| AutorIn | | Name: | DI.(FH) DIPL.-UMW.DR. Ulf Jens Schubert | 1.Beurteilende(r)| Name: | Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Senad Novalin | | Herkunftsbetrieb: | | | Arbeit | | Typ der Arbeit: | Dissertation | | Sprache der Arbeit: | Deutsch | | Titel der Arbeit in Originalsprache: | GEWINNUNG SEKUNDÄRER PFLANZENWIRKSTOFFE MITTELS MEMBRANVERFAHREN UND CHROMATOGRAPHIE | | Titel der Arbeit in deutsch: | GEWINNUNG SEKUNDÄRER PFLANZENWIRKSTOFFE MITTELS MEMBRANVERFAHREN UND CHROMATOGRAPHIE | | Titel der Arbeit in englisch: | Recovery of secondary plant compounds utilizing membrane processes and chromatography | | Publikationsmonat: | 03.2008 | | Seitenanzahl: | 203 | | Volltext | | Volltext der Arbeit: | Volltext der Arbeit im PDF-Format laden | | Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur | | AC-Nummer: | AC05037256 | | Abstract | | Abstract in Deutsch: | Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Isolierung und Gewinnung von sekundären Pflanzenstoffen (Polyphenolen) aus Byproducts der Lebensmittelindustrie. Dabei wurde eine neue Trennstrategie, bestehend aus Vorreinigung und -fraktionierung mittels Membranverfahren in Kombination mit präparativer Chromatographie, vorgeschlagen und untersucht. Als repräsentative Rohstoffe dienten in erster Linie Wein- und Apfeltrester. Darüber hinaus wurde ermittelt, ob Rotklee, Okara und Biertreber als alternative Rohstoffquellen geeignet sind. Im ersten Teil der Arbeit wurden Extraktionsversuche durchgeführt und das Verfahren teilweise optimiert (Prozessparameter: 2-Stufenextraktion, EtOH/Wasser 20/80 (v/v), Feststoff/Flüssigkeits-Verhältnis 1:4, 50 °C, 2 h). Im zweiten Abschnitt wurden zunächst Versuche mit keramischen Membranen durchgeführt, wobei vor allem die Permeatleistung und das Rückhalteverhalten in Abhängigkeit von der Porengröße (NMWC 1, 3, 5, 8 und 15 kDa) und der Überströmgeschwindigkeit (3, 4,5 und 6 m/s) untersucht wurden. In weiterer Folge stand die Leistungsfähigkeit und das Rückhaltevermögen organischer Flachmembranen (NMWC 10, 4, 1, 0,3 und 0,2 kDa) im Vordergrund des Interesses. Es zeigt sich, dass erwartungsgemäß mittels Membranen eine teilweise Fraktionierung möglich ist, wobei die Membrandeckschicht die Rückhalteeigenschaften maßgeblich beeinflusst. Die präparative Chromatographie wurde mit Scout-Säulen (6,5x300 mm), C18-Harzen (YMC, ODS-A 50 µm) und Ethanol/Wasser-Eluenten untersucht und entwickelt. Aus praktischer Sicht ist die Gewinnung einzelner Polyphenole mittels Chromatographie kaum möglich. Ein Hybridverfahren bestehend aus Nanofiltration/Chromatographie kann geeignet und vorteilhaft sein, um sekundäre Pflanzenstoffe im industriellen Maßstab zu gewinnen. | | Abstract in Englisch: | This work deals with the isolation and recovery of secondary phytochemicals (polyphenols) from by-products of the food industry. A new separation strategy consisting of a preliminary purification and fractionation using membrane technology in combination with preparative chromatography was suggested and investigated. First and foremost pomace of wines and apples were chosen as representative natural resources. Additionally, by-products such as red clover, okara and draff from brewing were determined as alternative raw materials. Initially, extraction experiments were conducted and the extraction process was partly optimized (appropriate process parameters: two-step extraction, ethanol/water 20/80 (v/v), solid/liquid-ratio 1:4, 50 °C, 2 h). The second part of the work investigates the effect of pore size (NMWC 1, 3, 5, 8 and 15 kDa) on flux performance and retention behaviour in ceramic membranes. Moreover, the performance of organic membranes (NMWC 10, 4, 1, 0,3 and 0,2 kDa) was the focus of interest. As predicted, partial fractioning is possible by utilizing membranes. However, the retention properties of the membranes are highly dependent on its filtration layer. The preparative chromatography was investigated and developed by using scout-columns (6,5 x 300 mm), C 18 resins (YMC, ODS-A 50 µm) and ethanol/water-elution. From a practical point of view the isolation/recovery of single polyphenols by chromatography is unlikely. A more appropriate solution is a hybrid process consisting of nanofiltration/chromatography showing advantages in recovering secondary phytochemicals in industrial scale. | | Schlagworte | | Schlagwörter Deutsch: | sekundäre Pflanzenstoffe, Polypenole, Weintrester, Apfeltrester, Membranverfahren, präparative Chromatographie | | Schlagwörter Englisch: | secondary phytochemicals, polyphenols, wine pomace, apple pomace, membrane processes, preparative chromatography | | Sonstiges | | Signatur: | D-13319 | | Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird: | 1 | |
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