植物抽出のための最も効率的な抽出方法

高品質の植物抽出物を生成するための強力で信頼性の高い抽出セットアップをお探しですか?ここでは、超音波抽出、超臨界CO2抽出、エタノール抽出、他の中での浸軟、その利点だけでなく、欠点を含む一般的な抽出技術の比較を見つけることができます。

植物抽出物とは何ですか?

葉、花びら、花、茎、根、樹皮などの植物は、食品や飲料、栄養補助食品、治療薬や医薬品だけでなく、化粧品に使用される強力な生理活性化合物(植物化学物質)が含まれています。植物抽出物の顕著な例は、抗酸化物質、ビタミン(例えば、ビタミンA、C、E、K;ビタミンB群、タンパク質(例えば麻、大豆)、ポリフェノール、フラボノイド、テルペン、カンナビノイド(例えばCBD、CBG、THC)、オリゴ糖、および脂質(例えば亜麻種子または麻の種子からのオメガ-3s)。。
抗酸化物質は、老化、ストレス、炎症および疾患からの損傷に対する身体の細胞を防ぐ強力な防御メカニズムとして機能します。研究はまた、抗酸化物質が免疫システムエンハンサーとして貢献し、抗癌特性を示すことができることを示しています。さらに、抗酸化剤は、製品の酸化を防止し、それによって安定性と貯蔵寿命を拡張します。そのため、多くの食品や飲料、栄養補助食品、治療薬、化粧品に抗酸化物質が添加されています。抗酸化物質の非常に顕著な例は、ビタミンE(α-トコフェロール)、ビタミンC(アスコルビン酸)、β-カロテンおよびグルタチオンである。
抗酸化物質および他の生物活性化合物は、植物や藻類などの天然素材から抽出するか、人工的に合成することができます。自然の源から抽出された生理活性化合物は、より高い生物学的利用能、生物学的アクセス性を示し、それによって効力を増加させる。そのため、天然に抽出された植物化学物質の高品質サプリメントで使用されます。

植物から高品質抽出物を抽出

原料(植物材料)だけでなく、高品質の植物抽出物は不可欠ですが、また、適用される抽出技術が不可欠です。植物抽出物は温度に敏感であり、熱によって分解されます。したがって、非熱抽出方法を選択することが重要です。
抽出溶媒の選択は、抽出品質に影響を与えるもう一つの重要な要因です。ヘキサン、メタノール、ブタンなどの溶剤は、抽出物を汚染することができます。抽出後に溶媒を除去しても、微量の有毒溶媒が最終抽出物に含まれる。水、アルコール、エタノール、グリセリンまたは植物油は安全で無毒な溶媒であり、FDAによって消費が承認されています。

超音波抽出はどのように動作しますか?

超音波抽出は、超音波音響キャビテーションの動作原理に基づいており、純粋に機械的処理です。高剪断ミキサーと同様に、超音波装置はプロセス媒体中に機械的剪断力のみを生成する。超音波抽出自体は、非熱、化学薬品を含まない抽出技術です。
音響キャビテーションとは何ですか? – 音響または超音波キャビテーションは、高出力、低周波超音波が液体(溶媒)中の植物材料からなるスラリーに結合されるときに起こる。 高出力超音波は、プローブ型超音波プロセッサを介して植物スラリーに結合される。高エネルギーの超音波は液体を通って移動し、交互の高圧/低圧サイクルを作り出し、音響キャビテーションの現象をもたらす。音響または超音波キャビテーションは、非常に高い圧力差や高いせん断力などの極端な条件に局所的につながります。キャビテーション気泡が固体(粒子、植物細胞、組織など)の表面に爆発すると、マイクロジェットおよび部分間衝突は、粒子破壊、ソノポレーション(細胞壁および細胞膜の穿孔)および細胞破壊などの効果を引き起こす。さらに、液体媒体中のキャビテーション気泡の爆縮は、乱流および攪拌を生成し、細胞内部と周囲の溶媒との間の物質移動を促進する。超音波照射は、キャビテーションおよび液体ジェットによるマイクロス運動、その後の細胞壁の破壊を伴う材料中の圧縮および減圧などのその関連メカニズムをもたらすので、物質移動プロセスを強化するための非常に効率的な方法です。
原料に応じて、超音波抽出プロセスは、例えば、高いセルロース量で硬い植物細胞や材料を破壊するために、高強度を必要とするかもしれません。プローブ型超音波処理器は、衝撃キャビテーションを生成するために必要な非常に高い振幅を生成することができます。ヒールシャー超音波は、簡単に連続24/7操作で200μmの振幅を作成することができ、高性能超音波抽出器を、製造しています。さらに高い振幅のために、ヒールシャーは指定された高振幅ソトロード(プローブ)を提供しています。
加圧可能な超音波反応器およびフローセルは、キャビテーションを強化するために使用されます。圧力の増加に伴い、キャビテーションおよびキャビテーションせん断力がより破壊的になり、それによって超音波抽出効果が改善される。

超音波処理を用いて植物化学品と生理活性化合物を抽出する

超音波抽出は、植物から多種多様な生物活性化合物(いわゆる植物化学物質)を放出および分離するために使用されます。
以下のリストは、超音波抽出された植物化学物質に関する小さな概要を示しています。

• 大麻と麻からCBDと他のカンナビノイド
• テルペン
• ショウガ
• チリのカプサイシン
• コーヒー豆のカフェイン
• アルガエのアスタキサンチン
• ニンニクからアリシン
• カテキンズ(EGEC)からお茶から
• ザクロのエラギタンニン
• アーユルヴェーダハーブエキス
• タバコからのニコチン
• エッセンシャルオイル
• シトラス果皮のペクチン

超音波抽出に使用する溶媒

超音波抽出は、ほぼすべての溶媒と互換性があります。最も一般的には、エタノール、水、エタノール/水の混合、グリセリン、植物油は、これらの溶媒が消費のために安全であると考えられ、使いやすいので、植物から生理活性化合物の抽出に使用されます。
超音波抽出に使用される溶媒の詳細をお読みください!

超音波エタノール抽出の利点

エタノールは、その安全性(FDA承認の消費)、その有効性、および幅広いソルベンシーのために超音波抽出で最も一般的に使用される溶媒の一つです。超音波エタノール抽出は、コスト効率、線形スケーラビリティ、シンプルさ、安全性を備えた他の溶媒やその他の抽出技術を上回ります。
溶媒としてのエタノールの優れた有効性は、炭化水素の尾と単一のヒドロキシル基のその化学組成にリンクされています。この化学組成は、エタノールを溶解し、物質の非常に広いスペクトルを抽出することができます, ポリフェノールから, フラボノイド, テルペン, カンナビノイド, 脂質 (油).
例えば、カンナビノイドの超音波エタノール抽出は、冬(脱蝋)を必要とせず、ワックスを除去するためにCO2抽出などの他の抽出方法で必要なステップである。

エタノール抽出は、エタノール温度によって異なる効果を発揮する。加熱エタノールは、しばしばフルスペクトル抽出物を製造するために使用され、その側近効果のために評価される。一方、氷冷エタノールは、ハーブまたは大麻留出物を製造するために好適に使用される。氷冷エタノール中での抽出は、その後の濾過を必要としない。超音波抽出は非熱処理であるため、高温/温水または冷却/氷冷エタノールで使用できます。ジャケット付き超音波反応器は、処理中に所望の処理温度を維持するのに役立ちます。超音波装置のデジタル制御およびスマートソフトウェアは、プラグ可能な温度センサを介して処理温度を監視し、媒体の温度が特定の範囲から外れたときに抽出処理を停止または一時停止するようにプログラムすることができます。

最も効率的な超音波抽出装置を購入

ヒールシャー超音波の高性能抽出システムは、小さなラボサイズ、中規模のパイロットスケールから1時間あたり数トンの完全工業生産まで、あらゆる規模で利用可能です。スループットに応じて、ヒールシャー超音波抽出器は、バッチまたは連続インラインモードで使用することができます。ヒールシャー超音波処理器は、任意の溶媒と組み合わせて使用することができるように、溶媒の選択は、あなた次第です。すべての超音波抽出装置は、操作が簡単で安全です。あなたの原料、プロセス容量および出力ターゲットに従って、ヒールシャーはあなたに最も適した超音波処理器を提供しています。
超音波抽出プロセスは、原料、溶媒、およびスループットの影響を受けます。さまざまなサイズや形状のソノトロード(プローブ)、ブースターホーン、様々なボリュームとジオメトリを持つフローセル、プラグ可能な温度および圧力センサー、および他の多くのガジェットなど、抽出プロセスのための理想的な超音波セットアップを組み立てるために利用可能です。
プロセス制御は、再現性のある結果を得るために重要です。したがって、すべてのデジタルモデルにはインテリジェントなソフトウェアが搭載されており、抽出パラメータを調整、監視、改訂することができます。振幅、超音波処理時間、デューティサイクルを正確に制御するため、優れた収率と最高の抽出品質などの最適なプロセス結果を達成することができます。超音波処理プロセスの自動データ記録は、プロセス標準化と再現性/再現性のための基盤であり、グッド・マニュファクチャリング・プラクティス(GMP)に必要です。

下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます：

文献 / 参考文献