JP5010157B2 - カロテノイド高含有素材の製造方法 - Google Patents
カロテノイド高含有素材の製造方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、カロテノイド高含有素材の製造方法に関するものであり、更に詳しくは、かんきつ類の果汁を遠心分離操作して得られる沈降部（遠心分離パルプ）を用いて高効率で、しかも省エネルギー、低環境負荷型のプロセスでカロテノイド高含有素材を製造する方法に関するものである。
従来、カロテノイド高含有食品の製造や、かんきつ類の果実を原料とした果汁については、カロテノイドの含有量を調整した、いわゆるカロテノイド高含有ジュースの製造が試みられているが、従来の製品は、天然由来のカロテノイド系色素や合成品をジュースに添加してカロテノイドを強化したものが多い。
一般に、かんきつ類の果皮、果肉には３０種以上のカロテノイドが含まれており（非特許文献１）、温州みかんの果皮のカロテノイドの構成比は、その成熟過程で大きく変化するが、果肉のカロテノイドの構成比はほとんど変化しないことが知られている（非特許文献２）。一般に、かんきつ類のジュースのカロテノイド含量は、その製造工程中に減少するが、これは遠心分離操作による減少が顕著であり、また、この遠心分離の前に行われるろ過工程でのパルプ粒度の調整による影響もあることが示唆されている（非特許文献３）。
また、ジュース中のカロテノイドは、パルプに付着又は吸着して存在していると考えられている（非特許文献４）。そこで、ジュースにパルプを添加することでジュースのカロテノイド含量を調整することが可能であると考えられるが、パルプ量の多いジュースは食味が悪くなり、消費者に好まれないために、パルプ添加によるカロテノイドの高量化には自ずと制約がある。
一方、遠心分離を利用してカロテノイド高含有ジュースを製造する技術として、幾つかの先行技術が報告されている。例えば、かんきつ類の果汁を軽遠心分離処理して粒度の大きいパルプ分を除去し、次いで重遠心分離処理してカロテノイドを高レベルで含有する微細なパルプ分を沈降させて得られる沈降部を使用して、カロテノイド高含有ジュースを製造する方法が報告されている（特許文献１）。
この方法では、果汁中に含まれる粒度の大きいパルプ分を主体とした沈降部を除去して得られる上清部を重遠心分離操作により、カロテノイド高含有の微細なパルプ分を主体とした沈降部と上清部に分離した後、この沈降部を使用して通常のジュースのカロテノイド含量を調製している。
また、別の先行技術として、例えば、果汁に２段階の遠心分離処理を施し、ジュースの品質を低下させることなく、ジュースにおけるカロテノイドの高量化を可能とするカロテノイド高含有ジュースの製造方法が報告されている（特許文献２）。
この方法では、かんきつ類の果実を搾汁してろ過（篩別）した後、重遠心分離操作により沈降部を得て、この沈降部に加水して希釈した後、軽遠心分離操作により沈降部と上清部に分離した後、上清部を使用して、カロテノイド高含有ジュースを製造している。
これらの先行技術のうち、前者の方法では、カロテノイド高含有パルプを製造する場合、果汁を２段階で遠心分離操作する必要があるため、実操業においては、遠心分離機で処理する果汁の量が多くなり、作業工程が複雑となり、エネルギー消費及び環境への負荷が増加し、作業効率が低下するという問題が生じる可能性がある。
また、後者の方法では、遠心分離操作により沈降部を得て、この沈降部に加水して希釈した後、軽遠心分離操作により更に沈降部と上清部に分離した後、上清部を使用してカロテノイド高含有画分を得ているが、この方法では、軽遠心分離操作を実施可能にするために、沈降部に加水して希釈する工程が絶対的に必須であり、特に、この加水して希釈する工程を経なければ軽遠心分離操作により更に沈降部と上清部に分離することができないという問題がある。
このような状況下において、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、処理する果汁量が増加する２段階の遠心分離を行わないこと、上記沈降部（遠心分離パルプ）を使用できること、加水して希釈する工程を経由しないこと、それにより、高効率でカロテノイドの高量化を達成すること、それらにより、省エネルギーで低環境負荷型のカロテノイド高含有素材の生産システムを構築できることを可能とする新しいカロテノイドの高量化技術を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、供給する遠心分離パルプの粘度の調整とデカンター処理を組み合わせることにより所期の目的を達成し得ることを見出し、更に研究を重ねて、本発明を完成するに至った。
本発明は、遠心分離パルプを使用して高効率にカロテノイドの高量化を図ることを可能とするカロテノイド高含有素材の製造方法を提供することを目的とするものであり、また、本発明は、上記方法で製造したカロテノイド高含有素材を利用したカロテノイド高含有製品を提供するものである。
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）かんきつ類の果実を搾汁してろ過（篩別）した後、遠心分離操作して得られる遠心分離パルプを使用してカロテノイド高含有素材を調製する方法において、１）遠心分離パルプを加水して希釈することなしにデカンターに供給してデカンター処理を行う、２）その際に、５００ｍ・Ｐａ・ｓ以上の粘度の遠心分離パルプをデカンターに供給する、３）上記デカンター処理により遠心分離パルプのカロテノイド含量に対するデカンター処理上清部のカロテノイド含量比が１００％より高い分離液とカロテノイド含量の低い沈降部に分離する、４）上記分離液をカロテノイド高含有素材として取り出す、ことを特徴とするカロテノイド高含有素材の調製方法。
（２）デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度を、供給する遠心分離パルプとデカンター処理後の分離液のカロテノイド含量が等量となる場合の粘度より高くする、前記（１）に記載のカロテノイド高含有素材の調製方法。
（３）デカンターの分離筒（ボウル）内に供給する遠心分離パルプ（供給パルプ）をフィードパイプからボウル内に供給する位置、流量、ボウルの回転数、ボウルとスクリューとの差速、及び／又はダムプレートの高さを調整することによりデカンターの運転条件を調節する、前記（１）に記載のカロテノイド高含有素材の調製方法。
（４）上記分離液を濃縮して濃縮液とする、前記（１）に記載のカロテノイド高含有素材の調製方法。
（１）かんきつ類の果実を搾汁してろ過（篩別）した後、遠心分離操作して得られる遠心分離パルプを使用してカロテノイド高含有素材を調製する方法において、１）遠心分離パルプを加水して希釈することなしにデカンターに供給してデカンター処理を行う、２）その際に、５００ｍ・Ｐａ・ｓ以上の粘度の遠心分離パルプをデカンターに供給する、３）上記デカンター処理により遠心分離パルプのカロテノイド含量に対するデカンター処理上清部のカロテノイド含量比が１００％より高い分離液とカロテノイド含量の低い沈降部に分離する、４）上記分離液をカロテノイド高含有素材として取り出す、ことを特徴とするカロテノイド高含有素材の調製方法。
（２）デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度を、供給する遠心分離パルプとデカンター処理後の分離液のカロテノイド含量が等量となる場合の粘度より高くする、前記（１）に記載のカロテノイド高含有素材の調製方法。
（３）デカンターの分離筒（ボウル）内に供給する遠心分離パルプ（供給パルプ）をフィードパイプからボウル内に供給する位置、流量、ボウルの回転数、ボウルとスクリューとの差速、及び／又はダムプレートの高さを調整することによりデカンターの運転条件を調節する、前記（１）に記載のカロテノイド高含有素材の調製方法。
（４）上記分離液を濃縮して濃縮液とする、前記（１）に記載のカロテノイド高含有素材の調製方法。
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、かんきつ類の果実を搾汁してろ過（篩別）した後、遠心分離操作して得られる遠心分離パルプを使用してカロテノイド高含有素材を調製する方法であって、遠心分離パルプをデカンターに供給してデカンター処理を行う工程、その際に、所定の粘度範囲の遠心分離パルプを供給する、あるいは供給する遠心分離パルプの粘度調整を行う工程、カロテノイド含量の高い分離液とカロテノイド含量の低い沈降部を分離する工程、上記分離液をカロテノイド高含有素材として取り出す工程、からなることを特徴とするカロテノイド高含有素材の調製方法、の点に特徴を有するものである。
本発明は、かんきつ類の果実を搾汁してろ過（篩別）した後、遠心分離操作して得られる遠心分離パルプを使用してカロテノイド高含有素材を調製する方法であって、遠心分離パルプをデカンターに供給してデカンター処理を行う工程、その際に、所定の粘度範囲の遠心分離パルプを供給する、あるいは供給する遠心分離パルプの粘度調整を行う工程、カロテノイド含量の高い分離液とカロテノイド含量の低い沈降部を分離する工程、上記分離液をカロテノイド高含有素材として取り出す工程、からなることを特徴とするカロテノイド高含有素材の調製方法、の点に特徴を有するものである。
本発明は、上記方法において、デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度を５００ｍ・Ｐａ・ｓ以上とすること、上記遠心分離パルプを加水して希釈することなしにデカンターに供給すること、デカンターの分離筒（ボウル）内に供給する遠心分離パルプ（供給パルプ）をフィードパイプからボウル内に供給する位置、流量、ボウルの回転数、ボウルとスクリューとの差速、及び／又はダムプレートの高さを調整することによりデカンターの運転条件を調節すること、上記分離液を濃縮して濃縮液とすること、を好ましい実施態様としている。
また、本発明は、上記方法で調製したカロテノイド高含有素材（分離液）を含むことを特徴とするカロテノイド高含有製品、上記のカロテノイド高含有素材（分離液）を食品原料又は食品に添加してカロテノイドを高量化したカロテノイド高含有食品、を提供することを可能とするものであり、更に、本発明は、上記カロテノイド高含有食品として、カロテノイド高含有ジュース、又はカロテノイド高含有食品素材を提供することを可能とするものである。
一般に、かんきつ類の搾汁工程ではデラバル型の遠心分離機が用いられるが、この遠心分離機により、果汁の遠心分離操作を行うと、上清部と沈降部に分かれる。この場合、カロテノイドの濃度は、上清部より沈降部の方が高くなるが、それは、カロテノイドは、果汁中に含まれる不溶性固形物に付着していると云われており、遠心分離操作によりカロテノイドが付着している該不溶性固形分が沈降して沈降部に移行するためである。
このカロテノイドを多く含む「沈降部（遠心分離パルプ）」は、そのまま希釈しないで遠心分離処理した場合、同じ型の遠心分離機では分離処理できないという問題があり、従来法では、遠心分離パルプを加水して希釈した後、軽遠心分離に供すること、すなわち、加水して希釈する工程が必須とされていた。そこで、本発明では、所定の粘度の遠心分離パルプをデカンターに供給してデカンター処理を行って、分離液と沈降部に分離し、この分離液と沈降部のカロテノイド含量を測定したところ、通常の遠心分離操作で得られる知見とは全く逆の、分離液のカロテノイド含量が高く、沈降部のカロテノイド含量が低いという新規知見が得られた（表１）。
本発明では、所定の粘度範囲の遠心パルプを供給する、あるいは供給する遠心分離パルプの粘度調整を行うことで、上記遠心パルプをカロテノイド含量の高い分離液とカロテノイド含量の低い沈降部に分離できることがわかった。本発明において、上記遠心パルプを「カロテノイド含量の高い分離液とカロテノイド含量の低い沈降部に分離する」とは、カロテノイドの濃度が、沈降部より分離液の方が高いこと、すなわち、沈降部のカロテノイド含量に対する分離液のカロテノイド含量の含量比が等量以上であること、を意味する。そこで、粘度の異なる遠心分離パルプをデカンターに供給してデカンター処理を行ったところ、デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度が約５００ｍＰａ・ｓ以上で、デカンターに供給する遠心分離パルプのカロテノイド含量より、デカンター処理により得られる分離液中のカロテノイド含量が高くなることがわかった（図２）。
本発明では、デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度を約５００ｍＰａ・ｓ以上とし、デカンター処理を行うことで、カロテノイド含量が高く、かつ低粘度の分離液を得ることが可能であり、かつ粘度が低いため、濃縮操作も容易であることがわかった。以上のように、本発明の方法により、沈降部と比較してカロテノイド含量が高く、しかも低粘度の分離液を取得することが可能であり、該分離液をカロテノイド高含有素材として利用することで、カロテノイド高含有素材、カロテノイド高含有ジュース及び食品素材を製造し、提供することを可能とするカロテノイド高含有素材及びそれを利用したカロテノイド高含有製品の新しい製造技術・製品を完成させることができた。
本発明で使用されるかんきつ類の果実としては、温州みかん、伊予柑、夏みかん、八朔、ポンカン、ネーブルオレンジ、レモン、バレンシアオレンジ、グレープフルーツ、その他の果実類が例示される。これらのかんきつ類の果実の中で、温州みかん果実の果肉は、カロテノイド含量が高いだけではなく、特にβ−クリプトキサンチンを多量に含有していることで知られている。
このβ−クリプトキサンチンは、プロビタミンＡとしての栄養成分特性を備えているだけでなく、最近の抗がん研究においては、にんじんなどの緑黄色野菜に含まれているカロテノイドであるβ−カロチンよりも強い発がん抑制効果があることが判明している（Ｂｉｏｌ．Ｐｈａｒｍ．Ｂｕｌｌ．１８，２，２２７，１９９５）。これらのことより、かんきつ類の果実としては、温州みかん果実は、特に好適なものとして例示される。
かんきつ類の果実は、選果、洗浄を経て搾汁される。搾汁機にはインライン搾汁機、チョッパーパルパー搾汁機、ブラウン搾汁機などが一般に用いられているが、本発明では、果実の搾汁は、適宜の搾汁機を用いて行うことができる。
搾汁された果汁は、じょうのう皮の小片や粗大なパルプを含んでおり、これらの夾雑物を除去するためにフィニッシャーなどでろ過又は篩別処理される。これらの処理を本明細書ではろ過（篩別）と記載する。このろ過（篩別）処理に用いるフィニッシャーとしては、パドル型、スクリュー型が例示されるが、スクリーンの目の大きさは０．３〜０．５ｍｍのものが好適に使用される。
ろ過（篩別）処理されたジュースは、遠心強度１，５００ｇ・分以上の遠心強度で重遠心分離を行い、パルプ分の低い上清部とパルプ分の多い沈降部に分離される。この重遠心分離操作は、遠心強度が低すぎると、粒度の大きいパルプが残存してしまいジュースの品質に影響を与えてしまう。逆に、遠心強度を高めていくと沈降部の収率が高まり、カロテノイドの含有率も高まるが、通常のジュースとなる上清部のカロテノイド含量は低減し、色調も損ねてしまう。したがって、この重遠心分離は、１，５００ｇ・分以上、望ましくは２，５００〜４，５００ｇ・分程度の遠心強度が適当である。
本発明において使用されるデカンターは、分離筒（ボウル）及びスクリュー、ボウル内に被処理物を供給するためのフィードパイプ、液出口に取り付けるダムプレート具備した通常のデカンターであればその種類、大きさ等は特に制限されるものではない。本発明では、デカンターの分離筒（ボウル）内に供給する遠心分離パルプ（供給パルプ）をフィードパイプからボウル内に供給する位置、流量、ボウルの回転数、ボウルとスクリューとの差速、及び／又はダムプレートの高さを調整することによりデカンターの運転条件を調節する。
本発明では、所定の粘度の遠心分離パルプをデカンターに供給すること、デカンター処理により、遠心分離パルプを処理して、カロテノイド含量の高い分離液とカロテノイド含量の低い沈降部に分離すること、この分離液をカロテノイド高含有素材として取り出すことが重要であり、これらの操作は、デラバル型の遠心分離機による遠心分離操作ではなく、デカンター操作によってはじめて実施可能になったものである。
従来法では、かんきつ類の搾汁工程で用いられるデラバル型の遠心分離機により、果汁の遠心分離を行うと通常のジュースと沈降部に分かれる。この場合、カロテノイドを含むかんきつ類の果汁やパルプを遠心分離すると、カロテノイドの濃度は通常のジュースより沈降部の方が高くなる。カロテノイド高含有果汁及び素材を製造するためには、原料としてカロテノイドを高含有するパルプを用いる方が、効率がよいが、粘度が高いため、パルプをそのまま遠心分離しても同じ型の遠心分離機では分離できないことが問題であった。
そのため、従来法では、上記沈降部（遠心分離パルプ）を加水して希釈した後、遠心分離操作を行っていたが、この方法では、加水して希釈する工程が必須となっていた。これに対して、本発明では、遠心分離パルプをデカンターに供給して、デカンター処理を行うことで、加水して希釈することなく、分離液と沈降部に分けることができた。更に、この分離液と沈降部のカロテノイド含量を測定したところ、通常の遠心分離操作で得られる知見とは全く逆の結果である、分離液のカロテノイド含量が高く、沈降部のカロテノイド含量が低いという結果が得られたが、このような知見は、通常の遠心分離操作の知識や先行文献の記載からは全く予期し得ないものである。
本発明により、次のような効果が奏される。
（１）本発明の方法により、従来法と比較して、簡便な手段でカロテノイドの収率を高くすることができる。
（２）本発明の方法では、加水して希釈する必要がないため、工程の省略、装置規模の縮小及びコストの低減を行うことができるメリットが得られる。
（３）デカンター処理により、分離液のカロテノイド含量が高く、沈降部のカロテノイド含量が低い結果が得られ、上記分離液を利用することで、カロテノイド高含有素材を高収率で取得することが可能となる。
（４）デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度を約５００ｍ・Ｐａ・ｓ以上とすることにより、カロテノイド含量が高く、かつ低粘度の分離液を得ることができる。
（５）分離液の粘度が低いため、濃縮操作が容易であり、全工程における省エネルギー及び低コスト化を図ることができる。
（６）本発明により、低環境負荷型のカロテノイド高含有製品の生産システムを構築することができる。
（１）本発明の方法により、従来法と比較して、簡便な手段でカロテノイドの収率を高くすることができる。
（２）本発明の方法では、加水して希釈する必要がないため、工程の省略、装置規模の縮小及びコストの低減を行うことができるメリットが得られる。
（３）デカンター処理により、分離液のカロテノイド含量が高く、沈降部のカロテノイド含量が低い結果が得られ、上記分離液を利用することで、カロテノイド高含有素材を高収率で取得することが可能となる。
（４）デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度を約５００ｍ・Ｐａ・ｓ以上とすることにより、カロテノイド含量が高く、かつ低粘度の分離液を得ることができる。
（５）分離液の粘度が低いため、濃縮操作が容易であり、全工程における省エネルギー及び低コスト化を図ることができる。
（６）本発明により、低環境負荷型のカロテノイド高含有製品の生産システムを構築することができる。
次に、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
（試験方法）
通常のかんきつ搾汁工程中で、製造可能な製造工程を図１に示した。かんきつ類の果実を搾汁し、濾過（篩別）した後、遠心分離操作により通常のジュース（Ａ）と沈降部（Ｂ）に分離した。次に、沈降部（Ｂ）をそのまま、あるいは、必要により通常のジュース（Ａ）を用いて、デカンターに供給可能な粘度に調整し、デカンター処理を行い、粘度が非常に低くカロテノイド含量が高い上清部（Ｃ）と、粘度が非常に高くカロテノイド含量の低い沈降部（Ｄ）に分離した。上清部（Ｃ）を所定のカロテノイド含量の濃縮液にまで濃縮し、濃縮液（Ｅ）を調製した。以下に、高カロテノイド画分を得るために行うデカンター処理の方法について詳細に説明する。
通常のかんきつ搾汁工程中で、製造可能な製造工程を図１に示した。かんきつ類の果実を搾汁し、濾過（篩別）した後、遠心分離操作により通常のジュース（Ａ）と沈降部（Ｂ）に分離した。次に、沈降部（Ｂ）をそのまま、あるいは、必要により通常のジュース（Ａ）を用いて、デカンターに供給可能な粘度に調整し、デカンター処理を行い、粘度が非常に低くカロテノイド含量が高い上清部（Ｃ）と、粘度が非常に高くカロテノイド含量の低い沈降部（Ｄ）に分離した。上清部（Ｃ）を所定のカロテノイド含量の濃縮液にまで濃縮し、濃縮液（Ｅ）を調製した。以下に、高カロテノイド画分を得るために行うデカンター処理の方法について詳細に説明する。
本実施例において用いた供試材料及び機器は、以下の通りである。
（供試材料及び機器）
供試果実：温州ミカン
搾汁機：ＦＭＣ社製インライン搾汁機（小玉は１９１型、中玉は２９１型、大玉は３９１型を使用）
濾過：精研舎製フィニッシャー（０．５ｍｍスクリーンを使用）
遠心分離機：ウエストファリア社製遠心分離機ＳＢ−６０型
デカンター：齋藤遠心機工業社製サイトウ式超遠心分離機ＳＫＤ ２００Ｌ型
処理条件：遠心力（×ｇ） ２５００
差速（ｒｐｍ） ３
ダムプレート（ｍｍ） ９３．５
流量（ｌ／ｈｒ） ３００
フィードパイプ 手前
粘度測定：Ｂ型粘度計（トキメック社製）、試料温度２０℃で測定を行った。
（供試材料及び機器）
供試果実：温州ミカン
搾汁機：ＦＭＣ社製インライン搾汁機（小玉は１９１型、中玉は２９１型、大玉は３９１型を使用）
濾過：精研舎製フィニッシャー（０．５ｍｍスクリーンを使用）
遠心分離機：ウエストファリア社製遠心分離機ＳＢ−６０型
デカンター：齋藤遠心機工業社製サイトウ式超遠心分離機ＳＫＤ ２００Ｌ型
処理条件：遠心力（×ｇ） ２５００
差速（ｒｐｍ） ３
ダムプレート（ｍｍ） ９３．５
流量（ｌ／ｈｒ） ３００
フィードパイプ 手前
粘度測定：Ｂ型粘度計（トキメック社製）、試料温度２０℃で測定を行った。
（実験結果）
（１）粘度の異なる遠心分離から得られた沈降部のデカンター処理によるカロテノイド画分の回収
通常の遠心分離により得られる種々の粘度の沈降部について、粘度とカロテノイド含量の測定を行った結果を表１に示す。本結果から、通常の遠心分離パルプの粘度が高いほど、カロテノイド含量が高く、粘度が低くなるに従って、カロテノイド含量が低くなることが明らかとなった。
（１）粘度の異なる遠心分離から得られた沈降部のデカンター処理によるカロテノイド画分の回収
通常の遠心分離により得られる種々の粘度の沈降部について、粘度とカロテノイド含量の測定を行った結果を表１に示す。本結果から、通常の遠心分離パルプの粘度が高いほど、カロテノイド含量が高く、粘度が低くなるに従って、カロテノイド含量が低くなることが明らかとなった。
このため、粘度の異なる遠心分離パルプのデカンター処理試験を行った。その結果を図２に示す。横軸をデカンター供給にする遠心分離パルプの粘度とし、縦軸をデカンターに供給する遠心分離パルプのカロテノイド含量を１００とした場合のデカンター処理を行った分離液（上清部）中のカロテノイド含量比として示した。すなわち、この上清部中のカロテノイド含量比が１００％のとき、デカンターに供給した遠心分離パルプと等量のカロテノイド含量となることを示す。
デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度が約５００ｍＰａ・ｓ以上で、デカンターに供給する遠心分離パルプのカロテノイド含量より、デカンター処理により得られる上清部中のカロテノイド含量が高くなり、その傾向は、デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度が高いほど高く、粘度が低くなるに従って低下することが明らかとなった。また、デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度が約５００ｍＰａ・ｓ付近では、デカンターに供給する遠心分離パルプと上清部のカロテノイド含量が等量となり、それ以下では、上清部中のカロテノイド含量は、逆にデカンターに供給する遠心分離パルプのカロテノイド含量より低くなることがわかった。
（２）デカンター処理により得られた分離液の濃縮工程の確認
濃縮工程では、濃縮果汁の粘度が濃縮効率を左右し、粘度が高い場合には濃縮が困難となる場合があり、従来法により得られたカロテノイド高含有画分として上清部は粘度にバラつきがあるため、原料、産地、収穫時期、年度の違いによって遠心分離に供給される沈降部にバラつきが生じ、粘度が高くなると云った、濃縮によって問題となる場合が生じる可能性があった。このため、両方法により得られたカロテノイド高含有画分の濃縮が可能であるかどうかの製造試験を行い、製造した濃縮果汁の粘度について測定を行い、濃縮時の粘度に問題が有るかどうかの試験を行った。
濃縮工程では、濃縮果汁の粘度が濃縮効率を左右し、粘度が高い場合には濃縮が困難となる場合があり、従来法により得られたカロテノイド高含有画分として上清部は粘度にバラつきがあるため、原料、産地、収穫時期、年度の違いによって遠心分離に供給される沈降部にバラつきが生じ、粘度が高くなると云った、濃縮によって問題となる場合が生じる可能性があった。このため、両方法により得られたカロテノイド高含有画分の濃縮が可能であるかどうかの製造試験を行い、製造した濃縮果汁の粘度について測定を行い、濃縮時の粘度に問題が有るかどうかの試験を行った。
従来法のカロテノイド高含有画分として得られた上清部を濃縮した濃縮果汁と本発明によりカロテノイド高含有画分として得られたデカンター上清部を濃縮した濃縮果汁の濃縮工程の作業効率及び粘度の比較を行った。すなわち、従来法により、搾汁果汁を濾過後、遠心強度が２，６００ｇ・分の重遠心分離処理を行った後、沈降部を希釈し、遠心強度１，３００ｇ・分の軽遠心分離によりカロテノイド高含有画分として上清部を得て、これを１４．３°Ｂｘまで濃縮した。
この場合、上清部の不溶性固形物量が多かったため、粘度が高くなり、糖度が１４．３°Ｂｘまでしか上がらなかった。本発明の方法により、搾汁果汁を濾過後、遠心分離処理機パルプを得て、これをそのままデカンターに供給し、デカンター処理を行い、デカンター上清部を得て、これを濃縮したところ、粘度が低いため、１８．２°Ｂｘまで濃縮が可能であった。
両方法により得られたカロテノイド高含有画分濃縮果汁の粘度について測定を行った。その結果を表２に示す。従来法で得られた濃縮糖度が１４．３°Ｂｘの濃縮果汁と、本発明の方法で得られた濃縮糖度が１８．２°Ｂｘの濃縮果汁の粘度を測定した結果、従来法の濃縮果汁の糖度が約４°Ｂｘ低いのにもかかわらず、本発明により製造された濃縮果汁の粘度は、従来法の約１／２程度であり、濃縮工程においては問題なく所定の濃度に濃縮が可能であった。また、得られるデカンター上清部の粘度は、供給した遠心分離パルプの１／１０程度にまで低下しており、一定した低粘度の上清部が回収可能であり、次工程である濃縮工程の作業性及び効率化の向上が認められた。
（３）結論
上記（１）と（２）の試験結果から、例えば、デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度が約５００ｍＰａ・ｓ以上とし、デカンター処理を行うことで、沈降部と比較して、カロテノイド含量が高く、かつ低粘度の分離液を得ることが可能であること、かつ得られた分離液は粘度が低いため、濃縮操作も容易であること、以上により、カロテノイド高含有素材、カロテノイド高含有ジュース及び食品素材の製造方法及び省エネルギー、低環境負荷型のカロテノイド高含有製品の生産システムを確立できることがわかった。
上記（１）と（２）の試験結果から、例えば、デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度が約５００ｍＰａ・ｓ以上とし、デカンター処理を行うことで、沈降部と比較して、カロテノイド含量が高く、かつ低粘度の分離液を得ることが可能であること、かつ得られた分離液は粘度が低いため、濃縮操作も容易であること、以上により、カロテノイド高含有素材、カロテノイド高含有ジュース及び食品素材の製造方法及び省エネルギー、低環境負荷型のカロテノイド高含有製品の生産システムを確立できることがわかった。
以上詳述したように、本発明は、カロテノイド高含有素材（分離液）の調製方法に係るものであり、本発明により、従来法と比べて、カロテノイドの収率を高くすることができ、また、遠心分離パルプをデカンターによる１段階の処理でカロテノイド含量が高い分離液とカロテノイド含量が低い沈降部に分離できる。また、本発明の方法では、遠心分離パルプを加水して希釈する必要がないため、工程の省略、排水設備の省略による装置規模の縮小化と低コスト化が可能であり、それにより、省エネルギーで低環境負荷型の新規カロテノイド高含有製品の生産システムを低コストで構築することが可能になる。
Claims (4)
- かんきつ類の果実を搾汁してろ過（篩別）した後、遠心分離操作して得られる遠心分離パルプを使用してカロテノイド高含有素材を調製する方法において、（１）遠心分離パルプを加水して希釈することなしにデカンターに供給してデカンター処理を行う、（２）その際に、５００ｍ・Ｐａ・ｓ以上の粘度の遠心分離パルプをデカンターに供給する、（３）上記デカンター処理により遠心分離パルプのカロテノイド含量に対するデカンター処理上清部のカロテノイド含量比が１００％より高い分離液とカロテノイド含量の低い沈降部に分離する、（４）上記分離液をカロテノイド高含有素材として取り出す、ことを特徴とするカロテノイド高含有素材の調製方法。
- デカンターに供給する遠心分離パルプの粘度を、供給する遠心分離パルプとデカンター処理後の分離液のカロテノイド含量が等量となる場合の粘度より高くする、請求項１に記載のカロテノイド高含有素材の調製方法。
- デカンターの分離筒（ボウル）内に供給する遠心分離パルプ（供給パルプ）をフィードパイプからボウル内に供給する位置、流量、ボウルの回転数、ボウルとスクリューとの差速、及び／又はダムプレートの高さを調整することによりデカンターの運転条件を調節する、請求項１に記載のカロテノイド高含有素材の調製方法。
- 上記分離液を濃縮して濃縮液とする、請求項１に記載のカロテノイド高含有素材の調製方法。
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