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Optimization of the Microwave-Assisted Extraction of Caffeine from Roasted Coffee Beans.

焙煎コーヒー豆からのカフェインのマイクロ波支援抽出の最適化 (機械翻訳の邦題)

Foods (Basel, Switzerland)2024Savić IM, Savić Gajić IM, Gajić DG
研究デザインその他の原著論文
対象未確定

記録の確認項目

研究デザイン
その他の原著論文
対象
未確定
出版年
2024
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
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)

本研究は、焙煎コーヒー豆からカフェインを迅速に抽出する手法の開発を目的とした。マイクロ波周波数2450MHzの家庭用電子レンジを用い、応答曲面法(Box-Behnken計画)により抽出条件を最適化した。検討因子は抽出時間(2〜6分)、液固比(5〜15 mL/g)、マイクロ波出力(336〜595 W)であり、応答としてカフェイン収率を測定した。溶媒には水を用いた。最適条件は抽出時間2分、液固比15 mL/g、マイクロ波出力500 Wであり、このときの予測収率は乾燥重量あたり1.01 g/100 gで、実験により確認された。精製カフェイン100 gあたりの総消費エネルギーは1.7 kWhであり、既報の手法と比較して約1200〜15000倍のエネルギー効率を示した。UHPLC-ESI-MS/MS分析により、抽出されたカフェインは高純度であることが確認され、食品産業での利用が可能であるが、医薬品用途にはさらなる精製が必要である。

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

This study aimed to develop a fast procedure for caffeine extraction from roasted coffee beans. The microwave-assisted extraction was carried out in the microwave oven with an operating frequency of 2450 MHz. The response surface methodology based on a Box-Behnken design was used to model and optimize the extraction process. Among the analyzed extraction parameters (factors), the influence of extraction time (2-6 min), liquid-to-solid ratio (5-15 mL/g), and microwave power (336-595 W) were considered, while the yield of extracted caffeine was observed as the response of the system. Water was used as the solvent of choice for the extraction of caffeine. The optimum conditions were as follows: extraction time, 2 min; liquid-to-solid ratio, 15 mL/g; and microwave power, 500 W. In this optimized condition, the expected extraction yield of caffeine was 1.01 g/100 g dry weight (value confirmed by experimental assays). The total energy consumed of 1.7 kWh/100 g of purified caffeine indicated a more energy-efficient procedure by about 1200-15,000 times than the reported procedures. This study showed that caffeine can be quantitatively extracted from roasted coffee beans through a green approach and that the isolated caffeine has a high purity degree, which was confirmed by the UHPLC-ESI-MS/MS method. With this quality, isolated caffeine could be further used as an active ingredient in the food industry, while for pharmaceutical purposes, it must be further purified.

DOI 10.3390/foods13152333

PMID 39123525

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