JPS63109787A - 藍藻からの青色色素の選択的抽出方法 - 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、藍藻類の細胞から青色色素を選択的に抽出す
る方法に関する。

〔従来の技術〕

フィコシアニンを主成分とする青色色素は藍藻類等の食
用可能な藻類に含まれており、安全な食用天然青色色素
として注目されている。

藍藻類等の藻類は、フィコシアニンのほかに色素成分と
して緑色色素（クロロフィル等）及び黄色色素（カロチ
ノイド類）等を含んでおり、藻類から青色色素を抽出す
るに当っては、青色色素を高収率で抽出すること、及び
緑色色素及び黄色色素に対して選択的に青色色素を抽出
すること、の両者を同時に満足させることが望ましい。

Ｎｅｗ　Ｆｏｏｄ　Ｉｎｄｕｓｔｒ　　Ｖｏｌ−２１＋
Ｎｏ２．４３−４６には抽出工程、分離工程、精製工程
等から成るフィコシアニン゛の抽出工程が記載されてい
る。しかしながらこの文献には抽出剤の種類は具体的に
記載されておらず、また藻体の処理についてもなんら記
載されていない。

特開昭５２−１３４０５８には、スピルリナからｐＨ４
〜７の緩衝液を用いて青色色素を抽出する方法が記載さ
れており、また特開昭５５−１４４８６８には藍藻類を
カルシウムイオンを含む水性相により処理し、そして次
にアルカリ性水相によりフィコシアニンを抽出する方法
が記載されている。しかしながら、これらの方法はいず
れも、藻体を破砕することなく抽出を行うため、抽出収
率は必ずしも十分ではない、また、抽出剤として緩衝液
やアルカリ水性液を使用しているため、製品色素の製造
に当っては抽出剤中の緩衝剤やアリカリ成分を透析等の
方法により除去しなければならず、このために工程が複
雑となり、色素の製造に長時間を要し、そして製造コス
トが高くなるという難点があった。

（発明が解決しようとする問題点〕 従って、本発明は、良好な収率及び選択性を伴って簡単
な工程で藍藻類細胞から青色色素を選択的に抽出する方
法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、藍藻類細胞から青色色素を抽出する方法
において、（１）藍藻類細胞を破砕して破砕物を得る段
階；　（２）前記破砕物を１００℃〜１７０℃の温度に
おいて熱処理して熱処理物を得る段階；及び（３）前記
熱処理物から青色色素の水溶液を得る段階；を含んで成
る方法により達成される。

〔具体的な説明〕

本発明の方法においては原料として藍藻類を使用する。

種々の藍藻類を使用することができ、代表的な一例とし
てスピルリナ（ジ１μｒｌｉｎａ　）属の藻類を挙げる
ことができる。原料となる藻体は、藻体培養液から分離
された湿細胞から成るものでもよく、また−旦乾燥した
ものでもよい。

まず、原料藻体の水性懸濁液を調製し、細胞を破砕する
。ａ＋胞の破砕方法としては、藻類細胞の破砕のために
常用されている任意の方法を用いることができ、好まし
い例として湿式ボールミル法、超音波処理法等を挙げる
ことができる。ｔＷ式ボールミル法においては、冷却外
套を有する密閉シリンダー中に多数のガラスピーズを封
入して、導入された細胞の水性懸濁液と共に混和回転す
る。超音波処理法は細胞の水性懸濁液に超音波を照射す
ることにより行う。これらの方法における水性懸濁液の
媒体としては、種々の水性溶液を使用することができる
が、水を使用するのが最も便利である。いずれの方法に
おいても、細胞破砕工程において処理による発熱のため
にフィコシアニンが変性しやすいため、これを防止する
ため室温付近又はそれより低い温度に冷却しながら細胞
破砕処理を行うのが好ましい。

次に、こうして得られた破砕物を熱処理する。

この熱処理の主たる目的はクロロフィル、カロチン類等
を変性せしめることにより、その後の工程においてこれ
らを青色色素から容易に分離除去することができるよう
にするためである。従って加熱条件としては、青色色素
の主成分であるフィコシアニンが実質的に変性せず、ク
ロロフィル、カロチン等の色素成分が変性する様な条件
を選択する必要がある。本発明者は、このような条件を
見出すべく種々検討した結果、１００℃〜１７０℃にて
短時間加熱することによって上記の目的が達成されるこ
とを見出した。加熱処理のための好ましい方法は、加熱
及びそれに続く乾燥を一体として行う方法であり、その
１つとしてスプレードライヤー等による噴霧乾燥法が挙
げられる。噴霧乾燥法においては、入口温度を１００℃
〜１６０℃、好ましくは１３５℃〜１５０℃にすること
により上記の目的が達成される。この方法により青色色
素を含有する粉末が得られる。この処理によりクロロフ
ィル及びカロチンが熱変性して水に不溶性になる。

次に、上記の熱処理物から、青色色素を含有し、緑色色
素〈クロロフィル）及び黄色色素（カロチン）を実質的
に含有しない水溶液を得る。加熱処理を噴霧乾燥等によ
って行った場合には青色色素を含有する粉末が得られる
ので、これを水により抽出する。この抽出条件、すなわ
ち、水と粉末との比率、抽出温度及び抽出時間は特に臨
界的ではないが、粉末と水との重量比を１：５〜１：５
０とし、抽出温度を５℃〜３０℃とし、そして抽出時間
を１分間〜６０分間とするのが便利である。

この抽出の間、粉末と抽出剤としての水との接触をよく
するため連続的又は間欠的に穏やかな攪拌を行うことが
好ましい、この抽出工程により、熱処理粉末中の青色色
素が選択的に水に溶解し、緑色色素、黄色色素等の他の
色素類は破砕細胞と共に微粒子として分散している。こ
の懸濁液から常法に従って不溶物を除去することにより
、青色色素を含有し、そして緑色色素、黄色色素等信の
色素を実質的に含有しない水溶液が得られる。この不溶
物の除去は、遠心分離、濾過等の常法に従って行うこと
ができる。

このようにして得られた青色色素の水溶液は、緩衝剤、
アリカリ等人為的に添加した塩類その他の成分を含有し
ないから、さらに精製処理することなく乾燥処理して青
色色素の粉末製品を得ることができる。この乾燥処理の
ためには凍結乾燥、噴霧乾燥等の常法を用いることがで
きる。この乾燥処理の前に、水溶液を限外濾過等の常法
に従って濃縮することもできる。

こうして得られた粉末製品は、青色色素を含んで成り、
緑色色素（クロロフィル等）及び黄色色素（カロチン類
）等信の色素成分を実質上含有しない、この粉末製品は
、青色色素以外の製品として、原料藍藻類由来の可溶性
蛋白質、ビタミン類等を若干含有するが、これらは栄養
成分であるから、青色食用色素製品中に存在してもなん
ら差支えない。

なお、前記の分離工程において、青色色素を分離した後
の残渣は蛋白質、多Ｗ！類、カロチン、クロロフィル、
ビタミン、ミネラル等を含んでおり、これをそのまま又
は乾燥して飼料として利用することができ、またカロチ
ンを製造するための原料として使用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明では藻類細胞を破砕して用いるため青色色素の抽
出効率が向上し、また熱処理によって他の色素類が固体
化、ないし固体に固定化するため、青色色素のみを選択
的に抽出することができる。

さらに青色色素の抽出溶媒として水を用いるので、透析
その他の後処理は不要となり、きわめて簡潔なプロセス
で青色色素を回収することができる。

このようにして得られた青色色素の主成分はフィコシア
ニンであり、そのまま食用天然色素として使用される。

実ｍよ 市販のスピルリナ粉末１５０　ｇを脱イオン水８５０ｍ
１中に懸濁させ、この懸濁液を連続湿式ボールミル（商
品名：　ＤＹＮＯ−ＭＩＬＬ　ＫＤＬ型）中で３回くり
返し摩砕した。液流大速度は５０ｍ　ｊ２　／ｓｉｎ　
、ガラスピーズは直径０．７５〜１．０　ｍｍのものを
シリンダー容量の約８３％封入し、シリンダー外部を水
冷した。シリンダー出口から得られたスラリーに水を加
えて２８００ｍ　Ｉｔとし、スプレードライヤー（入口
温度１４０℃、出口温度７０℃）で噴霧乾燥して青緑色
粉末１１５ｇを得た。この粉末に脱イオン水１１５０ｍ
ｊ！を加えて１０分間攪拌し、得られたスラリーを遠心
分離（約６，５００ＸＧ、４０分）して青色溶液と青緑
色固体に分けた。この青色溶液をスプレードライヤーで
乾燥して青色粉末２７ｇを得た。この粉末を水に溶かし
てスペクトルを測定したところ、６１８ｎ−にフィコシ
アニンのピーク１本を示したのみで、クロロフィルやカ
ロチンに由来する吸収は認められなかった。

１隻■１ 培養槽より採取したスピルリナ・マキシマ（釦江皿ｉｎ
ａ旦■肌）を水洗したのち、水を加えて懸濁液ｉｆ（乾
燥藻体換算濃度１２％）を調製した。この懸濁液を実施
例１と同様の方法で処理して細胞破砕物８６ｇを得た。

この破砕物１６ｇをとって１６０ｍ１の水で１０分間攪
拌抽出し、遠心分離（約６，５００ＸＧ、２０分）して
青色溶液を得た。この青色溶液を１夜真空凍結乾燥（０
，０１ｍｍＨｇ、−６０℃）したところ、青色粉末５．
４ｇが得られた。この粉末の水溶液のスペクトルはフィ
コシアニンのピーク１本のみを示した。

止較斑、実施例２と同様の方法で細胞を破砕したスピル
リナスラリーを、スプレードライヤーで加熱乾燥するこ
となく、そのまま遠心分離にかけた（約２６．０ＯＯＸ
Ｇ　、　ｌ　Ｑ分）、得らレタ水溶液は青緑色を呈して
おり、そのスペクトルは大量のクロロフィルムおよびカ
ロチンの存在を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、藍藻類細胞から青色色素を抽出する方法において、 （１）藍藻類細胞を破砕して破砕物を得る段階； （２）前記破砕物を１００℃〜１７０℃の温度において
   熱処理して熱処理物を得る段階； 及び （３）前記熱処理物から青色色素の水溶液を得る段階； を含んで成る方法。 ２、前記藍藻類がスピルリナである特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。 ３、前記藻類細胞の破砕を湿式ボールミルにより行う、
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４、前記熱処理を噴霧乾燥と一体に行うことにより前記
   熱処理物を固体として得、そして該固体を水で抽出する
   ことにより青色色素の水溶液を得る、特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。