JP2763699B2

JP2763699B2 - 色素含有量並びに臭気の少ないゼインの調製方法

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Publication number: JP2763699B2
Application number: JP3222213A
Authority: JP
Inventors: 新吾藤原; 善三郎熊沢
Original assignee: TSUJI SEIYU KK
Current assignee: TSUJI SEIYU KK
Priority date: 1991-08-07
Filing date: 1991-08-07
Publication date: 1998-06-11
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JPH05222097A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、色素含有量並びに臭気の少ない
ゼインの調製方法に係り、特にとうもろこし又はコーン
グルテンミールからゼインを製造するに際して、色素含
有量並びに臭気の少ない、淡色のゼインを採取する方法
に関するものである。

【０００２】

【背景技術】ゼイン（ツェインとも呼ばれる）は、とう
もろこしの主蛋白質で、プロラミン系に属する、含水ア
ルコールに可溶な物質である。この物質は、容易にフィ
ルム状や繊維状に成形することが出来、強靭で、且つ優
れた耐熱性、耐酸性、耐水性、電気絶縁性を有するもの
であるところから、製紙加工塗布剤、木材製品の表面塗
装、合板等の接着剤、防湿剤、電気部品の防湿塗装、食
品や錠剤等のコーティング剤に利用されている。

【０００３】そして、このように有用なゼインを得るた
めに、通常、とうもろこし或いはそれから得られるコー
ングルテンミールを出発原料とし、それに対して、６０
〜９５％（重量基準、以下同じ）濃度の含水エタノール
や９０％前後のイソプロパノール等の低級アルコールを
溶媒として用いて、抽出を行なった後、かかる溶媒を留
去するか、その抽出液を冷水に投入する等の手段を用い
て、ゼイン固体を回収する方法が、採用されている。ま
た、特開昭６１−１６７７０号公報には、そのような抽
出液を、冷水に投入する代わりに、中性塩類溶液に滴下
して、ゼインの収率を上げる方法が明らかにされてお
り、また特開昭６３−１８５９９８号公報には、抽出液
に水を加えてエタノール濃度を調整して、析出する不純
物を除去する方法が明らかにされ、更に特開昭６３−１
８５９９９号公報には、抽出液のｐＨを調整することに
より、エタノール可溶性の大きなゼインを得る方法が明
らかにされている。

【０００４】ところで、このような従来法にあっては、
原料とうもろこしに由来する臭いや色素成分が、含水エ
タノールによる抽出の際に、ゼインと一緒に抽出され
て、ゼインと共に分離、回収されることとなるために、
得られた製品は、独特の臭気を有し、またかなり黄色味
を帯びている。このことは、前記したコーティング剤と
してのゼインの利用分野を制限することとなり、色の淡
い、むしろ無色で、しかも無臭の材料が望まれている多
くの食品分野では、従来のゼインは、到底、その要求を
満足するものではなかったのである。なお、とうもろこ
しに含まれる色素は、カロチノイド系のうちでも、エタ
ノール可溶のキサントフィル類が多いことが知られてい
るが、そのようなキサントフィル類やその他の黄色色素
は、薄層クロマトグラフィーにおいて、ゼインよりも無
極性であるため、従来法のように含水エタノール液に水
を加える場合には、ゼインに随伴して黄色色素も析出
し、両者の分離は極めて困難なのである。

【０００５】

【解決課題】本発明は、かかる事情を背景にして為され
たものであって、その課題とするところは、従来からの
ゼインに比して、その黄色味を著しく低減せしめた、色
調の淡い、しかも臭気の少ないゼインを得る手法を提供
することにある。

【０００６】

【解決手段】そして、本発明は、そのような課題解決の
ために、含水エタノールを溶媒とするゼインの着色溶液
から、色素含有量や臭気の少ないゼインを取り出すため
の方法にして、かかるゼインの着色溶液を、次式：ｙ＝
（０．１８−０．０４２ logｚ）（ｘ−２６．９＋１．
４ log ｚ） ² −１７．７＋６．３ log ｚ〔但し、
ｘは含水エタノール中の水分濃度（％）であり、ｚは着
色溶液中のゼイン濃度（％）である〕にて求められるゼ
インの析出温度（ｙ：℃）よりも更に１０℃以上低い温
度に冷却することにより、該着色溶液中に溶存せるゼイ
ンを析出せしめ、そしてその析出液から析出ゼインを分
離、採取することを特徴とする色素含有量並びに臭気の
少ないゼインの調製方法を、その要旨とするものであ
る。

【０００７】

【作用】すなわち、本発明は、ゼインの含水エタノール
への溶解度が、温度に著しく依存することを利用して、
ゼインの含水エタノール着色溶液を溶解度曲線の温度以
下の所定の温度下に冷却することにより、ゼインを析出
させるようにしたものである。そして、その際、ゼイン
の着色溶液中に存在する色素成分は、ゼインよりも無極
性であるところから、エタノール中にそのまま溶存、残
存させ、ゼインと共に析出しないようにすることによっ
て、結果として、色調の淡いゼインを得ることが出来る
こととなったのである。

【０００８】また、このように析出して得られるゼイン
にあっては、驚くべきことに、従来からのゼインに比べ
て、極めて臭いが少なく、そのため無臭に近いゼインを
得ることが出来るのである。なお、析出したゼインを分
離した後の含水エタノール溶液は、再度、ゼインの抽出
に利用出来るという利点を有する。

【０００９】

【具体的構成】ところで、かかる本発明において、臭い
や着色の少ないゼインを得るために用いられる、含水エ
タノールを溶媒とするゼインの着色溶液とは、溶媒たる
含水エタノールにゼインが溶解されて、着色している溶
液のことであって、本発明にあっては、一般に、コーン
グルテンミールから含水エタノールを用いてゼインを抽
出分離した溶液や、色素含量の多い粗製ゼインの含水エ
タノール溶液等が、そのままで、或いは必要に応じて濃
縮された後、用いられることとなる。

【００１０】中でも、本発明では、前者の溶液、即ちコ
ーングルテンミールから含水エタノールを用いてゼイン
を抽出分離し、そのエタノール抽出着色液が、そのま
ま、または必要に応じて濃縮してなる着色溶液が、有利
に用いられる。なお、その出発原料たるコーングルテン
ミールは、とうもろこしから通常の湿式処理法によりコ
ーンスターチを分離製造する工程において、副産物とし
て得られるものである。そして、そのグルテンミールか
らゼインを含水エタノールを用いて抽出するに際して
は、常法に従って、コーングルテンミールに対して、６
０〜９５％程度のエタノール濃度の含水エタノールを、
原料の３〜１０倍相当量加え、４０〜６０℃程度の温度
で０．５〜２時間抽出を行なうことにより、実施される
ものである。なお、必要に応じて、かかる抽出の際に、
公知の方法によりｐＨを調整することも可能であり、ま
た抽出して得られた着色溶液には、遠心分離または濾過
等の操作が施され、不溶性の残渣が分離される。また、
そのような抽出着色溶液等のゼインの着色溶液には、必
要に応じて濃縮操作が施され、その固形分濃度が２０〜
５０％程度の溶液とされて、本発明に従う操作が適用さ
れる。

【００１１】そして、本発明にあっては、上記のよう
な抽出着色溶液等のゼインの着色溶液を、その溶解温度
曲線が示す温度以下の所定の温度下に冷却せしめて、ゼ
インの析出を行なうものであるが、その際の具体的な温
度設定は、ゼインの着色溶液の水分量により決定される
こととなる。即ち、図１は、種々の含水量の含水エタノ
ールに対して、各種割合でゼインを加熱、溶解させた
後、その溶液の温度を下げていき、析出物の出現による
溶液の曇りを生ずる温度を調べた結果であるが、この図
１から明らかなように、ゼインの溶解度は溶媒たる含水
エタノール中の水分量と温度に著しく影響されるのであ
る。本発明者等が検討したところ、ゼインの析出温度
（ｙ：℃）は、溶媒たる含水エタノール中の水分濃度
（ｘ：％）に対して、次のような二次関数：

【００１２】ｙ＝ａ（ｘ−ｂ)²＋ｃ

【００１３】にて近似され、そして、それらの係数ａ，
ｂ及びｃは、その際のゼイン濃度（ｚ：％）の対数に対
して、一次式においてよく相関され、その結果、ゼイン
の析出温度：ｙが、次の近似式：

【００１４】

【数１】

【００１５】にて示され得ることが明らかとなったので
ある。

【００１６】従って、本発明において、ゼインの着色
溶液を冷却して、ゼインを析出せしめるには、かかる近
似式に従うゼインの析出温度：ｙよりも低い所定温度以
下に、ゼインの着色溶液が冷却せしめられる必要がある
のであり、それによって、抽出工程等でゼインに伴って
溶出した色素成分は、溶媒たる含水エタノール中にその
まま溶質として溶存、残留して、ゼインは、そのような
色素成分を殆ど含まない状態で析出、分離されることと
なるのである。

【００１７】そして、かくして析出したゼインは、遠
心分離や濾過等の公知の適宜の手段によって、析出溶液
から分離、回収され、更に乾燥によって、完全に溶媒
（アルコール）が除去せしめられる。尤も、析出物は常
温付近ではゲル状の凝集物になり易く、特にエタノール
中の水分が多い場合にはその傾向が著しいため、本発明
にあっては、濾過により析出ゼインを分離するために
も、上記近似式にて求められる析出温度：ｙの値より更
に１０℃以上低い温度に、冷却温度条件が設定されるこ
ととなるのである。

【００１８】このようにして得られたゼインは、着色の
少ない色調の淡いものであり、しかも無臭に近い、極め
て臭いの少ないものであって、含水エタノールに溶かす
と、完全に溶けて、極めて薄い黄色の均一な透明溶液を
与えるものである。

【００１９】なお、本発明においては、より完全なゼイ
ンの精製（脱色）を行なうために、本発明手法を繰り返
し実施することが出来、例えば上記の如くして回収した
ゼインを適当量の含水アルコールで溶解し、必要あれば
濃縮した後、再度、冷却することにより、ゼインを析出
させ、以てゼインの更なる脱色を図ることが可能であ
る。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって何等の制約をも受
けるものでないことは、言うまでもないところである。
また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記
の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限り
において、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修
正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべ
きである。なお、以下の実施例中の百分率は、特に断わ
りのない限り、何れも重量基準によって示されるもので
ある。

【００２１】実施例１コーングルテンミール５０ｇに対する抽出操作を、９０
％含水エタノール３００ｍｌを用いて、６０℃×２時
間、行なった後、遠心分離機を用いて固液分離すること
により、黄色に着色したゼイン抽出溶液を得た。次い
で、この抽出溶液を−１０℃に冷却し、更にその温度で
１６時間放置することにより、ゼインの析出を行なっ
た。その後、その析出物を、低温を保ちながら濾過分離
し、更に少量の冷エタノールで洗浄した後、真空乾燥し
て、無色、無臭の精製ゼイン８．９ｇを得た。

【００２２】一方、比較のために、上記と同様な方法で
抽出した黄色のゼイン抽出溶液を、不揮発分：２５％ま
で濃縮した後、冷水（１〜２℃）５００ｍｌ中に滴下し
て、ゼインを析出せしめ、濾過、分離した後、真空乾燥
することにより、黄色味を帯びた、独特の臭いのあるゼ
イン９．３ｇを得た。

【００２３】上記の如くして得た２種のゼインの精製の
程度を定量的に表わすために、各試料を７４％の含水エ
タノールに溶解して、ゼイン：２％を含有する含水エタ
ノール溶液を調製し、４００ｎｍと５００ｎｍにおける
吸光度の差（ΔＡ）を測定した。その結果、上記本発明
手法に従って得られた精製ゼインのΔＡは０．０８２で
あったのに対し、比較例のゼインのΔＡは０．４９５
で、黄色成分が本発明手法によって著しく減少したこと
が数値的にも認められた。

【００２４】実施例２コーングルテンミール５０ｇに対して、８０％含水エタ
ノール３００ｍｌを用いて、６０℃で２時間、抽出を行
なった後、遠心分離機を用いて固液分離することによ
り、黄色に着色したゼイン抽出溶液を得た。次いで、こ
の抽出溶液を−２０℃に冷却し、更にその温度で１６時
間放置することにより、ゼインを析出せしめた。その
後、この得られた析出物を、低温を保ちながら濾過分離
し、更に少量の冷エタノールで洗浄した後、真空乾燥し
て、無色、無臭の精製ゼイン９．５ｇを得た。そして、
実施例１と同様にして、得られたゼインの吸光度差ΔＡ
を測定して、０．０８４の値を得た。

【００２５】実施例３コーングルテンミール５０ｇに対して、７５％含水エタ
ノール３００ｍｌを用いて、６０℃で２時間の抽出を行
なった後、遠心分離機を用いて、黄色のゼイン抽出溶液
を分離した。次いで、この抽出溶液を−２０℃に冷却
し、更にその温度で１６時間放置することにより、ゼイ
ンを析出せしめた。その後、その析出物を、低温を保ち
ながら濾過分離し、更に少量の冷エタノールで洗浄した
後、真空乾燥することにより、無色、無臭の精製ゼイン
９．８ｇを得た。そして、実施例と同様にして、得られ
たゼインの吸光度差：ΔＡを測定すると、０．０８８で
あった。

【００２６】実施例４コーングルテンミール５０ｇに対して、８０％含水エタ
ノール３００ｍｌを用いて、６０℃で２時間の抽出を行
なった後、遠心分離して、黄色のゼイン抽出溶液を分離
した。そして、その抽出溶液を濃縮し、不揮発性成分：
４０．０％、水分：１７．６％の濃縮液２７ｇを得た。
その後、この濃縮液に、−１５℃の９９．５％エタノー
ル２００ｍｌを加えて撹拌した後、−１０℃に冷却し
て、ゼインを析出せしめた。一昼夜放置の後、形成され
た析出物を低温で濾過分離した後、少量の冷エタノール
で洗浄し、その後、真空乾燥して、無色、無臭の精製ゼ
イン９．２ｇを得た。実施例１と同様にして、吸光度
差：ΔＡを測定すると、０．０８３であった。

【００２７】実施例５実施例１において比較試料として調製された、黄色味を
帯びたゼインを用い、その８ｇを９３％含水エタノール
１６０ｍｌに再溶解した。そして、このようにして得た
ゼイン溶液を、−１０℃に冷却し、その温度で１６時間
放置することにより、ゼインを析出せしめた。その後、
この生成した析出物を、低温を保ちながら濾過分離し、
少量の冷エタノールで洗浄した後、真空乾燥して、無
色、無臭の精製ゼイン７．３ｇを得た。また、実施例１
と同様にして、吸光度差：ΔＡを測定したところ、０．
０８３であった。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、薬剤や食品へのコーティングに好適な、極め
て着色の薄いゼインを経済的に製造することが出来る。
また、本発明に従って得られるゼインは、淡色であるの
で、従来では使用が困難であった各種食品分野やその他
の工業分野でも使用可能となったのである。しかも、こ
のように、着色を著しく軽減する効果に加えて、独特の
臭いも、従来のものに比して著しく軽減され得たことに
よって、食品、飼料・餌料等の分野で有利に用いられ得
るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ゼインの含水エタノール溶液からゼインが析出
する温度と含水エタノール溶媒中の水分濃度との関係を
示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０９Ｊ 189/00 Ｃ０９Ｊ 189/00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C07K 14/325 A23J 1/12 C07K 1/14 C08H 1/00 C09D 189/00 C09J 189/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】含水エタノールを溶媒とするゼインの着
色溶液から、色素含有量及び臭気の少ないゼインを取り
出すための方法にして、かかるゼインの着色溶液を、次
式：ｙ＝（０．１８−０．０４２ log ｚ）（ｘ−２
６．９＋１．４ logｚ） ² −１７．７＋６．３ log ｚ
〔但し、ｘは含水エタノール中の水分濃度（％）であ
り、ｚは着色溶液中のゼイン濃度（％）である〕にて求
められるゼインの析出温度（ｙ：℃）よりも更に１０℃
以上低い温度に冷却することにより、該着色溶液中に溶
存せるゼインを析出せしめ、そしてその析出液から析出
ゼインを分離、採取することを特徴とする色素含有量並
びに臭気の少ないゼインの調製方法。