JPH0495066A

JPH0495066A - カロチンの製造法

Info

Publication number: JPH0495066A
Application number: JP2209110A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Yamaguchi; 山口　経一; Katsutoshi Matsuyama; 松山　勝利
Original assignee: NITTO BAION KK
Current assignee: NITTO BAION KK
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1990-08-09
Publication date: 1992-03-27
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JP2869442B2

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］本発明は例えばニンジン等に含まれるカロチンを有機溶
媒を用いて抽出製造する方法及びカロチン含有飲食品に
関するものである。

［従来の技術］カロチンは植物に広く含有されている脂溶性の橙黄色の
色素で、体内で分解し、ビタミンＡ作用を有するもので
あり、食品の栄養強化の目的に用いられたり、天然色素
として食品に添加されている。

従来より、カロチン含有植物を破砕して有機溶媒でカロ
チンを抽出し、該抽出液から前記有機溶媒を蒸発させて
天然色素のカロチンを製造する方法は、種々行われてい
る。

また、溶媒として低級アルコールを加えてアルコーリシ
ス化することによって脂肪酸低級アルコールエステルを
生成させ、減圧蒸留してカロチンを得る方法（特開昭５
１−１４７５３２号）や、このアルコーリシス化した溶
媒に脂肪酸低級アルキルエステルを主成分とする油層に
親水性溶剤及び水を加えて、疎水性の強いカロチンを析
出分離する方法（特開昭６１−１１５０６２号）等が現
在提案されている。これらアルコーリシス化により、カ
ロチンを製造する方法では、カロチンを含有する植物油
脂をアルコーリシスすることにより親水性のエステルに
化学変化させて蒸留したり、或いは、カロチン濃縮層と
親木層との液−液分離で取り除くことにあり、言わば化
学的な処理により余計な脂肪をエステル化して取り除く
方法である。

また、カロチン含有植物には、多くの植物と同様に、農
薬（殺虫剤・殺菌剤・除草剤等）等の種々の薬剤か付着
及び含有しており、カロチンの抽出−濃縮の際、一部の
農薬も同時に濃縮されることが問題となっている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、天然色素として、カロチンを製造するに
は、製造コストが高く、また製品に処理薬剤が残留する
可能性の高い化学的な処理を行わず、操作が簡便な物理
的な処理で行うことが望ましい。

また、天然カロチンを製造する際には、植物に付着・含
有された農薬等の薬剤をカロチンから除去することが問
題となっていた。

本発明者らは鋭意努力の結果、非常に簡便であり、操作
も単純であり、余計な物質を加える必要もなく、濃縮コ
ストが安価である方法を検討した結果、本発明に至った
。

［課題を解決するための手段コ本請求項１に記載の発明に係るカロチン製造法では、カ
ロチン含有植物を破砕して有機溶媒でカロチンを抽出し
、該抽出液から前記有機溶媒を蒸発させてカロチンを製
造する方法、において、前記カロチン含有植物の破砕物
に水を加えて懸濁する加水工程と、該加水された懸濁物を６０〜７０℃に加熱して懸濁粒を
凝集させる加熱凝集工程と、該加熱凝集工程後に濾過脱水を行い前記カロチン含有植
物中の水溶性成分を分離する脱水工程とを備えたもので
ある。

本請求項２に記載の発明に係るカロチン製造法では、カ
ロチン含有植物を破砕して有機溶媒でカロチンを抽出し
、該抽出液から前記有機溶媒を蒸発させてカロチンを製
造する方法において、前記抽出液から前記有機溶媒を蒸
発濃縮した後、該濃縮液を冷却放置してカロチン結晶を
析出させる晶析工程を備えたものである。

本請求項３に記載の発明に係るカロチン製造法では、前
記請求項２に記載のカロチン製造法において、前記析出されたカロチン結晶を濾別して、食用油に溶解
して高濃度カロチン油脂とするものである。

本請求項４に記載の発明に係るカロチン含有飲食品では
、前記請求項ｌ〜３の何れかに記載のカロチン製造方法
によって得られたカロチンを含有したものである。

［作用］本発明においては、カロチン含有植物を破砕して有機溶
媒でカロチンを抽出する前に、カロチン含有植物の破砕
物に水を加えて懸濁する加水工程と、該加水された懸濁
物を６０〜７０ｔに加熱して懸濁粒を凝集させる加熱凝
集工程と、加熱凝集工程後に濾過脱水を行い前記カロチ
ン含有植物中の水溶性成分を分離する脱水工程とを備え
たものであるため、脱水工程後のケーキには、水溶成分
がほとんどなく、後続の有機溶媒によるカロチンの抽出
時に抽出効率を下げる原因となる水溶性成分（ｗＪ、有
機酸等）がないため、抽出効率が向上することとなる。

詳しくは、細かに破砕されたカロチン含有植物に加水し
て懸濁するため、破砕物中に含有されている水溶性成分
（糖、有機酸等）が懸濁液中に溶出する。更に加熱凝集
工程では、破砕物からの水溶性成分の溶出を容易にする
ために、また植物中のタンパク質等の熱変性により、細
かに破砕された破砕物の懸濁粒を互いに凝集し、後続の
脱水工程でのカロチンの漏洩を防止するために行われる
。

後述する実施例での操作手順は、ニンジン破砕汁に１〜
３倍重量の水を加えた後、６０〜７０℃で３０〜６０分
間穏やかに攪拌して、前記加水工程と加熱凝集工程を行
っている。この際に、ケイソウ上等の特別な凝集剤は一
切使用しなくても充分に凝集か行うことができる。脱水
工程では懸濁粒同士は互いに凝集されているため、濾布
による圧搾濾過でもカロチン漏洩は非常に少ない。また
、含有植物に付着した農薬等の薬剤も殆とこの特産て懸
濁液中に溶出されて、排出される。

尚、加水量は必要に応して増減してもよく、また、これ
らの工程を１度だけでなく、必要に広して２度以上行っ
てもよい。

更に、加熱凝集温度及び時間も使用含有植物の種類、加
水量等の必要に応じて最適な条件を変更可能である。

次の本発明では、カロチン含有植物を破砕して有機溶媒
でカロチンを抽出し、該抽出液から前記有機溶媒を蒸発
濃縮した後、該濃縮液を冷却放置してカロチン結晶を析
出させる晶析工程を備えたものであるため、濾布による
濾別でも、純度が５０〜９０％の粗結晶を容易に得るこ
とができる。

後述する実施例での操作手順では、減圧蒸留で、濃縮率
は数倍〜士数倍に濃縮している。また、冷却温度は４〜
５℃（冷蔵温度）或いは一２０℃（冷凍温度）、冷却時
間は十数時間である。

尚、濃縮率は必要に応じて増減可能であり、冷却温度も
結晶を良好に析出させる温度であれば、別に限定はしな
い。また、結晶成長を促すために、必要に応じて、徐々
に冷却温度を低下させてもよい。

更に別の発明では、前記晶析工程で析出されたカロチン
粗結晶を濾別して、食用油に溶解して高濃度カロチン油
脂とするものである。晶析工程で析出された結晶は粗結
晶であり、粘性が非常に高く扱いづらいため、市販の食
用油に懸濁し、粘性の低い３０％懸濁油とした。

ここでいう食用油とは、大豆油や菜種油のような市販の
植物油で充分である。

カロチン含有植物例えばニンジンにも植物油が新鮮重量
の０．２％程度含有されているので、晶析工程で析出さ
れた結晶を濾別した濾液を留去するとカロチンとニンジ
ン油脂との混合物（低濃度カロチン油脂）が得られる。

この場合、混合物中のカロチン含有率は通常数％程度で
ある。油性食品用の着色料としてはこの濃度でも充分で
あるが、例えば清涼飲料用の乳液等の原料としては薄す
ぎる。

尚、本発明に使用される抽出溶媒は、カロチンを溶解す
ることかできれば、どのような有機溶媒でも使用可能で
あり、例えば、石油エーテル、アセトン、ヘキサン等が
使用可能である。しかし、食品衛生法の規制上、ヘキサ
ンを利用することが好ましい。

また、前述の製造法で得られたカロチンは、ニンジン等
のカロチン含有植物から化学的な処理を行わず、操作が
簡便な物理的な処理で行なって得た天然抽出カロチンで
あり、農薬等の薬剤が除去されたものであるため、広く
食品添加物として着色料やビタミン強化剤として使用す
ることができる。

［実施例コ（１）製造第１図は本発明によるカロチン製造法の一実施例の概略
を示す工程図である。

木実施例では含有植物としてニンジンを使用した。

図に示す通り、ニンジン１　ｋｇを水洗いし、コロイド
ミルで破砕して破砕物を得た。

この破砕物に、３ρの水を加え、攪拌機て緩やかに攪拌
しながら、加熱し、６５℃で３０分間静かに攪拌した。

このように細かに破砕されたカロチン含有植物に加水し
て懸濁するため、破砕物中に含有されている水溶性成分
（糖、有機酸等）が懸濁液中に溶出する。

これを木絽布の濾布にあけ、手絞りにより圧搾濾過して
、脱水した。加熱処理は植物中のタンパク質等の熱変性
により、細かに破砕された破砕物の懸濁粒を互いに凝集
し、後続の脱水工程でのカロチンの漏洩を防止するため
に行われる。脱水工程後のケーキには、後続の有機溶媒
によるカロチンの抽出時に抽出効率を下げる原因となる
水溶性成分（′Ｗ！、有機酸等）がないため、抽出効率
が向上することとなる。

脱水により得られたケーキは乾燥機（減圧下、温度は７
０℃、乾燥時間は十数時間）で乾燥し、粉砕機により細
かに粉砕して（粒径は０５〜１．０ｍｍで揃えた）ケー
キ粉末を得た。

得られた粉末を７００ＪＺのヘキサンに懸濁し、室温で
、約１０時間放置して抽出した。その後、懸濁した粉末
を吸引濾過によって濾別し、カロチン抽出１夜を得た。

得られた抽出液中のヘキサンを、減圧蒸留により、蒸発
させ１０倍濃縮液とした。尚、減圧はアスピレータによ
り行い、温浴温度は４０℃に設定した。

濃縮液を一２０℃の冷凍庫に放置して冷却し、−昼夜放
置した。

放置後、析出したカロチン結晶を濾紙によって濾別して
、濾液とカロチン粗結晶とを得た。濾布による濾別でも
、純度が５０〜６０％の粗結晶を容易に得ることができ
た。尚、前述の濃縮率は必要に応じて増減可能であり、
冷却温度も結晶を良好に析出させる温度であれば、別に
限定はしない。また、結晶成長を促すために、必要に応
して、徐々に冷却温度を低下させてもよい。

カロチン含有植物例えばニンジンにも植物油が新鮮重量
の０２％程度含有されているので、濾液を留去するとカ
ロチンとニンジン油脂との混合物（低濃度カロチン油脂
）が得られた。この場合、混合物中のカロチン含有率は
通算数％程度である。着色料としてはこの濃度でも充分
であるが、例えば清涼飲料用の乳液等の原料としては薄
すぎる。尚、必要に応じて濾液は留去せずに、前述のケ
ーキ粉末を抽出するヘキサンに混合されてもよい。

また、得られたカロチン粗結晶は、完全にヘキサンを蒸
発後、食用油に溶解されて高濃度カロチン油脂が得られ
た。得られた結晶は粗結晶であり、ニンジン油脂が一部
混入しているため粘性が非常に高く扱いづらいので、市
販の食料油に懸濁し、粘性の低い３０％懸濁油として用
いる。

（２）加水工程後の加熱凝集工程の効果前記加水工程後
の加熱凝集工程の効果を調へた。

前記実施例（Ａ）と、水は添加するが加熱凝集工程を行
わない場合（Ｂ）とで、同一の脱水濾布を使用した際の
カロチンの回収率の比較結果を第１表に示す。

Ａではエキス側にカロチンは殆どリークしないことが、
判明した。一方、Ｂの加熱凝集工程を行わない場合には
、約３割がリークすることが判明した。以上のことより
加熱凝集工程が脱水時の分離操作に有効であることが判
る。

ニンジン粉末からの最終的なカロチン抽出効率もＢ法よ
りＡ法の方が高いことが判る。これは、破砕汁に水を添
加した上、加熱しているので水溶性成分が溶出し、後続
の抽出工程でヘキサンによるカロチンの抽出時に水溶性
成分（糖、有機酸等）か抽出を妨げることがなくなった
ため、抽出効率が向上することが判明した。

漏洩率が低く、且つ粉末からの抽出効率か高い結果、全
カロチンに対する回収率はＡではＢの約２倍となり、９
０％を越えることが判明した。

尚、カロチンは、ＨＰＬＣによりクロマトグラムの面積
から定量した。標準物質としてシグマ社のニンジン抽出
アルファ及びベータ・カロチンを用いて検量線を作成し
た。

全カロチン量は、試験に用いたニンジンの一部にアセト
ンを加えてブレンダーで破砕し、吸引濾過して得られた
ケーキに再びアセトンを加えてブレンダーで破砕するこ
とを繰り返し、ニンジンが白くなるまで抽出する。得ら
れたアセトン抽出液から分取した液を分液ロートにより
ヘキサンで再抽出し、この検液を前述のＨＰＬＣで定量
した。

カロチン漏洩率は、脱水時に得られたエキスを一定量分
取して分液ロートに入れ、アセトンとヘキサンを加えて
振盪し、下層（エキス層）から色が抜けるまでアセトン
とヘキサンでの洗浄を繰り返した。次いて、抽出液を蒸
留水で数回洗浄してアセトンを洗い出した後、ヘキサン
抽出液を前述のＨＰＬＣて定量した。エキスのカロチン
含量とエキスの全体積からカロチン漏洩量が判るので、
全カロチン量に対する漏洩率が計算できる。

カロチン回収量の比率は、生ニンジン中に含有されてい
た全カロチンがニンジン粉末からのヘキサン抽出でとれ
たけ回収できたかを示す。実測値てはなく、下式による
計算で求めた。

（３１！別後のカロチン粗結晶ニンジンを破砕してヘキサンでカロチンを柚比し、この
抽出液からヘキサンを蒸発させて濃縮した後、この濃縮
液を冷却放置してカロチン結晶を析出させる晶析工程後
のカロチン粗結晶を種々の濾布で濾別した。

この場合、冷却温度は一２０℃（玲凍庫温度）で１８時
間冷却放置したものを使用した。濾材Ａ〜Ｃは通気性２
〜１０■ｌのテフロン製濾布であり、濾材りは３３０メ
ツシユのステンレス製網である。この４種類について濾
別試験を行った。

結果を次の第２表に示す。

尚、カロチンの分光光度計による分析結果が液体クロマ
トグラフィによる分析結果より４〜６％程度高く出てい
るのは、分光光度計で定量する際に他のカロチノイドが
重なったためと考えられる。実際には液体クロマトグラ
フィでの分析値の方がより正確である。

この方法によりニンジン油脂中に含まれるカロチンのう
ち、４５〜５６％が粗結晶として濾別できた。粗結晶の
純度は５０〜６０％であった。不純物は低温で固化し易
い脂肪のようであった。

（４）高濃度カロチン油脂の作成濾別した粗結晶は室温にまで暖まると粘性の強い固体に
近い状態となった。これに植物油を加え、コロイドミル
にかけれは高濃度（２０〜３０％）カロチン懸濁油が得
られる。

（５）カロチン含有飲食品得られたカロチン含量は油性食品用の着色料やビタミ強
化剤としてそのまま使用できる。例えはマーガリン１ト
ンに対し、３０％懸濁油を５０〜８０ｇ加えれば充分に
着色できる。またソフトカプセル化すれば健康食品やビ
タミン剤となる。

また、高濃度カロチン油脂は非油性食品や飲料用の着色
料やビタミン強化剤としても使用可能である。例えば、
３０％懸濁油をゼラチンやサイクロデキストリンに分散
させれば１０％水溶性粉末を製造できる。またシュガー
エステルやグリセリン脂肪エステル等の乳化剤と混合す
れば乳液を製造できる。これら粉末や乳液を使用すれば
、カロチンリッチの清涼飲料やゼリー等の飲食品を製造
できる。

［発明の効果〕本発明は以上説明したとおり、本発明においては、カロ
チン含有植物を破砕して有機溶媒でカロチンを抽出する
前に、カロチン含有植物の破砕物に水を加えて懸濁する
加水工程と、該加水された懸濁物を６０〜７０℃に加熱
して懸濁粒を凝集させる加熱凝集工程と、加熱凝集工程
後に濾過脱水を行い前記カロチン含有植物中の水溶性成
分を分離する脱水工程とを備えたものであるため、脱水
工程後のケーキには、水溶性成分がほとんどなく、後続
の有機溶媒によるカロチンの抽出時に水溶性成分（糖、
有機酸等）が抽出効率を下げる原因とならないため、抽
出効率が向上する。

更に別の発明では、前記晶析工程で析出されたカロチン
粗結晶を濾別することが可能であり、これを食用油に溶
解して高濃度カロチン油脂、例えば３０％懸濁油に調製
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカロチン製造法の一実施例の概略
を示す工程図である。代理人　弁理士　佐　藤　正　年

Claims

【特許請求の範囲】（１）カロチン含有植物を破砕して有機溶媒でカロチン
を抽出し、該抽出液から前記有機溶媒を蒸発させてカロ
チンを製造する方法において、前記カロチン含有植物の破砕物に水を加えて懸濁する加
水工程と、該加水された懸濁物を６０〜７０℃に加熱して懸濁粒を
凝集させる加熱凝集工程と、該加熱凝集工程後に濾過脱水を行い前記カロチン含有植
物中の水溶性成分を分離する脱水工程とを備えたことを
特徴とするカロチン製造法。（２）カロチン含有植物を破砕して有機溶媒でカロチン
を抽出し、該抽出液から前記有機溶媒を蒸発させてカロ
チンを製造する方法において、前記抽出液から前記有機溶媒を蒸発濃縮した後、該濃縮
液を冷却放置してカロチン結晶を析出前記析出されたカ
ロチン結晶を濾別して、食用油に溶解して高濃度カロチ
ン油脂とすることを特徴とするカロチン製造法。（４）前記請求項１〜３の何れかに記載のカロチン製造
方法によって得られたカロチンを含有したことを特徴と
するカロチン含有飲食品。