JP2014097932A - ゴマ由来の水熱処理抽出物、その製造方法およびその利用物品 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【解決手段】ゴマ由来の原料と水とを耐圧容器に含水率が75〜90重料%で投入し、100〜155℃の温度範囲で5〜60分間保持することを特徴とするセサミノール配糖体を0.3〜1.0重量%含有する水熱処理抽出物の製造方法。
【効果】水熱処理の効率を上げることができると共に、高温高圧や酵素などの高価な薬剤も必要がなく、簡便な水熱反応により経済的にゴマ原料からセサミノール配糖体を収率良く抽出することができる。
【選択図】図2
Description
しかしながら、クロマトグラフィーの技術によりセサミノール配糖体を分画処理すると高純度の物質が得られるがその工程は複雑であり技術を要するため大量生産には向いていない。
しかしながら、これらの酵素を使用する製造方法は、β−グルコシダーゼなどの酵素素材が高価であり、さらにクロマトグラフィーで分画する技術が大量生産に向いていないなど実用化レベルの技術にはほど遠いものである。
このように、ゴマ種子由来の蛋白質と水とを混合し、亜臨界あるいは超臨界状態として加水分解する技術では、高温領域での処理により有効成分であるセサミノール配糖体が分解して減少することと、共存する他のポリフェノール成分などの有効成分も分解してしまうおそれが高く、さらに、エネルギーコストが高いなどの問題を有している。
本発明は、従来の技術が有していた諸問題を解決するものであり、ゴマの種子に含まれる、抗コレステロール、抗動脈硬化、抗酸化能などの生活習慣病予防の効果を有する水溶性の成分であって、特に、ゴマ種子の中でセサミノールに糖が結合したセサミノール配糖体を効率よくゴマ種子から抽出する水熱処理技術を提供するものである。
(1)ゴマ由来の原料と水とを耐圧容器に投入し、100〜155℃の温度範囲で5〜60分間保持する水熱処理を行うことを特徴とするセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
(2)ゴマ由来原料が、ゴマ種子、ゴマ種子の圧搾滓、ゴマ種子焙煎物、ゴマ種子焙煎物の圧搾滓、ゴマ種子の圧搾滓の脱脂滓、ゴマ種子焙煎物の圧搾滓の脱脂滓から選ばれる1種以上である上記(1)のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
(3)セサミノール配糖体が、セサミノールに3個以下の糖が結合したセサミノール配糖体である上記(1)または(2)に記載のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
(4)セサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物が、セサミノール配糖体含有率0.3〜1.0重量%である上記(1)から(3)のいずれかに記載のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
(5)水熱処理を複数回連続して行う上記(1)から(4)のいずれかに記載のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
(6)ゴマ由来の原料と水を混合した混合物の含水率が75〜90重量%である上記(1)から(5)のいずれかに記載のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
(7)セサミノール配糖体を0.3〜1.0重量%含有する上記(1)から(6)のいずれかの製造方法によって得られた水熱処理抽出物。
(8)上記(7)に記載の水熱処理抽出物を含有する食品、医薬品、医薬部外品、または化粧料。
なお、ゴマ由来の原料と水とをあらかじめ混合しスラリー状態にすることによって該混合物の移送をスムーズにし、耐圧容器内への投入および投入後の水熱処理の効率を上げることができる。さらに、スラリー状態で所定時間保持することによってもゴマ由来の原料への水の浸透が進み、水熱処理の効率を上げることが可能となる。
溶媒として用いる水の臨界点に近い温度、圧力のような、高温高圧を必要としないで、また、酵素などの高価な薬剤を使用する必要がなく、また反応温度が酵素の至適温度に制限されることがないために、簡便な水熱反応により経済的にゴマ原料からセサミノール配糖体を収率良く抽出することができる。
ゴマの種子に含まれる、抗コレステロール、抗動脈硬化、抗酸化能などの生活習慣病予防の効果を有する水溶性の成分であって、特に、ゴマ種子の中でセサミノールに糖が結合したセサミノール配糖体を効率よくゴマ種子から抽出する水熱処理技術を提供することができる。
セサミノール配糖体を含有するゴマ由来の物質であれば水熱処理原料として使用することができ、現在は、肥料や飼料に使用されているゴマ油の搾油滓などの廃物を有効利用することができる。
セサミノール配糖体を有効成分として含有する食品、医薬品、医薬部外品、または化粧料などの分野において好適に使用可能な天然原料を安価に製造することができる。
本発明は、セサミノール配糖体を含有するゴマ由来の原料と水を混合してこれを耐圧容器に投入し、100〜155℃の温度範囲で5〜60分間保持することを特徴とするセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物を製造する方法であり、セサミノール配糖体を効率よく経済的に抽出することができる。
以下の試験を行う装置としてOMラボテック社製MMJ−500型高圧マイクロリアクターを用いた。材質はSUS316、内容積は500ml(内径51mm×高さ260mm)であり、付帯設備として、撹拌翼2、ヒーター3、温度計4、撹拌翼駆動用モーター5、圧力計6が設置されている。装置の概要を図1に示す。
以下に行った各水熱処理においては、生成物のセサミノール配糖体自体の含有量を定量分析するか、あるいは全ポリフェノールの濃度を定量分析することによりセサミノール配糖体の含有量を推定した。水熱処理においては、水熱抽出水中のセサミノール配糖体の濃度が全ポリフェノールの濃度と同じ傾向を示すことが実験より確かめられている。また、抽出された全ポリフェノール中には10〜30重量%のセサミノール配糖体が含有されていることが、あらかじめ行った測定により判明している。
セサミノールを抽出する原料としては、ゴマ由来のものであってセサミノール配糖体を含有するものであればいかなる原料をも利用できるが、特に、ゴマ由来原料として、ゴマ種子、ゴマ種子の圧搾滓、ゴマ種子焙煎物、ゴマ種子焙煎物の圧搾滓、ゴマ種子の圧搾滓の脱脂滓、ゴマ種子焙煎物の圧搾滓の脱脂滓から選ばれることが好ましい。なかでも、ゴマ由来原料としては、圧搾滓の脱脂滓から選ばれることが最も好ましい。これらの搾油後の滓類を用いることによって、水熱処理抽出物中に不用意に油分が混入することがなく水熱処理が効果的に進行する。最も典型的な原料としては、ゴマ油を採取した後の滓類であり、これらは0.2から2%のセサミノール配糖体を含有している。
抽出には、水または親水性の有機溶媒と水との混合物が抽出溶媒として用いられる。例えば、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコールなどの炭素数1〜3の低級アルコール;アセトン、メチルエチルケトンなどの低級脂肪族ケトン;1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの炭素数2〜5の多価アルコールなどの親水性有機溶媒と水との混合溶媒などを、食品、医薬品、医薬部外品、または化粧料などの分野に応じて好適に選択して用いることができる。なお、食品分野においては、水と親水性有機溶媒との混合系溶媒を使用することができる。中でも低級アルコールの内、エタノールを好適に用いることができ、水100質量部に対して1〜90質量部(1〜90重量%)の割合で混合添加することが好ましい。
ゴマ由来原料と抽出溶媒との混合物を耐圧容器に投入し、温度範囲を100〜155℃内で5〜60分、好ましくは10〜60分保持する。水熱処理温度は溶媒の沸点以上に保持する。一旦、水熱処理して成分を抽出したゴマ由来原料を、再度水と混合して、100〜155℃で5〜60分、好ましくは10〜60分保持して水熱処理抽出物を製造してもよい。さらに、この処理を複数工程連続して実施してもよい。複数工程実施することによって、ゴマ由来原料からセサミノール配糖体のほとんどを水熱処理抽出物として抽出することが可能となる。なかでも、前記、水熱処理抽出物の製造方法において、温度範囲を140〜150℃で30〜40分保持することが好ましい。この範囲において水熱処理することによって、水溶液部分に含まれる有効成分であるセサミノール配糖体の含有率が高くなる。
水熱処理温度と抽出液のセサミノール配糖体の濃度の関係を表1に示す。
水熱処理時間は、セサミノール配糖体の溶媒中での濃度あるいは抽出効率などを考慮して決定されるが、短時間では十分な抽出率が得られない、また長時間の抽出を高温で行うと熱分解のおそれが有るため、低温では長時間、高温では短時間の熱水処理時間が好ましく、また抽出条件は原料との関係で適宜選択される。表2に水熱処理温度が140および150℃、含水率が85%での処理時間と抽出液のセサミノール配糖体の濃度を示す。
本発明の水熱処理抽出物の製造において、ゴマ由来原料と水を混合する際には、混合物の含水率が75〜90重量%であることが好ましい。含水率が75重畳%を下回るとゴマ由来原料が水熱処置の途中で不用意に焦げ付く恐れがある。また、含水率が90重量%を上回ると、水熱処理後に得られる水熱処理抽出物中に含まれる有効成分であるセサミノール配糖体の含有率が低下して、後段に続く濃縮工程を行う場合にはその効率が低下する恐れがある。
圧搾滓と水の混合割合と水熱処理液中の全ポリフェノール濃度の関係を表3に示す。本結果から、含水率が減少するほど水熱処理抽出物の濾液中に含まれる全ポリフェノール濃度が高くなる傾向が認められる。後の、濃縮、精製などの工程を考慮すると、濾液中の全ポリフェノール濃度は約2000ppm以上であることが好ましい。
本発明で得られる水熱抽出処理液を乾固した水熱処理抽出物にはセサミノール配糖体の濃度は水熱処理条件によるが0.3〜1.0重量%含有されている。得られたセサミノール配糖体を含む水熱処理抽出物は溶媒の濃縮操作によりさらに高濃度のものへと変換することができる。また、さらに精製工程を経て高純度とすることもできる。
本発明の水熱処理抽出物には糖が3個以下結合したセサミノール配糖体を主に含有する。このことは水熱処理抽出物をHPLC(高速液体クロマトグラフィー)によって分析することで判明した。
水熱処理(一段目水熱処理)が終了した後、圧搾滓と抽出液を吸引濾過により分離して、分離後の圧搾滓に新たに同量の水を添加して水熱処理(二段目水熱処理)を行った。二段水熱処理のフロー図を図2に示す。各工程での濾液中に含まれる全ポリフェノールの量を測定し、各圧搾滓重量に対する全ポリフェノールの割合を回収率として表4に示した。
含水率が低いほど濾液中の全ポリフェノールの濃度は増加した。しかしながら、濾液に含まれる全ポリフェノールの合計量と使用した圧搾滓との関係では含水率が低いほど回収率は減少する。
本発明により得たセサミノール配糖体を含有する水熱反応物は抗コレステロール、抗動脈硬化および抗酸化能から選ばれる1種以上の機能を有し、食品、医薬品、医薬部外品、または化粧料などの分野において好適に使用可能な素材であり、何ら加工しないで、あるいは精製、濃縮することにより、食品、医薬品、医薬部外品、化粧料用に利用され、具体的には、抗コレステロール剤、抗動脈硬化剤、あるいは抗酸化剤として使用される。本発明で製造したセサミノール配糖体は、これらの用途に適用する際に要求される本来の特性や、他の、例えば、熱や光に対する安定性、味、匂いなどにおいても何ら問題はない。
本発明により製造したセサミノール配糖体が適用できる食品としては、特に限定されないが、例えば、清涼飲料、炭酸飲料、栄養飲料、果実飲料、乳酸飲料などの飲料;アイスクリーム、アイスシャーベット、かき氷などの冷菓;そば、うどん、はるさめ、ぎょうざの皮、しゅうまいの皮、中華麺、即席麺などの麺類;飴、キャンディー、ガム、チョコレート、錠菓、スナック菓子、ビスケット、ゼリー、ジャム、クリーム、焼き菓子などの菓子類;かまぼこ、ハム、ソーセージなどの水産・畜産加工食品;加工乳、発酵乳などの乳製品;サラダ油、てんぷら油、マーガリン、マヨネーズ、ショートニング、ホイップクリーム、ドレッシングなどの油脂および油脂加工食品;ソース、たれなどの調味料;種々の形態の健康・栄養補助食品;その他スープ、シチュー、サラダ、惣菜、漬物などが挙げられる。
さらに、直接皮膚につける、化粧水、乳液、各種化粧用クリーム、美容液、パック剤、洗浄料などのスキンケア化粧料、口紅、ファンデーションなどのメーキャップ化粧料などに添加して用いることができる。
以下の実施例では、水熱処理抽出物中のセサミノールの配糖体の含有量を、HPLC分析によって求めた。
[HPLC分析条件]
カラム:Inertsil ODS−3
内径4.6mm×250,5μ(ジーエルサイエンス(株)製)
移動相:10%⇒90%メタノールaqの70分リニアグラジュエント
流 量:1ml/min
波 長:290nm
温 度:30℃
標準品:セサミンよりセサミノール配糖体量を算出
水熱試験装置として図1に示す高圧マイクロリアクターを使用し、配糖体を水熱処理により抽出するための原料である脱脂ゴマ種子として焙煎後ゴマ油を圧搾抽出した滓を使用した。
水熱処理には所定の試料と水を装置中に投入し,次いで撹拌と昇温を開始する。所定の温度に達した後、所定の時間水熱処理を行った。水熱処理した処理物を濾過した濾液を、フォーリンチオカルト法によって全ポリフェノール濃度を測定した。セサミノール配糖体、タンパク質、糖類などについても分析し本発明の水熱処理を評価した。
試験の結果、セサミノール配糖体が抽出され、収率は34〜49%であることが分かった。
ゴマ圧搾滓と水との混合割合(含水率)を75%から90%に変化させて、温度150℃、処理時間40分間の条件で水熱処理し、全ポリフェノール濃度を測定した。その結果を表3に示した。含水率が減少するほど、水熱処理した濾液中に含まれる全ポリフェノール濃度が高くなることが分かった。濾液中の全ポリフェノール濃度は、約2000ppm以上(セサミノール配糖体として200ppm以上)であることが好ましい。
実施例1と同様にして水熱処理を行った。実験条件と実験結果を表5に示した。処理温度が150℃以上の条件では、セサミノール配糖体の分解が始まり、最終的には糖が外れてセサミノールとなる。そして、抽出液中のセサミノールはすぐに酸化分解され検出することはできない。なお、200℃および250℃で処理した後の圧搾滓の固体部からクロロホルム:メタノール=9:1の混合溶媒(4倍量)を用いて抽出を試みたが、セサミノール配糖体は、ほとんど検出できなかった。また、セサミノールは検出されたが、酸化分解が早いため、安定して分析できなかった。
水熱処理した後の固体部の状態について図3に示した。150〜160℃での温度条件では固体部は分解が進みペースト状となっていたが、200〜250℃の高温になると分解だけでなく重合反応が進んで黒いペースト状となっていた。
一段目の水熱処理の後、吸引濾過により圧搾滓と濾液に分離し,続いてその圧搾滓に新たに水を添加した水熱処理(二段目の水熱処理)を行う二段処理を行った。フローを図2に、分析結果を表4に示す。一段目の条件は、圧搾滓の含水率を75、80、85、90%とし、処理温度を150℃、処理時間を40分間とし、二段目では一段目の濾液と同量の水を新たに加え、温度150℃、処理時間40分間とした。いずれの工程においても、含水率が低いほど濾液の全ポリフェノール濃度が増加した。しかし、圧搾滓の仕込み量に対する濾液に含まれる全ポリフェノールの含有量(回収率)は含水率が低いほど減少することが分かった。
2:撹拌翼
3:ヒーター
4:温度計
5:撹拌翼駆動モーター
6:圧力計
Claims (8)
- ゴマ由来の原料と水とを耐圧容器に投入し、100〜155℃の温度範囲で5〜60分間保持する水熱処理を行うことを特徴とするセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
- ゴマ由来原料が、ゴマ種子、ゴマ種子の圧搾滓、ゴマ種子焙煎物、ゴマ種子焙煎物の圧搾滓、ゴマ種子の圧搾滓の脱脂滓、およびゴマ種子焙煎物の圧搾滓の脱脂滓から選ばれる1種以上である請求項1のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
- セサミノール配糖体が、セサミノールに3個以下の糖が結合したセサミノール配糖体である請求項1または2に記載のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
- セサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物が、セサミノール配糖体含有率0.3〜1.0重量%である請求項1から3のいずれかに記載のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
- 水熱処理を複数回連続して行う請求項1から4のいずれかに記載のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
- ゴマ由来の原料と水を混合した混合物の含水率が75〜90重量%である請求項1から5のいずれかに記載のセサミノール配糖体を含有する水熱処理抽出物の製造方法。
- セサミノール配糖体を0.3〜1.0重量%含有する請求項1から6のいずれかの製造方法によって得られたことを特徴とする水熱処理抽出物。
- 請求項7に記載の水熱処理抽出物を含有することを特徴とする食品、医薬品、医薬部外品、または化粧料。
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