ß 카로 틴 파우더의 추출 방법은 무엇 인가?

베타카로틴은 카로티노이드 중 하나이며 주황색의 지용성 화합물이다다.자연계에서 가장 흔하고 안정적인 천연 색소이며 각종 식물, 조류, 곰팡이, 박테리아 등에서 널리 발견된다.광범 위한 β 한 다는 것을 증명 실험들은 항 산화제-carotene은,은 해독 작용을 가지고 있고, 건강을 유지하는 데 필수 영양 소이다.암, 심혈관질환, 백내장, 산화를 예방하는데 상당한 효과가 있으며 노화와 노화로 인한 많은 퇴행성 질환을 예방할 수 있다.

게다가, β-carotene은 또한의 성장과 발전에 긍정적인 영향을 미치는 동물이다.체내의 생리대사중에 산생되는 활성산소를 예방하고 제거할수 있으며 산소 활성산소중 가장 강한"적"이다.

베타카로틴은 천연 식물에서 많이 발견된다.항산화 기능과 착색 기능은 의약, 식품, 화장품 및 기타 분야에 널리 사용되며 인체 건강에 매우 중요합니다.최근에는 베타카로틴의 건강 및 약용 기능이 더 많이 발견되고 천연 식품 첨가물에 대한 수요가 증가함에 따라 베타카로틴의 수요가 전년대비 증가하였다 [1].이 종이 물리적 및 화학적 속성을 간략하게 소개 한하고 β의 생물학적 활동-carotene, 다양 한의 핫 스 폿 연구 및 개발에 초점을 맞추 동향 추출 과정의 목적과 기준을 제공의 개발 및 사용 률에 대한 β-carotene 자원이다.

1의 물리적 및 화학적 특성 β-carotene

물리적, 화학적 성질 1.1

베타카로틴 (Beta-carotene)은 다수의 이성질체를 가진 사염화탄소 화합물이다.분자식은 C40H56 이고 상대 분자량은 535.88이다.식물이나 조류 [2]의 엽록소와 함께 공존하는 경우가 많다.베타카로틴은 반들반들하고 검붉은 색에서 검붉은 색의 비스듬한 육면체, 원판 같은 미세 결정 또는 결정성 분말로 약간의 특이하거나 이물질 냄새가 난다.산소와 열, 빛이 있으면 불안정하지만 약한 알칼리에서는 안정하다.물, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 산, 알칼리에는 녹지 않지만 이산화탄소, 벤젠, 클로로포름, 헥산, 식물성 기름에는 녹고 메탄올, 에탄올에는 거의 녹지 않는다.이 속성을 선택하는 데 사용 할 수 있을 추출 하기 위해 적합 한 추출 용매 β-carotene 공장에서 발생 한다.

2 추출 과정의 β-carotene

흔 한 추출 방법 β-carotene에는 초임 계 이산화탄소 추출, 초음파 추출, microwave-assisted 추출, 유기 용매 추출, 고성능 액체 크로마토그래피 등 입니다.

2.1초임계 CO2 추출

초임계 CO2 추출은 가장 일반적인 초임계 유체 추출 기술이다.특정 조건에서 CO2의 우수한 용해도를 이용하여 물질을 분리, 추출, 농축할 수 있으며, 다른 기술이 따라올 수 없는 장점이 있다.초임계 유체 추출 · 분리 공정의 원리는 초임계 유체가 지방산 · 알칼로이드 · 에테르 · 안료 등의 물질에 특수한 용해 작용을 한다는 것이다.이 공정은 초임계 유체의 용해도와 밀도 사이의 관계, 즉 초임계 유체의 용해도에 대한 압력과 온도의 영향을 이용한다.높은 효율과 높은 수율이 특징이다.

초임계 CO2 추출은 독성이 없고 오염이 없는 새로운 분리 및 정화 기술입니다.식품 및 제약 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.예를들어, 류 Yingfen와 다른 사람들은 성공적으로 추출 β-carotene에서 소금 해조 가루 초임 계 이산화탄소 추출을 사용하고 있다.그 결과 추출 압력과 온도가 높을수록 추출율이 높아지는 것을 알 수 있었다.공정 조건은 운전 압력 35MPa, 온도 50°C였다.이 러한 상황에서, β-carotene 추출 율은 90%를 상회 했고 그 내용은 14.4% [3]이다.

초임계 CO2 추출은 식물뿐만 아니라 균류에도 적합합니다.예를들어, 왕 S.L. 초임 계 이산화탄소 추출 아연을 추출 하기 위해 사용 되 et al. β-carotene에서 붉은 효모, 후에 그 결과 붉은 이스트 acid-heat 치료에 의해 분해 되었, 추출 율 결정 최적의 추출 조건에서 0.83%:도달 할 수 있 추출 압력 30MPa, 온도 40 ° C, CO2 유량 킬로그램/h, 추출 시간 90min [4].

초임계 유체 추출은 용매 잔류가 없고, 오염이 없으며, 추출 비용이 저렴한 장점이 있다.또한 고온에서 추출물의 변성을 피할 수 있으며, 열전달 속도가 빠르고, 온도 제어가 용이하며, 현재에 더 이상적인 방법이다β-carotene 추출.

2.2초음파 추출

초음파 추출은 최근 부각되고 있는 에너지 절약적이고 효율적인 추출 방법이다.추출을 위해 초음파 용매를 사용한다.초음파 동작시 초음파 에너지의 전달에 의해 발생되는 양압과 음압의 교류 사이클의 도움으로 용매와 시료 사이에 cavitation이 발생한다.동시에 분쇄하고 휘젓는 등 초음파의 특수한 기능은 식물의 세포벽을 파괴하여 용매가 추출매질을 뚫고 세포속에 들어가 표적생성물을 추출하게 한다.추출은 필터링 및 원심 분리, 그리고 나서 축소 압력하에 집중 되어, 마침내 말린 원유 β를 얻-carotene 추출.

초음파 보조 추출은 널리 연구된 추출 과정입니다.예를들어, 웅 정필 ultrasonic-assisted 추출 아연을 추출 하기 위해 사용 되고 다른 β-carotene에서 당근, 및 결정의 내용 HPLC을 평가 지수로 사용하고 있다.균일한 실험을 통해 얻어진 최적의 공정은 초음파파워 60%, 액체 대 고체비 15:1, 추출시간 60분, 추출온도 40 °C, 3회 추출 [5] 하였다.Ultrasonic-enhanced 추출이 시간이 짧은 추출의 특성, 높은 생산량, 그리고 필요 한 난방이 없고, 그것을 매우 적합의 추출 β-carotene다.

예를들어, Zhaoyu Zhi 가 et al. 최적화 된 카로 티 노이 드의 ultrasonic-assisted 추출 과정에서 밀 묘목, 구분하는 데 사용하고 산화 마그네슘 교환 열을과 정화 β-carotene다.고성능 액체 크로마토그래피를 그라 데이션 용출 분리하는 데 사용 되었고 결정의 대량 농도 β-carotene과 정제 과정 중에 내용이다.그 결과 카로 티 노이 드의 ultrasonic-assisted 추출 하기 위한 최적의 공정 모를 밀에서 묘목 liquid-to-liquid였의 비율 (g/mL), 1:50:석유 에테르:아세 톤 95:5 (v/v), 초음파, 300 W의 힘을 추출 한 시간 50분, 그리고 3 실온에서 추출, β를의 콘 텐 츠-carotene 4.86 mg/g [6]이다.

초음파 보조 방법은 추출 효율이 높고, 추출 온도가 낮으며, 적용 범위가 넓은 장점이 있습니다.얻어진 원유 제품은 불순물이 거의 없고, 유효성분이 분리 및 정제가 용이합니다.최근 초음파 보조 방법의 연구 거점은 주로 공정 조건의 최적화에 초점을 맞추고 있습니다.만약 고성능 액체크로마토그래피와 초음파-에탄올마이크로파 등 기타 방법과 결합한다면 결과는 더욱 좋아질것이다.그러나 이에 대한 연구 보고서가 많지 않아 연구자들의 관심을 끌어야 한다.짧은 주기와 간단 한 작업으로 인해 ultrasound-assisted 추출의 β-carotene, 추출 율이 높다.그러므로, β를 추출하는 매우 효과적인 방법으로-carotene, 그것은 최근 몇 년 간 산업에서 널리 사용 되어 왔다.

2.3 마이크로파 보조 추출 방법

마이크로파 작용시 발생하는 고주파 전자파는 추출물이 용매로 확산되는 속도를 가속화시킨다.이와 동시에 고에너지 전자파로 인해 세포 내부의 온도가 급격히 상승하고 분자의 열운동이 증가하며 세포 내부 압력이 세포벽이 견딜 수 있는 최대 음압까지 상승하게 된다.세포는 대량으로 분해되는데, 세포에 있는 유효성분이 세포에서 방출된다.게다가, 전자레인지에 의해 생성 된 전자기장의 확산을 가속 β-carotene 내부에서 외부, 그렇게 함 으로써 생산량을 증가하고 있다.

신속한 가열, 간단한 조작, 낮은 에너지 소모와 용제 절약의 장점으로 인해 마이크로파 추출은 천연 제품 추출에서 한 자리를 차지하고 있다.왕 Ying et al.에 틸 아세 테이트의 혼합물을 사용하고 β를 절대 에탄올 추출 용매로 추출 할-carotene에서 당근 전자레인지와 지원, 조사를 받고 liquid-to-solid 비율의 영향, 전자레인지 시간과 전자레인지 추출 율의 전원을 켭니다.그 결과 β 하기 위한 최적의 공정 조건를-carotene 추출이었liquid-to-solid 절 (g/mL) 절의 비율, 전자레인지 s를 40의 시간하고 400 W의 마이크로파 전력이다.최적의 조건에서는 추출률이 47.8% [7]에 달할 수 있다.첸 Lei et microwave-assisted 추출 아연을 추출 하기 위해 사용 되 al. β-carotene wolfberry에서 상영 되고를 추출하는이 용매 β-carotene, 전자레인지 추출 권력의 효과를 조사를 받고 추출, 시간에 대한 solid-liquid 비율 및 추출 온도 β-carotene 추출 율.그 결과의 전자레인지 추출 하기 위한 최적의 프로세스를 β-carotene었:마이크로파 전력 400W, 80 시간, 15분 25 ℃ 온도, solid-liquid 비율이다.이 러한 상황에서 β의 추출 율-carotene었0.55% [8].

전자레인지의 추출 β-carotene는 에너지 절약의 장점과 높은 효율성, 좋은 선택 성, 저장 용액, 높은 제품 품질, 좋은 재현 성, 그리고 간단 한 장비이다.그러나 전자파를 이용한 추출은 온도 상승을 제어할 수 없는 치명적인 결함을 가지고 있다.제대로 작동 하지 않으면, β-carotene 악화 할 것이다.따라서 마이크로파 추출은 조작, 특히 온도를 엄격하게 통제해야 한다.자동제어기술이 발전함에 따라 마이크로파반응기의 온도제어성능이 일정한 정도로 향상되였으며 마이크로파추출은 각종 물질의 추출에 갈수록 많이 사용될것이다.

유기용매 추출법 2.4

유기용매 추출법은 원재료 중 추출된 성분 간의 극성 차이와 불순물이 공존하는 물리화학적 특성에 따라 like 가 like 가 녹는다는 원리를 주로 따른다.유기용매는 원료의 표면 또는 조직 내부에서 용매로 이동하는 활성 성분의 물질전달 과정을 가능하게 하기 위해 원료에 첨가된다.일반적으로 수용성 색소, 다당류 등을 추출하는 데 사용되며 널리 사용된다.

like 용해의 원리를 이용하여 활성 성분을 옮기는 것이 용매 추출의 가장 효과적인 특징이다.예를들어, 장 옌 et al. 추출 용매 추출하는 데 사용 β-carotene 흰색에서 연꽃 가루를 넣 으세요.추출시간, 추출용매, 추출온도, 액체 대 물질 비율, 추출횟수 등의 요인이 추출율에 미치는 영향을 조사하기 위하여 단일인자 및 직교실험을 사용하였다.그 결과의 최적 추출 조건은 β-carotene 흰색에서 연꽃 가루들은 다음과 같다:유기 농 추출 용매로 틸 아세 테이트, 추출 시간 180min, 45 ℃, liquid-to-solid 비율 1:6, 추출 번 2, β-carotene 추출 율의 679.864ug/g [9].

예를들어, 왕 Haiying et al. 추출 β-carotene 조류에서 입니다.후 추출 에이전트의 효과를 탐험, 온도, 시간, 및 solid-liquid 비율에 β-carotene 추출 율, β 그들은 최적의 추출 과정을 다는 것을 발견 조건을-carotene에서 추출 스 피 루 리나 가루들은 다음과 같다:사용에 틸 아세 테이트 에이전트 추출하 듯이, 한 solid-liquid:10의 비율 (mg/mL), 그리고 일정 한 온도에서 치료 65 ° C 6 h였어 추출 율은 0. 85 mg/g [10]이다.

유기용매 추출법은 조작이 간단하고 원가가 낮지만 추출률이 상대적으로 낮다.현재,에 사용 되는 유기 용매 방법은 주로 자연 β의 추출-carotene, 하지만에는 문제 가 원료의 원천이 시대에 뒤 떨 어진 추출 기술, 높은 수준의 중금속 콘 텐 츠, 및로 인한 심각 한 인체에 해를 끼치 유기 용제의 잔류 물이다.이로 인해 경제적 효율성이 낮고 대규모 생산이 어려워진다.

고성능 액체 크로마토그래피는 고압 또는 고속 액체 크로마토그래피라고도 하며 액체 이동상과 고압 주입 시스템을 사용하는 크로마토그래피의 중요한 분야이다.고압 주입 펌프를 이용하여 극성이 다른 단일 용매 또는 비율이 다른 혼합 용매의 이동상, 완충용액 등을 고정상을 포함하는 크로마토그래피 컬럼에 주입한다.테스트할 샘플은 주입 밸브를 통해 주입되고 이동상에 의해 컬럼으로 운반됩니다.열에 있는 성분이 분리된 후 검출을 위해 차례로 검출기에 들어가므로 시료 분석이 가능합니다.그러나 액체 크로마토그래피는 작업의 복잡성과 높은 분석 비용으로 인해 구입 및 유지 관리에 비용이 많이 든다.그러므로이 방법은 공업생산에서 거의 사용되지 않는다.

3. 전망

모두가 건강을 중시하는 사회에서 베타카로틴의 많은 뛰어난 특성은 특히 세포 항산화제 측면에서 점점 더 분명해지고 있습니다.의료 분야에서 없어서는 안 될 원료 중 하나가 되었습니다.사람의 경우 베타카로틴이 풍부한 제품을 먹으면 매우 좋은 항산화 효과를 얻을 수 있다.그러므로, β의 추출과 정화-carotene이 특히 중요하다.마이크로파 추출은 분명한 장점이 있다.향후 연구의 중점은 더 많은 실험연구와 그 과정의 개발과 홍보에 두어야 한다.고성능 액체 크로마토그래피와 초임계 CO2 추출은 높은 비용과 다른 요인으로 인해 한계가 있으며, 아직 산업용 생산을 위한 준비가 되어 있지 않습니다.그러나, 초임 계 이산화탄소 추출 β을 생산하는 데 사용 될 수 있는-carotene와 순도 높은 수준의이다.유기용매 추출은 비교적 성숙한 공정이지만 사용되는 용매의 양이 많고 추출물의 점도가 높은 등의 단점으로 인해 점차 도태되고 있다.

최근 몇 년 동안,에 대한 요구β-carotene식품첨가물에서는 의료, 화장품 등 분야가 증가하고 있다.현재의 과제는 대규모 산업 생산에 몇 가지 적합한 방법을 찾아 people&를 충족시키는 것이다#39; s에 대한 수요는 β-carotene다.그러므로, 우리는의 개발에 집중 해야 β-carotene-related 제품, 또한을 확대 하기 위한 그것의 안전에 대한 연구를 강화하는 동안 응용 프로그램의 범위 입니다.은의 지속적인 개선으로 추출 및 정화 기술, β-carotene은 더 큰 역할을 할 것이다.

참조

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