ビール工場から廃棄されるホップ苞部分からのポリフェノール類の分離および溶解度パラメータによる溶解性の評価 Separation of Polyphenols in Hop Bract Part Discharged from Beer Breweries and Their Separability Evaluation Using Solubility Parameters

この論文にアクセスする

この論文をさがす

著者

    • 山本 秀樹 YAMAMOTO Hideki
    • 関西大学環境都市工学部 エネルギー・環境工学科 Department of Chemical, Energy and Environmental Engineering, Faculty of Environmental and Urban Engineering, Kansai University
    • 隈村 大誠 KIMAMURA Daisei
    • 関西大学環境都市工学部 エネルギー・環境工学科 Department of Chemical, Energy and Environmental Engineering, Faculty of Environmental and Urban Engineering, Kansai University
    • 長野 千佳 [他] NAGANO Chika
    • 関西大学環境都市工学部 エネルギー・環境工学科 Department of Chemical, Energy and Environmental Engineering, Faculty of Environmental and Urban Engineering, Kansai University
    • 竹内 扶美子 TAKEUCHI Fumiko
    • 関西大学環境都市工学部 エネルギー・環境工学科 Department of Chemical, Energy and Environmental Engineering, Faculty of Environmental and Urban Engineering, Kansai University
    • 藤井 槙子 FUJII Makiko
    • 関西大学環境都市工学部 エネルギー・環境工学科 Department of Chemical, Energy and Environmental Engineering, Faculty of Environmental and Urban Engineering, Kansai University
    • 大竹 康之 OHTAKE Yasuyuki
    • アサヒビール(株)コーポレート研究開発本部 Research Laboratory for Health & Gustatory Science, Asahi Breweries, Ltd.

抄録

ビール製造工程から廃棄されるホップ苞部分にはポリフェノール類(カテキン,プロシアニジン類など)が豊富に含まれている.前報では,ホップ苞部分にカテキン類(カテキン,エピカテキン)が重合したプロシアニジン類(プロシアニジンB1, B2)が含まれていることを明らかにした.本研究ではホップ苞部分に含まれるポリフェノール類を純溶媒および混合溶媒により抽出分離を行い,それぞれ溶媒に対する溶解性の評価を溶媒と溶質の溶解度パラメータ(Solubility parameter)を用いて行った.<br>実験で使用した溶媒には,水,メタノール,エタノール,1-プロパノール,アセトンおよびそれぞれの水溶液を用いた.純溶媒を用いた場合,ホップ苞部分からの総ポリフェノールの抽出量は水>メタノール>アセトン>エタノール>1-プロパノールであった.一方,混合溶媒(メタノール–水,エタノール–水,アセトン–水)を用いてポリフェノールを抽出した場合,すべての系で純溶媒より混合溶媒の方が高い抽出量を示した.エタノール水溶液を用いた場合,ポリフェノールの抽出量は最も高く,エタノールの体積分率40%(20 mol%)付近で最大抽出量を示した.<br>本研究では,ポリフェノール類の各溶媒への溶解性の評価を行うために,溶媒および溶質の溶解度パラメータを用いた.溶媒および溶質のHildebrandの溶解度パラメータ(δ<sub>H</sub>)の計算には,Fdors法を用いた.Hansenの定義する溶解度パラメータ(δ<sub>t</sub>, δ<sub>d</sub>, δ<sub>p</sub>, δ<sub>h</sub>)の計算にはvan Klevelen and Hoftyzer法を用いた.<br>実験結果より,純溶媒の溶解性は,溶媒と溶質のHildebrandの溶解度パラメータの差が小さいほど高い傾向を示した.一方,混合溶媒に対する溶解性はHansen溶解度パラメータを3次元プロットした図中で,溶質と混合溶媒の溶解度パラメータの値が近いほど抽出量は多いことを明らかにした.さらに,2成分系の混合溶媒の場合,Hansen溶解度パラメータのそれぞれの寄与率(<i>f</i><sub>d</sub>, <i>f</i><sub>p</sub>, <i>f</i><sub>h</sub>)を三角線図上にプロットすることで,線図上から抽出に最適な溶媒組成(体積比)を予測できることを明らかにした.

Food wastes discharged from beer breweries are mainly composed of malt and hop. The nutritional value of malt is quite high and, consequently, it is recycled as feed for domestic animals; however, the nutritional value of hop as feed is not so high. A new utilization method for hop waste is therefore required. In the previous paper, it has been found that Procyanidin, a polymer composed of catechins, was abundantly contained in hop bract part and hop itself.<br>This research deals with the extraction of total polyphenols, catechins, and procyanidin-B2 from hop bract part using some pure solvents and aqueous solutions under the various extraction conditions.<br>In this experiment, water, methanol, ethanol, 1-propanol, acetone and their aqueous solutions were used as solvent for polyphenol extraction.<br>The magnitude of extracted amount of polyphenols from hop bract part were water>methanol>acetone>ethanol>1-propanol. In the case of aqueous solutions (methanol–water, ethanol–water, acetone–water systems), it is found that there is the optimal concentration for polyphenol extraction. The amount of extracted polyphenols at the concentration of 40 vol% (about 0.2 mol%) for methanol–water system shows the maximum value. Similar tendencies at 50 vol% for ethanol–water system and at 40 vol% for acetone–water system are obtained.<br>In order to evaluate the separabiliy of polyphenols containing in hop bract part, Hildebrand's solubility parameter (δ<sub>H</sub>) and Hansen's solubility parameters (δ<sub>d</sub>, δ<sub>p</sub>, δ<sub>h</sub>) for the polyphenols and solvents were calculated by the method of Fedors and van Klevelen. When solubility parameter difference between solvent and solute is smaller, the amount of extracted polyphenols shows higher values. Furthermore, the 3-dimensional plots and the triangular diagrams of Hansen's three parameters give similar tendency on the separability of polyphenols with Hildebrand's parameter, and it was found that their diagrams could be applied to the prediction of optimum concentration for the polyphenol extraction.<br>This research shows that Hansen's solubility parameters could be used for choosing good solvent and solvent mixture for separation of polyphenols from hop bract part.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 34(3), 331-338, 2008-05-20 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  9件

参考文献を見るにはログインが必要です。ユーザIDをお持ちでない方は新規登録してください。

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10021110850
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    9520599
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
ページトップへ