JP4012735B2 - シークワーサー果皮精油高含有物の抽出方法及びその粉末 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シークワーサーの有効成分であるノビレチンなどのフラボノイド類が多く含まれる果皮精油の高含有物を効果的に抽出する方法及びその粉末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シークワーサーは、沖縄在来の柑橘類として古くから知られ、沖縄本島北部の大宜味村を中心に名護の屋部又は、伊豆味などの地域が主産地となっており、その未熟果にはシークワーサー特有の強い酸味と芳醇な香りが含まれている。
【０００３】
このシークワーサーには、タンジェレチンやノビレチンなど６種のポリメトキシフラボノイドがふくまれており、特に、タンジェリン、ノビレチン、５−デメチルノビレチンは、癌の抑制効果があるとされ、ノビレチンとシネンセチンは、関節リューマチに効果があるとされ、ノビレチンには、血糖値を抑制する効果があり、近年大変注目されている。
【０００４】
従来より、このシークワーサーは、その果実を直接絞って焼き魚にかけたり、刺身につけたりして調味料的に使用されてきた。近年になっては、シークワーサージュースなど飲料としても使用されるようになってきた。
【０００５】
このシークワーサーは、かなり小型の柑橘類であり、ジュースとして使用される場合には、果汁に対して絞り粕としての果皮や種など残渣の割合が多く、これらの果皮、断片及びパルプを含む種々の廃棄物は、これまで単に廃棄されていた。
【０００６】
しかしながら、前記に示した各種の有効成分であるフラボノイド類は、主にシークワーサーの果皮中の精油に多く含まれていることがわかってきた。
【０００７】
柑橘類特有のこれらのフラボノイド類が精油に多く含まれていることが知られるようになり、これらの精油の抽出方法が注目されてきている。
【０００８】
精油は、果皮中に含まれる天然揮発性油類のことであり、通常、果皮からこの精油を分離するには、果皮を破砕し、その果皮破砕液を減圧蒸留して得られる。
【０００９】
また、特開平８−２５７４３８号では、抽出器から抽出した油・水混合物を唯一の遠心分離機で水相、油相、粘質相の３層に分離して抽出できるようにしたものである。特開平５−２７６８８１号では、柑橘類の果皮から精油などをアルコールなどで溶剤抽出し、抽出液に水溶性希釈液を加え、含まれる精油を不溶化して遠心分離処理するものである。
【００１０】
このように、柑橘類の果皮から精油を抽出する方法が各種開発されており、その精油に含まれる有効成分についても、数十種類の化合物の含有が知られるようになり、さらに研究が進み、前述のようなフラボノイド類などの新たな機能性成分が見出されてきている。また、果皮中には、精油以外にも色素成分であるカロチノイドや食物繊維など有効成分が多く含まれている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、果皮中の精油を抽出する方法が各種開発されているが、それらの方法を用いて、シークワーサーの果皮から有効成分を抽出することは可能であるが、現実には多くの問題がある。
【００１２】
前記に示したような、果実破砕液を減圧蒸留する方法や、３相分離装置を用いた特開平８−２５７４３８号、あるいは、溶剤抽出後、精油を不溶化して遠心分離する特開平５−２７６８８１号などの方法では、大量に産出する一般的なミカンなどには適するが、特定地域で限定された収穫量しか期待できないシークワーサーの場合においては、精油抽出のための専用設備が必要な方法ではコストが高すぎる。
【００１３】
また、シークワーサーの果皮精油は、ノビレチンなどの薬効成分の他にも、香気成分が強く、かつ非常にさわやかな香りであるため、この精油を用いた、調味料や菓子類や麺類など食品添加物として多く活用されてきており、より広く活用できることが望まれ、安価に抽出できる方法が望まれている。特に、ジュースの製造設備を有効に活用できるなどの効果的な抽出方法が強く望まれている。
【００１４】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、シークワーサー果実から果皮精油を安価に、かつ高濃度で、食品添加物として活用しやすい形態で抽出することができるシークワーサー果皮精油含有物の抽出方法を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記に示す課題を解決するために、シークワーサー果実を洗浄処理後、圧搾処理し、その圧搾残渣を除去した後、分離した搾汁を遠心沈降型分離装置で該搾汁から種、じょうのう（薄皮）、果皮破砕粒子、フラベドなどの不純物の遠心分離処理を行い、該分離装置の処理容器及び分離壁にクリーム状の粘質付着物を付着させ、該粘質付着物を採取することにより、シークワーサー果実からその果皮精油含有物を抽出するものである。
【００１６】
該圧搾処理は、シークワーサー果皮を圧搾処理できるものであればいずれでも良く、前処理としてクラッシャーなどで切断破砕処理を行っても良いが、好ましくは、２つの圧縮ロールの間に１０〜２０メッシュ程度のエンドレスのネットをはさんで回転させ、果実を連続的に供給し、２つの圧縮ロールで搾汁するようなロールプレス搾汁機や、果実を濾布に包み圧縮して搾汁する、濾布プレス機や、遠心濾過式分離装置など果実をそのまま圧搾できることが好ましい。
【００１７】
該遠心沈降型分離装置は、遠心力により粒子の沈降によって沈殿と上澄みに分ける作用を有する遠心分離処理装置であればいずれでも良く、シャープレス型やドラバル型が使用できる。多重分離筒によるドラバル型のものは、付着面積が多くなるため好ましい。遠心濾過式分離装置は、濾過網に不純物などもトラップされるため好ましくない。
【００１８】
付着する粘質物は、遠心沈降により処理容器の内面や分離壁の内側に沈降付着する。付着した粘質物からなる果皮精油高含有物は、遠心分離装置を停止し、掻き取って採取する。
【００１９】
採取したシークワーサー果皮精油高含有物は、淡黄色のクリーム状であり、そのまま食品に添加して使用することができる。また、再処理して高純度の精油を抽出精製しても良い。
【００２０】
通常、柑橘類の果皮は、外側から内側に向かってクチクラ層、フラベド層、アルベド層の三層からなっている。最外層であるクチクラ層は、脂肪状あるいはロウ状の物質クチンなどで形成される保護層であり、水、酸、アルカリ、などにも難溶で、長時間の煮沸によってもなかなかやわらかくならない頑強な保護層である。この硬いクチクラ層の細胞は、ペクチン質によって結合されている。ペクチンには、血中のコレステロール値を抑える作用がある事が知られている。中間層であるフラベド層は、精油や色素を含んで、各種の柑橘類の特有の色香を発する部分であり、前記のフラボノイド類など機能性成分が多く含まれている。最内層であるアルベド層は、白い海綿状で果実を保護している。
【００２１】
このような果皮構造において、精油を効果的に抽出するためには、果皮の中で精油が含まれる中間層のフラベド層を効果的に圧搾する必要がある。果皮を切断破砕してから圧搾すると、フラベド層に含まれる精油分が抽出されるが、最外層のクチクラ層を形成するペクチンも多く抽出される。
【００２２】
このペクチンは、細胞間結合物質であり、粘質を有する多糖類である。その粘質特性により、セルロースや精油、香気成分などの有効成分を吸着して遠心分離機の処理容器や分離壁に付着し、シークワーサー果皮精油高含有物となるのである。
【００２３】
しかしながら、果皮を切断破砕すると、必要以上にペクチンが抽出され、付着物中の精油などの有効成分の濃度は低下してしまい、再度精製処理が必要となってしまう。さらに、切断破砕処理すると、種も破砕されてしまうこととなり、種に含まれる特有の苦味成分がでてしまう。
【００２４】
また本発明では、前記の遠心分離処理を、搾汁の供給量が毎時１００リッターとし、毎分３，０００〜１０，０００回転で、４時間、遠心分離処理するものである。遠心沈降式分離装置は、通常のバケットタイプでは、毎分１，０００回転〜５，０００回転程度であるが、精油分を搾汁より分離して粘質物であるペクチンに沈降吸着させるには、毎分３，０００〜１０，０００回転程度が好ましい。１０，０００回転以上では、装置への付加が大きくなるとともに、精油分とペクチンとの分離が起こり、沈降粘着物中の精油の含有率が低下するので好ましくない。
【００２５】
また本発明では、前記のシークワーサー果実の圧搾処理を、シークワーサーの最外層であるクチクラ層及び種を切断や破砕しない圧搾圧力となるように、遠心分離装置を用い、毎分５００〜１，５００回転で圧搾処理を行うものである。前記のように、果皮の圧搾処理においては、最外層であるクチクラ層及び種を切断や破砕せずに、果実をそのまま圧搾することが良く、毎分５００〜１，５００回転程度とすることにより、クチクラ層の破砕も少なく、種が破砕されることもない。毎分５００回転以下では、圧搾度が低く、精油の抽出率が低下する。
【００２６】
前述のように、種を切断破砕すると、苦味が強くなり好ましくない。また、果皮には、柑橘類特有の苦味成分であるリモノイド系のリモニン、ノミリンが多く含まれるため、果皮を細かく破砕すると、この苦味成分が抽出物中にでてしまう。さらに、表皮に含まれる粘質物であるペクチンなどが過剰となり、付着物中の精油分の濃度低下となる。
【００２７】
また、本発明においては、前記の抽出方法により抽出されたシークワーサー果皮精油含有物を乾燥処理し、粉砕して粉末化処理してシークワーサー果皮精油高含有粉末とするものである。
【００２８】
前記抽出のシークワーサー果皮精油含有物は、淡黄色の精油クリームであり、それ自体、純粋な精油などと比較しても、非常に扱いやすく、各種の食品に添加する場合には、都合の良い形態である。しかしながら、保存の問題を考えると、上記のクリーム状のシークワーサー果皮精油含有物は、冷蔵または冷凍保存の必要がある。
【００２９】
そこで該クリーム状のシークワーサー果皮精油含有物を加熱処理して乾燥させ、更に粉砕処理して、粉末状とし、保存性に優れ、取扱いやすい、シークワーサー果皮精油含有粉末とするものである。シークワーサー果皮精油に含まれるフラボノイドであるノビレチンなどは、熱に強いので、安価な熱処理による乾燥処理が可能である。但し、変色や香気成分の揮発などを極力避けるため、減圧乾燥などの非加熱乾燥処理を行うことが好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による実施の形態を図面を用いて説明する。
【００３１】
図１は、本発明によるシークワーサー果皮精油含有物の抽出方法及びその粉末の製造方法の一実施例を示すフロー図である。
【００３２】
本実施例では、従来のシークワーサー果実からジュースを製造する工程に、精油クリーム（シークワーサー果皮精油高含有物）とその粉末及び精製精油の製造工程を付加した実施例である。
【００３３】
以下にその手順を示す。
１）収穫したシークワーサー果実を水洗いにより洗浄処理する。
シークワーサーは、熟していない青い早熟果を使用し、切断、破砕処理はしないものとする。
【００３４】
２）洗浄処理したシークワーサー果実を遠心脱水機で圧搾処理する。
該遠心脱水機は、石川島播磨重工業株式会社製ギナ型遠心分離機を使用した。回転数は、毎分１，０００回転とした。
【００３５】
３）圧搾処理後、シークワーサー果実の残渣（絞り粕）を分離廃棄する。
果実は、完全に潰れているが、種は破砕しておらず、果皮の最外層は、残った状態で圧搾されている。
【００３６】
４）搾汁を遠心沈降式分離装置で遠心分離処理する。
該遠心沈降式分離機は、三菱化工機（株）社製の連続式分離板型／弁排出型遠心分離機を使用した。回転数は、毎分５，０００回転とし、搾汁の供給量は、１００リッター／時間とし、１サイクルを４時間とし、１サイクル毎に遠心分離処理装置を停止し、メンテナンスした。
【００３７】
５）遠心分離処理により、分離された不純物は分離廃棄する。
分離される不純物は、種、じょうのう（薄皮）、若干の果皮破砕粒子や白い糸状物（フラベド）などである。
【００３８】
６）遠心分離処理により、分離された果汁は、糖度調整する。
原果汁は、酸味がきついため、味を調えるために、クエン酸や糖類などを添加する。
【００３９】
７）糖度調整された果汁は、濾過処理する。
濾過処理は、（株）テクノ大手社製のワインドカートリッジフィルターを用いた。０．５ミクロンのフィルターを使用した。
【００４０】
８）濾過処理後、容器に充填してシークワーサージュースとなる。
ガラス瓶容器に充填し、ラベリングしてシークワーサー飲料となる。
【００４１】
９）一方、一定量の遠心分離処理後に、装置を停止し、処理容器及び分離板に付着した粘質付着物を掻き取り、精油クリームを採取する。
分離板への付着は、層状に付着しており、外側の分離板がより濃縮された精油クリームとなっていた。
【００４２】
１０）採取した精油クリームの一部を、減圧乾燥装置を用いて、乾燥処理する。減圧乾燥装置は、日本バイオコン（株）社製の起熱ファン式減圧乾燥機を用いた。真空低温乾燥処理した。温度は３０℃で行った。
【００４３】
１１）乾燥した精油クリームを粉砕機にかけて粉末化処理する。
粉末機は、増幸産業（株）社製の粉砕処理機／セレンマイスターを使用した。
【００４４】
１２）粒度を調整してシークワーサー果皮精油含有粉末とした。
粒度は、５ミクロンに調整した。
【００４５】
１３）採取された精油クリームの一部を減圧蒸留装置にかけて精油を精製する。減圧蒸留装置は、薮田産業（株）社製の多管式／ブレード式減圧蒸留装置を使用した。
【００４６】
１４）純度の高いシークワーサー果皮精油ができる。
９９％の純度のシークワーサー精油となった。
【００４７】
このように、シークワーサーの果皮を破砕せずに圧搾して、高度遠心分離処理することにより、果皮中の精油は、粘質物質であるペクチンとともに処理装置内部壁に沈降付着する。このシークワーサー果皮精油含有物はクリーム状であるため、香気が長持ちし、取扱いやすく、食品添加が容易にできる。また、乾燥粉末処理することで、保存性の良いシークワーサー果皮精油含有粉末となる。
【００４８】
尚、本実施例では、シークワーサーのジュースの製造工程にシークワーサー果皮精油含有物の抽出工程や粉末処理工程を組み込んだ、低コストな製造システムであったが、シークワーサー果皮精油含有物の抽出工程及びその粉末工程を独立して抽出・製造するシステムとしても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した本発明では、以下に示すような効果がある。
【００５０】
１）シークワーサーを圧搾処理した後、沈降型の遠心分離処理することにより、精油成分とペクチンとが吸着して、該装置の処理壁にシークワーサー果皮精油含有物として沈降付着させることができる。
【００５１】
２）シークワーサー果皮を切断・破砕せずに圧搾処理することにより、苦味成分を抑え、精油の含有率の高い、シークワーサー果皮精油高含有物を抽出できる。
【００５２】
３）沈降式の遠心分離処理において、搾汁の供給量が毎時１００リッターとし、毎分３，０００〜１０，０００回転で、４時間、遠心分離処理することにより、搾汁から精油を効果的に分離させ、処理壁に沈降付着させることができる。
【００５３】
４）圧搾処理において、毎分５００〜１，５００回転で遠心分離処理を行うことにより、種や果皮を破砕することなく、精油成分を効果的に搾汁することができる。
【００５４】
５）シークワーサー果皮精油高含有物を乾燥粉末処理することにより、保存性を高めることができ、取扱いしやすくなり、様々な食材への添加が可能となる。
【００５５】
このように、本発明によれば、シークワーサー果実から果皮精油を安価に、かつ高濃度で、食品添加しやすい形態で抽出することができるシークワーサーの果皮精油含有物の抽出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるシークワーサー果皮精油含有物の抽出方法及びその粉末の製造方法の実施例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１ 洗浄処理
２ 圧搾処理
３ 残渣分離廃棄
４ 遠心分離処理
５ 不純物分離廃棄
６ 糖度調整
７ 濾過処理
８ シークワーサージュース
９ 精油クーム採取
１０ 減圧乾燥処理
１１ 粉末化処理
１２ シークワーサー果皮精油含有粉末
１３ 減圧蒸留処理
１４ シークワーサー精油

Claims (3)

1. シークワーサー果実を洗浄処理後、圧搾処理し、その圧搾残渣を除去した後、分離した搾汁を遠心沈降型分離装置で該搾汁から種、じょうのう（薄皮）、果皮破砕粒子、フラベドなどの不純物の遠心分離処理を行い、該分離装置の処理容器及び分離壁にクリーム状の粘質付着物を付着させ、該粘質付着物を採取することにより、シークワーサー果実からその果皮精油含有物を抽出することを特徴とするシークワーサー果皮精油含有物の抽出方法。
2. 前記のシークワーサー果実の圧搾処理は、シークワーサーの最外層であるクチクラ層及び種を切断や破砕しない圧搾圧力となるように、遠心分離装置を用い、毎分５００〜１，５００回転で圧搾処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のシークワーサー果皮精油含有物の抽出方法。
3. 前記の請求項１又は請求項２のいずれかの方法により抽出されたシークワーサー果皮精油含有物を乾燥処理し、粉砕して粉末化処理することを特徴とするシークワーサー果皮精油含有粉末の製造方法。

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