JP2001503391A - ポリフェノール含有組成物の製造方法 - Google Patents

ポリフェノール含有組成物の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 ぶどう由来のポリフェノール含有組成物を製造する方法を開示する。この方法は、ポリフェノールを含むぶどう抽出液を調製する工程と、抽出液の成分を分画する分離媒体に抽出液を接触させる工程と、ポリフェノール類が存在するフラクションを回収する工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称ポリフェノール含有組成物の製造方法 発明の分野 本発明はポリフェノール含有組成物の製造方法に関する。発明の背景 ポリフェノール類は1より多いフェノール基を含む化合物である。 ポリフェノール類は次のように分類される:フラボノイド類(ポリフェノール 類一般を示すためによく用いられる用語であるが、ヨーロッパではより一般的に フラボン類のみを示すのに用いられている)、フラバノール類、プロアントシア ニジン類(プロシアニドール類、プロシアニン類、プロシアニジン類およびタン ニン類とも呼ばれる)およびアントシアニン類。 フラボン類は図1に示される基本構造を有する化合物であり、当該化合物にお いて、2つのベンゼン環(AおよびB)がカルボニル基を含む複素環式6員環C に結合されている。環Bが(図示されているように)2位で結合するとフラボン になり、3位で結合するとイソフラボンになる。ヒドロキシル化が3、5、7位 および3’、4’、5’位で起こるとフラボノール類と呼ばれる化合物になる。 フラボノール類の典型的な例は、クエルセチン(3、5、7、3’、4’位でヒ ドロキシル化されたもの)、ケンペロール(3、5、7、4’位でヒドロキシル 化されたもの)およびミリセチン(3、5、7、3’、4’、5’位でヒドロキ シル化されたもの)である。これらは天然でアグリコンまたはO−グリコシド類 (たとえば、D−グルコース、ガラクトース、アラビノース、ラムノースなど) として存在し得る。メチル化、硫酸化およびマロニル化のような他の置換形も見 出されている。 フラボノール類は図2に示される基本構造を有する。最も一般的な2つのフラ ボノール類として、カテキン(水酸基の位置が5、7、3’、4’のもの)およ びその立体異性体であるエピカテキンがある。 ヒドロキシル基は没食子酸によってエステル化することができる。プロアント シアニジン類はカテキンおよび/またはエピカテキンのポリマーであり、8単位 またはそれ以上の単位を含み得る。これらの化合物はしばしばプロアントシアニ ン類、プロシアニジン類またはタンニン類と呼ばれる。 アントシアニン類は、時にアントシアニジン類とも呼ばれる、色の付いた物質 である。典型的な例は、シアニジン(3、5、7、3’、4’位でヒドロキシル 化されたもの)、デルフィニジン(3、5、7、3’、4’、5’位でヒドロキ シル化されたもの)およびペラルゴニジン(3、5、7、3’位でヒドロキシル 化されたもの)である。ヒドロキシル基は通常グリコシル化および/またはメト キシル化される(たとえば3’、5’のマルビジン)。 一般用語「ポリフェノール類」には、ジヒドロキシまたはトリヒドロキシ安息 香酸およびフィトアレキシン類(その典型例は、たとえばレスベラトロール(re sveratrol))が含まれる。 ポリフェノール類は、多くの天然物、特に果物や野菜のような植物材料にさま ざまな量で存在する。特に、ポリフェノール類はぶどうの皮やふどうの種の中に 存在し、それらはワインの醸造過程の際にワイン中に取込まれる。赤ワインは醗 酵させる液体と圧搾されたぶどうの残渣(絞りかす)との接触を長期間維持する ことにより作られる一方、白ワインの製造ではぶどうの皮は比較的早く取除かれ る。したがって、一般にワインは、特に赤ワインは、かなりの量のポリフェノー ル類を含み、その量は約1−3g/Lに達し、ポリフェノール化合物の供給源と して市販できる可能性がある。 ポリフェノール類は抗酸化性を有することが知られており、食品、化粧品およ び医薬産業における用途の可能性を秘める。しかし、市販品としてポリフェノー ル類を用いるためには、ポリフェノール類はより濃縮した形でワインから分離さ れなければならない。脱アルコールされたワインはこれまで長年にわたって入手 可能であり、蒸留によって濃縮することができる。さらに、特定の条件下では、 噴霧乾燥により、脱アルコールワインから乾燥粉末を得ることができる。 ワインはアルコールおよびポリフェノール類以外に多くの物質を含む。これら の物質は炭水化物類、特にグルコース、酒石酸およびミネラル塩類を含み得る。 典型的な赤ワインは約23g/Lの固形分および1.5g/Lのポリフェノール 類を含む。市販用途として、ポリフェノール類は安定な運搬しやすい形態である ことが好ましく、固体の形態が最も好ましい。溶液において、特に脱アルコール されたワインにおいて、ポリフェノール類は、酸化されたり、微生物に汚染され たりする可能性がある。したがって、ワイン中の全ポリフェノール類を他の成分 から分離する方法が必要となる。 ワインは容易に入手できるが、ポリフェノール類の平均含有量はそれほど多く ない。ぶどうの皮やワインの絞りかす(果汁を得るためにぶどうを圧搾した後得 られる皮と種の混合物)のようなワインの産物を用いることができれば非常に好 都合である。絞りかすは、ぶどうの種(これは、ぶどう種子油を得るために当該 産業において広範囲に用いられてきた)、およびポリフェノール類を含む。その ような産品として、EndotenolTM(Sanofi-Labaz、フランス)およびAc tivinTM(Interhealth Nutritionals Inc)米国カリフォルニア)がある。 米国特許第5,484,594号はプロシアニドール類(プロアントシアニジ ン類)が濃縮された抽出物を調製するための方法を開示する。 ぶどうの種は主に1群のポリフェノール類、すなわちプロアントシアニジン類 と、少量成分としてカテキン、エピカテキンおよびそのエステル類とを含む。ぶ どうの種から得られる材料は、ワインやぶどうの皮に存在するポリフェノール類 ほど広範囲のポリフェノール類を含まない。ぶどうの種の抽出物は「全フェノー ルのプール」を調製するには不適当であり、生体内での低濃度のリポタンパク質 の酸化を防止しない。 醗酵前のぶどうの皮は、ぶどう全体に存在するすべてのポリフェノール類を含 む。赤ワインを作る際、ポリフェノール類のほとんどがエタノール水溶液によっ て皮から溶出され、その絞りかすからはポリフェノール類がいくらか失われる。 白ワインを製造する際、皮は醗酵過程の際には通常存在しないので、ポリフェノ ール類は絞りかすに残っている。 当業者なら製造方法を開発するのが容易でないことがわかるであろう。ワイン 、ぶどうの皮および絞りかすにおいてそうであるように、ポリフェノール類は有 機および無機化学物質の複雑な混合物とともに存在するため、初めは全固形分の 約5〜10%しか存在しないポリフェノール類を高濃度で得ることは、創意工夫 なしにはできないことである。 ポリフェノール類は非常に異なる分子量および極性を有する物質の混合物であ る。ポリフェノール類は、極性溶媒または極性溶媒の混合物(たとえば水、エタ ノール、メタノール、アセトン、酢酸エチル)に可溶性または部分的に可溶性で あることが知られている。さらに、Sephadex LH−20のような特定 の樹脂が、薄層、カラムおよびHPLクロマトグラフィーによる分析のため、ポ リフェノール類を分離する目的で使われてきた。 驚くべきことに、赤ワインからポリフェノール類を製造して、典型的には約4 5%の高濃度のポリフェノール類を有し、その中にフラボノール類を少なくとも 0.5%w/wを含み得る製品が得られることを見出した。さらに、白ワインの 絞りかすから同様の製品が得られることも見出した。発明の概要 第1の局面において本発明は、ぶどう由来のポリフェノール含有組成物を製造 する方法を提供する。この方法は、ポリフェノール類を含むぶどう抽出液を調製 する工程と、抽出液の成分を分画する分離媒体に抽出液を接触させる工程と、ポ リフェノール類が存在するフラクションを回収する工程とを含む。 具体例において、分離媒体は、分配(すなわち、混合物中の種々の成分が、固 定相液体および移動相溶離液において異なる相対的溶解度(分配係数)を有する こと)により抽出液を分画する。 より好ましくは、分離媒体は吸着により抽出液を分画し、典型的にはポリフェ ノールフラクションは選択的溶離によって回収される。 吸着機構は、典型的には分離媒体と抽出液成分との間の非特異的双極子−双極 子相互作用に依存する。溶離液(溶媒)は、媒体にあまり強く結合されていない 分子をより速く運ぶ。 好ましい具体例において、分離媒体は食品産業での使用に適合するクロマトグ ラフィー用媒体である。この媒体は、大きな(分取)−規模のクロマトグラフィ ーカラム中に支持されることが好都合である。ヌクレオチド類、糖類、アミノ酸 類およびポリフェノール類の分離に特によく適合する微粒状セルロースのような 天然のポリマー媒体を使用することができる。微粒状セルロースまたはその誘導 体を用いることによってあり得る不利な点は、水性環境における膨張性および/ または圧力下での圧縮性である。他の代替物として、シリカゲル類、デキストラ ンポリマー類(たとえばSephadexTMLH 20、Pharmacia、英国)またはアガロース ビーズ(たとえばSepharoseTM、Pharmacia、英国)がある。 他の代りの天然吸着剤としてアルミナ、シリカおよびヒドロキシアパタイトが あるが、これらは「微粒子」(直径<20μmの粒子)の存在のため、食品産業 での使用が認められないかもしれない。 より好都合には、分離媒体は合成ポリマー樹脂を含む。一般にこれらの合成ポ リマー吸着剤は、疎水性および極性の相互作用により、イオン性および極性の分 子(化合物)を吸着および解離する非イオン性マクロレティキュラー樹脂の形を 取る。これらは、通常アイソクラチック条件下で用いられる(すなわち単一溶離 液の固定された組成のみが用いられる)。 このようなポリマー樹脂は、通常、ポリビニルベンゼン(ポリスチレン)のよ うな合成による疎水性ポリ芳香族樹脂から誘導される。これらの樹脂はDiai on、AmberliteおよびDowexのような商品名で製造されている。 特に好ましい分離媒体はポリスチレン樹脂であるDiaion HP20からな る。 これらの樹脂を使用する利点は、これらの樹脂が比較的広い表面積(典型的に は450〜800m2/g)、高い気孔率(細孔体積が典型的には0.6−1. 8ml/g)および大きい平均孔径(典型的には100〜800Å)を有するこ とであり、これは、粗い粒径(典型的には20〜60メッシュ、湿潤)と組合せ られると、高い抽出流量および対象化合物の大きな保持容量の両方を可能にする 。 代りに、適度に極性のポリアクリル酸エステルをベースとする樹脂を使用する ことができる。しかし、異なるポリフェノール類の選択性はおそらく同じではな い。 ポリマー樹脂から溶離させるための溶離剤は、食品の調製のために認められる ものならどれでもよい(たとえば、水、メタノール、エタノール、アセトン、酢 酸エチル、メチレンジクロリド、クロロホルムまたはそれらの混合物)。 ぶどうの抽出液は、醗酵されたもの(たとえばワインまたは脱アルコールされ たワイン)でもよく、醗酵されていないもの(たとえば絞りかすから抽出された もの)でもよい。特に好ましいのは赤ワイン、または白ワインの絞りかすまたは ぶどうの皮から調製された水性抽出物である。 ぶどうの種ではなく、実質的にぶどうの皮から調製されたぶどう抽出液を用い るのが好ましい(これは米国特許第5,484,594号に開示されている方法 と異なる)。 組成物は典型的に乾燥粉末として与えられる。したがって、本発明の方法は乾 燥工程を含み得る。当業者にとって種々の乾燥技術が周知であり、特に噴霧乾燥 が好ましい。 本発明の方法を実施することにより、ポリフェノール類を少なくとも25%W /w、好ましくは少なくとも35%、さらに好ましくは少なくとも45%、最も 好ましくは少なくとも50%含む組成物が得られる。ポリフェノール含有物がフ ラボノール類を含むことも望ましい。本発明の方法によって製造される組成物の フラボノール含有量は、好ましくは少なくとも0.01%w/w、より好ましく は少なくとも0.1%、最も好ましくは少なくとも1%である。組成物の総ポリ フェノール含有量に対して、フラボノール類は、少なくとも0.5%(w/w) 含まれることが好ましく、少なくとも1.0%含まれることがより好ましく、少 なくとも2%含まれることが最も好ましい。 特に本発明は、ワイン、ぶどうおよび絞りかすのポリフェノール類を含む乾燥 粉末であって出発材料中の他の成分が多く混入していないものを製造することを 目的とする。当該ポリフェノール粉末が含む、出発材料に存在する不純物質は、 望ましくは75%以下である。典型的には、赤ぶどう酒の固形分は4から12% のポリフェノール類を含む。 25%に至るまで濃度は、元のワインまたはぶどうの皮にある濃度の2倍まで に匹敵する。ポリフェノール粉末は、出発材料に存在する不純物質を5から65 %以下しか含まないことが好ましい。 製造を実施する際には、噴霧乾燥の前に、マルトデキストリンのような充填剤 を加えることができることは明らかである。これにより、ポリフェノール類が希 釈された乾燥粉末、ソフトドリンクの調製に好適となり得る乾燥粉末、食品添加 物となり得る乾燥粉末が得られる。出発材料がワイン、ぶどうの皮または絞りか すのいずれであっても、ミネラル塩類、酒石酸およびワインの香味の存在によっ て、嗜好性は損なわれる。食品に用いる前に、これらをポリフェノール類から取 除くことが強く望まれる。 典型的な製造方法において、脱アルコールされたワインを濃縮し、吸収樹脂カ ラムに通す。次に、水性アルコールで溶離し、アルコールを除去し、混合物を加 熱により濃縮し、その残渣を噴霧乾燥する。用いる樹脂は、溶媒を使って溶離す ることによりポリフェノール類が得られるものならどれもよい。樹脂および溶媒 の両方は、好ましくは良好な食品製造工程に適合すべきであり、保健所(衛生当 局)によって認められるものであるべきである。用いることができる典型的な樹 脂には上記に挙げたものが含まれる。 ぶどうの皮または絞りかすの場合、当該材料を、適当な溶媒、好ましくは水ま たはアルコール水溶液と十分に混合する。抽出処理を促進するために溶媒を加熱 することができる。次に、静止デカンテーション、遠心分離、またはろ過(凝集 剤を加えても加えなくてもよい)により、透明な溶液を得る。この液体は、脱ア ルコールワインについて上述したのと同じ態様で樹脂カラムにかけることができ る。最も好ましい供給源は、ぶどうからの皮または白ワインを作る前の絞りかす である。なぜなら、これらの材料は高いポリフェノール含量を有するからである 。 他の適当な方法は溶媒抽出である。これは、ワイン、ぶどうの皮または絞りか すの抽出物を乾燥し、固体材料を抽出し、次に蒸発させて溶媒を回収することに より行うことができる。残渣または抽出物をポリフェノールで強化してもよい。 代りに、液/液抽出物を用いて、液体を分離し、ポリフェノールが濃縮された溶 媒から溶媒を蒸留によって除去して乾燥粉末を得ることができる。 本発明はさらに実施例および添付の図面を参照して説明される。 図1および図2は特定のポリフェノール化合物の基本化学構造を示す。 例1 赤ワインからのポリフェノール粉末の調製 約2000Lの赤ワイン(フランス産、1993年、カベルネソービニオン) を、ろ過して沈殿物を取除き、300ミリバールの減圧下75〜80℃で1分間 蒸留し、次に冷却し、減圧下55℃で濃縮し、次に冷蔵により25℃まですばや く冷却した。濃縮ワインを、65LのDiaion HP−20樹脂を含む、直 径55cm、高さ約2mのカラムに通した。カラムを250Lの蒸留水で洗浄し 、ポリフェノール類を約150分の期間にわたり約250Lの50%エタノール で溶離させた。この期間の終わりにおいて、溶離液は、フォリオン−チオカルト 法で評価した結果、ポリフェノール類を含有しなかった。次に、溶離液を減圧蒸 留下で35%乾燥物まで濃縮し、窒素下で噴霧乾燥して、水分量が3〜4%の粉 末を約2kg製造した。 このポリフェノール粉末は、水またはアルコール水溶液に溶解させた場合に濃 い赤色を有する優れた食物成分であり、味がよく、赤ワインと類似した味覚の「 刺激」を与える。推奨される1日の服用量は1〜2g/日である。 赤ワインと比べてこのポリフェノール粉末は他のポリフェノール類より相対的 に多くのプロアントシアニン類を含む。 このボリフェノール粉末は、通常の方法を用いてワイン分析を専門とする研究 所(INRA、フランス、モントピーリア)で分析された。表は抽出のために用 いられた典型的なカベルネソービニオンの赤ワインとのポリフェノール粉末の比 較を示す。 本方法はプロアントシアニジン類のフラクションを濃縮するが、見積もられた ポリフェノール類のすべてが依然として有用な量で存在する。ヒドロキシケイ皮 酸はポリフェノールではなく、その濃度はかなり減じられている。 表1.赤ワインおよびポリフェノール粉末の組成 例2 絞りかすからのポリフェノール粉末の調製 白ぶどうから得られた約2000kgの絞りかすを、市販のミキサー中で250 OLの蒸留水とともに30℃で4時間、十分攪拌した。次いで、混合物をミキサ ーから取出してタンクに入れ、約2時間静置し、その上澄みを取出して濾過し、 透明な液体を得た。次に、樹脂にポリフェノール類を吸着させた例1と同じ工程 を、同様の量のDiaion HP−20樹脂および溶離溶媒を用いて行なった。 エタノール水溶液を35%乾燥物に濃縮すると、重さが約600gの赤色固形 物が得られた。これは10%アルコール水溶液に溶け、噴霧乾燥により、水には 溶けないがアルコール水溶液には溶ける固形物を得た。残りの溶液を窒素下で噴 霧乾燥して、約50%のポリフェノール類を含む赤色材料を1.4kg得た。こ の物の組成は例1で得られたものと類似していた。 この方法の不利な点は、樹脂への吸着の前に抽出物を得る工程が、より面倒で あり、時間がかかることである。収量は少ないが、安価なぶどうの皮が利用でき るということは商業的利点である。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年10月22日(1998.10.22) 【補正内容】 請求の範囲 1.ポリフェノール含有組成物を製造する方法であって、ワイン、脱アルコール されたワインまたは発酵したぶどうの皮から得られる抽出液を、前記ワインまた は前記抽出液の成分を分画するクロマトグラフィ用分離媒体に接触させる工程と 、溶離液を用いて前記分離媒体から材料を溶離させてポリフェノール類が存在す るフラクションを回収する工程とを含み、フラボノールの含有量が前記ポリフェ ノール類の少なくとも0.5%w/wである、方法。 2.前記分離媒体はポリマーのクロマトグラフィ用カラムからなる、請求項1に 記載の方法。 3.前記分離媒体は合成ポリマー樹脂からなる、請求項1に記載の方法。 4.前記ポリマー樹脂はポリスチレンからなる、請求項3に記載の方法。 5.回収されたポリフェノールフラクションを乾燥する工程をさらに含む、請求 項1に記載の方法。 6.前記乾燥工程は噴霧乾燥を含む、請求項5に記載の方法。 7.前記溶離液は、水、メタノール、エタノール、アセトン、酢酸エチル、メチ レンジクロリドまたはクロロホルムの1つまたはそれ以上からなる、請求項1〜 6のいずれか1項に記載の方法。 8.少なくとも25%w/wのポリフェノール類を含む組成物を得る、請求項1 〜7のいずれか1項に記載の方法。 9.少なくとも35%w/wのポリフェノール類を含む組成物を得る、請求項1 〜8のいずれか1項に記載の方法。 10.少なくとも45%w/wのポリフェノール類を含む組成物を得る、請求項 1〜9のいずれか1項に記載の方法。 11.前記フラボノール類が前記ポリフェノール類の少なくとも1%w/wを構 成する組成物を得る、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。 12.実質的に上記に記載したとおりの方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 9711172.8 (32)優先日 平成9年5月31日(1997.5.31) (33)優先権主張国 イギリス(GB) (31)優先権主張番号 9711173.6 (32)優先日 平成9年5月31日(1997.5.31) (33)優先権主張国 イギリス(GB) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,ID,IL,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ぶどう由来のポリフェノール含有組成物を製造する方法であって、ポリフェ ノール類を含むぶどう抽出液を調製する工程と、前記抽出液の成分を分画する分 離媒体に前記抽出液を接触させる工程と、ポリフェノール類が存在するフラクシ ョンを回収する工程とを含む、方法。 2.前記分離媒体はポリマーのクロマトグラフィ用カラムからなる、請求項1に 記載の方法。 3.前記分離媒体は合成ポリマー樹脂からなる、請求項1または2に記載の方法 。 4.前記ポリマー樹脂はポリスチレンからなる、請求項3に記載の方法。 5.回収されたポリフェノールフラクションを乾燥させる工程をさらに含む、請 求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 6.前記乾燥工程は噴霧乾燥工程を含む、請求項5に記載の方法。 7.前記ポリフェノールフラクションは分画溶離によりクロマトグラフィ用カラ ムから回収される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 8.前記溶離液は、水、メタノール、エタノール、アセトン、酢酸エチル、メチ レンジクロリドまたはクロロホルムの1つまたはそれ以上からなる、請求項7に 記載の方法。 9.前記ぶどう抽出液は、ワイン、または絞りかすもしくはぶどうの皮から調製 された抽出物からなる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。 10.少なくとも25%w/wのポリフェノール類を含む組成物を得る、請求項 1〜9のいずれか1項に記載の方法。 11.少なくとも35%w/wのポリフェノール類を含む組成物を得る、請求項 1〜10のいずれか1項に記載の方法。 12.少なくとも45%w/wのポリフェノール類を含む組成物を得る、請求項 1〜11のいずれか1項に記載の方法。 13.フラボノール類が前記ポリフェノール類の少なくとも0.5%w/wを構 成する組成物を得る、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。 14.フラボノール類が前記ポリフェノール類の少なくとも1%w/wを構成す る組成物を得る、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。 15.実質的に上記に記載したとおりの方法。
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