JP7464967B2 - 食品素材又は飼料用素材の製造方法、食品素材又は飼料用素材、食品又は飼料の製造方法、食品又は飼料、及び、バニリンの製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明に係る食品素材又は飼料用素材は、上記食品素材又は飼料用素材の製造方法により得られる、バニリン香が付与された食品素材又は飼料用素材である。
また、本発明に係る食品又は飼料の製造方法は、上記食品素材又は飼料用素材の製造方法により得られた食品素材又は飼料用素材を、食品又は飼料の原料として用いる、ことを特徴とする。
また、本発明に係る食品又は飼料は、上記食品又は飼料の製造方法により得られる、バニリン香が付与された食品又は飼料である。
また、本発明に係るバニリンの製造方法は、オリザノール、前記オリザノールを含有する植物分画の少なくとも何れかを、10~35%エタノールに分散させて分散液を得る工程と、前記分散液に、オゾンを通気させる工程と、を含み、前記分散液を得る工程では、前記原料にエタノールを添加し、次いで水を添加することで、10%~35%エタノール溶液とし、前記オゾンを通気させる工程では、前記分散液水のpHが2~8となるように、pH調整剤を添加する、ことを特徴とする。
本実施の形態に係る食品素材又は飼料用素材の製造方法は、食用又は飼料用のイネ科植物の果実及びその分画から選択される少なくとも1種を含む原料に、オゾンを作用させる工程を含む。本実施の形態に係る食品素材又は飼料用素材は、上記本実施の形態に係る食品素材又は飼料用素材の製造方法により得られ、バニリン香が付与された食品素材又は飼料用素材である。
この工程では、原料を溶媒に投入し、溶液中にオゾンを通気(バブリング)させる。この工程は、果実にも分画にも適用できる。特に、分画の場合は、溶媒中に分散させることで、オゾンとの接触性を向上できる。原料を食品素材、飼料用素材、食品又は飼料の製造に用いることから、溶媒として水、アルコール(エタノール)を用いることが望ましい。
この工程では、オゾン水に原料を浸漬し、静置する。オゾン水は、水にオゾンを通気(バブリング)することで生成できる。この通気時間は、オゾン発生器からの単位時間当たりのオゾン発生量等によって適宜設定できるが、オゾンの半減期が20分であることを考慮して、30分~60分程度が好適である。また、オゾン水の生成時、及び、原料のオゾン水への浸漬時の何れも、氷水等によって容器を冷却し、溶液温度を0℃程度としながら行うことが望ましい。バブリング時間30分ではオゾン濃度が0.5~1.0ppmとなるように、バブリング時間60分ではオゾン濃度が1.0~1.5ppmとなるようにオゾン水を調製することが望ましい。
この工程では、容器等に収容された原料に、直接にオゾンを吹き付け、容器を密閉した状態で、原料をオゾンに暴露させる。吹き付け時間や暴露時間は、原料の状態や必要なバニリンの量などによって異なるが、例えば、大気圧の下、室温(0℃以上30℃以下)下で、容器を氷水中で冷却して内部温度を0℃としつつ、容器内の原料にオゾンを5分間吹き付ける。次いで、容器を密封した後、30分間、室温中で静止して原料をオゾンに暴露させる。
・玄米粒:穀類、脱穀後、食用米を保存するときの状態のもの、現代人の中には、そのまま食べるヒトもいる。炊けば「玄米ご飯」になる。
・玄米粉:玄米を粉砕したもの。
・米ぬか:精米時に出るもの、それ以上の粉砕はしていない。
・白米:穀類、粒、通常食べる米粒。
・白米粉:白米粒をミキサーで粉にしたもの。
・玄小麦粒:穀類、小麦全粒、粉にしていない。
・全粒粉:小麦全粒を粉にミキサーで挽いたもの。
・小麦ふすま:通常の製粉方法ではなく、米を精米器で精米するようにして、小麦全粒を外側から削り取りながら、分けたもの、粉状、小麦粒の白い部分(いわゆる小麦粉)以外の茶色い部分。
・トウモロコシ粒:穀類、黄色いトウモロコシの粒。
・トウモロコシ果皮:コーンピール、トウモロコシの黄色い粒の周りの薄皮、コーンスターチを作る際の副産物、離乳食を作る際の副産物。家畜の餌に混ぜて使うこともあり。乾燥前のものと乾燥後のものがあり、本明細書では、乾燥前のものを「生トウモロコシ果皮」という。
・玄アワ:雑穀類、アワの外皮(玄殻)もついたもの、通常、外皮は取ってからヒトの食用となる。小鳥の餌として外皮がついた玄アワも市販あり。
・アワ:雑穀類、ヒトの食用として市販されている、外皮はついていない。
本実施の形態のバニリンの製造方法は、オリザノール、フェルラ酸エチル、及びその他のフェルラ酸エステル類、並びにこのようなフェルラ酸エステル類を含有する植物分画から選択される少なくとも1種を含む原料を、エタノール溶液に分散させて分散液を得る工程と、分散液に、オゾンを通気させる工程と、を含む。本実施形態のバニリンの製造方法は、フェルラ酸エステル類やこれを含む植物分画の中でも、オリザノールやオリザノールを含有する植物分画からバニリンを製造するのに好適である。
オリザノール(富士フイルム和光純薬株式会社製;152-01272 生化学用γ-オリザノール)、フェルラ酸(Combi-Blocks社製;QA-0504 97% Ferulic acid)、フェルラ酸エチル(Combi-Blocks社製:OR-1951 98% Ferulic acid ethyl ester)の粉末状の各試薬を用いて、オゾン分解によるバニリンの生成実験を行った。下記表1に、溶液のエタノール濃度、試薬(試料)の種類と使用した分量を示す。
n-ヘキサンによる前処理を行ったオリザノール試薬(粉末)と、前処理を行わなかったオリザノール試薬(粉末)に、エタノール水溶液を添加して、バニリンの生成量を調べた。具体的な実験手順を以下に示す。以降の実験例では、特に断りのない場合は、「エタノール原液」として、99.5%エタノールを用いている。
オリザノール試薬600mgに、n-ヘキサンを5.0~10.0mL添加し、超音波処理により攪拌した。超音波処理には、イワキ超音波洗浄機「IWAKI ULTRASONICCLEANER」(型式:USC-100Z38S-22)を用いた。以降の実験の超音波処理も同様の機器を用いて行った。その後、窒素を導入してn-ヘキサンを留去し、残留したオリザノールに、エタノール原液50mLを先に添加し、超音波処理した後、水150mLを添加してエタノールの濃度を25%に調整し、超音波処理してサンプル溶液Bを調製した。また、対照実験として、オリザノールに水150mLを先に添加し、超音波処理した後、エタノール原液50mLを添加してエタノールの濃度を25%に調整し、超音波処理してサンプル溶液Cを調製した。水のみを添加したサンプル溶液A(0%エタノール)も調製した。また、比較実験として、エタノール溶液に代えて、アルカリ性水、水に1モノラウリン(界面活性剤)を加えた溶液(2.0%)を各々溶媒として添加し、超音波処理してサンプル溶液D,Eを調製した。また、エタノール原液を先に添加し、超音波処理した後、アルカリ性水、水+1モノラウリンをそれぞれ添加し、超音波処理してサンプル溶液F,Gを調製した。
オリザノール試薬600mgに、エタノール原液50mLを先に添加し、超音波処理した後、水150mLを添加してエタノールの濃度を25%に調整し、超音波処理してサンプル溶液Hを調製した。また、オリザノール試薬に水150mLを先に添加し、超音波処理した後、エタノール原液50mLを添加してエタノールの濃度を25%に調整し、超音波処理してサンプル溶液Iを調製した。
粉末状のオリザノール試薬2.0mgに対してn-ヘキサン0.1mLで前処理を行った後に、0%~99.5%の各濃度のエタノールを溶媒として20mL添加し、超音波処理によって攪拌し、分散液を調製した。エタノールの濃度を調整する際には、先にエタノール原液を添加して超音波処理し、次いで水を添加して超音波処理した。分散液の調製直後と、2日後におけるオリザノールの分散性を調べた。図3(a)に、水(0%)、10%、25%、50%エタノールを用いたときの、調製直後の分散液の画像を示し、図3(b)に、2日後の分散液の画像を示す。
(2)各溶液10μLをHPLCで分析する。例えば、1ng/mLの溶液を10μL注入したときは、HPLC中に、0.01ngのバニリンが供与されている。
(3)各HPLCチャートよりバニリンのピーク面積を算出する。
(4)供した溶液の各バニリン量とピーク面積で検量線を書く。
(5)オゾン処理した試料及びオゾン処理前の試料より、バニリンをメタノールで抽出し、抽出した溶液10μをHPLCで分析する。
(6)(5)の分析結果と、(4)の検量線に基づいて、バニリン生成率を算出する。
粉末状のオリザノール試薬600mgに、n-ヘキサンを5.0~10.0mL添加し、超音波処理した。窒素でn-ヘキサンを留去後、オリザノール試薬にエタノール原液を50mL添加し、超音波処理し、次いで水を150mL添加してエタノール濃度を25%に調整し、サンプル溶液を調製した。このサンプル溶液内に、オゾンをバブリングして、バニリンを生成した。また、オゾンの酸化力によってpHが2未満とならないように、バブリングから40分、60分、80分経過時に、pH調整剤としてNaHCO3を20mgずつサンプル溶液中に添加した。生成されたバニリンを実験例1と同様の手順で回収し、生成量を測定した。また、対照実験として、溶媒として水だけを用いて、同じ手順でバニリン生成実験を行い、バニリン量を測定した。すべての実験結果を、図4に示す。横軸はオゾンバブリング時間(分)であり、縦軸はバニリン生成量(ミリモル)である。
後述の表2~表8に示す果実及び植物分画を試料として、以下のA、B、Cの何れかの方法を用いて、バニリン生成実験を行った。
A:試料を水に浸漬し、水中にオゾンを通気(バブリング)する方法
B:オゾン水に試料を浸漬させる方法
C:試料にオゾンを直接吹き付ける方法
A:試料を水に浸漬し、水中にオゾンを通気(バブリング)する方法
下記表2に示す種類及び状態(粒、粉等)の試料1gに、水を20mL添加した。内部の温度が0℃になるまで、容器を氷水中で冷却した。その後、0℃又は室温20℃の雰囲気下で、オゾン発生量300mg/hrで、表2に示す時間(0分~60分)溶液中にオゾンをバブリングして、オゾン処理を行った。
B:オゾン水に原料を浸漬させる方法
20mLの蒸留水を氷水中で0℃まで冷却した。冷却後の蒸留水中に、オゾン発生量300mg/hrで、30分間、又は60分、オゾンをバブリングしてオゾン水を調製した。調製したオゾン水を用いて、以下の実験を行った。なお、対照実験(比較例)には蒸留水を使用した。オゾン水のオゾン濃度を簡易オゾン水チェッカー「DOC-05A」(荏原実業株式会社製)で測定したところ、30分間バブリングしたオゾン水では0.5~1.0ppmであり、60分間バブリングしたオゾン水では1.0~1.5ppmであった。
C:原料にオゾンを直接吹き付ける方法
下記表5に示す試料を用意し、粉末試料の場合は100mgを、粒試料の場合は20-30粒を、各々20mL用ガラスバイアルに収容した。室温(20℃前後)の下、容器を氷水で冷却しながら、容器内の各試料に、オゾン発生量300mg/hrでオゾンを5分間吹き付けた。その後、容器を蓋で密封し、室温下で30分間、静止した(以上、オゾン処理)。
オリザノールを含有する小麦ふすま、米ぬか、及び生トウモロコシ果皮について、オゾン処理前と、上記実験例5-3と同様の手順で10分間オゾンを直接吹き付けてオゾン処理を行った後に、各々測定した液体高速クロマトグラムを、図6~図8に示す。これらの図に示す結果から、各試料にオゾン処理を行うことで、オリザノール(小麦ふすまオリザノール、米ぬかオリザノール、生トウモロコシ果皮オリザノール)のピークが低下したことが確認された。つまり、試料中のオリザノールがバニリンに変換されたため、オリザノール量が減少したことが確認された。
下記の試料にオゾン処理を行い、官能評価試験を行った。
・米ぬか:100mg(オゾン処理時間:0分、1分、5分)
・生トウモロコシ果皮:100mg(オゾン処理時間:0分、1分、5分)
・玄米粒:30粒(オゾン処理時間:0分、1分)
・玄麦粒(玄小麦粒):20粒(オゾン処理時間:0分、1分)
・トウモロコシ粒:10粒(オゾン処理時間:0分、1分)
上記試料を各々ガラスバイアルに入れ、オゾン処理前(0分)の試料、上記処理時間オゾンを直接吹き付けた試料を各々用意した。その後、ガラスバイアルを蓋で密閉し、米ぬか、生トウモロコシ果皮については3時間、玄米粒、玄麦粒、トウモロコシ粒については2時間、室温下で静止した。静止後、3名のパネリストにより、ガラスバイアルの蓋を開けて、各試料の香りを確認した。次いで、ガラスバイアル内に水を1mL添加し、香りを確認した。結果を、下記表9に示す。
Claims (9)
- 食用又は飼料用のイネ科植物の果実及びその分画から選択される少なくとも1種を含む原料に、オゾンを作用させる工程を含み、
前記オゾンを作用させる工程は、前記原料を水、アルコール、又は水とアルコールの混合液に投入した溶液中に前記オゾンを通気する工程、前記原料をオゾン水に浸漬する工程、及び、前記原料に直接に前記オゾンを吹き付ける工程、から選択される少なくとも何れかであることを特徴とする食品素材又は飼料用素材の製造方法。 - 前記イネ科植物が、イネ、ムギ、トウモロコシ、アワ、及びヒエの何れかであって、これらの果実又はその分画がフェルラ酸エステル類を含有する、請求項1に記載の食品素材又は飼料用素材の製造方法。
- 前記オゾンを作用させる工程は、大気圧下で、0℃以上、30℃以下の温度下で行う、請求項1又は2に記載の食品素材又は飼料用素材の製造方法。
- 請求項1~3の何れか一項に記載の食品素材又は飼料用素材の製造方法により得られる、バニリン香が付与された食品素材又は飼料用素材。
- 70μg/1g以上のバニリンを含む、請求項4に記載のバニリン香が付与された食品素材又は飼料用素材。
- 請求項1~3の何れか一項に記載の食品素材又は飼料用素材の製造方法により得られた食品素材又は飼料用素材を、食品又は飼料の原料として用いる、
ことを特徴とする食品又は飼料の製造方法。 - 請求項6に記載の食品又は飼料の製造方法により得られる、バニリン香が付与された食品又は飼料。
- オリザノール、前記オリザノールを含有する植物分画から選択される少なくとも1種を含む原料を、10%~35%エタノール溶液に分散させて分散液を得る工程と、
前記分散液に、オゾンを通気させる工程と、を含み、
前記分散液を得る工程では、前記原料にエタノールを添加し、次いで水を添加することで、10%~35%エタノール溶液とし、
前記オゾンを通気させる工程では、前記分散液のpHが2以上、8以下となるように、pH調整剤を添加する、
ことを特徴とするバニリンの製造方法。 - 前記オリザノールが、前記植物分画から抽出され、前記植物分画が、米ぬか、トウモロコシ果皮、小麦ふすま及び玄アワの何れかである、請求項8に記載のバニリンの製造方法。
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