PIATTAFORMA DI RICERCA 02

EXTRAX®

Ingegneria dei processi fitochimici

Problemi che meritano un’indagine

Il materiale vegetale contiene una miscela complessa di composti. Una via di estrazione può recuperare i componenti desiderati insieme a materiale indesiderato, mentre calore, ossidazione e variabilità della fonte possono influenzare il profilo chimico risultante. Un buon risultato ottenuto su un lotto potrebbe non spiegare come si comporterà il processo con un altro.

EXTRAX® studia queste questioni di processo. Il suo obiettivo è capire come estrazione, purificazione e valutazione analitica potrebbero supportare ingredienti botanici definiti con maggiore chiarezza e decisioni produttive più consapevoli per YOHOLIFE®.

POSSIBILITÀ DI RICERCAEXTRAX®6 linee di ricerca · 24 idee

01Screening di solventi e vie di estrazione

Quali condizioni di estrazione sono adatte a una fonte botanica definita e a un profilo chimico target?

Sistemi acqua–etanolo

In che modo la composizione acqua–etanolo influisce sui composti recuperati dal materiale vegetale selezionato?

Tempo e temperatura

In che modo tempo e temperatura di estrazione sono correlati a recupero, composizione e stabilità?

Carico di materiale

In che modo il rapporto materiale/solvente influisce sul recupero e sui requisiti pratici di una via di estrazione?

Effetti della granulometria

In che modo la macinazione e la distribuzione granulometrica influiscono sulla cinetica di estrazione, sulla composizione e sulla successiva filtrazione?

02Estrazione assistita

Cosa cambia quando un metodo assistito viene confrontato con un’estrazione di riferimento appropriata?

Screening con ultrasuoni

In che modo le condizioni di sonicazione influenzano il recupero e il profilo chimico di un estratto?

Pretrattamento enzimatico

Quali variazioni di recupero e composizione seguono il trattamento assistito da pectinasi del materiale di semi d’uva?

Confronto tra metodi

Come si confrontano i metodi candidati in termini di profilo chimico, riproducibilità e fabbisogno di risorse misurato?

Tempi di pretrattamento

In che modo la dose di enzima e la durata del pretrattamento influiscono sulla successiva estrazione, rispetto a un riferimento di materiale non trattato?

03Separazione e arricchimento

Quali scelte di separazione forniscono frazioni utili tenendo conto del recupero e delle perdite di processo?

Frazionamento mediante membrane

In che modo le scelte della membrana sono correlate alla composizione e al recupero delle diverse frazioni fenoliche?

Selettività della resina

Quali approcci di adsorbimento ed eluizione meritano un confronto per arricchire un profilo target definito?

Bilancio di materia

Dove si spostano o si perdono i composti target e gli altri componenti durante le fasi di separazione?

Fouling e rigenerazione

In che modo i cicli ripetuti di filtrazione e pulizia influiscono sulla permeabilità della membrana, sul comportamento di separazione e sul recupero?

04Caratterizzazione e stabilità

Quali misurazioni rendono significativi i confronti di composizione, stabilità e processo?

Profili HPLC

Quali confronti cromatografici descrivono meglio i composti o le frazioni rilevanti per un brief di sviluppo?

Saggi UV definiti dal metodo

Che cosa misura un saggio UV selezionato e come integra le evidenze cromatografiche?

Confronti di stabilità

In che modo manipolazione, conservazione e lavorazione ripetuta influiscono sul profilo chimico misurato?

Scelta dello standard di riferimento

In che modo gli standard di riferimento e le scelte di calibrazione influenzano le concentrazioni riportate e i confronti tra metodi di saggio?

05Lavorazione attenta alle risorse

In che modo i flussi misurati di solventi, acqua, energia e residui possono orientare le scelte di processo, insieme alla composizione e al recupero dell’estratto?

Prove di recupero dei solventi

In che modo evaporazione e condensazione influiscono sulla composizione del solvente, sul recupero dei composti target e sull’idoneità a un nuovo ciclo di estrazione?

Inventario dei consumi idrici

Dove serve acqua per estrazione, separazione e pulizia, e quali opzioni di riutilizzo meritano di essere sperimentate senza compromettere la composizione o l’igiene?

Energia per unità di prodotto

Quanta energia per riscaldamento, raffreddamento ed essiccazione è necessaria per una quantità definita di estratto, quando le vie candidate vengono confrontate sulla stessa base?

Caratterizzazione dei flussi secondari

Cosa rimane nei solidi esausti e nei flussi liquidi, e quali ulteriori impieghi meritano un’indagine dopo la valutazione di composizione e idoneità?

06Riproducibilità e trasferimento di scala

Quali evidenze sarebbero necessarie per trasformare una via di estrazione promettente in un processo riproducibile su una diversa scala operativa?

Prove di processo con disegno sperimentale

Quali esperimenti fattoriali o a superficie di risposta aiutano a separare i singoli effetti operativi dalle interazioni tra composizione del solvente, temperatura e tempo?

Variabilità della materia prima

In che modo contenuto di umidità, lotto di raccolta e profilo chimico iniziale influiscono sul recupero quando si applicano le stesse condizioni di lavorazione?

Miscelazione dipendente dalla scala

In che modo la geometria del recipiente, l’agitazione e il tempo di permanenza influiscono sul trasferimento di massa e sulla distribuzione della temperatura al variare della scala di lavorazione?

Finestre operative di processo

Quali criteri misurati di composizione, recupero e risorse potrebbero definire intervalli operativi utili per prove ripetute e per il successivo sviluppo del processo?

Questi sono possibili punti di partenza per l’esplorazione. Accogliamo ulteriori idee, domande di ricerca e prospettive dal mondo accademico e industriale.
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Esplora le possibilità

Apri la piattaforma, scegli una linea di ricerca, quindi espandi un’idea per esplorare la domanda che la sottende. Sono possibilità di indagine, plasmate dalle evidenze e dalla collaborazione.

Un esempio di ricerca

PERCORSO DI RICERCA INTERATTIVO

Seleziona una fase per esaminare l’approccio, la domanda e le evidenze che potrebbero orientare il passo successivo.

01Definizione del materiale e dell’obiettivoEsplora questa fase

Approccio di ricerca: Caratterizzare il materiale di semi d’uva selezionato e definire il profilo target, i criteri di confronto e l’approccio analitico.
Domanda da approfondire: Quali caratteristiche dei semi d’uva e quali composti target dovrebbero definire il confronto iniziale tra processi?
Evidenze per il passo successivo: La caratterizzazione della fonte, un profilo chimico di partenza e criteri analitici esplicitati fornirebbero una base coerente per confrontare le vie di estrazione.

Fase successiva · Screening delle condizioni di estrazione

02Screening delle condizioni di estrazioneEsplora questa fase

Approccio di ricerca: Confrontare condizioni acqua–etanolo, inclusi tempo, temperatura e carico di materiale, rispetto al profilo target definito.
Domanda da approfondire: In che modo composizione del solvente, tempo, temperatura e carico di materiale influiscono sul recupero e sul profilo target?
Evidenze per il passo successivo: Misurazioni comparative di composizione e recupero in condizioni di estrazione documentate aiuterebbero a individuare i candidati per ulteriori confronti tra vie di estrazione.

Fase successiva · Confronto tra vie assistite

03Confronto tra vie assistiteEsplora questa fase

Approccio di ricerca: Valutare candidati assistiti da ultrasuoni o enzimi rispetto a un riferimento, monitorando recupero, variazioni del profilo e requisiti di lavorazione.
Domanda da approfondire: Una via assistita offre una differenza utile rispetto al riferimento senza introdurre variazioni del profilo o esigenze di lavorazione inaccettabili?
Evidenze per il passo successivo: Confronti con un riferimento corrispondente su recupero, composizione e requisiti di lavorazione mostrerebbero se un candidato assistito merita ulteriori indagini.

Fase successiva · Valutazione delle scelte di separazione

04Valutazione delle scelte di separazioneEsplora questa fase

Approccio di ricerca: Confrontare, ove opportuno, approcci a membrana o a resina; caratterizzare le frazioni ottenute e tenere conto delle perdite di materiale.
Domanda da approfondire: Quale approccio di separazione fornisce una frazione target utile, tenendo conto dei composti persi in altri punti del processo?
Evidenze per il passo successivo: I profili delle frazioni e i bilanci di materia chiarirebbero separatamente arricchimento e recupero, prima di selezionare i preparati per la valutazione analitica.

Fase successiva · Verifica di composizione e stabilità

05Verifica di composizione e stabilitàEsplora questa fase

Approccio di ricerca: Utilizzare profili HPLC idonei e saggi complementari per valutare composizione, ripetibilità e stabilità in condizioni definite.
Domanda da approfondire: Con quale costanza il preparato selezionato riesce a mantenere la composizione misurata in condizioni definite di manipolazione e conservazione?
Evidenze per il passo successivo: Profili HPLC definiti dal metodo, saggi complementari e confronti ripetuti di stabilità indicherebbero quali preparati meritano ulteriori studi di processo.

Fase successiva · Esame della fattibilità del processo

06Esame della fattibilità del processoEsplora questa fase

Approccio di ricerca: Valutare recupero, fabbisogno di risorse e riproducibilità per individuare ulteriori prove e vincoli rilevanti per lo sviluppo produttivo.
Domanda da approfondire: Quali vincoli andrebbero risolti prima di considerare questa via per una prova di produzione?
Evidenze per il passo successivo: Confronti sull’intero processo relativi a recupero, ripetibilità e fabbisogno di solventi, acqua ed energia identificherebbero le questioni di fattibilità e le prove successive giustificate.

Rivedi le evidenze · affina la linea di ricerca

Percorso di ricerca concettuale. I metodi candidati sono alternative da confrontare; non tutti i passaggi sono necessari per ogni via. Recupero, arricchimento e purezza sono proprietà distinte e dipendenti dal metodo.

PolyEX®

PolyEX® è un esempio di pipeline di ricerca all’interno di EXTRAX®, che studia la lavorazione dei polifenoli dei semi d’uva. Il percorso proposto collega la caratterizzazione della fonte ai confronti tra metodi di estrazione, alla separazione e alla valutazione analitica. Si chiede come siano correlati arricchimento, recupero e composizione, e quali evidenze siano necessarie prima di valutare un futuro processo di produzione per YOHOLIFE®.

Percorso di ricerca concettuale. I metodi candidati sono alternative da confrontare; non tutti i passaggi sono necessari per ogni via. Recupero, arricchimento e purezza sono proprietà distinte e dipendenti dal metodo.

Valore potenziale per l’industria e la società

Comprendere un processo significa capire cosa recupera, cosa modifica e cosa lascia dietro di sé. EXTRAX® esplora come queste conoscenze possano favorire un uso più ponderato del materiale botanico e uno sviluppo più chiaro degli ingredienti.

Opportunità di impiego dei materiali. I confronti di recupero e selettività possono individuare dove si perdono le materie prime vegetali o dove vale la pena approfondire la ricerca sulla lavorazione.
Specifiche significative. Metodi analitici adeguati e standard di riferimento dichiarati aiutano ricercatori e formulatori a interpretare la composizione.
Evidenze per scelte responsabili. Gli studi sul bilancio delle risorse e dei materiali forniscono una base per confrontare processi completi, compresi i requisiti di solventi, acqua ed energia.
Sviluppo tecnologico per YOHOLIFE®. I risultati documentati possono orientare le prove di produzione, le questioni di scale-up e la valutazione delle applicazioni.

Dall’esplorazione a un processo futuro

Un programma futuro definirebbe il materiale di partenza, il profilo target e il metodo analitico prima di confrontare le possibili vie. I risultati di composizione, recupero e stabilità orienterebbero il perfezionamento tecnico. Le evidenze di un limite sarebbero utili quanto quelle a sostegno dell’approccio proposto.

Il passaggio verso la produzione richiederebbe una valutazione della riproducibilità, prove pratiche di processo e l’analisi dei vincoli di scale-up. EXTRAX® ha lo scopo di fornire a YOHOLIFE® le conoscenze necessarie a prendere tali decisioni e a esplorare se una via sperimentale abbia un ruolo industriale utile.

Esploriamo insieme

Accogliamo idee da ricercatori nel campo dell’estrazione, specialisti della separazione, ricercatori in ambito analitico e partner industriali. Porta una domanda di processo, una proposta di confronto o una sfida di misurazione, indicando la fonte botanica, il profilo target e le evidenze disponibili.

La ricerca sulla variabilità delle fonti può intrecciarsi anche con GENORA®.

Proponi una collaborazione di ricerca con EXTRAX®