超音波を用いて優れたカテキン抽出物
カテキンの超音波抽出
超音波抽出は、純粋な機械的力の適用に基づいている非熱技術、です。低周波、高強度の超音波は、液体媒体中の超音波プローブ(ソトロード)を介して結合されます。音響キャビテーションの強烈なせん断力が細胞膜を穿穿および破壊し、細胞内部と溶媒の間の物質移動を増強し、細胞内化合物を溶媒に放出する。
緑茶(Camellia sinensis)からの抽出方法の広範なレビューで、BanerjeeとChatterjee(2015)は、プローブ型超音波装置が超音波浴よりも有意に効率的であることを発見しました。さらに、著者らは、超音波抽出は、熱感受性化合物の熱分解を防ぎ、その薬効を維持する低温での抽出プロセスの有効性の増加により、茶カテキン抽出の好ましいモードであると述べています。高温抽出はしばしばポリフェノールの分解につながり、タンパク質とペクチンの放出を増加させ、クリーム形成によってお茶の官能的品質を妨げます。超音波処理の利点は、その非熱メカニズムにあります。彼らの研究では、研究者らは、超音波抽出が85°Cでの伝統的な抽出と比較して、65°Cで茶ポリフェノール収量を増加させることができることを実証しました。 しかし、超音波抽出は室温でも機能します。非熱抽出技術として、超音波処理器は、細胞を壊して開き、ポリフェノールやカテキンなどの生理活性化合物を溶媒に優れた効率で放出するために機械的な力を適用します。
超音波抽出は、高品質の栄養素の高い収量を与えます。非熱プロセスとして、超音波抽出は、熱に敏感な栄養素の損失を回避します。
超音波抽出は、室温または冷却された液体でも行うことができます。 超音波コールドブリューティーの詳細については、ここをクリックしてください!
- 無溶剤/水性
- 高い抽出収率
- 高品質の抽出物
- フルスペクトル抽出
- 迅速なプロセス
- 環境に優しい環境
- シンプルで安全な操作
- 低メンテナンス
- 高速RoI
超音波抽出器 UIP2000hdT (2kW)連続撹拌されたバッチ反応器
超音波カテキン抽出の事例
超音波抽出は、水、エタノール、水:エタノールミックス、イソプロパノール、植物油、グリセリンなどを含む様々な溶媒を用いて行うことができる。
2018年の研究では、Ayyildizらは、溶媒として水とエタノールを使用した超音波抽出を従来の熱水抽出法と比較しました。パイロットスケールでのこの研究では、ヒールシャーUIP2000hd(2kW、20kHz)超音波装置をバッチおよび連続フローセットアップで使用しました。
エタノールを用いた超音波抽出が有意に行われたことが結果の結果である(p < 0.05)従来の温水抽出と超音波水ベースの抽出よりもEGCG、EGC、ECG、およびECのより高い収率を抽出する方が効率的です。最適化されたプロセス条件下では、ほぼ100%および50%多くのEGCG含有量が、それぞれ、従来の温水抽出および水による超音波抽出よりも超音波エタノール抽出を得た。エタノールを用いたEGCGの超音波抽出に最適な条件は66.53ºC、43.75分、エタノール67.81%であった。
超音波抽出は、それらの抗酸化活性を保持することにより、より低い温度での抽出プロセスの増加有効性に茶カテキンの好ましいモードです。
高性能超音波抽出器
ヒールシャー超音波抽出システムは、栄養補助食品や医薬品として使用される高品質の植物抽出物の商業生産のための食品や製薬で世界的に使用されています。あなたが冷たい淹れたてのお茶の小さなバッチを生産したいか、高品質のポリフェノール/カテキン抽出物の大量を処理したいかどうか、ヒールシャー超音波はあなたのための適切な超音波抽出器を持っています。超音波装置は、操作が簡単で安全です。直感的なソフトウェアとタッチディスプレイによるデジタル制御により、正確なプロセス制御が可能です。ヒールシャー超音波装置の堅牢性は、ヘビーデューティと要求の厳しい環境で24/7操作を可能にします。
プローブ型超音波処理装置 UP100H 茶葉からのカテキン抽出用
ヒールシャー超音波によるプロセス標準化
食品および医薬品グレードの抽出物は、グッドマニュファクチャリングプラクティス(GMP)に従い、標準化された加工仕様の下で製造する必要があります。ヒールシャー超音波のデジタル抽出システムは、それが設定し、正確に超音波処理プロセスを制御することが容易になり、インテリジェントなソフトウェアが付属しています。自動データ記録は、超音波エネルギー(総エネルギーと正味エネルギー)、振幅、温度、圧力(温度センサーと圧力センサーが取り付けられている場合)などの超音波プロセスパラメータを、内蔵のSDカードに日付とタイムスタンプを書き込みます。これにより、超音波処理ロットを改訂することができます。同時に、再現性と継続的に高い品質が保証されます。
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：
| バッチ容量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 500mLの1〜 | 200mL /分で10 | UP100H |
| 2000mlの10〜 | 20 400mLの/分 | Uf200ःトン、 UP400St |
| 00.1 20Lへ | 04L /分の0.2 | UIP2000hdT |
| 100Lへ10 | 10L /分で2 | UIP4000hdT |
| N.A。 | 10 100L /分 | UIP16000 |
| N.A。 | 大きな | のクラスタ UIP16000 |
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文学/参考文献
- アイイルディス、セナ・サクラル;カラデニズ、ブレント; サグカンブ、ニハン; バハラ、バヌ;私たち、アフメト・アブドゥッラー。アラサルバル、チェーザレチン(2018): 緑茶からの従来の温水および超音波支援方法を用いたエピガロカテキンガレートの抽出パラメータの最適化.食品およびバイオ製品処理 111 (2018)。37–44.
- バネルジー、S.、チャッタージー、J.(2015): お茶(カメリア・シネンシス)生体分子の効率的な抽出戦略。 J. フード・サイ・テクノル 52, 2015.3158–3168.
- マルティン=ガルシア・ベアトリス;パシニ, フェデリカ;ベラルド、ヴィート;ディアス・デ・セリオ、エリクサベット;ティレヴィッチ、ウルスラ;ゴメス・カラバカ、アナ・マリア;カボニ・マリア・フィオレンツァ (2019): ブルワーズの使用済み穀物からのプロアントシアニジンのソトロード超音波支援抽出の最適化.抗酸化物質 2019, 8, 282.
- ペティニー・L,ペリノ=イサルティエ・S,ワイスマン・J,ケマト・F,(2013): ボルド葉のバッチおよび連続超音波支援抽出(牡丹のボルダスモル. 分子科学国際ジャーナル 14, 2013.5750-5764.
- K.S.サスリック、K.オスマー、「化学技術百科事典」;4位 エド・J・ワイリー & サンズ：ニューヨーク、1998年、巻。 26頁517から541まで。
知る価値のある事実
超音波抽出 – 動作原理
超音波抽出は、植物細胞などの細胞マトリックスから細胞内化合物を放出および単離する機械的方法である。高出力超音波がスラリー(例えば、水または溶媒中の浸熱された植物粒子で構成される)に結合されると、非常にエネルギッシュな超音波はキャビテーションを生成します。キャビテーション現象は、極端な温度、圧力、加熱/冷却速度、圧力差および媒体の高いせん断力に局所的に導く。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、マイクロジェットや部分衝突は表面剥離、浸食、粒子破壊などの効果を発生させます。さらに、液体媒体中のキャビテーション気泡の爆発は、マクロ乱流およびマイクロ混合を作成する。
超音波処理は、キャビテーションおよび液体ジェットによるマイクロ移動、圧縮および後の材料の圧縮および減圧などの関連メカニズムをもたらすので、超音波処理は、大量移送プロセスを強化するための効率的な方法を表しますセル壁の破壊、高い加熱および冷却速度。
植物細胞からの超音波抽出:微細横断面(TS)は、細胞からの超音波抽出時の作用のメカニズムを示す(倍率2000倍)[資料:Vilkhu et al. 2011]
植物材料の超音波は、植物細胞のマトリックスを断片化し、同じの水和を強化します。Chemat et al. (2015) 植物由来の生物活性化合物の超音波抽出は、断片化、浸食、毛細血管、脱音、およびソノポレーションを含む異なる独立したまたは組み合わされたメカニズムの結果であると結論付ける。これらの効果は細胞壁を破壊し、細胞内に溶媒を押し込み、植物化合物を装填した溶媒を吸い出すことによって物質移動を改善し、マイクロ混合によって液体の動きを保証する。
超音波抽出の主な利点は何ですか?
- 迅速なプロセスと高出力
- 低エネルギー消費
- 処理コストの削減
- 非熱技術
- より高い純度
- グリーンテクノロジー
音響キャビテーションとその効果
液体中では、超音波は、キャビテーション気泡の形成をもたらす強烈な交互高圧/低圧サイクルを作成します。いくつかの圧力サイクルでキャビテーション気泡は限界に達するまで成長し、バブルはより多くのエネルギーを吸収できません。この時点でバブルは激しく爆発します。最大5000Kの高温、最大2000atmの圧力、非常に高い加熱/冷却速度、圧力差などの極端な条件でバブル爆発の間に発生します。気泡崩壊ダイナミクスは質量や熱伝達よりも速いため、崩壊する空洞のエネルギーは「ホットスポット」とも呼ばれる非常に小さなゾーンに限定されます。キャビテーションバブルの爆発はまた、マイクロ乱流、最大280m / s速度の液体ジェットおよび結果として生じるせん断力をもたらす。この現象は、超音波または音響キャビテーションとして知られています。
超音波抽出は、音響キャビテーションとその流体力学的せん断力に基づいています
カテキン
緑茶は、カフェイン酸、ガリン酸、カテキン、エピカテキン、ガカテキン、カテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピカテキンガレート、エピガロカテキン、エピガロカテキン、エピガロカテキン(EGCG)などのポリフェノールが豊富であることが知られており、緑茶を作る飲料として、抽出物として消費される人気の健康食品。EGCGは、緑茶の乾燥葉(100gあたり7380mg)、白茶(100gあたり4245mg)、紅茶(100gあたり936mg)に多量に存在する、よく知られたカテキンである。紅茶の製造中、カテキンは主にポリフェノールオキシダーゼを介してテアフラビンおよびテアルビービンに変換されます。
エピガロカテキンガレート(EGCG)の健康上の利点
カテキンのグループから、エピガロカテキンガレート(EGCG)は、最も研究され、最も有望なものです。抗癌、抗酸化、抗炎症、抗線維症、抗コラゲナーゼから免疫系の増強および抗老化効果まで、EGCGは多くの利点を示し、したがって、緑茶飲料の形でだけでなく、栄養補助食品の形で消費されるカプセル、パウダー、タブレットなど
研究は、エピガロカテキンガレート(EGCG)のようなカテキンが炎症を軽減し、心臓病、糖尿病、および癌のいくつかの形態などの特定の慢性的な状態を防ぐことができることを示唆しています。
EGCGとその抗癌効果
がんは生命を脅かす病気であることが多いため、EGCGの抗癌特性は重い研究を受けています。研究は、EGCGが発がん性物質の効果を減少または排除することによって腫瘍形成を阻害できることを示唆しています。EGCGは、IGF/IGF-1R軸を阻害し、高インスリン血症を改善し、慢性炎症を減衰させることによって、ジエチルニトロサミン誘発性肥満関連肝腫瘍化を防ぐことを示唆する知見がある。EGCGの抗癌効果のもう一つのメクナイズムは、血管新生の阻害とそれにより腫瘍増殖の抑制である。
EGCGとその抗酸化効果
無数の抗酸化プロセスは、人体で発生し、健康、強さと幸福に貢献します。EGCGは抗酸化物質です。抗酸化物質は、フリーラジカルを清掃し、それらを中和することによって細胞の損傷から保護することができます.EGCG構造におけるフェノール環は、フリーラジカルの電子トラップやスカベンジャーとして機能し、活性酸素種の形成を阻害し、酸化ストレスによる損傷を低減する。
EGCGとその抗炎症効果
炎症は、病気、慢性的なストレス、環境汚染によって引き起こされる可能性があります。体は、炎症部位での多数の免疫細胞の凝集、炎症誘発性サイトカインの放出、および活性酸素/窒素種(ROS / RNS)を特徴とする炎症を伴うこのようなストレス要因に反応します。ROS/RNSは、転写因子NF-Bおよびアクチベータータンパク質-(AP-)1の活性化に関連しています。活性化後、NF-jBとAP-1は細胞質から核に移動し、さまざまな炎症性遺伝子発現をアップレギュレートし、その後、炎症反応の悪化と組織損傷を引き起こします。
EGCGは、iNOSおよびCOX-2の発現が主に一酸化窒素、ペルオキシ亜硝酸塩、および他のROS/RNSを清掃することによってダウンレギュレートされ、炎症因子の産生が減少するというNF-BおよびAP-1の伝達を阻害する。
EGCGと骨形成促進への影響
骨粗鬆症は、骨マトリックスの変性および骨密度の損失を特徴とする重篤な疾患である。EGCG は骨代謝に対する調節効果を示します。EGCGは、破骨細胞のアポトーシスを誘導し、NF-BおよびIL-1bの生成を遮断することによって破骨細胞の形成を阻害することができる。さらに、ミネラル化された骨結節の形成を促進することができる。
【陳友忠氏。ジア・デン;イ・マン;Yili Qu (2017): 緑茶抽出エピガロカテキン-3-gallate 異なる治療のため.バイオメッドリサーチインターナショナル Vol.2017]