水誘起ヒドロコロイド錯体を介したトマト果実からのカロテノイドの抽出

Extraction of Carotenoids from Tomato Pomace via Water-Induced Hydrocolloidal Complexation.

• Jayesree Nagarajan
• Hang Pui Kay
• Nagendra Prasad Krishnamurthy
• Nagasundara Ramanan Ramakrishnan
• Turki M S Aldawoud
• Charis M Galanakis
• Ooi Chien Wei

抄録

農産廃棄物は、カロテノイドやペクチンを含む生理活性化合物の天然資源としては、ほとんどが未利用である。しかし、従来の溶媒抽出法では、有機溶媒の過剰な使用、高価な機器の使用、面倒な操作などの問題がありました。このような従来の抽出法の限界は、カロテノイドとペクチンのヒドロコロイド錯体化により、将来的に克服される可能性があります。リコピンとペクチンの複合化は水性環境下で効率的に促進され、その結果、沈殿や遠心分離により回収可能なコロイド錯体が得られた。本研究では、カロテノイドとペクチンを含むトマトポマースにおけるカロテノイド-ペクチン複合体化の可能性を評価した。トマトの搾りかすは、ペクチンの他にリコピン、β-カロテンが豊富に含まれており、カロテノイド抽出の原料として適している。トマトザクロからのカロテノイドとペクチンの抽出は、応答曲面法を用いて最適化された。その結果、最大回収量はトマトポマス100gに対して9.43mgのカロテノイド画分であり、カロテノイドに富んだ画分の純度は92％であった。また、錯化法で抽出したカロテノイドの抗酸化能は、溶媒抽出法で抽出したカロテノイドよりも高いことがわかった。また、カロテノイド-ペクチン複合化法で得られたカロテノイドの抽出収量および抗酸化能は、溶媒抽出法と同等であった。カロテノイド-ペクチン複合化法は、貴重なカロテノイドを抽出するための副産物を有効利用するための有望なグリーンアプローチである。

Agro-industrial waste is a largely untapped natural resource of bioactive compounds including carotenoids and pectin. However, conventional solvent extraction involves the excessive use of organic solvents, costly equipment, and tedious operation. These limitations of conventional extraction methods could be prospectively overcome by the carotenoid-pectin hydrocolloidal complexation. The complexation of lycopene and pectin was efficiently promoted in an aqueous environment, resulting in the colloidal complexes that can be subsequently recovered by sedimentation or centrifugation. In this study, the potential of carotenoid-pectin complexation on tomato pomace containing carotenoids and pectin was evaluated. Tomato pomace is a rich source of lycopene, β-carotene as well as pectin, making it suitable as the raw material for the carotenoid extraction. The extraction of carotenoid and pectin from tomato pomace was optimized using response surface methodology. The maximum recovery was 9.43 mg carotenoid fractions/100 g tomato pomace, while the purity of carotenoid-rich fractions was 92%. The antioxidant capacity of carotenoids extracted from the complexation method was found to be higher than that from the solvent extraction method. Moreover, extraction yield and antioxidant capacity of carotenoid obtained from the carotenoid-pectin complexation were comparable to that from solvent extraction. The carotenoid-pectin complexation is a promising green approach to valorize agro by-products for the extraction of valuable carotenoids.