JPH078209A - 香辛料抽出物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 香辛料オレオレジンから各種目的物質を超臨
界流体抽出により抽出するに際し、オレオレジンと、融
点が抽出処理温度以下の動植物油脂とを混合して該混合
物の粘度を２００〜４ｃｐの範囲に調整し、温度勾配が
つけられる環流式の精留塔が抽出槽に仕込み、二酸化炭
素により超臨界流体抽出を行ない、抽出による混合物中
の動植物油脂の減少に応じて、エントレーナーとして動
植物油脂を混合物中に供給し、混合物の粘度を２００〜
４ｃｐに維持する。 【効果】 抽出処理時の発泡を防止し、抽出処理を速や
かにしかも不純物の同伴を防止して高度に抽出分離する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、香辛料から各種香気成
分、辛味成分、色素成分等の抽出物を効率的に回収する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】二酸化炭素は、臨界点（温度３１．３
℃、圧力：７２．９気圧）以上を超えると超臨界状態と
なり、すぐれた溶解性を示す。また、このような超臨界
流体は、圧力あるいは温度を変化させることにより溶解
力を調整することができるので、抽出槽で高圧下に抽出
して超臨界流体に抽出分を溶解せしめたのち、分離槽で
降圧して抽出物を容易に回収でき、また、抽出槽に供給
する超臨界流体の圧力を調整して目的とする抽出物を選
択して抽出することができる。香辛料オレオレジンから
各種目的物質を抽出する方法は、これまでにもいくつか
報告されている。例えば、特開昭６１−２６８７６２号
公報ではパプリカオレオレジンを高圧二酸化炭素で脱臭
後、超臨界二酸化炭素で黄色色素および油脂と赤色色素
に分離している。また、特開昭６３−１１２６５９号公
報ではパプリカオレオレジンを超臨界二酸化炭素で抽出
後に抽出液を多段抽出塔で精留し、悪臭成分、残存溶
剤、油脂成分を除くとともに、色素を濃縮している。し
かし、一般的にオレオレジンから抽出物を得ようとする
場合、オレオレジン中に含まれるワックス成分や色素成
分等の高分子成分のため粘度が高くなり、超臨界状態で
抽出する際に抽出槽内で発泡が起こる。この結果、実際
に超臨界二酸化炭素に溶解している物質とともに抽出さ
れてないものまで発泡状態で同伴していることが、内部
が観察できる窓を取り付けた抽出槽で観察できる。この
ような状態では抽出条件をコントロールしても正確な分
離ができない。

【０００３】これに対し、特公平４−８０６６５号公報
の実施例１では、キャロットオレオレジンと精製やし油
を抽出槽に仕込み、色素を油脂成分に移行させた後に超
臨界二酸化炭素で揮発分、油脂分、油剤等を抽出し分離
槽で分離している。この方法では色素成分を油脂成分に
移行させるのに時間を要し、この間に色素と同時に粘度
の高い各種レジン、ワックス成分等も油脂成分に移行す
るため、色素成分だけを効率良く抽出することは困難で
ある。また、色素を抽出できる圧力、温度条件では色素
成分よりも油脂成分が早く抽出されるため、目的とする
色素が充分抽出される前に抽出槽内の粘度が再び上昇
し、先に述べた発泡現象により他の成分も分離槽へ移行
してしまい、純度の高い色素成分を抽出することは不可
能である。

【０００４】特開平２−３８４６４号公報では、パプリ
カオレオレジンの超臨界二酸化炭素による臭気成分除去
において、極性有機溶媒をエントレーナーとして用いる
方法が報告されている。この方法では、抽出槽内でオレ
オレジンと極性有機溶媒を混合しないため、先に述べた
発泡現象を防止することはできず、もし、抽出槽内で有
機溶媒と混合したとしても、有機溶媒は香辛料オレオレ
ジン中の目的物質に比べ、沸点が低く、分子量が小さい
ことから、目的物質より先に抽出され、再びオレオレジ
ンの粘度が上昇してしまう。また、パプリカオレオレジ
ンから抽出された色素を食品に使用する際に、同伴する
有機溶媒を完全に除去する必要があり、このためにコス
ト、時間がかかるばかりでなく、有機溶媒除去の際にか
かる熱のために、色素の品質が損なわれる欠点がある。

【０００５】特開平４−３７２６９３号公報では、果実
類、野菜類等の細断物、磨砕物と中鎖脂肪酸トリグリセ
ライド、さらに必要に応じて水および／またはアルコー
ル類を抽出槽に仕込んで、フレーバーの抽出効率を上昇
する方法が報告されている。この方法では被抽出物の水
分が多いため、ヘキサンと同様の極性を持つ超臨界二酸
化炭素ではフレーバー成分の抽出が難しい。これらのよ
うに、これまで報告されているいずれの方法も香辛料オ
レオレジンから、各種目的成分を効率良く、且つ安全に
分離抽出することが難しいのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、香辛料オレ
オレジンから、各種目的成分を効率良く安全に抽出、回
収することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のための施
策をあらゆる角度から検討した結果、抽出初期から終了
まで抽出槽内のオレオレジンの粘度を低く抑えることが
最も効果的であることを見い出し、その方法として食品
としての安全性、抽出物のその後の用途展開の観点か
ら、融点が臨界温度以下の動植物油脂を用いることが最
も好適であることを発見し、本発明を完成させるに至っ
た。すなわち、本発明の香辛料抽出物の製造方法は、香
辛料オレオレジンから各種目的物質を超臨界流体抽出に
より抽出するに際し、オレオレジンと、融点が抽出処理
温度以下の動植物油脂とを混合して該混合物の粘度を２
００〜４ｃｐの範囲に調整後、直ちに超臨界流体抽出を
行なうことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施態様】本発明で抽出原料とされる香辛料オ
レオレジンは、香辛料をヘキサン、アセトン、塩化メチ
レン等の有機溶剤などで抽出後、溶媒を除去して得られ
る粘稠な液体である。香辛料は、一般的に香辛料植物と
して使用されているものであり、辛味もしくは特有の香
気、色素を有するスパイス類、ハーブ類を含有してな
り、例えば、セージ、タイム、マジョラム、オレガノ、
バジル、ペパーミント、シソ、バルム、セーボリー、ロ
ーズマリーなどのシソ科植物、レッドペパー、パプリカ
などのナス科植物、ゴマ（ゴマ科）、ペパー、コショウ
（コショウ科）、ヘイリーフ、サッサフラス、シンナモ
ン、カッシャなどのクスノキ科植物、スターアニス（モ
クレン科）、ワサビ、西洋ワサビ、ミズガラシ、マスタ
ードなどのアブラナ科植物、トンカ豆、フェネグリーフ
（マメ科）、サンショウ、レモンなどのミカン科植物、
オールスパイス、クローブなどのフトモモ科植物、セ
リ、アンゲリカ、チャービル、パセリ、セロリ、アニ
ス、フェンネル、ボウフウ、コリアンダー、クミン、デ
ィル、キャラウェーなどのセリ科植物、ガーリック、ラ
ッキョー、オニオンなどのユリ科植物、サフラン（アヤ
メ科）、カランガ、カルダモン、ジンジャー、ガシュ
ツ、ターメリックなどのショウガ科植物、バニラ（ラン
科）、アーモンド（バラ科）、ジュニバー（ヒノキ
科）、ウィンターグリーン（ツツジ科）、セザム（ゴマ
科）およびこれらの任意の混合物を例示することができ
る。香辛料オレオレジンと混合される動植物油脂として
は、その融点が超臨界流体抽出の抽出処理温度以下、好
ましくは抽出用流体の臨界温度（二酸化炭素の場合は３
１．１℃）以下のものが用いられる。

【０００９】このような動植物油脂としては、なたね、
とうもろこし、大豆、綿実、大豆胚芽、ごま、ひまわ
り、落花生、エゴマ、クルミ、しそ、紅花、小麦胚芽、
パームオレイン、やし油などの植物油脂や、スパイス
類、ハーブ類中の精油中に含まれるテルペン類、リモネ
ン類、アルデヒド類その他炭化水素類、中鎖飽和脂肪酸
トリグリセライド（例えば、カプロン酸トリグリセライ
ド、カプリル酸トリグリセライド、カプリン酸トリグリ
セライドおよびこれらの任意の混合物の如きＣ₆ 〜Ｃ₁₂
を有する中鎖飽和脂肪酸のトリグリセライドを挙げるこ
とができる）、魚油等の動物油脂などが用いられる。こ
れら動植物油脂を香辛料オレオレジンに、最終粘度が２
００〜４ｃｐ、好ましくは１８０〜１０ｃｐになるよう
に任意に加え、抽出槽に仕込み超臨界抽出を直ちに行な
う。この際、抽出を継続するにつれて、前述の動植物油
脂が超臨界二酸化炭素に溶解し抽出槽から出て分離槽に
移行するため、抽出槽内の動植物油脂含量が減少する。
この結果、抽出槽内の香辛料オレオレジンと動植物油脂
との混合物の粘度が上昇するため、超臨界抽出で抽出さ
れた動植物油脂とほぼ等量をエントレーナーポンプから
抽出槽内に供給しながら混合物粘度を２００〜４ｃｐに
保持して抽出を行なう。

【００１０】抽出処理される混合物粘度が２００ｃｐを
超えると発泡を生じ、一方、４ｃｐ未満にするために
は、動植物油脂中の香辛料オレオレジンの濃度を０．０
１％以下の低濃度にしなくてはならず、商業レベルの抽
出にはならない。また、通常、動植物油脂は１２０ｋｇ
／ｃｍ² 、４０℃以上の抽出条件で抽出されるため、香
気成分等を抽出する場合のように１２０ｋｇ／ｃｍ² 以
下の低圧抽出のときには、エントレーナーとしての動植
物油脂を供給せず、そのまま抽出し、低圧抽出品の抽出
を終了し、より高圧で抽出を行なう段階でエントレーナ
ーとしての動植物油脂を供給する方法が効率的である。

【００１１】このようにして得られた抽出品をさらに精
留することにより、極性が同様で融点が異なる類似物質
を選択的に分離することができる。この精留工程に使用
される精留手段としては、環流構造を有し、塔底部から
塔頂部に向かって温度が高くなるような温度勾配がつれ
られる精留塔が使用され、抽出され抽出槽外部に取り出
された成分の一部が精留塔により抽出槽に環流される。
また、超臨界流体としては、二酸化炭素の他に、エタ
ン、エチレン、プロパン、トルエン、亜酸化窒素などを
用いることができる。

【００１２】以下、図１に沿って本発明をさらに詳細に
説明する。図１に示した抽出装置は、主として液体二酸
化炭素または二酸化炭素ガス貯蔵槽１１、抽出槽１７、
圧縮機１３、第１熱交換器１５、エントレーナータンク
２３、エントレーナポンプ２１、精留塔２５、第１圧力
指示調整機２７、第２熱交換器２９、分離槽３１、第２
圧力指示調整機３３、抽出槽抜き出し弁１９、分離槽抜
き出し弁３５より構成されている。

【００１３】先ず、溶剤抽出法などにより得られた香辛
料オレオレジンと、臨界温度で液状を示す動植物油脂と
を混合物の粘度が２００ｃｐ以下となるように混合し、
直ちに抽出槽１７に充填して抽出槽１７を密閉し、所定
温度に加温して抽出処理を行なう。抽出処理は、二酸化
炭素を圧縮機１３で昇圧し、熱交換器１５を通る間に超
臨界状態の二酸化炭素となし、抽出槽１７に送り込むこ
とにより行なえる。抽出槽１７内では、超臨界状態の二
酸化炭素と香辛料オレオレジン・動植物油脂混合物が接
触し、１２０ｋｇ／ｃｍ² 以下の圧力の低圧抽出では
主に臭気成分、残存有機溶媒、油脂成分、色素成分の一
部がこの二酸化炭素によって抽出され槽外に出る。これ
ら成分は、精留塔２５を通過して、第１圧力指示調整機
２７、第２熱交換器２９を通過する間の温度上昇および
／または圧力減少により、分離槽３１でこの二酸化炭素
相から抽出物と二酸化炭素に分離される。分離後の二酸
化炭素は分離槽３１外に出て第２圧力指示調整機３３を
経て液体二酸化炭素または二酸化炭素ガス貯蔵槽１１に
貯えられ、再度圧縮機１３を経て圧縮され抽出槽１７へ
と循環供給される。

【００１４】この後、抽出槽１７に供給する超臨界二酸
化炭素の圧力を上げ、油脂成分および色素成分を抽出し
抽出槽１７外に出す。また、必要に応じて抽出圧力を段
階的に昇圧し、それぞれ異なる抽出物を得る。これら各
圧力で抽出される目的物質は、塔頂部に行くに従って温
度が高くなる温度勾配をつけた精留塔２５を通過する間
に、その細かい溶解度の違いにより溶解された物質は精
留塔２５外に出て、前記と同様にして分離槽３１で二酸
化炭素から分離され、分離槽抜き出し弁３５から回収さ
れる。

【００１５】エントレーナーポンプ２１よりエントレー
ナーとしての動植物油脂を、精留塔２５より抽出物とし
て抽出槽１７外へ出ていく量に相当する分だけ常時供給
し、抽出槽１７内の混合物の粘度を２００〜４ｃｐに保
つことにより抽出槽１７内での発泡減少も起こらず目的
物質を効率よく抽出することができる。図１においては
エントレーナーを抽出槽１７へ直接送入しているが、第
１熱交換機１５を出た後の超臨界状態の二酸化炭素に混
入させてもよい。色素成分等は精留塔２５で温度上昇に
より溶解度が落ちるため、抽出槽１７に環流し濃縮され
る。抽出終了後に、抽出槽１７へのエントレーナーの供
給を停止し、抽出槽１７内のエントレーナー（動植物油
脂）を抽出して抽出槽１７外に排出除去し、抽残物とし
て色素成分等を抽出槽抜き出し弁１９から回収する。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、液状の動植物油脂を添
加し香辛料オレオレジンの粘度を２００〜４ｃｐに低下
させて直ちに抽出することにより、抽出処理時の発泡を
防止して抽出処理を速やかに行ない、しかも不純物の同
伴を防止して高度に抽出分離することができる。また、
目的とする抽出物質が動植物油脂と同程度もしくはそれ
以上に高圧で抽出されるもの、あるいは抽残物である場
合は、液状の動植物油脂を香辛料オレオレジンに添加し
て減粘して抽出し、抽出により減少する動植物油脂を補
充して抽出混合物の粘度を２００〜４ｃｐに維持するこ
とにより、抽出処理時の発泡を防止し、抽出処理を速や
かにしかも不純物の同伴を防止して高度に抽出分離する
ことができる。さらに、温度勾配が付けられる精留塔を
抽出槽に設ければ、いっそう高度な抽出分離が可能とな
る。

【００１７】

【実施例】

実施例１ インド産ブラックペパーオレオレジン（粘度８５６ｃ
ｐ）２００ｇに菜種油３０ｇ（１５％）を加え粘度を１
８０ｃｐとし、これを１リットルの抽出槽に仕込み、フ
レーバー成分と辛味成分の分離抽出を目的として表１に
示した条件で抽出を行なった。すなわち、１１０ｋｇ／
ｃｍ² 、４０℃の超臨界二酸化炭素を抽出槽に供給し、
１８０分間低圧留出を行ない、分離槽で６０ｋｇ／ｃｍ
² 、６０℃と降圧昇温して分離し、抽出物を得た。この
際、エントレーナーとしての菜種油は抽出槽に供給しな
かったが、発泡現象はほとんど認められなかった。つい
で、抽出槽に供給する二酸化炭素を３５０ｋｇ／ｃ
ｍ² 、４０℃とし高圧抽出を行なった。この高圧抽出
は、抽出される量と同量の菜種油をエントレーナーとし
て供給しながら行ない、前記と同条件で抽出物を分離し
た。発泡現象は、ほとんど認められなかった。表１に結
果を示したように、１１０ｋｇ／ｃｍ² の低圧でピペリ
ン含量の低いフレーバー成分が抽出され、３５０ｋｇ／
ｃｍ² の高圧でピペリン含量の高い辛味成分を分離抽出
することができた。なお、抽出原料のピペリン含量は１
６．２％であった。また、濃度勾配精留塔は使用しなか
った。

【００１８】

【表１】 圧力 温度 時間 抽出量 ピペリン含量 (kg/cm²) (℃) (min) (ｇ) (％) 110 40 180 9.4 1.6 350 40 300 160.7 21.0 抽出原料(オレオレジン＋菜種油＝230g) 16.2

【００１９】実施例２ レッドペパーのオレオレジン(粘度３００ｃｐ)１００ｇ
にコーン油１００ｇを加え粘度１６０ｃｐとし、これを
温度勾配精留塔(塔底部４０℃、塔頂部５０℃)を付けた
抽出槽内に仕込み、２５０ｋｇ／ｃｍ² 、４０℃の超臨
界二酸化炭素を供給し、エントレーナーとしてコーン油
を５０ｇ／ｈｒの速度で抽出槽内に供給しながら２時間
抽出し、黄色色素と辛味成分(抽出物、エントレーナー
を含む)と、赤色色素(抽残物、エントレーナーを含む)
とに抽出分離した。その後、エントレーナーとしてのコ
ーン油の供給を止め、さらに同一条件で１時間抽出を行
ない、コーン油成分のみを赤色色素から分離した。分離
は何れも６０ｋｇ／ｃｍ² 、６０℃で行なった。また、
上記の抽出物からエントレーナーを除去した。各抽出物
および抽残物について、色素全体の強さとして４６０ｎ
ｍの吸光度を測定し、下記の計算式（数１）によりカラ
ーバリューＣ．Ｖ．として現した。赤色色素、黄色色素
の強さとしてそれぞれ４７０ｎｍ、４５４ｎｍの吸光度
を測定し、その比（４７０ｎｍ／４５４ｎｍ）を求め
た。この数値が１より大きいと赤色が強いと言える。

【００２０】

【数１】Ｃ．Ｖ．＝ＡＢＳ．（４６０ｎｍ）×６６００
／２×Ｗ（ｇ） ＡＢＳ．（４６０ｎｍ）＝４６０ｎｍでの吸光度 Ｗ（ｇ）＝試料重量

【００２１】

【表２】 重量(ｇ) Ｃ．Ｖ． 470nm/454nm 出発原料 200 33,500 0.988 抽出物(エントレーナー含む) 160 13,000 0.903 抽残物(エントレーナー含む) 150 30,800 0.993 抽出物(エントレーナー含まず) 115 5,000 0.910 抽残物(エントレーナー含まず) 35 115,600 1.030

【００２２】上記のように、効率的に赤色色素を他の成
分から分離抽出することができ、その間発泡現象は、ほ
とんど認められなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いられる装置の構成例を示す説明図
である。

【符号の説明】

１１ 液体二酸化炭素または二酸化炭素ガス貯蔵槽 １３ 圧縮機 １５ 第１熱交換器 １７ 抽出槽 １９ 抽出槽抜き出し弁 ２１ エントレーナーポンプ ２３ エントレーナータンク ２５ 精留塔 ２７ 第１圧力指示調整機 ２９ 第２熱交換器 ３１ 分離槽 ３３ 第２圧力指示調整機 ３５ 分離槽抜き出し弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 香辛料オレオレジンから各種目的物質を
   超臨界流体抽出により抽出するに際し、 オレオレジンと、融点が抽出処理温度以下の動植物油脂
   とを混合して該混合物の粘度を２００〜４ｃｐの範囲に
   調整して超臨界流体抽出を行ない、抽出による混合物中
   の動植物油脂の減少に応じて、エントレーナーとして動
   植物油脂を混合物中に供給し、混合物の粘度を２００〜
   ４ｃｐに維持することを特徴とする香辛料抽出物の製造
   方法。
2. 【請求項２】 温度勾配がつけられる環流式の精留塔を
   抽出槽に設け、該抽出槽内で抽出を行なう請求項１に記
   載の香辛料抽出物の製造方法。