JPH0382900A - 植物性食品の加工廃棄物より溶解性可食紙の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は植物性食品の加工廃棄物を生物学的に分解する
か、または場合により産業上利用し得る主成物に再び使
用する目的で、廃棄物となるおから、野菜くず、茶のだ
しがら、搾粕その他加工食品の類似物を酵素の加水分解
によって蛋白質、脂質を溶解し食物繊維のみを取り出す
方法に関する。

プロテナーゼやリパーゼによって生ずる廃棄物の酵素分
解は公知である。一般にはその際得られる生成物の利用
が目的である。既に１９１５年ドイツ特許第３０３１８
４号明細書で膠の原料の革くずを蛋白質酵素の作用を提
案した。わが国でも特公報第６２−２５３５４で尿素を
用いたプロテナーゼで革くずを酵素分解する方法が示さ
れている。ところが植物性食品の加工廃棄物からいわゆ
る可食成分、食物繊維をとり出す方法は発表されていな
い。

本発明者は加工廃棄物の中の蛋白質、脂肪成分に注目し
これを酵素分解することにより繰物繊維のみを有効にと
り出せることを見いだした。

これまで植実性食品からいわゆる食物繊維を残し、これ
を可食高付加商品とする試みは行われてはいるが、いず
れも成功していない。これは酵素分解がｐＨに支配され
易くその調整が困難であった。本発明者はこの点を解決
すべく種々の緩衝液を用いて実験をくり返した結果、短
時間で食物中の蛋白質と脂質と分解し、ほぼ純粋な食物
繊維を得ることに成功した。

原料となる植物性加工食品の廃棄物としては、おから、
野菜の調理くず、茶のだしがら、酒粕、米ぬか、あんの
しぼり粕などをあげることができる。それらの成分を第
１表に示す。

第　１　表 加工食品の廃泰物の成分 これらの廃棄物の中でおからは年間６０万ｔ（平成元年
度）生産され、処分法としては飼料、焼却埋め立てなど
が採用されているが、いずれも一長一短があり特に腐敗
し易いことから悪臭公害の原因となっている。酒粕は奈
良漬や粕焼酎に使われる程度である。野菜利用や茶のく
ずについては現在のとこる全くの産業廃棄物で公害の原
因となっている。

第１表の成分表からもおからなどは繊維分が多く、効率
よく可食成分をとり出すことが期待できる。

使用する酵素としてリパーゼとしては酸性域で使用され
るｓｐｅｒｍａｔｏｌｉｐａｓｅを代表とする各種のカ
ビ、イースト、細菌、液体、臓器からの酵素を用いるこ
とができる。具体的には膵臓リパーゼ、結核菌リパーゼ
、ＦＩＢリパーゼ、ヒマリパーゼなどが使用できる。

プロテナーゼとしては最適のｐＨにより酸性のプロテナ
ーゼが望ましい。その中でも酸素自身のアミノ酸残基以
外に特定の活性基をもたず、酵素作用を発揮するために
特定の試剤を必要としないペプシン、トリプシン、キモ
トリプシンなど、またシアン化水素酸塩、アスコルビン
酸、システイン、グルタチオンのような還元剤によって
活性化されるものでパパイン、フィシンなどの植物性酵
素や動物細胞内に広く分布する酵素、カテプシン類の大
部分を使用することができる。さらに具体的にはキモト
リプシン、トリプシン、ペプシン、カルボキシペプチタ
ーゼ、カテシンＡ、カテプシンＢ、カテプシンＣ、カテ
プシン■、カテプシン■、腎臓アシラーゼ■、腎臓アシ
ラーゼ■、ロイシンアミノペプチターゼ、アミノトリペ
プチターゼ、グリシルグリシンジペクチターゼ、プロリ
ターゼ、プロリナーゼ、プラスミン、トロンピン、パパ
イン、フィシン、ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓのプロテ
ナーゼ、Ｃｌ、ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃｕｍのプロテナー
ゼ及びペプチターゼなどがある。

Ｂｕｆｆｅｒ調節は酵素分解速度を速め、反応を完了さ
せるために必要である。緩衝液としてはｐＨ３〜６を有
する乳酸−乳酸ナトリウム、第一リン酸カリウム−第２
リン酸カリウムその他既知の緩衝液であるＳｏｖｅｎｓ
ｅｎの緩衝液（クエン酸ナトリウム系）、Ｍｉｃｈａｅ
ｌｉｓの緩衝液（酒石酸ナトリウム系）、ｃｌａｒｋ−
Ｌｕｂｓの緩衝液（第二リン酸ナトリウム系）、Ａｔｋ
ｉｎｓ−Ｐａｎｔｒｎの緩衝液（重炭酸ナトリウム系）
、Ｐａｌｉｔｚｓｃｈの緩衝液（第一クエン酸カリウム
系）、Ｍｃｌｌｖａｉｎｅの緩衝液（クエン酸系）、Ｍ
ｅｎｚｅｌ■■■（炭酸ナトリウム系）、Ｗａｌｐｏｌ
ｅの緩衝液（酢酸ナトリウム系）、Ｈａｓｔｉｎｇ−Ｓ
ｅｎｄｒｏｙの緩衝液（第一リン酸ナトリウム系）その
他の類似の緩衝液を使用することができる。

酵素分解温度は室温でもよいが望ましくは３５〜４０℃
が良い。

反応時間は攪拌下５〜８時間で完了する。反応終了の確
認はリパーゼについてはエステルの加水分解によって生
ずる遊離した脂肪の量を一定の色素を指示薬とするかま
たは電気的方法を用いてアルカリで滴定した。これが困
難な場合は加水分解によって遊離したアルコールを比色
定量した。

プロテナーゼについてはニンヒドリン比色法即ち弱酸性
域でアミノ基をニンヒドリンと加熱するとき生ずる青色
物質を比色定量した。これが困難な場合はＳ■ｒｅｎｓ
ｅｎのホルモール滴定法を使用した。これはホルムアル
デヒドの存在で、α−アミノ基またはイミノ基の滴定曲
線がずれる現象を利用した。

植物性加工食品の廃棄物を酵素処理したものは、常法通
り水洗いし食物繊維だけをとり出すことができる。これ
を乾燥すれば、ほぼ純粋な食物繊維を得ることができる
。第２表にこの得られた食物繊維の成分を示す。

得られた食物繊維は無味無臭であり、室温で数年間は安
定で半永久的に保存できる。

第　２　表 酵素分解によって得られた食物繊維の成分このように産
業廃棄となる植物性加工廃棄物を酵素処理によって食物
繊維をとり出し、これを可食商品として再利用すること
は産業意義は大きい。

この食物繊維に必要に応じて既知の方法により紙に加工
することができる。この場合はねりとして、山いも、長
なもなどの植物性ねり、またはデキストリン及び類似の
ものをつなぎとして使い紙に漉くことができる。この可
食紙の用途としては、即度ラーメンの薬味を入れる紙、
電子レンジにかける食品包装材料、クッキーの台紙、焼
きいもなどの包み紙、焼き肉などの台紙など食品関係に
用途は広い、水で溶けるので破らずに食べられる紙とし
てそのまま使用できる。しかも食物繊維は栄養価がない
のでダイエット食品としての用途も期待できる。電子レ
ンジ食品で■クリームコロッケのように生産上工程がむ
ずかしい商品もクリーム部分をこの可食紙で包めば簡便
になり、調理時には溶けて心配ない。調味料はカプセル
状にすれば、消費者はスプーンですくうなど手を汚さず
にすむ。

また食物繊維をプレスすれば、そのまま可食抜ができダ
イエット食品として直接利用できる。さらにカロリーの
高い医薬品のカプセルにも応用できる。

水分を調整する機能を生かして果物や生花の鮮度を保つ
包装紙にもなる。乾燥時には吸収した水分を吐き出す機
能を利用して特殊な壁紙などへの応用も考えられる。

以上の点からも加工食品の廃棄物からの食物繊維の製造
と再利用は産業界に各献するところは大きい。

以下実施例についてくわしく述べる。

実施例１ １００ｇの市販のおから（成分は第１表の通り）に水４
００ｍｌを加え３５℃に保つ、別途、市販膵臓リパーゼ
製品を蒸留水１％の割合にとかしたもの５ｍｌとリン酸
緩衝液（０．５Ｍ、ｐＨ６．０）５ｍｌを加え、約５時
間この温度で攪拌した。酵素の反応はワールブルグの検
圧計を用い炭酸ガスの発生の停止で酵素反応の完了を確
認した。次いでこれに市販ペプシン（Ｃｕｄａｈｙ、１
／１００００　ＵＳＰ、可溶性ペプシン）１０ｇを２０
％エタノール１０ｍｌに溶解し、１０Ｍ硫酸でｐＨを５
．０に調整、５℃に２０時間放置後、これをＦｉｌｔｅ
ｒ−ｃｅｌｇを加えてろ過したものを加えた。この時ｐ
Ｈは６．０であった。反応は３０℃で、適当な間隔をあ
いてその０．５ｍｌずつとり出してＣｏｎｗａｙ装置の
外部に入れる。

炭酸カリウム液１ｍｌを装置の中に入れておき、両者を
混合して揮発するアモンニアの量を滴定法によって求め
より決めた。８時間後に反応は完了した。反応完了後、
常法によりろ過、ろ液は捨てる。得られたフィルターケ
ーキ（食物繊維）を水でくり返し洗滌し、生乾きの食物
繊維５ｇを得た。これを乾燥し純繰物繊維４．０ｇを得
た。成分を第３表の如くであった。

第　３　表 食物繊維の成分 これから紙を製造するには、ねりとして山いも０．１ｇ
を上述の食物繊維に加え、水３００ｍｌと共に常法によ
り漉いた、８０℃で加熱乾燥後、これは無味無臭で、水
または温水を加えることにより完全に溶解した。この可
食紙のおから紙は即席ラーメンの薬味を入れる紙や電子
レンジにかける食品包装材料に使用でき、加水で溶ける
ので破らずにそのまま使用でき栄養価がないのでダイエ
ット食品材料としても意義が大きい。

実施例２ 酒粕２００ｇ（成分は表１の通り）を水５００ｍｌにけ
んだくし、これにＦＩＢミセリウムから得られるリパー
ゼ製品を１００ｍｌの蒸留水に浮遊し、Ｋｎａｐｐ−Ｍ
ａｒｃｈブレンダーで１分間かきまぜ１５分間室温放置
、２０００ｒｐｍ３０分間遠心した上澄み液を加える。

Ｍｉｃｈａｅｌｉｓの緩衝液（酒石酒ナトリウム）を用
いてｐＨを６．５にする。３７℃で４時間振しうする。

反応の進行は０．０５Ｎアルコール性セイカリ溶液で滴
定した。次いで市販のパパイン製剤を水に溶かし数時間
硫化水素を通気し、アルコールを加えてパパインを沈で
んさせる。

■■■■■■パインを１ｇ当り水１００ｍｌに加え、ク
エン酸緩衝液（ｐＨ６）で調整したものを上記の溶液に
加える。これを３９℃で放置した。反応液から０．２ｍ
ｌずつとり出し、アルコール滴定よりアンモニアの遊離
量を測定した。

７時間で反応は終了した。これをろ過しろ液を捨てフィ
ルターケーキ１０ｇを得た。これをさらに乾燥し食物繊
維５．０ｇの淡黄色生成物を得た。これをそのままプレ
ス（１０Ｋｇ／ｃｍ２）して２０ｃｍ２の可食板を得た
。これは焼肉の台紙、焼いもの包装紙、クッキーの台紙
として利用され、そのまま食べられる便利さで産業上利
用価値は大きい。この可食板の成分は第３表の如くであ
った。さらにこれを１０Ｋｇ／ｃｍ２でプレスして５０
ｃｍ２の可食模を得た。これは半透明の淡黄色で医薬品
のカプセルに応用できる。

実施例３ 野菜の調理くず（キャベツ、ニンジン、レタス、ジャガ
イモ、大豆、トウモロコシなどの混合物）２００ｇを水
５００ｍｌに加え、これに動物臓器１００ｇを２００ｍ
ｌの水とガラスホモジナイザーですりつぶしたホモジネ
ートを１５００ｒｐｍで遠心分離したものの上澄液１０
０ｍｌを加える。これにリン酸緩衝液でｐＨ６．５とし
て３７℃で放置した。酵素反応はＫｌｅｔｔ光電比色計
（Ｎｏ．５４０ｍμフィルター使用）を用いて測定した
。７時間で反応は完了した。これに０．１Ｍ　Ｓ■ｒｅ
ｎｓｅｎリン酸緩衝液（ｐＨ６．５）５０ｍｌを加え、
さらに市販リプリシンが０．１Ｍになるように加えた。

温度を３５℃に保ち０．２ｍｌずつとり出しＣｏｎｗａ
ｙの装置を使ってアンモニアの量を滴定法で測定した。

７時間後アンモニアの発生は止み、溶液をろ過しよく水
洗し生乾きの食物繊維３ｇを得た。これを加熱（８０℃
）乾燥し生成物２．０ｇの淡黄色生成物を得た。

利用方法としては実施例１、実施例２のほかに観用植物
の代用土壌剤として利用できる。木材から得られるパル
プは長期間にフェノール系物質を放出して植物に有害で
あるが、本食物繊維は元来が野菜や穀物であるのでその
心配はない。高級植物の室内用代用土壌としての用途は
広い。また本食物繊維は水分の調節機能があるので果物
や生花の鮮度を保つ包装材として利用できる。さらに室
内の壁紙に利用すれば部屋の湿度を調節する機能をはた
すことができ産業上応用面は広い。この食物繊維の成分
は第３表の如くであった。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）植物性食品の加工廃棄物を蛋 白質分解酵素及び脂質分解酵素 を用いる加水分解によって植物繊 維をとり出す方法において、最適 作用値ｐＨ３〜６を有するプロ ティナーゼ及びリパーゼを使用し、 この酵素反応を使用した酵素に 最適のｐＨ範囲内でｂｕｆｆｅｒとして、 乳酸−乳酸ナトリウムまたは第一リン 酸カリウム−第二リン酸カリウムの存在 下で行うことを特徴とする植物 性食品の加工廃棄物から植物繊 維をとり出し、これを既存の方 法で溶解紙にする方法。
2. （２）植物性食品の加工廃棄物が、 おから、酒粕、米ぬか、茶のだ しがら、野菜調理くず及び類似 のものを使用する特許請求の範 囲第１項記載の方法。
3. （３）ｂｕｆｆｅｒとしてＳ■ｒｅｎｓｅｎの緩衝液、
   Ｍｉｃｈａｅｌｉｓの緩衝液、ｃｌａｒｋ−Ｌｕｂｓの
   緩衝液、Ａｌｔｉｎｓ−Ｐａｎｔｉｎの緩衝液、Ｐａｌ
   ｉ−ｔｚｓｃｈの緩衝液、Ｋｏｌｔｈｏｆｆの緩衝液、
   Ｍｃｌｌｖａｉｎｅの緩衝液、Ｍｅｎｚｅｌの緩衝液、
   Ｗａｌｐａｌｅの緩衝液、Ｈａｓｔｉｎｇ−Ｓｅｎｄｒ
   ｏｙの緩衝液、その他類似の緩衝液 を用いる特許請求の範囲第１か ら第２項記載の方法。
4. （４）酵素反応をリパーゼとして濃 度０．０１〜０．０５モル／ｌ、プロテナーゼとして濃
   度０．１〜０．０１モル／ｌで行う特許請求の範囲第１
   項から第 ３項記載の方法。
5. （５）プロテナーゼとして酵素自体 のアミノ酸残基以外に特定の活 性基をもたず、酵素作用を発揮 するために特定の試剤を必要と しないペプシン、トリプシン、 キモトリプシン及び類似のプロ テナーゼを使用する特許請求範 囲第１項から第４項までのいず れか１項記載の方法。
6. （６）プロテナーゼとして、シアン 化水素酸塩、アスコルビン酸、 システイン、グルタチオン、及 びそのような還元剤によって活 性化されるパパイン、フィシン、 カテプシン類及び類似のプロテ ナーゼを使用する特許請求範囲 第１項から第４項までのいずれ か１項記載の方法。
7. （７）リパーゼとして最適ｐＨが４〜６ であるｓｐｅｒｍａｔｏｌｉｐａｓｅを代表とするヒマ
   シリパーゼ、各種カビ、 イースト、細菌から抽出したも の、各種液体、臓器から抽出し た酵素を使用する特許請求範囲 第１項から第６項までのいずれ か１項記載の方法。