Method for producing plant extract |
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申请号 | JP2005110500 | 申请日 | 2005-04-07 | 公开(公告)号 | JP2006290756A | 公开(公告)日 | 2006-10-26 |
申请人 | Asahi Breweries Ltd; Nikka Whisky Distilling Co Ltd; アサヒビール株式会社; ニッカウヰスキー株式会社; | 发明人 | WATANABE TAKEHIRO; FUJITA RUMI; TAGASHIRA MOTOYUKI; KANDA TOMOMASA; HIGUCHI SEIICHI; TANABE MASAYUKI; | ||||
摘要 | PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for efficiently producing high-purity water-soluble polyphenols in a short time from e.g. hop bracts obtained as a byproduct in a beer brewing process. SOLUTION: A method for producing a refined plant extract is provided, comprising treating a plant extract with a clay mineral such as bentonite to remove bivalent cations therefrom. A method for producing polyphenols is provided, comprising passing such a refined plant extract through a column to adsorb polyphenols to the column followed by passing a solvent through the column to elute the aimed water-soluble polyphenols. A method for producing water-soluble hop bract polyphenols is also provided, comprising the step of adding bentonite to a hop bract extract liquid and leaving the resultant liquid at rest under acidic conditions, the step of making a solid-liquid separation to obtain a supernatant, and the step of subjecting the supernatant to column refining, cooling the resultant polyphenol fraction supernatant and leaving it at rest to deposit water-insoluble components followed by making a solid-liquid separation. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT | ||||||
权利要求 | 植物抽出物を粘土鉱物で処理し、二価陽イオンを除去することを特徴とする精製植物抽出物の製造法。 粘土鉱物がベントナイトである請求項1記載の製造法。 請求項1の精製植物抽出物を、カラムに通液してポリフェノール類を吸着させ、次いで溶媒を通液して水溶性ポリフェノールを溶出させることを特徴とするポリフェノール製造法。 植物がホップである請求項1〜3のいずれかに記載の製造法。 ホップ苞抽出液にベントナイトを添加して酸性条件下で静置する工程、固−液分離を行い上清を得る工程、該上清をカラム精製し、得られたポリフェノール画分上清を冷却して静置して非水溶性成分を析出させ、固−液分離を行う工程を含むことを特徴とする水溶性ホップ苞ポリフェノールの製造法。 ホップ苞抽出液にベントナイトを添加して酸性条件下で静置する工程を、pH2.0〜4.0の酸性領域で行う請求項5に記載のホップ苞ポリフェノールの製造法。 ポリフェノール画分上清の冷却温度が0〜10℃、静置時間が6時間以上900時間以内である請求項5または6に記載のポリフェノール製造法。 |
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说明书全文 | 本発明は、植物抽出物の製造法に関し、詳しくは食品または食品成分用途として安全なベントナイトなどを用いることによる植物抽出物からの二価陽イオン除去方法、および植物抽出物の飲料・酒類用途のための水溶化方法、特にホップ苞ポリフェノールの二価陽イオンの除去を伴う製造法に関する。 さらに詳しくは、ポリフェノールの精製工程を改良して、水溶性ホップ苞ポリフェノールを短時間で効率よく製造する方法に関する。 ホップは、アサ科の多年生植物であり、その毬花(未受精の雌花が成熟したもの)に存在するルプリン部分(毬花の内苞の根元に形成される黄色の顆粒)は、ホップの苦味、芳香の本体であり、ビール醸造において酵母、麦芽と並んで重要なビール原料である。 ホップ苞は、ホップ毬花よりルプリン部分を除いたものであり、ビール醸造の際に必要な成分ではなく、廃棄される場合もある。 なお、ホップ苞に内在するポリフェノール類については、既に抗酸化作用、発泡麦芽飲料に対する泡安定化作用、抗う蝕作用、消臭作用、癌細胞転移抑制作用、トポイソメラーゼ阻害作用などの有用な機能を有していることが知られている。 また、植物からポリフェノール類を抽出する方法として、熱水抽出法、超臨界抽出法、アルコール抽出法等が挙げられる。 しかし、抽出法により異なるが、植物由来及び有機栽培等で使用できるボルドー液の二価陽イオンがポリフェノール類と共に抽出され、植物抽出物中に存在することがある。 ホップ苞ポリフェノールの製造法が提案されている(特許文献1参照)が、この製造法における問題点として、以下のことが挙げられる。 したがって、本発明の目的は、かかる問題点を解消して精製植物抽出物の製造法、特に高純度の水溶性ホップ苞ポリフェノールを短時間で効率よく製造する方法を開発することである。 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ホップ苞ポリフェノールの製造方法において、これまでの珪藻土濾過工程の前にホップ苞抽出液を酸性条件下においてベントナイト等の粘土鉱物で処理することにより、二価陽イオンの除去と清澄化を効率よく実施することができ、前記特許文献1に記載の方法における精製工程に要する時間が大幅に短縮され、さらに、二価陽イオンが顕著に除去されるだけでなく、非水溶性成分も除去され、結果として水溶性ポリフェノールの精製が効率良く達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 すなわち、請求項1に係る本発明は、植物抽出物を粘土鉱物で処理し、二価陽イオンを除去することを特徴とする精製植物抽出物の製造法である。 また、請求項2に係る本発明は、粘土鉱物がベントナイトである請求項1記載の製造法である。 また、請求項3に係る本発明は、請求項1の精製植物抽出物を、カラムに通液してポリフェノール類を吸着させ、次いで溶媒を通液して水溶性ポリフェノールを溶出させることを特徴とするポリフェノール製造法である。 請求項4に係る本発明は、植物がホップである請求項1〜3のいずれかに記載の製造法である。 請求項5に係る本発明は、ホップ苞抽出液にベントナイトを添加して酸性条件下で静置する工程、固−液分離を行い上清を得る工程、該上清をカラム精製し、得られたポリフェノール画分上清を冷却して静置して非水溶性成分を析出させ、固−液分離を行う工程を含むことを特徴とする水溶性ホップ苞ポリフェノールの製造法である。 請求項6に係る本発明は、ホップ苞抽出液にベントナイトを添加して酸性条件下で静置する工程を、pH2.0〜4.0の酸性領域で行う請求項5に記載のホップ苞ポリフェノールの製造法である。 請求項7に係る本発明は、ポリフェノール画分上清の冷却温度が0〜10℃、静置時間が6時間以上900時間以内である請求項5または6に記載のポリフェノール製造法である。 本発明によれば、以下の効果が得られる。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明における原料である植物としては、ポリフェノールを含有するものであればよく、特に飲食品等の製造において副産物として得られものが好適である。 例えば果汁などの製造に用いられる林檎や葡萄の抽出物、ビール醸造において副生するホップの苞などがある。 次に、粘土鉱物は、含水ケイ酸塩を主体とする天然の微細粒子からなり、加水により可塑性を示す土状の物質をいい、例えばカオリン鉱物、パイロフィライト、タルク、セリサイト、モンモリロナイト、クロライト、スメクタイト、ベントナイト、酸性白土、活性白土などを挙げることができる。 粘土鉱物の特徴は層状構造をとっていることであり、個々の結晶は板状もしくはフレーク状の形態をとるのが普通で、層状構造内に種々のイオンを取り込む能力を持っている。 これらの中でも、ベントナイトは吸着能力に優れているばかりでなく、食品添加物として用いられており、特に好ましい。 ベントナイトは、粘土鉱物のモンモリロナイトを主成分として含んでおり、水中で膨潤する性質や陽イオン交換能を有している。 以下に、本発明の植物抽出物からポリフェノールを製造する方法の例示として、ホップ苞ポリフェノールの製造法について説明する。 なお、粘土鉱物の代表例としてベントナイトを用いた。 図1は、本発明のプロセスフローの概要を示したものである。 抽出操作の終了後、ろ過によってポリフェノール類を含む抽出液を得るが、その際必要に応じて圧搾処理を行って抽出液の回収率を高めたり、分取したホップ苞に加水して再度圧搾して抽出液を回収してもよい。 次に、上記濃縮抽出液を、所望により希釈する。 希釈率は、上記濃縮抽出液の固形分含量がBRIXで50〜75%である場合、粘性及び比重を下げるために水で3〜5倍に希釈した後、該抽出液のpHを食品加工用の酸を用いてpH2.0〜4.5の酸性領域、好適にはpH3.0〜3.5程度に調整する。 この場合、pH調整にクエン酸などの有機酸を用いることが好ましい。 次いで、上記清澄化工程を経たポリフェノール類を含む抽出液を、合成吸着剤を充填したカラムに通液させることにより、合成吸着剤にポリフェノール類を吸着させる。 このとき、抽出液は、15〜30℃の室温程度まで冷却したものを通液させることが望ましい。 合成吸着剤としては、親水性ビニルポリマー、ヒドロキシプロピル化デキストラン、スチレン−ジビニルベンゼン重合体などを挙げることができ、スチレン−ジビニルベンゼン重合体が好ましい。 通液時間は、空間速度SV値が0.5〜10の間となるように設定するのが好ましく、特に好ましくはSV=1である。 なお、ここで言うSV値は、以下の式により定義される。 (数1) 次に、溶媒をカラムに通液してポリフェノール類を吸着させた合成吸着剤を洗浄する。 溶媒としては、例えば水またはエタノール水溶液が用いられ、エタノール水溶液としては10容量%以下のエタノール水溶液が好ましい。 特に、純水を用いるのが好ましい。 この工程により、夾雑成分を除去し、ポリフェノール類の精製度を向上させることができる。 このとき、樹脂量の1〜5倍の溶媒をカラムに通液し、洗浄することが好ましい。 さらに、洗浄した合成吸着樹脂に対して、含水有機溶媒、例えば含水アルコール、含水アセトン、含水アセトニトリルなどを通液することにより、ポリフェノール類を溶出させる。 このとき、溶媒としては、20容量%以上65%未満のエタノール水溶液、特に30〜60%エタノール水溶液が好ましい。 また、吸着樹脂量の1〜6倍の溶媒を通液させるのが好ましい。 上記により得られた溶出液を減圧濃縮または加熱濃縮した後、必要があればpHを3.0以下に調整する。 このとき、pH調整剤としては、食品用として通常用いられているもの、例えばクエン酸などの有機酸を使用すればよい。 得られた濃縮液を静置することにより澱下げを行う。 すなわち、夾雑物を沈殿させる。 しかる後、ろ過などの固−液分離を行う。 ここで、澱下げ工程は、温度0〜10℃、好ましくは0〜4℃で、8〜24時間、好ましくは8〜12時間行う。 次いで、ろ過済み濃縮液について、必要に応じて凍結乾燥(フリーズドライ)や噴霧乾燥(スプレードライ)などの通常の方法により溶媒を除去し、ホップ苞ポリフェノールを粉末として得ることができる。 上記のようにして得られたホップ苞ポリフェノールなどの本発明に係るポリフェノールは、前記した様々な機能を有しており、飲食品、化粧品、医薬部外品、医薬品などに配合し、利用することができる。 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 (実施例1) ポリフェノール類は、各成分毎に特有の紫外部吸収スペクトルを有することが知られている。 林檎や葡萄、ホップ苞に含まれる主なポリフェノール類は、catechin、proanthocyanidin等があり、これらは280nmに吸収極大を持つ。 したがって、280nmにおける吸光度を測定することによりポリフェノール濃度を測定することができる。 但し、ポリフェノール類の単位重量あたりの280nmにおける吸光係数が蛋白質、核酸、香気成分等、紫外部吸収のある成分に比べ、非常に大きいので、これらポリフェノール以外の物質の280nmにおける吸光度は大きく関与しないが、その影響は完全に排除していないため、見掛けポリフェノール濃度と定義している。 測定結果を表1に示す。 表1の結果より、ベントナイトで処理した抽出液の濁度は、その濃度依存的に低下する傾向にあることがわかった。 しかし、澱の沈降速度が遅いことから、ポリフェノール類を含む抽出液の希釈倍率やpH条件について検討を加える必要があると思われる。 (実施例2) この例では、試験区におけるベントナイト処理時のpH値が対照区と比較して低くなるにつれ、見掛けポリフェノール濃度に変化はないが、Cu濃度が減少した。 (実施例3) 表3から明らかなように、10倍にスケールアップした場合も、二価陽イオン除去能および濁度低下について再現性が確認された。 また、ベントナイト濃度についても、2000〜5000ppmの範囲では二価陽イオン除去率および濁度低下に大きな差はないが、ベントナイトの添加量が増えると、ナトリウム濃度が高くなるので、ベントナイト濃度は2000ppm程度が妥当である。 さらに、二価陽イオン除去率は処理液のpHによる影響が大きいことがわかった。 (実施例4) 表から明らかなように、本発明によれば、二価陽イオンは60〜85%除去される。 なお、カラム精製によって除去される理由については、二価陽イオンは樹脂に吸着されないことが原因であると推測される。 また、pH調整し酸性領域でベントナイト処理したポリフェノール含有抽出液をカラムに通液し、次いで純水の通液を行うことにより、原料に由来する銅は1/10以下まで除去可能であると考えられる。 (実施例5) 表6から、非水溶性成分除去工程により、粉末化されたホップ苞ポリフェノール画分中のポリフェノールおよびプロアントシアニジン含量の向上、タンパク質含量の減少により、ポリフェノール純度の向上が示された。 これは、精製ポリフェノール画分に残留していた不溶性タンパク質などの非水溶性成分が、析出・沈殿化して除去されたことによるものと推察された。 本発明によれば、ポリフェノール含有植物の抽出物、例えばビール醸造の際に副産物として得られるホップ苞などから、高純度の水溶性ポリフェノールを短時間で効率よく製造する方法が提供される。 |