JP2016519177A - 青色アントシアニン画分の単離方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物またはこれらの組合せから、アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物に含まれるアントシアニン分子の極性の差に基づき、選択されたｐＨにおいて、アントシアニン分子の画分を単離する方法を対象とする。
Description
本発明は、アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物からアントシアニン分子の画分を選択的に単離することによる、天然青色アントシアニン含有着色料組成物の取得方法に関する。
食品業界においては、食品の着色に用いられている人工の物質に替えて天然の着色料を使用することへの関心が高まっている。
合成着色料に替えて天然着色料を使用する場合、合成着色料に似た色特性を呈する天然着色料を探し出すことが難題である。合成青色着色料であるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１と同じ色特性を呈する天然の着色料は現時点においては見付かっていない。シアンブルーの色相を呈する適切な天然着色料が存在しなかったため、天然の青色および黄色の着色料をブレンドすることによって得られる所望の緑色の色相を呈する天然の着色料を製造することも同様に困難であった。
藍藻に由来する物質であるＳｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅが天然の青色着色料として使用されているが、これはＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１とは色特性が異なっている。
アントシアニンは、果物、野菜および花弁ならびに一部の植物の根、葉、茎および苞葉の細胞の液胞に含まれる水溶性の化合物である。アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物は、天然の可食性着色料組成物として、特に天然の赤色、紫色および青色の色相を呈する着色料組成物の製造にも使用されており、その理由の少なくとも一部は、幅広い入手性にある。
アントシアニンは、アントシアニジン（アグリコン部）が１つまたは複数の糖分子（グリコン部）とエステル化することにより形成された配糖体を含んでいる。糖分子はＣ−３、Ｃ−５、Ｃ−７、Ｃ−３’、Ｃ−４’および／またはＣ−５’位に結合することができる。アントシアニン構造に含まれる糖分子は、例えば、アラビノース、ガラクトース、グルコース、ラムノース、ルチノース、サンブビオース、ソホロースおよびキシロースである。
アントシアニンはアシル化することもできる、すなわち、糖分子（通常は単糖の６位であるが、２位、３位または４位も可能である）とエステル化した１つまたは複数の分子を有することができる。最も一般的なアシル単位としては、クマリン酸、フェルラ酸、コーヒー酸、シナピン酸、没食子酸、マロン酸、酢酸、リンゴ酸、コハク酸、バニリン酸およびシュウ酸から誘導されるものが挙げられる。
フラビリウムカチオン形態にあるアントシアニジンの構造を次に示す。フラビリウムカチオン形態は、酸性条件下における主たる形態である。アントシアニジンの様々な位置を、水素、ヒドロキシルおよび／またはメトキシル基で置換することができる：
（式中、Ｒ３はＨまたはＯＨであり、
Ｒ５は、Ｈ、ＯＨ、またはＯＣＨ３であり、
Ｒ６は、ＨまたはＯＨであり、
Ｒ７は、ＯＨまたはＯＣＨ３であり、
Ｒ３’は、Ｈ、ＯＨ、またはＯＣＨ３であり、
Ｒ４’は、ＯＨまたはＯＣＨ３であり、
Ｒ５’は、Ｈ、ＯＨ、またはＯＣＨ３である）。
Ｒ５は、Ｈ、ＯＨ、またはＯＣＨ３であり、
Ｒ６は、ＨまたはＯＨであり、
Ｒ７は、ＯＨまたはＯＣＨ３であり、
Ｒ３’は、Ｈ、ＯＨ、またはＯＣＨ３であり、
Ｒ４’は、ＯＨまたはＯＣＨ３であり、
Ｒ５’は、Ｈ、ＯＨ、またはＯＣＨ３である）。
自然界に存在する最も一般的なアントシアニジンは、次に示す構造を有するものである。
したがって、アントシアニンとして分類される化合物には、その主たる構造、グリコシル化様式およびアシル化様式の違いに基づく多種多様な構造を有する膨大な数の化合物が包含される。
アントシアニンの公知の植物供給源としては：（１）野菜、例えば、紫キャベツ（ｒｅｄ ｃａｂｂａｇｅ）、紫イモ、紫ジャガイモ（ｂｌｕｅ ｐｏｔａｔｏ）、赤ジャガイモ（ｒｅｄ ｐｏｔａｔｏ）、ラディッシュ（ｒｅｄ ｒａｄｉｓｈ）、黒ニンジン、紫ニンジン、紫トウモロコシ、赤トウモロコシ、赤タマネギ、紫ブロッコリー（ｐｕｒｐｌｅ ｂｒｏｃｃｏｌｉ）、赤ブロッコリー（ｒｅｄ ｂｒｏｃｃｏｌｉ）、紫カリフラワー（ｐｕｒｐｌｅ ｃａｕｌｉｆｌｏｗｅｒ）、大黄、黒豆、サニーレタス、黒米、茄子および（２）果物、例えば、イチゴ、ラズベリー、クランベリー、コケモモ、赤ブドウ（ｒｅｄ ｇｒａｐｅ）、リンゴ、ブラックカラント、レッドカラント、サクランボ、ブルーベリー、エルダーベリー、ビルベリー、クロウベリー（ｃｒｏｗｂｅｒｒｙ）、ブラックベリー、チョークベリー、グースベリー、アサイー、ネクタリン、モモ、プラム、ブラッドオレンジ、紫トマト（ｂｌｕｅ ｔｏｍａｔｏ）が挙げられる。各アントシアニン供給源は、複数種の異なるアントシアニン種を様々な量で含む。ある植物供給源には１５〜３０種類の構造が異なるアントシアニン分子が含まれることが知られている。
アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物の色特性はｐＨの変化に伴い変化する。一般に、アントシアニンを含有する汁および抽出物は、低ｐＨで赤い色相を呈し、ｐＨが上昇するに従い紫の色相に移行する。さらにｐＨが上昇すると青い色相を呈する汁および抽出物もごく僅かに存在する。
アントシアニンを含有する汁および抽出物のｐＨ変化に伴う色の変化には、水溶液中におけるアントシアニンの主たる構造であるフラビリウムカチオンとの平衡において存在し得る様々な第２の構造が関与している。ｐＨが変化すると、平衡状態にある異なる複数の構造の相対的な量が変化することになる。所与のｐＨにおいては、１つまたは複数の構造形態が優勢となることができ、一方、他の構造形態は少量で存在するかまたは存在しなくなる。例えば、非常に低いｐＨではフラビリウムカチオン形態が優勢である。ｐＨが上昇するに従い、フラビリウムカチオン形態にある分子からプロトンが脱離して、カルビノール疑似塩基形態に転化することができ、これはさらに水分子およびプロトンを失うことによって、それぞれ、中性およびイオン化したキノノイド型塩基に転化し、さらにカルコン形態に転化することができる。これらの変換によって、フラビリウムカチオン形態にある分子の量が減少し、平衡状態にある他の形態の量が様々な程度で増加する。したがって、低ｐＨと比較すると、より高いｐＨにおいては、平衡状態にある異なる構造が異なる相対量で存在する。アントシアニンの各構造形態は異なる形で光を吸収することができ、その結果として、認識される色が異なる（無色を含む）。したがって、溶液のｐＨが変化するに従い、異なる構造形態の相対量が変化し、その結果として溶液の色を変化させることができる。
異なるアントシアニン分子は、それぞれ、自身と平衡状態にある複数の分子構造からなる組と、ある構造から他の構造に変化する反応の平衡定数とによって特徴付けられる。例えば、平衡状態にある、ある構造を有するアントシアニンが他の構造に変換される反応は、この反応に対応する特定の酸解離定数Ｋａを有することができる。この反応は、−ｌｏｇ１０Ｋａとして定義される対数表記される定数すなわちｐＫａという観点でも議論することができる。
フラビリウムカチオンおよびキノノイド型塩基構造は、アントシアニン分子の３つの環を全て連結する共役結合を有している。広範囲に非局在化したπ結合により、フラビリウムカチオンおよびキノノイド型塩基は可視光を吸収することができ、それによって、フラビリウムカチオンは低ｐＨにおいて赤色の色相が知覚され、それよりも高いｐＨにおいては、イオン化したキノノイド型の紫または青色の色相が知覚される。これに対し、カルビノール疑似塩基およびカルコン構造は３つの環全てを連結する非局在化したπ結合が存在しないので、無色または淡黄色である。
アントシアニンの置換様式も色に影響を及ぼす。例えば、一般には、水素原子をヒドロキシル基に置き換えると色相が桃色から紫色へと移行することが観測されている。同様に、グリコシル（糖）単位の数ならびにアシル単位の数および種類が色に影響を及ぼすことも観測されている。しかしながら、これらの現象は十分に解明されていないかまたは予測することができない。
さらに、分子間および分子内の相互作用もアントシアニンの色に影響を及ぼす。同一のアントシアニンであっても存在する他の分子に応じて異なる色相を呈する可能性がある。例えば、アントシアニン糖上のアシル基は、フラビリウムカチオンの上に折り重なる（ｆｏｌｄ ｉｎ）ことによって、フラビリウムカチオンのＣ−２位を求核攻撃から保護することができる。したがって、この分子内相互作用によって無色のカルビノール疑似塩基構造の形成が阻止される。同様に、アントシアニン分子は自己会合すると考えられており、このことは、アントシアニン濃度を２倍に増加することによって彩度を３００倍に増加させることができ、色相および明度も同様に変化させることができることから実証されている。この自己会合は分子内スタッキングに類似しており、求核攻撃およびカルビノール疑似塩基構造の形成を阻止するという仮説が立てられている。
ｐＨ、アントシアニンの化学構造、置換様式、分子間および分子内相互作用等の要素は全て、アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物において観察される色に影響を与えることが知られているが、これらの要素がどのように相互作用して色を変化させるかは十分に解明されていない、すなわち、原因およびその結果を具体的に予測することはできない。
例えば、単体のアントシアニン分子がＨＰＬＣにより分離されているが、分離は常に低ｐＨで行われており、単体のアントシアニンの色特性は低ｐＨで分析されていた。同様に、アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物の色特性にｐＨが及ぼす影響も研究されてきたが、これらの研究は、汁および抽出物中に含まれる天然のアントシアニンの複雑な混合物を分析するものであった。天然の供給源から分離された個々のアントシアニン分子またはアントシアニン画分の色特性にｐＨの変化がどのように影響を与えるかは十分に解明されていないかまたは予測することができない。先行技術には、置換基の数および種類、例えば、糖およびアシル基が色に影響を与えることが開示されているが、これらの置換基がｐＨ変化に伴いどのように色に影響を及ぼすかについては開示されておらず、分かっていない。最後に、先行技術においては、様々な分子間および分子内相互作用が色に影響を及ぼすという仮説が立てられているが、ｐＨの変化がどのようにこれらの分子間および分子内相互作用に、そして最終的に観察されるアントシアニンの色に影響を及ぼすかについては開示されていない。
特許文献１には、アントシアニンを含有する果汁および野菜汁に含まれる他のフェノール性分子からアントシアニンを分離する方法が開示されている。特許文献１には、分子の電荷および極性の差に基づきアントシアニン分子の画分を選択的に分離することによって、アントシアニンを含有する汁の色とは異なる所望の色を有する画分を生成することは開示されていない。
単体のアントシアニンを分析スケールで分離することが非特許文献１に記載されている。この分離は、個々のアントシアニンの同定を容易にするために、低ｐＨ、すなわち２未満のｐＨでＨＰＬＣを用いて行われている。この方法は、アントシアニンの混合物を含む画分を製造するためではなく、アントシアニン分子を検出するために分離を行うものである。
特許文献２には、紫キャベツアントシアニンのｐＨ７．９の青色着色料溶液が開示されており、これは、菓子の内核（ｃｏｒｅ）を被覆するための糖シロップに使用されている。紫キャベツアントシアニンの画分は分離されていない。
アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物から、選択されたｐＨにおいて、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、アントシアニン分子の画分を単離する例は先行技術には見あたらない。さらに、供給源となる汁および抽出物が呈する色特性とは異なる色特性を呈するアントシアニン画分を得るための方法は開示されていない。特に、合成青色着色料であるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性に類似した色特性を呈する天然青色アントシアニン含有着色料組成物を得るための方法は、先行技術においては記載されていない。
Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ａ．，１１４８（２００７），３８−４５
食品の着色に利用することができる幅広い色の天然着色料があれば望ましい。合成ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の色特性に類似した色特性を呈する天然青色着色料が長い間必要とされてきた。したがって、アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物からこのような天然青色着色料を得る方法が望まれている。
本発明は、合成青色着色料であるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性に類似した色特性を呈する天然青色アントシアニン含有着色料組成物を取得する方法を対象とする。天然青色アントシアニン含有着色料は、アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物から、選択されたｐＨにおいて、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、アントシアニン分子の混合物を含む画分を単離することにより得られる。
一実施形態においては、本発明は、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せからアントシアニンの画分を単離する方法であって：ａ）アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せをイオン交換カラムに投入するステップと；ｂ）このイオン交換カラム上で、選択されたｐＨの溶媒を用いて、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、アントシアニンを選択的に分離するステップであって、このｐＨ値は少なくとも約２である、ステップと；ｃ）分離されたアントシアニンを含む１つの画分または画分の組合せを選択するステップであって、この１つの画分または画分の組合せ中に含まれる分離されたアントシアニンの水溶液がｐＨ８．０において６１５ｎｍ〜６３５ｎｍに吸収極大を示すように、選択するステップと、を含む方法を対象とする。この選択されたアントシアニンを含有する画分または画分の組合せは、分離されたアントシアニンを含んでおり、この分離されたアントシアニンは、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１により近似した色特性を呈するが、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せが呈する色特性とは異なっている、すなわち分画された一部分（ｓｕｂｓｅｔ）である。
アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物は、現在、天然の可食性着色料として、着色料組成物、特に、天然の赤色、紫色および青色の色相を呈する着色料組成物の製造に使用されている。この汁および抽出物は、野菜および果物供給源中に天然に存在するあらゆるアントシアニン分子の混合物を、他の多くの種類の化合物と一緒に含んでいる。したがって、現在入手可能なアントシアニン着色料は、野菜および果物供給源中に天然に存在するアントシアニン混合物に付随する色の着色料に限られる。本発明は、野菜および果物の汁および抽出物中に天然に存在するアントシアニンの複雑な混合物とは異なるアントシアニン分子の混合物を単離する方法を含む。本発明の方法は、野菜および果物の汁および抽出物中に含まれる複雑な混合物から、選択されたｐＨにおいて、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、アントシアニン分子の画分を単離することを含む。
本発明の一態様は、具体的な標的の色特性である、合成青色着色料であるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性に類似した色特性を呈する着色料組成物を得るために、アントシアニンを含有する野菜および果物の汁および抽出物からアントシアニン分子の画分を単離することを含む。本明細書において用いられる、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１に「類似した」色特性を呈するとは、その色の色特性が、例えば、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅ等の他のあらゆる天然の着色料の色特性よりも近似していることを意味する。
本出願人らは、選択されたｐＨの溶媒を用いてアントシアニンを分離することにより、アントシアニン分子の極性の差に応じて、合成青色着色料であるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１に類似した色特性を呈するアントシアニン混合物を含む画分が得られるであろうことを見出した。各アントシアニン供給源は複数の異なるアントシアニン分子を異なる量で含んでおり、それぞれの分子は、１つまたは複数の第２の構造と平衡状態で存在することができる。異なるアントシアニン分子およびこれらと平衡状態にある分子構造の間で電荷および／または極性が異なる場合がある。本出願人らは、選択されたｐＨにおいて、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき分離を行うことにより、明確に異なる分光特性を有するアントシアニンの画分をアントシアニンの複雑な混合物から単離することができた。これらの画分の分光特性は異なっており、この分光特性は、汁や抽出物に見出されるアントシアニンの複雑な混合物の分光特性からは分からなかった。本出願人らは、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅ等の任意の公知の天然青色着色料よりも合成ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性に近い色特性を呈することができるアントシアニン画分を確認した。
アントシアニンを含有する野菜または果物の汁は、果物または野菜を圧搾して液体を搾ることによって得ることができる。アントシアニンを含有する野菜または果物の抽出物は、溶剤（例えば、水、アルコール）でふやかした果物または野菜を洗うことによって得ることができる。汁および抽出物は、アントシアニン以外にも、他の天然の化合物、例えば、炭水化物、酸、フラボノイド類、金属イオン、フェノール性酸、フェノール性酸のエステルおよびビタミン類を多く含んでいる。「野菜または果物の汁または抽出物」という語は、「野菜汁、果汁、野菜抽出物または果物抽出物」という語を列挙したことに相当し、加工された汁および抽出物（例えば、濃縮還元された汁および抽出物、脱臭処理された汁および抽出物ならびに特定の種類または幅広い種類の化合物を除去するための他の処理を施した汁および抽出物）を含む。
「分画」は、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁または抽出物に含まれるアントシアニンの複雑な混合物から一部のアントシアニンを選択および分離するプロセスである。本発明の方法に使用されるアントシアニンの供給源は、高いｐＨ値で青色の色相を呈するアントシアニンを含有する野菜または果物の汁または抽出物である。幾つかの実施形態においては、本発明の方法に使用されるアントシアニンの供給源は、紫キャベツ、紫イモ、紫ジャガイモ、紫ニンジンもしくは黒ニンジンまたはこれらの組合せである。
「画分」は、分画による生成物である。「アントシアニン画分」は、この画分が分離されるアントシアニン含有汁または抽出物中のアントシアニン混合物とは異なるアントシアニン混合物を含む。アントシアニン画分は、選択されたｐＨにおいて、存在する異なるアントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき汁または抽出物から分離される。
「選択されたｐＨ」は、２以上のｐＨ、例えば、アントシアニンの分離においても測色においても、約２〜約９の範囲にあるｐＨである。他の実施形態においては、ｐＨは、ｐＨ３以上、４以上、５以上、６以上、７以上であり、例えば、ｐＨは、次に示す各範囲、すなわち約３〜約９、約４〜約９、約５〜約９、約６〜約９または約７〜約９のいずれかにある。
「吸収極大」「ラムダ極大」または「λｍａｘ」は、ある物質が吸収する光量が最大になる波長（ナノメートル単位）である。一般に、吸収極大は、ＵＶ／可視分光器または測色計を用いて測定を行う場合に物質を比較するための特性値として用いることができる。
「ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１」に言及する場合、同一の合成青色着色料に命名された異なる名称であるＢｒｉｌｌｉａｎｔ Ｂｌｕｅ ＦＣＦおよびＥｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｅ１３３も包含する。ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１のラムダ極大は６３０ｎｍである。
「着色料」とは、異なる波長の光を吸収または散乱することによって色を付与する任意の物質である。「天然の着色料」は、自然界に存在するかまたは天然に産生されるかまたは天然産物を供給源とする着色料である。「青色着色料」は、４５０〜４９５ナノメートルの領域の波長の光を反射し、吸収極大ＵＶ／ＶＩＳ波長が６１５〜６３５ナノメートルの範囲にある着色料である。「天然アントシアニン含有着色料」は、植物を供給源とするアントシアニンを含む天然の着色料である。
天然アントシアニン含有着色料は、アントシアニンのみを含むものであってもよいし、あるいは他の植物成分も含むものであってもよい組成物である。本発明の組成物は、固体（例えば、粉末）または溶液（例えば、水性液体）の形態とすることができる。
一実施形態においては、本発明は、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せからアントシアニンの画分を単離する方法であって：ａ）アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せをイオン交換カラムに投入するステップと；ｂ）このイオン交換カラムでアントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき選択されたｐＨの溶媒を使用して、アントシアニンを選択的に分離するステップと；ｃ）分離されたアントシアニンを含む１つの画分または画分の組合せを、その１つの画分または画分の組合せ中に含まれる分離されたアントシアニンの水溶液がｐＨ８．０において６１５ｎｍ〜６３５ｎｍに吸収極大を示すように、選択するステップと、を含む方法を対象とする。一実施形態においては、アントシアニン含有画分は、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁または抽出物から、約２〜約９の範囲のｐＨまたは次に示す範囲のいずれか、すなわち約３〜約９、約４〜約９、約５〜約９、約６〜約９もしくは約７〜約９の範囲にあるｐＨの溶媒を用いて分離される。
「色相」は、色にその名称、例えば、赤、橙赤、青、紫等を与える色特性を指す。
「彩度」は、色の純度を示す色特性であり、彩度が高いことには、色相の純度が高いことと、白、灰色または黒との混色の度合いが低いこととが関与している。
「明度」は、色の明暗を表す色特性であり、明度が高いことはより明るいことに対応している。
「色」および「色特性」は互換的に使用され、これらの特性を表すために用いられる、色相、彩度、明度等の色の性質ならびに国際照明委員会のＣＩＥ表色系１９７６年ＣＩＥＬＡＢ色空間のＬ＊ａ＊ｂ＊値やＣＩＥＬＣＨ色空間のＬ＊Ｃ＊ｈ°値等のカラーモデル体系のパラメータを包含する。ＣＩＥＬＡＢおよびＣＩＥＬＣＨカラーモデルは、初期のカラーモデルよりも知覚的均等性が高い色空間を提供する。着色料を、分光光度計を用いて分析し、スペクトルデータからＣＩＥＬＡＢ Ｌ＊ａ＊ｂ＊値およびＣＩＥＬＣＨ Ｌ＊Ｃ＊ｈ°値を求める。Ｌ＊ａ＊ｂ＊値およびＬ＊Ｃ＊ｈ°値は、色特性を表す手段および２色の差の大きさを評価する手段を提供するものである。本明細書に示すＣＩＥＬＡＢ Ｌ＊ａ＊ｂ＊値およびＣＩＥＬＣＨ Ｌ＊Ｃ＊ｈ°値は、全ての例において、別段の定めがない限り、Ｋｏｎｉｃａ Ｍｉｎｏｌｔａ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ ＣＭ−３５００ｄを透過モードで操作し、（ＣＩＥ）標準の光Ｄ６５を使用し、観察者の視線の角度を１０°として観察したスペクトルデータから算出したものである。
Ｌ＊ａ＊ｂ＊値は、３次元デカルト座標系上に定められる座標値の組からなる。Ｌ＊は明度、すなわち明るさの座標である。Ｌ＊は、縦軸上で黒（０Ｌ＊単位）から白（１００Ｌ＊単位）まで変化する明るさの尺度を与える。ａ＊およびｂ＊は、色相および彩度の両方に関連する座標である。ａ＊は、緑味が強い側（−ａ＊単位）から赤味が強い側（＋ａ＊単位）まで変化する尺度を与え、その中間である中点（０ａ＊単位）が横軸上にある。ｂ＊は、青味が強い側（−ｂ＊単位）から黄味が強い側（＋ｂ＊単位）まで変化する尺度を与え、その中間である中点（０ｂ＊単位）は、第１の横軸と垂直な第２の横軸上にある。この３本の軸は、Ｌ＊の値が５０となり、ａ＊およびｂ＊が両方共ゼロとなる位置で交差する。
Ｌ＊Ｃ＊ｈ°値は、３次元円柱座標系上に定められる座標値の組からなる。Ｌ＊は明度、すなわち明るさの座標である。Ｌ＊は、縦軸上で黒（０Ｌ＊単位）から白（１００Ｌ＊単位）まで変化する尺度を与える。ｈ°は色相座標である。ｈ°は、Ｌ＊軸に対し半時計方向に回転する０°〜３６０°の角度で指定される。純粋な赤色は色相角が０°であり、純粋な黄色は色相角が９０°であり、純粋な緑色は色相角が１８０°であり、純粋な青色は色相角が２７０°である。Ｃ＊座標は彩度を表し、Ｌ＊軸からの半径方向の距離として指定される。Ｃ＊は、Ｌ＊軸上（０Ｃ＊単位）にある無彩色（ａｃｈｒｏｍａｔｉｃ）、すなわち無色（ｎｅｕｔｒａｌ）である白、灰色または黒から、より純度の高い色相まで変化する尺度を与える（座標がＬ＊軸から離れるほど（１００まで、またはＣ＊単位がより高いほど）色相の純度が高くなる）。Ｃ＊およびｈ°は、ａ＊およびｂ＊から式１および式２を用いて求めることができる：
「デルタＥ」「ΔＥａｂ ＊」または「ΔＥ」は、ＣＩＥＬＡＢ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上に表される２つの色の総合的な色差の大きさの指標である。２色間のΔＥが約２．３以下になると、熟練した色観察者がこの２色を区別できなくなると報告されている。Ｌ＊ａ＊ｂ＊値がＬ＊ １ａ＊ １ｂ＊ １およびＬ＊ ２ａ＊ ２ｂ＊ ２である異なる２色のΔＥは式３を用いて求められる：
ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の７つの異なる濃度の水溶液のＣＩＥＬＡＢ Ｌ＊ａ＊ｂ＊値およびＣＩＥＬＣＨ Ｌ＊Ｃ＊ｈ°値を表１に示す。これらの値はＫｏｎｉｃａ Ｍｉｎｏｌｔａ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ ＣＭ−３５００ｄを使用し、透過モードで取得したスペクトルデータから求めた。
ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１に関するこれらのＬ＊ａ＊ｂ＊値およびＬ＊Ｃ＊ｈ°値は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の代替品となる天然の青色着色料が標的とする理想的な値を示している。天然の青色着色料が、これらの標的値に対するΔＥが２．３以内にあるＬ＊ａ＊ｂ＊値を有する場合、この着色料が呈する色特性は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性と十分に類似しており、肉眼では天然着色料および合成着色料が呈する色の差を区別することができないと期待されるであろう。天然の青色着色料のＬ＊ａ＊ｂ＊値が合成着色料の標的値に近くなるほど（すなわち、ΔＥの値が小さくなるほど）、その天然の青色着色料はＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の可食性代替品として適したものになることは明白である。
図１は、表１に記載した７つの濃度のＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値を線分で結んだ３次元表色系の２つの透視図を示すものである。図２は、表１に記載した７つの濃度のＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の水溶液のＬ＊Ｃ＊ｈ°値を線分で結んだ３次元表色系の２つの透視図を示すものである。
数学モデルを作成することによって、Ｌ＊ａ＊ｂ＊およびＬ＊Ｃ＊ｈ°色空間における任意の濃度のＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性を表すことができる。例えば、色特性を、表１に示すＬ＊ａ＊ｂ＊またはＬ＊Ｃ＊ｈ°のデータ点を結ぶ線分モデル（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ｌｉｎｅ ｍｏｄｅｌ）で表すことができる。Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間におけるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の２つの異なる濃度を表す２点（Ｐ１およびＰ２）間を結ぶ線（Ｌ）は、次式４から求めることができる：
（式中、Ｐ１は（Ｌ＊ １、ａ＊ １、ｂ＊ １）であり；Ｐ２は（Ｌ＊ ２、ａ＊ ２、ｂ＊ ２）であり；ｔは任意の実数である）。
したがって、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の線分モデルは、７つの異なる濃度の点に対応するＬ＊ａ＊ｂ＊値に基づき、次に示すように式４を用いて内挿することができる：
５００〜１０００ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝１０．４９＋１３．５８＊ｔ
ａ＊＝１５．８２＋−６．０２＊ｔ
ｂ＊＝−４４．９９＋−１３．１９＊ｔ
１００〜５００ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝２４．０７＋２８．３６＊ｔ
ａ＊＝９．８０＋−３９．３７＊ｔ
ｂ＊＝−５８．１８＋０．８０＊ｔ
５０〜１００ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝５２．４３＋１１．２１＊ｔ
ａ＊＝−２９．５７＋−１４．１４＊ｔ
ｂ＊＝−５７．３８＋９．０７＊ｔ
１０〜５０ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝６３．６４＋２０．６１＊ｔ
ａ＊＝−４３．７１＋６．４８＊ｔ
ｂ＊＝−４８．３１＋２４．８９＊ｔ
５〜１０ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝８４．２５＋６．４０＊ｔ
ａ＊＝−３７．２３＋１２．８３＊ｔ
ｂ＊＝−２３．４２＋９．１４＊ｔ
１〜５ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝９０．６５＋７．０４＊ｔ
ａ＊＝−２４．４０＋１７．９７＊ｔ
ｂ＊＝−１４．２８＋１０．７１＊ｔ
図１に、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間におけるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の線分モデルを示す。
５００〜１０００ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝１０．４９＋１３．５８＊ｔ
ａ＊＝１５．８２＋−６．０２＊ｔ
ｂ＊＝−４４．９９＋−１３．１９＊ｔ
１００〜５００ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝２４．０７＋２８．３６＊ｔ
ａ＊＝９．８０＋−３９．３７＊ｔ
ｂ＊＝−５８．１８＋０．８０＊ｔ
５０〜１００ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝５２．４３＋１１．２１＊ｔ
ａ＊＝−２９．５７＋−１４．１４＊ｔ
ｂ＊＝−５７．３８＋９．０７＊ｔ
１０〜５０ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝６３．６４＋２０．６１＊ｔ
ａ＊＝−４３．７１＋６．４８＊ｔ
ｂ＊＝−４８．３１＋２４．８９＊ｔ
５〜１０ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝８４．２５＋６．４０＊ｔ
ａ＊＝−３７．２３＋１２．８３＊ｔ
ｂ＊＝−２３．４２＋９．１４＊ｔ
１〜５ｐｐｍの間の濃度においては（０＜ｔ＜１）：
Ｌ＊＝９０．６５＋７．０４＊ｔ
ａ＊＝−２４．４０＋１７．９７＊ｔ
ｂ＊＝−１４．２８＋１０．７１＊ｔ
図１に、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間におけるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の線分モデルを示す。
さらに、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルに対するΔＥが特定の範囲内にあるＬ＊ａ＊ｂ＊値を有する色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間内で数学的にモデル化することができる。ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１に対する特定のΔＥ値、例えば３を選択し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間においてこのΔＥをプロットすることにより、図３に示すように、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルの周囲に円筒状の構造が生成する。このモデル上の任意の点からのΔＥ値が約２．３以下である色は全て、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色と区別できなくなることに注目されたい。
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間内の点（Ｘ０）がＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルから特定のΔＥ値の範囲内にあるか否かを確認するためには、この点およびモデル（Ｘ１からＸ２への線分で表される）間の最短距離ｄｍｉｎを求めることが必要である。
ｄｍｉｎは式５を用いて求めることができる：
（式中、×は、２つのベクトルのクロス積を表し、縦棒はベクトルの絶対値を表す）。ｄｍｉｎの値が選択されたΔＥ値以下であった場合、そのＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の点は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルに対し特定のΔＥ値の範囲内にある。
例えば、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅが呈する色が、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色と比較してΔＥが１２以下であるか否かを判断することができる。表２に、公知の天然青色着色料であるＳｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅの２つの異なる濃度の水溶液が呈する色特性を示す：
Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅを４０４．８ｍｇ／Ｌ含む溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＸ０は：
Ｘ０＝（６９．９７，−２９．６９，−４３．５６）
である。Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅを２０６ｍｇ／Ｌ含む溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＸ０は：
Ｘ０＝（８０．３，−２３．９７，−２９．３９）
である。
Ｘ０＝（６９．９７，−２９．６９，−４３．５６）
である。Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅを２０６ｍｇ／Ｌ含む溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＸ０は：
Ｘ０＝（８０．３，−２３．９７，−２９．３９）
である。
Ｘ１およびＸ２は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルからの、濃度がそれぞれ１０ｐｐｍおよび５０ｐｐｍの水溶液の２点である：
Ｘ１＝（６３．６４，−４３．７１，−４８．３１）
Ｘ２＝（８４．２５，−３７．２３，−２３．２４）
式５から求められるｄｍｉｎは、４０４．８ｍｇ／ＬのＳｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅ溶液については１２．４であり、２０６ｍｇ／ＬのＳｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅ溶液については１４．４である。したがって、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を１０ｐｐｍおよび５０ｐｐｍを含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分に対し測定を行った場合、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅ溶液の呈する色は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の水溶液が呈する色と比較してΔＥが１２以下にはならない。
Ｘ１＝（６３．６４，−４３．７１，−４８．３１）
Ｘ２＝（８４．２５，−３７．２３，−２３．２４）
式５から求められるｄｍｉｎは、４０４．８ｍｇ／ＬのＳｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅ溶液については１２．４であり、２０６ｍｇ／ＬのＳｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅ溶液については１４．４である。したがって、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を１０ｐｐｍおよび５０ｐｐｍを含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分に対し測定を行った場合、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅ溶液の呈する色は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の水溶液が呈する色と比較してΔＥが１２以下にはならない。
表３に、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅの複数の異なる溶液について求めた分光特性を示す。
Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ＢｌｕｅおよびＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の呈する色特性の差を図５に示す。図５は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の水溶液（濃度１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ）の色特性の線分モデルを示しており、このモデルが、Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色との差ΔＥが３以下である色の範囲を表す円筒で囲まれている。比較のため、図５には、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＳｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅの水溶液（濃度５０ｐｐｍ〜４００ｐｐｍ）が呈する色特性の線分モデルも示す。Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅモデルは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間において、Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルとも、これに付随する円筒とも、いかなる点でも交差しない。
本発明は、野菜、果物またはこれらの組合せを供給源とする、天然青色アントシアニン含有着色料を含む１つの画分または画分の組合せを選択することを含む。この画分または画分の組合せは、選択的に分離されたアントシアニンの混合物を含み、この着色料を少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分により定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下である。他の実施形態においては、ΔＥ値を、１１、１０、９、８、７、６、５、４または３未満とすることができる。所望により、この少なくとも１つの濃度の着色料の測定を、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を異なる濃度（例えば、１および５ｐｐｍ、１０ｐｐｍおよび５０ｐｐｍ、５０ｐｐｍおよび１００ｐｐｍ、１００ｐｐｍおよび５００ｐｐｍ、５００ｐｐｍおよび１０００ｐｐｍまたはこれらから選択される任意の組合せ）で含む水溶液により定められる複数の線分に対し行うこともできる。例えば、必要というわけではないが、この少なくとも１つの濃度の着色料を、５ｐｐｍ〜１０ｐｐｍの第１線分に対するΔＥ値が１２以下であり、１〜５ｐｐｍの線分に対するΔＥ値が８以下であり、１０ｐｐｍ〜５０ｐｐｍの線分に対するΔＥ値が１２以下であると定めることができる。しかしながら、本発明の着色料を表すためにΔＥ値を用いる場合、本発明の着色料を定めるために必要な線分は１本のみである。
Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅは、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１との色の整合性（ｃｏｌｏｒ ｍａｔｃｈ）が最も高い天然の着色料と見なされているが、本発明の方法に従い取得される、野菜、果物またはこれらの組合せを供給源とする画分または画分の組合せに含まれる、選択的に分離されたアントシアニンの混合物である天然青色アントシアニン含有着色料の方が、色の整合性が高い。具体的には、この選択された画分または画分の組合せに含まれる着色料を少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間においてＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を異なる濃度で含む一連の水溶液に基づき定められるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１線分と整合する。ここで整合するとは、本発明の着色料を少なくとも１つの濃度で含むｐＨ８．０の水溶液の、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１線分に対し測定されたΔＥ値が、同じＬ＊ａ＊ｂ＊色空間においてＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１線分に対し測定された、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅを異なる濃度で含む一連の水溶液に基づき定められるＳｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅ線分のΔＥと比較して、少なくとも１単位小さいことを意味する。他の実施形態においては、本発明の着色料を少なくとも１つの濃度で含むｐＨ８．０の水溶液の、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１線分に対し測定されたΔＥ値は、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅの線分の、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１線分に対し測定されたΔＥ値と比較して、少なくとも２、３、４、５または６単位小さい。さらなる他の実施形態においては、本発明の着色料を少なくとも１つの濃度で含むｐＨ８．０の水溶液の、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の線分に対し測定されたΔＥ値は、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ Ｂｌｕｅの線分の、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１線分に対し測定されたΔＥ値と比較して、少なくとも７、８、９、１０または１１単位小さい。
合成青色着色料であるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性に最も近い色特性を呈するであろうアントシアニンの供給源を確認するために、アントシアニンを含有する様々な果物および野菜の抽出物を分析した。図４は、紫キャベツ、紫イモ、黒ニンジン、ラディッシュ、紫トウモロコシおよびブドウの６つの異なる市販の抽出物の、５つの異なるｐＨ値の水溶液を比較したものである。視覚的には、ラディッシュ、紫トウモロコシおよびブドウに由来するアントシアニンはｐＨ６〜ｐＨ８の範囲のどのｐＨにおいても水溶液中で青色の色相を呈しなかったことがわかる。紫キャベツ、紫イモおよび黒ニンジン由来のアントシアニンは、上記ｐＨ範囲の高ｐＨ側の水溶液では青色の色相を呈した。
高いｐＨ値で青色の色相を呈するアントシアニンを含有するあらゆる果物または野菜の汁または抽出物を、本発明のアントシアニン画分を製造するためのアントシアニン供給源として使用することができる。幾つかの実施形態においては、アントシアニン画分は、紫キャベツ、紫イモ、紫ジャガイモ、紫ニンジンもしくは黒ニンジンまたはこれらの組合せの抽出物から単離される。
一実施形態においては、本発明の方法は、合成物質であるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性に類似した色特性を呈する天然アントシアニン含有着色料を生成するために、紫キャベツ抽出物からアントシアニン含有画分を選択的に単離することを含む。
アントシアニンを含有する果物および野菜の汁および抽出物の選択されたアントシアニン含有画分は、イオン交換カラムまたはセミ分取ＨＰＬＣカラムを用いて単離することができる。好適なイオン交換媒体は、陽イオン交換媒体および陰イオン交換媒体を含む。好適なセミ分取ＨＰＬＣカラムとしては、Ｃ１８カラムが挙げられる。一実施形態においては、イオン交換カラムは、野菜または果物の汁または抽出物を投入する前に、イオン交換媒体が適切な溶媒で活性化される。
アントシアニン含有画分は、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁または抽出物から、ｐＨが少なくとも約２、好ましくは少なくとも約４の溶媒を用いて分離される。幾つかの実施形態においては、アントシアニン画分は、ｐＨが約２〜約９の溶媒を用いて分離される。他の実施形態においては、アントシアニン画分は、ｐＨが約３〜約９の溶媒を用いて分離される。他の実施形態においては、アントシアニン画分はｐＨが約４〜約９の溶媒を用いて分離される。他の実施形態においては、アントシアニン画分は、ｐＨが約５〜約９の溶媒を用いて分離される。他の実施形態においては、アントシアニン画分は、ｐＨが約６〜約９の溶媒を用いて分離される。他の実施形態においては、アントシアニン画分は、ｐＨが約７〜約９の溶媒を用いて分離される。
選択されたアントシアニン含有画分を溶出するために適した溶媒としては、メタノール、アセトニトリル、水およびこれらの混合物が挙げられ、カラム媒体の極性およびアントシアニンを含有する汁または抽出物の溶解性に応じて異なる。幾つかの実施形態においては、溶媒は、メタノール水溶液である。
ｐＨを調整するために溶媒に添加することができる好適な試剤としては、リン酸カリウムや水酸化ナトリウム等が挙げられる。
さらなる他の実施形態においては、本発明は、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せからアントシアニンの第２画分を単離する方法であって：ａ）イオン交換カラムでアントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき選択されたｐＨを有する第２溶媒を用いて、アントシアニンを選択的に分離するステップであって、第２溶媒のｐＨ値は、第１画分を溶出するために使用される溶媒のｐＨ値とは異なり、好ましくはそれよりも高い、ステップと；ｃ）分離されたアントシアニンを含む第２の画分または画分の組合せを選択するステップであって、この第２の画分または画分の組合せ中に含まれる分離されたアントシアニンの水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性が、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性になるように（６１５ｎｍ〜６３５ｎｍに吸収極大を示すことにより判定される）、選択するステップと、を含む方法を対象とする。この実施形態においては、選択されたｐＨを有する第１溶媒（ｐＨが少なくとも約２である溶媒等）を用いてイオン交換カラムから分離することができる第１画分が提供する分離されたアントシアニンの混合物は、ｐＨ８．０の水溶液において、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の色特性（６１５ｎｍ〜６３５ｎｍに吸収極大を示すことにより判定される）を呈しない。一実施形態においては、選択された第２アントシアニン含有画分は、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁または抽出物から、ｐＨが約２〜約９であるかまたは次に示す範囲のうちの１つ、すなわち約３〜約９、約４〜約９、約５〜約９、約６〜約９、最も好ましくは約７〜約９である溶媒を用いて分離される。
選択されたアントシアニン含有画分を、イオン交換カラムまたはセミ分取ＨＰＬＣカラムを用いてさらに分画することにより、さらなるアントシアニン含有画分を単離することができる。好適なイオン交換媒体としては、陽イオンおよび陰イオン交換媒体が挙げられる。好適なセミ分取ＨＰＬＣカラムとしてはＣ１８カラムが挙げられる。
例えば、他の実施形態においては、本発明の分画方法は：ｄ）分離されたアントシアニンを含む選択された１つの画分または画分の組合せをイオン交換カラムに投入するステップと；ｅ）ステップｄ）においてイオン交換カラムに投入されたアントシアニンを、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、選択されたｐＨの溶媒を用いて、選択的に分離するステップと；ｆ）ステップｅ）で分離された、分離されたアントシアニンを含む１つの画分または画分の組合せを選択するステップであって、ステップｆ）で選択された分離されたアントシアニンを含む水溶液がｐＨ８．０において６２０ｎｍ〜６３５ｎｍに吸収極大を示すように、選択する、ステップと、をさらに含むことができる。所望により、第３、第４およびさらなる他のアントシアニン含有画分も類似の方法で生成することができる。さらなる他の実施形態においては、ステップｆ）で選択された分離されたアントシアニンを少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分により定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下である。
さらなる他の実施形態においては、イオン交換カラム上で、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、アントシアニンを選択的に分離するステップは、（ｉ）まず最初に、第１画分を得るために、選択されたｐＨを有する溶媒を使用するステップと、（ｉｉ）第２の選択されたｐＨを有する第２溶媒を使用するステップであって、第２溶媒のｐＨ値は、１つの画分である後続（ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ）画分を取得するために、または画分の組合せである複数の後続画分の組合せを得るために、第１溶媒のｐＨ値とは異なっている、ステップとをさらに含み、この、１つの画分または画分の組合せに含まれる分離されたアントシアニンを少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分により定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下である。
さらなる他の実施形態においては、イオン交換カラム上で、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、アントシアニンを選択的に分離するステップは、（ｉ）まず最初に、第１画分を得るために、第１溶出溶媒である選択されたｐＨを有する溶媒を使用するステップと、（ｉｉ）１つの画分または画分の組合せを得るために、１つまたは複数の選択されたｐＨを有する後続溶出溶媒を使用するステップであって、各溶出溶媒は異なっており、その差は、ｐＨ、溶媒の構成およびこれらの組合せの群から独立に選択することができる、ステップを含む。好ましくは、第１溶出溶媒の選択されたｐＨは、１つまたは複数の後続画分の選択されたｐＨよりも低い。好ましくは、この選択されたｐＨは、約２〜約９の範囲にあるかまたは次に示す範囲のいずれか（昇順に好ましい）、すなわち約３〜約９、約４〜約９、約５〜約９、約６〜約９、最も好ましくは約７〜約９の範囲にあるであろう。さらなる他の実施形態においては、１つの画分または画分の組合せ中に含まれる分離されたアントシアニンを少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分により定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下である。
単離されたアントシアニン画分は、着色料として使用することができ、あるいは、例えば、精製、濃縮、脱臭または色調安定化によりさらに処理することもできる。
本発明の選択的分離方法は、商業的に有用な量の天然青色着色料が製造される規模で実施することができる。
本発明の方法により調製される天然青色アントシアニン含有着色料は、人間および動物用食品、飲料および医薬品を含むあらゆる種類の可食性製品に適用または添加することができる。可食性製品の例としては、ペットフードおよびペットのおやつ、乾物（例えば、米、穀粒（ｇｒａｉｎｓ）およびシリアル（ｃｅｒｅａｌｓ））、スープおよびソース、菓子製品（例えば、チョコレート、あらゆる種類のシュガーキャンディおよびシュガーレスキャンディ、チューイングガム、スナックバー（ｃａｎｄｙ ｂａｒ）ならびに砂糖で被覆した菓子）、デザート製品（例えば、プディング、フロスティング（ｆｒｏｓｔｉｎｇ）、アイシング（ｉｃｉｎｇ）およびトッピング）、焼成品（例えば、ケーキ、クッキー、ウエハースおよびビスケット）、乳製品（例えば、ヨーグルト、ホイップクリームおよびチーズ）、飲料（例えば、乳製品をベースとする飲料（ｄａｉｒｙ−ｂａｓｅｄ ｄｒｉｎｋ）、水、果汁、紅茶および炭酸水）、スナック製品（例えば、クラッカー、シリアルバー（ｓｎａｃｋ ｂａｒ）、プレッツェルおよびポテトチップ）および医薬品剤型（例えば、錠剤、懸濁剤、チュアブル錠およびシロップ剤）が挙げられる。天然の青色アントシアニン含有着色料はまた、食用着色組成物、食用着色被覆および食用着色インクに添加することもできる。一実施形態においては、青色アントシアニン含有着色料は、菓子製品の表面に適用される被覆またはインク中に含まれる。他の実施形態においては、青色アントシアニン含有着色料は、菓子製品の表面に適用される被覆またはインク中に含まれ、菓子製品は、砂糖ベースのコーティングでソフトパンコーティング（ｓｏｆｔ ｐａｎｎｅｄ）またはハードパンコーティング（ｈａｒｄ ｐａｎｎｅｄ）される菓子製品のセンターである。他の実施形態においては、青色アントシアニン含有着色料は、菓子製品の表面に適用される被覆またはインク中に含まれ、菓子製品は、シュガーレスコーティングでソフトパンコーティングまたはハードパンコーティングされる菓子製品のセンターである。
一実施形態においては、紫キャベツ抽出物溶液が強陽イオン交換カラムを用いて分画される。第１画分は、ｐＨ８の０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（７５％ｖ／ｖ）およびメタノール（２５％ｖ／ｖ）で溶出する。第２画分は、ｐＨ８の０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（３０％ｖ／ｖ）およびメタノール（７０％ｖ／ｖ）で溶出する。
他の実施形態においては、紫キャベツ抽出物溶液が強陽イオン交換カラムを用いて分画される。第１画分は、ｐＨ６の０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（７５％ｖ／ｖ）およびメタノール（２５％ｖ／ｖ）で溶出する。第２画分は、ｐＨ７の０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（７５％ｖ／ｖ）およびメタノール（２５％ｖ／ｖ）で溶出する。第３画分は、ｐＨ８の０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（７５％ｖ／ｖ）およびメタノール（２５％ｖ／ｖ）で溶出する。第４画分は、ｐＨ８の０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（３０％ｖ／ｖ）およびメタノール（７０％ｖ／ｖ）で溶出する。
他の実施形態においては、紫キャベツ抽出物溶液は、Ｃ１８セミ分取ＨＰＬＣカラムを用いて分離される。
野菜および果物の汁および抽出物に含まれるアントシアニンの複雑な混合物から、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、アントシアニン画分を選択的に分離する方法により、複雑な混合物が呈する色特性とは異なる色特性を呈する着色料が得られる。
アントシアニンの複雑な混合物からアントシアニン分子の極性の差に基づきアントシアニン画分を選択的に分離する本発明の方法は、合成着色料であるＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性に類似した色特性を呈する天然着色料を取得する手段を求める長年に亘る要求を満たすものである。
ここで以下に示す実施例を参照しながら本発明の特定の実施形態を示す。これらの実施例は本発明を例示することのみを目的として開示するものであり、本発明の範囲内の変形形態も予測可能であると理解すべきである。
実施例１
強陽イオン交換カートリッジを用いた紫キャベツ抽出物の分画
Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ（登録商標）（Ｔｏｒｒａｎｃｅ，ＣＡ）からのＳＣＸ（強陽イオン交換）固相抽出カートリッジを純粋なメタノールを用いて活性化した。このカートリッジを酸性化した水（０．０１％ｖ／ｖ）を用いて洗浄した。紫キャベツ抽出物の水溶液をカートリッジに投入し、酸性化した水（０．０１％ｖ／ｖ）で洗浄した。カートリッジにｐＨ８のリン酸カリウム緩衝液（０．１Ｍ）を通過させた。画分１をｐＨ８のメタノール溶液（２５％ｖ／ｖ）で溶出し、回収した。画分２をｐＨ８のメタノール溶液（７０％ｖ／ｖ）で溶出し、回収した。
強陽イオン交換カートリッジを用いた紫キャベツ抽出物の分画
Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ（登録商標）（Ｔｏｒｒａｎｃｅ，ＣＡ）からのＳＣＸ（強陽イオン交換）固相抽出カートリッジを純粋なメタノールを用いて活性化した。このカートリッジを酸性化した水（０．０１％ｖ／ｖ）を用いて洗浄した。紫キャベツ抽出物の水溶液をカートリッジに投入し、酸性化した水（０．０１％ｖ／ｖ）で洗浄した。カートリッジにｐＨ８のリン酸カリウム緩衝液（０．１Ｍ）を通過させた。画分１をｐＨ８のメタノール溶液（２５％ｖ／ｖ）で溶出し、回収した。画分２をｐＨ８のメタノール溶液（７０％ｖ／ｖ）で溶出し、回収した。
画分１および２をギ酸（８８％ｖ／ｖ）２〜５ｍｌで酸性化した。ロータリーエバポレータを用いてメタノールを除去した。
塩を除去するために、画分１をＣ１８カートリッジに投入し、酸性化水（０．０１％ｖ／ｖ）で溶出した。溶出液を酸性化水（０．０１％ｖ／ｖ）中に回収し、残留メタノールを蒸発させた。画分２も、画分１に関し略述したプロセスと同様にしてＣ１８カートリッジを通過させた。
紫キャベツ抽出物溶液（ＲＣＥ）ならびに画分１および２が呈するＵＶ／ＶＩＳ極大吸収波長および色特性を、下の表３に示す異なるｐＨ値で分析した。
合成ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１（λｍａｘ＝６３０ｎｍ）に最も近かったのは、ｐＨ７．６およびｐＨ８．０における画分２のλｍａｘ値であった、すなわちλｍａｘ値はそれぞれ６１６．４０および６１９．４０であった。画分２がｐＨ７．６およびｐＨ８．０で呈する色特性を合成ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性と比較するためにΔＥ値を算出することもできる。ΔＥ値は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における画分２の色の位置とＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルとの最短距離に相当する。したがって、次に示すデータから、式５を用いて、ｄｍｉｎすなわちΔＥ値を求めることができる：
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ７．６の画分２のＸ０：
Ｘ０＝（９１．６２，−４．１７，−５．６８）
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ８．０の画分２のＸ０は：
Ｘ０＝（９１．５６，−５．８０，−５．８１）
Ｘ１およびＸ２は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルからの２点である：
Ｘ１＝（９０．６５，−２４．４０，−１４．２８）
Ｘ２＝（９７．６９，−６．４３，−３．５７）
ｄｍｉｎすなわちΔＥ値の計算値は、ｐＨ７．６の画分２が６．７であり、ｐＨ８．０の画分２が６．０である。
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ７．６の画分２のＸ０：
Ｘ０＝（９１．６２，−４．１７，−５．６８）
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ８．０の画分２のＸ０は：
Ｘ０＝（９１．５６，−５．８０，−５．８１）
Ｘ１およびＸ２は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルからの２点である：
Ｘ１＝（９０．６５，−２４．４０，−１４．２８）
Ｘ２＝（９７．６９，−６．４３，−３．５７）
ｄｍｉｎすなわちΔＥ値の計算値は、ｐＨ７．６の画分２が６．７であり、ｐＨ８．０の画分２が６．０である。
図６に、紫キャベツ抽出物溶液（ＲＣＥ）ならびに画分１および２の５２０ｎｍのＨＰＬＣクロマトグラムを示す。図６から、紫キャベツ抽出物溶液由来の画分２の後半に溶出するピークがより濃度が高いことが分かる。
実施例２
強陽イオン交換カートリッジおよび異なる高ｐＨ値の溶媒を用いた紫キャベツ抽出物の分画
Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ（登録商標）（Ｔｏｒｒａｎｃｅ，ＣＡ）からのＳＣＸ（強陽イオン交換）固相抽出カートリッジを使用した。酸性化水（０．０１％ｖ／ｖ）（１０〜１５ｍｌ）で希釈した紫キャベツ抽出物をカートリッジに投入し、酸性化水（０．０１％ｖ／ｖ）で洗浄した。カートリッジにｐＨ６のリン酸カリウム緩衝液（０．１Ｍ）を通過させた。ｐＨ６のメタノール溶液（２５％ｖ／ｖ）を用いて画分１を溶出し、回収した。カートリッジにｐＨ７のリン酸カリウム緩衝液（０．１Ｍ）を通過させた。画分２をｐＨ７のメタノール溶液（２５％ｖ／ｖ）を用いて溶出し、回収した。カートリッジにｐＨ８のリン酸カリウム緩衝液（０．１Ｍ）を通過させた。画分３をｐＨ８のメタノール溶液（２５％ｖ／ｖ）を用いて溶出し、回収した。画分４をｐＨ８のメタノール溶液（７０％ｖ／ｖ）を用いて溶出し、回収した。
強陽イオン交換カートリッジおよび異なる高ｐＨ値の溶媒を用いた紫キャベツ抽出物の分画
Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ（登録商標）（Ｔｏｒｒａｎｃｅ，ＣＡ）からのＳＣＸ（強陽イオン交換）固相抽出カートリッジを使用した。酸性化水（０．０１％ｖ／ｖ）（１０〜１５ｍｌ）で希釈した紫キャベツ抽出物をカートリッジに投入し、酸性化水（０．０１％ｖ／ｖ）で洗浄した。カートリッジにｐＨ６のリン酸カリウム緩衝液（０．１Ｍ）を通過させた。ｐＨ６のメタノール溶液（２５％ｖ／ｖ）を用いて画分１を溶出し、回収した。カートリッジにｐＨ７のリン酸カリウム緩衝液（０．１Ｍ）を通過させた。画分２をｐＨ７のメタノール溶液（２５％ｖ／ｖ）を用いて溶出し、回収した。カートリッジにｐＨ８のリン酸カリウム緩衝液（０．１Ｍ）を通過させた。画分３をｐＨ８のメタノール溶液（２５％ｖ／ｖ）を用いて溶出し、回収した。画分４をｐＨ８のメタノール溶液（７０％ｖ／ｖ）を用いて溶出し、回収した。
画分１〜４をギ酸（２０％ｖ／ｖ）で酸性化した。メタノールをロータリーエバポレータで除去した。
塩を洗浄するために、画分１をＣ１８カートリッジに投入し、酸性化水（０．０１％ｖ／ｖ）で洗浄した。溶出液を酸性化水（０．０１％ｖ／ｖ）で回収し、残留メタノールを蒸発させた。画分２〜４も画分１に関し略述した手順と同様にしてＣ１８カートリッジを通過させた。
紫キャベツ抽出物溶液（ＲＣＥ）ならびに画分１〜４が呈するＵＶ／ＶＩＳ極大吸収波長および色特性を次の表４に示す異なるｐＨ値で分析した。
合成ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１（λｍａｘ＝６３０ｎｍ）に最も近かったのは、画分４のｐＨ８．０のλｍａｘ値であった、すなわちλｍａｘ値は６２２．２であった。画分４がｐＨ８．０で呈する色特性を合成ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の色特性と比較するためにΔＥ値を算出することもできる。ΔＥ値は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における画分４の色の位置とＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルとの最短距離に相当する。したがって、次に示すデータから、式５を用いて、ｄｍｉｎすなわちΔＥ値が求められる：
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ８．０の画分４のＸ０：
Ｘ０＝（９０．０８，−７．８７，−７．２０）
Ｘ１およびＸ２はＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルからの２点である：
Ｘ１＝（９０．６５，−２４．４０，−１４．２８）
Ｘ２＝（９７．６９，−６．４３，−３．５７）
ｄｍｉｎすなわちΔＥ値の計算値は、ｐＨ８．０の画分４が６．７である。
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ８．０の画分４のＸ０：
Ｘ０＝（９０．０８，−７．８７，−７．２０）
Ｘ１およびＸ２はＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルからの２点である：
Ｘ１＝（９０．６５，−２４．４０，−１４．２８）
Ｘ２＝（９７．６９，−６．４３，−３．５７）
ｄｍｉｎすなわちΔＥ値の計算値は、ｐＨ８．０の画分４が６．７である。
図７に、紫キャベツ抽出物溶液（ＲＣＥ）および画分１〜４のＨＰＬＣクロマトグラム（検出波長５２０ｎｍ）を示す。図７は、紫キャベツ抽出物溶液の画分４の後半に溶出するピークの濃度がより高いことを示している。
実施例３
セミ分取ＨＰＬＣを用いた紫キャベツ抽出物ピーク群の分離
図７のクロマトグラムに示す２つの特定のピーク群に付随する画分を、セミ分取ＨＰＬＣを用いて紫キャベツ抽出物溶液から分離し、回収することができる。紫キャベツ抽出物溶液をＣ１８セミ分取ＨＰＬＣカートリッジに投入し、２つの画分すなわち５２０ｎｍ画分（λｍａｘ＝５２４ｎｍ）および５３０ｎｍ画分（λｍａｘ＝５３２ｎｍ）を酸性アセトニトリルおよび水のグラジエント溶出によって溶出した。ロータリーエバポレータを用いて各画分から残留アセトニトリルを蒸発させた。
セミ分取ＨＰＬＣを用いた紫キャベツ抽出物ピーク群の分離
図７のクロマトグラムに示す２つの特定のピーク群に付随する画分を、セミ分取ＨＰＬＣを用いて紫キャベツ抽出物溶液から分離し、回収することができる。紫キャベツ抽出物溶液をＣ１８セミ分取ＨＰＬＣカートリッジに投入し、２つの画分すなわち５２０ｎｍ画分（λｍａｘ＝５２４ｎｍ）および５３０ｎｍ画分（λｍａｘ＝５３２ｎｍ）を酸性アセトニトリルおよび水のグラジエント溶出によって溶出した。ロータリーエバポレータを用いて各画分から残留アセトニトリルを蒸発させた。
色の特性評価を行った。画分の濃度を調整し、別々の画分の分取液を緩衝液と混合して、ｐＨ６、６．６、７、７．６および８の５つの分取液を作製した。５２０ｎｍおよび５３０ｎｍ画分の分取液のＵＶ／ＶＩＳ極大吸収波長および色特性を分析した。結果を表５に示す。
５３０ｎｍ画分はｐＨ７．６およびｐＨ８．０で約６２１ｎｍに極大吸収を示し、そのλｍａｘは、合成ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の極大吸収（λｍａｘ＝６３０ｎｍ）に最も近かった。
ｐＨ７．６およびｐＨ８．０の５３０ｎｍ画分が呈する色特性を合成ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１と比較するためにΔＥ値を求めることができる。ΔＥ値は、５３０ｎｍ画分のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間における色の位置とＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルとの最短距離に相当する。したがって、次に示すデータから、式５を用いて、ｄｍｉｎすなわちΔＥ値が求められる：
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ７．６の５３０ｎｍ画分のＸ０：
Ｘ０＝（８７．６７，−５．４４，−９．９０）
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ８．０の５３０ｎｍ画分のＸ０：
Ｘ０＝（８６．３９，−１１．７９，−１１．９８）
Ｘ１およびＸ２はＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルからの２点である：
Ｘ１＝（８４．２５，−３７．２３，−２３．４２）
Ｘ２＝（９０．６５，−２４．４０，−１４．２８）
ｄｍｉｎすなわちΔＥ値の計算値は、ｐＨ７．６の５３０ｎｍ画分が１２．１、ｐＨ８．０の５３０ｎｍ画分が９．９である。
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ７．６の５３０ｎｍ画分のＸ０：
Ｘ０＝（８７．６７，−５．４４，−９．９０）
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるｐＨ８．０の５３０ｎｍ画分のＸ０：
Ｘ０＝（８６．３９，−１１．７９，−１１．９８）
Ｘ１およびＸ２はＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１モデルからの２点である：
Ｘ１＝（８４．２５，−３７．２３，−２３．４２）
Ｘ２＝（９０．６５，−２４．４０，−１４．２８）
ｄｍｉｎすなわちΔＥ値の計算値は、ｐＨ７．６の５３０ｎｍ画分が１２．１、ｐＨ８．０の５３０ｎｍ画分が９．９である。
図９は、異なるｐＨ値の５２０ｎｍおよび５３０ｎｍ画分を視覚的に比較するものである。５２０ｎｍ画分の濃度は１０７．７ｍｇ／Ｌ（Ｃｙｎ−３−ｇｌｕ）であり、５３０ｎｍ画分の濃度は５５．６ｍｇ／Ｌである（Ｃｙｎ−３−ｇｌｕ）。中性およびより高いｐＨにおいては、５３０ｎｍ画分の彩度は、着色料の濃度が半分でも５２０ｎｍ画分の２〜４倍（Ｃ＊により測定）となることが分かる。
図１０に、紫キャベツ抽出物溶液ならびに５２０ｎｍおよび５３０ｎｍ画分のＨＰＬＣクロマトグラム（検出波長５２０ｎｍ）を示す。図１０は、各画分が３種類の明らかに異なるアントシアニン化合物を含むことを示している。
比較例
国際公開第２００４／０１２５２６号の実施例に開示されている幾つかの異なる濃度の紫キャベツアントシアニン溶液をｐＨ８．０で調製した。分離されたアントシアニン含有着色料を分離および回収するための分画は行われていなかった。結果として得られた溶液の極大吸収は６１０ｎｍであった。この色は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１との整合性という観点では、許容されるものとは見なされなかった。
国際公開第２００４／０１２５２６号の実施例に開示されている幾つかの異なる濃度の紫キャベツアントシアニン溶液をｐＨ８．０で調製した。分離されたアントシアニン含有着色料を分離および回収するための分画は行われていなかった。結果として得られた溶液の極大吸収は６１０ｎｍであった。この色は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１との整合性という観点では、許容されるものとは見なされなかった。
さらなる他の実施形態においては、本発明は、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せからアントシアニンの第２画分を単離する方法であって：ａ）イオン交換カラムでアントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき選択されたｐＨを有する第２溶媒を用いて、アントシアニンを選択的に分離するステップであって、第２溶媒のｐＨ値は、第１画分を溶出するために使用される溶媒のｐＨ値とは異なり、好ましくはそれよりも高い、ステップと；ｂ）分離されたアントシアニンを含む第２の画分または画分の組合せを選択するステップであって、この第２の画分または画分の組合せ中に含まれる分離されたアントシアニンの水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性が、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１が呈する色特性になるように（６１５ｎｍ〜６３５ｎｍに吸収極大を示すことにより判定される）、選択するステップと、を含む方法を対象とする。この実施形態においては、選択されたｐＨを有する第１溶媒（ｐＨが少なくとも約２である溶媒等）を用いてイオン交換カラムから分離することができる第１画分が提供する分離されたアントシアニンの混合物は、ｐＨ８．０の水溶液において、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１の色特性（６１５ｎｍ〜６３５ｎｍに吸収極大を示すことにより判定される）を呈しない。一実施形態においては、選択された第２アントシアニン含有画分は、アントシアニンを含有する野菜または果物の汁または抽出物から、ｐＨが約２〜約９であるかまたは次に示す範囲のうちの１つ、すなわち約３〜約９、約４〜約９、約５〜約９、約６〜約９、最も好ましくは約７〜約９である溶媒を用いて分離される。
例えば、他の実施形態においては、本発明の分画方法は：ｃ）分離されたアントシアニンを含む選択された１つの画分または画分の組合せをイオン交換カラムに投入するステップと；ｄ）ステップｃ）においてイオン交換カラムに投入されたアントシアニンを、アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、選択されたｐＨの溶媒を用いて、選択的に分離するステップと；ｅ）ステップｄ）で分離された、分離されたアントシアニンを含む１つの画分または画分の組合せを選択するステップであって、ステップｅ）で選択された分離されたアントシアニンを含む水溶液がｐＨ８．０において６２０ｎｍ〜６３５ｎｍに吸収極大を示すように、選択する、ステップと、をさらに含むことができる。所望により、第３、第４およびさらなる他のアントシアニン含有画分も類似の方法で生成することができる。さらなる他の実施形態においては、ステップｅ）で選択された分離されたアントシアニンを少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分により定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下である。
紫キャベツ抽出物溶液（ＲＣＥ）ならびに画分１および２が呈するＵＶ／ＶＩＳ極大吸収波長および色特性を、下の表４に示す異なるｐＨ値で分析した。
紫キャベツ抽出物溶液（ＲＣＥ）ならびに画分１〜４が呈するＵＶ／ＶＩＳ極大吸収波長および色特性を次の表５に示す異なるｐＨ値で分析した。
色の特性評価を行った。画分の濃度を調整し、別々の画分の分取液を緩衝液と混合して、ｐＨ６、６．６、７、７．６および８の５つの分取液を作製した。５２０ｎｍおよび５３０ｎｍ画分の分取液のＵＶ／ＶＩＳ極大吸収波長および色特性を分析した。結果を表６に示す。
Claims (18)
- アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せからアントシアニンの画分を単離する方法において：
ａ）アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せをイオン交換カラムに投入するステップと、
ｂ）前記イオン交換カラム上で、前記アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、選択されたｐＨを有する溶媒を用いて、アントシアニンを選択的に分離するステップと、
ｃ）分離されたアントシアニンを含む１つの画分または画分の組合せを選択するステップであって、前記１つの画分または前記画分の組合せ中に含まれる前記分離されたアントシアニンの水溶液のｐＨ８．０における吸収極大が６１５ｎｍ〜６３５ｎｍとなるように、選択するステップと
を含むことを特徴とする、方法。 - 前記１つの画分または前記画分の組合せ中に含まれる前記分離されたアントシアニンを少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性が、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分により定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記アントシアニンを含有する野菜または果物の汁または抽出物の供給源が、紫キャベツ、紫イモ、紫ジャガイモ、黒ニンジン、紫ニンジンおよびこれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記アントシアニンを含有する野菜または果物の汁または抽出物の前記供給源が、紫キャベツであることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
- 前記選択されたアントシアニン含有画分が、前記アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せから、約４〜約９の選択されたｐＨを有する溶媒を用いて分離されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記選択されたアントシアニン含有画分が、前記アントシアニンを含有する野菜または果物の汁もしくは抽出物またはこれらの組合せから、約４〜約９の選択されたｐＨを有する溶媒を用いて分離されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
- 第１アントシアニン含有画分が、ｐＨ８のメタノール溶液（２５％ｖ／ｖ）で溶出し、前記１つの画分である後続アントシアニン含有画分または前記画分の組合せである複数の後続画分が、ｐＨ８のメタノール溶液（７０％ｖ／ｖ）で溶出することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
- 前記１つの画分または前記画分の組合せを精製するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
- 前記１つの画分または前記画分の組合せの前記分離されたアントシアニンを少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性が、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分により定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
- 前記イオン交換カラムが陽イオン交換カラムであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき前記イオン交換カラム上でアントシアニンを選択的に分離する前記ステップが、（ｉ）最初に、第１画分を得るために選択されたｐＨを有する前記溶媒を使用するステップと、（ｉｉ）前記１つの画分である後続画分を得るため、または前記画分の組合せである複数の後続画分の組合せを得るために、第２の選択されたｐＨを有する第２溶媒を使用するステップであって、前記第２溶媒の前記ｐＨ値は前記第１溶媒の前記ｐＨ値とは異なる、ステップと、を含み、前記１つの画分または画分の組合せ中に含まれる前記分離されたアントシアニンを少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性は、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分により定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- ｄ）分離されたアントシアニンを含む前記選択された１つの画分または画分の組合せをイオン交換カラムに投入するステップと、
ｅ）ステップｄ）において前記イオン交換カラムに投入された前記アントシアニンを、前記アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき、選択されたｐＨを有する溶媒を用いて、選択的に分離するステップと、
ｆ）ステップｅ）において分離された、分離されたアントシアニンを含む１つの画分または画分の組合せを選択するステップであって、ステップｆ）において選択された前記分離されたアントシアニンの水溶液のｐＨ８．０における吸収極大が６２０ｎｍ〜６３５ｎｍとなるように、選択する、ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - ステップｆ）において選択された前記分離されたアントシアニンを少なくとも１つの濃度で含む水溶液がｐＨ８．０において呈する色特性が、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分により定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下であることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
- アントシアニンを前記アントシアニン分子の電荷および極性の差に基づき前記イオン交換カラム上で選択的に分離する前記ステップが、（ｉ）最初に、第１画分を得るために、第１溶出溶媒である選択されたｐＨを有する前記溶媒を使用するステップと、（ｉｉ）前記１つの画分または画分の組合せを得るために、選択されたｐＨを有する１つまたは複数の後続溶出溶媒を使用するステップとを含み、各溶出溶媒は異なっており、その差は、ｐＨ、溶媒の構成またはこれらの組合せの群から独立に選択することができることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記１つの画分または前記画分の組合せに含まれる前記分離されたアントシアニンを少なくとも１つの濃度で含む水溶液のｐＨ８．０における色特性が、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１を５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍで含む水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊値により定められる線分で定められる色特性と比較して、ΔＥ値が１２以下であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
- 前記第１溶出溶媒が、第１濃度の有機溶媒と水との混合物であり、後続溶出溶媒は、第２濃度の有機溶媒と水との第２混合物が使用され、前記第１濃度は前記第２濃度とは異なることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
- 前記第１溶出溶媒の選択されたｐＨが、前記後続溶出溶媒の選択されたｐＨとは異なることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
- 前記第１溶出溶媒の前記選択されたｐＨが、前記後続溶出溶媒の前記選択されたｐＨよりも低いことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
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