ßカロチン粉の抽出方法は何ですか?

β-カロチン(beta-carotene)はカロテノイドの1つで、橙黄色の脂溶性化合物である。天然で最も一般的で安定した天然色素であり、様々な植物、藻類、真菌、細菌に広く見られます。幅広い実験個性と集合β-caroteneは抗酸化物質として作用し、、をあらわし、健康維持に必要不可欠な栄養素でも良好だ。がん、心血管疾患、白内障、酸化の予防に大きな効果があり、加齢や老衰による多くの変性疾患を予防することができます。

また、β-carotene肯定的な影响を残し成長動物。体内の生理代謝で生成されるフリーラジカルを予防・除去することができ、酸素フリーラジカルの最強の「敵」です。

β-カロチンは、天然植物に豊富に含まれています。その抗酸化と着色機能は、医学、食品、化粧品などの分野で広く使用されており、人間の健康に大きな意味を持っています。近年、ベータカロチンの健康・医薬機能の向上や、天然食品添加物の需要拡大に伴い、ベータカロチンの需要が前年比で増加しています[1]。当论文はお间か物理化学绍介の領地と生物活动β-carotene、研究ホットスポットと开発動向を集中的に研究して様々な抽出程を、参考に提供を目指し开発と利用すれば、企业のβ-carotene資源。

1から物理化学β-carotene

1。1物理的および化学的性質

β-カロテン(beta-carotene)はテトラテルペン化合物であるたくさん異性体が付いてた分子式はc40h56、相対分子量は535.88である。植物や藻類ではクロロフィルと共存していることが多い[2]。β-カロチンは、光沢のある濃い赤色から濃い赤色、斜めの六面体、板状の微小結晶または結晶性粉末であり、わずかな独特または異臭がある。酸素、熱、光の存在下では不安定であるが、弱アルカリ下では安定である。水、プロピレングリコール、グリセリン、酸、アルカリには不溶ですが、二酸化炭素、ベンゼン、クロロホルム、ヘキサン、植物油には可溶で、メタノールおよびエタノールにはほとんど溶けません。この性质を利用βを抽出するのに適当な抽出溶剤を選択する植物から-carotene。

2抽出β-carotene

共通の抽出法β-carotene CO2超臨界抽出、超音波の抽出、microwave-assisted抽出、有機溶剤抽出高性能液体クロマトグラフなど

2.1超臨界co2抽出

超臨界co2抽出法は、最も一般的な超臨界流体抽出法である。特定の条件下でのco2の優れた溶解性を利用して、物質を分離・抽出・濃縮する技術で、他の技術にはない利点があります。超臨界流体の抽出・分離プロセスの原理は、超臨界流体が脂肪酸、アルカロイド、エーテル、顔料などの物質に特殊な溶解作用を持つことです。このプロセスでは、超臨界流体の溶解度と密度の関係、すなわち、超臨界流体の溶解度に対する圧力と温度の影響を利用する。これは、高効率と高収率が特徴です。

超臨界co2抽出は、無毒・無公害の新しい分離精製技術です。食品や製薬業界で広く使用されています。例えば、相手と柳Yingfen抽出実験に成功β-carotene CO2超臨界抽出塩藻パウダー系である。その結果、抽出圧力と温度が高いほど、抽出速度が高いことが分かった。プロセス条件は、動作圧力35 mpa、温度50°cであった。このような状況のなか、β-carotene抽出率は90%以上、この内容は14.4%[3]。

超臨界co2抽出法は植物だけでなく、真菌にも適しています。例えば、王S.L.ら超臨界CO2抽出βを抽出する『赤酵母-carotene、その結果、レッド酵母」発生以来受けacid-heatの働きによって分解されレベルの抽出率の届く最適な抽出条件の下で0.83%決定:抽出圧力30MPa温度40°C CO2流量が20 kg / h抽出時間90minていた[4]。

超臨界流体抽出は、溶媒残渣がなく、汚染がなく、抽出コストが低いという利点があります。また、高温での抽出物の変性を回避し、熱伝達速度が速く、温度管理が容易で、現在ではより理想的な方法となっていますβ-carotene抽出.

2.2超音波抽出

超音波抽出は、近年登場している省エネルギーで効率的な抽出方法です。抽出に超音波溶媒を使用する。超音波作用中の超音波エネルギー伝達によって生成される正圧と負圧の交互のサイクルの助けを借りて、溶媒とサンプルの間にキャビテーションが発生します。同時に、超音波の特殊な機能は、粉砕、撹拌など、植物の細胞壁を破壊し、溶媒が抽出媒体を貫通し、細胞に入って目的の生成物を抽出することができます。抽出がフィルタリングされ、centrifuged集中ディザイア(减圧)」でついに乾燥化して原油を得るβ-caroteneエキスを配合。

超音波による抽出は、広く研究されている抽出プロセスです。例えば、燉雄、らultrasonic-assisted抽出βを抽出する-caroteneニンジンから確定し内容も評価指数にHPLCを用い。均一な実験によって得られた最適なプロセスは、超音波出力60%、液対固体比15:1、抽出時間60分、抽出温度40°c、抽出回数3回であった[5]。が、抽出の时间が短くUltrasonic-enhanced抽出特徴、高い収益率を上げたそして必要で暖房がない大変適しとなる保健のβの抽出-carotene。

例えば、Zhaoyu ultrasonic-assistedの智ら最適化を進める抽出小麦からカロチノイド色素珠心胚実生や分離していて使用するために、酸化マグネシウム・交換列浄化β-carotene。勾配が溶出するための高性能用液体クロマトグラフは分離と大量濃度決定がβ-caroteneと内容いずれ浄化過程。その結果、最適プロセスパラメータ小麦由来のカロチノイド色素がultrasonic-assisted抽出さの苗はliquid-to-liquid比率(g / mL基準)1時50分、石油エーテル:アセトン95:5 5代目)(/ v、300 Wの超音波電力抽出時間50分、常温で3抽出していて、β-carotene 4.86 mg / g[6]の内容を盛り込んでいる。

超音波補助法は、抽出効率が高く、抽出温度が低く、適用範囲が広いという利点があります。得られる原油は不純物が少なく、有効成分の分離・精製が容易である。近年、超音波アシスト法の研究のホットスポットは、主にプロセス条件の最適化に焦点を当てています。高性能液体クロマトグラフィーや超音波エタノールマイクロ波などの他の方法と組み合わせると、より良い結果が得られます。しかし、これに関する研究報告は多くなく、研究者の注目を集めるはずです。のサイクル手軽な操作が短いためultrasound-assistedβを抽出する-carotene、抽出率が高くなる。そこで、おでんはたいへん有効なアプローチを抽出するとしてβ-carotene、広く使われている事業者近年。

2.3マイクロ波による抽出法

マイクロ波の作用によって発生する高周波電磁波は、溶媒への抽出物の拡散速度を加速する。同時に、高エネルギーマイクロ波は、細胞内の温度を急速に上昇させ、分子の熱運動を増加させ、細胞の内圧を細胞壁が耐えられる最大の負圧まで上昇させます。細胞が大量に分解し、細胞内の有効成分が細胞から放出されます。また、電子レンジと発生した电磁波フィールド拡散の加速β-caroteneヲ乗取リ玉外収益率を高めた。

急速加熱、簡単な操作、低エネルギー消費、溶剤の節約という利点のため、マイクロ波抽出は天然物の抽出に適しています。王英ら酢酸エチルの混合物と絶対的抽出溶媒にエタノールエキスβ-caroteneニンジンからマイクロ波協力およびliquid-to-solid比率の効果を調査し、マイクロ波抽出率力およびマイクロ波時じゃ。その結果、最適プロセス条件β-carotene抽出のliquid-to-solid比率では(g / mL)、電子レンジで40 s皿電力出力が400 W。最適な条件下では、抽出率は47.8%に達する[7]。陳雷らmicrowave-assisted抽出を使って抽出β-caroteneクコから、監視し、を抽出する溶媒突き放すβ-carotene、大政奉還マイクロ波抽出を調べたのか、抽出当時もsolid-liquid比率を果たし、温度抽出β-carotene抽出率ですその結果、最適過程マイクロ波βを抽出する-caroteneは:マイクロ波電力400W、80時間温度25℃、solid-liquid比15。このような状況のなかで、βの抽出率-caroteneは0.55%できます。[8]

マイクロ波βを抽出する-carotene省エネ、高効率、良好な選択性、溶剤の節約、高い製品品質、良好な再現性、簡単な設備の利点を持っています。しかし、マイクロ波による抽出には、制御できない温度上昇という致命的な欠点があります。正しく操作されていないをβ-caroteneが劣化する。したがって、マイクロ波抽出には運転、特に温度の厳密な制御が必要です。自動制御技術の発展に伴い、マイクロ波反応器の温度制御性能が一定程度向上し、マイクロ波抽出は各種物質の抽出に利用されることが増えている。

2.4有機溶媒抽出法

有機溶媒抽出法は、主に原料の抽出成分の極性の違いと共存不純物の物理化学的性質に基づいて、likeはlikeを溶解する原理に基づいています。原料に有機溶剤を添加することで、有効成分が原料の表面や組織内から溶剤に移動することが可能となります。一般的に水溶性顔料、多糖類などの抽出に使用され、広く使用されています。

溶媒抽出の最も効果的な特徴は、likeの溶解の原理を利用して有効成分を移動させることである。例えば、zhang yanらは溶媒抽出を用いた抽出β-carotene白蓮の花の粉末から。単因子実験と直交実験を用いて、抽出時間、抽出溶媒、抽出温度、液体と物質の比率、抽出回数などが抽出速度に与える影響を調べた。その結果、最適抽出条件β-caroteneから白い蓮の花を以下のようになっていた。酢酸エチル有機抽出溶剤として抽出時間180min、45℃、万遍liquid-to-solid比率混ざり抽出の2倍、β-carotene抽出率679.864ug / g[9]。

例えば、wang haiying et al。抽出β-carotene藻から。使われなくなったばかりの抽出エージェントの相乗効果で、を探検温度、、とsolid-liquid比率β-carotene抽出率彼らは最適な抽出後の条件探し,β抽出-carotene干しスピルリナ粉抽出剤に酢酸エチルを用い,固液比1:10 (mg/ ml), 65°cで6時間の一定温度処理を行い,抽出速度は0.85 mg/gであった[10]。

有機溶媒抽出法は操作が簡単でコストも低いが、抽出速度は比較的低い。現在、抽出には主に有機溶媒法が用いられている自然β-caroteneしかし、原材料の供給源、時代遅れの抽出技術、重金属含有量の高レベル、有機溶媒の残留物によって引き起こされる人体への深刻な害などの問題があります。このため、経済効率が低く、大量生産が困難になります。

高性能液体クロマトグラフィー(英:high-performance liquid chromatography)は、液体移動相と高圧注入システムを用いたクロマトグラフィーの重要な一分野である。固定相を含むクロマトグラフィカルカラムに、極性の異なる単一溶媒や比率の異なる混合溶媒の移動相、緩衝液などを高圧注入ポンプで注入します。サンプルは注入バルブから注入され、移動相によりカラムに運ばれます。カラム内の成分が分離された後、順番に検出器に入って検出することで、サンプルの分析が達成されます。しかし、操作が複雑で分析コストが高いため、液体クロマトグラフの購入と維持には多額の費用がかかります。したがって、この方法は工業生産ではほとんど使用されません。

3. 展望

誰もが自分の健康を重視する社会では、ベータカロチンの多くの優れた特性、特に細胞の抗酸化物質がますます顕著になってきています。医療に欠かせない原料の一つとなっています。人間にとって、ベータカロチンが豊富に含まれた製品を食べると、非常に良い抗酸化効果が得られます。したがって、抽出とβを浄化する。-carotene特に重要になってきていますマイクロ波抽出には明らかな利点があります。今後の研究の焦点は、さらなる実験的研究とプロセスの開発と推進にあるべきである。高性能液体クロマトグラフィーや超臨界co2抽出は、高コストなどの制約があり、工業生産にはまだ対応していません。しかし、超臨界co2抽出法を用いることができる生産β-carotene純度が高い。有機溶媒抽出は比較的成熟したプロセスですが、溶媒の使用量が多いことや抽出物の粘度が高いことなどの欠点があり、段階的に廃止されつつあります。

近年では、の需要β-carotene食品添加物では、医療、化粧品などの分野が増加しています。現在の課題は、人々を満たすために大規模な工業生産のためのいくつかの適切な方法を見つけることです&#s需要が39β-carotene。したがって、我々の開発に焦点を当てる必要がありますβ-carotene-related製品また、安全性に関する研究を強化し、適用範囲を拡大する。絶えず上昇するにつれては抽出・浄化技术β-caroteneはさらに力を発揮するだろう役割を果たした。

参照

【1】陳磊、候洪波、李寧寧。研究の進展β-carotene生産プロセスか[J]の概要を語った。^ a b c de f g h『日本近代史』第7巻、363 -363頁。

[2] yang yongqing, zhong siqiong, chen hongxiu, et al。果実の天然カロテノイドの研究[j]。」。food science, 2012, 33(15): 339~343。

[3] liu yingfen, xin naihong, liu hongyan, et al。アプリケーションに関する研究超臨界βのCO2抽出技術抽出-caroteneか[J]。」。innovative technology, 2011(5): 14~16。

[4] wang siliu, wu xiaozong, wang haixiang, et al。赤い酵母βを抽出する-carotene超臨界CO2手法をか[J]ました食品研究開発,2011(1),32(1):4~6。

【5】熊克、夏彦彬、劉栄。超音波拡張βを抽出する-carotene処理か[J]。2008年(平成20年):160 - 163頁。

[6] jiao yuzhi, zhai weiwei, et al。βの抽出・浄化と-carotene麦selenium-rich苗か[J]。」。food science and technology, 2011(22): 124-127。

【7】王穎、陳虎、王之偉。研究の最適化マイクロ波抽出β-caroteneか[J]。応用化学工業,2011,40(12):2160~2162。

[8] chen lei, hou hongbo, li ningning, et al。抽出考β-caroteneクコからか[J]。広東化学工業,2012,39(1):31~32。

[9] zhang yan, shi wei, wu yanyan, et al。βの最适化抽出条件の-caroteneから白い蓮の花」の粉か[J]。2011年食品発酵技术により、49(3):68-71。

[10] wang haiying, du weimin, li wen, et al。抽出考βから-caroteneスピルリナ粉か[J]あぶってかわかした。中国の食品と栄養,2010(6):64-66。