JPH08503122A - バニラ豆の処理による天然バニラ香料の製造方法及びそれにより得られた香料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ペクチナーゼ、セルラーゼ及び／又はヘミセルラーゼタイプの酵素とバニラ豆を接触させ、β−グルコシダーゼタイプの酵素を作用させ、及び得られた天然バニラ香料を抽出することから成る、天然バニラ香料の製造方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 バニラ豆の処理による天然バニラ香料の製造方法 及びそれにより得られた香料 本発明は、バニラ豆の処理によるバニラ香料の製造方法に関する。本発明は 同様に、この方法を用いて得られた香料に関する。 天然バニラは、カルビン（ＣＡＬＶＩＮ）のＣＡＭメカニズム（Ｃ３）とハ ッシュズラック（ＨＡＴＣＨＳＬＡＣＫ）のＣＡＭメカニズム（Ｃ４）の間の中 間−ＣＡＭメカニズムに従って、光合成されたグルコースからバニラ属植物によ って産生される。このグルコースはまず第１にリン酸エリトロース４及びピルビ ン酸ホスフェノールに変化し、これらはそれ自体グルコバニリンの形成へと導く 異なる中間生成物の源である。グルコバニリンはバニリンのグルコシル化された 形であり、バニラ属植物にとって１つの保存及び解毒の形態である。 このグルコバニリンは、バニラ属植物において７〜８カ月で果実の成熟過程 中に形成される。成熟した豆は花梗に２０％のグルコバニリンを、又中心部に４ ０％、先端部に４０％を含んでいる。 バニリンは、一般に豆の「前処理」と呼ばれる過程中に、果実の中に存在す るβ−グルコシダーゼによる加水分解によってグルコバニリンから誘導される。 バニリンへと導く主要な反応が起こるのは、豆の「前処理」の最初の１２カ月の 間である。すなわちこのとき５０％以上のバニリンがすでに合成されている。そ の後の段階は、バニラの香料の甘美さの発達させるものである。 数カ月間続くこの「前処理」の間に、その溶脱又はその昇華によるバニリン の重大な損失が発生する。「前処理」が終わった豆は、成熟した豆内に存在する グルコバニリン含有量から期待できる５〜６％ではなく約２％のバニリンしか含 んでいない。きわめて顕著なこのバニリン損失を回避しようとして、「前処理」 の終わった時点ではなく摘取りの直後、又はわずかな時間後に、豆のバニリンを 抽出することがすでに提案されている。 フランス特許８８１０４７３は、−５℃〜−３０℃の温度でバニラの成熟し た緑色の豆を冷凍し、次に溶剤により従来の方法で香料を抽出する前にそれを再 加熱することを提案した。 この特許によると、この冷凍−解凍方法は、摘取り時点で緑色の豆の中に存 在するグルコバニリン含有量に基づいて期待されたバニリンの８０％以上を得る ことができる。 しかしながら、この方法はあらゆる面で満足のいくものではなく、実際、一 方では、この方法はかなりエネルギーを消費するものであり、他方ではバニリン 収量はなおも部分的にすぎない。 比較的穏やかな作業条件下で非常に高い収量でバニラ香料を製造できるよう にする方法を完成させたことは、本出願人らの功績である。 本発明による方法は、バニラ豆の組織及び細胞の少なくとも部分的な破壊な らびに少なくともβ−グルコシダーゼを用いたグルコバニリンからバニリンへの 変換を確実に行うことのできる酵素とバニラ豆を一緒にすることを特徴とする。 豆の組織及び細胞の少なくとも部分的な破壊を確実に行うことのできる酵素 は、好ましくは、ペクチナーゼ、セルラーゼ及びヘミセルラーゼタイプの酵素の 中から選ばれる。ペクチネックス ウルトラ ＳＰ（ＰＥＣＴＩＮＥＸ ＵＬＴ ＲＡ ＳＰ）又はローア−メント ＰＣ（ＲＯＨＡ−ＭＥＮＴ ＰＣ）といった 酵素を利用することができる。ペクチナーゼ、セルラーゼ又はヘミセルラーゼタ イプのこれらの酵素は、同時に利用することもできるし、或いは本発明に基づく 方法の有利な一実施態様に従って逐次的に利用することもできる。豆の組成及び 細胞構造の破壊を導くこれらの酵素のこの作用により果実内に存在するグルコバ ニリンと果実内に天然に存在するβ−グルコシダーゼの間には、さらに重要でさ らに密な接触を確保することができる。従って本発明に従った方法は、組合わさ れたこれらの酵素作用のため、成熟果実中に存在するグルコバニリンのほぼ全量 を非常に容易にバニリンに変換することを可能にする。本発明の好ましい一実施 態様に従うと、果実の天然β−グルコシダーゼの加水分解作用は、外因性β−グ ルコシダーゼの付加によって強化される。このようなβ−グルコシダーゼは、工 業的酵素調整物の中に容易に見い出すことができる。例えば、シグマ（ＳＩＧＭ Ａ）社が市販している杏仁（アーモンド）のβ−グルコシダーゼ又はポリサッカ ローゼＬ１５１を挙げることができる。 本発明に従った方法の有利な一実施態様に従うと、あらゆる酵素処理に先立 って、予め粉砕を受けた豆を水の存在下で浸軟させる。同様に、水のなかで粉砕 した後に豆を浸軟させる水の存在下で、粉砕も実施することができる。 この浸軟は、その後の酵素作用を容易にするためのものである。実際、酵素 に対し、よりアクセス可能なものとするためのバニラ豆の細胞の水分補給という その機能の外に、この浸軟は、特にグルコバニリンといったように、β−グルコ シダーゼの基質である細胞の中に含まれているグルコシドの可溶化を可能にする 。付随的には、この浸軟は、バニラ豆のコンシステンシーの柔軟化の役目も果た し、さらに酵素作用を容易にする。従って浸軟がもつ複数の効果が、より均質で より完全な酵素の攻撃を可能にする。 その後、浸軟されたバニラ豆に対して、乾燥したバニラ豆１ｇにつき、２６ 〜１８２０ＰＧＵ単位好ましくは１００〜１３００ＰＧＵ単位のペクチナーゼ、 セルラーゼ及び／又はヘミセルラーゼタイプの酵素及び乾燥したバニラ豆１ｇに つき、１０〜７００単位好ましくは５０〜５００単位のβ−グルコシダーゼとい う量で酵素調製物を付加する。ＰＧＵ単位は、２０℃、ｐＨ３で３０分でポリガ ラクツロン酸標準溶液の粘度を減少させるために必要な酵素の量に相応する。β −グルコシダーゼ単位は、オオムギのβ−グルコシド溶液から１分間で６５℃、 ｐＨ５．５で産生されるグルコースのマイクロモル数として定義づけられる。 一般に、市販の酵素調整物は、豆の乾燥重量との関係において０．１〜７％ の量で又好ましくは０．５〜５％の量で、浸軟されたバニラ豆に付加される。 豆に付加される水の量は、好ましくは豆の乾燥重量の１０％〜７５０％の間 に含まれ、好ましくはこの重量の１０％〜４００％の間にあり、さらに好ましく は１０％〜１５０％の間にある。豆の事前の粉砕の方はというと、これは従来の あらゆる手段により行われる。 このとき、ペクチナーゼ、セルラーゼ、及び／又はヘミセルラーゼ及び場合 によってはβ−グルコシダーゼタイプの酵素の一群の中から選ばれたさまざまな 酵素調製物の存在する中に入れられた水の中で粉砕された豆の懸濁液は、反応媒 質温度が１５〜６０℃好ましくは３０℃〜５５℃に維持された状態で、例えば５ ０〜１０００回転／分好ましくは１００〜５００回転／分といった範囲内にある 速度で撹拌される。粉砕された豆の懸濁液とさまざまな酵素調製物の間の接触時 間は、このとき１時間から４８時間好ましくは３時間から２４時間に維持される 。反応媒質のｐＨの方はというと、これは、例えばソーダ又はリン酸などを用い て４．５〜６．５の間の値に調製される。しかしながらｐＨは、利用されるさま ざまな酵素の作用を最適化する目的で、プロセス中、異なる値に調整及び調節す ることが可能である。好ましくは、本発明に従って、成熟した緑色の豆に上述の 酵素処理を受けさせるが、この豆の中に含まれているバニリンの回収収量を増大 させる目的で、従来の方法に従って前処理された乾燥した豆に対して本発明に従 った方法を利用することも含まれる。 酵素処理がひとたび完了すると、反応媒質から天然バニラ香料が抽出される 。天然バニラ香料というのは、バニラ豆から精製された天然バニリン又はバニラ （バニラの純粋エキスとも呼ぶ）の芳香物質調整物のことである。抽出というの は、上述の香料を得ることができるようにするあらゆる手段のことである。 本発明に従った方法の有利な一実施態様に従うと、酵素処理の後、反応媒質 は、あらゆる酵素反応を停止し、香料及びバニリンをより良く可溶化させるため 、エタノール（３０〜５０％の最終体積百分率）により希釈される。この浸出の 後には、ろ過又は遠心分離が続き、場合に応じて、ろ液又は上澄みがバニラの芳 香物質調製物を構成する。 本発明に従った方法の有利なもう１つの実施態様によると、酵素処理の後、 フェノール分画は、それ自体周知の従来の手段によって得られた調製物から分離 される（例えば、適切な溶剤による抽出）。次にこのフェノール分画の中に含ま れているバニリンが、同じく周知の従来の手段（例えば、分別蒸留とそれに続く 再結晶）によって精製される。 本発明は、純粋に例示を目的として示される以下の実施例を用いてより良く 理解することができるだろう。 実施例１ 水１００ｇの存在下で予め粉砕した約８カ月の月齢のインドネシア産バニラ 豆５０グラムを含むフラスコを４５℃まで加熱し、次に１分間に１５０回転の速 度での撹拌しながら、３時間この温度に維持する。このとき、粉砕された豆のこ の懸濁液の中に、２６０００ＰＧＵ／グラムの滴定のペクチネックス ウルトラ （ＰＥＣＴＩＮＥＸ ＵＬＴＲＡ）ＳＰといるブランドの酵素調製物１ｇを付加 する。ひきつづき、４５℃で１５０回転／分の撹拌下での３時間のインキュベー ション後、大量のβ−グルコシダーゼ（１００００ｕ／ｇ）を含むポリサッカラ ーゼ（ＰＯＬＹＳＡＣＣＨＡＲＡＳＥ）１５１Ｌなるブランドの酵素調製物１ｇ を媒質に対して付加し、反応全体にわたってｐＨを５．５という値に維持しなが ら全体を、１２時間４５℃で撹拌する。上記処理の終わった時点で、反応媒質を エタノール（最終体積百分率４５％）で希釈し、次に遠心分離した。 ＨＰＬＣによって秤量したバニリンの量は、緑色の豆の乾燥重量との関係に おいて６％である。 バニリン／パラヒドロキシ安息香酸（ＰＨＢ）アルデヒド、バニリン／バニ リン酸及びバニリン／パラヒドロキシ安息香（ＰＨＢ）酸の比率はそれぞれ１７ ，２５及び１００に等しかった。 同じものではあるものの、乾燥及び従来のタイプの「前処理」を受けたイン ドネシア産の豆を４５％のエタノールの中で浸出させた。この場合、バニリン収 量は、豆の重量との関係において、１．７５％にすぎなかった。 実施例２ 従来通りに「前処理された」マダガスカル産の豆は、従来の方法によって処 理された場合、乾燥１．８５％のバニリン収量を与えるのに対し、本発明に従っ た酵素処理を施した場合、２．１５％の収量を導き出す。 実施例３ 「前処理され」粉砕されたマダガスカル産の豆５５０ｋｇと２０００リット ルの水を含む反応装置にペクチネックス ウルトラ（ＰＥＣＴＩＮＥＸ ＵＬＴ ＲＡ）ＳＰというマークの２６０００ＰＧＵ／ｇの滴定のセルラーゼ及びベクチ ナーゼの１１ｋｇの混合物を接種する。その後、媒質を４５℃で６時間浸軟させ てから１００００ｕ／ｇのβ−グルコシダーゼを含むポリサッカラーゼ（ＰＯＬ ＹＳＡＣＣＨＡＲＡＳＥ）１５１Ｌというマークの酵素調製物１１ｋｇを再度付 加する。 ４５℃の温度で約１５０回転／分の撹拌速度で１２時間インキュベートした 後、媒質にエタノール（最終体積百分率４５％）を付加し、次にろ過して、天然 バニラの芳香物質調製物を得る。乾燥したバニラ豆の重量と関係づけた回収バニ リンの含有量は、２．０５％である。 バニリンとＰＨＢアルデヒド、バニリンとバニリン酸及びバニリンとＰＨＢ 酸の比率は、それぞれ、１３．５，１５．７及び６４である。 本発明に従った酵素処理なしで同じ処理を行った場合、バニリン収量は１． ８０乾燥重量％でしかない。

【手続補正書】 【提出日】１９９４年４月１２日 【補正内容】 請求の範囲 １． バニラ豆をペクチナーゼ、セルラーゼ及び／又はヘミセルラーゼタイ プの酵素と接触させ、β−グルコシダーゼタイプの酵素を作用させ、及び得られ たバニラの天然香料を抽出することを特徴とする、天然バニラ香料の製造方法。 ２． 酵素とバニラ豆との接触が、処理対象の豆の乾燥物質との関係におい て、１０〜７５０％好ましくは１０〜４００％さらに好ましくは１０〜１５０％ の水を含む水性媒質の中で行われることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載 の方法。 ３． バニラ豆は、酵素との接触の前に、水性媒質の中で粉砕され浸軟され ることを特徴とする、請求の範囲第１項又は第２項のいずれか１項に記載の方法 。 ４． 酵素とバニラ豆の接触が１５℃〜６０℃好ましくは３５℃〜５５℃の 温度で４．５〜６．５のｐＨで、攪拌しながら行われることを特徴とする、請求 の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の方法。 ５． 酵素とバニラ豆の接触時間が１時間〜４８時間好ましくは３時間から ２４時間であることを特徴とする、請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項 に記載の方法。 ６． ペクチナーゼ、セルラーゼ及び／又はヘミセルラーゼタイプの酵素の 量が、バニラの乾燥した豆１グラムあたり、２６〜１８２０ＰＧＵ単位好ましく は１３０〜１３００ＰＧＵ単位であり、場合によっては、β−グルコシダーゼタ イプの酵素の量は、バニラの乾燥した豆１グラムあたり、１０〜７００単位、好 ましくは５０〜５００単位であることを特徴とする、請求の範囲第１項乃至第５ 項のいずれか１項に記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． バニラ豆をペクチナーゼ、セルラーゼ及び／又はヘミセルラーゼタイ プの酵素と接触させ、β−グルコシダーゼタイプの酵素を作用させ、及び得られ たバニラの天然香料を抽出することを特徴とする、天然バニラ香料の製造方法。 ２． 酵素とバニラ豆との接触が、処理対象の豆の乾燥物質との関係におい て１０〜７５０％好ましくは１０〜４００％さらに好ましくは１０〜１５０％の 水を含む水性媒質の中で行われることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の 方法。 ３． バニラ豆は、酵素との接触の前に水性媒質の中で粉砕され浸軟される ことを特徴とする、請求の範囲第１項又は第２項のいずれか１項に記載の方法。 ４． 酵素とバニラ豆の接触が１５℃〜６０℃好ましくは３５℃〜５５℃の 温度で４．５〜６．５のｐＨで、撹拌しながら行われることを特徴とする、請求 の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の方法。 ５． 酵素とバニラ豆の接触時間が１時間〜４８時間好ましくは３時間から ２４時間であることを特徴とする、請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項 に記載の方法。 ６． β−グルコシダーゼタイプの酵素が果実の天然酵素及び付加されたβ −グルコシダーゼにより構成されていることを特徴とする、請求の範囲第１項乃 至第５項のいずれか１項に記載の方法。 ７． ペクチナーゼ、セルラーゼ及び／又はヘミセルラーゼタイプの酵素の 量がバニラの乾燥した豆１グラムあたり２６〜１８２０ＰＧＵ単位好ましくは１ ３０〜１３００ＰＧＵ単位であり場合によってはβ−グルコシダーゼタイプの酵 素の量はバニラの乾燥した豆１グラムあたり１０〜７００単位好ましくは５０〜 ５００単位であることを特徴とする、請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１ 項に記載の方法。 ８． バニラ豆は、約７〜９カ月の期間中バニラ属植物の上で成熟した緑色 の豆であるか、或いは、従来の方法に従って前処理された乾燥したバニラ豆であ ることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか１項に記載の方法。 ９． 酵素処理の後、天然バニラ香料が、最終体積百分率で３０〜５０％の 割合でエタノール内での反応媒質の浸出と、それに続くろ過又は遠心分離によっ て得られることを特徴とする、請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか１項に記 載の方法。 １０． 酵素処理の後、天然バニリンが、反応媒質のフェノール分の抽出と その後の従来の手段によるこのフェノール分からの精製によって得られることを 特徴とする、請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか１項に記載の方法。