JP2002543819A - カロテノイドと他の抗酸化物質の抽出 - Google Patents

カロテノイドと他の抗酸化物質の抽出

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ジュイウラ、マルセル、アレクサンドル
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Abstract

(57)【要約】 カロテノイドおよび他の抗酸化物質を特に豊富化した脂質−タン白複合体形のカロテノイド含有植物抽出物およびその製造方法。製造方法では圧砕したカロテノイド含有植物物質をインキュベートし、次に植物固体の分離後回収したジュースを熱処理し、次に第2分離後加熱液体相から沈澱を回収して着色スラッジ抽出物を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は少なくともタン白、多糖類、脂質化合物およびミネラルを含有する植
物抽出物に関し、この抽出物はカロテノイドその他の抗酸化物質に特に富んでい
る。溶媒、加工助剤、添加物を全く使用せずにこのような抽出物を製造する方法
にも関する。
【0002】 (発明の背景) 植物の色素は通例有機溶媒を使用して単離する。例えば、カロテノイドはクロ
ロホルム、ヘキサンのような炭化水素系溶媒および他の有機溶媒により抽出でき
る。
【0003】 ジー.サルダーら(ジャーナル・オブ・フード・サイエンス、1460〜14
61,55,5,1990)は再構成トマトペーストおよびピンクグレープフル
ーツ均質物からヘキサン・エタノール・アセトン(50:25:25)を使って
リコペンおよびβ−カロテンを急速抽出する方法を記載する。この方法はこれら
のカロテノイドの純粋抽出物を高収量で回収する。主要な問題は有機溶媒の使用
が食品におけるこれらのカロテノイドのその後の加工に有害であり、このような
製品から溶媒を除去するにはコスト的に高くなることである。
【0004】 それにも拘わらず、カロテノイドの抽出方法は一般に困難になりがちであり、
時間の消費や酸化による失敗および抽出ロスを生じがちである。
【0005】 米国特許第5,510,551号明細書には、エフ.エー.グレーブスらはカ
ロテノイド含有天然起源から炭化水素系溶媒を全く使用せずにカロテノイドを抽
出する方法を開示する。この方法は炭化水素系溶媒を含まずに、例えば水酸化カ
リウムまたは塩化マグネシウムから成る沈澱剤を使用することにある。一方では
、大量の無機塩の使用は食品製造に有害であり、他方ではミネラル(例えば塩化
カルシウム)の添加はトマトではリコペンの抽出収量を減少させる。
【0006】 従って、本発明はカロテノイドその他の抗酸化物質を豊富化した複合体形のカ
ロテノイド含有植物抽出物および炭化水素系溶媒の使用またはミネラルまたは他
の加工助剤の添加要求を回避する天然起源からこの複合体を簡単かつ安全に抽出
する方法を供することを目的とする。
【0007】 (発明の要約) 従って、1特徴では、本発明は特にカロテノイドその他の抗酸化物質の豊富な
脂質−タン白複合体形の植物抽出物を溶媒を使用せずに製造する方法を供し、こ
の方法では圧砕したカロテノイド含有植物物質をインキュベートし、次に植物固
体の分離後回収したジュースを熱処理し、次に加熱液体相から第2分離後沈澱を
回収して着色スラッジ抽出物を得る。
【0008】 沈澱スラッジ抽出物は水で稀釈し、さらに滅菌および乾燥できる。カロテノイ
ドその他の抗酸化物質を豊富化した得た乾燥抽出物は粉末形で、各種組成物に、
または例えば食品のサプリメントとして使用できる。
【0009】 本発明方法はカロテノイドその他の抗酸化物質を天然起源から脂質−タン白複
合体に有機溶媒を使用せずに、または何らかの沈澱助剤を添加せずに抽出および
濃縮できる。
【0010】 さらに本方法は簡単で、有効なコストで、かつ安全であり、活性化合物の抽出
収量を増加でき、これは他の溶媒を使用しない方法と比較して認めることができ
る。
【0011】 別の特徴では、本発明は脂質−タン白相乗性複合体形の、特にカロテノイドそ
の他の抗酸化物質を豊富化したカロテノイド含有植物抽出物を供する。
【0012】 植物抽出物は乾物基準で約1〜約10重量%のカロテノイドおよび約0.05
〜約0.5%の他の抗酸化物質を含有する。
【0013】 好ましい態様では、トマトをカロテノイド含有植物物質として使用する。こう
して抽出物は少なくとも約1%のリコペンおよび少なくとも約0.05%の他の
抗酸化物質を含有する。
【0014】 トマトからのリコペン抽出物は長鎖トリグリセリドを有する脂質画分(95%
以上)を含有し、必須高度不飽和脂肪酸C18:2およびC18:3はその脂肪
酸組成の約50%に相当する。
【0015】 溶媒または添加物を含まない植物抽出物は安全である。この植物抽出物は植物
原料由来の有利な脂質および抗酸化物質を含有し、これらはカロテノイド生物利
用性に相乗効果を有する。
【0016】 本発明は食品のサプリメントとしてまたは香粧品、ダイエットまたは医薬組成
物の製造用補充剤として特にカロテノイドその他の抗酸化物質を豊富化した脂質
−タン白複合体形のカロテノイド含有植物抽出物の使用にも関する。
【0017】 (発明の詳細な記載) 本方法を実施するために、使用植物物質は任意の果実または野菜で、カロテノ
イドその他の抗酸化物質を含有する根、種子、葉、茎または花でよい。従って、
トマト、ニンジン、アンズ、グァバ、スイカ、パパイヤ、ピンクグレープフルー
ツ、マンゴー、メロン、キャベツ、ブロッコリ、レタス、パセリ、ホウレン草、
オランダガラシまたはコショウを使用することは好ましい。加工前、十分にすす
いだ植物物質は最後に次亜塩素酸ナトリウム溶液または70%アルコール溶液で
消毒できる。
【0018】 植物物質は加工前に剥皮しまたは剥皮しなくてもよい。次に水を加え、または
加えずに圧砕する。
【0019】 好ましい態様では、植物物質は加工植物物質の約20〜100重量%の水で圧
砕する。生成したかゆ状物は内生酵素により細胞構造を破壊し、カロテノイド抽
出を一層良くするために脂質化合物とタン白を相互作用させることができる十分
な時間および温度でインキュベートする。従って、かゆ状物は約0°〜70℃で
約5分〜24時間、好ましくは約20°〜50℃で約5〜120分インキュベー
トできる。圧砕および/またはインキュベーション工程は単独または混合したC
2、N2、Ar、Heの不活性ガス下で、または部分真空下で行なうことができ
る。
【0020】 かゆ状物はラクトバチルスのような食品級微生物と一緒にインキュベートする
こともできる。
【0021】 皮、パルプおよび種子は、例えばジュースを得るためにインキュベートしたか
ゆ状物を濾過、遠心分離または沈降させることにより分離できる。これらの固体
廃棄物はカロテノイドを抽出するためにさらに加工することもできる。
【0022】 次にジュースはこの第1分離後約−20°〜20℃の温度で24時間まで放置
できる。次に熱処理する。熱処理は例えば約70°〜約120℃の温度で約2秒
〜60分、好ましくは90°〜95℃で約5秒行なうことができる。
【0023】 熱処理したジュースは直ちに冷却することが好ましく、これによりカロテノイ
ド含有沈降物が沈澱する。熱処理ジュースは例えば真空蒸発、蒸留または限外濾
過により濃縮してさらに加工を改良することもできる。
【0024】 次に熱処理ジュースは第2分離して着色スラッジ抽出物形の沈澱を得る。次に
沈澱は例えば、濾過、遠心分離または沈降により回収できる。上澄は廃棄するか
または乾燥して遊離アミノ酸の豊富なフレーバ粉末を得ることができる。
【0025】 得た着色スラッジ抽出物は脂質化合物と共同するタン白−ペクチン網状組織に
カロテノイドその他の抗酸化物質を含有する。さらに殺菌、滅菌または例えば−
5°〜70℃で300MPaより高い高圧処理することができる。
【0026】 着色スラッジは低温または凍結状態で貯蔵し、例えば光から保護することもで
きる。
【0027】 着色スラッジは例えば、カロテノイドその他の抗酸化物質を特に豊富化した粉
末抽出物に乾燥できる。従って、凍結乾燥および噴霧乾燥またはローラー乾燥し
て最後にマルトデキストリンまたは他の水溶性支持体と混合することができる。
【0028】 スラッジまたは粉末抽出物は炭水化物を除去するため加工することもでき、抽
出物は沈澱物を水ですすぎ、または透析して除去できるグルコースおよびフラク
トースとして遊離糖を含有できる。
【0029】 低温(10°〜−80℃)で真空下で、または真空にせずに貯蔵し、例えば光
から保護することもできる。
【0030】 本発明方法はカロテノイドその他の抗酸化物質を有機溶媒を使用せずに天然起
源から脂質−タン白複合体に簡単な方法で抽出および濃縮できる。
【0031】 本発明はカロテノイドその他の抗酸化物質を特に豊富化した脂質−タン白複合
体形のカロテノイド含有植物抽出物も供し、これは上記方法により製造すること
が好ましい。
【0032】 本発明の抽出物は、脂質化合物と共同するタン白−ペクチン網状組織内にカロ
テノイドその他の抗酸化物質を含有する相乗性複合体形をしている。
【0033】 本発明の抽出物は乾物基準で約1〜約10重量%のカロテノイドおよび約0.
05〜約0.5重量%の他の抗酸化物質を含有する。
【0034】 好ましい態様では、抽出物はトマト抽出物でよく、リコペンその他の抗酸化物
質、例えばβ−カロテン、α−トコフェロール、β−トコフェロール、δ−トコ
フェロール、γ−トコフェロール、ビタミンCおよび葉酸などを含有できる。こ
のような複合体は例えば前立腺がん細胞増殖の制御に対しα−トコフェロールと
共同するリコペンによる相乗性を有する(パストリら、「バイオロジカル・アン ド・バイオフィジカル・リサーチ・コンミュニケーションズ 」、582〜585
,250,3,1998)。
【0035】 脂質化合物は例えば中性脂質(NL)、リン脂質(PL)および糖脂質(GL
)画分を含有でき、例えばトマトから製造したリコペン抽出物は30〜60%N
L、20〜40%GLおよび5〜30%PLを含有する。
【0036】 リコペン抽出物は長鎖脂肪酸を濃縮する(表5)。必須高度不飽和脂肪酸C1
8:2およびC18:3は抽出物からの脂肪酸の約50%、好ましくは約40〜
60%のC18:2、約8〜15%のC18:1および約2〜10%のC18:
3を表わすことができる。さらに、これらの長鎖トリグリセリドはヒトにおける
カロテノイドの生物利用性に対し正の効果を有する(ボレルら、「ジャーナル・ オブ・ニュートリション 」、1361〜1367,128,8,1998)。
【0037】 すなわち、本発明抽出物は相乗性複合体であり、長鎖トリグリセリド、カロテ
ノイドおよび他の抗酸化物質の同時存在が健康利益を改良できる。
【0038】 別の態様では、本発明は食品または香粧品、ダイエットまたは医薬組成物製造
の補充剤としてカロテノイドその他の抗酸化物質を特に豊富化した脂質−タン白
複合体形のカロテノイド含有植物抽出物の使用にも関する。
【0039】 リコピンを含有する抽出物は食品組成物100g当たり0.1−2gの量で使
用することができる。
【0040】 次例は単に説明として示し、決して本出願の主題を限定するものと解すべきで
はない。%および部は特記しない限り重量による。
【0041】 実施例 例1:トマト抽出物の製造 トマトは水ですすぎ、断片に切断し、粉砕機、次に水を加えコロイドミル(1
:1、w:w)により処理する。稀釈トマトかゆ状物はタンクに移し、真空下で
(0.8バール降下)インキュベーションし、60分攪拌する。温度は30℃の
初めの値から36℃に調整する。インキュベートしたトマト溶液は260リット
ル/時間で横型デカンターより遠心分離し、固体(皮および種子)は廃棄し、赤
色液は90℃で5秒表面かき取り熱交換機で熱処理し、4℃に冷却した。着色複
合体はこの工程中形成する。加熱ジュースはボール型遠心分離機で遠心分離する
。無色の新鮮な香りを有する液体は廃棄し、赤色スラッジは126℃で2秒滅菌
する。滅菌赤色溶液は金属プレート上で凍結し、凍結乾燥機で4日間凍結乾燥す
る。 形成赤色粉末は秤量し、ポリアミド/ポリエチレン袋に移して真空下で熱シー
ルし、暗所で4°〜−20℃で貯蔵する。その組成は表1に示す。
【0042】 例2:例1で得たトマト抽出物の化学組成 例1で得た赤色粉末またはトマトリコペン抽出物に対し異る分析を行なってリ
コペンおよび他の異る化合物の量を測定した。組成は表2に示す。 抽出物のリコペンは乾燥トマトかゆ状物と比較して7倍濃縮される。抽出物の
α−トコフェロールは13倍濃縮される。
【0043】 例3:ニンジンからのカロテノイドの豊富な抽出物 ニンジンは剥皮し、水ですすぎ、断片に切断し、粉砕機で、次に水を加えて(
1:1、w:w)コロイドミルにより処理する。稀釈ニンジンかゆ状物はタンク
に移し、真空下で(0.8バール降下)インキュベートし、60分攪拌する。温
度は30℃の初めの値から36℃に調整する。インキュベートしたトマト溶液は
横型デカンターで260リットル/時間遠心分離し、固体(繊維)は廃棄し、橙
色液は90℃で5秒表面かき取り熱交換機で熱処理し、4℃に冷却した。着色複
合体はこの工程中形成する。加熱ジュースはボウル型遠心分離機で遠心分離する
。無色の新鮮なニンジンの香りのする液は廃棄し、赤色スラッジは126℃で2
秒滅菌する。滅菌橙色溶液は金属プレート上で凍結し、凍結乾燥機で4日間凍結
乾燥する。 生成橙色粉末は秤量し、ポリアミド/ポリエチレン袋に移して真空下で熱シー
ルし、4°〜−20℃で暗所に貯蔵する。組成は表3に示す。
【0044】 例4:脂質組成 脂質含量および組成は例1で製造したトマト抽出物で測定した。 全脂質(TL)を抽出し、さらにその中性脂質(NL)、リン脂質(PL)お
よび糖脂質(GL)画分に分離した。脂質の種類は平面クロマトグラフィと走査
濃度測定法を併用して分析した。さらに、毛管ガスクロマトグラフィはTLおよ
びNL、PLおよびGLの単離画分の脂肪酸組成の分析に使用した。 TL脂質はフォルヒ−ピーらの方法(1957)を使用して20℃で抽出した
。抽出物は水およびクロロホルム−メタノール溶液と混合し、簡単に均質化した
。均質物は濾過する。濾液はKCl溶液により完了し、一夜沈降させた。下部相
は除き、50℃で濃縮(Rotavapor)乾燥し、秤量する。 全脂質(TL)の分画はラウザーら(1976)が記載する方法に従がう。 脂肪酸のメチルエステル(FAMES)は触媒としてナトリウムメトキシドを
使用して製造した。後者は上記のように最終分析で中和した(モルケンチン・ジ
ェー.およびプレヒト・ディー.、1998)。硫酸水素ナトリウム1水物(1
00mg)を反応試料に添加した。触媒の中和は試料に渦を形成することにより
完了した。沈澱塩は試験管を遠心分離して除去した。生成上澄の分取試料(1μ
l)は毛管GCで分析した。脂肪酸組成は積算ピークの絶対面積ユニットから計
算した。 トマト抽出物の主な脂質画分は主として中性脂質から成る(表4)。 抽出濃縮物は長鎖脂肪酸を含有する(表5)。不飽和脂肪酸C18:1、C1
8:2およびC18:3は抽出物からの脂肪酸の60%以上を表わす。
【0045】 例5 例1で製造したトマトかゆ状物および生成リコペン抽出物の一般組成は表1に
示す。初めのトマトからのすべての化合物は異る濃度で抽出物に見出される。 抽出物は抗酸化物質および他の親油性化合物に富む。抽出物はタン白2倍、脂
質5倍、リコペン7倍およびトコフェロール10倍に濃縮する。大量の炭水化物
が尚含まれ、抽出物の約50%を表わす(表6)。
【0046】 例6 トマトからのリコペンの豊富な抽出物のアミノ酸の再分配 タン白物質のアミノ酸再分配はフルオレスカミン方法により測定した。フルオ
レスカミンはアミノ酸およびペプチドの主なアミノ基と反応して強い蛍光化合物
を形成する蛍光試薬ではない。 第2分離後得た沈澱抽出物はケルダール方法を使用して21%のタン白物質に
濃縮する(全窒素は6.25の係数を使用してタン白に転換する)。このタン白
物質は抽出物の21%の遊離アミノ酸および79%のタン白から成る(表7)。 上澄はトマトからの遊離アミノ酸の豊富な起源であり、ジュースに存在するほ
とんどすべての遊離アミノ酸および大量のタン白も濃縮する。
【0047】 例7 リコペンの豊富化した発酵乳 1〜4%の脂肪を有する伝統的発酵乳を次のように製造する。全乳、低脂肪乳
または双方の混合物を標準化後、例1で製造した0.5重量%のリコペン抽出物
を添加する。全体はプレート交換機で殺菌し、液は発酵温度に冷却し、好熱性ま
たは中温性乳酸菌を添加し、<5のpHが得られるまでインキュベーションを行
なった。 ポットへの充填および密封の次の操作は通例方法で行なった。 この発酵乳はカロテノイド、フラボノイドおよびビタミンを含む抗酸化物質の
均衡化された配列により特にすぐれた栄養的プロフィルを有する。
【0048】 例8 ペットフード組成物 73%の家禽屠体、豚の肺および牛肝臓(粉砕)、16%の小麦粉、7%の水
、2%の染料、0.5〜2%の例1で製造したトマト抽出物粉末、ビタミンおよ
び無機塩の混合物を調製する。この混合物は12℃で乳化し、プリン形に押出し
、次に90℃の温度に加熱する。30℃に冷却し、厚切れに切断する。 45%のこれらの厚切れは、98%の水、1%の染料および1%のグァガムか
ら製造した55%のソースと混合する。 ブリキ缶に充填し、125℃で40分滅菌する。 このペットフードはすぐれた抗酸化性および色調安定性を有する。
【0049】 例9 乾燥ペットフード組成物 乾燥ドッグフードを以下の量の成分の押出し加熱により得た乾燥形のベースか
ら製造する。 成分 米 44% 家禽肉廃棄物粉 30% コーングルテン粉 11% 大豆粉 10% 牛肉スエット 3% 塩化カリウム 0.8% ヨード添加塩 0.5% リコペン抽出物(例1) 0.64% ビタミンプレミックス 0.05% ミネラルプレミックス 0.01% このペットフードはリコペン抽出物からの多種の抗酸化物質を有する。 乾燥キャットフードは以下の量の成分を加熱押出しして得た乾燥形のベースか
ら製造する。 メイズ 27.241% 小麦 26.104% メイズグルテン 13.259% 大豆油かす 13.052% 水 6.247% チキン内臓 2.940% 塩 2.673% 家禽粉 2.610% 牛肉スエット 1.681% 炭酸カルシウム 1.203% リコペン抽出物(例1) 0.933% 乾燥ニンジン 0.470% 酵母 0.448% リン酸 0.387% 無水ピロリン酸4ナトリウム 0.304% ビタミンとミネラルのプレミックス 0.267% 塩化コリン 0.134% ソルビン酸カリウム 0.020% クエン酸 0.018% グリンドックス(Grindox) 0.008% クエン酸カリウム 0.001%
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09B 61/00 C09B 61/00 A 67/54 67/54 Z (81)指定国 OA(BF,BJ,CF,CG, CI,CM,GA,GN,GW,ML,MR,NE,S N,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,MW ,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW),EA(AM, AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM), AU,BR,CA,CN,CR,CZ,HU,ID,I L,IN,JP,KR,MA,MX,NO,NZ,PL ,RO,SG,TR,US,ZA Fターム(参考) 2B005 AA05 AA06 2B150 AA06 DA02 DD31 4B018 MA01 MD53 MD54 ME06

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧砕したカロテノイド含有植物物質をインキュベートし、次
    に植物固体の分離後回収したジュースを熱処理し、次に第2分離後沈澱を加熱液
    体相から回収して着色スラッジ抽出物を得ることからなる、カロテノイドその他
    の抗酸化物質を特に豊富化した脂質−タン白複合体形の植物抽出物を溶媒を使用
    せずに製造する方法。
  2. 【請求項2】 スラッジ抽出物はさらに滅菌し、乾燥する、請求項1記載の
    方法。
  3. 【請求項3】 植物物質はトマト、ニンジン、アンズ、グァバ、スイカ、パ
    パイヤ、ピンクグレープフルーツ、マンゴー、メロン、キャベツ、ブロッコリ、
    レタス、パセリ、ホウレン草、オランダガラシまたはコショウである、請求項1
    または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 植物物質は約0°〜約70℃で約5分〜24時間インキュベ
    ートする、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 植物固体はインキュベートした物質のジュースから濾過、遠
    心分離または沈降により分離する、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法
  6. 【請求項6】 熱処理は約70°〜120℃の温度で約2秒〜60分ジュー
    スを加熱することから成る、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 植物固体の分離後ジュースの貯蔵は約−20°〜20℃の温
    度で24時間まで行なう、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 第2分離は濾過、遠心分離または沈降により行なう、請求項
    1から7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 カロテノイドその他の抗酸化物質を特に豊富化した脂質−タ
    ン白相乗性複合体形のカロテノイド含有植物抽出物。
  10. 【請求項10】 乾物基準で約1〜約10重量%のカロテノイドおよび乾物
    の約0.05〜約0.5重量%の他の抗酸化物質を含有する、請求項9記載の抽
    出物。
  11. 【請求項11】 乾物基準で約10〜30重量%の全脂質を中性脂質(NL
    )、リン脂質(PL)および糖脂質(GL)画分形で含有する、請求項9または
    10に記載の抽出物。
  12. 【請求項12】 乾物基準で約1〜約10重量%のカロテノイドおよび乾物
    の約0.05〜約0.5重量%の他の抗酸化物質を含有する、脂質−タン白相乗
    性複合体形のトマト抽出物。
  13. 【請求項13】 30〜60%のNL、20〜40%のGLおよび5〜30
    %のPLおよび次の主要な脂肪酸40〜60%のC18:2、8〜15%のC1
    8:1および2〜10%のC18:3を含有する、請求項12記載のトマト抽出
    物。
  14. 【請求項14】 請求項9から13のいずれか1項に記載の植物抽出物を含
    有する食品。
  15. 【請求項15】 特にカロテノイドその他の抗酸化物質を豊富化した脂質−
    タン白相乗性複合体形の植物抽出物を食品またはペットフードの製造に対する使
    用。
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