コショウからのピペリンの超音波抽出
- ピペリンは、コショウのトウモロコシに含まれ、その薬理学的特性で評価されている生理活性物質です。
- 超音波は、高品質のピペリンを分離するための効率的でシンプルかつ迅速な抽出技術です。
- 超音波抽出は信頼性が高く実績のある方法であり、すでに製薬および食品業界で広く使用されています。
高性能超音波によるピペリン抽出
ピペリンは、クルクミン、セレン、ビタミンB12、ベータカロチン、その他の化合物の吸収を増加させる可能性で知られる貴重な生理活性化合物です。したがって、製薬および栄養業界は、高品質のピペリンの迅速かつ簡単な抽出に大きな関心を持っています。
従来のピペリンおよびピペリジン抽出は、毒性のあるDMC(ジクロロメタン)を使用した時間のかかる溶媒抽出によって行われていました。超音波抽出は、より高い収率、無毒の溶媒(例えばエタノール)の使用および迅速な抽出プロセスによる従来の溶媒抽出に優れています。高性能超音波は、液体中にキャビテーションを作り出します。音響キャビテーションまたは超音波キャビテーションは、超高温および圧力差、液体ジェット、せん断力などの局所的な極端な条件を生成します。これらの超音波力は細胞壁を破壊し、細胞内部と周囲の溶媒との間の物質移動を増加させ、生理活性物質が放出されます。超音波抽出は、挽いたコショウ(パイパー・ニグラム, パイパー・ロンガム).
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超音波処理を使用した最適な抽出条件
超音波分離の最も重要な利点の1つは、すべてのプロセスパラメータの正確な制御です。超音波強度(振幅、出力、デューティサイクル)、抽出時間、溶媒、固体対溶媒比、および温度を最適な条件に調整して、高品質のピペリンの最高収率を得ることができます。
超音波ピペリン抽出のための模範的なプロトコル
小規模ビーカーのセットアップでは、地上からのピペリンの最大収率(5.8 mg / g) パイパー・ロンガム 最適化された超音波抽出条件で得られ、以下のことがわかっています。
ソニケーター UP200セント 又は UP200HTの (200W、26kHz)
超音波パラメータ:100%振幅、80%デューティサイクル
超音波処理時間:約18分
溶剤:エタノール
固体と溶媒の比率:1:10
温度:50°C
優れた結果
超音波抽出は、従来のバッチ抽出および溶媒抽出に比べて大きな利点があります。Rathod(2014)は、抽出時間が8hバッチ溶媒抽出から短縮され、4hソックスレー抽出が18分に短縮されることを示しています。 超音波抽出。さらに、超音波抽出はピペリンのより高い抽出収率を与える。ソックスレー抽出法およびバッチ抽出法から得られたピペリンの抽出収率は、それぞれ1.67mg / gおよび0.98mg / gであり、これは超音波で得られた5.8mg / gの収率よりもはるかに低かった。Rathod(2014)は、ピペリンなどの天然植物成分の超音波支援抽出は、従来の方法よりも低い抽出性と長い抽出時間の問題を軽減すると結論付けています。
超音波は、黒胡椒からのエッセンシャルオイルの抽出にも成功裏に使用されています。 エッセンシャルオイルの超音波水素化蒸留の詳細については、ここをクリックしてください!
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ヒールシャー超音波は、高性能超音波抽出システムの長年の経験を持つメーカーです。当社の製品ポートフォリオは、小型から強力まで多岐にわたります ラボ用超音波装置 堅牢に ベンチトップおよび産業用システムこれは、生理活性物質(ピペリンなど)の効率的な抽出と分離のための高強度超音波を提供します。 クルクミン など)。
200Wから16,000Wまでのすべての超音波デバイスは、デジタル制御用のカラーディスプレイ、自動データ記録用の統合SDカード、ブラウザのリモートコントロール、その他多くのユーザーフレンドリーな機能を備えています。ソノトロードとフローセル(媒体と接触している部品)はオートクレーブ滅菌が可能で、洗浄が容易です。
私たちのすべての超音波装置は、24 / 7操作のために構築されており、低メンテナンスを必要とし、操作が簡単で安全です。
以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。
| バッチボリューム | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 0.5〜1.5mL | N.A. | バイアルツイーター |
| 1〜500mL | 10〜200mL/分 | UP100Hの |
| 10〜2000mL | 20〜400mL/分 | UP200HTの, UP400セント |
| 0.1〜20L | 0.2 から 4L/min | UIP2000hdT |
| 10〜100L | 2〜10L/分 | UIP4000 |
| N.A. | 10〜100L/min | UIP16000 |
| N.A. | 大きい | クラスタ UIP16000 |
文献/参考文献
- レオナルド・クリスティアン・ファーブル、グイド・ロランデッリ、ンドゥミソ・ムシシレリ、ルサニ・ノラ・ヴァンガニ、クリスティーナ・ドス・サントス・フェレイラ、ジェシー・ファン・ワイク、マリア・デル・ピラール・ブエラ(2020): ピーマン(Piper nigrum)の抗酸化および抗糖化能:応答表面法によるβ-シクロデキストリンベースの抽出の最適化。 食品化学、第316巻、2020年。
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- フーラディ、ハメド;モルタザヴィ、セイエド・アリ;ラジャエイ、アフマド;エルハミ・ラッド、アミール・ホセイン;塩湖バシ、ダボウド;サヴァビ・サニ・カルガー、サミーラ(2013): ナツメ(Ziziphus Jujube)のフェノール化合物の抽出を、超音波支援抽出法を用いて最適化します。
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知っておく価値のある事実
超音波抽出
植物からの生理活性物質の超音波抽出は、以下の原理に基づいています。 音響キャビテーション.音響キャビテーションは、非常に強い超音波(例:20〜26kHzの超音波によって生成された100μmの高振幅)が液体に結合するときに発生します。キャビテーションせん断力は、植物材料の細胞壁を穿孔して破裂させ、周囲の溶媒を細胞内部に押したり引いたりします。抽出プロセスの後、溶媒は標的分子を運び、その後、(遠心分離などによって)分離することができます。超音波抽出は、無傷の植物抽出物を高収率で得ることがよく知られている。
細胞からの超音波抽出:ミント(Mentha piperita)の頂端茎の顕微鏡横断面(TS)は、細胞からの超音波抽出中の作用機序を示しています（倍率2000倍〕 [リソース:Vilkhu et al. 2011]
ピペリン
ピペリン(1-ピペリオール-ピペリジン)は、コショウの主な辛味化合物です(パイパー・ニグラム / パイパー・ロンガム, コショウ科).コショウの風味、辛味、したがって品質は、ピペリンの量と相関しています。この品質特性は、ピペリンを加水分解することで変更でき、ピペリジンリングが切断されます。
ピペリンは、抗真菌、抗下痢、抗炎症、5-リポキシゲナーゼおよびシクロオキシゲナーゼ-1阻害活性など、さまざまな薬理学的効果で知られています。さらに、ピペリンはバイオアベイラビリティを高めます。 クルクミン 2000%です。したがって、ピペリンはサプリメント製剤(バイオペリン®など)に使用される一般的な物質です。
ピペリンは以下から抽出できます。 パイパー・ニグラム そして パイパー・ロンガム.
ピペリジンは環状二級アミンであり、多くの植物アルカロイドに見られる分子構造です。ピペリジンはピペリンの加水分解から生じます。ピペリジンとその誘導体は、医薬品やファインケミカルの合成において、どこにでもあるビルディングブロックです。
胡椒
パイパー・ニグラム、黒胡椒は、家族の中で開花するつる植物です コショウ科.胡椒の実のために栽培されており、通常は乾燥させ、スパイスや調味料として使用されます。黒胡椒、緑胡椒、白胡椒の実はすべて黒胡椒植物から得られます。異なる色は、コショウの実の処理と準備の結果です。黒胡椒は、熟していない核果をお湯で茹で、後で乾燥させることで得られます。白胡椒は、胡椒植物の完熟した果実として収穫されます。その後、熟した果実の黒い皮が取り除かれました(レッティング)。グリーンペッパーコーンは、未熟な核果を二酸化硫黄で処理したり、缶詰にしたり、凍結乾燥したりして、緑色の着色剤を保持することによって作られています。
パイパー・ロンガム・リンは、インドのロングペッパー(ピプリ)とも呼ばれ、に近い親戚です。 パイパー・ニグラム そして、味は似ていますが、より辛い味がします パイパー・ニグラム.
の果実 パイパー・ロンガム 約1%の揮発性油、樹脂、アルカロイドピペリンとピペルロンミニン、ワックス状アルカロイドニソブチルデカ-トランス-2-トランス-4-ジアミドとテルペノイド物質が含まれています。ピペリジンアルカロイドピペリンは、コショウベリーのスパイシーで刺激的な味の原因です。ピペルロングミンは、前立腺、乳房、肺、結腸、リンパ腫、白血病、原発性脳腫瘍、胃がんなど、多くのがんに対して活性を示す薬理学的活性物質です。
さらに、コショウの実には、カルシウム1230mg / 100g、リン190mg / 100g、鉄62.1mg / 100gのミネラルが含まれています。根にはピペリン、ピペロンジンまたはピプラチンとジヒドロスチグマステロールが含まれています。
