Systematische Verfahrensentwicklung für pflanzlich basierte Produkte im regulatorischen Umfeld

Für die Gewinnung von Pharmazeutika, Lebensmitteln sowie Kosmetika hat sich in den vergangenen Jahren ein zunehmender Trend hin zu Edukten natürlichen Ursprungs ausgebildet. Anhaltendes Wachstum mit zum Teil zweistelligen jährlichen Wachstumsraten wurde für diese pflanzlich basierten Produkte prognostiziert. Die heute existierenden Prozesse zur Herstellung solcher pflanzlichen Produkte sind dabei nur in Ausnahmefällen wissenschaftlich fundiert und damit wirtschaftlich ausgelegt. Überwiegend sind die Prozesse auf Basis empirischer Untersuchungen und auf unzureichender Wissensbasis entstanden. Weder eine systematische Vorgehensweise zur Prozessauslegung noch das Verständnis der Berücksichtigung botanischer Aspekte lag in den vergangenen Jahren im industriellen Umfeld vor. Die Nachfrage nach einer Methodik zur wirtschaftlich optimalen Entwicklung solcher Prozesse resultiert hieraus. In dieser Arbeit ist daher eine methodische Vorgehensweise erarbeitet und diskutiert, anhand welcher zukünftig Gesamtprozesse bereits in frühen Prozessphasen wirtschaftlich optimal ausgelegt werden können. Aufgrund der Komplexität der Prozesse ist eine solche Prozessentwicklung lediglich mit Hilfe von (physikochemischen) Modellen möglich. Die Feststoffextraktion sowie die Grundoperationen der anschließenden Aufreinigungsstrategie sind modellbasiert abgebildet und die verwendeten Modellparameter bestimmt. Physikochemische, thermodynamische und botanische Vorgänge werden hierüber untersuchbar und lassen sich somit bei der Auslegung berücksichtigen. Neben diesen verfahrenstechnischen Parametern sind zudem die regulatorischen Rahmenbedingungen dargestellt sowie ihr Einfluss bei der Prozessauslegung erläutert. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf weitere botanische Stoffsysteme ist diskutiert.