JP2006111534A - クルクミン水溶液の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 クルクミン水溶液の製造方法の提供。
【解決手段】 αＣＤをクルクミン包接体として用いることでクルクミン水溶液を製造した。さらにβＣＤまたはγＣＤを用いることで、苦味を低減したクルクミン水溶液を製造した。
【選択図】 なし

Description

本発明はシクロデキストリンを用いるクルクミン水溶液の製造方法に関する。

ウコンは優れた肝機能改善作用を有する天然植物材料として知られている。ウコンはアジア熱帯原産のショウガ科の多年草で、古くから薬効が知られ、薬用だけでなく、食用、染料、観賞用などに幅広く使用されてきている。ウコンには、黄色の色素成分であるクルクミン、精油成分であるターメロン、シネオール、アルファークルクメン、クルクモール、ウラボノイド、アズレン、カンファーテルペン、ジヒドロターメロン、ジンギベレン等の成分が含まれており、これらに薬効作用があることが知られている。特にクルクミンには抗酸化作用があることが分かっており、近年注目を集めている（例えば、特許文献１参照。）。

クルクミンは難水溶性であるため、その製造は、主にウコンやターメリックを原料とした有機溶媒抽出によって行われている。また、ウコンに超臨界状態の炭酸ガスを接触させることによりクルクミンを抽出する方法が開発されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、有機溶媒による抽出では、抽出物を得た後、有機溶媒を除去し、精製をする必要がある。また、超臨界状態を用いるには、設備設置のために過大な初期投資が必要であるという問題がある。さらにこれらにより得られるクルクミンは難水溶性であるため、水溶液として用いることが難しく、利用にあたり、その後の処理が容易ではなかった。

実際、ウコン粉末に超臨界状態の炭酸ガスを接触させる方法では、抽出したクルクミンを水とエタノ−ルの混合溶剤に溶解し、これをシクロデキストリン（以下、ＣＤと略す）に吸着包接させて、その後エタノ−ルを除去することで水溶性ＣＤ−クルクミン複合体を製造している。しかし、本発明者らが検討したところ、この方法によっては水溶性ＣＤ−クルクミン複合体は得られないという矛盾が指摘された。それは、この方法に用いるＣＤが、αＣＤ、βＣＤ、γＣＤのいずれかまたは混合物を用いたか特定されていない一方、本発明の検討結果では、クルクミンの可水溶性化に最適なＣＤは、αＣＤであり、βＣＤのクルクミン可水溶性化能力は低く、γＣＤにはまったく効果がないことを確認したためである。さらに、αＣＤは３種のＣＤの中で、エタノールとも相性がよく、一旦、αＣＤとエタノールを混合すると、αＣＤ−エタノール包接体が形成され、そこからエタノールを除去することは大変困難であり、エバポレーションだけでの完全除去は不可能に近いことも知られているからである。従って、この方法により、水溶性ＣＤ−クルクミン複合体を得ることは不可能であり、現時点において易水溶性のクルクミンあるいはクルクミン複合体またはクルクミン水溶液を得る方法は確立されていない。

クルクミンの製造に伴い、ウコン特有の苦み成分をマスキングし、苦味を低減することも望まれる。ウコン特有の苦味はそのまま食用したり、長期的に服用したりすることを妨げるという問題がある。そこで、ウコンを発酵させて苦味を低減する方法や（例えば、特許文献３参照。）ウコンにＣＤ、特にβＣＤを添加して苦味を少なくした試験結果（例えば、非特許文献１参照。）が示されている。しかし、これらは、ウコンの苦味を低減することを主目的としたものであって、ウコンの中の特定の成分、例えば、クルクミンの製造において、クルクミンの含有割合を低下させないまま、苦味の低減を図る方法は示されていない。
特開２０００−２２８９６６号公報 特開平６−９４７９号公報 特開平１０−８４９０８号公報 大石 真奈美、藤本 佳則、住吉 秀幸、小川 浩一、シクロデキストリンによる薬用植物の味質改善効果、第２１回シクロデキストリンシンポジウム講演要旨集、ｐ．７７−７８

本発明は、クルクミン水溶液の製造方法の提供を課題とする。さらに、苦味を低減したクルクミン水溶液の製造方法の提供を課題とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、αＣＤをクルクミン包接体として用いることでクルクミン水溶液が製造できることを見出した。さらにβＣＤまたはγＣＤを苦味成分の包接体として用いることで、苦味成分をマスキングし、苦味を低減したクルクミン原料に、さらにαＣＤを用いることによって苦味を低減したクルクミン水溶液が製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。

クルクミン水溶液の製造にあたり、難水溶性のクルクミンを易水溶性にする必要がある。本発明者らは難水溶性のクルクミンに包接体としてαＣＤを用いることにより、易水溶性のαＣＤ−クルクミン包接体とすることで、クルクミン水溶液を製造することを可能とした。さらにクルクミンを全く包接しないγＣＤを用いて、γＣＤによってウコンの主要な苦味成分として知られるターメロンが包接されることを利用して、クルクミン含量に影響を及ぼすことなく、苦味が低減したクルクミン水溶液を製造することを可能とした。

すなわち、本発明は次のクルクミン水溶液の製造方法である。
（１）クルクミン原料を、水とαシクロデキストリンの存在下で処理して水溶性のクルクミン包接体を形成し、これを採取することを特徴とするクルクミン水溶液の製造方法。
（２）クルクミン原料を、水とβシクロデキストリンまたはγシクロデキストリンの存在下で処理してβシクロデキストリン−苦味成分包接体水溶液またはγシクロデキストリン−苦味成分包接体水溶液を形成し、これを除去し、除去残渣からクルクミンを抽出することを特徴とする苦味が低減されたクルクミン水溶液の製造方法。
（３）クルクミン原料を、水とαシクロデキストリンの存在下で処理してαシクロデキストリン−クルクミン包接体水溶液を形成し、さらにβシクロデキストリンまたはγシクロデキストリンで処理してβシクロデキストリン−苦味成分包接体またはγシクロデキストリン−苦味成分包接体を形成し、苦味成分をマスキングすることを特徴とする苦味が低減されたクルクミン水溶液の製造方法。
（４）クルクミン原料が、ターメリック、ウコン、またはそのエタノール抽出法あるいは二酸化炭素超臨界抽出法によって得られたウコン抽出物である前記（１）〜（３）のいずれかに記載のクルクミン水溶液の製造方法。
（５）クルクミン原料を、水とβシクロデキストリンまたはγシクロデキストリンの存在下で処理してβシクロデキストリン−苦味成分包接体またはγシクロデキストリン−苦味成分包接体を形成し、苦味をマスキングすることを特徴とする苦味を低減する方法。

本発明の製造方法によってクルクミン水溶液を製造することができる。本発明により製造されたクルクミン水溶液および苦味を低減したクルクミン水溶液はそのまま食用に用いたり、長期的に服用したりすることもできる。

本発明の「クルクミン原料」とは、ターメリック、ウコンなどのクルクミンを多く含有する物をいい、クルクミンを含有し、それからクルクミンを得られるものであればいずれの物も用いることができる。クルクミン原料は、粉末、チップ等のクルクミン水溶液の製造に使用できる程度の形状および大きさにして用いることができる。さらに、ウコンからエタノール抽出法や二酸化炭素超臨界抽出法を用いて得たウコン抽出物をクルクミン原料として使用することもできる。高濃度のクルクミンを含む水溶液を得る場合には、ウコン抽出物をクルクミン原料とすることが特に好ましい。さらにクルクミン含有量が６０％またはそれ以上のウコン抽出物をクルクミン原料とすることが特に好ましい。

クルクミン原料からクルクミン水溶液を製造するにあたり、水の存在下でαＣＤによってクルクミン包接体を形成し、易水溶性にすることが好ましい。本発明の「水とαＣＤの存在下で処理」とは、水とαＣＤとを同時にクルクミン原料に添加したり、クルクミン原料の水溶液にαＣＤを添加したりあるいはクルクミン原料にαＣＤの水溶液を添加することなどをいう。クルクミン原料としてウコンチップを用いた場合、ウコンチップ５ｇに対してαＣＤを１〜１０ｇ使用することがよく、２ｇ使用することが特に好ましい。ウコン抽出物を用いた場合、ウコン抽出物０．５ｇに対してαＣＤを０．５〜１０ｇ使用することがよく、さらに２〜５ｇ使用することがよく、４．５ｇ使用することが特に好ましい。

本発明の「採取」とは、前記処理によって得られたαＣＤ−クルクミン包接体の水溶液をろ過などの方法によって得ることをいい、得られた水溶液を乾燥させて、αＣＤ−クルクミン包接体粉末を得ることも含む。

さらに、前または後処理工程として、ウコンなどのクルクミン原料に含まれる苦味成分をβＣＤまたはγＣＤを用いることによりマスキングすることで、苦味が低減された高濃度のクルクミン水溶液を製造することもできる。クルクミン原料としてウコンを用いた場合、ウコンの主要な苦味成分であるターメロンはβＣＤとγＣＤの双方と包接体を形成できることが知られている。特にクルクミンをまったく包接しないγＣＤは、クルクミンの含有量には大きな影響を及ぼすことなく、苦味を低減することができるため好ましい。本発明の「水とβＣＤまたはγＣＤの存在下で処理」とは、水とβＣＤまたはγＣＤとを同時にクルクミン原料に添加したり、クルクミン原料の水溶液にβＣＤまたはγＣＤを添加したりあるいはクルクミン原料にβＣＤまたはγＣＤの水溶液を添加することなどをいう。

本発明の「マスキング」とは、前記処理によってβＣＤ−苦味成分包接体またはγＣＤ−苦味成分包接体を形成し、苦味を低減することをいう。これらの苦味成分包接体は、水溶液に含まれるため、ろ過などの方法によって不溶性の除去残渣と分けて除去することができる。分離された不溶性の除去残渣にはクルクミンが含まれるため、そのまま苦味成分が除去されたクルクミン原料として、クルクミン水溶液の製造に用いることができる。また、水溶液に含んだままでも苦味成分をマスキングしているため、苦味を低減することができる。

βＣＤまたはγＣＤによって包接される成分としては、アズノン、カンファー、ジヒドロターメロン、ジンギベレン、ｄ−ａ−フェラドレンシネオール、ターメロン等の精油成分が挙げられるが、苦味成分の低減においては、苦味の主成分であるターメロンをマスキングすることが有効である。これらのβＣＤまたはγＣＤによって包接される精油成分には、肝臓の解毒機能促進作用、利尿作用、強心作用、抗菌作用、血中コレステロールの抑制作用などがあることから、苦味を低減したクルクミン水溶液の製造に利用する以外に、βＣＤまたはγＣＤを用いて様々な作用を有するβＣＤ−精油成分包接体またはγＣＤ−精油成分包接体の製造に利用することもできる。

以下、本発明について実施例、比較例、試験例により具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

クルクミン水溶液の製造
クルクミン原料としてウコンチップを用いた。ウコンチップ５ｇに、αＣＤを２ｇ加えた試料７ｇを蒸留水１００ｍｌに添加し、室温で２日間マグネチックスターラーを用いて撹拌し、ウコン抽出液を得た。得られた抽出液を、フィルター（孔径：０．２μｍ 厚み：１３ｍｍ； ワットマン社製）にてろ過し、αＣＤ−クルクミン包接体水溶液を得た。得られたαＣＤ−クルクミン包接体水溶液のクルクミン含量をＨＰＬＣ（島津製作所製）によって測定した。測定したクルクミン含量を表１に示した。

比較例１

クルクミン原料としてウコンチップを用いた。ウコンチップ５ｇに、βＣＤまたはγＣＤを２ｇ加えた試料７ｇを蒸留水１００ｍｌに添加し、室温で２日間マグネチックスターラーを用いて撹拌し、ウコン抽出液を得た。得られた抽出液を、フィルター（孔径：０．２μｍ 厚み：１３ｍｍ； ワットマン社製）にてろ過し、βＣＤ包接体水溶液またはγＣＤ包接体水溶液を得た。得られたそれぞれの水溶液のクルクミン含量をＨＰＬＣ（島津製作所製）によって測定した。測定したクルクミン含量を表１に示した。

クルクミン水溶液の製造
クルクミン原料としてウコンチップを用いた。ウコンチップ５ｇに、αＣＤを２ｇ加えた試料７ｇを蒸留水２００ｍｌに添加し、１００ｍｌになるまで煮詰め、ウコン抽出液を得た。得られた抽出液を、フィルター（孔径：０．２μｍ 厚み：１３ｍｍ； ワットマン社製）にてろ過し、αＣＤ−クルクミン包接体水溶液を得た。得られたαＣＤ−クルクミン包接体水溶液のクルクミン含量をＨＰＬＣ（島津製作所製）によって測定した。測定したクルクミン含量を表１に示した。

比較例２

クルクミン原料としてウコンチップを用いた。ウコンチップ５ｇに、βＣＤまたはγＣＤを２ｇ加えた試料７ｇを蒸留水２００ｍｌに添加し、１００ｍｌになるまで煮詰め、ウコン抽出液を得た。得られた抽出液を、フィルター（孔径：０．２μｍ 厚み：１３ｍｍ； ワットマン社製）にてろ過し、βＣＤ包接体水溶液またはγＣＤ包接体水溶液を得た。得られたそれぞれの水溶液のクルクミン含量をＨＰＬＣ（島津製作所製）によって測定した。測定したクルクミン含量を表１に示した。

結果
実施例１に記載のαＣＤを添加して水により抽出した製造方法によると、１．５０３μｇ／ｍｌのクルクミンを含むαＣＤ−クルクミン包接体水溶液が得られた。また実施例２のように湯から抽出した場合は、０．１１５μｇ／ｍｌと少なくはあったがクルクミンを含むαＣＤ−クルクミン包接体水溶液が得られた。一方、βＣＤ、γＣＤを添加して水または湯により抽出する製造方法では、βＣＤ水溶液またはγＣＤ水溶液にはクルクミンが含まれなかった。これらの結果より、クルクミンを安定に製造するには実施例１に記載のαＣＤを用い、常温で水により抽出することが最も適した製造方法であることが確認された。

ウコン抽出物を用いたクルクミン水溶液の製造
（１）ウコン抽出物の作成
クルクミン原料として秋ウコン粉末を原料とするエタノール抽出法によるウコン抽出物を用いた。秋ウコン粉末５０ｇに５０％エタノール５００ｍｌを加え、室温で２日間マグネチックスターラーを用いて緩やかな回転（１００〜２００rpm）で攪拌し、抽出液を得た。得られた抽出液を５０℃で真空乾燥して５ｇのウコン抽出物を得た。
（２）ウコン抽出物のαＣＤ包接体の作成
乳鉢にαＣＤを４．５ｇ計り取り、蒸留水５ｍｌを加えて、ペーストになるまで練った後、前記（１）で作成したウコン抽出物を０．５ｇ加えて、更に練った。これらの混合物を５０℃で真空乾燥して、４．１ｇのαＣＤ−ウコン抽出物包接体を得た。
（３）ウコン抽出物におけるクルクミン含有量
得られたαＣＤ−ウコン抽出物包接体１ｇを蒸留水１０ｍｌに加え、２４時間、シェイカーで攪拌し、フィルター（孔径：０．２μｍ 厚み：１３ｍｍ； ワットマン社製）を用いてろ過しαＣＤ−ウコン抽出物包接体飽和水溶液を得た。得られたαＣＤ−ウコン抽出物包接体飽和水溶液のクルクミン含量をＨＰＬＣ（島津製作所製）によって測定した。測定したクルクミン含量を表２に示した。

比較例３

前記実施例１（１）の方法にて得たウコン抽出物０．５ｇを、乳鉢で練ったβＣＤまたはγＣＤに加え、更に練った後、これらの混合物を５０℃で真空乾燥して、４．２ｇのβＣＤ−ウコン抽出物包接体または４．０ｇのγＣＤ−ウコン抽出物包接体を得た。これらのウコン抽出物包接体それぞれ１ｇを蒸留水１０ｍｌに加え、２４時間、シェイカーで攪拌し、フィルター（孔径：０．２μｍ 厚み：１３ｍｍ； ワットマン社製）を用いてろ過し、βＣＤ−ウコン抽出物包接体飽和水溶液またはγＣＤ−ウコン抽出物包接体飽和水溶液を得られたそれぞれの水溶液のクルクミン含量をＨＰＬＣ（島津製作所製）によって測定した。測定したクルクミン含量を表２に示した。

結果
αＣＤ−ウコン抽出物包接体飽和水溶液に含まれるクルクミンの含量は３４．２μｇ／ｍｌであり、 βＣＤ−ウコン抽出物包接体飽和水溶液に含まれるクルクミンの含量は５．３８μｇ／ｍｌであり、γＣＤ−ウコン抽出物包接体飽和水溶液に含まれるクルクミンの含量は０．００μｇ／ｍｌであった。よって、ウコン抽出物を作成した後、αＣＤで包接することによってウコン抽出物中のクルクミンが可水溶性化され、αＣＤ−クルクミン包接体水溶液が得られることが示された。さらに比較例より、αＣＤの変わりにβＣＤ−クルクミン包接体水溶液を用いた場合でも、少量ではあるがウコン抽出物中のクルクミンが可水溶性化され、βＣＤ−クルクミン包接体水溶液が得られることが示された。一方でγＣＤを用いた場合では、クルクミンが全く可水溶性化されないことが確認された。

試験例１

各ＣＤのクルクミン溶解度の測定
クルクミン（純度95%以上）1mgを10mlメスフラスコに量り取り、エタノールで溶解させ、これを原液とした。エタノール濃度が50%になるよう、原液と蒸留水とエタノールを用いて各濃度の標準液を調製した。標準液の濃度および吸光度計（423nm）で測定した吸光度（Abs）を表3に示した。

クルクミン（純度95%以上）1mgを10mlメスフラスコに量り取り、蒸留水10mlで溶解させ、様々な濃度になるように各ＣＤを加え、24時間シェイカーで攪拌した。βCDは溶解度が低いため、αCDまたはγCDと比較して低い濃度で設定した。攪拌後、各溶液を遠心(6000rpm×15min)し、上清をフィルターろ過後、50%エタノール溶液になるよう希釈し、吸光度計（423nm）で吸光度を測定した。各溶液の組成および吸光度により得られた濃度を表４に示し、クルクミンとＣＤの溶解度を図１に示した。

結果
図１に示されたように2.5%αCDで最もクルクミン濃度が高くなり、そこからはクルクミンの溶解度は減少していた。βCD、γCDではどの濃度段階でもクルクミンの溶解度の改善はみられなかった。従ってクルクミンの可水溶性化にはαCDのみが有効であり、2.5%αCDのときにクルクミンの溶解度は最大の270μg/mlとなることが確認され、βＣＤまたはγCDはクルクミンは全く可水溶性化できず、可水溶性化には不適であることが示された。

（１）ウコン抽出物における苦味成分のマスキング
秋ウコン粉末５０ｇに５０％エタノール５００ｍｌを加え、室温で２日間マグネチックスターラーを用いて緩やかな回転（１００〜２００rpm）で攪拌し、抽出液を得た。得られた抽出液を５０℃で真空乾燥して５ｇのウコン抽出物を得た。得られたウコン抽出物５gに蒸留水５００ｍｌを加えてウコン抽出物の懸濁液とした後、懸濁液１００ｍｌにαＣＤ、βＣＤまたはγＣＤを１ｇ添加し、混合することで、αＣＤ−ウコン抽出物包接体水溶液、βＣＤ−ウコン抽出物包接体水溶液、γＣＤ−ウコン抽出物包接体水溶液を調製した。
（２）苦味の評価
前記（１）で得られた各水溶液と、比較としてＣＤ無添加のウコン抽出物水溶液を用い、４種類の水溶液における苦味の評価を行った。7人のパネラーが４種類の水溶液に苦味の少ない順に順位をつけ、順位和の高さによって苦味の強さを評価した。評価結果を図２に示した。

結果
ＣＤ無添加のウコン抽出物水溶液と比較してＣＤを添加すると苦味が低減することが示された。苦味の低減はβＣＤまたはγＣＤを添加した水溶液が顕著であり、ウコン抽出物の苦味の低減にはβＣＤまたはγＣＤが効果的であることが確認された。

苦味を低減したクルクミン水溶液の製造
（１）苦味成分のマスキング
クルクミン原料として秋ウコン粉末を原料とするウコン抽出物を用いた。秋ウコンの粉末５０ｇに蒸留水５００ｍＬを加え、γＣＤ（ワッカー社製）を５ｇ加えて、室温で２日間マグネチックスターラーを用いて撹拌し、γＣＤ−苦味成分包接体水溶液を得た。得られた前記水溶液を、ろ紙（孔径：６μｍ； アドバンテック社製）を用いてろ過し、ろ紙上に残った不溶物質とγＣＤ−苦味成分包接体水溶液に分けた。得られたγＣＤ−苦味成分包接体水溶液を廃棄することでγＣＤに包接されて水溶液に抽出された苦味成分をマスキングした。
（２）ウコン抽出物
前記（１）によって得られた不溶物質より、苦味を低減したクルクミン原料としてウコン抽出物を得た。得られた不溶物質に５０％エタノール５００ｍＬを加え、室温で２日間マグネチックスターラーを用いて撹拌し、ウコン抽出液を得た。得られたウコン抽出液を５０℃で真空乾燥してウコン抽出物の粉末２ｇを得た。
（３）ウコン抽出物におけるクルクミン含有量
前記（２）で得られたウコン抽出物１ｇを蒸留水１０ｍｌに加え、フィルター（孔径：０．２μｍ 厚み：１３ｍｍ； ワットマン社製）ろ過し、ウコン抽出物含有水溶液を得た。得られたウコン抽出物含有水溶液のクルクミン含量をＨＰＬＣ（島津製作所製）によって測定した。

結果
比較としてγＣＤ抽出前のウコンのクルクミン含量を測定したところ、γＣＤによって苦味成分を抽出する前と、抽出した後では、クルクミンの含有量が抽出前は、２．６重量％、抽出後は、２．４重量％であって、含有量に大きな低下は見られないことが確認できた。従って、クルクミン含量を保持した状態で、γＣＤによってウコン特有の苦味が減少、抑制されることが示された。さらに、真空乾燥して得た粉末を水で煎じて飲用したところ、ウコン特有の苦味はなく、飲用しやすい物であった。この苦味を低減したウコン抽出物を実施例１に記載のクルクミン水溶液の製造法に組み合わせることにより、苦味が少ないクルクミン水溶液を極めて簡単に、また効率よく得ることができた。

本発明の製造方法によって得られたクルクミン水溶液は有機溶媒を全く含まないため安全に利用できる。さらに、苦味を低減したクルクミン水溶液はそのまま食用に用いたり、長期的に服用したりすることもできる。

クルクミンとＣＤの溶解度を示した図である（試験例１）。 苦味の評価結果を示した図である（実施例４）。

Claims (5)

1. クルクミン原料を、水とαシクロデキストリンの存在下で処理して水溶性のクルクミン包接体を形成し、これを採取することを特徴とするクルクミン水溶液の製造方法。
2. クルクミン原料を、水とβシクロデキストリンまたはγシクロデキストリンの存在下で処理してβシクロデキストリン−苦味成分包接体水溶液またはγシクロデキストリン−苦味成分包接体水溶液を形成し、これを除去し、除去残渣からクルクミンを抽出することを特徴とする苦味が低減されたクルクミン水溶液の製造方法。
3. クルクミン原料を、水とαシクロデキストリンの存在下で処理してαシクロデキストリン−クルクミン包接体水溶液を形成し、さらにβシクロデキストリンまたはγシクロデキストリンで処理してβシクロデキストリン−苦味成分包接体またはγシクロデキストリン−苦味成分包接体を形成し、苦味成分をマスキングすることを特徴とする苦味が低減されたクルクミン水溶液の製造方法。
4. クルクミン原料が、ターメリック、ウコン、またはそのエタノール抽出法あるいは二酸化炭素超臨界抽出法によって得られたウコン抽出物である請求項１〜３のいずれかに記載のクルクミン水溶液の製造方法。
5. クルクミン原料を、水とβシクロデキストリンまたはγシクロデキストリンの存在下で処理してβシクロデキストリン−苦味成分包接体またはγシクロデキストリン−苦味成分包接体を形成し、苦味をマスキングすることを特徴とする苦味を低減する方法。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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