten

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Der Bedarf an natürlichen, pflanzenbasierten Produkten in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie wächst stetig. Um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben, ist ein methodisches Vorgehen in der Prozessentwicklung entscheidend, da die derzeitigen Verfahren oft auf Erfahrungswerten basieren. Eine strukturierte, molekülbasierte Herangehensweise kann Ressourcen einsparen und die Entwicklungskosten sowie die Zeit bis zur Marktreife reduzieren, indem frühzeitig Optimierungsmöglichkeiten erkannt werden. Diese Arbeit zielt darauf ab, Methoden zur Prozessauslegung für die Extraktion und Aufreinigung pflanzlicher Wertstoffe anhand ausgewählter Systeme zu präsentieren und zu verbessern. Die Fest-Flüssig-Extraktion wird durch ein etabliertes physiko-chemisches Prozessmodell detailliert abgebildet, simuliert und optimiert. Bei unberücksichtigten Effekten werden die theoretischen Grundlagen erarbeitet und das Modell erweitert. Ein valides Prozessmodell ermöglicht die in-silico-Optimierung der Fest-Flüssig-Extraktion über ein breites Parameterfeld. Physiko-chemisch konsistente Modelle tragen nicht nur zur Einsparung experimenteller Aufwände bei, sondern fördern auch das Verständnis der Verfahren. Ingenieurtechnische Kennzahlen wie Ausbeute, Reinheit, Selektivität, Lösungsmittelverhältnis und Produktivität stehen zur Bewertung der Verfahren im Fokus.