يفصل استخلاص النبات مركبات نشطة معينة عن المواد النباتية الخام. يتم تطبيق هذه المركبات المستخرجة على نطاق واسع في الصناعات الدوائية والغذائية ومستحضرات التجميل والزيوت الأساسية. يتم تحديد اختيار معدات الاستخراج من خلال طريقة الاستخراج المعتمدة وخصائص المواد الخام ومتطلبات المنتج النهائي. معدات استخراج النباتات الأكثر استخداما مدرجة أدناه.
1. أجهزة الطحن
تُستخدم أجهزة الطحن لطحن وتمزيق المواد النباتية. تزيد عملية التكسير من المساحة السطحية المحددة للمواد الخام، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة الاستخراج. يتضمن هذا النوع من المعدات كلا من النماذج اليدوية والآلية، مع أمثلة نموذجية مثل الخلاطات التجارية ومطاحن المواد.
2. مستخلصات المذيبات
تستخدم أجهزة استخلاص المذيبات مذيبات من الدرجة الغذائية- أو الصناعية بما في ذلك الإيثانول والهكسان والمياه النقية. تعمل المذيبات على إذابة المكونات النشطة في النباتات بشكل كامل وفصل المركبات المستهدفة عن بقايا النباتات الصلبة. تم تجهيز المعدات المساعدة الداعمة لمتطلبات العمليات المختلفة:
المبخرات الدوارة: إزالة المذيبات المتبقية بعد الاستخلاص للحصول على مستخلصات نباتية عالية التركيز.
مستخلصات سوكسليت: معدات مختبرية كلاسيكية ومعدات إنتاج صغيرة الحجم- تحقق دورانًا مستمرًا للمذيبات واستخراجًا متكررًا لعينات النباتات.
مستخلصات السوائل فوق الحرجة (SFE): استخدم ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج كوسيلة للاستخلاص، وهو مناسب بشكل خاص لاستخلاص الزيوت الأساسية-عالية النقاء والمواد الحساسة الحساسة للحرارة.
3. وحدات التقطير بالبخار
وحدات التقطير بالبخار هي معدات احترافية لاستخراج الزيوت العطرية النباتية. يخترق البخار المواد النباتية لتبخير مكونات الزيوت الأساسية. تتكون المجموعة الكاملة من المعدات من غلاية بخارية ودورق التقطير ومكثف وقمع فصل. تولد الغلاية بخارًا بدرجة حرارة عالية-، ويحتفظ دورق التقطير بالمواد الخام النباتية، ويبرد المكثف بخار الغاز-الزيت إلى الحالة السائلة، ويقوم قمع الفصل في النهاية بتجميع وفصل نواتج تقطير الزيت العطري.
4. آلات الضغط البارد
تقوم آلات الضغط البارد باستخراج الزيوت النباتية من خلال الضغط الميكانيكي الفيزيائي بدون تسخين بدرجة حرارة عالية. وهي تستخدم على نطاق واسع لاستخراج الزيت من البذور والفواكه والقشور، ومناسبة بشكل خاص للحمضيات والزيتون. تشمل الأنواع الشائعة المكابس الهيدروليكية والمكابس اللولبية.
5. النازعات بالموجات فوق الصوتية
تستخدم المستخلصات بالموجات فوق الصوتية موجات الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية للتأثير على الخلايا النباتية وتحريكها، مما يكسر هياكل جدار الخلية ويطلق الزيوت العطرية الداخلية والمركبات النشطة بيولوجيًا في المذيب. عملية الاستخلاص هذه فعالة وسريعة، وتحمي بشكل فعال المكونات النشطة الحساسة من التلف.
6. مركزات الفراغ
تعمل المكثفات الفراغية في بيئة فراغية منخفضة الضغط- لإزالة المذيبات عند درجات حرارة منخفضة. تحمي حالة العمل ذات درجة الحرارة المنخفضة-المركبات النشطة الحساسة للحرارة-بشكل مثالي، وتستخدم بشكل شائع في المعالجة اللاحقة-لمنتجات الاستخلاص والتقطير السائل.
7. معدات الترشيح
تستخدم معدات الترشيح بشكل أساسي لفصل بقايا النباتات الصلبة عن المستخلصات السائلة لتنقية منتجات استخلاص الخام. يمكن استخدام مكابس الترشيح في الإنتاج الصناعي-الكبير الحجم، بينما يمكن للمرشحات الغشائية تحقيق ترشيح أفضل ونقاء أعلى للمنتج.
8. أجهزة الطرد المركزي
تقوم أجهزة الطرد المركزي بفصل المستخلصات المستهدفة من بقايا النباتات وإزالة الشوائب الصغيرة بناءً على اختلافات كثافة المواد. تُستخدم أجهزة الطرد المركزي عالية السرعة- على نطاق واسع لتنقية المستخلصات النباتية والمعلقات نظرًا لدقة فصلها العالية.
9. المبخرات الدوارة (Rotavap)
تقوم المبخرات الدوارة بإزالة المذيبات المتبقية تحت ضغط منخفض وظروف درجات حرارة منخفضة-، الأمر الذي يمكن أن يتجنب بشكل فعال تدهور المكونات النشطة ويحصل على مستخلصات نظيفة وعالية-نقاوة. إنها معدات دعم قياسية بعد عمليات استخلاص المذيبات والتقطير.
10. مجففات التجميد (مجففات التجميد)
تعمل أجهزة التجفيف بالتجميد على إزالة المذيبات والماء من خلال التسامي الفراغي بدون تسخين بدرجة حرارة عالية. يقوم الجهاز أولاً بتجميد المستخلصات النباتية تمامًا، ثم يجعل الماء الداخلي متساميًا في بيئة مفرغة، مما يحافظ إلى أقصى حد على نشاط المركبات الحساسة للحرارة-.
11. وحدات التقطير المائي
تشترك وحدات التقطير المائي في مبادئ عمل مماثلة مع معدات التقطير بالبخار، ولكنها تأخذ الماء النقي مباشرة كوسيلة للاستخلاص. إنها المعدات المفضلة لاستخراج الزيوت الأساسية من الزهور والأعشاب وبذور النباتات.
12. مستخلصات الإنزيمات
تستخدم مستخلصات الإنزيمات إنزيمات بيولوجية محددة لتحطيم جدران الخلايا النباتية، وبالتالي إطلاق المركبات النشطة بيولوجيًا داخل الخلايا بشكل كامل. يتم تطبيق هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في معالجة الفواكه والخضروات، مع تطبيقات ناضجة في صناعة الأغذية والمشروبات.
بشكل عام، يعتمد اختيار معدات استخلاص النباتات على ثلاثة عوامل أساسية: نوع المادة النباتية، ومكونات المستخلص المستهدف وحجم الإنتاج (الاختبار المعملي، أو الإنتاج التجريبي الصغير أو الإنتاج الضخم الصناعي).