JP5628135B2

JP5628135B2 - ヒドロキシサンショオール含有物の製造方法

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Publication number: JP5628135B2
Application number: JP2011248207A
Authority: JP
Inventors: 幸子高林; 大地小黒; 寛藤本
Original assignee: T Hasegawa Co Ltd
Current assignee: T Hasegawa Co Ltd
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2031-11-14
Also published as: CN103099163B; CN103099163A; HK1180552A1; JP2013103901A

Description

本発明は、ヒドロキシサンショオールの効率的な抽出方法に関する。より詳しくは、サンショウ属植物の果皮油や果実油などの抽出油を、適度な濃度のエタノール水溶液によりヒドロキシサンショオールを効率的に抽出し、高濃度のヒドロキシサンショオールを含有するヒドロキシサンショオール含有物を製造する方法に関する。

ヒドロキシサンショオールは、サンショウ属植物に特有の痺れ感の強い辛味成分であり、下記式（１）

で表されるα−ヒドロキシサンショオールや、下記式（２）

で表されるβ−ヒドロキシサンショオールに代表される、イソブチル基の３級炭素に水酸基が結合したアルケニルアミドである。

ヒドロキシサンショオールの辛味の質は、α−ヒドロキシサンショオールでは「ヒリヒリ、痺れ」、β−ヒドロキシサンショオールでは「痺れ、収斂、苦味」といった表現で表され、サンショオールの「ピリピリ」といった刺激感のある辛味の質とは異なることが示されている（非特許文献１）。

ヒドロキシサンショオールは、辛味成分としてだけでなく、麻酔剤（特許文献１）、消化管運動改善剤（特許文献２）、記憶促進剤（特許文献３）としての効能が知られており、精製し、高純度にしたヒドロキシサンショオールの含有物の少量添加により、上記の効能を得ることができる。

ヒドロキシサンショオールをサンショウ属植物の抽出油から精製する方法については、既に幾つかの方法が知られている。例えば、サンショウ属植物のアルコール抽出物を、順相および逆相クロマトグラフィーを適宜組み合わせることにより、精製する方法（特許文献１）、乾燥した山椒粉末の水エキスをカラムクロマトグラフィーで精製する方法（特許文献３）、花椒を水蒸気蒸留した精油を、カラムクロマトグラフィーで分画する方法（非特許文献２）などが挙げられる。しかしながら、これらのカラムクロマトグラフィーを用いる方法では、収率と作業性の煩雑さの面で問題があるため、工業的生産には適していない。

一方で、サンショウ属植物をアルコール抽出する方法についても幾つかの方法が知られている。例えば、サンショウ属植物からアミド化合物の取得は、溶剤抽出および精製により得られ、サンショウ属植物を、含水または非含水の低級アルコール（炭素数１〜４の１価アルコール）で抽出する方法（特許文献１）、サンショウの果皮５００ｇを室温で１週間エタノール浸漬し、この抽出物中のエタノールを留去して９．７ｇのサンショウ抽出物を得る方法（特許文献４）、サンショウの成熟した果皮の乾燥物を細切し、エタノール中にて、５０℃に加熱して５時間抽出する方法（特許文献５）、サンショウを、ヘキサンまたは含水アルコール等の溶剤で芳香成分や辛味成分を抽出した後、溶剤を除去することによりサンショウ抽出物を得る方法（特許文献６）などが挙げられる。しかしながら、これらの方法では、ヒドロキシサンショオール以外の成分、例えば、テルペン類、トリグリセライドなどの高沸点成分を同時に抽出してしまうことから、高純度のヒドロキシサンショオールを得ることはできない。

以上のように、サンショウ属植物の抽出油から、簡便で工業的に好適な方法で、ヒドロキシサンショオールを精製する方法を開発した例はいまだ知られていないのが現状であり、新たな方法の開発に多大な期待が寄せられている。

特開平１−２９４６５７号公報特許第４６２７５７４号公報特許第４４２１８３２号公報特開２００１−１３１０３３号公報特開２００１−２８８０４７号公報特開２０１０−１１５１１８号公報

香料（２００６），Ｎｏ．２２９，１２９−１３７ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＦｏｏｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ（２００８），５６（５），１６８９−１６９４

本発明の目的は、上記の従来技術における問題点を解決し、サンショウ属植物の超臨界抽出により得られた抽出油から、テルペン類、トリグリセライドなどの高沸点成分を除去し、ヒドロキシサンショオールを高効率、高純度で製造する方法を提供することにある。

本発明者らは、上述の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、サンショウ属植物の超臨界抽出により得られた抽出油をエタノール濃度が３５〜６５質量％のエタノール水溶液で抽出することにより、高純度のヒドロキシサンショオールを含有するヒドロキシサンショオール含有物を、効率よく抽出する方法を見出し、本発明を完成するに至った。

かくして、本発明は、サンショウ属植物の超臨界抽出により得られた抽出油からエタノール濃度が３５〜６５質量％のエタノール水溶液でヒドロキシサンショオールを抽出することを特徴とする、ヒドロキシサンショオール含有物の製造方法を提供するものである。

また、本発明は、ヒドロキシサンショオール含有物中のヒドロキシサンショオールが７０質量％以上である前記の製造方法を提供するものである。

また、本発明は、サンショウ属植物がＺａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｐｉｐｅｒｉｔｕｍ（山椒）またはＺａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｂｕｎｇｅａｎｕｍ（中国花椒）である前記の製造方法を提供するものである。

さらに、本発明は、前記の製造方法により得られたヒドロキシサンショオール含有物を提供するものである。

本発明によれば、高純度のヒドロキシサンショオールを含有するヒドロキシサンショオール含有物を、低コストで、工業的に汎用性が高く、かつ、安全性の高い方法により提供することができる。

以下、本発明について更に詳細に説明する。

本発明で使用されるサンショウ属植物は、サンショウ属植物であれば特に限定されないが、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｐｉｐｅｒｉｔｕｍ（山椒）、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｂｕｎｇｅａｎｕｍ（中国花椒）、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｓｃｈｉｎｉｆｏｌｉｕｍ（犬山椒）、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｎｉｔｉｄｕｍ（照葉山椒）が好ましく、特に、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｐｉｐｅｒｉｔｕｍ、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｂｕｎｇｅａｎｕｍが好ましい。

本発明で使用されるサンショウ属植物の抽出油は、サンショウ属植物の果皮や果実、例えば、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｐｉｐｅｒｉｔｕｍの果皮、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｂｕｎｇｅａｎｕｍの果皮、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｐｉｐｅｒｉｔｕｍの果実、Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｓｃｈｉｎｉｆｏｌｉｕｍの果実などから、圧搾法、水蒸気蒸留法、溶剤抽出法、超臨界抽出法、炭酸ガス抽出法、油脂吸着法などにより得られ、抽出油中にヒドロキシサンショオールを５〜３０質量％含有する。

本発明でサンショウ属植物の抽出油からヒドロキシサンショオール含有物を抽出する方法は以下の通りである。すなわち、サンショウ属植物の抽出油とエタノール水溶液を攪拌混合した後しばらく静置する。その後、テルペン類やトリグリセライドなどの高沸点物を含むオイルが上層に分離される。分離したオイルを取り除くことにより、テルペン類や高沸点物などの夾雑物が除去され、下層のエタノール水溶液を減圧下留去することによりヒドロキシサンショオール含有物が得られる。

ヒドロキシサンショオールを抽出するための温度は、０℃〜７０℃、好ましくは５℃〜５０℃とすることにより、ヒドロキシサンショオール抽出物中の、ヒドロキシサンショオールの含有率を高めることができる。また、攪拌時間は５分〜１２０分、攪拌強度は４００〜１０００ｒｐｍが好適である。さらに、攪拌後の静置時間は２０分〜１２０分が好適であるが、これ以上静置時間を長くしても、収率およびヒドロキシサンショオールの含有率に大差はない。

本発明のヒドロキシサンショオールを抽出するために使用されるエタノール水溶液のエタノール濃度は、３５〜６５質量％、好ましくは４０〜６０質量％、さらに好ましくは４５〜５５質量％を例示することができる。エタノール濃度が３５質量％未満では、テルペン類やトリグリセライドなどの高沸点物を含むオイルがほとんど分離されず、ヒドロキシサンショオール含有物の収率が悪くなり、ヒドロキシサンショオール含有物を抽出する工業的な方法としては適さない。また、エタノール濃度が６５質量％を超えると、抽出油に含まれる高沸点物が固体として沈殿するものの、テルペン類を取り除くことができず、ヒドロキシサンショオールの含有率が低下する。さらに、エタノール水溶液の使用量は、サンショウ属植物の抽出油に対して５〜５０倍量、好ましくは１０〜３０倍量を例示することができる。

上記方法で得られたヒドロキシサンショオール含有物は、７０質量％以上、好ましくは、７０〜８５質量％のヒドロキシサンショオールを含有するが、さらに、必要に応じて他の精製方法を組み合わせることにより、ヒドロキシサンショオールの含有率を高めることができる。精製方法としては、例えば、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィーなどが挙げられる。

本発明で得られたヒドロキシサンショオール含有物は、そのままで食品素材、特に辛味増強素材あるいは、機能性素材として使用することができるが、所望により、これに乳化剤、例えば、レシチン、グリセリン脂肪酸エステルおよび蔗糖脂肪酸エステルなどを添加し、ホモジナイズすることにより乳化状態にすることや、さらに、アラビアガム、澱粉、デキストリン、キサンタンガム、サイクロデキストリンなどの粉末化助剤と混合して噴霧乾燥および真空乾燥などの乾燥手段を用いて乾燥することにより、乳化形態あるいは粉末形態として使用することができる。

本発明で得られたヒドロキシサンショオール含有物は、わさび、カラシ、おろししょうが、おろしにんにく、カレー、豆板醤、キムチ、ハム、ソーセージ、ドレッシング、シチュー、即席麺スープ、野菜スープ、トマトソース、ピザ、焼き鳥、焼き豚、しょうが焼き、うなぎ蒲焼きなどの食品に添加することにより、辛味増強効果を付与することができる。

以下、参考例、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。

参考例１：中国花椒抽出油の調製方法
粉砕した中国花椒の乾燥果皮１０００ｇと水３００ｇを均一に混合し、内容量５Ｌの超臨界抽出装置に仕込み、抽出温度４０℃、圧力２０ＭＰａ、抽出助剤として９５％エタノールを２．５％含有した超臨界二酸化炭素により、流速５Ｋｇ／ｈの条件で２時間抽出した。中国花椒抽出物含有二酸化炭素流体を分離槽に導き、分離槽の温度２０℃、圧力５ＭＰａの条件で分離し、超臨界二酸化炭素抽出物である、中国花椒抽出油１３０ｇ（参考品１）を得た。

実施例１：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に中国花椒抽出油（参考品１）、抽出溶媒に４０％エタノール水溶液を使用）
開放容器内で中国花椒抽出油（参考品１）５．０ｇを、４０％エタノール水溶液１３０ｇと室温にて３０分、攪拌しながら混合した。前記攪拌混合物を室温で３０分放置したところ、オイル層（上層）と含水エタノール層（下層）に分離した。これを分液ロートに移し、含水エタノール層を取り出し、減圧下にて溶媒を留去することにより、ヒドロキシサンショオール含有物１．４ｇ（本発明品１）を得た。収率２８％。

実施例２：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に中国花椒抽出油（参考品１）、抽出溶媒に５０％エタノール水溶液を使用）
実施例１において、４０％エタノール水溶液１３０ｇに代えて５０％エタノール水溶液１００ｇを使用すること以外は実施例１と同じ条件により、ヒドロキシサンショオール含有物１．９ｇ（本発明品２）を得た。収率３９％。

実施例３：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に中国花椒抽出油（参考品１）、抽出溶媒に６０％エタノール水溶液を使用）
実施例１において、４０％エタノール水溶液１３０ｇに代えて６０％エタノール水溶液１３０ｇを使用すること以外は実施例１と同じ条件により、ヒドロキシサンショオール含有物２．１ｇ（本発明品３）を得た。収率４２％。

比較例１：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に中国花椒抽出油（参考品１）、抽出溶媒に３０％エタノール水溶液を使用）
実施例１において、４０％エタノール水溶液１３０ｇに代えて３０％エタノール水溶液１３０ｇを使用すること以外は実施例１と同じ条件により、ヒドロキシサンショオール含有物０．９ｇ（比較品１）を得た。収率１８％。

比較例２：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に中国花椒抽出油（参考品１）、抽出溶媒に７０％エタノール水溶液を使用）
開放容器内で中国花椒抽出油（参考品１）５．０ｇを、７０％エタノール水溶液１００ｇと室温にて３０分、攪拌しながら混合した。前記攪拌混合物を室温で３０分放置したところ、含水エタノール層（液層）と白色沈殿物（固層）に分離した。デカントにより含水エタノール層を取り出し、減圧下にて溶媒を留去することにより、ヒドロキシサンショオール含有物４．１ｇ（比較品２）を得た。収率８２％。

比較例３：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（中国花椒抽出油（参考品１）の分子蒸留処理）
中国花椒抽出油（参考品１）１５５．５ｇに対し、米サラダ油（ボーソー油脂社製）３１．１ｇを添加し、表1に示す条件で計3回の分子蒸留を行った。なお、１回目での分子蒸留では原料を、2回目の分子蒸留では１回目の蒸留残渣を、3回目の分子蒸留では2回目の蒸留残渣を試料として供した。

上記の分子蒸留により、蒸留残渣として、ヒドロキシサンショオール含有物１３０．６ｇ（比較品３）を得た。収率６４％。

比較例４：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（中国花椒抽出油（参考品１）の水蒸気蒸留処理）
中国花椒抽出油（参考品１）１３３．９ｇに対し、イオン交換水５００ｇを添加し、さらにイオン交換水を滴下しながら水蒸気蒸留を行った。水蒸気蒸留により主としてテルペン類を取り除き、蒸留残渣として、ヒドロキシサンショオール含有物９８．３ｇ（比較品４）を得た。収率７３％。

実施例４
参考品１、本発明品１から３および比較品２から４に含まれるヒドロキシサンショオールの含有率をＨＰＬＣ法にて測定した。比較品１は収率が悪いためＨＰＬＣ測定を実施しなかった。分析結果を表２に示す。

［ＨＰＬＣ法によるヒドロキシサンショオールの測定］
標準液調製
２５ｍＬのメスフラスコにヒドロキシサンショオール標準品を約０．１ｇ精密に量りとり、アセトニトリルでメスアップした後にさらに５０％アセトニトリルで適宜精密に希釈し、標準液を調製した。
ＨＰＬＣ測定試料調製
抽出物約０．０１ｇを５０ｍＬのメスフラスコに精密に量りとり、メタノールでメスアップした後、ＰＴＦＥ膜フィルター（ミリポア社、孔径０．４５μｍ）処理を行った。この調製液をＨＰＬＣ分析に供した。
ＨＰＬＣ分析条件
機種：ＳＨＩＭＡＤＺＵＬＣ２０Ａ（島津製作所）
カラム：ＴＳＫ−ＧＥＬＯＤＳ−１００Ｖ（ＴＯＳＯＨ）
内径４．６ｍｍ×長さ２５０ｍｍ、粒子径５μｍ
カラム温度：４０℃
移動相：Ａ液水：アセトニトリル：リン酸＝９００：１００：１
Ｂ液水：アセトニトリル：リン酸＝１００：９００：１
グラジェント条件：（Ａ）：（Ｂ）＝５０：５０（０分），５０：５０（１０分），
〜０：１００（３０分），０：１００（４５分）
流速：０．７ｍＬ／ｍｉｎ
注入量：１０μＬ
測定時間：４５ｍｉｎ．
保持時間：１４〜１８ｍｉｎ．（ヒドロキシサンショオールとして３本のピーク）
検出器：ＰＤＡ（測定波長：２７０ｎｍ）

［ＨＰＬＣ測定用ヒドロキシサンショオール標準品の合成］
ＨＰＬＣ測定用ヒドロキシサンショオール標準品は、非特許文献２およびＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ（１９６９），３４（４），１１４７−１１４９を参考に合成した。合成したヒドロキシサンショオールをシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ＨＰＬＣ測定用ヒドロキシサンショオール標準品とした。

表２に示したとおり、実施例１から３の抽出方法により、共雑物の少ない、高純度のヒドロキシサンショオールを含有する、ヒドロキシサンショオール含有物を調製することができた。また、比較例２のように、抽出溶媒として使用するエタノール水溶液のエタノール濃度が高すぎると、オイル層が生成されず、トリグリセライドなどの高沸点物を含む白色沈殿物が生成され、テルペン類などがエタノール水溶液の層に含有されるため、高純度のヒドロキシサンショオールを含有する、ヒドロキシサンショオール含有物を調製することができなかった。さらに、分子蒸留や水蒸気蒸留では、中国花椒抽出油のヒドロキシサンショオール含有率と大差なく、ヒドロキシサンショオールの含有率を向上させる効果はあまりなかった。

参考例２：山椒抽出油の調製方法
粉砕した山椒の乾燥果皮１０００ｇと水３００ｇを均一に混合し、内容量５Ｌの超臨界抽出装置に仕込み、抽出温度４０℃、圧力２０ＭＰａ、抽出助剤として９５％エタノールを２．５％含有した超臨界二酸化炭素により、流速５Ｋｇ／ｈの条件で３時間抽出した。山椒抽出物含有二酸化炭素流体を分離槽に導き、分離槽の温度２０℃、圧力５ＭＰａの条件で分離し、超臨界二酸化炭素抽出物である、山椒抽出油１１８ｇ（参考品２）を得た。

実施例５：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に山椒抽出油（参考品２）、抽出溶媒に４０％エタノール水溶液を使用）
開放容器内で山椒抽出油（参考品２）５．０ｇを、４０％エタノール水溶液１３０ｇと室温にて３０分、攪拌しながら混合した。前記攪拌混合物を室温で３０分放置したところ、オイル層（上層）と含水エタノール層（下層）に分離した。これを分液ロートに移し、含水エタノール層を取り出し、減圧下にて溶媒を留去することにより、ヒドロキシサンショオール含有物１．３ｇ（本発明品４）を得た。収率２６％。

実施例６：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に山椒抽出油（参考品２）、抽出溶媒に５０％エタノール水溶液を使用）
実施例５において、４０％エタノール水溶液１３０ｇに代えて５０％エタノール水溶液１２０ｇを使用すること以外は実施例５と同じ条件により、ヒドロキシサンショオール含有物１．４ｇ（本発明品５）を得た。収率２８％。

実施例７：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に山椒抽出油（参考品２）、抽出溶媒に６０％エタノール水溶液を使用）
実施例５において、４０％エタノール水溶液１３０ｇに代えて６０％エタノール水溶液１３０ｇを使用すること以外は実施例１と同じ条件により、ヒドロキシサンショオール含有物１．５ｇ（本発明品６）を得た。収率３０％。

比較例５：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に山椒抽出油（参考品２）、抽出溶媒に３０％エタノール水溶液を使用）
実施例５において、４０％エタノール水溶液１３０ｇに代えて３０％エタノール水溶液１３０ｇを使用すること以外は実施例１と同じ条件により、ヒドロキシサンショオール含有物０．７ｇ（比較品５）を得た。収率１４％。

比較例６：ヒドロキシサンショオール含有物の抽出方法
（原料に山椒抽出油（参考品２）、抽出溶媒に７０％エタノール水溶液を使用）
開放容器内で山椒抽出油（参考品２）５．０ｇを、７０％エタノール水溶液１２０ｇと室温にて３０分、攪拌しながら混合した。前記攪拌混合物を室温で３０分放置したところ、含水エタノール層（液層）と白色沈殿物（固層）に分離した。デカントにより含水エタノール層を取り出し、減圧下にて溶媒を留去することにより、ヒドロキシサンショオール含有物３．８ｇ（比較品６）を得た。収率７６％。

実施例８
参考品２、本発明品４から６および比較品６に含まれるヒドロキシサンショオールの含有率をＨＰＬＣ法にて測定した。比較品５は収率が悪いためＨＰＬＣ測定を実施しなかった。分析結果を表３に示す。ヒドロキシサンショオールの定量方法は、実施例４と同様の方法で行った。

表３に示したとおり、実施例５から７の抽出方法により、共雑物の少ない、高純度のヒドロキシサンショオールを含有する、ヒドロキシサンショオール含有物を調製することができた。また、比較例６のように、抽出溶媒として使用するエタノール水溶液のエタノール濃度が高すぎると、中国花椒抽出油からヒドロキシサンショオールを抽出する方法と同様な理由で、高純度のヒドロキシサンショオールを含有する、ヒドロキシサンショオール含有物を調製することができなかった。

Claims

サンショウ属植物の超臨界抽出により得られた抽出油からエタノール濃度が３５〜６５質量％のエタノール水溶液でヒドロキシサンショオールを抽出することを特徴とする、ヒドロキシサンショオール含有物の製造方法。
ヒドロキシサンショオール含有物中のヒドロキシサンショオールが７０質量％以上である請求項１に記載の製造方法。
サンショウ属植物がＺａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｐｉｐｅｒｉｔｕｍ（山椒）またはＺａｎｔｈｏｘｙｌｕｍｂｕｎｇｅａｎｕｍ（中国花椒）である請求項１または２のいずれかに記載の製造方法。
請求項１から３のいずれか１項に記載の製造方法により得られたヒドロキシサンショオール含有物。