羅漢果からのモグロシドの超音波冷水抽出
- 羅漢果（S. grosvenorii）の抽出物、特にその成分であるモグロシドVは、天然のノンカロリー甘味料として使用されています。
モグロシド。 - 超音波抽出は、簡便で迅速、再現性が高く信頼性のある抽出方法であり、羅漢果から天然のノンカロリー甘味料を製造するために活用されています。
- 超音波抽出は、水またはエタノールやメタノールなどの溶媒を用いて実施できます。水による抽出は、高品質のモグロシド抽出物を製造できる環境に配慮した方法です。
甘味料としてのモグロシド
モグロシドVの化学構造 [/caption]羅漢果には、モグロシドとして知られるククルビタン型トリテルペノイドが含まれています。特にモグロシドVは、カロリーがゼロでありながら通常の砂糖の100–250倍の甘さを持つことで注目されています。そのため、羅漢果抽出物は現在、天然のゼロカロリー甘味料として人気があります。甘味を持つモグロシドは、抗酸化作用や抗炎症作用など、さまざまな健康上の利点を示し、その摂取は多くの面で有益です。
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羅漢果からのモグロシドの超音波抽出
超音波抽出技術は、細胞構造を開き、物質移動を促進することで抽出プロセスを強化する技術としてよく知られています。水または各種水溶液を溶媒として用いることで、果実原料からモグロシド抽出物を非常に効率よく回収できます。超音波処理は穏やかな非加熱処理であり、冷水抽出と組み合わせることで最高品質の羅漢果抽出物を製造できます。穏やかな処理温度と強力な溶媒の使用回避により、モグロシドの熱分解および化学的分解を防ぎます。
ただし、溶媒の使用については、超音波処理はさまざまな抽出媒体と組み合わせて使用できます。 植物原料の超音波抽出における溶媒の使用について、詳しくはこちらをご覧ください！
例えば、Luo et al. 2016の事例研究では、メタノール／水（80:20 v/v）中でモグロシドを超音波支援固液抽出すると、簡便で費用対効果と再現性が高く、最適な結果が得られることが確認されました。
羅漢果の抽出に超音波処理を用いる理由
プローブ式超音波抽出は、カロリーがなく強い甘味を持つ天然甘味料として知られる羅漢果（Siraitia grosvenorii）からモグロシドを抽出するための、非常に効果的な方法です。この抽出プロセスについて知っておくべき重要な点を以下に示します。
超音波抽出の原理： プローブ式超音波抽出では、高強度の超音波を用いて溶媒中にキャビテーションを発生させます。これらの気泡が急速に生成・崩壊すると、局所的に強い力が生じて細胞壁や植物原料を破壊し、物質移動を促進することで、モグロシドの溶媒中への放出を容易にします。
温度制御： 超音波抽出中の温度の監視と制御は不可欠です。温度が高くなるとモグロシドが分解し、抽出物の品質に影響を及ぼす可能性があります。
超音波処理中の温度制御について、詳しくはこちらをご覧ください！
- より高い収率
- より高い品質
- 非加熱の低温抽出
- 無溶媒
- 抽出時間の短縮
- プロセスの強化
- 既存設備への後付けが可能
- 環境に配慮した抽出
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Hielscher Ultrasonicsは、全負荷で24/7の連続運転が可能な、高出力の小型実験室用、中規模卓上型、および産業用の超音波抽出装置を提供しています。原料と処理量に応じて、お客様のニーズに適した超音波抽出システムをご提案できます。バッチ抽出と連続抽出からお選びいただけます。超音波プロセスは線形にスケールアップできるため、後からより大きな処理能力への拡張も容易に行えます。
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以下の表は、当社の超音波処理装置のおおよその処理能力を示しています。
| バッチ容量 | 流量 | 推奨装置 |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1–20L | 0.2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | より大きい流量 | クラスター構成の UIP16000 |
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- 安全で使いやすい
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文献／参考資料
- Jing Liu, Can Liu, Yonghai Rong, Long Rong (2012): 異なる抽出方法によるモグロシドおよびリモニンの抽出とそのモデリング。International Journal of Food Engineering, Volume 8, Issue 2. 1556-3758.
- Luo Z., Shi H., Zhang K., Qin X., Guo Y., Ma X. (2016): Siraitia grosvenoriiの果実およびその市販甘味料に含まれる複数の甘味モグロシドを同時定量するための液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析法。J Sep Sci. November 2016;39(21):4124-4135.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): ボルドの葉（Peumus boldus Mol.）のバッチ式および連続式超音波支援抽出。 International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): 超音波抽出によるセージとミントの生物学的利用能の向上. 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): 超音波支援抽出法を用いたナツメ（Ziziphus Jujube）のフェノール化合物抽出の最適化。
知っておきたい情報
羅漢果とは？
Luo Han Guo、ブッダフルーツ、長寿の果実とも呼ばれる草本性つる植物、Siraitia grosvenorii (Swingle)の果実は、アジア全域に広く分布しており、咳、喉の痛み、便秘の治療に用いる薬用植物として重宝されています。欧米では、羅漢果抽出物は食品や飲料用のノンカロリー甘味料として高い人気を得ています。
羅漢果の粗抽出物の主成分は、ククルビタン配糖体（モグロシドとして知られ、具体的にはモグロシドII、III、IV、V、VI）、ならびにフラボノイドとメラノイジンです。
モグロシドはククルビタン型トリテルペノイド配糖体であり、強い甘味をもたらします。羅漢果の配糖体は、さまざまなモグロシドから構成されています。モグロシドVは果実の主要な甘味成分であり、S. grosvenoriiに比較的多く（0.50%）含まれています。純粋なモグロシドV抽出物は、同じ濃度のスクロース（食卓用の砂糖）の約250–450倍の甘さを持ちます。
水を溶媒として分離した羅漢果抽出物は、スクロースの約150倍の甘さを持ち、水中で5 h煮沸しても安定性を維持すると報告されています。
研究により、モグロシドVは活性酸素種（ROS）を除去できる抗酸化物質として作用し、それによってDNA損傷を防ぐことが示されています。羅漢果のモグロシドが持つこうした多様な特性により、その抽出物は非常に価値の高い製品となっています。超音波支援抽出は、食品や飲料における栄養用途、ならびに医療用製品向けに、S. grosvenorii（羅漢果）からモグロシドVを抽出・分離するために活用されています。
羅漢果に含まれる有効成分とは？
羅漢果（Siraitia grosvenorii）はluo han guoとも呼ばれ、複数の有効成分を含んでおり、その主なものはモグロシドです。主な有効成分を以下に示します。
- モグロシド： トリテルペン配糖体の一群であり、羅漢果の主要な甘味成分です。最も注目すべきものはモグロシドVで、モグロシドの中で最も含有量が多く、最も甘い成分です。
- ビタミン： 羅漢果にはビタミンCと数種類のビタミンB群が含まれています。
- アミノ酸： 羅漢果には、その栄養組成に寄与するさまざまなアミノ酸が含まれています。
- 抗酸化物質： 羅漢果には抗酸化物質が豊富に含まれており、体内の酸化ストレスに対抗するのに役立ちます。
- 多糖類： 多糖類は、免疫機能を高める可能性のある作用など、果実の総合的な健康上の利点に寄与します。
モグロシド、特にモグロシドVは、羅漢果の強い甘味をもたらす成分です。羅漢果はスクロース（食卓用の砂糖）の最大250倍の甘さを持ち得ますが、カロリーはありません。
羅漢果は血糖値を急上昇させますか？
羅漢果甘味料は一般に、インスリン値を急上昇させない、つまりインスリンに対して中立的であると考えられています。
カロリーと炭水化物がゼロ： 羅漢果甘味料にはカロリーも炭水化物もないため、血糖値を上昇させません。
モグロシド： 羅漢果の甘味成分、主にモグロシドVは、砂糖とは異なる形で代謝され、血糖値やインスリン値に同じ影響を与えません。
調査と研究： 研究により、羅漢果抽出物は血糖値やインスリン値に有意な影響を与えないことが示されています。そのため、糖尿病の方や血糖値の管理を目指す方に適した甘味料です。
甘味料への反応には個人差があり得ますが、得られた証拠は、羅漢果甘味料がインスリン値の急上昇を引き起こさず、血糖管理を気にする方にとって安全な代替品であることを示唆しています。