ßカロチン粉の抽出方法は何ですか?

-カロテン is one of the carotenoids and an orange-yellow fat-soluble compound. It is the most common and stable natural pigment in nature and is widely found in various plants, algae, fungi and bacteria. Extensive experiments have proven that β-carotene is an antioxidant, has detoxifying properties, and is an essential nutrient for maintaining good health. It has a significant effect in preventing cancer, cardiovascular disease, cataracts, and oxidation, and can prevent many degenerative diseases caused by aging and senility.

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てβの開発・利用-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

Beta-carotene is a tetraterpene compound with multiple isomers. Its molecular formula is C40H56 and relative molecular mass is 535.88. It often coexists with chlorophyll in plants and algae[2]. Beta-carotene is a shiny, dark red to dark red, oblique hexahedron, plate-like microcrystal or crystalline powder with a slight peculiar or foreign odor. It is unstable in the presence of oxygen, heat and light, but stable in weak alkalis. It is insoluble in water, propylene glycol, glycerin, acids and alkalis, but soluble in carbon dioxide, benzene, chloroform, hexane and vegetable oil, and almost insoluble in methanol and ethanol. This property can be used to select a suitable extraction solvent to extract β-carotene from plants.

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]。

Supercritical CO2 extraction is not only suitable for plants, but also for fungi. For example, Wang S.L. et al. used supercritical CO2 extraction to extract β-carotene from red yeast, The results showed that after the red yeast was broken down by acid-heat treatment, the extraction rate could reach 0.83% under the optimal extraction conditions determined: extraction pressure 30MPa, temperature 40°C, CO2 flow rate 20kg/h, extraction time 90min[4].

Supercritical fluid extraction has the advantages of no solvent residue, no pollution, and low extraction costs. It also avoids denaturation of the extract at high temperatures, and has a fast heat transfer rate, easy temperature control, and is currently a more ideal method for β-carotene extraction.

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の利点を高効率や省エネに備えていい選択节约溶剤高製品、设备が简単ないい再生能力する。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、張延ら、抽出する抽出に使う溶媒β-carotene白い蓮の花。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. After exploring the effects of extraction agent, temperature, time, and solid-liquid ratio on the β-carotene extraction rate, they found that the optimal extraction process conditions for β-carotene extraction from dried spirulina powder were as follows: using ethyl acetate as the extraction agent, a solid-liquid ratio of 1:10 (mg/mL), and a constant temperature treatment at 65 °C for 6 h. The extraction rate was 0.85 mg/g [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、有機溶剤方法を最も多く用いる抽出自然β-carotene、依然として問題は残っているが、ソースの原材料や時代遅れ抽出技術する内容を重金属の高レベルと重大な害による人体有機溶剤の中の化学ですのカスをこのため、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、βの抽出・浄化と-caroteneが重要になってきます。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抽出の目标値を作る用β-caroteneと純潔の高度だ。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 in food additives, medical care, cosmetics and other fields has been increasing. The current task is to find some suitable methods for large-scale industrial production to meet people&#s需要が39β-carotene。、一概にの発展に注力するβ-carotene-related製品に関する研究も強化にながら安全性は適用範囲の拡大ています。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。