Растительные экстракты применяются в производстве нутрицевтических ингредиентов, пищевых добавок, функциональных напитков и других продуктов на основе растительного сырья. После экстракции производитель получает жидкий раствор или концентрат, содержащий различные растворимые компоненты растений.

Для дальнейшего производства такой концентрат может потребоваться перевести в сухую форму.

Сублимационная сушка растительных экстрактов позволяет получать сухие концентраты и порошки путем удаления замороженной воды в вакууме. При правильно разработанном процессе эта технология может быть полезна для обработки составов, содержащих компоненты, чувствительные к нагреванию.

При этом качество готового экстракта зависит не только от лиофилизатора, но и от исходного сырья, экстракции, концентрации, состава продукта и условий хранения.

Какие растительные экстракты можно сушить методом лиофилизации?

Технология может применяться к различным растительным концентратам, включая экстракты:

• эхинацеи (Echinacea);

• женьшеня (Panax ginseng);

• мяты перечной (Mentha × piperita);

• ромашки (Matricaria chamomilla);

• гинкго (Ginkgo biloba);

• зеленого чая (Camellia sinensis).

Для каждого экстракта необходимо учитывать химический состав, концентрацию сухих веществ и особенности замораживания.

Например, высокое содержание сахаров или других низкомолекулярных веществ может влиять на физическую стабильность замороженного концентрата и структуру готового порошка.

Поэтому одинаковые параметры сушки не следует автоматически применять ко всем растительным экстрактам.

Почему растительные экстракты подвергают сублимационной сушке?

Одной из основных задач является получение продукта с требуемой остаточной влажностью и характеристиками для последующего использования.

Сублимационная сушка позволяет удалять воду преимущественно через переход льда непосредственно в водяной пар.

Для некоторых термочувствительных растительных компонентов такой подход может быть полезен по сравнению с обработкой при более высоких температурах.

Кроме того, после удаления льда формируется пористая структура сухого материала. В зависимости от состава и условий обработки продукт может быть представлен в виде сухих пластин, гранул или порошка.

Однако лиофилизация не гарантирует сохранения всех активных или ароматических веществ. Результат должен подтверждаться испытаниями конкретного экстракта.

Основные этапы производства сухих растительных экстрактов

1. Подготовка и концентрация

Растительное сырье подвергается экстракции с применением подходящей технологии. После отделения нерастворимых частиц полученный раствор при необходимости концентрируют.

Для последующей лиофилизации необходимо учитывать содержание сухих веществ, состав растворителя и физические свойства концентрата.

Если при экстракции применялись растворители, отличные от воды, их остаточное содержание и совместимость с оборудованием требуют отдельной инженерной оценки.

2. Замораживание экстракта

Подготовленный концентрат распределяется по лоткам или подходящим контейнерам и замораживается.

Условия замораживания влияют на формирование льда и структуру концентрата.

Для составов с высоким содержанием растворенных веществ может потребоваться предварительная разработка рецептуры и температурного режима.

3. Первичная сушка

Замороженный материал помещается в условия пониженного давления.

При контролируемом подводе тепла лед сублимирует, а водяной пар поступает к конденсатору, где осаждается на охлажденных поверхностях.

Температуру полок и давление необходимо согласовывать с допустимыми условиями конкретного растительного экстракта.

4. Вторичная сушка

После удаления основной части льда проводится дополнительное удаление связанной и остаточной влаги.

Режим вторичной сушки выбирается с учетом состава экстракта и требований к готовому материалу.

5. Получение порошка и упаковка

Высушенный материал может измельчаться или подвергаться другой предусмотренной обработке.

Поскольку некоторые растительные порошки способны поглощать влагу из воздуха, условия выгрузки и упаковки необходимо учитывать заранее.

Почему не каждый растительный экстракт легко превращается в порошок?

Растительные концентраты могут содержать сахара, органические кислоты, полифенолы и другие соединения.

Состав влияет на вязкость исходного концентрата, замораживание и поведение материала во время сушки.

Для некоторых экстрактов характерны липкость, уплотнение или потеря требуемой структуры.

В отдельных рецептурах применяются вспомогательные компоненты, например мальтодекстрин или инулин. Их использование должно соответствовать назначению продукта и допустимому составу ингредиентов.

Исследование Plaskova и соавторов, опубликованное в журнале Foods в 2026 году, сравнивало сублимационную и распылительную сушку нескольких растительных экстрактов с различными вспомогательными компонентами. Результаты показали, что свойства порошков зависят как от способа сушки, так и от растительной матрицы и состава рецептуры.

Это подтверждает необходимость оценивать технологию на конкретном продукте.

Источник: Powdered Herbal Extracts by Freeze and Spray Drying: Formulation Design, Processing, and Physicochemical and Antiglycation Properties. DOI: 10.3390/foods15193371.

Как подобрать промышленный лиофилизатор для растительных экстрактов?

При выборе оборудования необходимо определить характеристики исходного концентрата и требования к готовому продукту.

Особое значение имеют следующие параметры.

Полезная площадь полок. Она определяет возможности размещения лотков с экстрактом при установленной толщине слоя.

Температурное управление. Система должна обеспечивать предусмотренные режимы охлаждения и нагрева с учетом характеристик продукта.

Стабильность вакуума. Рабочее давление должно поддерживаться в соответствии с технологической программой.

Конденсатор. Его вместимость по льду и способность улавливать пар должны соответствовать расчетному количеству удаляемой воды.

Регистрация параметров. Сохранение технологических программ и рабочих данных помогает контролировать выполнение заданных условий при повторных партиях.

Для промышленного проекта также учитываются способ загрузки, требования к очистке, материалы контактирующих поверхностей и организация дальнейшей переработки сухого экстракта.

Промышленные решения TOFFON для растительных экстрактов

TOFFON предлагает лабораторные, пилотные и промышленные сублимационные сушилки для пищевых, нутрицевтических и других производственных задач.

Для проектов с растительными концентратами оборудование может разрабатываться с учетом:

• характеристик исходного экстракта;

• массы загрузки одной партии;

• площади и конструкции полок;

• расположения лотков;

• температурного режима;

• холодильной и вакуумной систем;

• производительности конденсатора;

• требований к очистке и управлению;

• планируемого объема промышленного производства.

При необходимости TOFFON предлагает индивидуальные размеры оборудования и решения для интеграции с производственными линиями.

TOFFON — оборудование для производства сухих растительных экстрактов

Промышленная сублимационная сушка растительных экстрактов требует согласования состава продукта, температурных условий, способов загрузки и характеристик оборудования.

Для производителей нутрицевтических ингредиентов важно не просто удалить воду, но и получить продукт с требуемыми физическими и качественными характеристиками.

TOFFON предлагает сублимационные сушилки и индивидуальные производственные решения, ориентированные на контролируемую обработку растительных экстрактов, воспроизводимость технологических параметров и задачи промышленного производства.

• Предыдущий материал: Конструкция полок промышленной сублимационной сушилки для разных продуктов
• Следующий материал: Промышленные сублимационные сушилки TOFFON: оборудование для крупных пищевых производств