JPH09255889A - 紫さつまいも色素の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】色調に優れた紫さつまいも色素を工業的に有利
に製造する。 【解決手段】紫さつまいもの改良品種農林４７号を乾燥
粉砕してから、紫さつまいも色素を製造することによ
り、抽出、濾過の効率が上がり、製造に要する時間を大
幅に短縮することが出来る。更に、得られた紫さつまい
も色素は色調の優れた鮮やかな赤色を呈し、食品を熱や
光に安定な明るい赤色着色することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐光性、耐熱性に優れ
た安定な紫さつまいも色素を工業的に有利に製造するこ
とに関する。

【０００２】

【従来の技術】赤キャベツ、ブドウ、紫トウモロコシ、
ベリー類、赤ダイコン、赤カブ等から製造される赤色天
然色素は、アントシアニン色素に属している。紫さつま
いもも同様なアントシアニン色素を含有した赤色色素原
料である。最近紫さつまいも色素は、他のアントシアニ
ン色素に比べ、耐熱性・耐光性、色調の鮮やかさに優れ
ていることから、食品への利用が増加してきている。

【０００３】紫さつまいも色素の製造方法に関してはい
くつか提案されている。紫さつまいもを生あるいは蒸煮
したものを酸性条件下の水または含水エタノールで抽出
し、抽出物を精製処理を行うことにより、紫さつまいも
色素を製造する方法（特開昭６２−２９７３６３、特開
昭６２−２９７３６４）はその１例である。また、原料
である紫さつまいもを１０℃以下にしたものから色素を
抽出する方法、同じく凍結粉砕した紫さつまいもから色
素を抽出する方法（特開平４−１０３６６９）は何れも
酵素の活性を抑制することを特徴とした紫さつまいも色
素を製造する方法である。しかしながらこれらの提案に
おける製造方法においては、色素の抽出効率の点で必ず
しも満足できるものではない。それは、原料である紫さ
つまいもの種類が、アントシアニン色素の含量の極めて
少ないブラジル原産紫さつまいも（Ipoea batas, Lam..
Convolvlaceae）、山川紫、種子島在来、頴娃紫、知覧
紫、喜入紫、ナカムラサキ、等に限定されているため、
これらを使用して色素を抽出する方法は工業的レベルで
の抽出効率が満足できるものではない。又、紫さつまい
もを低温で酸化酵素の作用を抑制する際、温度管理を厳
重にする必要があり、粉砕などにおける摩擦熱などの管
理が必要となる。

【０００４】そこで、紫さつまいもの品種を改良しその
改良品種九州１１３号（登録名：甘しょ農林４７号、通
称「アヤムラサキ」（以下、アヤムラサキと記す））を
色素原料とすることにより、紫さつまいも色素を高収率
で得る方法（特開平７−１２６５４４、特開平７−２２
７２４６）を提案した。しかしながら、これら全ての提
案においては原料の紫さつまいもの収穫時に集中して製
造することが前提となっており、色素の製造する時期を
ずらすには、通常野菜の保管に用いる加湿冷蔵や冷凍保
存で保管することが必要となってくる。しかし、原料で
ある紫さつまいもを生のままで保管しようとすると、保
管場所（容積）が広く必要となり、又加湿冷蔵により腐
敗や紫さつまいも色素の分解が進行するため、短期間し
か保管することが出来なかった。

【０００５】保管を長期間経済的に行う方法として、原
料の紫さつまいもを乾燥する方法が挙げられる。乾燥の
方法としては、熱風で乾燥する方法、天日に干して自然
乾燥する方法、紫さつまいもを蒸したものをドラム乾燥
する方法などが挙げられる。しかし、加熱することによ
り、紫さつまいも色素成分が分解したり、含有する澱粉
がα化したりするため、これらの方法で乾燥した紫さつ
まいもを原料として色素を製造しても、色調が黄みがか
ったり、また、製造工程の濾過の過程で目詰まりしたり
するなど、工業的に利用できるものではなかった。

【０００６】また、凍結して乾燥する方法もあるが、乾
燥工程が複雑で高価な設備が必要となってくるため、経
済的負担という面でも工業的に有利に利用できるもので
はなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、工業的に有
利に紫さつまいも色素を製造する方法を提供することを
目的とする。

【０００８】

【発明を解決するための手段】本発明者らは、紫さつま
いもから工業的に有利に紫さつまいも色素を製造する方
法に際し、鋭意研究を重ねた結果、乾燥粉砕した紫さつ
まいも改良品種「アヤムラサキ」を用いて製造する本発
明に至った。紫さつまいもの乾燥技術を説明する。生の
紫さつまいもをスライサーにより角千切りにする。角千
切りの大きさとしては、厚さ約２〜５ｍｍ、幅約３〜６
ｍｍ、長さ約１０〜１００ｍｍの大きさでよい。送風乾
燥を２段階に分け、直交式通風乾燥方式や回転通気式乾
燥方式の設備を用い、前段階は７０〜８０℃で１５〜３
０分し、後段階は５５〜６５℃で１〜４時間乾燥する。
この乾燥方法によると、含有する水分量は１０％以下に
なり、色素の分解を２０％前後に押さえることが可能に
なる。

【０００９】従来の技術である熱風乾燥や天日乾燥の色
素分解度を調べたところ、前者は５０〜６０％、後者は
６０〜７０％色素が分解した。しかも、本発明の直交式
通風乾燥方式や回転通気式乾燥方式で乾燥した乾燥物は
色調が鮮やかな赤色だったのと比較して、熱風乾燥や天
日乾燥を行った乾燥物は、色調が黄色っぽい褐色に変化
する。

【００１０】乾燥された紫さつまいもは、そのままでも
良いが、粉砕機により粉末にした方がより好ましい。粉
砕の大きさは自由に調整でき、３．５〜２００メッシュ
好ましくは２０〜７０メッシュに調整する。

【００１１】すぐに色素の製造を行わない場合には、乾
燥した紫さつまいも乾燥粉砕物はそのまま、あるいは粉
砕粉末化した粉砕粉末品を酸素の通気性の少ないポリエ
チレン製、ポリ塩化ビニル製やアルミ包装容器等の包装
容器に入れて比較的温度の一定した倉庫などで長期保管
できる。 また、紫さつまいも乾燥粉砕物は生の紫さつ
まいもと比較して容積が非常に小さくなる。乾燥粉砕前
の生の紫さつまいもの容積を１とすると、乾燥粉砕後の
紫さつまいも乾燥粉砕物の容積は、粉砕の大きさにより
１／２〜１／５に減少する。

【００１２】さらに、紫さつまいも乾燥粉砕物は、水分
含有量が１０％以下となり、細菌やカビなどの増殖を抑
制できるので、生の紫さつまいもに比べて、長期間保管
可能となる。この方法で紫さつまいもを乾燥粉砕するこ
とによって、得られた紫さつまいも乾燥粉砕物を長期間
保管できるようになったので、色素の製造する時期を紫
さつまいもの収穫時に集中して行わなくてもよい。

【００１３】次に、上記の紫さつまいも乾燥粉砕物を抽
出する溶媒として、酸性条件下の水または含水エタノー
ルを使用する。その抽出液のｐＨ約５以下の酸性とし前
記乾燥粉砕物が浸漬できる量を用意する。このときのｐ
Ｈ５以下とするのは、アントシアニン色素がこれ以上で
あると不安定で退色するためである。このとき使用する
ｐＨ調整剤としては、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸など
の有機酸、あるいは、塩酸、硫酸等の無機酸のいずれで
もよい。乾燥粉砕物と抽出液の割合は、例えば、乾燥粉
砕物１部に対して抽出液２〜２０部好ましくは５〜１０
部でよい。

【００１４】また、系の温度は、室温でもよく澱粉がα
化（糊化）しない温度（６４℃以下）で例えば、５０〜
６０℃で設定することで時間を短縮できるなど抽出効率
が良くなる。乾燥粉砕物に含まれているアントシアニン
色素は、抽出液に短時間で色素の全量が抽出液に移行す
る。アントシアニン色素の移行が終わった時点で抽出操
作を止め、残渣を取り除いてアントシアニン色素のみを
採取する。残渣の除去は、濾過、遠心分離等の固体と液
体を分離する手段を用いればよい。

【００１５】例えば、生のさつまいも１００ｋｇを０．
５重量％硫酸水溶液１ｔで２０℃で抽出し、プレス濾過
（１ｍ×１ｍ×１０枚）を実施したときの仕込みから抽
出できるまでの時間を測定した。抽出で３時間、プレス
濾過ではさつまいもが目詰まりを起こしたため、１時間
要し、完了するまでに約５時間を要した。一方、紫さつ
まいも乾燥粉砕物を同様の条件で仕込んだ時、抽出の
際、乾燥粉砕物に含まれているアントシアニン色素は、
生のさつまいもを使用したときに比べて抽出液に短時間
で色素の全量が抽出液に移行したので１時間で終了し、
濾過も目詰まりを起こすことなく４０分で終わり、抽出
から濾過の工程の完了まで、約２時間かかった。生の紫
さつまいもの使用時に比べて、乾燥粉砕物使用時は抽出
から濾過に要した時間を半分以下の時間に短縮できた。

【００１６】濾過された抽出液はバッチ殺菌、またはプ
レート殺菌などの加熱処理を行うことで変色や菌の増殖
を防止することができる。これらの温度は、バッチ殺菌
で約８０〜１００℃、３０〜６０分間程度の加熱で充分
であり、プレート殺菌においては、約１００〜１２０
℃、２０秒〜３０分程度の加熱で充分である。このよう
にして得られた色素液をそのまま使用してもよいし、あ
るいは濃縮して濃縮色素としてもよい。更には、噴霧乾
燥法等で粉末化することもできる。また、濃縮した紫さ
つまいも色素を乳化することもできる。乳化方法は通
常、アラビアガム、ショ糖脂肪酸エステル、グリセリン
脂肪酸エステル等の乳化剤を添加して乳化することによ
り行うことができる。

【００１７】本発明により得られた紫さつまいも色素
は、食品、医薬品、化粧品等の着色に利用することがで
きる。食品としては、飲料、ゼリー、冷菓、アイスクリ
ーム、キャンディ、錠菓、チョコレート菓子、漬物等が
あげられる。医薬品としては、錠剤、湿布薬、液剤、化
粧品としては石鹸、洗剤、シャンプー、口紅などがあげ
られる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例を示し本発明をより詳しく説明
する。

【００１９】実施例１ 紫さつまいも「アヤムラサキ」５ｋｇをスライサーによ
り厚さ３ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ２０ｍｍに角千切りに
し、回転通風式乾燥機で７０〜７５℃で２０分間、続い
て６０℃で１時間乾燥した。得られた乾燥物を粉砕機を
用いて粉砕し、３２メッシュの篩を通過させて紫さつま
いも乾燥粉砕物２ｋｇを得た。得られた紫さつまいも乾
燥粉砕物の水分含有率は７．５％であった。この紫さつ
まいも乾燥粉砕物１ｋｇを０．５重量％硫酸水溶液１０
ｌの抽出液に投入し、１８℃で６０分間抽出し、抽出後
濾過して不溶性固形物を除き抽出液８．３ｋｇを得た。
この液を、ダイアイオンＨＰ−２０（三菱化成工業株式
会社製吸着樹脂）５００ｍｌに吸着させてから、水洗し
たのち５８容量％エチルアルコール５００ｍｌを用いて
その吸着されている色素を溶出した。得られた色素液を
真空濃縮機にて１５０ｇに濃縮後、９５％エチルアルコ
ール１５ｇ、クエン酸１ｇ、水３４ｇを添加して、紫さ
つまいも色素液２００ｇを得た。取得した紫さつまいも
色素は、鮮明な赤色を呈し、炭酸飲料に着色したとき、
室温に１カ月置いても何らの色調変化及び不溶解物を生
じなかった。

【００２０】比較例１ 紫さつまいも「アヤムラサキ」１ｋｇを洗浄し、１００
℃の蒸気で３０分蒸し上げた後ドラムドライヤーで乾
燥、粉砕機にて粉砕し、３２メッシュを通過した蒸し上
げ粉末品１５０ｇを得た。蒸し上げ粉末品と生の紫さつ
まいもをスライサーにより厚さ３ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ
２０ｍｍに角千切りにしたものとを実施例１と同様の処
理を行い各々の色素を得た。クエン酸０．１重量％１０
０ｇ水溶液に実施例１の乾燥粉砕物から得た色素、蒸し
上げ粉末品から得た色素、及び生の紫さつまいもから得
た色素を各々（色価８０換算）０．０５ｇ添加し、肉眼
により色調観察した。その結果を表１に示す。また、回
収した色素量から各々の原料の色価を計算した。

【００２１】

【表１】

【００２２】色価：色素の濃度（色力）を意味し、一般
に分光光度計にて測定され、測定値を１０％濃度の値に
換算して表される。分光光度計の測定は、一般に、最大
吸収波長における吸光度を０．２〜０．７の範囲になる
ように色素の濃度を調製して行われる。例えば色素濃度
０．１容量／重量％にて、最大吸収波長における吸光度
（λｍａｘ Ｏ．Ｄ．）が０．５の場合１０÷０．１＝
１００ 色価＝０．５×１００＝５０と表す。

【００２３】表１より、本発明に係る製法で作製した色
素は、生の紫さつまいもから作製した色素と同様の明る
い赤色の色調を示し、しかも、高い色素含有量を示し
た。それと比較して、蒸し上げ粉末品は明るい赤色色素
とはならなかった。蒸し上げ粉末品に関して色素含有量
が高い値を示したのは、熱による変化が認められ、色調
が黄色くなり黄色の成分も原料色価に含まれていたから
である。

【００２４】比較例２ 紫さつまいも「アヤムラサキ」５ｋｇをスライサーによ
り厚さ３ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ２０ｍｍに角千切りに
し、天日により５日間乾燥し、紫さつまいも天日乾燥品
２ｋｇを得た。また、上記「アヤムラサキ」角千切り物
５ｋｇを乾燥機を用いて８０℃の熱風で３時間乾燥し、
紫さつまいも熱風乾燥品１．８ｋｇを得た。天日乾燥
品、熱風乾燥品を色素原料として、実施例１の方法で色
素を製造し、色調を肉眼により観察した。その結果を表
２に記す。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２より、本発明に係る製法で作製した色
素は明るい赤色となった。しかし、天日乾燥と熱風乾燥
を行った抽出原料から作製した色素は、乾燥によって色
調が変わったために明るい赤色とはならなかった。

【００２７】比較例３ 実施例１の紫さつまいも「アヤムラサキ」乾燥粉砕物を
３２メッシュの篩で通過した粉砕粉末物７０ｇと、粉砕
粉末品７０ｇとほぼ同量の色素量をもつ生の紫さつまい
も「アヤムラサキ」１Ｋｇを３〜５ｍｍ角千切りし、
０．５重量％硫酸水溶液１０ｌの抽出液に投入し、２０
℃で６０分間色素の抽出を行った。時間と抽出された色
素量の関係を図１に示す。

【００２８】図１より、本発明に係る製法では、生の紫
さつまいもを用いた製法より約６分の１の時間で抽出が
終了することが判った。

【００２９】比較例４ 実施例１の紫さつまいも「アヤムラサキ」乾燥粉砕物１
００ｇを０．５重量％硫酸水溶液１ｌの抽出液に投入
し、４５℃１０分間紫さつまいも抽出を行い抽出色素液
８００ｇを得た。同様に比較例２の方法で蒸し上げた後
乾燥粉末にした蒸し上げ粉末品１００ｇ、及び生の紫さ
つまいも３００ｇを同様に４５℃１０分間抽出し色素液
を得た。

【００３０】これら抽出液をΦ９ｃｍの吸引濾過器で濾
紙濾過（ＡＤＶＡＮＴＥＣ ＦＩＬＴＥＲ ＰＡＰＥＲ
５Ｃ）を行い抽出液の濾過開始から濾過終了までの時
間を測定し表３に示した。

【００３１】

【表３】

【００３２】表３より、本発明に係る製法では、蒸し上
げ粉末や生の紫さつまいもを使用した製法と比べて、濾
過に要した時間が短縮された。

【００３３】比較例３、４から明らかなように、本発明
に係る製法では、他の製法と比較して製造に要する時間
を大幅に短縮することが出来、工業的有利に製造できる
ことが判った。

【００３４】比較例５ 実施例１の紫さつまいも「アヤムラサキ」乾燥粉砕物と
紫さつまいも「アヤムラサキ」の蒸し上げた後ドラムド
ライヤーで乾燥した粉砕粉末品を１５℃以下の倉庫に保
管、及び生の紫さつまいもを１５℃、過飽和状態の加湿
冷蔵庫に保管したときの含有色素の残存率（％）と肉眼
による腐敗の関係を調べ表４に示した。

【００３５】

【表４】

【００３６】表４より、本発明に係る製法で作製した色
素は、生のさつまいもを用いた製法で作製した色素に比
べての色素の品質の低下がほとんどなく、長期保管が可
能であることが判る。

【００３７】実施例２ 実施例１の紫さつまいも「アヤムラサキ」の乾燥粉砕物
１ｋｇを０．０１重量％硫酸添加５０容量％アルコール
水溶液１０ｌの抽出液に投入し、２５℃６０分間抽出
し、濾過して不溶性固形物を除き抽出液８．５ｋｇを得
た。この液を５ｌまで濃縮し、ダイアイオンＨＰ−２０
（三菱化成工業株式会社製吸着樹脂）５００ｍｌに吸着
させてから、水洗したのち５８容量％エチルアルコール
５００ｍｌを用いてその吸着されている色素を溶出し
た。得られた色素液を真空濃縮機にて８０ｇに濃縮、グ
リセリン脂肪酸エステル３ｇ、ショ糖脂肪酸エステル２
ｇ、食用油１６ｇ、アラビアガム４０ｇ、９５％エチル
アルコール２０ｇ、クエン酸１０ｇ、グリセリン２０
ｇ、水９ｇを添加してホモディスパーにて攪拌混合し紫
さつまいも２重乳化色素液２００ｇを得た。取得した紫
さつまいも色素は、ゼリーに着色しシロップ漬けにした
とき鮮明な赤色を呈し、室温に１カ月置いても何らの色
調変化及びシロップ部への色流れを生じなかった。

【００３８】

【発明の効果】本発明により、従来の紫さつまいも色素
の製造法に比較して、製造に要する時間が大幅に短縮が
出来、色素の変色退色に関与していた酸化酵素による妨
害もなくなる。しかも、紫さつまいもを乾燥粉砕物にす
ることで長期保管することが出来るので、集中して色素
の製造を行う必要がなくなり、色調に優れた紫さつまい
も色素を効率よく、工業的に有利に製造することが出来
る。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】抽出工程での時間の経過による色素の抽出液へ
の移行量を示すグラフであり、縦軸は色素量、横軸は時
間を示す。

【符号の説明】

（１） 抽出原料：紫さつまいも乾燥粉砕物 （２） 抽出原料：生の紫さつまいも ｔ 時間（分） Ｖ 色素量 抽出液の色価×液量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫さつまいも色素の製造に際し、乾燥粉砕
   した甘しょ農林４７号を用いることを特徴とする紫さつ
   まいも色素の製造方法。