JP2023072208A

JP2023072208A - サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分及び水溶性画分と、これらの製造方法、血糖値上昇抑制剤および血糖値上昇阻害活性を有する食品又は飲料

Info

Publication number: JP2023072208A
Application number: JP2021184598A
Authority: JP
Inventors: 勉有村; Tsutomu Arimura; 成克木村; Shigekatsu Kimura; 啓之榊原; Hiroyuki Sakakibara
Original assignee: Daito Seito Co Ltd; University of Miyazaki NUC
Current assignee: Daito Seito Co Ltd; University of Miyazaki NUC
Priority date: 2021-11-12
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2023-05-24

Abstract

【課題】サトウキビ搾汁液非ショ糖画分から得られる新規な画分を提供する。【解決手段】サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分、および該エタノール不溶性画分を含む血糖値上昇抑制剤を提供する。また、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール可溶画分を、ヘキサンおよび酢酸エチルで溶媒抽出を行ったサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分、および該水溶解画分を含む血糖値上昇抑制剤を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分及び水溶性画分と、これらの製造方法、血糖値上昇抑制剤、さらに血糖値上昇阻害活性を有する食品又は飲料に関するものである。

サトウキビ搾汁液から砂糖の製造に用いるショ糖を工業的にできる限り回収した残りがサトウキビ搾汁液非ショ糖画分である。このサトウキビ搾汁液非ショ糖画分は、以前は廃糖蜜と呼ばれ不要物とされていたが、近年、さまざまな用途が開発されつつある。

このサトウキビ搾汁液非ショ糖画分は、エタノールの製造（例えば、特許文献１参照）等に用いられているが、メラニン生成抑制剤（例えば、特許文献２参照）等、他の用途も検討されている。

特開２０１０－２２７０７４号公報特開２００６－２２０７０号公報

本発明の目的は、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分から得られる新規な画分および用途を提供すること、さらにこの画分を用いた飲料又は食品を提供することである。

本発明者らは、鋭意検討の結果、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分を所定の溶媒を用いて抽出することにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明によれば、
（１）サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分、
（２）（１）に記載のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分を含む血糖値上昇抑制剤、
（３）（１）に記載のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分を含む血糖値上昇阻害活性を有する食品又は飲料、
（４）サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール可溶画分を、ヘキサンおよび酢酸エチルで溶媒抽出を行ったサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分、
（５）（４）に記載のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分を含む血糖値上昇抑制剤、
（６）（４）に記載のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分を含む血糖値上昇阻害活性を有する食品又は飲料、
（７）サトウキビ搾汁液非ショ糖画分にエタノールを添加し、沈殿物を得る工程を含むサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分の製造方法、
（８）サトウキビ搾汁液非ショ糖画分にエタノールを添加し得られた上清に対して、ヘキサンを添加し、第１水画分を得る工程と、前記第１水画分に対して酢酸エチルを添加し、第２水画分を得る工程とを含むサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分の製造方法
が提供される。

本発明によれば、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分から得られる新規な画分および用途を提供することができ、また、この画分を用いた飲料又は食品を提供することができる。

実施の形態に係るサトウキビ搾汁液非ショ糖画分を得る手順及び実施例における溶媒抽出の手順を示す図である。実施例のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の経口デンプン負荷試験における血糖値の変動率を示すグラフである。実施例のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の経口デンプン負荷試験における血糖値曲線下面積を示すグラフである。実施例のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分の経口デンプン負荷試験における血糖値の変動率を示すグラフである。実施例のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分の経口デンプン負荷試験における血糖値曲線下面積を示すグラフである。実施例のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分の経口デンプン負荷試験における血糖値の変動率を示すグラフである。実施例のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分の経口デンプン負荷試験における血糖値曲線下面積を示すグラフである。

以下、本発明のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール可溶画分を、ヘキサンおよび酢酸エチルで溶媒抽出を行ったサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分および、これらの製造方法について説明する。

本発明のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分の製造方法は、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分にエタノールを添加し、沈殿物を得る工程を含み、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分の製造方法は、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分に含水エタノールを添加し得られた上清に対して、ヘキサンを添加し、第１水画分を得る工程と、前記第１水画分に対して酢酸エチルを添加し、第２水画分を得る工程とを含む。ここで、エタノール不溶性画分を得る際に用いるエタノールとしては、含水エタノールであっても無水エタノールであってもよいが、含水エタノールが好ましい。

本発明にて用いるサトウキビ搾汁液非ショ糖画分は、サトウキビを原料とするサトウキビ搾汁液非ショ糖画分であることが好ましい。また、サトウキビは日本国内産であることが好ましい。

サトウキビを原料とするサトウキビ搾汁液非ショ糖画分は、例えば、次のような工程により得られる。
まず、サトウキビを公知の方法により圧搾、加熱濃縮し、遠心分離を行うことで原糖と糖蜜とに分離することができる。この原糖を温水等に溶かし、さらに加熱濃縮、遠心分離を行い、結晶と蜜（糖液）に分離することを結晶が生成しなくなるまで繰り返し、得られる糖蜜がサトウキビ搾汁液非ショ糖画分である。

得られたサトウキビ搾汁液非ショ糖画分に好ましくは１～５０倍量の含水エタノール（好ましくは１．０～９９．９％、より好ましくは１０～９５％、さらに好ましくは２０～９０％エタノール）を添加し、沈殿物から含水エタノールを除去することによりエタノール不溶性画分として得ることができる。このサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分は、血糖値上昇阻害活性を有する。したがって、本発明のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分を血糖値上昇抑制剤に用いることができる。

また、上清、すなわち、エタノール可溶画分（エタノール／水画分）については、エタノール除去後、好ましくは上清の１～５０倍量のヘキサンを添加し、ヘキサン画分と水画分とに分離する。その後、水画分について、さらに好ましくは水画分の１～５０倍量の酢酸エチルを添加し、酢酸エチル画分と水画分とに分離する。この水画分から水を除去することにより、本発明のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分を得ることができる。このサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分は、血糖値上昇阻害活性を有する。したがって、本発明のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分を血糖値上昇抑制剤に用いることができる。

（用途）
本発明のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分または水溶解画分は、上記のように血糖値上昇阻害活性を有し、たとえば、食品や飲料等に配合することができる。食品としては、パン類、麺類、菓子類、総菜類、食肉加工品、魚介加工品、冷凍食品、ゼリー類、アイスクリーム類、乳製品、各種調味料等が挙げられる。また、一般食品の他、特定保健用食品、医薬部外品、健康食品、サプリメントにも配合させることができる。飲料としては、清涼飲料水、乳飲料、酒類、茶、紅茶飲料、コーヒー、果汁飲料、炭酸飲料、ミネラルウォーター類、果実・野菜飲料等が挙げられる。

また、本発明のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分または水溶解画分は、上記のように血糖値上昇阻害活性を有することから、ＧＩ値の上昇を抑制する低ＧＩ食品や低ＧＩ飲料として用い得る。

上記の食品や飲料の製造の際に、本発明の効果を妨げない範囲で必要に応じて、甘味料、着色料、保存料、増粘剤、安定化剤、ゲル化剤、酸化防止剤、発色剤、漂白剤、乳化剤、膨張剤、酸味料、光沢剤、香料等の添加剤、溶剤、油を添加してもよい。これらの添加剤は一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。

また、上記食品や飲料中に配合されるサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分または水溶解画分の割合は、使用目的に応じて適宜調整することができるが、上記食品や飲料中に配合されるサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分および／または水溶解画分の割合は、好ましくは０．００１～９０質量％、より好ましくは０．０１～８０質量％、さらに好ましくは０．０５～７０質量％である。

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（エタノール不溶性画分および水溶性画分）
図１に示すようにサトウキビ搾汁非ショ糖画分に、含水エタノールを添加後、十分に攪拌し、遠心分離した。沈殿物を回収し、含水エタノール沈殿物を得た。この含水エタノール沈殿物からエタノールを除去し、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分を得た。

また、上清（含水エタノール添加後のエタノール／水画分）について、ロータリーエバポレーターを用い、エタノールを除去した後、ヘキサンを加えた。遠心分離し、ヘキサン可溶性画分を得た。水層（水画分）に酢酸エチルを加え、遠心分離することで酢酸エチル画分を得た。残った水層（水画分）から水を除去し、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分を得た。

（サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の経口デンプン負荷試験）
絶食後のマウスに、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分および20％可溶性デンプン、20％可溶性デンプンをそれぞれ10mL/kg体重の容量で経口投与した。経口投与直後（０分）、30分後、60分後、120分後、180分後、240分後に２％イソフルラン麻酔下で尾静脈採決し、メディセーフフィット（テルモ社製）を用いて血糖値を測定した。また、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分も20％可溶性デンプンも投与しないものについても測定を行った。

経口投与直後（０分）の血糖値を基準とした血糖値の変動率の結果を図２に、デンプンのみ投与した群とサトウキビ搾汁液非ショ糖画分及びデンプンを投与した群について０~240分における血糖値曲線下面積（AUC）を図４に示した。なお、図２および図３において、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分を投与した群は「SJNos」、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分および20％可溶性デンプンを投与した群は「可溶性デンプン+SJNos」、20％可溶性デンプンを投与した群は「可溶性デンプン」、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分も20％可溶性デンプンも投与しない群は「溶媒群」と表示した。また、図２および図３においては、平均値±標準誤差にて表示した。図３における「＊」は20％可溶性デンプンを投与した群に対するP値が0.05未満であることを示す。

なお、マウスとしては、雄性ICRマウスを搬入後、マウス飼育室（温度23±2℃、湿度55±5%、12時間周期の明暗サイクル）にて、マウス／ラット／ハムスター用Certfied Dietとイオン交換水を自由摂取させ、１週間以上の順化期間を経たものを、上記試験に供した。

図２および図３に示すように、20％可溶性デンプンを投与した群では、血糖値は急速に上昇し、投与60分でピークを迎え、その後減少した。一方、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分および20％可溶性デンプンを投与した群では、血糖値の上昇は顕著に抑制され、また、240分間の血糖値曲線下面積（AUC）は有意に抑制された。

（サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分の経口デンプン負荷試験）
サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の経口デンプン負荷試験と同様に、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分についてもマウスを用いた試験を行った。すなわち、16時間の絶食後のマウスに、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分および20％可溶性デンプン、20％可溶性デンプンをそれぞれ経口投与した以外は、上記「サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の経口デンプン負荷試験」に記載した手順と同様に試験を行った。なお、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分も20％可溶性デンプンも投与しないものについても測定を行った。

経口投与直後（０分）の血糖値を基準とした血糖値の変動率の結果を図４に、20％可溶性デンプンのみ投与した群と、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分を投与した群と、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分及び20％可溶性デンプンを投与した群について０~240分における血糖値曲線下面積（AUC）を図５に示した。なお、図４および図５において、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分を投与した群は「エタノール画分」、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分および20％可溶性デンプンを投与した群は「可溶性デンプン+エタノール画分」、20％可溶性デンプンを投与した群は「可溶性デンプン」、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分も20％可溶性デンプンも投与しない群は「溶媒群」と表示した。また、図４および図５においては、平均値±標準誤差にて表示した。図５における「＊」は20％可溶性デンプンを投与した群に対するP値が0.05未満であることを示し、「＃」は、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分を投与した群に対するp値が0.05未満であることを示す。

図４および図５に示すように、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分は、顕著に血糖値の上昇を抑制する効果を有することが示された。すなわち、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分は、顕著な血糖値阻害活性を有することが示された。

（サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分の経口デンプン負荷試験）
サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の経口デンプン負荷試験と同様に、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分についてもマウスを用いた試験を行った。すなわち、絶食後のマウスに、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分および20％可溶性デンプン、20％可溶性デンプンをそれぞれ経口投与した以外は、上記「サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の経口デンプン負荷試験」に記載した手順と同様に試験を行った。なお、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分も20％可溶性デンプンも投与しないものについても測定を行った。

経口投与直後（０分）の血糖値を基準とした血糖値の変動率の結果を図６に、20％可溶性デンプンのみ投与した群と、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分を投与した群と、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分及び20％可溶性デンプンを投与した群について０~240分における血糖値曲線下面積（AUC）を図７示した。なお、図６および図７において、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分を投与した群は「水画分」、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分および20％可溶性デンプンを投与した群は「可溶性デンプン＋水画分」、20％可溶性デンプンを投与した群は「可溶性デンプン」、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分も20％可溶性デンプンも投与しない群は「溶媒群」と表示した。また、図６および図７においては、平均値±標準誤差にて表示した。

図６および図７に示すように、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分は、顕著に血糖値の上昇を抑制する効果を有することが示された。すなわち、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分は、顕著な血糖値上昇阻害活性を有することが示された。

なお、サトウキビ搾汁液非ショ糖画分に含まれる量と等量のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分および水溶解画分を混合して、同様の経口デンプン負荷試験を行ったところ、その効果は減弱された。エタノール不溶性画分および水溶解画分には、互いの活性を抑制する成分が存在する可能性や、エタノール不溶性画分および水溶解画分の同時存在下においてヘキサン可溶性画分または酢酸エチル可溶性画分に活性を高める成分が含有されている可能性等が考えられる。しかし、このことから、エタノール不溶性画分および水溶解画分をそれぞれ分離して、それぞれの血糖値上昇阻害活性を利用することは有用である。

Claims

サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分。
請求項１に記載のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分を含む血糖値上昇抑制剤。
請求項１に記載のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分を含む血糖値上昇阻害活性を有する食品又は飲料。
サトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール可溶画分を、ヘキサンおよび酢酸エチルで溶媒抽出を行ったサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分。
請求項４に記載のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分を含む血糖値上昇抑制剤。
請求項４に記載のサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分を含む血糖値上昇阻害活性を有する食品又は飲料。
サトウキビ搾汁液非ショ糖画分にエタノールを添加し、沈殿物を得る工程を含むサトウキビ搾汁液非ショ糖画分のエタノール不溶性画分の製造方法。
サトウキビ搾汁液非ショ糖画分にエタノールを添加し得られた上清に対して、ヘキサンを添加し、第１水画分を得る工程と、
前記第１水画分に対して酢酸エチルを添加し、第２水画分を得る工程と
を含むサトウキビ搾汁液非ショ糖画分の水溶解画分の製造方法。