Séchage sous vide des extraits végétaux
Les extraits de plantes et d’herbes sont utilisés dans des produits pharmaceutiques, nutraceutiques et d’autres formulations contenant des composants d’origine végétale. Après extraction et concentration, ils peuvent se présenter sous forme de liquide visqueux, de pâte, de gâteau humide ou de poudre partiellement séchée.
Ces produits contiennent souvent des composés sensibles à la chaleur ou à l’oxydation. Leur séchage nécessite donc une maîtrise précise de la température, de la pression, de l’agitation et de la teneur finale en eau ou en solvant. Le sécheur conique à vis Nauta® permet de réaliser cette opération sous vide dans une cuve fermée.
Défis du séchage des extraits végétaux
La composition et le comportement des extraits varient selon la plante, le procédé d’extraction et le solvant employé. Pendant le séchage, certains produits deviennent collants ou forment des agglomérats compacts. Cela peut ralentir le transfert de chaleur, prolonger le cycle et rendre la vidange plus difficile.
Les principaux paramètres à prendre en compte sont notamment :
- la sensibilité thermique des composants ;
- le type et la quantité de solvant ;
- la viscosité et l’adhésivité du produit ;
- le risque d’oxydation ;
- l’humidité ou la teneur résiduelle en solvant souhaitée ;
- les exigences de nettoyage et de confinement.
Un mouvement régulier du produit contribue à renouveler son contact avec les surfaces chauffées et à limiter la formation de zones insuffisamment séchées.
Séchage doux avec le sécheur Nauta®
Le sécheur Nauta utilise une vis en porte-à-faux qui tourne sur elle-même tout en se déplaçant le long de la paroi conique. Cette agitation à faible cisaillement met progressivement le produit en contact avec les surfaces chauffées, sans appliquer les forces mécaniques élevées de certains autres systèmes.
Le fonctionnement sous vide abaisse la température d’évaporation de l’eau et des solvants. Il permet ainsi de sécher à une température de produit relativement basse, ce qui peut contribuer à limiter la dégradation thermique des composants sensibles.
La géométrie conique facilite la circulation du produit et sa vidange en fin de cycle. Le mouvement continu peut également réduire la formation d’agglomérats durs par rapport à un sécheur sans agitation ou à certains sécheurs rotatifs.
Maîtrise des paramètres de séchage
La température de la paroi, la pression, la vitesse de la vis et la durée du cycle sont définies en fonction du produit. La teneur en eau ou en solvant peut être suivie par l’analyse d’échantillons ou par la quantité de condensat récupérée.
Dans certaines applications, le séchage peut être réalisé à une température de produit inférieure à 60 °C et à une pression inférieure à 5 mbar. Une teneur finale en humidité inférieure à 0,5 % sur base humide peut également être atteinte avec certains produits. Ces valeurs sont indicatives : les conditions et les résultats dépendent de la composition, de la charge, du solvant et des spécifications du produit final.
L’agitation peut être poursuivie pendant le refroidissement afin de préparer le produit à sa vidange et aux opérations suivantes.
Condensation et récupération des solvants
Les extraits végétaux peuvent contenir de l’eau, de l’éthanol ou d’autres solvants issus de l’extraction. Les vapeurs quittant le sécheur passent à travers un filtre avant d’être dirigées vers un condenseur.
La configuration du système de condensation et de vide dépend notamment :
des propriétés et de la quantité du solvant ;
de sa température de condensation ;
de la pression de fonctionnement ;
des exigences de récupération ;
des risques d’inflammabilité ou d’explosion.
Selon l’application, le sécheur peut fonctionner sous atmosphère contrôlée et être associé à des équipements adaptés aux zones présentant un risque ATEX.
Conception hygiénique et nettoyage
Le séchage est réalisé dans une installation fermée afin de protéger le produit et de limiter l’exposition des opérateurs. Les matériaux de construction, l’état de surface, les joints, le filtre et la vanne de vidange sont sélectionnés en fonction des exigences pharmaceutiques ou nutraceutiques applicables.
Le système peut être conçu pour le nettoyage CIP/SIP et équipé de dispositifs de pulvérisation fixes. L’accessibilité, la vidange du liquide de nettoyage et l’absence de zones difficiles à nettoyer sont prises en compte dès la conception. Les exigences de qualification et de validation sont définies en fonction de l’application et de l’environnement de production.
Applications possibles
Le séchage sous vide peut notamment être étudié pour :
- les extraits botaniques et herbacés ;
- les concentrés issus d’une extraction aqueuse ou avec solvant ;
- les ingrédients nutraceutiques ;
- les intermédiaires pharmaceutiques d’origine végétale ;
- les produits sensibles à la chaleur ou à l’oxygène.
La faisabilité doit être vérifiée avec le produit réel ou une matière représentative, notamment lorsque celui-ci traverse une phase collante pendant le séchage.
Testez avant d’investir
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