JPH0344745B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、植物特に果物及び野菜を処理して、
一方でジユース（主として滋養ジユース）及び／
又は着色料で抽出し、他方で種々の物質特にペク
チンを回収する方法に係る。 果物及び野菜ジユースを抽出するための方法は
古くから公知であり、従来技術の発達を簡単に要
約することはできない。しかし乍ら、例えばリン
ゴジユース製造のために現在最も広く使用されて
いる方法を以下に示す。該方法は主として下記の
段階から成る。 １ 圧搾によるジユースと果肉との分離 ２ 約80℃でのパスツール殺菌 ３ 約40℃での脱ペクチン酵素の作用を伴なう貯
蔵 ４ 約15℃での冷却 ５ ゼラチン及びベントナイトによる浄化 ６ 傾潟 ７ 遠心分離による清澄化（液体沈殿物は精製処
理される） ８ 上澄ジユースのケイソウ土による過 ９ フイルタープレスによる過 10 約80℃でのパスツール殺菌 11 蒸発器による濃縮 前記の如き連続処理工程は平均28乃至36時間を
要し、特に温度を極度に下げて行なう一連の処理
を挟んで２回のパスツール殺菌を行なうため多量
のエネルギが消費される。更に、前記の如き方法
では、無視できない量の過助剤及び他の補助剤
が使用される。 従つて、より経済的でより迅速でありしかも後
述する如く役に立たない廃物の量を減少し得る方
法の研究が重要視されている。 本発明の方法は、処理時間をかなり短縮し得る
ので、連続的に作業してもよく又は連続的に作業
しなくてもよい。特に、必然的に長時間を要する
タンク内作業が削除されるので日曜及び祭日には
処理を中断し得る。 更に、本出願の出願人中２名は1978年12月４日
出願のフランス特許第78／34063号“リンゴジユ
ース及び同種ジユースの清澄化及びペクチン濃縮
物の回収方法”の所有者である。 該特許では、水の添加過程を挟んで連続する２
回の限外過によつてリンゴジユースを処理す
る。圧搾ジユースは温度50乃至55℃、PH3.5乃至
４である。 150乃至50m²の膜の表面で処理は実施される。
実験によれば、該特許は従来技術に比較して多大
な利点を有しているけれども、未だ不完全であ
り、更に欠点を残している。これらの欠点を除去
することが本発明の目的である。 先行特許では水の添加が必要である。このよう
な水の添加によつてしばしば最終製品の品質が低
下する。しかも、多くの自治体の法律はこのよう
な水の使用を禁止している。 更に、先行特許では、限外過速度は十分大き
くない。また、測定PHによつて温度を下げる即ち
PHが増加すると温度を下げ減少すると温度を上げ
る傾向があるので実際には、規定された温度及び
PHの限度を事実上かなり超過するであろう。 更に、後述する如く、最良結果を与える限外
過膜のカツテイングレベルがかなり正確に定義さ
れていた。 本発明方法は、先行フランス特許に対して改良
を与え、更に、別の先行技術に比較しても多大な
利点を有しており、特に、処理時間がかなり短縮
されるので連続作業又は不連続作業のいずれもが
可能である。 多くの場合、植物の当初の色の保護が望まれ
る。当初の色の大部分は通常、パスツール殺菌の
如き熱処理及び撹拌処理によつて褪せる。多くの
場合パスツール殺菌を一回行なう毎に老化によつ
て15乃至20％の褪色が生じる。撹拌処理によつて
酸化及び変色が生じる。従来方法では多くの場
合、温度及び老化によつてメイラード反応が生
じ、このため、製品の変質と変色とが生じること
を強調しておく。 本発明方法では、後述する如く従来方法の前記
の如き重大な欠点を除去し得る。 本発明方法はまた、後述する如き別の利点をも
有する。 本発明方法は主として少くとも２段階の限外
過処理を含む。これに関しては、限外過と逆浸
透との違いを強調しておくことが重要である。 限外過は、所望目的に対応する分子レベルで
の成分の選択的カツテイングを確保する。具体的
な実施方法としては、本発明方法では分子量
15000乃至25000のカツテイングポイントを有する
膜を使用する。 これに反して、逆浸透では主として、液状物質
中の高分子量成分の実質的に全部を含む濃縮液た
る製品から水分を分離する。逆浸透膜は限外過
膜より遥かに微細でありカツテイングは通常、例
えば分子量約100程度で行なわれる。更に、限外
過で必要な圧力は逆浸透の圧力より遥かに小さ
い。例えば限外過では約４Kg／cm²で処理するが
逆浸透では約12Kg／cm²で処理する。 本発明方法では、従来の圧搾処理により原料ジ
ユース所謂粗ジユースから絞り粕を分離する。こ
こでPHを測定し温度を調整する。温度はＴ℃＝−
６PH＋80℃±３℃の式（式１）に従つて、調整す
る。このような温度調整によつて、限外過速度
が向上する。この式の根拠となる実験及びそのデ
ータの代表例を以下に挙げる。 分子量15000のカツテイングポイントを有する
２m²の膜を用いて、リンゴジユースを限外過し
た。かかる限外過において、PH4.02のリンゴジ
ユースを原料として用いたとき、その温度を59℃
（実験１）、50℃（実験２）に調整した。また、PH
3.6のリンゴジユースを原料として用いたとき、
温度を59℃（実験３）、温度55℃（実験４）に調
整した。 実験１での59℃（≒−６PH＋80＋３℃）と同３
での59℃（≒−６PH＋80＋0.6℃）は、式１に従
い、同２での50℃（＝−６PH＋80−９℃）、同４
での55℃（≒−６PH＋80−3.4℃）はこの式１に
従つていない。 実験１は対応の同２よりも、また同３も対応の
同４よりも、液の流速がそれぞれ13％向上し
た。なお、実験１での液の流速は118／m²・
ｈであり、実験３での液の流速は113／m²・
ｈであつた。なお、式１の実験的根拠は、後述の
実施例によつても、明らかとされる。 第１段階の限外過処理により粗ペクチン濃縮
液から澄んだ第１ジユースを分離する。必要なら
ば自治体の法律の許す範囲で前記の粗ペクチン濃
縮液を例えば水又は澄んだジユースで希釈し得
る。次に、第２段階目の限外過を少なくとも１
回実施し、場合によつては第１ジユースに添加さ
れる香味と糖とに富む透明な第２ジユースと、ペ
クチン濃縮物とを分離する。第１段階目の限外
過と第２段階目の１回の限外過とで、分子量
15000〜25000の分子をカツトオフする限外過膜
を使用する。ただし、後者は、前者がカツトオフ
する分子量以下の分子をカツトオフする膜を使用
する。かかる限外過によつて、分子量15000乃
至25000例えば20000より上の物質全部即ち主とし
てタンパク、ペクチン、澱粉及びタンニンの一部
が分離され濃縮される。 経験によれば果物及び野菜のジユースは、時間
に伴なつて、特に運送貯蔵のときに褐変する。こ
れは、メイラード反応タイプの反応と酸化とによ
る。しかし乍ら本発明方法によれば、メイラード
反応に不可欠なタンパクが除去され且つ空気との
接触が極めて少ないため、僅かな褐変しか生じな
い極めて澄んだジユースが得られる。 更に本発明方法では、従来方法と違つて清澄化
のためにゼラチンを添加しない。ゼラチンは溶性
タンパクの含量が大きく糖の存在中では褐変を助
長し易い。 更に、本発明方法では、発酵し難い殺菌ジユー
スが得られる。 このため、特に従来方法では不可欠であつた継
続的パスツール殺菌を省略し得る。本発明方法で
は細菌が非過液（retentat）中に残存するから
である。 ビート（てんさい）の如き或る種の産物の場
合、この違いがいつそう明らかである。ビートに
は土がかぶせられるため、熱処理で駆除し難い胞
子細菌が多量に付着している。 更に、同じくビートの場合、90℃より高温の冷
殺菌を３回実施しなければならないが、１回毎に
10％の褐色が生じる。 この問題は、濃い色を有する他の果物の場合に
も見られるが、本発明方法ではこの問題が見事に
解決される。 本発明方法の別の利点は或る種の果物の処理に
於いて特に顕著である。例えばイチゴはポリペプ
チド型の天然ゲル化剤を含むがこれは限外過に
より除去される。従来方法では、濃縮物の不適当
なゲル化が処理の妨害になつていた。本発明方法
は、特に遠心分離によつて生成物と空気中の酸素
との接触表面が増加するときに極めて急速に酸化
する或る種の生成物に対しても同様の利点を有す
る。遠心分離を削除するので生成物への空気の供
給量が減少し、従つて酸化の危険が減少する。 本発明の技術的特徴及び利点を更に十分に理解
するために、本発明方法の実施及び可能な適用に
関する非限定例を以下に説明する。 実施例 １ 本発明による方法に基づき例えばリンゴジユー
スを処理する場合は、従来のタイプの圧搾操作を
行なつて先ず果肉がジユースを分離する。このよ
うにして得られたジユースを次に加熱処理にかけ
るが、この時PHの値に応じて温度を変化させる。
次いでジユースを限外過にかけるが、この場合
15000乃至25000の分子量、例えば約20000の分子
量に相当するカツテイングポイント（point de
coupure）を有する管状膜を使用する。 この限外過に関して注意されたいことは、最
良の結果を得るためには、PHが3.5より小さい場
合（例えば3.3）は温度を式１に従つて、例えば
62℃に上昇させなければならないという点であ
る。逆にPHが非常に高い場合は温度をより低くす
る必要があり、高PH（例えば4.2程度）であれば
温度を例えば56℃に低下させる。従つて50゜乃至
65℃の温度範囲を維持しておいてPHを3.5乃至４
の範囲の値に修正する必要はない。PH3.8は望ま
しい範囲内の値でありこの場合温度は58℃に維持
する。 式１に従えば次のような結果が得られる。

【表】 温度は、PHに規定されるが、場合によつては使
用膜に課せられる最大温度によつても制御され
る。 現在市販されている膜を使用する場合は最大温
度を65℃あるいは62℃にまで制限しなければなら
ないことが多い。この温度に関する制約の問題は
限外過に金属性材料又は一定の多孔率を有する
他の多孔性材料を使用することにより解決の方向
に向かつている。 式１に従いPH測定値に応じて温度を調整する場
合、当業者は従来の自動式又は非自動式調整装置
を使用してよい。懸濁状の物質を有している生成
物を処理する場合、現在の技術水準では、管状膜
に比較して平形膜の方には重大な欠点が多くみら
れる。特に、平行面間が目詰まりし易いという点
から平状膜は極めて不利である。これに反し管状
膜を使用するとより大きな空間が得られ、流体の
直線循環速度もより大きく、目詰まりの危険性が
低下するため洗浄回数も減少する。 前記のフランス特許にも記述されているが、具
体的な例を挙げて説明すると、リンゴの圧搾によ
つて得られた粗ジユースを毎時約20000の割合
で処理するためには、限外過を例えば３つのモ
ジユールに分けて行う場合、その第一段階で約
150m²の膜が必要である。この過の出口で、一
方で澄んだ第一ジユースが収穫され、他方でペク
チンの粗濃縮物が得られる。該第一濃縮物は場合
により再希釈されてから第二限外過段階に送ら
れる。この段階でもやはり管状膜を使用するのが
好ましいが表面は第１段階で使用された膜の約1/
３に縮小する。該第二限外過の出口で、前記濃
縮物の少くとも一部の糖分が除去され、そのため
一方で澄んだ第二ジユースが得られると共により
濃縮された第二非過液が得られる。ペクチンは
過−圧搾及び乾燥により、又はペクチン分離に
必要な他の任意の処理法により該非過液から容
易に抽出される。ケースバイケースに定められた
規制に抵触しなければ、前記の２種類の澄んだジ
ユースを一緒に混合してもよく、その結果一種類
の澄んだ混合ジユースが得られる。これら２種類
のジユース又は澄んだ混合ジユースはパスツール
殺菌の必要がなく、適当な手段によつて濃縮する
ことが可能である。第一ジユース及び／又は第二
ジユース及び／又は混合ジユースは規制に従つて
（びん詰）又は濃縮液の形態で貯蔵される。 本実施例では前述してきた方法により、抽出さ
れる不用残留物が約半分に減少されることが判明
した。即ち果物１トン当り通常は150Kgの残留物
が抽出されるのに対し本具体例では約75Kgしか抽
出されない。そのため、ペクチン及びその他回収
可能生成物を一切損失せずにエネルギを大幅に節
約しながらジユース生産高を増大させることがで
きる。 また、表１に従つて温度を規定した限外過で
は、温度が式１に従わない以外は同条件下での限
外過よりも、過速度が向上する（10％程度）
ことが判定した。 実施例 ２ 赤てんさい（赤ビート）のジユースを清澄化す
る場合は本発明による限外過法を使用すると特
に有利である。何故なら通常ビートには土中の胞
子繁殖嫌気性バクテリアが無数に付着しており、
これらバクテリアは加熱殺菌が特に難しいためで
ある。先行技術では、１ml当りの細菌数が100を
越えない液体を得るためには120℃以上の温度で
３乃至４回パスツール殺菌処理を実施しなければ
ならない。 しかるに、公知の如く、熱シヨツクが与えられ
る毎に、従つて70℃以上の温度でパスツール殺菌
処理を実施する毎に、15乃至20％の赤い色素が破
壊され、場合によつてはこの色素破壊率が50％以
上に達することもある。 ビートジユースのPHは約3.8乃至4.2であるた
め、前述の条件に従えば、最適温度（実収率に関
し）57.2±３℃乃至54.8±３℃の間に含まれる。
実験の結果、実収率を良くするためには55乃至59
℃が好ましいが、過熱及び色素破壊を回避すべ
く、55乃至57℃の温度で処理すると有利であるこ
とが判明した。 限外過入口での圧力を４Kg／cm²に調整し出口
での圧力を1.5Kg／cm²に調整すると、澄んだジユ
ースが膜１m²当り毎時約100乃至120／m²・ｈで
出口で得られた。実収率は入口における粗ジユー
スの温度が約57乃至59℃の時最高（110乃至120
／m²・ｈ）に達し、着色性がより良く保存され
る約55乃至57℃の時最低（100乃至110／m²・
ｈ）であつた。 実施例 ３ 本実施例でも実施例１において規定された条件
下で且つ前記の圧力を加えて処理してよいが、入
口における粗ジユースの温度は35乃至40℃に低下
させる。このようにして過すると特に着色性に
関し生成物の質が著しく向上することが確認され
ているが、澄んだジユースの実収率は60乃至70
／m²・ｈに低下する。但しこの実収率の値は先
行技術による実収率よりはやはり大きい。 実施例 ４ 先行技術に於いて示されているように、てんさ
いジユースの濃度はその果糖含有量（４乃至
6゜Brix）によつて限定される。従つてその濃縮物
中の色素濃度も同様である。酵母による予備発酵
で果糖含有量を50〜80％まで下げる。次いで、上
記実施例１又は２に記載されているように本発明
の限外過を実施すると、着色性がかなり改良さ
れた澄んだジユースが得られる。 一連の実施例２乃至４に関して次のことに留意
するのが好ましい。即ち、先行技術に於いては、
発酵後、酵母を分離するために、清澄剤／遠心を
使用しなければならず、これにより、液−気撹拌
に基づく色素の酸化消失及び処理量の６乃至８％
のオーダの沈殿物中へのジユースの損失が生起す
る。遠心後、過及び高温（120℃）でのパスツ
ール殺菌をして最大限の細菌を死滅させなければ
ならない。本発明によると、予備発酵した又はし
ていないジユースは、限外過終了時細菌学的に
無菌である。 出口での細菌学的コントロールにより、第一の
パスツール殺菌後に50000であつた全細菌が平均
してミリリツトル当り10より少ないことが示され
た。 従つて、赤てんさいジユースの限外過によ
り、実施例２乃至４に於いて次のことが可能であ
る。 １ 細菌学的に無菌の澄んだ液体が得られるこ
と。 ２ 熱処理に結果生ずる色素消失を零にまで減ず
ること。 実施例 ５ オランダイチゴに関しては、新鮮な又は解凍し
た果物を出発物質として使用することができる。 この果物を押し潰してピユレにし、傾瀉掃除器
を通して痩果、果柄及び他の不純物を除去する
が、沈殿器を通す必要はない。 オランダイチゴの粗ジユースは酸性でPH3.3乃
至3.6であり、果実の種類及び熟成度により5.6乃
至7゜Brixを示す。限外過による清澄化は、処理
すべき果実及び求める濃縮物の色に応じて種々の
方法で実施され得る。ある種のものは急速に酸化
され得るジユースであり、これは古くなるととも
に次第に赤から濃い褐色へ変化する。この褐色化
（褐変）は酸素（従つて空気）の存在下でジユー
スを加熱するとそれだけ早くなる。 本実施例では、以下のようにオランダイチゴを
処理するが、このものの色は、酸化に対して感受
性が殆どないか、又はこのものの濃縮物の最終的
着色はあまり注目されていない。 実施例１と同様に実施する。入口の温度はPH
3.3乃至3.6に応じて式１に従つて60.2±３℃乃至
58.4±３℃であるが、端数をとると55乃至63℃で
ある。てんさいと同様に、この温度で良好な結果
が得られ、最も高温でより良好な収率が得られ
た。最も低温では上記で使用されたように入口で
４Kg／cm²、出口で1.5Kg／cm²の圧力でより良好な
着色が得られた。 入口温度55乃至57℃では、80乃至90／m²・ｈ
の流量を確保でき、このことは先行技術に対して
非常に優れた点である。出口で、着色され且つ細
菌学的に無金な澄んだジユースは濃縮前に85℃で
パスツール殺菌し得る。 実施例 ６ 常に一定の入口圧力及び出口圧力で且つ考察す
る一定のPHで、実施例５で調製した粗ジユース及
び実施例３と同様に赤てんさいについて低温で得
た粗ジユースを限外過し得る。 流量は60／m²・ｈのオーダであり、これは先
行技術で許容し得る値であるが、透明度及び着色
度や顕著である。ジユースは細菌学的に無菌であ
り、濃縮前に85℃でパスツール殺菌し得る。 実施例５及び６に於いて、オランダイチゴのピ
ユレは限外過前にウオツシングしないがこのた
めジユースの損失が減少することは注目すべきこ
とである。 濃縮ジユースは常に澄んでいて、先行技術のよ
うに貯蔵中に濁ることはない。 更に、先行基本出願で強調しておいたように、
ある種のオランダイチゴの糖類及びそれらの熟成
度によつて、濃縮物は先行技術に従つて調製され
た場合ゲル化し得るし、ペクチンによつて引き起
こされない且つこれに対して有効な酸素を現実に
用いることのないこの種のゲル化を防ぐことは非
常に困難である。 本発明の限外過によると、ゲル化性物質を完
全に除去でき、従つて保存中の前記の如き偶発事
故を防ぎ得る。全ての場合に、本発明は従来方法
よりも芳香の持続性に於いて優れていることが確
かめられた。 赤てんさい及びオランダイチゴについて述べた
上記のことは、着色は保護すべき他の果実にも適
用できる。例えば、黒すぐりの場合、実施例４及
び５に記載したように実施してオランダイチゴの
ときと同等の結果を得ることができる。 上述の方法は非常に多くの植物等に、果実及び
野菜に適用でき、出発物質によつて実施条件を適
合させ得ることは当業者には自明である。 リンゴの場合のようにペクチンの回収ばかりで
なく、利用価値のある多数の成分特に色素の回収
も可能になる。 又、本発明によると、既に述べたように、２つ
の限外過ステツプに由来する澄んだジユースは
再混合してもよいししなくてもよいことは注目に
値する。 規制に応じた具体例を説明するために、フラン
スを例にとる。水での希釈は梨又は杏のジユース
のように非常に果肉状のジユースの場合以外は禁
止されている。これらの場合は、天然状態では飲
料というよりはむしろピユレに類似していて、こ
れらをネクタの名称で市販するには水及び砂糖を
添加して薄めることができる。 この場合、透明ジユースを混合することは可能
である。又、２つの限外過ステツプの間に澄ん
だジユースを添加希釈することもできる。これに
よつてはいいかなる他の成分も混入されない。 出発物質及び得ようとする生成物によつて条件
を選択することができることは当業者には自明で
ある。 また、種々の生成物の構造を考慮して限外過
の条件を変更すること、及び場合により、限外
過のステツプを増加して改良することも当業者に
は自明である。 このように、例えば、限外過を３ステツプ行
なう場合、第１と第２ステツプの間、第２と第３
ステツプの間又は３ステツプの間の２つのインタ
ーバルで濃縮物の希釈予測することもできる。 更に、この場合、少なくとも１種の前ステツプ
の澄んだジユースに少なくとも１種の後ステツプ
の澄んだジユースを加えてもよいし加えなくても
よい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 植物から澄んだジユースを生産し、且つ利用
   価値のある成分を含むペクチン濃縮物を回収する
   方法であつて、 (a) 圧搾によつて得られた粗ジユースの温度を、
   式Ｔ℃＝−６PH＋80℃±約３℃に従つて、粗ジ
   ユースの測定されたPHの関数として調整する過
   程と、 (b) 温度調整された粗ジユースを膜限外過によ
   つて、澄んだ第１ジユースと、利用価値のある
   成分を含む第１非過ペクチン濃縮物とを得る
   過程と、 (c) 前記第１非過ペクチン濃縮物を、第２回目
   の膜限外過によつて、澄んだ第２ジユース
   と、前記利用価値のある成分を含む第２非過
   ペクチン濃縮物とを得る過程と、 (d) ただし、前記２回の膜限外過に用いられる
   膜は、15000〜25000のオーダーの分子量をカツ
   トオフする膜であり、しかも、２回目に用いら
   れる膜は１回目に用いられる膜がカツトオフす
   る分子量以下のものをカツトオフする膜である
   ことを条件とし、 (e) 前記利用価値のある成分を含む第２非過ペ
   クチン濃縮物を回収する過程と、 を有する方法。 ２ 前記粗ジユースが色素を含み、前記粗ジユー
   スの調整された温度が該粗ジユース中の該色素の
   変質を引き起こす温度より下である請求項１記載
   の方法。 ３ 前記澄んだ第２ジユースの少なくとも一部
   が、前記澄んだ第１ジユースに加えられる請求項
   １記載の方法。 ４ 前記第１非過ペクチン濃縮物が２回目の限
   外過の前に希釈される請求項１記載の方法。 ５ 前記粗ジユースを限外過前に、先立つ発酵
   に供する請求項１記載の方法。 ６ 少なくとも１つの限外過を、限外過の入
   口の圧力と出口の圧力をそれぞれ３ないし５Kg／
   cm²、１ないし２Kg／cm²として実施する請求項１記
   載の方法。 ７ 植物から澄んだジユースを生産し、且つ利用
   価値のある成分を含むペクチン濃縮物を回収する
   方法であつて、 (a) 圧搾によつて得られた粗ジユースの温度を、
   式Ｔ℃＝−６PH＋80℃±約３℃に従つて、粗ジ
   ユースの測定されたPHの関数として調整する過
   程と、 (b) 温度調整された粗ジユースを膜限外過によ
   つて、澄んだ第１ジユースと、利用価値のある
   成分を含む第１非過ペクチン濃縮物とを得る
   過程と、 (c) 前記第１非過ペクチン濃縮物を、第２回目
   の膜限外過によつて、澄んだ第２ジユース
   と、前記利用価値のある成分を含む第２非過
   ペクチン濃縮物とを得る過程と、 (d) ただし、前記２回の膜限外過に用いられる
   膜は、15000〜25000のオーダーの分子量をカツ
   トオフする膜であり、しかも、２回目に用いら
   れる膜は１回目に用いられる膜がカツトオフす
   る分子量以下のものをカツトオフする膜である
   ことを条件とし、 (e) 前記利用価値のある成分を含む第２非過ペ
   クチン濃縮物を回収する過程と、 (f) 前記２回の限外過を水を加えないで実施す
   ることを、 特徴とする方法。