JP2009183229A - ポリフェノール類高含有組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よくかつ簡便な方法で、ポリフェノール高含有組成物を製造する方法の提供。
【解決手段】ポリフェノールを含有する植物体またはその加工品を溶媒で抽出し、抽出した溶液に金属イオン給源を添加して、生じた沈殿を取り除くことによってポリフェノール含有組成物を製造する方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポリフェノール高含有組成物およびその製造方法に関し、より詳しくは、ポリフェノール含量が高い組成物、および、植物体またはその加工品からポリフェノール高含有組成物を効率よく製造する方法に関する。

一般に、様々な果物や野菜中に含まれている植物ポリフェノールを摂取することが有益であることが知られている。中でもカカオポリフェノールは、抗酸化作用、歯石形成抑制作用、抗腫瘍作用、抗ストレス作用、発癌予防作用などを有することが知られている（例えば特許文献１〜６参照）。
しかし、カカオポリフェノールのこのような生理効果を発揮させるためには、市販されているココア、チョコレート中の含有量を考慮に入れると、これらをかなり多量に摂取する必要がある。そこで、カカオポリフェノール高含有組成物の製造法が確立できれば、多量のココアやチョコレートを摂取せずに、無理なく生理効果を発揮できる量のポリフェノールを摂取することができる。このような目的のために、カカオ豆からポリフェノールを抽出する方法として、熱水またはエタノールを使用して抽出する方法等（例えば特許文献１，７，８参照）が提案されている。また、アルカリ金属塩を添加して、ポリフェノール類を選択的に沈殿させる方法も提案されている（例えば、特許文献９参照）。
特開平７-２１３２５１号公報 特開平７-２３８０２８号公報 特開平７-２７４８９４号公報 特開平９-２０６０２６号公報 特開平９-２３４０１８号公報 特開平９-２４６０６号公報 特開平９-２２４６０６号公報 特開２０００-２５６３４５号公報 特開２００２-９７１８７号公報

しかしながら、上記従来の提案によるポリフェノール類の製造方法では、ポリフェノールの抽出、ポリフェノールの合成吸着剤への吸着、水洗、溶媒による溶出など、多数の工程を経るので、簡便でなく、回収率も下がる。また、アルカリ金属塩を添加し、ｐＨ６〜１１に調整してポリフェノール類を沈殿させる方法では、ポリフェノールの酸化を防ぐためにアスコルビン酸を必要とすることや沈殿したポリフェノール金属塩を酢酸などの酸性溶液にて再溶解する必要があり、コストや作業工程の多さに問題点があったので、ポリフェノールを効率よく、かつ安価に製造する方法が待ち望まれていた。

上記のように、ポリフェノールは金属イオンと沈殿を形成しやすいので、ポリフェノール含有組成物を沈殿として得るための様々な方法が考案されているが、金属塩を添加することにより、逆に他の不要物のみを沈殿させてポリフェノール高含有組成物を取得するという知見は今までに全くなかった。
したがって本発明は、効率よくかつ簡便な方法で、ポリフェノール高含有組成物を製造する方法の提供を目的とする。

本発明者らは上記のような課題を解決するために鋭意検討を行った結果、植物抽出液に金属イオン給源を添加する場合、pH１０以上では金属イオンはポリフェノールと沈殿を形成するが、pH９以下では金属イオンはポリフェノールと沈殿を形成せず、他の不要物と沈殿を形成するという新事実を発見した。これを応用すれば、金属イオン給源の添加によって、不要な成分を沈殿させるだけで、簡単にポリフェノールの含量が高い組成物を得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。本発明はこの知見に基づくものである。すなわち本願は次の発明を包含する。
（１）ポリフェノールを含有する植物体またはその加工品を溶媒で抽出し、抽出した溶液
に金属イオン給源を添加して、生じた沈殿を取り除くことによってポリフェノール
含有組成物を製造する方法。
（２）ポリフェノールを含有する植物体がカカオである前記（１）に記載の製造方法。
（３）添加する金属イオンの給源がリン酸二水素一ナトリウム、リン酸一水素二ナトリウ
ム、硫酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、炭
酸カリウム、リン酸二水素カリウム、炭酸カリウム、塩化マグネシウム、リン酸水
素マグネシウム、塩化第一鉄、塩化第二鉄から選択される１種以上であることを特
徴とする前記（１）または（２）に記載の製造方法。
（４）前記（１）〜（３）のいずれか1つに記載の製造方法において、金属イオン給源を
添加した後、ｐＨを９以下に調整する、当該方法。
（５）前記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の製造方法において、金属イオン給源を
1ｍＭ〜１０００ｍＭ添加する当該方法。
（６）前記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の製造方法によって得られたポリフェ
ノール含有溶液を脱塩、濃縮または乾燥する当該方法。
（７）前記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の製造方法によって製造されるポリフェ
ノール含有組成物。
（８）固形分中のポリフェノール含量が３３重量％以上であるポリフェノール含有組成
物。

本発明によれば、簡便に、効率よく、ポリフェノール高含有組成物を製造できる方法が提供される。また、本発明によれば、従来品よりもポリフェノールを固形分当り多く含むカカオポリフェノール高含有組成物が提供される。
本発明では粗抽出液を予め多孔性樹脂などで前処理する必要がないので、工程が簡素であって、ポリフェノールの回収率が高く、必要な溶剤量も少なくて済むという利点がある。また、金属イオン給源を添加するだけで固形分あたりのポリフェノールの含量を高くすることができるので、技術的に汎用性が高い。

本願において用語を次のように定義する。

植物体またはその加工品
本発明において抽出される原料として使用しうる植物体またはその加工品とは、ポリフェノールを含有するものであれば特に限定は無い。

カカオの植物体またはその加工品
本発明において抽出される原料として使用しうるカカオの植物体またはその加工品とは、カカオ樹皮、カカオ葉、カカオ豆、カカオシェル、カカオマス、脱脂カカオマス、ココアパウダー等、植物体の各種部位またはカカオ豆加工品を挙げることができる。カカオマスはカカオ豆を磨砕したものであり、脱脂カカオマスはカカオマスから油脂を除去することにより得られる。油脂の除去方法は特に制限されず、圧搾などの公知の方法によればよい。脱脂カカオマスを粉砕すればココアパウダーとなる。そして、これらの原料のうち、磨砕、粉砕等の微粒化処理が施されているカカオマスやココアパウダーはカカオポリフェノールの抽出が効率的に行われるので好ましい。

金属イオン給源
本発明において金属イオン給源は、水溶液中で金属イオンを生じる物質の意で、リン酸二水素ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、炭酸カリウム、リン酸二水素カリウム、炭酸カリウム、塩化マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、塩化第一鉄、塩化第二鉄などが挙げられる。

ポリフェノール
本発明においてポリフェノールは、プルシアンブルー法により測定した。ポリフェノール含量は、Martin L. Price and Larry G. Butler, J. Agric Food Chem., Vol. 25 No.6,1268-1273,1977に記載の方法に従い、市販のエピカテキンを標準品として定量した。

固形分
本発明において固形分とは、組成物中の水分を除いた残り全部を意味する。

製造方法
以下カカオポリフェノールを例として本発明の製造方法を説明するが、本願技術はカカオ以外の植物にも応用可能である。
まず、前記カカオの植物体またはその加工品からの抽出液（“カカオ粗抽出液”と略記する）を調製する。調製方法としては、溶媒抽出であること以外は特に限定されないが、好ましくは水、エタノールまたはこれら混合物を用いて溶媒抽出を行う。これら溶媒は人体に無害という理由からも好ましい。溶媒抽出にはエタノール含量０〜１００重量％のエタノール水溶液を使用できるが、好ましくは４０〜７０重量％、より好ましくは５０重量％である。

抽出時の温度は、溶媒が水の場合０〜１００℃、好ましくは５０〜９０℃であり、溶媒がエタノール水溶液の場合０〜８０℃、好ましくは４０〜７０℃である。
抽出時間は抽出対象物に合わせて適宜決定すればよいが、通常１０〜６０分間くらいである。

前記カカオ粗抽出液の調製にあたっては、通常使用される方法、例えば、抽出釜に原料を入れ、所定量の抽出溶媒に一定時間浸漬し抽出液を得る方法や、カラムに充填した原料に抽出溶媒を送液し、所定量の抽出液を得る方法などの中から適宜選択すればよい。抽出溶媒に溶解しない成分（残渣）については、遠心分離処理、ろ過処理等を行い取り除く。

こうして得られたカカオ粗抽出液には、カカオポリフェノールの他に、テオブロミン、アミノ酸類、糖類、色素類、油脂等の不要な成分が多量に含有されている。

次にカカオ粗抽出液に金属イオン給源を添加し、一定時間静置することにより、不要な成分が金属イオンと結合し沈殿する。この沈殿物を遠心分離処理、ろ過処理等を行って取り除く。カカオ粗抽出液に金属イオン給源を添加する条件は、カカオ粗抽出液の濃度、使用する金属イオン給源に応じて適宜選択することができるが、例えば、金属イオンと不要な成分が結合し沈殿するに必要な静置時間としては、おおよそ１０分〜４８時間、好ましくは２０分〜２４時間である。また、不要な成分を金属イオンと結合させ沈殿除去するために添加する金属イオン給源の量は、目安として１ｍＭ〜１０００ｍＭ、好ましくは５ｍＭ〜５００ｍＭであり、さらに好ましくは５ｍＭ〜１００ｍＭである。このような条件下において、不要な成分を金属イオンと結合させて沈殿として除去でき、固形分当りのポリフェノール含量が高いカカオポリフェノール高含有組成物（溶液状態）を得ることができる。

前記溶液状態のカカオポリフェノール高含有組成物は、必要に応じて脱塩、濃縮、乾燥することができる。脱塩、濃縮または乾燥方法は特に限定されず、公知の方法を採用すればよい。脱塩は、電気透析、限外ろ過などが可能であり、濃縮は、減圧濃縮、加熱濃縮などが可能であり、乾燥は、噴霧乾燥、凍結乾燥などによって可能である。

なお、飲食品や医薬品への添加を考えた場合、固形分中のポリフェノール含量が３３重量％以上であるカカオポリフェノール含有組成物が好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

試験例1
１０ｇのココアパウダー（油分１２重量％）を５０重量％エタノール水溶液に分散し、５０℃にて３０分間撹拌をし、不溶物を遠心分離にて取り除いて、カカオ粗抽出液を得た。このカカオ粗抽出液に塩化カルシウムを１００mMとなるように添加した。続いてこの溶液のpHをそれぞれｐＨ３、４、５、６、７、８、９、１０になるように塩酸もしくは水酸化ナトリウム溶液で調整し、１時間放置した後に、各pHに調整した溶液から不要な成分である沈殿物を遠心分離にて除去した。続いて電気透析（旭化成社製 電気透析機S1）にて脱塩を実施し、凍結乾燥することによって、カカオポリフェノール含有組成物を得た。比較として、塩化カルシウム添加前のカカオ粗抽出液を電気透析にて脱塩し、凍結乾燥した試料のポリフェノール含量と併せて表1に示す。pH３〜９にて沈殿させた試料は、明らかにポリフェノール含量が向上していた。

１００gのカカオ豆を磨砕した後、５０重量％エタノール水溶液を添加し、５０℃にて３０分間撹拌し、不溶物を遠心分離処理にて取り除いて、カカオ粗抽出液を得た。このカカオ粗抽出液に塩化カルシウムを1ｍMとなるように添加し、混合した。この溶液のpHは７．２であった。２４時間放置した後に、遠心分離にて不要な成分である沈殿物を除去した。続いて電気透析（旭化成社製 電気透析機S1）にて脱塩を実施した。さらに凍結乾燥することによって、カカオポリフェノール含有組成物を得た。得られた組成物の固形分あたりのポリフェノール含量は４５．３重量％であった。

比較例１
実施例１で調製したカカオ粗抽出液を凍結乾燥した。この凍結乾燥品の固形分あたりのポリフェノール含量は１８．４重量％であった。

１００gのカカオ豆を磨砕した後、５０重量％エタノール水溶液を添加し、５０℃にて３０分間撹拌し、不溶物を遠心分離処理にて取り除いて、カカオ粗抽出液を得た。このカカオ粗抽出液に塩化カルシウムを５００ｍMとなるように添加し、混合した。この溶液のpHは７．３であった。１６時間放置した後に、遠心分離にて不要な成分である沈殿物を除去した。続いて電気透析（旭化成社製 電気透析機S1）にて脱塩を実施した。さらに凍結乾燥することによって、カカオポリフェノール含有組成物を得た。得られた組成物の固形分あたりのポリフェノール含量は５０．９重量％であった。

１０gのココアパウダー（油分１２重量％）を水に分散し、９０℃にて３０分間撹拌をし、不溶物を遠心分離処理にて取り除いてカカオ粗抽出液を得た。このカカオ粗抽出液に硫酸ナトリウムを５０mMとなるように添加した。この溶液のpHは７．５であった。１６時間静置した後、遠心分離にて不要な成分である沈殿物を除去した。続いて電気透析（旭化成社製 電気透析機S１）にて脱塩を実施した。さらに凍結乾燥を行い、カカオポリフェノール含有組成物を得た。この組成物のポリフェノール含量は、固形分あたり４０．２重量％であった。

比較例２
実施例３で調製したカカオ粗抽出液を凍結乾燥した。この凍結乾燥品の固形分あたりのポリフェノール含量は８．２重量％であった。

１０gのココアパウダー（油分１２重量％）を水に分散し、５０℃にて３０分間撹拌をし、不溶物を遠心分離処理にて取り除いて、カカオ粗抽出液を得た。このカカオ粗抽出液にリン酸水素二ナトリウムを２００mMとなるように添加し、混合した。この溶液のpHは８．８であった。４時間静置した後に、遠心分離にて不要な成分である沈殿物を除去した。続いて逆浸透膜（日東電工社製 RO膜 NTR-７５９HR）を用いて脱塩を実施した。さらに凍結乾燥することによって、カカオポリフェノール含有組成物を得た。この組成物の固形分あたりのポリフェノール含量は４５．２重量％であった。

比較例３
実施例４で調製したカカオ粗抽出液を凍結乾燥した。この凍結乾燥品の固形分あたりのポリフェノール含量は７．２重量％であった。

試験例２
本発明の実施例２に係るポリフェノール高含有組成物と市販のカカオポリフェノール素材（株式会社明治フードマテリア製“カカオポリフェノール”）を比較した。結果を表２および図１に示す。実施例２のポリフェノール高含有組成物は市販のカカオポリフェノール素材に比べ、ポリフェノール含量、１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル（ＤＰＰＨ）ラジカル消去能（数値が低いほうがラジカル消去能が高い）、ミセル不溶化能(数値が高いほどミセル不溶化能が高い)が高かった。ここで、ＤＰＰＨラジカル消去能が高いことは、高い抗酸化力を有している組成物である可能性を示唆し、ミセル不溶化能が高いことは、コレステロールのミセルを不溶化する能力が高く、血中コレステロールを低下させる能力を有していることを示唆する。なお、各比較項目の測定方法は以下による。

１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル（ＤＰＰＨ）ラジカル消去能
本発明においてＤＰＰＨラジカル消去能は、Food Chemistry 68 （2000） Yinrong Lu, L.Yeap Foo 「Antioxidant and radical scavenging activities of polyphenols from apple pomace」に記載の方法に従い、市販のエピカテキンを指標として測定した。

ミセル不溶化能
本発明においてミセル不溶化能は、Journal of Nutrition ,1999,129:1725-1730 Satoshi Nagaoka, Kenji Miwa, Michiko Eto, Yasuo Kuzuya,Goro Hori and Kazuhiro Yamamoto「Soy Protein Peptic Hydrolysate with Bound Phospholipids Decreases Micellar Solubility and Cholesterol Absorption in Rats and Caco-2 Cells」に記載の方法に従い、市販のエピカテキンを指標として測定した。

ミセル不溶化能測定結果を示すグラフである。

Claims (8)

1. ポリフェノールを含有する植物体またはその加工品を溶媒で抽出し、抽出した溶液に金属イオン給源を添加して、生じた沈殿を取り除くことによってポリフェノール含有組成物を製造する方法。
2. ポリフェノールを含有する植物体がカカオである請求項１に記載の製造方法。
3. 添加する金属イオン給源がリン酸二水素ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、炭酸カリウム、リン酸二水素カリウム、炭酸カリウム、塩化マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、塩化第一鉄、塩化第二鉄から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の製造方法。
4. 請求項1〜３のいずれか１項に記載の製造方法において、金属イオン給源を添加した後、ｐＨを９以下に調整する、当該方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法において、金属イオン給源を１ｍＭ〜１０００ｍＭ添加する当該方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法によって得られたポリフェノール含有溶液を脱塩、濃縮または乾燥する当該方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法によって製造されるポリフェノール含有組成物。
8. 固形分中のポリフェノール含量が３３重量％以上であるポリフェノール含有組成物。

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