超音波による無溶剤ステビア抽出
ステビア・レバウディアナからのステビオグリコシドなどの甘味成分の従来の抽出には、有毒な溶媒が使用されます。健康で高品質な食品を得るためには、無溶剤の抽出法が必要です。超音波抽出技術は、溶媒の使用を回避し、短い処理時間で非常に高い抽出収率を達成します。これにより、超音波ステビア抽出は、優れた効率と環境への配慮によって優れています。
超音波抽出による健康抽出物
ステビア甘味料は、ハーブステビアレバウディアナベルトーニの葉から作られた健康に有益な製品であると考えられており、ゼロカロリー甘味料として使用されています。甘さは、ショ糖の約300倍の甘さを持つジテルペン配糖体によって引き起こされます。
ステビア レバウディアナ ベルトーニの配糖体含有量は、ステビオシド (5–10%)、レバウジオシド A (2–4%)、レバウディオシド C (1–2%)、ダルコシド A (0.5–1%)、レバウジオシド B、レバウジオシド D、およびレバウジオシド E で構成されています。他の配糖体とは異なり、レバウディアナAはその非苦味によって特徴付けられます。したがって、レバウディアナAはステビアの葉から最も標的を絞った化合物です。超音波抽出は、高純度のステビオシドおよびレバウジオシドの抽出を支援する。 超音波抽出 ステビオール配糖体は、水中で容易に行うことができ、非常に高い抽出速度で高い収率を与える。比較的 低い抽出温度 60°Cから80°Cの間は穏やかで、抽出物の劣化を防ぎます。

ソノステーション – タンク、ポンプ、攪拌機、超音波装置からなる完全な超音波処理セットアップ
ステビアは甘味料として承認されているため、天然砂糖、カロリーフリーの代替品の需要が大幅に増加しました。求められるステビア製品を提供するためには、商業生産の能力を拡大する必要があります。超音波は、以下の実証済みの方法です。 抽出の強化.
超音波抽出の利点:
- 無溶剤、例えば水中
- より高い収量
- 高い抽出率
- 時間の節約
- コスト削減
- 金庫
- 環境にやさしい
- バッチ処理またはインライン処理
超音波ステビア抽出:研究結果
Carbonell-Capella et al. (2016) は、ステビオシドとレバウディオシドの抽出のためのさまざまな抽出技術を比較しました。ステビオシドの最も高い回収率は、水を溶媒として使用してUP400S(左の写真を参照)で超音波抽出を適用して得られた、従来の拡散方法と比較して3.5倍高く、粉砕ステビアサンプルよりも1.5倍高い。この研究では、ステビアの葉(6 g)を208°Cの水(180 g)に1:30(w / w)の固液比で懸濁しました。超音波抽出は、 超音波プロセッサUP400S(Hielscher GmbH、ドイツ)、400Wおよび24kHzの周波数で動作します。実験のために、Carbonell-Capellaの研究チームは、連続超音波処理モードで振幅を100%に設定しました。超音波を試料に結合するために、直径22mm、長さ100mmのチタンソノトロードH22を取り付けました。プローブは、180 gの水またはエタノール/水(50%)に懸濁した6 gのステビア葉を含む混合物に、ナローネックガラスフラスコ(保持容量1,000 mL)に浸しました。サンプルは、超音波処理による加熱を避けるために冷却槽に浸し、温度は常に50°C未満に保たれました。総比エネルギー入力(W仕様(単位:kJ/kg)は、発電機の出力(400 J/s)(電力)に総処理時間(sec)を製品質量(kg)で割った値で割って計算した。超音波エネルギーは178 kJ/kg(tの場合)でした。私達 = 80秒)
(cf. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlaburら(2015)は、ステビアの葉からのステビオール配糖体と他の機能性成分の抽出を調査し、超音波抽出は、従来の抽出と比較して大幅に短い処理時間と低いエネルギー消費でステビアの葉から機能性化合物の抽出に使用できる環境に優しい技術であると結論付けました。
Liuら(2010)は、ステビアrebaudiana Bertoniからの総炭水化物の超音波抽出を調査しました。Stevia rebaudiana Bertoniからの総炭水化物の収率を最大化するために、タイプLUYU-131のステビアをサンプルとして使用しました。レスポンスサーフェス法(RSM)を使用して、超音波支援抽出条件を最適化しました。その結果、最適な抽出条件は、抽出温度68°C、音響出力60W、抽出時間32分であることが示されました。超音波支援抽出を使用して、 抽出物の収量が増加 で1.5倍 抽出温度の低下 (68°C)と抽出時間(32分)は、従来の抽出と比較して大幅に短縮されました。粗抽出物の成分分析により、レバウジオシドAの相対量は、従来のプロセスで得られた抽出物と比較して、超音波支援抽出物で増加し、超音波支援抽出物は より良い品質.
AlupuluiおよびLavric(2008年)は彼らの研究で超音波ステビア抽出の優秀な効率を確認し、超音波によって誘発されるステビアrebaudianaのステビオシド抽出は200回従来の浸すことによって改善される生産性を、またより短い処置時間をもたらすことを述べる。(cf. Alupului A., Lavric V., 2008)
ステビオシドの超音波後処理
超音波は信頼性の高い混合方法です。 ブレンド そして 均質 化したがって、超音波は最終製品の配合および配合中によく使用されます。ステビア抽出物を液体に溶解する必要がある場合、超音波は均質なブレンドを調製するための迅速かつ効率的な技術です – 粘度に関係なく。超音波 溶解 高飽和溶液や過飽和溶液の調製が可能です。
超音波抽出システム
ヒールシャーの製品範囲は、あなたをカバーします – 分析や研究のために少量から中量の抽出を行う場合でも、大規模な商業生産規模で抽出する場合でも、その量は多岐にわたります。超音波装置の当社の製品範囲には以下が含まれます 超音波ラボデバイス, ベンチトップシステム Rの場合&Dおよびパイロットプラントだけでなく、 産業用高出力超音波 最大 16,000ワット 1 つのユニットあたりで、簡単にクラスター化してコンテナ化できます。超音波の幅広い選択肢 小物 ソノトロード、フローセル、リアクター、ブースターなどは、お客様のニーズに完全に一致するシステムの最適な構成を可能にします。
投資
すべてのヒールシャー超音波装置は、 24/7 私たちの機器が迅速な投資回収を可能にすることを意味します(投資 収益 率).(2009)は、彼らの研究中に、高強度超音波アプリケーションの経済的正当化の事実が比較的 低コスト 方法は無視しないでください。その上 超音波抽出 は、そのため説得力のある手法です シンプルな使い方 そして重要 効率.
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文献/参考文献
- Carbonell-Capella, Juana; Šic Žlabur, Jana; Rimac, Suzana; Barba, Francisco; Grimi, Nabil; Koubaa, Mohamed; Brncic, Mladen; Vorobiev, Eugene (2016): Electrotechnologies, microwaves, and ultrasounds combined with binary mixtures of ethanol and water to extract steviol glycosides and antioxidant compounds from Stevia rebaudiana leaves. Journal of Food Processing and Preservation 41, 2016.
- Žlabur, Jana Šic; Voća, Sandra; Dobričević, Nadica; Brnčić, Mladen; Dujmić, Filip; Karlović, Sven (2012): Possibilities of Using High Intensity Ultrasound Technology with Stevia – a Review. Croatian Journal of Food Technology, Biotechnology and Nutrition 7, 2012. 152-158.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Alupului, Ani Toboc; Vasile, Lavric (2008): Artificial Neural Network Modelling of Ultrasound and Microwave Extraction of Bioactive Constituents from Medicinal Plants. Chem. Eng. Trans. 14, 2008. 83–90.
- Liu, Jie; Li, Jin-Wei; Tang, Jian (2010): Ultrasonically assisted extraction of total carbohydrates from Stevia rebaudiana Bertoni and identification of extracts. Food and Bioproducts Processing 88/ 2-3, 2010. 215-221.
- Wang L.; Weller C.L. (2006): Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants. Trends in Food Science and Technology 17, 2006. 300-312.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
知っておく価値のある事実
ステビオール配糖体
ステビオール配糖体は、ステビアの葉の甘い味の原因となる物質です。ステビオールのこれらの配糖体はジテルペン化合物です。それらは、そのカルボキシル水素原子がグルコース分子に置き換えられてエステルを形成し、グルコースとラムノースの組み合わせによるヒドロキシル水素がアセタールを形成するステビオール分子の化学構造を持っています。
S. rebaudianaの葉に含まれるステビオール配糖体には、以下のものが含まれます(およそ重量比で)。
- ステビオシド (5-10%)
- レバウジオシドA(2-4%)
- レバウディオシドC (1-2%)
- ダルコシドA(0.5〜1%)
- レバウディオサイドB
- レバウディオサイドD
- レバウディオシドE
レバウディオシドB、レバウディオシドD、レバウディオシドEは微量でしか見つかりません。植物から抽出されたノンカロリー甘味料として使用される市販のステビオール配糖体混合物は、主に約80%のステビオシド、8%のレバウディオシドA、および0.6%のレバウディオシドCで構成されています。
超音波装置
超音波組織ホモジナイザーは、しばしばプローブソニケーター/ソニフィケーター、ソニックライザー、超音波ディスラプター、超音波グラインダー、ソノラプター、ソニファイア、ソニックディスメンブレーター、セルディスラプター、超音波分散器、乳化剤または溶解剤と呼ばれる。異なる用語は、超音波処理によって達成することができる様々なアプリケーションから生じます。