JP3806606B2 - 沙蒿種子に付着している多糖類の改質方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、中国やモンゴルに生育する沙蒿の種子から分離した表皮部分の改質方法、改質された沙蒿種子の表皮部分から成る粉状物、及びその利用法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
沙蒿は中国北部の乾燥地に広く分布するキク科植物で、土壌を固定する作用がある。その種子の表層は極めて吸水性の高い多糖類によって覆われている。沙蒿の高吸水性多糖類は種子重量の約１７％ある。この多糖類の吸水率は自重量の50-200倍に達し、また粘性も非常に高い。この多糖の消化吸収性は不明であるが、沙蒿は中国北部乾燥地周辺の一部地域では麺類の物性改良材として利用されている。近年我が国では、ダイエット食や飲む繊維等、様々な機能性食品への関心が高いが、この多糖類は不溶性物質の分散剤、食品の粘性改良、水産練り製品やパンおよび麺類などの品質改良などを目的とする新しい食品素材としての発展が期待できる。なお、これは、わが国でサバクヨモギシードガムと呼ばれているものと同等であると考えられる。
沙蒿種子表面にある多糖類とよく似た食品の増粘安定剤としては、キサントンガム およびローカストビ−ンガムがあり、よく使われている。しかし、これら物質は価格や毒性などに問題がある。沙蒿の多糖類の吸水性と粘性は大きく、これらの増粘安定剤に匹敵する機能を有すると考えられる。また、物性、構造等がこれらの物質とは異なるので新たな利用方法も考えられる。
【０００３】
沙蒿は中国やモンゴルに生育するため、中国ではその利用について多くの報告がなされている。いずれも沙蒿の種子をそのまま或いは種子の表皮を分離してパンやうどんに混合して、吸水性や張力を改善することにより、これらの製品の質を向上させることを狙ったものである（Journal of Northwest Forestry College 1995, 10(4) 80-83、Journal of Zhengzhou Grain College 1992 No.2, 33-41、中国糧油学報 1988(2), 50-53）。
また、Artemisia属の植物の根や種子を圧搾するか或いは必要部分を分離してジュースやパンやそばなどに混合して用いる方法も開示されている（特表2000-505786、特開平7-203872など）。
しかし、これら従来の技術は単に天然の植物から必要成分を分離して用いるだけのものであって、その成分の改良を行ったものではないため、天然物に付随した様々な欠点がそのまま残ってしまうものであった。即ち、従来の方法で分離・精製された沙蒿多糖類は水を加え膨潤させた際に、沙蒿種子表層に存在していた時の本来の高吸水は失われ、十分には分散せず白く濁った状態になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
沙蒿の種子の表面に付着している多糖は水に溶解せず、ゲル状物質を分離・乾燥すると繊維状である。種子に強く付着しており、容易には剥がれない。また、一度、分離・乾燥された繊維状物質は、容易には水に分散しない。分離して乾燥させた沙蒿表皮を水に溶かそうとすると、この沙蒿表皮は水に浮いたり、又は水中に粒子のように浮遊したりして、水と完全に混ざり合わず、分散しにくい。これは沙蒿表皮（即ち、沙蒿表皮を構成する多糖類）を完全に乾燥させると繊維状に結晶化し、その結晶は水に入れても壊れない。即ち、この結晶においてその分子の間に水を含むことができずに分子が互いに剥がれて分散することができないためと考えられる。一方、天然の沙蒿の表皮中では多糖類は適度に絡み合ってその分子の間に水を含むことができるような構造を取っているものと考えられる。即ち、一旦沙蒿表皮を構成する多糖類を乾燥させて水を完全に除いてしまうと、水を加えても再び天然の沙蒿の表皮中の多糖類の構造をとることができなくなってしまうものと考えられる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
沙蒿種子表面に付着している高吸水性物質は水に不溶の細い繊維状物質と水溶性の物質からなっている。これまでの精製方法では、水溶性の物質が失われるため、精製した多糖には種子表面に存在していた時のような分散性は失われてしまう。本発明では、精製の過程で水溶性の成分を加えてやることによって、本来の分散性と高い吸水性が失われるのを防ぐ方法を提供するものである。
本発明のように、乾燥前の沙蒿表皮の多糖類に糖類を混合させておくと、これを乾燥させた場合には、この糖類は多糖類分子の網目に浸透したまま乾燥されることになり、多糖類のみを乾燥させた場合のように多糖類が結晶化することはなく、天然の沙蒿の表皮中の多糖類の構造と同様の構造をとるものと考えられる。従って、本発明の糖類を混合させた多糖類を水に戻した場合には、多糖類分子の網目に浸透した糖類が水を含む役割をすることにより、多糖類分子を分散させるものと考えられる。
【０００６】
即ち、本発明は、沙蒿属菊科蒿属多年生半潅木状植物（沙蒿）の種子から分離した表皮部分又はその精製物を乾燥させる前に、その表皮部分又はその精製物に糖類を混合し、その後この混合物を乾燥させることから成る沙蒿種子表皮部分の改質方法である。即ち、沙蒿種子から分離した表皮部分又はその精製物を乾燥させる前にこの糖類を混合することが肝要である。従って、この条件が満たされれば、混合時期はいかなる時点であってもかまわない。
また、本発明は、沙蒿属菊科蒿属多年生半潅木状植物（沙蒿）の種子から分離した表皮部分又はその精製物と糖類とから成る粉状物である。
【０００７】
本発明において、乾燥後のこの表皮部分又はその精製物と糖類との混合物に対する表皮部分又はその精製物の割合は５〜４０重量％、特に１５〜３０重量％であることが好ましい。
更に、本発明は、上記の粉状物を麺に対して０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量％混合した麺と該粉状物との混合物である。麺には、うどん、そば、スパゲッティーなど種類を問わない。また本発明はこの混合物中にこれら以外の成分を混入させることを排除するものではない。
また本発明は、不溶性物質が分散した溶液中に上記粉状物を０．０１〜２重量％、好ましくは０．０３〜１重量％溶解させた溶液である。また本発明はこの溶液中にこれら以外の成分を混入させることを排除するものではない。この溶液は天然果汁等の飲料、医薬品、化粧品のような不溶性物質を分散させた溶液であってもよい。天然果汁はオレンジジュース、リンゴジュース、桃ジュース、パイナップルジュースなど種類を問わず、またこれらは希釈されていてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の対象となる植物は「沙蒿属菊科蒿属多年生半潅木状植物」であり、これは中国西北部、内モンゴル、モンゴルの雨の少ない乾燥地帯に分布しており、白沙蒿（Artemisia Sphaerocephala Kraschen）、黒沙蒿（Artemisia Ordosica Kraschen）及びArtemisia Halodendron Turczなどが含まれる。本明細書で用いた「沙蒿」とはこれらの総称である。
【０００９】
本発明の沙蒿種子表皮部分の改質方法の例を下記に示す。
工程１．沙蒿種子を溶媒で洗浄する。採り入れた沙蒿種子には黄砂、脂質、臭い成分などが付着しており、これらが付着した沙蒿種子は色も悪く臭いがあるため、これらを除去するための工程である。溶媒としてはアルコール類、アセトン、ヘキサンなどを用いても良いが、食品として用いる場合には人に無害な溶媒を用いることが好ましく、エタノールなどが特に好ましい。
工程２．次に洗浄した沙蒿種子をろ過する。この段階で沙蒿種子を粉砕してもよく、粉砕はろ過した後でもその前でもよい。
工程３．ろ過した沙蒿種子に水を加え、攪拌する。攪拌することにより、沙蒿種子の表皮が残部から剥がれる。
工程４．表皮の剥がれた沙蒿種子を含む水溶液を遠心分離する。すると、種部分（胚乳部及び内皮）、表皮部分及び水の各層に分離するので表皮部分を取り出す。連続遠心分離によりこの表皮部分を連続的に取り出してもよい。
【００１０】
工程５．取り出した表皮部分に水溶性溶剤を加えて多糖類を沈殿させる。この水溶性溶剤は水と混ざり合う有機溶剤であり、この多糖類を食品として用いる場合には人体に無害であることが好ましく、エタノールなどがより好ましい。
工程６．取り出した多糖類に糖類を添加し混合する。この糖類は多糖類分子の網目に浸透し、多糖類を水に戻した場合に、水を含む役割をすることにより、多糖類分子を分散させるものと考えられる。この糖類として、単糖、水溶性多糖、デンプン等が挙げられる。なお、この多糖類に糖類を添加し混合する工程は上記工程５のエタノールを加える段階の前に行ってもよい。
工程７．糖類と混合した多糖類を乾燥して粉状にする。
【００１１】
沙蒿表皮の多糖（高吸水性物質）は、麺類やパン類の物性の改良剤（吸水性の向上、切れ易さの防止、張力の向上、安定性の向上など）として、またジュース等の飲料、医薬品、化粧品のような不溶性物質を分散させた溶液用の分散剤として用いることができる。従って、本発明の方法によって得られた多糖（高吸水性物質）も同じ用途に用いることができる。
うどんやそば等の麺に用いると、麺が切れる現象を防止することができる。多糖を麺に対して最大３５重量％程度まで入れることができるが、通常０．１〜５重量％程度、好ましくは１重量％前後用いるのがよい。
また、ジュース等の飲料、医薬品、化粧品のような不溶性物質を分散させた溶液に０．０１〜２重量％程度加えると溶液の安定性が増し、分散物が分離して沈殿することがなくなる。更に、多糖を水に０．０１〜２重量％の割合で溶いて、リンゴや卵の表面に塗布して乾かせば、これらの鮮度を保つことができる。
【００１２】
【実施例】
実施例１
沙蒿種子１２ｇを７０％エタノ−ルで洗浄し、ろ過後、水４８０ｍＬを加えゆっくり攪拌しながら約２０分間膨潤させた。得られた混合物をハンドミキサーで攪拌し、種子からゲル状物質を剥がれさせた。このとき混合物の粘度は下がる。次にこの混合物を遠心分離（2000〜3000 rpm×6分間）して種子を沈殿させた。上層の種子多糖溶液を回収した後、９９．５％エタノ−ルを添加して多糖類を析出させた。析出した多糖類は顕微鏡で拡大して観察すると極めて細い繊維状であった。
このようにして分離した多糖類（乾燥する前であるので、湿潤状態にある。）に糖類としてデンプンを加えた。このデンプンの添加量は、後記の比較例１に示すようにこの多糖類の乾燥重量は約２ｇであるので、乾燥後の多糖類とデンプン（糖類）との重量比が６／９４〜３７／６３の範囲となるように定めた。この混合物をよく混合した後、室温でよく乾燥させた。乾燥後粉砕して粉末を得た。
この粉末０．３ｇをビーカーにとり、室温で攪拌しながら水を２．５ミリリットルから２７０ミリリットルまで徐々に加えたところ、水に均一に分散するのが観察された。
【００１３】
実施例２〜８
表１に示す糖類を、表１に示す多糖類と糖類との重量比を用いて、実施例１と同様に試験を行ったが、水に対する分散性は良好であった。
【表１】

表１に示す結果から、沙蒿多糖約３７％以下の範囲で、糖類(６３％以上)を混合したが場合にはいずれも良い分散性を示したが、沙蒿多糖約２６％、糖類約７４％の混合物の分散性が最も良かった。
【００１４】
比較例１
沙蒿種子１２ｇを７０％エタノ−ルで洗浄し、ろ過後、水４８０ｍＬを加えゆっくり攪拌しながら約２０分間膨潤させた。得られた混合物をハンドミキサーで攪拌し、種子からゲル状物質を剥がれさせた。このとき混合物の粘度は下がる。次にこの混合物を遠心分離（2000〜3000 rpm×6分間）して種子を沈殿させた。上層の種子多糖溶液を回収した後、９９．５％エタノ−ルを添加して多糖類を析出させた。このようにして分離した多糖類を室温で乾燥させた後、粉砕して粉末を約２ｇ得た。
この多糖類粉末に水を加えると、十分には分散せず、白く濁った状態になった。このように分離した多糖類を一旦乾燥してしまうと、水分散性が落ちるということがわかる。
【００１５】
【発明の効果】
沙蒿表皮の多糖（高吸水性物質）は、麺類やパン類の物性の改良剤として、またジュース等の飲料のような不溶性物質を分散させる溶液用の分散剤としての性能を有することが知られてきたが、本発明の方法によって得られた沙蒿表皮の多糖（高吸水性物質）は水等の溶媒への分散性及び吸水性が改良されたため、天然の沙蒿表皮の多糖を用いる場合に比べて、このような固有の性能をはるかに有効に発揮することが可能になった。

Claims (5)

1. 沙蒿属菊科蒿属多年生半潅木状植物（沙蒿）の種子から分離した表皮部分の精製物を乾燥させる前に、その表皮部分の精製物に糖類を混合し、その後この混合物を乾燥させることから成る沙蒿種子に付着している多糖類の改質方法であって、乾燥後の前記表皮部分の精製物と前記糖類との混合物に対する表皮部分の精製物の割合が５〜４０重量％である沙蒿種子に付着している多糖類の改質方法。
2. 請求項１の方法により改質された、沙蒿属菊科蒿属多年生半潅木状植物（沙蒿）の種子から分離した表皮部分の精製物と前記混合した糖類とから成る粉状物。
3. 請求項２に記載の粉状物を麺に対して０．１〜５重量％混合した麺と該粉状物との混合物。
4. 不溶性物質が分散した溶液中に、請求項２に記載の粉状物を０．０１〜２重量％溶解させた溶液。
5. 前記不溶性物質が分散した溶液が天然果汁若しくはその希釈物、又は医薬品若しくは化粧品を分散させた溶液である請求項４に記載の溶液。