JPH04103669A - 紫サツマイモ色素の製法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は耐光性、耐熱性などに優れた安定な紫サツマイ
モ色素の製法に関する。

更に詳しくは、本発明は紫サツマイモ中に存在するポリ
フェノールオキシダーゼなどの酸化酵素の活動を抑えた
条件下で、粉砕、抽出、吸着、濃縮などの処理を行うこ
とにより、収率および色調の純度に優れた紫サツマイモ
色素を製造する方法に関する。

（従来の技術） 族カブ、シソ、赤キャベツなどの野菜類、イチゴ、ブド
ウなどの果実類あるいは紫サツマイモ類などから得られ
る赤色乃至赤紫色の天然色素は、アントシアニン系色素
に属しており、例えば飲食品、香粧品、保健・医薬品な
どの分野で利用され、特に飲食品の着色に広く用いられ
ている。

上述の原料から得られるアンドシアニン系色素のうち、
紫サツマイモ類から得られる紫サツマイモ色素は、他の
原料から得られる色素にくらべ光あるいは熱に安定であ
ることから、最近、注目を浴びている色素の一つである
。

この紫サツマイモ色素の製法に関して、いくつかの提案
があるが、例えば、生あるいは蒸煮した紫サツマイモを
酸または酵素で加水分解した後、水あるいはアルコール
で抽出し、抽出物を吸着、濃縮などの処理を行うことに
より、紫サツマイモ色素を製造する方法［ブラジル特許
第８３０２３４２号公報（１９８４年）］、］特開昭６
２−２９７３６３号公あるいは特開昭６２−２９７３６
４号公報などが提案されている。

（発明が解決するための課題） しかしながら、上記の従来提案の製造方法においては、
色素の抽出効率が必ずしも満足できるものではなく、ま
た蒸煮によりイモの澱粉が糊状になり、抽出などの操作
が煩雑になるなどの問題点があった。更に上記提案で得
られる色素は、その製造工程中室温付近で原料イモを切
断しているため、酸化酵素の影響を受は褐変、褪色など
のトラブルを起こし、色調ならびに鮮明性の点でも満足
できるもではなかった。

そこで本発明者らは、紫サツマイモの澱粉を糊化させず
、且つ酸化酵素の影響を受けない程度の低温条件下で粉
砕すれば、上記課題を一挙に解決できるとの予測に基づ
いて鋭意研究を行ってきた。

その結果、１０℃以下の温度で粉砕した紫サツマイモの
粉砕物を酸性条件下に水および／またはアルコールで抽
出し、紫サツマイモ色素か製造することにより、上記の
課題を一挙に解決できることを見い出し本発明を完成し
た。

従って本発明の目的は、紫ザッマイモ中に存在するポリ
フェノールオキシダーゼなどの酸化酵素の影響を受けな
い条件下で紫サツマイモを粉砕することにより、収率お
よび色調の純度に優れ、且つ耐光性、耐熱性にも優れた
紫サツマイモ色素を製造することのできる方法を提供す
るにある。

（課題を解決するための手段） 本発明にれば、１０℃以下の温度で粉砕した紫サツマイ
モの粉砕物を酸性条件下に水および／またはアルコール
で抽出することにより、紫サツマイモ色素を容易に製造
することができる。

本発明で原料として用いる紫サツマイモの種類としては
、例えばブラジル原産紫サツマイモ（Ｉｐｏｍｏｅａ　
ｂａｔａｔａｓ、Ｌａｍ、、Ｃｏｎｖｏｌｖｌａｃｅａ
ｅ）　、山川紫、種子島在来、穎娃紫、喜入紫、ナカム
ラサキ、ベルベット、Ｙｅｎ２１７、Ｙｐｎ５０３、マ
ークハムなどを例示することができる。

また、上記の他に山川紫サツマイモを品種改良しテアン
トシアニン色素含量を高めた新品種のサツマイモを原料
とすることもできる。これら新品種のうち、例えば山川
紫サツマイモを母親とし、ベニアズマ、クリコガネ、頴
娃紫などのサツマイモを父親として交配（山川紫×ベニ
アズマ、山川紫×クリコガネ、山川紫Ｘ穎娃紫）して得
られる新品種のサツマイモはアントシアニン系色素含量
が高く、原料として特に好ましい。その色素含量は例え
ば、従来型の山川紫にくらべて、約３〜約４゜７倍であ
ることが報告されている（いも類振興情報第２４号：平
成２年７月１５日発行）。

これら新品種の交配採取は、例えば台本のキダチアサガ
オを１２〜１月に播種・養成し、木葉が１５葉はどにな
る２〜３月に甘薯を高接ぎする。

接木後、４０日頃から甘薯は開花しはじめ、４〜６月に
温室内で人為的に交配を行う。交配後、結さくしたら採
種した種子を播き、成長した苗を押面し栽培して、新品
種のサツマイモを収穫することができる（九州農業試験
場作物第二部作物第１研究室作成の「研究室のしこと」
参照）。

上述の各種の紫サツマイモは、例えば沖縄、南九州地方
、千葉、茨城などの関東地方で栽培されており容易に入
手することができる。

該紫サツマイモの粉砕は、ハンマークラッシャ、ハンマ
ーミル、クライオミルなど通常の粉砕機を用いて行うこ
とができるが、粉砕に伴う発熱による変質、酸化を防止
すると同時に酸化酵素の活性を抑制するために、１０℃
以下で行うことが重要である。また所望により、１０℃
をこえない温度範囲で抽出溶媒中でも粉砕することがで
きる。

粉砕中の品温か１０℃を超えると酸化酵素の作用により
、アンドシアニン色素が変色、褪色および褐変し、色素
収率を低下させるので好ましくない。従って、より低温
で行うのが好ましいが、射的には凍結粉砕を採用するこ
とにより、上記のトラブルを回避することができる。凍
結粉砕は既知の方法で行うことができ、例えば液体窒素
などを利用した急速凍結または通常の緩慢凍結によって
、約り℃〜約−１００℃、好ましくは約−２０℃以下に
冷却した紫サツマイモを、例えばクライオミルなどを用
いて粉砕する。

粉砕の程度は特に限定されないが、例えば約５〜約２０
ｍｍのスクリーンを通過する程度になるまで粉砕する。

また、凍結することにより、紫サツマイモの細胞は凍結
破壊される。これにより抽出処理中に紫サツマイモは微
粉砕状に破壊され、色素の抽出率が飛躍的に向上し、例
えばセルラーゼまたはアミラーゼなどによる煩雑な酵素
処理工程を省略しても従来法に比し、抽出率を向上させ
ることができる。

次に、上述の粉砕物を酸性条件下に溶媒で抽出する。

抽出で使用する溶媒としては、例えば水およびメチルア
ルコール、エチルアルコールなどの低級アルコール類お
よびこれらの任意の混和物などを例示できる。また、こ
れら溶媒の使用量は適宜に選択することができ、原料の
粉砕物に基づいて例えば約２〜約５重量倍のごとき使用
量を示すことができる。

上述の粉砕物を酸性にするには、あらかじめ酸性溶媒を
調製しておき、この中に粉砕物を投入、混合して行われ
る。酸性溶媒のｐＨは、例えば約２〜３のごとき範囲が
好適である。

用いられる酸としては、例えばクエン酸、酒石酸、リン
ゴ酸、ギ酸、酢酸などの有機酸あるいは塩酸、硫酸、リ
ン酸などの無機酸を挙げることができる。

酸性条件下では酵素の働きは抑制されているため、該条
件下での抽出温度には特に制限はなく通常、例えば約り
０℃〜約６０℃程度の範囲で実施できる。

抽出の好ましい一態様を例示すれば、例えば粉砕物１重
量部に対して、酸性溶媒約３重量部を混合し、約４０℃
で約２時間静置もしくは撹拌抽出する。この際、セルラ
ーゼ、アミラーゼ、ペクチナーゼなどの酵素を添加する
ことにより、抽出液の粘度が低下し、その後の操作を容
易にすると同時に色素の抽出率も向上するので一層好ま
しい結果が得られる。酵素の添加量としては、例えば粉
砕物１重量部に対して、約０．Ｏ１〜約０．５重量％添
加し、添加倹約４０℃で約２時間程度、静置あるいは撹
拌しながら紫サツマイモ色素を抽出する。

上述の抽出操作後、例えば濾過、遠心分離など任意の同
一液分離手段を利用して、不溶性固形分を分離除去する
ことにより紫サツマイモ色素抽出液を得ることができる
。

本発明においては上記抽出液を殺菌あるいは酸化酵素を
失活させる目的で加熱処理するのが好ましく、例えばプ
レート殺菌あるいはバッチ殺菌などの任意の加熱手段を
用いて、約り０℃〜約９５°Ｃの温度範囲で約３０秒〜
約０．５時間程度行えば十分である。この加熱処理によ
り、以後の操作における色素の褐変、褪色などのトラブ
ルを防止することもできる。

上述のようにして製造できる紫サツマイモ色素抽出液は
、そのまま飲食品などの着色料として使用することもで
きるが、通常例えば、該抽出液をスチレン−ジビニルベ
ンゼン系樹脂またはメタアクリル酸エステル系樹脂と接
触処理し、紫サツマイモ色素を該樹脂に吸着させた後、
アルコールで溶出して得られる溶出液を濃縮する方法が
採用され、これによって、収率および色調の純度に優れ
た紫サツマイモ色素が得られる。

本発明に使用するスチレン−ジビニルベンゼン系樹脂と
しては、例えば比表面積３００〜７００ｍ”／ｇ程度の
樹脂を挙げることができる。この条件に該当する多孔性
重合樹脂は市販されており、例えばＨＰ樹脂（三菱化成
製）、ＳＰ樹脂（三菱化成製）、ＸＡＤ−２およびＸＡ
Ｄ−４（０−Ａ＆ハス社製）などがある。またメタアク
リル酸エステル系樹脂としては、例えばＸＡＤ−７およ
びＸＡＤ−８（ローム＆ハス社製）などがある。更に該
樹脂から色素を溶出させる溶媒としては、例エバメチル
アルコール、エチルアルコール、イソプロパツールなど
のアルコール類、その他アセトンなどケトン類の有機溶
媒、更にこれらの有機溶媒と水３０重量％以上との混合
溶媒を例示することができる。

本発明における紫サツマイモ色素を樹脂に吸着させる吸
着処理手段としては、パッチ方式、カラム方式が、通常
好ましく採用される。

例えば、バッチ方式では上記で得られた加熱処理液を適
当な容器に入れ、上述の樹脂を加えて静置もしくは撹拌
して接触せしめることにより、加熱処理液中の色、素を
該樹脂に選択的に吸着させることができる。吸着後の樹
脂は、例えば濾過などの手段を用いて濾液分離を行い、
樹脂を取り出す。

この樹脂を上述のアルコールと接触させて、樹脂に吸着
されていた色素を溶出させることにより、容易に紫サツ
マイモ色素を採取することができる。

またカラム方式では、該樹脂をカラムに充填し、該カラ
ム上部より前記加熱処理液を、例えばＳｖ約０．５〜５
で通過させることにより、加熱処理液中に含まれる紫ザ
ツマイモ色素を選択的に樹脂に吸着させる。次いで、溶
出溶媒として、例えばエチルアルコールをカラムの上部
より、例えばＳＶＶＯ２５〜５で連続的に流し、樹脂に
吸着されている紫サツマイモ色素を溶出させることによ
って、該カラム下部から流出する溶出液を容易に採取で
きる。

溶出処理後、例えば約２０〜約９０℃の温度で溶出液か
ら溶出溶媒を大気圧乃至減圧条件下に留去することによ
り、約２００〜約２０００の色価を有する紫サツマイモ
色素の濃縮液を得ることができる。

上述のようにして得られた本発明の紫サツマイモ色素は
、天然の赤色乃至赤紫色色素として優れた色調、安定性
を有し、そのままの形で、あるいは乳化、粉末化した形
態で広い分野において利用可能である。例えば、飲食物
・嗜好品類、餌飼料類、保健・医薬品類、香粧品類など
の利用分野において有用である。

例えハ、トロラフ、キャンデイ−、チョコレート、アイ
スクリーム、シャーベット、ゼリー、乳飲料、餡、畜肉
加工食品、焼肉たれ、漬物などのごとき飲食品・嗜好品
類への天然着色料；例えば、錠剤、液状経口薬、粉末状
の経口薬、湿布薬などのごとき保健・医薬品類への天然
着色料；あるいは例えば、石鹸、洗剤、シャンプーの着
色のごとき香粧品類への天然着色料などとして有用であ
る。

以下、実施例により、本発明の製造の数態様について更
に詳しく説明する。

（実施例） 実施例１ 生の紫サツマイモ（山川紫）１ｋｇを一２０℃に保存し
て凍結した後、凍結粉砕機で１〜２ｍｍ程度の大きさに
粉砕した。次いで粉砕物の温度を０℃以下に保った状態
で、２％クエン酸水溶液３　ｋｇ中に投入する。混合後
、セルラーゼＩｇを添加し、撹拌しながら約４０℃で２
時間紫サツマイモ色素を抽出する。抽出後濾過して不溶
性固形物を除き、紫サツマイモ色素含有抽出液３．ｆ３
ｋｇを得た。この抽出液を約９３°Ｃの温度で９０秒間
殺菌した後、スチレン−ジビニルベンゼン系多孔性重合
樹脂５Ｐ−２０７（三菱化成製）５０ｍＱを充填したカ
ラム中を５Ｖ＝１で通液させて、紫サツマイモ色素を吸
着させる。次にクエン酸を１％含む５０重量％のエタノ
ール水溶液１３０ｇを用いて５ｖ−１で溶出させ、紫サ
ツマイモ色素溶出液を得た。

得られた溶出液を３０ｍｍＨｇの減圧下に５０℃でエタ
ノールを蒸留除去して紫サツマイモ色素３９ｇ（紫サツ
マイモ１ｇから取れる色素の色価は３１．２）を得た。

尚、色価は紫サツマイモ色素をｐＨ２，７の緩衝液で希
釈し、分光光度計により１ｃｍのセルを用いＯＤ＆３゜
１．を測定した後、希釈倍率を掛けて算出した。

実施例２ 山川紫とベニアズマ（白皮）を交配して、品種改良した
紫サツマイモ１００ｇを一２０℃で凍結した後、２％ク
エン酸水溶液５００ｇ中でミキサー粉砕した。

次いで４０℃で２時間、紫サツマイモ色素を撹拌抽出し
た。冷却後濾過し、抽出液５４５ｇを得た。抽出液を８
５℃ｌＯ分間殺菌した後、５Ｐ２０７をｌｏｍＱ充填し
たカラムに５Ｖ−２で通液して、色素を吸着させる。次
にクエン酸１％を含む６０％（Ｗ／Ｗ）エタノール水溶
液３０ｇを用いて色素を溶出させる。得られた色素溶出
液を減圧下でロータリーエバポレーターにて濃縮して、
紫サツマイモ色素９．０ｇ（紫サツマイモＩｇから取れ
る色素の色価は８２．８）を得た。

実施例３〜４ 実施例１の原料イモである山川紫を種子島在来（実施例
３）および種子島在来と山川紫を交配させた改良品種（
実施例４）に代えた以外は、実施例１と同様にして紫サ
ツマイモ色素を得た。得られた色素の色価を測定したと
ころ、種子島在来１ｇから取れる色素の色価は２４．３
であり、改良品種は８７，７であった。

比較例 実施例１〜４で用いた原料イモである山川紫、種子島在
来、改良品種■（山川紫×ベニアズマ白皮）、改良品種
■（種子島在来×山用紫）を２０℃の温度で粉砕処理し
た以外は実施例１と同様にして色素を抽出した。その結
果を表−１に示す。

本発明と比較のため、実施例１〜４で得られた色素の色
価を掲載する。

この表−１から、酸化酵素の活動が抑制される低温度で
原料イモを粉砕することによる効果が確認できる。

表−１ （発明の効果） 本発明によれば、紫サツマイモ中に存在するポリフェノ
ールオキシダーゼなどの酸化酵素の活性を抑えるに充分
な低温条件下で紫サツマイモを粉砕し、該粉砕物を酸性
条件下に水またはアルコールで抽出することにより、収
率および色調の純度に優れ、且つ耐光性、耐熱性および
色調にも優れた紫サツマイモ色素を得ることができる。

特許出願人　　長谷川香料株式会社 代理人　　　　弁理士　小林正明 手続補正書 平成２年り０月／文日 特願平筒２−２２２２１５号 ２、発明の名称 紫サツマイモ色素の製法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 氏　名　長谷川香料株式会社 ４、代理人　〒１６９ １、　本願明細書第１６頁表−１の左欄８行および９行
記載の「改良品種■８６２７７−１．を「改良品種０８
６２７７−１０゜とそれぞれ訂正する。

以上 ６、補正の対象

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１０℃以下の温度で粉砕した紫サツマイモの粉砕
   物を酸性条件下に水および／またはアルコールで抽出す
   ることを特徴とする紫サツマイモ色素の製法。
2. （２）粉砕物が凍結粉砕物である請求項（１）記載の紫
   サツマイモ色素の製法。