マンゴーピールのポリフェノール – 抽出方法が重要な理由

公開日: 2024-02-28

より健康的な生活を求めて、科学者たちは常に新しい生態学的資源と、天然資源から有益な化合物を抽出するための効率的な方法を探求しています。マンゴーの皮などの果物の副産物などの食品廃棄物はポリフェノールが豊富で、高品質のフェノール化合物を得るためのソースとして使用されます。近年注目されているのが、高周波の音波を応用して植物由来の生理活性化合物を効率よく抽出する超音波抽出法です。これらの化合物の中で、ポリフェノールは、抗酸化作用や抗炎症作用など、多くの健康上の利点があるため、スタープレーヤーとして浮上しています。マンゴーの皮からのポリフェノール抽出を深く掘り下げ、さまざまな超音波装置が抽出効率とポリフェノール収量に大きな違いをもたらす方法を学びましょう。

ポリフェノールとは?

マンゴーの皮には、ポリフェノールやカロテノイドなどの健康促進化合物が豊富に含まれています。超音波プローブは、マンゴーの皮などの果物の副産物から貴重な植物化学物質を抽出するのに非常に効率的です。ポリフェノールは、果物、野菜、お茶、コーヒー、ワイン、その他の植物性食品に含まれる天然に存在する化合物の多様なグループです。それらは、体内の酸化ストレスと戦うのに役立ち、心血管疾患、癌、神経変性疾患などの慢性疾患のリスクを軽減する抗酸化特性で知られています。さらに、ポリフェノールは抗炎症作用、抗菌作用、抗がん作用を示すため、健康的な食事の貴重な成分となっています。植物由来の食品副産物由来のフェノール化合物は、食品添加物やサプリメントとして使用できる低コストの供給源であり、より健康的な食生活に貢献します。
マンゴーの皮は、フェノール化合物(14.85〜127.6 mg / gDW)の優れた供給源です。さらに、それらは大量の繊維(36〜78 g / 100 gのDW)を提供します。ビタミン(CおよびE)およびカロテノイド(0.1〜51 mg / gDW)。

Aznar-Ramos氏らの科学的研究は、マンゴーの皮の副産物からのフェノール化合物抽出の魅力的な世界と、適切な抽出装置の関連性について、説得力のある洞察を与えてくれる。この研究の結果は、従来の超音波浴と比較して、フェノール化合物の抽出におけるプローブタイプの超音波処理の優れた性能に光を当てています。

納得のいく結果:効率と精度の物語

データが明らかになるにつれ、プローブタイプの超音波処理が、比類のない効率と精度で自然の恵みを解き放つ鍵を握っていることが明らかになりました。総フェノール含有量(TPC)で得られた値は、2つの抽出方法の間に顕著な違いを示しました。超音波浴では1.6〜8.7 mg GAE/g dwの範囲のTPC値が得られましたが、ソノトロード抽出では3.9〜9.4 mg GAE/g dwの範囲のより高い値を誇っていました。これらの結果は、マンゴーの皮の副産物からのフェノール化合物抽出を最大化するプローブ型超音波処理装置の効力を強調しました。

しかし、プローブタイプの超音波処理の利点はそれだけにとどまりませんでした。分析をさらに深く掘り下げると、研究者たちは興味深い傾向を発見しました – プローブ型超音波処理では、超音波浴と比較して多種多様な化合物が抽出されました。超音波浴サンプル中の15に対して、ソノトロード抽出物中の合計22の定量化された化合物により、プローブ型超音波処理の優位性がさらに強調されました。

Aznar-Ramos et al.2022によるマンゴーの皮の抽出研究で使用された超音波プローブ(ソノトロード)UP400St

Aznar-Ramos et al.2022によるマンゴーの皮の抽出研究で使用された超音波プローブ(ソノトロード)UP400St

果物廃棄物からのフェノール化合物の解放:プローブ型超音波処理の勝利

発掘された無数の化合物の中で、フラボノイドがショーの主役として浮上しました。プローブタイプの超音波処理抽出物は、フラボノイドの最大量を報告し、自然の薬局方をその栄光のすべてで解き放つ比類のない能力を示しています。特に、ソノトロード抽出物ではメチルガレートの含有量が高く(浴超音波抽出物の8倍以上)、ガロイルグルコース異性体とメチルガレートの合計はソノトロードサンプルで有意に高かった。

商業生産へのスケーリング:ラボから産業まで

プローブタイプの超音波処理の利点は実験室の壁を越えて広がっていることに注意することが重要です。パイロットレベルと産業レベルの両方でのスケーラビリティを備えたプローブタイプの超音波処理は、可能性の世界への扉を開きます。小規模な実験から大規模な生産まで、プローブ型超音波処理器の効率と信頼性は、抽出業界における革新的なイノベーションへの道を開きます。

一滴一滴が重要な抽出科学の分野では、プローブタイプのソニケーターが効率と精度のビーコンとして立っています。マンゴーの皮の副産物からフェノール化合物を抽出する優れた性能により、これらの音の驚異は、抽出方法の理解を再構築しました。将来に目を向けると、プローブタイプの超音波処理によって引き起こされた音波革命は、一度に1つの音波で科学的発見の新しい地平を切り開くことを約束します。

従来の抽出法と超音波抽出法の比較

従来、ポリフェノールはマセラシオン、ソックスレー抽出、水蒸気蒸留などの方法で抽出されてきました。これらの手法は効果的ですが、多くの場合、長い抽出時間、高温、および有機溶媒の使用が必要であり、敏感な化合物を分解し、抽出物の品質を損なう可能性があります。

超音波抽出は、非熱的で環境に優しく、高効率の代替手段です。この方法は、通常20 kHzから100 kHzの範囲の超音波の力を利用して、細胞壁を破壊し、植物マトリックスから生理活性化合物を放出します。このプロセスでは、植物材料を溶媒(通常は水または水とエタノールの混合物)に浸し、超音波にさらしてキャビテーション気泡を生成します。これらの気泡は植物細胞の近くで破裂し、強いせん断力とマイクロジェットを生成して抽出プロセスを容易にします。その結果、超音波抽出は、抽出時間の短縮、溶媒消費量の削減、抽出収率の向上など、従来の方法に比べていくつかの利点があります。

超音波ポリフェノール抽出の利点:

ポリフェノール単離に超音波抽出を使用することには、多くの利点があります。

  1. 抽出効率の向上:超音波は機械的な方法よりも効果的に植物組織に浸透するため、抽出効率が向上し、ポリフェノールの収率が向上します。
  2. 処理時間の短縮:従来の技術と比較して、超音波抽出は抽出時間を大幅に短縮し、生産の高速化とスループットの向上を可能にします。
  3. 生理活性の保存:超音波抽出の穏やかな性質は、ポリフェノールの熱分解と酸化を最小限に抑え、それらの生理活性特性を維持し、抽出物の品質を向上させます。
  4. 環境にやさしい:溶媒を大量に消費する方法とは異なり、超音波抽出は溶媒の使用量を最小限に抑え、有毒な有機溶媒の必要性を排除し、環境的に持続可能で経済的に実行可能にします。

超音波ポリフェノール抽出の用途:

超音波抽出の汎用性は、医薬品、栄養補助食品、食品および飲料、化粧品、漢方薬など、さまざまな業界で広く採用されています。一般的なアプリケーションには、次のようなものがあります。

  • 栄養補助食品や機能性食品用のポリフェノール高含有抽出物の製造
  • 食品保存・化粧品用天然抗酸化物質の開発
  • 医薬品製剤のための薬用植物からの生理活性化合物の抽出
  • フラボノイド、フェノール酸、タンニンなどの特定のポリフェノールサブクラスの抽出プロセスの最適化

 
参照:

 

 

ポリフェノールなどの生理活性化合物を単離するための果物副産物のインライン処理用の工業用超音波プローブタイプの抽出器。

マンゴーの皮から生物活性化合物を工業的に抽出するための4x 4kW超音波プローブ(合計16kW超音波出力)を備えたソニケーターMSR-4。

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