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Exploring Caffeine Extraction Using Hydrophobic Deep Eutectic Solvents: Experimental and Theoretical Approaches.

疎水性深共晶溶媒を用いたカフェイン抽出の探求:実験的および理論的アプローチ (機械翻訳の邦題)

ACS omega2025Pishro KA, Silva LS, Lamarca RS, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象未確定

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
未確定
出版年
2025
出典
doi.org
抄録の表示
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出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

本研究では、疎水性深共晶溶媒(HDES)を用いたコーヒー豆、コーヒースキン、ガラナ飲料からのカフェイン抽出を検討した。HDESとしてdl-メントールと酢酸またはヘキサン酸の共晶混合物を用い、COSMO-RSモデリングによる溶媒スクリーニングとUV/vis分光光度法によるカフェイン定量を行った。最適条件は65℃、初期溶液と溶媒の比1:1であり、dl-メントール/酢酸系はコーヒー豆100mgあたり0.765mg、dl-メントール/ヘキサン酸系は0.610mgのカフェインを抽出した。他の試料でも同様の結果が得られ、高い精度と検出限界0.674mg/Lを示した。AGREE評価では0.83の高いグリーンスコアを獲得し、従来の有機溶媒より環境に優しいことが示された。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Hydrophobic deep eutectic solvents (HDESs) are emerging as sustainable, biodegradable, and nontoxic alternatives to traditional organic solvents in liquid-liquid extraction processes. This study investigates the use of HDESs, specifically eutectic mixtures of dl-menthol combined with acetic or hexanoic acids, for extracting caffeine from coffee beans (CB), coffee skin (CS), and guaraná drink (GD). Solvent screening using COSMO-RS modeling was performed to identify effective HDES systems. Caffeine detection employed UV/vis spectrophotometry at 274 nm (dl-menthol/acetic acid system) and 284 nm (dl-menthol/hexanoic acid system), with application of Gaussian fitting to minimize spectral interferences. The optimal extraction conditions were determined to be 65 °C and a 1:1 initial solution to solvent (L/L) ratio. Under these conditions, the dl-menthol/acetic acid solvent extracted 0.765 ± 0.007 mg of caffeine per 100 mg of coffee beans, outperforming the dl-menthol/hexanoic acid solvent, which extracted 0.610 ± 0.010 mg. Comparable results were observed for the other matrices, with 0.66 ± 0.01 mg caffeine per 400 mg of coffee skin and 0.57 ± 0.01 mg per 10 mL of guaraná drink. The method presented high precision, with a standard deviation of ±0.0826 mg L-1 for five measurements of a 15 mg L-1 caffeine solution, and detection and quantification limits of 0.674 and 2.04 mg L-1, respectively. The sustainability of the method was evaluated using the AGREE (Analytical GREEnness) metric, obtaining a high greenness score of 0.83, exceeding the values for traditional solvents such as dichloromethane and chloroform. These findings demonstrated the potential of HDESs as greener, safer, and more efficient alternatives for caffeine extraction, aligning with green chemistry principles and supported by both experimental and theoretical evaluations.

DOI 10.1021/acsomega.5c05673

PMID 41048773

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