JP5590613B2 - 植物またはキノコからの有効成分の高効率抽出法 - Google Patents
植物またはキノコからの有効成分の高効率抽出法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、植物またはキノコから有効成分を高効率、且つ少ないエネルギー消費量で抽出する方法である。
植物またはキノコからの有効成分を抽出する従来技術では、植物またはキノコの重量の20〜30倍の熱水を用いて、長時間をかけて有効成分を抽出する所謂漢方薬の煎じ方法（非特許文献１および２）で抽出を行い、得られた抽出液を濃縮乾燥させて粉状または丸薬とする方法が行われてきた。最近では、抽出率を向上させる目的で循環多段式加圧抽出法が導入されている。この方法では、有効成分を先ず110〜130℃で加圧熱水抽出機で抽出し、抽出液から分離した固形分を130〜200℃の飽和水蒸気で加熱処理をし、細胞膜を分解した後に再び110〜130℃で加圧熱水抽出機で抽出することを、細胞膜の強度にあわせて繰り返し行い、得られた抽出液を減圧濃縮機で濃縮する（特許文献１参照）。
この循環多段階式加圧抽出法は、処理工程が多く、時間と消費エネルギーも多くかかるという欠点を有している。そこで細胞膜を壊し抽出効率を上げる目的で100〜300℃の油で熱処理をした後に抽出する方法が提案されている（特許文献２参照）。この高温の油での前処理は、高熱によって破壊された細胞膜並びに細胞液から、親油性である有効成分が油に溶け出すと言う欠点を持っている。
本発明は、植物またはキノコから有効成分を高収率、且つ省エネルギーで抽出する方法を提供する。
本発明は、植物またはキノコからの有効成分の抽出方法において、該物質１重量部と水2〜７重量部、好ましくは2〜5重量部とから成る混合物を、圧力の観点で閉じた容器中で100〜250℃の温度で高剪断力を与える条件下で攪拌して該物質を1〜20μmの最大寸法の平均値へと破砕することによって、有効成分を含む水相および破砕された固形物質残渣からなる破砕混合物を得、次に該水相を回収することによって、有効成分を抽出する工程を含むことを特徴とする方法である。
有効成分として熱分解を起こしやすいテルペン類等を含む場合には、破砕は100〜130℃でできる限り短時間で行うことが好ましく、短時間での抽出の効率を上げるためには、窒素ガス等の不活性ガスで0.5〜５MPaに加圧し、加圧による剪断力の増加を図ることができるところの方法である。また全体としての有効成分の抽出効率を高めるために、第1回目の濾過残渣に対して、第1回の破砕温度よりも20〜100℃高い温度（250℃を超えない範囲の温度）での破砕を２〜３回繰り返すことによって、合計の有効成分の抽出量は好ましくは少なくとも30重量％、より好ましくは少なくとも45重量％が抽出される。
有効成分として熱分解を起こしやすいテルペン類等を含む場合には、破砕は100〜130℃でできる限り短時間で行うことが好ましく、短時間での抽出の効率を上げるためには、窒素ガス等の不活性ガスで0.5〜５MPaに加圧し、加圧による剪断力の増加を図ることができるところの方法である。また全体としての有効成分の抽出効率を高めるために、第1回目の濾過残渣に対して、第1回の破砕温度よりも20〜100℃高い温度（250℃を超えない範囲の温度）での破砕を２〜３回繰り返すことによって、合計の有効成分の抽出量は好ましくは少なくとも30重量％、より好ましくは少なくとも45重量％が抽出される。
有効成分として熱分解を起こしやすいテルペン類等を含む場合には、破砕は100〜130℃でできる限り短時間で行うことが好ましい。水相を回収したのちに残る固形物質残渣を、上記の工程に更に1〜３回付すことにより、有効成分の合計の抽出率を上げることができる。ただし該1〜3の追加の工程は、第1回の工程における温度よりも20〜100℃高い温度でありかつ250℃を超えない温度で行われることが好ましい。有効成分の合計の抽出量は好ましくは少なくとも30重量％、より好ましくは少なくとも45重量％が達成される。短時間での抽出の効率を上げるためには、窒素ガス等の不活性ガスで0.5〜５MPaに加圧し、加圧による剪断力の増加を図ることができる。
本発明者は、植物またはキノコを高温・高圧・高剪断力ニーダーにより微粉砕することによって、細胞膜を破壊することを試みた。するとこの粉砕によって細胞膜が１〜20μｍまでに破壊され細胞内液が容易に細胞外に出てくることを見出した。
本発明者は更に、原料である植物またはキノコ（以下で、該物質と言うことがある）が予めが5〜20ｍｍの最大寸法の平均値へと小さくし、これを高温・高圧・高剪断力ニーダー（図１参照）により粉砕することによって好ましくは100〜500μmへと小さくし、さらに該物質の硬さの違いによって0.5〜5 MPa加圧下でニーダーで処理すると、該物質を1〜20μｍへと更に小さく出来、その際に被処理物の温度を測定する熱電対が、該処理温度に比べて少なくとも50℃、特には少なくとも100℃、より特には少なくとも200℃高いまたは低い温度に相当する異常電流を捕捉することを発見した（図３参照）。従来の煎じ方法では水性相への移行は浸透圧によるため、移行する量は乾燥原料の約８重量％に過ぎない。本発明においては、得られた水性相を分析すると、乾燥原料の少なくとも15重量％が水性相に抽出されたことが分った。煎じ法で抽出される量は最大８％であるので、元来の水溶性物質は乾燥原料の粗10重量％であると考えられる。本発明におけるこれ以上の抽出量は、剪断による細胞膜の破壊によって細胞構成物質が抽出されたものと推定される。
本発明者は更に、原料である植物またはキノコ（以下で、該物質と言うことがある）が予めが5〜20ｍｍの最大寸法の平均値へと小さくし、これを高温・高圧・高剪断力ニーダー（図１参照）により粉砕することによって好ましくは100〜500μmへと小さくし、さらに該物質の硬さの違いによって0.5〜5 MPa加圧下でニーダーで処理すると、該物質を1〜20μｍへと更に小さく出来、その際に被処理物の温度を測定する熱電対が、該処理温度に比べて少なくとも50℃、特には少なくとも100℃、より特には少なくとも200℃高いまたは低い温度に相当する異常電流を捕捉することを発見した（図３参照）。従来の煎じ方法では水性相への移行は浸透圧によるため、移行する量は乾燥原料の約８重量％に過ぎない。本発明においては、得られた水性相を分析すると、乾燥原料の少なくとも15重量％が水性相に抽出されたことが分った。煎じ法で抽出される量は最大８％であるので、元来の水溶性物質は乾燥原料の粗10重量％であると考えられる。本発明におけるこれ以上の抽出量は、剪断による細胞膜の破壊によって細胞構成物質が抽出されたものと推定される。
特定の理論により拘束されるものではないが、熱電対が拾った上記の異常電流は、細胞膜を構成する高分子化合物が剪断力によって切断されてラジカルが生じ、このラジカルからの電子が異常電流として捕捉されたと推定される。１〜20μｍへの破砕によって細胞膜構成物質の化学結合の物理的切断が起き、それによって生じるラジカルによって細胞膜構成高分子物質の効率的な加水分解反応が起きたと考えられる。その結果、細胞膜が破壊され細胞膜構成高分子物質が加水分解されて有効成分が抽出され易くなると共に、細胞内液が熱水側に出てくるので、有効成分の抽出が従来法等と比べ少ないエネルギー消費量で容易に行えることとなった。ラジカル発生が起き、細胞膜を構成する高分子化合物がより低分子化され、βグルカンや水溶性食物繊維の抽出量がラジカル発生の出ない抽出ケースと比べ1.5〜2.0倍に増えたと推定される。
発生したラジカルは、次に細胞膜を構成する高分子化合物の切断をさらに引き起こし、この繰り返しにより細胞内有効成分や細胞構成物質の壊れて小分子化したものを含む少なくとも乾燥原料の15重量％の有効成分が抽出されたものと推定される。水相を回収したのちに残る固形物質残渣は好ましくは水分含有量を40〜60％を有する。これに対して、上記の破砕工程を繰り返す（加える水の量は残渣の含水重量1重量部に対して2〜7重量部）ことによって、合計の有効成分の抽出量は好ましくは少なくとも30重量％、より好ましくは少なくとも45重量％となりうる。追加の繰り返しの回数は、該物質の細胞膜の硬さに依存し、キノコのように柔らかい場合には、１〜２回、硬い植物の場合には２〜３回が好ましい。４回以上の回数の処理を続けても、処理コストに見合う有効成分の回収の増加が容易でない。
本発明を実施するのに適した装置を図1に示す。図１は、円筒形の容器20をその軸方向の中心で破断して、攪拌装置の外観を示すものである。モーター9に連結された回転軸5に、該物質投入口4からの該物質を送り込むスクリュウ11、非処理物を軸方向に前進させる前進翼12、及び前方へ送られた被処理物の流れの方向を反転させて軸に近い領域で後方へ戻す後退翼13が連結されている。各前進翼12は、軸の円周方向に等間隔で取り付けられた4つの羽根から成り、羽根の向きは軸が回転されたときに被処理物を前進させるように角度を付けられている。前方の前進翼12'は、軸の円周方向に等間隔で取り付けられた4つの細長い取り付け板14により支持され、該4つの細長い取り付け板14の相互の間を被処理物が流れうる。後退翼13は、軸が回転されたときに被処理物を後方へと逆流させる。処理時に発生した水蒸気及び他の気体により容器内の圧力が所定の値を超える場合には、水蒸気及び他の気体の一部が排出管１から排出される。投入口近くの圧力は、ブルドン管圧力計によってモニターされる。投入口の温度は熱電対3によってモニターされる。容器の処理区域における温度及び圧力は、熱電対及び圧力伝送器6並びにサニタリー型オイルフリー圧力センサーASG702並びに熱電対7によってモニターされる。後述するように、容器内の圧力を高めるための高圧の不活性ガスを導入するために不活性ガス管８が備えられている。容器を加熱するためのジャケットが更に備えられている（図示せず）。
本発明の一つの態様において、軸5を回転させながら有効成分を含む植物またはキノコと水を該物質投入口から徐々に投入し、送り込みスクリュウ11により前進させ、所定量の該物質を投入したなら、該物質投入口を閉じる。生成物取出口10は閉じられている。
有効成分を含む植物またはキノコは、一般に当初、数十mm乃至数百ｍｍの大きさを有するであろうが、予め５〜２０mmの最大寸法の平均値の大きさに細かくしておくことが好ましい。これを、上記の装置内で予め100〜500μmの最大寸法の平均値を有するように細かくすることが好ましい。その際に、好ましくは被処理物の温度を0〜50℃、より好ましくは5〜30℃に設定し、圧力は大気圧である。この工程を、以下では予備粉砕工程と言う。
次に、本発明に従う工程について説明を行う。先ず予備粉砕工程においては、水を加えない状態で予め５〜２０mmの最大寸法の平均値の大きさに細かくしておいた該物質を高剪断力によって100〜500μmの最大寸法の平均値を有するように細かくする。この予備粉砕された植物またはキノコ（該物質）に水を加える。該物質と水との重量比は、該物質１重量部と水2〜７重量部、好ましくは該物質１重量部と水3〜５重量部に設定される。
次に、本発明に従う工程について説明を行う。先ず予備粉砕工程においては、水を加えない状態で予め５〜２０mmの最大寸法の平均値の大きさに細かくしておいた該物質を高剪断力によって100〜500μmの最大寸法の平均値を有するように細かくする。この予備粉砕された植物またはキノコ（該物質）に水を加える。該物質と水との重量比は、該物質１重量部と水2〜７重量部、好ましくは該物質１重量部と水3〜５重量部に設定される。
次に容器を密閉後加熱して、内容物の温度を100〜250℃、好ましくは110〜240℃、より好ましくは120〜230℃とする。この本発明に従う工程において、該物質を1〜20μmの最大寸法の平均値へと破砕すること、および該物質中の細胞膜を構成する高分子物質及び細胞内物質の少なくとも15％重量を抽出可能とするに十分な剪断力を該物質にかけることが重要である。上記した装置を格別の工夫無しに運転しただけでは、このような高剪断力は生じない。前進翼により該物質を進める能力と、後退翼により該物質を後ろへ戻す能力とのバランスを故意に崩して、該前進翼により前進方向へと上記混合物を運ぶ送り量の計算値と、該後退翼により後退方向へと上記混合物の戻り量の計算値との比を１：0.6〜0.9、好ましくは1：0.65〜0.85、より好ましくは1：0.7〜0.8に設定する。これによって、該物質の流れがかき乱されて、該物質は激しく揉まれることになる。送り量と戻り量の比を上記と逆にしても同じことであるが、装置の設計上からは、上記のようにするのが容易である。この比を上記の範囲の外、例えば1：1にすると、本発明が意図するほどの高い抽出効率を実現できない。その理由は、おそらく前進流と戻り流が比較的整然と流れるので、高い剪断力が生じないのであろう。
本発明によれば、有効成分を含む植物またはキノコから有効成分を多量に（高い抽出率で）得ることができ、従って、有効成分を簡便かつ安価に製造することができる。
本発明において有効成分を含む植物またはキノコとしては、霊芝、メシマコブ、ドクダミ、芍薬、甘草根等が挙げられる。
本発明の好ましい態様において、5〜20ｍｍの最大寸法の平均値を有する有効成分を含む該物質が、100〜500 μｍへ予備粉砕され、次に100〜250℃の温度で1〜20 μｍへの破砕が行われる。上述した本発明を実施するのに適した装置の小型のプロトタイプとしての例は図1に示され、20リットル、5.5ｋＷのモーターを持つ密閉型攪拌装置であり、予備粉砕は常温・常圧下で有効成分を含む該物質を100〜500 μｍに粉砕する。次に、本発明に従う破砕を不活性気体により0.5〜5MPaまで反応容器内の圧力を上げ5分間〜3時間、好ましくは30分間〜1時間、例えば１時間行うと、1〜20 μｍにまで粉砕される。この際に不活性気体により0.5〜5MPaまで反応容器内の圧力を上げる。この際の圧力は、該物質の細胞膜の硬さによって変化させる。柔らかいものは低い圧力下で、硬いものは高い圧力をかける。この加圧によって剪断力が増加し、有効成分を含む該物質が容易に１〜20 μｍまでに粉砕される。
また、該攪拌装置はバッチ式、又は圧力の点では閉じている連続式のいずれであってもよい。連続式の攪拌装置は、有効成分を含む該物質の装入及び抽出残渣を含んだ抽出液の抜き出し、並びに加圧に使用した炭酸ガスや窒素などの不活性ガスの圧入及び抜き出しを本発明の所定の条件を維持しつつ連続的に実施し得るものであればよい。
また、該攪拌装置はバッチ式、又は圧力の点では閉じている連続式のいずれであってもよい。連続式の攪拌装置は、有効成分を含む該物質の装入及び抽出残渣を含んだ抽出液の抜き出し、並びに加圧に使用した炭酸ガスや窒素などの不活性ガスの圧入及び抜き出しを本発明の所定の条件を維持しつつ連続的に実施し得るものであればよい。
加熱温度は、上限が250℃、好ましくは240℃、より好ましくは230℃であり、下限が100℃、好ましくは110℃、より好ましくは120℃である。温度が上記上限を超えては有効成分を含む該物質が熱分解し、かつ装置コストが著しく高くなり、上記下限未満では熱水抽出の充分な効果が得られない。加熱時間は、上限が好ましくは３時間、より好ましくは２時間、更に好ましくは1.5時間、特に好ましくは１時間であり、下限が好ましくは５分間、より好ましくは15分間、更に好ましくは20分間である。該加熱により、有効成分を含む該物質の1〜20μｍへの粉砕で生じる物理的化学結合切断で発生したラジカルによる加水分解により細胞膜構成高分子物質が破壊され、細胞内物質が細胞外へ出てくることにより有効成分が抽出可能な物質へと転換される。
破砕中の圧力の下限は、0.5 MPaであり、好ましく1.0 MPaであり、より好ましくは、1.5 MPaである。上限は、装置の製作コストから5.0 MPaであり、好ましく4.5 MPaであり、より好ましくは、4.0 MPaである。所定圧力への加圧は、好ましくは不活性ガス、例えば、窒素ガスを使用して、試料に掛かる圧力を上記範囲内で調節することが好ましい。
本発明において剪断力は、上記のように加圧によってさらに高められる。本発明に従う破砕時（及び予備粉砕時）の剪断力の上限は、20MPa、好ましくは10MPa、より好ましくは5MPa、更に好ましくは3MPaであり、下限は0.1MPa、好ましくは0.3MPa、より好ましくは0.5MPaである。上記上限を超えては、モーター動力負荷が大きくなり処理コストが嵩む、上記下限未満では、予備粉砕が不十分であると共に、本発明に従う粉砕時における該物質の分解が十分に起きない。該剪断力は攪拌装置内に備えられた攪拌羽根により与えられる。
剪断力の測定は、ＰＣＴ／ＪＰ2004／013551号に記載した方法で測定した。粘度(20℃)が既知の標準物質、例えば、日本グリース株式会社製の粘度校正用標準液(JIS Z8809)JS100粘度86mPa・s、JS14000粘度12Pa・s及びJS160000粘度140Pa・sを夫々、図１に示す攪拌装置、に入れて、温度20℃において、備えられた攪拌羽根を20回転/分で回転して回転軸にかかるトルクを測定する。粘度(20℃)が140Pa・sを超える値については、アスファルトに灯油を混合して調製した混合液(例えば、東機産業株式会社製のBS型粘度計を用いて測定した粘度(20℃)が6400Pa・sである混合液)を使用して上記と同じくトルクを測定する。ここで、上記測定液は、攪拌装置内の攪拌羽根全体が該液中に完全につかるまで入れられる。また、攪拌装置に測定液を入れない空の状態におけるトルクを測定する（このときの剪断力をゼロとする）。このようにして、粘度既知の各測定液のトルクを読み取り、下記式
(数1)
剪断力(Pa)=[粘度(Pa・s)×剪断速度(s-1)]/トルクの読み取り値
から剪断力を求めて、例えば図２に示すトルクと剪断力との関係を得る。上記の式中、剪断速度は下記式で表される。下記式においてsin3.0°は、図１に示す装置固有の値である。該値は攪拌羽根の形状により求められ、攪拌羽根の形状により相違する。
(数2)
剪断速度(s-1)≒2×3.14×(1秒当りの回転数)÷sin3.0°
(数1)
剪断力(Pa)=[粘度(Pa・s)×剪断速度(s-1)]/トルクの読み取り値
から剪断力を求めて、例えば図２に示すトルクと剪断力との関係を得る。上記の式中、剪断速度は下記式で表される。下記式においてsin3.0°は、図１に示す装置固有の値である。該値は攪拌羽根の形状により求められ、攪拌羽根の形状により相違する。
(数2)
剪断速度(s-1)≒2×3.14×(1秒当りの回転数)÷sin3.0°
このように、上記の関係から、回転軸にかかるトルクを測定することにより剪断力を求めることができる。攪拌羽根を備えた攪拌装置の軸トルクは装置特有のものであるため、装置が変わればトルクも変化する。従って、使用する装置毎に、上記の様に図２のようなトルクと剪断力との関係を得ればよい。このようにして、いかなる装置においても、回転軸にかかるトルクを測定することにより、剪断力を求めることができる。
図1に示す装置において、投入口方向からの流れと出口方向からの流れがぶつかり合い攪拌装置外壁に向かって流れを作り、この流れの強さが７の位置で圧力として検出できる。この検出された圧力値と軸トルクの測定値を用いて、図２から求めた剪断力が、株式会社山武のサニタリー型オイルフリー圧力センサーＡＳＧ702を用いて測定した値と同じであることが分かった。
実施例１
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
実施例１において使用した霊芝は、下記の表1の性状を有する。
(表1)
霊芝
大きさ 縦横40〜50mm、厚さ5〜10mm
水分 11.5重量%
(表1)
霊芝
大きさ 縦横40〜50mm、厚さ5〜10mm
水分 11.5重量%
上記の表1における水分は株式会社ケット科学研究所製の赤外線水分計ＦＤ−７２０を用いて測定した。
下記において剪断力の測定には、株式会社山武のサニタリー型オイルフリー圧力センサーＡＳＧ702を使用した。
攪拌装置として、図１に示されている攪拌装置を使用した。攪拌羽根は試料投入口４のスクリュウフィダ―の送り量の計算値と反対側からの戻り量の計算値を、送り1.0に対して戻り0.8のものを用いた。内容量は、20リットルであり、5.5ｋＷのモーターを備えられていた。先ず撹拌羽根を20rpmで回転させながら、常温、常圧下で最大剪断力 1.0 MPa掛かる条件下での予備粉砕で100〜500 μｍに粉砕した霊霊芝４kgと水12kgを徐々に投入すると、10分後の投入終了時には圧力センサーＡＳＧ702（図1中の７）の指示は0.8MPa（圧力センサー７の示したゲージ圧）を示した。この時のモーター電流値が25アンペア近くまで上昇した。次いで、羽根の回転を20rpmに維持しつつ窒素ガスで2.0ＭＰaまで加圧後（図５参照）、加熱を開始し処理温度を120℃に調節した。該温度に達した後、投入口４側にある圧力計２はこの温度における2.0 ＭＰaを示していたが、攪拌装置中間位置の圧力センサー７の指示は2.3 ＭＰaであり、モーター電流値は、19.5アンペア（最大負荷の70.1％）であった（図４参照）。しかし時間経過に従って20μｍ以下への粉砕が進行し、スラリー状の被処理物の粘度低下に伴って圧力センサー７（剪断力を測定する）の指示が投入口４の圧力計２と同じ指示を示した。容器内の温度及びモーター回転数を20rpmに保持しつつ20分処理した。その後、環境温度まで冷却して有効成分を含む水相および破砕された固形物質残渣からなる破砕混合物固形物を取り出した。抽出物を図６の「遠心脱水」以下の処理に付した。
（表２）
参考例として窒素ガスで加圧しない実験も行った。すなわち、実験の流れは、実施例１（図６）と同じであるが、窒素ガスによる２MPaの加圧が無い。該物質投入後に加圧した実施例において剪断力の出現を示すニーダー電流値のピークが観察せれたが（図４）、加圧をしなかった参考例においてはニーダー電流値のピークが出現せず（図７）、図３に示す熱電対が拾う異常電流も出現しなかった（図８）。この参考例のデータも表２に示した。
実施例１及び参考例の水性相の凍結乾燥品について成分分析を行いその結果を表２に示す。また、比較例として霊芝抽出物の市場流通品の抽出条件と抽出率、抽出物の成分分析値を行いその結果も表２に示す。
表２から分かるように、参考例の抽出率は27.3％であるが、実施例１の抽出率は４割増しの38.6％となっている。さらに、健康維持に役立つと言われているβグルカンの抽出量は辞し例１において５割アップし、腸内環境を整えるのに役立つ水溶性食物繊維の抽出量も2.25倍アップしている。
本発明を比較例（従来法）と比較する（表２参照）と、抽出に使用された水の量は、霊芝1kg当り本発明の４kgと比べて従来方法は、この7.5倍量の30kgである。従来法では、この7.5倍量の水を100℃近くまで加熱し30分間保持し、減圧下での蒸留による濃縮と凍結乾燥を行って粉末の霊芝エキス分を生成している。これに比べ本方法では、7.5分の1の少ない水量の故に、減圧蒸留による濃縮工程が不要で直接に凍結乾燥にかけられるメリットを有しており且つ、剪断力による粉砕の過程で、該物質の摩擦によって発生する熱によって該物質温度が100℃までに上昇するために加熱に必要なエネルギー量は、撹拌機用モーターの消費エネルギーを考慮すると従来法と殆んど同じであるが、凍結乾燥にかけるために抽出液を５〜６分の１に濃縮する必要が無いために従来法よりも少ない故に、大幅な省エネルギー化が図れる。
また、本発明による方法で得られた製品を従来方法による抽出の製品と比較すると、健康維持に役立つと言われているβグルカンの抽出量は2.2倍アップし、水溶性食物繊維の抽出量はなんと46.8倍もアップしている。本発明による方法では、抽出された糖類の約18％がβグルカンであるのに比べ、従来法では約8％と少ない（表２）。
このように、本発明による方法は、従来の抽出法に比べて大幅な省エネルギー化を達成するばかりでなく、有効成分の抽出量も大幅に増加する。
本発明は、植物またはキノコから有効成分を高効率且つ少ないエネルギー消費量で抽出製造することができる。
１．蒸気/生成ガス排出口
２．ブルドン管圧力計
３．熱電対
４．試料投入口
５．剪断力を与えることが出来る撹拌羽根
６．熱電対と圧力伝送器
７．サニタリー型オイルフリー圧力センサーＡＳＧ702と熱電対
８．不活性ガスによる加圧ライン
９．モーター
10．試料排出口
11，送り翼
12．前進翼
13．後退翼
14．取り付け板
20．円筒形の容器
２．ブルドン管圧力計
３．熱電対
４．試料投入口
５．剪断力を与えることが出来る撹拌羽根
６．熱電対と圧力伝送器
７．サニタリー型オイルフリー圧力センサーＡＳＧ702と熱電対
８．不活性ガスによる加圧ライン
９．モーター
10．試料排出口
11，送り翼
12．前進翼
13．後退翼
14．取り付け板
20．円筒形の容器
Claims (13)
- 植物またはキノコからの有効成分の抽出方法において、該物質１重量部と水2〜７重量部とから成る混合物を、圧力の観点で閉じた容器中で100〜250℃の温度で高剪断力を与える条件下で攪拌して該物質を1〜20μmの最大寸法の平均値へと破砕することによって、有効成分を含む水相および破砕された固形物質残渣からなる破砕混合物を得、次に該水相を回収することによって、有効成分を抽出する工程を含み、該容器が、その中心軸方向に延びる回転軸、該回転軸に備えられた前進翼及び後退翼を有し、該前進翼により前進方向へと上記混合物を運ぶ送り量の計算値と、該後退翼により後退方向へと上記物質を運ぶ戻り量の計算値との比が１：0.6〜0.9であることを特徴とする方法。
- 水相を回収したのちに残る固形物質残渣を、請求項1記載の工程に更に1〜３回付すこと、ただし該1〜3回の追加の工程は、第1回の工程における温度よりも20〜100℃高い温度でありかつ250℃を超えない温度で行われる、請求項1記載の方法。
- 該容器が円筒形である請求項1及び２に記載の方法。
- 上記の比が1：0.65〜0.85である請求項３記載の方法。
- 上記の比が1：0.7〜0.8である請求項３記載の方法。
- 攪拌により該物質に0.1〜20 MPaの剪断力が懸かる請求項1〜５のいずれか1項に記載の方法。
- 剪断力が0.3〜10 MPaである請求項６に記載の方法。
- 攪拌の際に該混合物の温度を測定する熱電対が、該混合物の温度に比べて少なくとも50℃高いまたは低い温度に相当する異常電流を捕捉する請求項1〜７のいずれか1項に記載の方法。
- 攪拌の際に該混合物の温度を測定する熱電対が、該混合物の温度に比べて少なくとも100℃高いまたは低い温度に相当する異常電流を捕捉する請求項1〜８のいずれか１項に記載の方法。
- 植物またはキノコが5〜20ｍｍの最大寸法の平均値を有する請求項1〜９のいずれか1項に記載の方法。
- 該容器内の圧力を、不活性気体を用いて0.5〜5.0 MPaに加圧する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 破砕抽出工程が5分間〜3時間行われる、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 植物またはキノコを1〜20μmの最大寸法の平均値へと破砕する過程で生じるすり潰し効果によって、細胞膜が破壊され、細胞内に含まれている有効成分が水性層に抽出されることを特徴とする請求項1〜12のいずれか１項に記載の方法。
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