JP2004131633A

JP2004131633A - クチナシ黄色素の精製方法及び精製されたクチナシ黄色素

Info

Publication number: JP2004131633A
Application number: JP2002298644A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takahashi; 高橋　正宏; Koichi Harada; 原田　浩一
Original assignee: Riken Vitamin Co Ltd
Current assignee: Riken Vitamin Co Ltd
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】この発明は、エタノールと水との混合液に溶解し、且つ該溶液を低温に保存しても不溶物を発生しないクチナシ黄色素を得るための、より改良された方法を提供する。
【解決手段】クチナシ抽出液を吸着樹脂処理或いは膜処理することなくキレート樹脂で処理することにより、目的とするクチナシ黄色素が、より効率的に得られる。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クチナシ黄色素の精製方法、及びそれにより得られる精製されたクチナシ黄色素に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クチナシ黄色素はアカネ科クチナシ（Ｇａｒｄｅｎｉａ　ａｕｇｕｓｔａ　ＭＥＲＲＩＬ　ｖａｒ．　ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ　ＨＯＲＴ．、Ｇａｒｄｅｎｉａ　ｊａｓｍｉｎｏｉｄｅｓ　ＥＬＬＩＳ）の果実に含まれる色素であり、わが国においては古くから食用の着色料として利用されてきた。
クチナシ黄色素は、通常乾燥されたクチナシ果実を水またはアルコール及びそれらの混合液で抽出し、得られた抽出液をろ過して不純物を除いた後濃縮した濃縮物を、逆浸透膜（例えば特許文献１参照）或いは合成吸着樹脂（例えば特許文献２参照）等の方法によりゲニポサイド等のイリドイド配糖体を除去し、液体、粉末或いは顆粒状に製剤化されている。
この内、液体製剤は保存中の腐敗を防止するため、エタノール、プロピレングリコール、グリセリン等のアルコール類、ソルビトール、還元糖等の糖アルコール類を含む水溶液が溶媒として用いられるが、中でもエタノールと水の混合液が好ましく使用される。
【０００３】
しかし、エタノールと水の混合液を溶媒として使用した場合、該製剤を低温に保存すると不溶物が発生して沈殿し、製品価値を低下させるという問題があった。
この問題を解決するため、上記製剤中に特定のリン酸塩を添加する方法が提示されている（例えば特許文献３参照）。
しかしこの方法は対処療法的な処理方法に過ぎず、クチナシ抽出エキスの品質のバラツキを考慮すると、必ずしも有効な方法とは言えない。
そこで、この問題を根本的に解決する方法として、我々はゲニポサイド類を除去精製したクチナシ黄色素抽出物を陽イオン交換樹脂で処理する方法を提示した（例えば特許文献４参照）。
【特許文献１】特開昭５７―２０９９５８号公報
【特許文献２】特開昭５７−１５１６５７号公報
【特許文献３】特開２００２−１２９０５４号公報
【特許文献４】特願２００１−１１７６２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、エタノールと水との混合液に溶解し、且つ該溶液を低温に保存しても不溶物を発生しないクチナシ黄色素を得るための、より改良された方法を提供するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、クチナシ抽出液を吸着樹脂処理或いは膜分離処理することなくキレート樹脂で処理することにより、目的とするクチナシ黄色素精製物がより効率的に得られることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【０００６】
即ち、本発明の方法は、次の１〜７からなっている。
１．クチナシ抽出液を吸着樹脂処理或いは膜分離処理することなくキレート樹脂で処理することを特徴とするクチナシ黄色素の精製方法。
２．クチナシ抽出液を吸着樹脂処理或いは膜分離処理することなくキレート樹脂で処理した後、吸着樹脂処理或いは膜分離処理することを特徴とするクチナシ黄色素の精製方法。
３．クチナシ抽出エキス或いはクチナシ抽出エキスの水溶液を、吸着樹脂処理或いは膜分離処理することなくキレート樹脂で処理することを特徴とするクチナシ黄色素の精製方法。
４．クチナシ抽出エキス或いはクチナシ抽出エキスの水溶液を、吸着樹脂処理或いは膜分離処理することなくキレート樹脂で処理した後、吸着樹脂処理或いは膜分離処理することを特徴とするクチナシ黄色素の精製方法。
５．前記１から４記載の方法により製造されたクチナシ黄色素。
６．色価を１６００とした場合に、含まれるカルシウムイオンの濃度が０．９ｍｇ／ｇ未満であることを特徴とするクチナシ黄色素。
７．前記５或いは６記載のクチナシ黄色素を用いた、クチナシ黄色素製剤。
８．エタノールと水の混合液を溶媒として使用したことを特徴とする、前記７に記載のクチナシ黄色素製剤。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられるクチナシ抽出液は、クチナシの乾燥果実を粉砕し、水またはアルコール及びそれらの混合液を用いて抽出されたものである。抽出溶媒として水が安全性の面からは好ましいが、抽出速度が遅い。そこで工業的には水とアルコールの混合液が、通常用いられる。アルコールとしては、例えばエタノール、メタノール等が挙げられるが、エタノールが好ましく用いられる。アルコールと水の混合割合は、例えば５０ｖｏｌ％が好ましく用いられる。抽出終了後、抽出液は一つに集められ、必要なら珪藻土等のろ過助剤を用いて、ろ紙或いはろ布を通してろ過される。
【０００８】
クチナシ抽出液は通常濃縮して保存される。濃縮は濃縮釜を用いて常法により行われ、濃縮により水分１０〜８０％、好ましくは１５〜４０％、また色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）１００〜６５０、好ましくは４００〜６００の濃縮物が通常得られる。本発明において用いられるクチナシ抽出エキスとは、この濃縮物を指す。
【０００９】
本発明の方法において、クチナシ抽出液はキレート樹脂で処理される。ここでキレート樹脂とは遷移金属・アルカリ土類金属などの金属イオンが、特定の配位子と配位結合による相互作用を起して錯体を形成することを利用して、特定のイオン種を選択的に吸着捕集できるよう設計された樹脂で、例えばダイヤイオンＣＲ１１、ＣＲ２０、ＣＲＢ０２（製品名；三菱化学（株））等が挙げられる。
キレート樹脂での処理は、操作としては通常のイオン交換樹脂での処理と同じように行われる。即ち、カラムにキレート樹脂を充填し、ｐＨを中性付近に調整したクチナシ抽出液を、流速ＳＶ＝１〜２０、好ましくは５〜１０で、供給する。その際、大部分の色素は樹脂に吸着されず素通りするが、一部の色素は樹脂に吸着される。そこで、色素の回収率を上げるため、カラムに吸着された色素は、４０〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５０〜７０ｖｏｌ％のアルコールで脱着・溶出される。ここでアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール等の炭素数１〜４の低級アルコールが挙げられるが、エタノールが好ましく用いられる。
【００１０】
素通し液と溶出液は別々に或いは一つに集めて濃縮される。本発明におけるクチナシ黄色素精製物には、該素通し液、溶出液、素通し液と溶出液の混合液、及びそれらを濃縮して得られた濃縮物が含まれる。
【００１１】
キレート樹脂による上記処理において、クチナシ抽出液に代えて、濃縮度の低いクチナシ抽出エキスであればそのまま、濃縮度の高いクチナシ抽出エキスであれば適当な濃度に希釈した水溶液を用いてもよい。この場合、例えば、クチナシ抽出エキスの色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）が通常５０〜４００、好ましくは１２０〜３００の液を、キレート樹脂１００ｍｌに対して、１０ｍｌ〜２０Ｌ、好ましくは１００ｍｌ〜１４Ｌ供給することにより処理される。
【００１２】
本発明においてクチナシ黄色素精製物は、更に吸着樹脂処理或いは膜分離処理等によりゲニポサイド等のイリドイド配糖体を除去することが、好ましく行われる。
【００１３】
吸着樹脂処理は、カラムに多孔性吸着剤を充填し、前記クチナシ黄色素精製物を適当な濃度に希釈した水溶液を供給することにより行われる。例えば、カラムが色素で飽和されるまで色素溶液を流した後、水または低濃度のアルコールと水の混合液で不純物を洗い流し、次に、５０〜７０ｖｏｌ％のアルコールで色素を脱着・溶出し、溶出液は濃縮され、ゲニポサイドが実際上問題とならない濃度まで低減されたクチナシ黄色素が得られる。ここで、アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール等の炭素数１〜４の低級アルコールが挙げられるが、エタノールが好ましく用いられる。また、多孔性吸着剤としては、例えばアンバーライトＸＡＤ−４、アンバーライトＸＡＤ−７（製品名；オルガノ（株））、ダイヤイオンＨＰ−２０、ＨＰ−２１、ＨＰ−４０（製品名；三菱化学（株））等が挙げられる。
【００１４】
膜分離処理は、例えば分画分子量２，０００〜２０，０００の限外ろ過膜を用いたモジュールにクチナシ黄色素精製物を適当な濃度に希釈した水溶液を供給することにより行われる。不純物は水と共に膜を透過し、色素は濃縮される。途中水を補給しながら、目的とする精製度が得られるまで操作を繰り返す。最後に液を抜き出して濃縮し、ゲニポサイドが実際上問題とならない濃度まで低減されたクチナシ黄色素が得られる。
【００１５】
本発明による処理の効果は、クチナシ黄色素中に含まれる、例えばカルシウムイオン濃度を指標として測定することにより、判定することができる。カルシウムイオン濃度は原子吸光度測定法により測定され、クチナシ黄色素の色価を例えば１６００とした場合、その中に含まれるカルシウムイオン濃度を０．９ｍｇ／ｇ未満、好ましくは０．７ｍｇ／ｇ以下、更に好ましくは０．１ｍｇ／ｇ以下とすることにより、本発明の課題が解決される。
尚、カルシウムイオンの濃度は色価にほぼ比例する。従って、上記の色価１６００という値は、換算のための基準値として示したもので、例えばクチナシ黄色素の色価が１７００であるならば、その中に含まれるカルシウムイオン濃度を約０．９６ｍｇ／ｇ未満、同様に、クチナシ黄色素の色価が１５００であるならば、その中に含まれるカルシウムイオン濃度を約０．８４ｍｇ／ｇ未満にすることにより、本発明の課題が解決される。
【００１６】
【発明の効果】
本発明により得られるクチナシ黄色素、或いはゲニポサイドが実際上問題とならない濃度まで低減されたクチナシ黄色素を、エタノールと水との混合液に溶解し、低温に保存しても長期間不溶物を発生せず、これにより、エタノールと水の混合液を溶媒として使用した場合、該製剤に不溶物が発生して沈殿し、製品価値を低下させるという問題が解決された。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１８】
［色価測定方法］
『化学的合成品以外の食品添加物　自主規格（第二版）』、日本食品添加物協会編、「クチナシ黄色素」に準じ、測定溶媒のみ５０ｖｏｌ％エタノールから水に変更して測定した。
【００１９】
［カルシウムイオン濃度測定方法］
第７版食品添加物公定書記載「１５．　原子吸光度測定法」に基づいて測定した。
装置　：偏光ゼーマン原子吸光分光光度計（（株）日立製作所製）
型式　：Ｚ−６１００型
操作法：フレーム方式
定量法：検量線法
方法　：試料中の水分を凍結乾燥法により除去し、るつぼに約１ｇを秤量し、電熱器で黒変するまで予備加熱し、マッフル炉で５５０℃、５時間加熱し灰化する。灰化した試料に１規定塩酸溶液を加え正確に５０ｍｌとし、定性用ろ紙Ｎｏ．５Ｃでろ過し、適宜希釈し分析試料とした。原子吸光装置の使用法は取り扱い説明書に従った。
【００２０】
＜実施例１＞
クチナシ抽出エキス（色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）＝５７３）１６．７ｇに水を加えて５０ｍｌとし（ｐＨ＝４．２）、１０質量％水酸化ナトリウムを加えてｐＨ＝６．７に調整した後、水を加えて全量を８０ｍｌとした。これを、ダイヤイオンＣＲ１１（三菱化学（株））８０ｍｌを充填したカラムに流速ＳＶ＝５で通液し、素通り液を回収した。更に、一部樹脂に吸着した色素を回収するため、７０ｖｏｌ％エタノール・水混合液１６０ｍｌを流速ＳＶ＝５で通液し、色素を脱着・溶出した。素通り液と溶出液を一つにした色素液は、エバポレータを用いて、６０℃で減圧下濃縮され、クチナシ黄色素精製物（色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）＝１２０）約８０ｇを得た。
次に、この得られたクチナシ黄色素精製物に水を加えて１００ｍｌとし、アンバーライトＸＡＤ−７（オルガノ（株））８０ｍｌを充填したカラムに流速ＳＶ＝０．５で通液した。その後、６４０ｍｌの水で洗浄（流速ＳＶ＝０．５）し、７０ｖｏｌ％エタノール・水混合液８０ｍｌを流速ＳＶ＝０．５で通液し、色素を脱着・溶出した。溶出液は、エバポレータを用いて、６０℃で減圧下濃縮され、ゲニポサイドが実際上問題とならない濃度まで低減されたクチナシ黄色素（色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）＝１６００、）約６ｇを得た。本色素中のカルシウムイオン濃度は０．０１ｍｇ／ｇであつた。
【００２１】
＜実施例２＞
クチナシ抽出エキス（色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）＝５７３）２，７００ｇに水を加えて８Ｌとし（ｐＨ＝４．２）、１０質量％水酸化ナトリウムを加えてｐＨ＝６．７に調整した後、水を加えて全量を１２Ｌとした。以下、実施例１に従って処理し、ゲニポサイドが実際上問題とならない濃度まで低減されたクチナシ黄色素（色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）＝１５５０）約６．２ｇを得た。本色素中のカルシウムイオン濃度は色価１６００に換算して０．７０ｍｇ／ｇであつた。
【００２２】
＜実施例３＞
クチナシ抽出エキス（色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）＝５７３）３，４００ｇに水を加えて１０Ｌとし（ｐＨ＝４．２）、１０質量％水酸化ナトリウムを加えてｐＨ＝６．７に調整した後、水を加えて全量を１６Ｌとした。これを、ダイヤイオンＣＲ１１（三菱化学（株））８０ｍｌを充填したカラムに流速ＳＶ＝５で通液し、素通り液を回収した。更に、一部樹脂に吸着した色素を回収するため、７０ｖｏｌ％エタノール・水混合液１６０ｍｌを流速ＳＶ＝５で通液し、色素を脱着・溶出した。素通り液と溶出液を一つにした色素液は、エバポレータを用いて、６０℃で減圧下濃縮され、クチナシ黄色素（色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）＝４５０）約２１．３ｇを得た。本色素中のカルシウムイオン濃度は、色価１６００に換算して０．９０ｍｇ／ｇであった。
【００２３】
＜比較例＞
クチナシ抽出エキス（色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）＝５７３）１６．７ｇに水を加えて１００ｍｌとし、アンバーライトＸＡＤ−７（オルガノ（株））８０ｍｌを充填したカラムに流速ＳＶ＝０．５で通液した。その後、６４０ｍｌの水で洗浄（流速ＳＶ＝０．５）し、７０ｖｏｌ％エタノール・水混合液８０ｍｌを流速ＳＶ＝０．５で通液し、色素を脱着・溶出した。溶出液は、エバポレータを用いて、６０℃で減圧下濃縮され、ゲニポサイドが実際上問題とならない濃度まで低減されたクチナシ黄色素（色価（Ｅ^１０％ _１ｃｍ）＝１６２０）約５．９ｇを得た。本色素中のカルシウムイオン濃度は色価１６００に換算して１．８３ｍｇ／ｇであつた。
【００２４】
＜試験例＞
実施例１、２、３及び比較例のクチナシ黄色素を精密に量り取り、純水を加えて１００ｍｌ（色価＝１４０）とし、これを９０℃で１５分間加熱して殺菌した。次に、各色素液８５ｍｌにエタノールを加えて１００ｍｌ（色価＝約１２０）とし、試験液とした。
試験液をそれぞれ５０ｍｌの目盛り付共栓試験管に採り、４℃冷蔵庫中に保存して、沈殿の発生状態を観察した。沈殿及び液の濁りの評価は下記の基準によった。結果を表１に示す。
［沈殿］
−　沈殿が観察されない。
±　少し沈殿が観察される。
＋　多量の沈殿が観察される。
［液の濁り］
−　濁り無し。
±　少し濁りがある。
＋　濁り激しい。
【００２５】
【表１】

Claims

クチナシ抽出液を吸着樹脂処理或いは膜分離処理することなくキレート樹脂で処理することを特徴とするクチナシ黄色素の精製方法。
クチナシ抽出液を吸着樹脂処理或いは膜分離処理することなくキレート樹脂で処理した後、吸着樹脂処理或いは膜分離処理することを特徴とするクチナシ黄色素の精製方法。
クチナシ抽出エキス或いはクチナシ抽出エキスの水溶液を、吸着樹脂処理或いは膜分離処理することなくキレート樹脂で処理することを特徴とするクチナシ黄色素の精製方法。
クチナシ抽出エキス或いはクチナシ抽出エキスの水溶液を、吸着樹脂処理或いは膜分離処理することなくキレート樹脂で処理した後、吸着樹脂処理或いは膜分離処理することを特徴とするクチナシ黄色素の精製方法。
請求項１から４記載の方法により製造されたクチナシ黄色素。
色価を１６００とした場合に、含まれるカルシウムイオンの濃度が０．９ｍｇ／ｇ未満であることを特徴とするクチナシ黄色素。
請求項５或いは６記載のクチナシ黄色素を用いた、クチナシ黄色素製剤。
エタノールと水の混合液を溶媒として使用したことを特徴とする、請求項７記載のクチナシ黄色素製剤。