JP2605207B2 - ビートサポニンの精製方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、てん菜から抽出した
粗サポニン溶液を精製する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】てん菜は、アカザ科の植物で、現在では
一般にビートと呼称されており、この菜根より砂糖を製
造するために大量に栽培されている。

【０００３】ビートは気泡性の強いサポニンを含有して
おり、砂糖の抽出段階で一部抽出液中に移行してくるた
め、製造工程の糖液は泡立ちが多くなり、精製の阻害要
因となり、生産能率の低下を来している。

【０００４】ビートサポニンは、ビート根中に0.1%前後
含まれており、この一部が抽出されてジュース中に移行
するが、その抽出残渣、即ちビートパルプに乾物換算0.
3 〜0.9%のサポニンが残存する。なお、ビート中のサポ
ニンの測定数値を第一表に示す。

【０００５】

【表１】

【０００６】このビートサポニンは、オレアノール酸の
配糖体であることが確認されているが、有効利用につい
ての研究が十分に行われていない。

【０００７】これに対して、食品・化粧品等において使
用される界面活性剤等の添加物は合成品が大勢を占め、
天然の界面活性剤はキラヤサポニン等が市販されている
のみであるが、最近の一般消費者には天然物嗜好があ
り、このような趨勢から本願発明者らはビート中に含ま
れているサポニンを天然の界面活性剤として活用するた
め、安価で、且つ幅広い用途とするため、品質の良好な
サポニンの製造方法の検討を重ねた。

【０００８】ところが、ビートサポニンの有効な利用方
法が今迄開発されていないため、ビートサポニンの製造
方法並びに精製方法の報告は殆どなく、本願発明者の一
人が特公平5-7399号及び特開平4-103598号に提案してい
る程度である。

【０００９】

【発明が解決しようとする問題点】しかし、上記特公平
5-7399号にはてん菜粉砕物をアルカリ水溶液で抽出処理
し、得られた抽出液を合成吸着樹脂に接触させてビート
サポニンを吸着させる方法が記載されているが、この方
法では、回収率については目的を達しているが、サポニ
ンの純度が約25% と低く、これから精製を進めても含ま
れている不純物の成分の関係から、純度の向上がかなり
難しく、コストが非常に高くなる等の欠点がある。

【００１０】また特開平4-103598号には上記特公平5-73
99号の方法の改良としててん菜粉砕物のアルカリ抽出液
を限外濾過により高分子成分を除去し、更に遠心分離す
る方法或はてん菜粉砕物のアルカリ抽出液を限外濾過に
より高分子成分を除去し、更に合成吸着樹脂に接触させ
る方法が記載されるが、この方法では純度が、62% と改
良されているが、製品がかなり着色しており、収率も若
干低下する。

【００１１】本願発明者らは前述の問題点を解決するた
め、鋭意研究を重ね、従来、ビートサポニンは活性炭に
吸着され易く、大幅な回収率の低下を来すことから、精
製に活性炭を使用することができなかったが、有機溶媒
をサポニン水溶液に混合使用することにより、活性炭へ
のサポニン吸着を阻止し、室温において効率的に精製す
ることができることを見出した。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】この発明は、上記知見
に基づいて完成したものであり、本願の第１発明はてん
菜の粉砕物、スライス物、又はてん菜をスライスし浸出
装置にて糖を抽出した残渣（以下、プレスドパルプとい
う）を水又はアルカリ水溶液でサポニンを抽出し、得ら
れた抽出液中のペクチン等の高分子成分を例えば限外濾
過処理により除去し、酸によりサポニンフロックを形成
し、このフロックをアルカリ水溶液にて溶解し、有機溶
媒及び活性炭を添加処理して精製するビートサポニンの
精製方法を提案するものである。

【００１３】ここで、サポニン抽出時における水溶液の
ｐＨは中性でもよいが、好ましくはｐＨ10〜12であっ
て、この場合のアルカリ調整剤としては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリ
ウム、アンモニア等を使用することができる。

【００１４】また、ペクチン質等の高分子成分を除去す
るために使用する限外濾過膜としては、分子量２万以上
のものをカットできるポアサイズの大きさ0.2 μm のも
のまで使用できるが、サポニン回収率の面からは、分子
量２万カット前後の膜を使用することが好ましい。

【００１５】限外濾過処理後、透過液中のサポニンのフ
ロックを形成するために使用する酸としては塩酸、硫
酸、硝酸及び有機酸等を使用することができ、そのｐＨ
は１〜４、好ましくは1.5 前後である。

【００１６】このフロックを、例えば遠心分離により採
取し、適量なアルカリ水溶液に溶解させて、サポニン水
溶液を調整し、これに有機溶媒及び活性炭を加える。

【００１７】ここで、アルカリ水溶液としては水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素
ナトリウム、アンモニア等のアルカリ水溶液が使用され
る。なお、フロックを溶解したサポニン水溶液の固形分
濃度は１〜20% 、好ましくは10〜30% である。

【００１８】サポニン水溶液には例えば有機溶媒を混合
撹拌後、活性炭を添加して１〜２時間反応させる。

【００１９】ここで有機溶媒としては、水に溶解し易い
極性の比較的大きい有機溶媒、例えばメタノール、エタ
ノール、アセトン、ピリジン、ジオキサン、フェノール
等の１種又は２種以上を使用できるが、好ましくはメタ
ノール、エタノールである。

【００２０】活性炭としては、粉末活性炭が好ましい
が、粒状活性炭も使用でき、特に形状にこだわるもので
はない。

【００２１】反応温度は室温でよいが、加温して反応時
間を短縮することもできる。

【００２２】反応後、濾過機等適当な手段により活性
炭、及び吸着不純物を除去し、得られた精製液を減圧留
去により、水、溶媒を除去し、乾燥することにより精製
サポニンを得る。

【００２３】この精製方法により脱色率は90〜95% にも
達し、白色の粉末が得られ、純度も若干の向上が可能と
なった。

【００２４】本願の第２発明は、第１発明で得られたサ
ポニンの純度及び回収率を更に向上させるためのもので
あり、第１発明で得られたサポニン水溶液を濃縮し、乾
燥した粗サポニンを適当量の有機溶媒に溶解し、不溶性
不純物を濾過等により除去し、濾液に活性炭を加えて精
製し、得られた精製液の溶媒を減圧留去させて純度の高
いサポニンを得る方法である。

【００２５】ここで有機溶媒としては、上記同様に水に
溶解し易い極性の比較的大きい有機溶媒が使用できる
が、メタノール、エタノール、アセトン、ピリジンが適
しており、これらの溶媒は必要に応じて混合して使用す
ることができる。

【００２６】有機溶媒の必要量としては、メタノールの
場合、粗サポニン１部当たり、30〜200 部であり、好ま
しくは50〜100 部で、不溶性不純物の除去には十分であ
り、他の有機溶媒を使用する場合、適時使用量を増減さ
せればよい。

【００２７】反応温度は第１発明と同様に室温でよい
が、加温して反応時間を短縮することができる。

【００２８】以上、有機溶媒の系に活性炭を添加するこ
とにより、活性炭にサポニンを吸着させずに脱色が可能
となり、色調の改善されたサポニン製造が可能となる。

【００２９】

【発明の効果】即ち、本願第１発明によれば特開平4-10
3598号で提案された方法による純度、回収率を低下させ
ずに色調の改善された製品を製造できる。

【００３０】本願第２発明によれば第１発明と同様に色
調が改善され、且つ純度、回収率が更に改善される精製
方法であり、天然界面活性剤として広範な用途が期待で
きる。

【００３１】

【実施例】以下、この発明の実施例を示す。 実施例１ プレスドパルプ20Kgに水100リットル を加え、25% 水酸化ナ
トリウム溶液にてｐＨ10とし、50℃に加温しながら３時
間撹拌抽出し、固液分離して抽出液を得た。

【００３２】この抽出液を２万分画の限外濾過膜にて処
理し、この透過液に35% 塩酸を添加してｐＨ1.5 とし、
30分間静置してサポニンフロックを生成させた後、遠心
分離によりフロック480gを得た。

【００３３】次いで、このフロックを５％水酸化ナトリ
ウム溶液にて中和溶解し、粗サポニン水溶液1リットル （固
形分当たりのサポニン純度35%、サポニン含量24.5g)を得
た。

【００３４】このサポニン水溶液にメタノール500ml を
混合し、粉末活性炭10g を添加し、１時間室温にて撹拌
反応させた。

【００３５】次に、不溶性不純物及び活性炭吸着不純物
を濾別し、得られた精製液の水−メタノール混合物をロ
ータリーエバポレーターにより減圧留去し、更に残留物
を真空低温乾燥して白色の精製ビートサポニン36.9g
（サポニン純度60.5%、サポニン含量22.34g) を得た。本
例によるサポニン回収率は91% である。

【００３６】実施例２ プレスドパルプ27g に水135リットル を加え、実施例１と同
様に処理し、サポニンフロック670gを得た。得られたフ
ロックを５％水酸化ナトリウム溶液にて中和溶解し、ロ
ータリーエバポレーターで濃縮後、60℃の送風乾燥機で
乾燥して粗サポニン100g（サポニン純度37% 、サポニン
含量37g ）を得た。

【００３７】この粗サポニン100gにメタノール 8リットルを
加え、１時間室温にて撹拌溶解した後、不溶性不純物を
濾別し、得られた濾液に粉末活性炭14g を加え、１時間
室温にて反応させた後、活性炭及び不純物を濾別する。

【００３８】この精製液のメタノールをロータリーエバ
ポレーターで減圧留去し、残留物を真空低温乾燥して白
色の精製ビートサポニン55.8g(サポニン純度63%、サポニ
ン含量35.15g) を得た。本例でのサポニン回収率は95%
であった。

【００３９】実施例３ 実施例２と同様に処理して得られた粗サポニン50g をア
セトン 5リットルを加え、１時間室温にて撹拌溶解して不溶
性不純物を濾別し、得られた濾液に粉末活性炭6gを加
え、１時間室温にて撹拌反応させた後、活性炭及び吸着
不純物を濾別する。

【００４０】この精製液のアセトンをロータリーエバポ
レーターにより減圧留去し、残留物を真空低温乾燥して
白色の精製ビートサポニン28g （サポニン純度62%、サポ
ニン含量17.36g) を得た。本例でのサポニン回収率は94
% であった。

【００４１】実施例４ 粗サポニン( 純度35%)を5gづつ計量し、1000mlのメタノ
ールに溶解させた（試験区）。試験区には予備試験
の結果から、活性炭4g添加し、室温にて２時間撹拌して
脱色し、この液を濾紙(No.5C) を使用して濾過後、この
脱色精製液を真空濃縮してから60℃にて乾燥し、この乾
燥物を計量し、サポニンの純度、純粋サポニンの量、回
収率を測定した。

【００４２】また、色調については、乾燥物の１％水溶
液を作製し、420nm にて吸光度(O.D) を測定し、これよ
り色価及び脱色率を測定した。

【００４３】比較例 上記同様な粗サポニン( 純度35%)を5gづつ計量し、1000
mlの水に溶解させた（試験区）。試験区には予備試
験の結果から、活性炭をＡ：2.5g、Ｂ：5g、Ｃ：7.5g添
加し、これ以降は実施例４と同様にして脱色精製液から
サポニンの純度、純粋サポニンの量、回収率を測定し、
色調についても、実施例４と同様にして１％水溶液から
色価及び脱色率を測定した。その結果を下記の表２に示
す。

【００４４】

【表２】

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 てん菜の粉砕物、スライス物、又はてん
   菜をスライスし浸出装置にて糖を抽出した残渣を水又は
   アルカリ水溶液でサポニンを抽出し、得られた抽出液中
   の高分子成分を除去し、酸によりサポニンフロックを形
   成させ、このフロックをアルカリ水溶液にて溶解して得
   られたサポニン水溶液を、濃縮、乾燥してから有機溶媒
   に溶解し、不溶性不純物を濾過除去し、その清澄液に活
   性炭を添加処理して精製することを特徴とするビートサ
   ポニンの精製方法。