JPH10237107A - イネ科植物細胞壁由来の乳化力の優れた多糖類、これを用いる乳化剤および乳化方法 - Google Patents
イネ科植物細胞壁由来の乳化力の優れた多糖類、これを用いる乳化剤および乳化方法Info
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- JPH10237107A JPH10237107A JP9045446A JP4544697A JPH10237107A JP H10237107 A JPH10237107 A JP H10237107A JP 9045446 A JP9045446 A JP 9045446A JP 4544697 A JP4544697 A JP 4544697A JP H10237107 A JPH10237107 A JP H10237107A
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- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】化学合成品に代わり、環境保護や安全性に対す
る社会的関心に適合し、業上の汎用性のある乳化力に優
れた水溶性多糖類、これを用いる乳化剤を提供する。 【解決手段】イネ科ウシノケグサ亜科に属する植物の細
胞壁からアルカリ水溶液で抽出した画分にキシラン分解
酵素活性を有する酵素製剤を作用させて得られる乳化力
の優れた蛋白質含有水溶性多糖類、およびこの多糖類を
有効成分としてなる乳化剤。
る社会的関心に適合し、業上の汎用性のある乳化力に優
れた水溶性多糖類、これを用いる乳化剤を提供する。 【解決手段】イネ科ウシノケグサ亜科に属する植物の細
胞壁からアルカリ水溶液で抽出した画分にキシラン分解
酵素活性を有する酵素製剤を作用させて得られる乳化力
の優れた蛋白質含有水溶性多糖類、およびこの多糖類を
有効成分としてなる乳化剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品、化粧品、医
薬品、化学工業などに用いられる、優れた乳化力を有す
る植物細胞壁由来の蛋白質含有水溶性多糖類、該多糖類
を有効成分とする乳化剤、および乳化方法に関するもの
である。
薬品、化学工業などに用いられる、優れた乳化力を有す
る植物細胞壁由来の蛋白質含有水溶性多糖類、該多糖類
を有効成分とする乳化剤、および乳化方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護や安全性に対する社会的
関心から、食品産業や化学産業で用いられる原料は、従
来の有機化学合成品に代わり、天然抽出物およびそれら
の生化学的反応の生成物の利用が見直されている。多く
の産業で利用される乳化剤にも同様の社会的要請がある
が、一般に使用されることが多いのは依然としてグリセ
リン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルなどの合成
界面活性剤である。
関心から、食品産業や化学産業で用いられる原料は、従
来の有機化学合成品に代わり、天然抽出物およびそれら
の生化学的反応の生成物の利用が見直されている。多く
の産業で利用される乳化剤にも同様の社会的要請がある
が、一般に使用されることが多いのは依然としてグリセ
リン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルなどの合成
界面活性剤である。
【０００３】その理由として、天然の界面活性剤の質
的、量的課題をあげることができる。従来から使用され
ているレシチン、サポニンなどは、乳化力や耐塩性、耐
酸性が弱いことから、使用用途が限定される。また、ア
カシアの樹木から抽出される天然多糖類であるアラビア
ガムは耐塩性、耐酸性が良く、優れた乳化力を有するの
で、多くの用途への利用が見込まれる。アラビアガム
は、粘度が比較的低いのも特徴である。すなわち、アラ
ビアガムは、例えばキサンタンガムのように増粘作用に
よって分散系を安定化させるものとは異なり、比較的低
粘性ではあるが、微少な乳化粒子の形成に役立ち、また
乳化粒子の表面に強固に接着するため乳化系の安定化に
寄与するところが大きい。この特性を活かしてアラビア
ガムは様々な用途に利用される可能性があるが、原産国
が限られており原料の供給が不安定で、価格の変動も大
きい。それ故、優れた乳化力を有するアラビアガムも実
質的な用途は限定されてきており、市場全体が縮小して
いるのが現状である。
的、量的課題をあげることができる。従来から使用され
ているレシチン、サポニンなどは、乳化力や耐塩性、耐
酸性が弱いことから、使用用途が限定される。また、ア
カシアの樹木から抽出される天然多糖類であるアラビア
ガムは耐塩性、耐酸性が良く、優れた乳化力を有するの
で、多くの用途への利用が見込まれる。アラビアガム
は、粘度が比較的低いのも特徴である。すなわち、アラ
ビアガムは、例えばキサンタンガムのように増粘作用に
よって分散系を安定化させるものとは異なり、比較的低
粘性ではあるが、微少な乳化粒子の形成に役立ち、また
乳化粒子の表面に強固に接着するため乳化系の安定化に
寄与するところが大きい。この特性を活かしてアラビア
ガムは様々な用途に利用される可能性があるが、原産国
が限られており原料の供給が不安定で、価格の変動も大
きい。それ故、優れた乳化力を有するアラビアガムも実
質的な用途は限定されてきており、市場全体が縮小して
いるのが現状である。
【０００４】近年、植物から抽出したヘミセルロースを
この乳化剤代替物として使用する技術が提案されてい
る。特開平７−９９９３０号公報では、水溶性ヘミセル
ロースと無機塩類とを組み合わせることによりヘミセル
ロースの乳化力を増強させることが開示され、また、Ｗ
Ｏ−９３／２５，３０２号公報では、大豆子葉由来の水
溶性ヘミセルロースを有効成分とする乳化剤が開示され
ている。しかし、これらの技術では新たな添加物が必要
であったり、特定の原料を使用する必要があり、また、
効果の点においても現在まで長年アラビアガムを使用し
てきた利用者にすべての点で満足されるような物性（高
溶解性、低粘度など）と高乳化力（乳化粒子径、乳化安
定性など）を持つものではなかった。
この乳化剤代替物として使用する技術が提案されてい
る。特開平７−９９９３０号公報では、水溶性ヘミセル
ロースと無機塩類とを組み合わせることによりヘミセル
ロースの乳化力を増強させることが開示され、また、Ｗ
Ｏ−９３／２５，３０２号公報では、大豆子葉由来の水
溶性ヘミセルロースを有効成分とする乳化剤が開示され
ている。しかし、これらの技術では新たな添加物が必要
であったり、特定の原料を使用する必要があり、また、
効果の点においても現在まで長年アラビアガムを使用し
てきた利用者にすべての点で満足されるような物性（高
溶解性、低粘度など）と高乳化力（乳化粒子径、乳化安
定性など）を持つものではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、化学合成品
に代わり、環境保護や安全性に対する社会的関心に適合
し、産業上の汎用性のある乳化力に優れた水溶性多糖
類、これを有効成分としてなる乳化剤および乳化方法を
提供することを課題とする。
に代わり、環境保護や安全性に対する社会的関心に適合
し、産業上の汎用性のある乳化力に優れた水溶性多糖
類、これを有効成分としてなる乳化剤および乳化方法を
提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため多くの植物由来のヘミセルロースを鋭意
検討した結果、特定植物の植物細胞壁から抽出した多糖
を特定の酵素を用いて加水分解することにより得られる
水溶性多糖類を主成分とする画分が、従来知られていた
ヘミセルロースの有する乳化力をはるかに凌駕し、アラ
ビアガムと同等の物性（低粘度など）と優れた乳化力
（乳化粒径と乳化安定性）を持つことを見い出し、本発
明を完成するに至ったものである。
を解決するため多くの植物由来のヘミセルロースを鋭意
検討した結果、特定植物の植物細胞壁から抽出した多糖
を特定の酵素を用いて加水分解することにより得られる
水溶性多糖類を主成分とする画分が、従来知られていた
ヘミセルロースの有する乳化力をはるかに凌駕し、アラ
ビアガムと同等の物性（低粘度など）と優れた乳化力
（乳化粒径と乳化安定性）を持つことを見い出し、本発
明を完成するに至ったものである。
【０００７】すなわち、本発明によれば、特定の植物細
胞壁からアルカリ水溶液で抽出した画分にキシラン分解
酵素活性を有する酵素製剤を作用させて得られる乳化力
の優れた蛋白質含有水溶性多糖類、該多糖類を有効成分
としてなる乳化剤、および乳化方法が提供される。
胞壁からアルカリ水溶液で抽出した画分にキシラン分解
酵素活性を有する酵素製剤を作用させて得られる乳化力
の優れた蛋白質含有水溶性多糖類、該多糖類を有効成分
としてなる乳化剤、および乳化方法が提供される。
【０００８】原料とする植物細胞壁の植物の種類として
はイネ科ウシノケグサ亜科に属するものでオオムギ属の
ものなど、部位としては穀皮、果皮、種皮、藁、葉など
が用いられる。これらの原料をアルカリ水溶液で抽出し
た画分を、キシラン分解酵素を含む酵素製剤により加水
分解して得られる蛋白質含有水溶性多糖類、また、この
多糖類を有効成分とする乳化剤が本発明品である。
はイネ科ウシノケグサ亜科に属するものでオオムギ属の
ものなど、部位としては穀皮、果皮、種皮、藁、葉など
が用いられる。これらの原料をアルカリ水溶液で抽出し
た画分を、キシラン分解酵素を含む酵素製剤により加水
分解して得られる蛋白質含有水溶性多糖類、また、この
多糖類を有効成分とする乳化剤が本発明品である。
【０００９】さらに、本発明の乳化方法は、前記多糖類
と油性成分とを混合することを特徴とするものである。
と油性成分とを混合することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる植物細胞壁
は、イネ科ウシノケグサ亜科に属する植物の細胞壁でな
ければならない。この例としては、大麦、小麦、ライ
麦、エン麦、裸麦などがある。使用可能な部位はとくに
限定されないが、とりわけアラビノキシランを豊富に含
む箇所、例えば穀皮、果皮、種皮などが、乳化効果が大
きく、ヘミセルロースの回収率が高いという点で望まし
い。また、原料コストなどの経済的利点や本発明の所望
の効果の点から、ビール製造工程で生じるビール粕、す
なわち、大麦種子を発芽させて麦芽（緑麦芽）とし、こ
の乾燥麦芽を粉砕して添水後、糖化処理して麦芽汁を濾
過した残渣を使用するのが好適である。さらに、ビール
粕を原料にする場合には、穀皮画分を前記残渣から分画
して用いることが望ましい。分画方法の具体的な例とし
ては、特公平４−３１６６６号公報に示されている方法
が挙げられる。すなわち、ビール粕を圧ぺん粉砕処理し
た後に水の存在下でふるい分けする方法である。穀皮画
分は最も粒度が大きい画分である。この他、収穫後の麦
藁なども容易に大量入手が可能であるので望ましい。
は、イネ科ウシノケグサ亜科に属する植物の細胞壁でな
ければならない。この例としては、大麦、小麦、ライ
麦、エン麦、裸麦などがある。使用可能な部位はとくに
限定されないが、とりわけアラビノキシランを豊富に含
む箇所、例えば穀皮、果皮、種皮などが、乳化効果が大
きく、ヘミセルロースの回収率が高いという点で望まし
い。また、原料コストなどの経済的利点や本発明の所望
の効果の点から、ビール製造工程で生じるビール粕、す
なわち、大麦種子を発芽させて麦芽（緑麦芽）とし、こ
の乾燥麦芽を粉砕して添水後、糖化処理して麦芽汁を濾
過した残渣を使用するのが好適である。さらに、ビール
粕を原料にする場合には、穀皮画分を前記残渣から分画
して用いることが望ましい。分画方法の具体的な例とし
ては、特公平４−３１６６６号公報に示されている方法
が挙げられる。すなわち、ビール粕を圧ぺん粉砕処理し
た後に水の存在下でふるい分けする方法である。穀皮画
分は最も粒度が大きい画分である。この他、収穫後の麦
藁なども容易に大量入手が可能であるので望ましい。
【００１１】本発明の水溶性多糖類を得るためには、ま
ず原料をアルカリ水溶液で抽出する。抽出処理の最適条
件は、植物種や用いる部位などの原料の状態により異な
るが、以下のなかから最適条件を見い出すことができ
る。抽出に用いるアルカリ水溶液は特に限定されない
が、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの水溶
液は好適に使用することができる。これらを０．０５〜
２Ｎの濃度で、原料１重量部に対して１〜１０，０００
重量部加えて、温度２０〜１２０℃、３分間から４８時
間かけて抽出することが可能である。さらに好ましくは
０．２〜２Ｎ濃度のアルカリ水溶液を原料１重量部に対
して１０〜５０重量部加えて、温度４０〜１２０℃、３
分間から２４時間かけて抽出することができる。
ず原料をアルカリ水溶液で抽出する。抽出処理の最適条
件は、植物種や用いる部位などの原料の状態により異な
るが、以下のなかから最適条件を見い出すことができ
る。抽出に用いるアルカリ水溶液は特に限定されない
が、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの水溶
液は好適に使用することができる。これらを０．０５〜
２Ｎの濃度で、原料１重量部に対して１〜１０，０００
重量部加えて、温度２０〜１２０℃、３分間から４８時
間かけて抽出することが可能である。さらに好ましくは
０．２〜２Ｎ濃度のアルカリ水溶液を原料１重量部に対
して１０〜５０重量部加えて、温度４０〜１２０℃、３
分間から２４時間かけて抽出することができる。
【００１２】この抽出溶液に例えば塩酸を加え、ｐＨを
４程度に下げることにより蛋白質を除去することもでき
るが、本発明の所望の効果を得るためには目的物中の蛋
白質を望ましくは特定量残存させておくことが重要であ
り、完全に除蛋白処理するのはよくない。
４程度に下げることにより蛋白質を除去することもでき
るが、本発明の所望の効果を得るためには目的物中の蛋
白質を望ましくは特定量残存させておくことが重要であ
り、完全に除蛋白処理するのはよくない。
【００１３】その後、適切な酵素製剤により３０分〜４
８時間加水分解反応をおこなう。この処理によって、粘
度が低く、乳化能の高い画分が得られる。加水分解の最
適反応条件は各酵素製剤により異なるが、３０〜６０
℃、ｐＨ３．０〜７．０が一般的である。本発明では、
目的物を高収量で得るためにｐＨは酸性域で前記加水分
解反応を行わせることが望ましく、アルカリ側に至適ｐ
Ｈをもつ酵素は本発明には不適当である。
８時間加水分解反応をおこなう。この処理によって、粘
度が低く、乳化能の高い画分が得られる。加水分解の最
適反応条件は各酵素製剤により異なるが、３０〜６０
℃、ｐＨ３．０〜７．０が一般的である。本発明では、
目的物を高収量で得るためにｐＨは酸性域で前記加水分
解反応を行わせることが望ましく、アルカリ側に至適ｐ
Ｈをもつ酵素は本発明には不適当である。
【００１４】加水分解反応後、適宜ｐＨ調整し、加熱に
よる酵素の失活処理、遠心分離などで不要分を除去する
ことにより、本発明の蛋白質含有水溶性多糖類が得られ
る。また、得られた多糖類に対して、必要に応じて、イ
オン交換樹脂や限外濾過などにより脱塩処理を、イオン
交換樹脂、活性炭、白土などにより脱色処理をすること
も可能である。
よる酵素の失活処理、遠心分離などで不要分を除去する
ことにより、本発明の蛋白質含有水溶性多糖類が得られ
る。また、得られた多糖類に対して、必要に応じて、イ
オン交換樹脂や限外濾過などにより脱塩処理を、イオン
交換樹脂、活性炭、白土などにより脱色処理をすること
も可能である。
【００１５】こうした処理の後、多糖類を噴霧乾燥、凍
結乾燥などして粉末化したり、これを濃縮液としたり、
またはそのままの液状で使用することができる。
結乾燥などして粉末化したり、これを濃縮液としたり、
またはそのままの液状で使用することができる。
【００１６】用いられる酵素製剤は、アラビノキシラン
に作用する加水分解酵素活性を持つことが必要で、とく
にβ−１，４−Ｄ−キシロシド結合に作用する酵素活性
を持つことが望ましい。これらの起源にはとくに限定は
ないが、例えば、アスペルギルス ニガー（Aspergillu
s niger ）、トリコデルマ ビリデ（Trichoderma viri
de）、ヒューミコラ インソレンス（Humicola insolen
s ）などがある。酵素の加水分解特性としてはエンド
（ｅｎｄｏ）型が望ましい。例えば酵素製剤としてセル
ロシンＴ２（阪急バイオインダストリー（株）製、トリ
コデルマ ビリデ起源）、セルロシンＨＣ（阪急バイオ
インダストリー（株）製、アスペルギルスニガー起
源）、ソフターゲンＣ−１（（株）タイショーテクノス
製、アスペルギルス ニガー起源）、明治セルラーゼＴ
ＰＳ−６０（明治製菓（株）製、トリコデルマ ビリ
デ）、セルレースナガセ（ナガセ生化学工業（株）製、
アスペルギルス ニガー起源）、ウルトラフロＬ（Ultr
aflo L）（ノボ・ノルディスク・バイオインダストリー
（株）製、ヒューミコラ インソレンス起源）の一種ま
たは二種以上を用いることができる。とりわけ、トリコ
デルマ ビリデを起源とする酵素製剤を用いると乳化力
に優れたものが得られ、セルロシンＴ２や明治セルラー
ゼＴＰＳ−６０などが好ましい。
に作用する加水分解酵素活性を持つことが必要で、とく
にβ−１，４−Ｄ−キシロシド結合に作用する酵素活性
を持つことが望ましい。これらの起源にはとくに限定は
ないが、例えば、アスペルギルス ニガー（Aspergillu
s niger ）、トリコデルマ ビリデ（Trichoderma viri
de）、ヒューミコラ インソレンス（Humicola insolen
s ）などがある。酵素の加水分解特性としてはエンド
（ｅｎｄｏ）型が望ましい。例えば酵素製剤としてセル
ロシンＴ２（阪急バイオインダストリー（株）製、トリ
コデルマ ビリデ起源）、セルロシンＨＣ（阪急バイオ
インダストリー（株）製、アスペルギルスニガー起
源）、ソフターゲンＣ−１（（株）タイショーテクノス
製、アスペルギルス ニガー起源）、明治セルラーゼＴ
ＰＳ−６０（明治製菓（株）製、トリコデルマ ビリ
デ）、セルレースナガセ（ナガセ生化学工業（株）製、
アスペルギルス ニガー起源）、ウルトラフロＬ（Ultr
aflo L）（ノボ・ノルディスク・バイオインダストリー
（株）製、ヒューミコラ インソレンス起源）の一種ま
たは二種以上を用いることができる。とりわけ、トリコ
デルマ ビリデを起源とする酵素製剤を用いると乳化力
に優れたものが得られ、セルロシンＴ２や明治セルラー
ゼＴＰＳ−６０などが好ましい。
【００１７】このようにして得られる乳化能に優れた多
糖類は植物の種類、部位、酵素製剤および処理条件によ
り、平均分子量や粘度などの物性や乳化能が若干異な
る。例えばビール粕由来の穀皮画分を原料とした場合、
酵素処理する前のアルカリ抽出物は、分子量（ＨＰＬＣ
による測定）が数百万程度のものが多く、構成糖（抽出
物を酸分解後ＰＨＬＣで測定）はキシロースとアラビノ
ースが主で、その重量比は約２：１であることから、主
成分はアラビノキシランであることが推定された。この
抽出物は、キシラナーゼ活性を含む各種酵素製剤によ
り、低分子化、低粘度化、水溶性の増大化がおこるが、
得られた多糖類のキシロースとアラビノースの重量比
は、約２：１に維持されている。この中で、乳化力が高
いのは、酵素処理後の重量平均分子量が１万〜１００万
で、キシロース／アラビノース＝２．１／１〜１．９／
１（重量比）のアラビノキシランを主要な構成多糖とす
る画分である。
糖類は植物の種類、部位、酵素製剤および処理条件によ
り、平均分子量や粘度などの物性や乳化能が若干異な
る。例えばビール粕由来の穀皮画分を原料とした場合、
酵素処理する前のアルカリ抽出物は、分子量（ＨＰＬＣ
による測定）が数百万程度のものが多く、構成糖（抽出
物を酸分解後ＰＨＬＣで測定）はキシロースとアラビノ
ースが主で、その重量比は約２：１であることから、主
成分はアラビノキシランであることが推定された。この
抽出物は、キシラナーゼ活性を含む各種酵素製剤によ
り、低分子化、低粘度化、水溶性の増大化がおこるが、
得られた多糖類のキシロースとアラビノースの重量比
は、約２：１に維持されている。この中で、乳化力が高
いのは、酵素処理後の重量平均分子量が１万〜１００万
で、キシロース／アラビノース＝２．１／１〜１．９／
１（重量比）のアラビノキシランを主要な構成多糖とす
る画分である。
【００１８】本発明の水溶性多糖類は、イネ科ウシノケ
グサ亜科に属する植物の細胞壁を用いて、キシラン分解
活性を有する酵素製剤により加水分解して得られるもの
を必須とする。従って、前記以外の植物、例えばトウモ
ロコシを原料に使用して、酵素製剤により加水分解して
得られる水溶性多糖類や、また、イネ科ウシノケグサ亜
科に属する植物の細胞壁を用いた場合であっても、塩酸
等の酸で加水分解を行った場合には、たとえ平均分子量
を１万〜１００万に調節したとしても、同様の乳化力が
得られない。
グサ亜科に属する植物の細胞壁を用いて、キシラン分解
活性を有する酵素製剤により加水分解して得られるもの
を必須とする。従って、前記以外の植物、例えばトウモ
ロコシを原料に使用して、酵素製剤により加水分解して
得られる水溶性多糖類や、また、イネ科ウシノケグサ亜
科に属する植物の細胞壁を用いた場合であっても、塩酸
等の酸で加水分解を行った場合には、たとえ平均分子量
を１万〜１００万に調節したとしても、同様の乳化力が
得られない。
【００１９】本発明の水溶性多糖類は、また、蛋白質を
残存させ前記多糖類との組成物であることが重要であ
る。蛋白質の含量は目的物全体（乾燥物として）の０．
５〜２０重量％が望ましい。０．５重量％未満であると
乳化能が低下することがあり、２０重量％を超えると高
い乳化力は得られるが、泡立ちが激しくなり作業性を阻
害する場合がある。本発明の水溶性多糖類に含まれる蛋
白質については詳細は明確でないが、細胞壁中でアラビ
ノキシランを主体とする多糖類と複合体を作って存在し
ているものと推測される。
残存させ前記多糖類との組成物であることが重要であ
る。蛋白質の含量は目的物全体（乾燥物として）の０．
５〜２０重量％が望ましい。０．５重量％未満であると
乳化能が低下することがあり、２０重量％を超えると高
い乳化力は得られるが、泡立ちが激しくなり作業性を阻
害する場合がある。本発明の水溶性多糖類に含まれる蛋
白質については詳細は明確でないが、細胞壁中でアラビ
ノキシランを主体とする多糖類と複合体を作って存在し
ているものと推測される。
【００２０】本発明の多糖類の特徴は、従来のヘミセル
ロース系乳化剤に比して、著しく乳化力が高い点にあ
る。すなわち、アラビアガムと同様またはそれ以上に細
かい乳化粒子となり、乳化安定性がよい水中油型乳化物
を与える。ここで、乳化力とは、水：油性成分：水溶性
多糖類＝１３：６：１（重量比率）で調製され、２０℃
および４０℃にてそれぞれ１ヶ月間保存後、少なくとも
乳化粒子径が１μｍ以下であり、相分離しない水中油型
乳化物を与えるものをいう。本発明の多糖類の特徴とし
て、さらにアラビアガムと同様の良好な物性を有してい
る点が挙げられる。すなわち、水溶解性がよく、低粘度
であるため作業性がよい。さらに、乳化する油性成分と
して動植物の油脂類、製油類、香料、合成エステル、鉱
物油など種々のものを適用できるため、これらを使用す
る様々な用途に対応でき、あらゆる産業分野において利
用できる汎用性の高い多糖類である。
ロース系乳化剤に比して、著しく乳化力が高い点にあ
る。すなわち、アラビアガムと同様またはそれ以上に細
かい乳化粒子となり、乳化安定性がよい水中油型乳化物
を与える。ここで、乳化力とは、水：油性成分：水溶性
多糖類＝１３：６：１（重量比率）で調製され、２０℃
および４０℃にてそれぞれ１ヶ月間保存後、少なくとも
乳化粒子径が１μｍ以下であり、相分離しない水中油型
乳化物を与えるものをいう。本発明の多糖類の特徴とし
て、さらにアラビアガムと同様の良好な物性を有してい
る点が挙げられる。すなわち、水溶解性がよく、低粘度
であるため作業性がよい。さらに、乳化する油性成分と
して動植物の油脂類、製油類、香料、合成エステル、鉱
物油など種々のものを適用できるため、これらを使用す
る様々な用途に対応でき、あらゆる産業分野において利
用できる汎用性の高い多糖類である。
【００２１】本発明では、また、イネ科ウシノケグサ亜
科に属する植物の細胞壁からアルカリ水溶液で抽出した
画分にキシラン分解活性を有する酵素製剤を作用させて
得られる蛋白質含有水溶性多糖類を有効成分としてなる
乳化剤が提供される。
科に属する植物の細胞壁からアルカリ水溶液で抽出した
画分にキシラン分解活性を有する酵素製剤を作用させて
得られる蛋白質含有水溶性多糖類を有効成分としてなる
乳化剤が提供される。
【００２２】この乳化剤は、前述の蛋白質含有水溶性多
糖類、すなわちイネ科ウシノケグサ亜科に属する植物の
細胞壁、より望ましくは大麦などの種子を発芽させ、糖
化処理した後、濾別して得られる残渣であるビール粕、
さらに好ましくはそれから得られる穀皮画分等を原料と
し、これをアルカリ水溶液で抽出した画分にキシラン分
解活性を有する酵素製剤、より望ましくはトリコデルマ
ビリデ起源であるものを作用させ、加水分解して得ら
れる多糖類であり、とりわけキシロース／アラビノース
＝２．１／１〜１．９／１（重量比）であり、重量平均
分子量が１万ないし１００万であるアラビノキシランを
主な構成多糖とするものと、上記植物細胞壁由来の蛋白
質とからなり、該蛋白質の含量は望ましくは前記蛋白質
含有水溶性多糖類（乾燥物として）の０．５〜２０重量
％であるものを有効成分とする。
糖類、すなわちイネ科ウシノケグサ亜科に属する植物の
細胞壁、より望ましくは大麦などの種子を発芽させ、糖
化処理した後、濾別して得られる残渣であるビール粕、
さらに好ましくはそれから得られる穀皮画分等を原料と
し、これをアルカリ水溶液で抽出した画分にキシラン分
解活性を有する酵素製剤、より望ましくはトリコデルマ
ビリデ起源であるものを作用させ、加水分解して得ら
れる多糖類であり、とりわけキシロース／アラビノース
＝２．１／１〜１．９／１（重量比）であり、重量平均
分子量が１万ないし１００万であるアラビノキシランを
主な構成多糖とするものと、上記植物細胞壁由来の蛋白
質とからなり、該蛋白質の含量は望ましくは前記蛋白質
含有水溶性多糖類（乾燥物として）の０．５〜２０重量
％であるものを有効成分とする。
【００２３】本発明の乳化剤には、前記水溶性多糖類の
ほかに、必要に応じて食品、化粧品、医薬品、化学工業
などの分野で利用される公知の界面活性剤、例えばグリ
セリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステ
ル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、レシチン等を適宜併用してもよい。
ほかに、必要に応じて食品、化粧品、医薬品、化学工業
などの分野で利用される公知の界面活性剤、例えばグリ
セリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステ
ル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、レシチン等を適宜併用してもよい。
【００２４】本発明の乳化剤を前記油性成分と水ととも
に混合することによって、細かい乳化粒子径を持ち、安
定性に優れた乳化組成物が得られる。すなわち、水：油
性成分：水溶性多糖類＝１３：６：１（重量比）で調製
され、２０℃および４０℃でそれぞれ１ヶ月保存後、少
なくとも乳化粒子径が１μｍ以下であり、相分離しない
水中油型乳化物を製造できる。また、水と油性成分との
混合比率を適宜変化させ同様にして油中水型乳化物を製
造できる。これらの乳化物は食品、化粧品、医薬品、化
学工業等の種々の分野で利用され得る。
に混合することによって、細かい乳化粒子径を持ち、安
定性に優れた乳化組成物が得られる。すなわち、水：油
性成分：水溶性多糖類＝１３：６：１（重量比）で調製
され、２０℃および４０℃でそれぞれ１ヶ月保存後、少
なくとも乳化粒子径が１μｍ以下であり、相分離しない
水中油型乳化物を製造できる。また、水と油性成分との
混合比率を適宜変化させ同様にして油中水型乳化物を製
造できる。これらの乳化物は食品、化粧品、医薬品、化
学工業等の種々の分野で利用され得る。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例について述べる。
【００２６】実施例１〜５、比較例１〜７ ビール醸造工程で得られたビール粕１トン（水分７７．
６重量％）を二段ロールミルで圧ぺん粉砕した後、水の
シャワーを掛けながら１０メッシュのふるいを用いてふ
るい分けし、ふるい上に残った画分を脱水、乾燥するこ
とにより４５．３ｋｇの大麦穀皮画分を得た。この大麦
穀皮画分１ｋｇを１５Ｌ（リットル）の０．３Ｍ苛性ソ
ーダ水溶液中で１００℃、３０分間抽出後、抽出液を硫
酸にてｐＨ７．０に調整し、沈殿物を遠心分離により除
去した。これを限外濾過により分子量１万未満の成分を
除去した。その後、ｐＨをクエン酸で５．０に調整し、
４５℃で１８時間、表１に示す酵素製剤（ヘミセルロー
スに対して０．１重量％）による加水分解反応をおこな
った。その後、活性炭により脱色し、噴霧乾燥により本
発明品を得た。
６重量％）を二段ロールミルで圧ぺん粉砕した後、水の
シャワーを掛けながら１０メッシュのふるいを用いてふ
るい分けし、ふるい上に残った画分を脱水、乾燥するこ
とにより４５．３ｋｇの大麦穀皮画分を得た。この大麦
穀皮画分１ｋｇを１５Ｌ（リットル）の０．３Ｍ苛性ソ
ーダ水溶液中で１００℃、３０分間抽出後、抽出液を硫
酸にてｐＨ７．０に調整し、沈殿物を遠心分離により除
去した。これを限外濾過により分子量１万未満の成分を
除去した。その後、ｐＨをクエン酸で５．０に調整し、
４５℃で１８時間、表１に示す酵素製剤（ヘミセルロー
スに対して０．１重量％）による加水分解反応をおこな
った。その後、活性炭により脱色し、噴霧乾燥により本
発明品を得た。
【００２７】得られた本発明品の分析値を表２に示す。
表３には、本発明品の組成分析値の代表例として実施例
１で得たものを示した。また、同様に比較例１〜２とし
て、上記大麦殻皮画分を原料に本発明の方法によらない
処理で得たヘミセルロース（表４参照）、比較例３〜７
として他の市販乳化剤（表５参照）を用意した。なお、
比較例１〜７で得られたものまたは用いたもの（比較
品）の分析値を表６に示した。これらの実施例の本発明
品と比較品について乳化力の評価をおこなった。
表３には、本発明品の組成分析値の代表例として実施例
１で得たものを示した。また、同様に比較例１〜２とし
て、上記大麦殻皮画分を原料に本発明の方法によらない
処理で得たヘミセルロース（表４参照）、比較例３〜７
として他の市販乳化剤（表５参照）を用意した。なお、
比較例１〜７で得られたものまたは用いたもの（比較
品）の分析値を表６に示した。これらの実施例の本発明
品と比較品について乳化力の評価をおこなった。
【００２８】この結果を表７〜表１０に示す。
【００２９】［乳化力の評価］温度８０℃の下、精製水
６５０ｇに実施例１〜５の本発明品と比較例１〜７の比
較品５０ｇを各々溶解し、ホモミキサーで５０００ｒｐ
ｍで攪拌しながら各油性成分３００ｇを加えた。３０分
間攪拌後、さらに高圧ホモジナイザー処理（１００ｋｇ
／ｃｍ2 ）で乳化させて、２０℃まで冷却し、試料乳化
液（水中油型乳化物）を得た。この試料乳化液を２０ｍ
ｌの蓋付き試験管に２０ｍｌ移しとり、４０℃および２
０℃にて各１ヶ月間保存して安定性を調べた。これらの
乳化作用について以下の評価項目で評価した。
６５０ｇに実施例１〜５の本発明品と比較例１〜７の比
較品５０ｇを各々溶解し、ホモミキサーで５０００ｒｐ
ｍで攪拌しながら各油性成分３００ｇを加えた。３０分
間攪拌後、さらに高圧ホモジナイザー処理（１００ｋｇ
／ｃｍ2 ）で乳化させて、２０℃まで冷却し、試料乳化
液（水中油型乳化物）を得た。この試料乳化液を２０ｍ
ｌの蓋付き試験管に２０ｍｌ移しとり、４０℃および２
０℃にて各１ヶ月間保存して安定性を調べた。これらの
乳化作用について以下の評価項目で評価した。
【００３０】＜評価項目＞ 乳化粒子径 μｍで表示 乳化安定性 分離なし・・・・・・・・・◎ やや水相分離あり・・・・・○（分離相体積比１０％未
満） 水相分離あり・・・・・・・△（分離相体積比１０％以
上） 油相、水相分離あり・・・・× 比較例４は大豆由来のヘミセルロースであるが、溶解時
に起泡が著しく、時間を経過しても泡が消えにくく、作
業性が著しく悪い。これに対して、実施例１〜５（本発
明品）および比較例３（アラビアガム）では、溶解時に
発生する泡はすぐに消え、溶解後すぐに乳化をおこなう
ことができた。また、溶解した溶液の粘度は実施例１で
は比較例３（アラビアガム）とほぼ同じであるなど溶液
の性状はアラビアガムと同等であった。
満） 水相分離あり・・・・・・・△（分離相体積比１０％以
上） 油相、水相分離あり・・・・× 比較例４は大豆由来のヘミセルロースであるが、溶解時
に起泡が著しく、時間を経過しても泡が消えにくく、作
業性が著しく悪い。これに対して、実施例１〜５（本発
明品）および比較例３（アラビアガム）では、溶解時に
発生する泡はすぐに消え、溶解後すぐに乳化をおこなう
ことができた。また、溶解した溶液の粘度は実施例１で
は比較例３（アラビアガム）とほぼ同じであるなど溶液
の性状はアラビアガムと同等であった。
【００３１】実施例１〜５はいずれも、試験に用いた油
性成分のすべてにおいて比較品３のアラビアガムと同等
以上の優れた乳化力を示した。
性成分のすべてにおいて比較品３のアラビアガムと同等
以上の優れた乳化力を示した。
【００３２】これらの結果から、本発明品の乳化力が優
れ、さらに種々の油性成分に使用できる汎用性の高い乳
化剤であることが確認された。
れ、さらに種々の油性成分に使用できる汎用性の高い乳
化剤であることが確認された。
【００３３】実施例６〜８ 表１１に示す各原料１ｋｇに実施例１〜５と同じ条件で
抽出処理を行い、抽出液を硫酸により、ｐＨ７．０に調
整し、沈殿物を遠心分離により除去した。その後、加水
分解反応が進行しやすいようにｐＨをクエン酸にて５．
０に調整し、４５℃で１８時間、明治セルラーゼＴＰＳ
−６０（明治製菓（株）製）（ヘミセルロースに対して
０．１重量％）を用いて加水分解反応を行わせた。その
後イオン交換樹脂により脱塩、活性炭により脱色を行
い、噴霧乾燥して本発明品を得た。所定の抽出条件、酵
素処理条件を表１１に、得られた本発明品の分析値を表
１２に示す。また、これらにつき実施例１〜５と同様に
乳化力の評価を行った。この結果を表１３および表１４
に示す。
抽出処理を行い、抽出液を硫酸により、ｐＨ７．０に調
整し、沈殿物を遠心分離により除去した。その後、加水
分解反応が進行しやすいようにｐＨをクエン酸にて５．
０に調整し、４５℃で１８時間、明治セルラーゼＴＰＳ
−６０（明治製菓（株）製）（ヘミセルロースに対して
０．１重量％）を用いて加水分解反応を行わせた。その
後イオン交換樹脂により脱塩、活性炭により脱色を行
い、噴霧乾燥して本発明品を得た。所定の抽出条件、酵
素処理条件を表１１に、得られた本発明品の分析値を表
１２に示す。また、これらにつき実施例１〜５と同様に
乳化力の評価を行った。この結果を表１３および表１４
に示す。
【００３４】実施例９、比較例８ 実施例１で得た本発明品をクエン酸でｐＨ４（実施例
９）、ｐＨ３（比較例８）に調製し、５％水溶液とし
た。それぞれにタンニン酸（和光純薬（株）製）を０．
３重量％添加し、１時間攪拌後、不溶物を除去して蛋白
質含量が０．６重量％のもの（実施例９）と０．２重量
％のもの（比較例８）とを調製した。これらについて実
施例１と同様に乳化力の評価を行った。この結果を表１
５および表１６に示す。
９）、ｐＨ３（比較例８）に調製し、５％水溶液とし
た。それぞれにタンニン酸（和光純薬（株）製）を０．
３重量％添加し、１時間攪拌後、不溶物を除去して蛋白
質含量が０．６重量％のもの（実施例９）と０．２重量
％のもの（比較例８）とを調製した。これらについて実
施例１と同様に乳化力の評価を行った。この結果を表１
５および表１６に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】
【表５】
【００４０】
【表６】
【００４１】
【表７】
【００４２】
【表８】
【００４３】
【表９】
【００４４】
【表１０】
【００４５】
【表１１】
【００４６】
【表１２】
【００４７】
【表１３】
【００４８】
【表１４】
【００４９】
【表１５】
【００５０】
【表１６】
【００５１】これらの結果から、イネ科ウシノケグサ亜
科の植物細胞壁、とりわけアラビノキシランを豊富に含
む部位から得られるアルカリ抽出画分を、キシラン分解
酵素を含む酵素製剤により加水分解して、アラビアガム
と同様の特性を持ち、乳化力の高い蛋白質含有水溶性多
糖類が得られることが確認された。また、この多糖類を
有効成分として、種々の油性成分について微細な乳化粒
子径を保持し、安定性に優れた乳化物が形成されるた
め、乳化剤として有用であることが明らかになった。本
発明品は従来の技術の単なる組み合わせにより得ること
はできず、アラビノキシランの一定分子構造のものから
構成されるもののみが本発明品である。
科の植物細胞壁、とりわけアラビノキシランを豊富に含
む部位から得られるアルカリ抽出画分を、キシラン分解
酵素を含む酵素製剤により加水分解して、アラビアガム
と同様の特性を持ち、乳化力の高い蛋白質含有水溶性多
糖類が得られることが確認された。また、この多糖類を
有効成分として、種々の油性成分について微細な乳化粒
子径を保持し、安定性に優れた乳化物が形成されるた
め、乳化剤として有用であることが明らかになった。本
発明品は従来の技術の単なる組み合わせにより得ること
はできず、アラビノキシランの一定分子構造のものから
構成されるもののみが本発明品である。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、環境や安全性に対して
懸念のある化学合成の界面活性剤を使用しなくても、産
業上利用される様々な油性成分を乳化することができる
蛋白質含有水溶性多糖類を麦の穀皮や藁から製造でき、
これを有効成分とする汎用性の高い乳化剤を麦の穀皮や
藁の抽出成分の水溶性多糖類から提供することができ
る。特に、本発明は、食品、化粧品、医薬品、化学工業
などの産業分野における製剤化に幅広く応用できる。
懸念のある化学合成の界面活性剤を使用しなくても、産
業上利用される様々な油性成分を乳化することができる
蛋白質含有水溶性多糖類を麦の穀皮や藁から製造でき、
これを有効成分とする汎用性の高い乳化剤を麦の穀皮や
藁の抽出成分の水溶性多糖類から提供することができ
る。特に、本発明は、食品、化粧品、医薬品、化学工業
などの産業分野における製剤化に幅広く応用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今里 洋二 群馬県高崎市宮原町３番地 麒麟麦酒株式 会社応用開発センター内 (72)発明者 熊澤 陽一 群馬県高崎市宮原町３番地 麒麟麦酒株式 会社応用開発センター内
Claims (9)
- 【請求項１】 イネ科ウシノケグサ亜科に属する植物の
細胞壁からアルカリ水溶液で抽出した画分にキシラン分
解酵素活性を有する酵素製剤を作用させて得られる乳化
力の優れた蛋白質含有水溶性多糖類。 - 【請求項２】 植物細胞壁がイネ科のウシノケグサ亜科
に属する植物の種子を発芽させ、糖化処理後、濾別して
得られる残渣である請求項１に記載の水溶性多糖類。 - 【請求項３】 イネ科ウシノケグサ亜科に属する植物が
大麦である請求項１または２に記載の水溶性多糖類。 - 【請求項４】 キシラン分解活性を有する酵素製剤が、
トリコデルマ ビリデ（Trichoderma viride）起源のも
のである請求項１に記載の水溶性多糖類。 - 【請求項５】多糖類が、キシロース／アラビノース重量
比＝２．１／１〜１．９／１であり、重量平均分子量が
１万〜１００万であるアラビノキシランを主な構成多糖
とする請求項１に記載の水溶性多糖類。 - 【請求項６】 蛋白質含量が乾燥物基準で０．５〜２０
重量％である請求項１に記載の水溶性多糖類。 - 【請求項７】 乳化力が、水：油性成分：水溶性多糖類
＝１３：６：１（重量比）で調製され、２０℃および４
０℃でそれぞれ１ヶ月保存後、少なくとも乳化粒子径が
１μｍ以下であり、相分離しない水中油型乳化物を与え
るものである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の
水溶性多糖類。 - 【請求項８】 イネ科ウシノケグサ亜科に属する植物の
細胞壁からアルカリ水溶液で抽出した画分にキシラン分
解酵素活性を有する酵素製剤を作用させて得られる蛋白
質含有水溶性多糖類を有効成分としてなる乳化剤。 - 【請求項９】 イネ科ウシノケグサ亜科に属する植物の
細胞壁からアルカリ水溶液で抽出した画分にキシラン分
解酵素活性を有する酵素製剤を作用させて得られる蛋白
質含有水溶性多糖類と、油性成分とを混合することを特
徴とする乳化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04544697A JP4116108B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | イネ科植物細胞壁由来の乳化力の優れた多糖類、これを用いる乳化剤および乳化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04544697A JP4116108B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | イネ科植物細胞壁由来の乳化力の優れた多糖類、これを用いる乳化剤および乳化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10237107A true JPH10237107A (ja) | 1998-09-08 |
| JP4116108B2 JP4116108B2 (ja) | 2008-07-09 |
Family
ID=12719570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04544697A Expired - Fee Related JP4116108B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | イネ科植物細胞壁由来の乳化力の優れた多糖類、これを用いる乳化剤および乳化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4116108B2 (ja) |
Cited By (17)
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| KR100379582B1 (ko) * | 2000-03-14 | 2003-04-08 | 황재관 | 곡류로부터 분리한 생리활성물질 및 그 제조방법 |
| KR20040034209A (ko) * | 2002-10-21 | 2004-04-28 | (주)서림식품 | 식물 섬유로 부터 아라비노크실란을 제조하는 방법 |
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1997
- 1997-02-28 JP JP04544697A patent/JP4116108B2/ja not_active Expired - Fee Related
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