(57)【要約】【課題】  ぶどう酒醸造に際して廃棄されるぶどう絞り糟より、多種のポリフェノール類を簡便安価に且高い収率で搾出する搾出方法の提供。【解決手段】  ぶどう絞り糟に加水して水分率を７０乃至９０％に調整のうえ、ぶどう絞り糟の果皮を微細裂砕し組織内に含有されてなる多種のポリフェノール類を滲出させたうえ、微細裂砕滓とポリフェノール類混合液とに固液分離をなし、このポリフェノール混合液より２０乃至５０％の水分を蒸散させて濃縮ポリフェノール混合液となす構成。【選択図】図１
2010043056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ぶどう酒醸造に際して廃棄されるぶどう絞り糟に加水して、一旦水分率を７０乃至９０％に調整する水分調整工程と、この水分調整されたぶどう絞り糟を微細裂砕させて果皮組織内に含有されてなる多種のポリフェノール類を滲出させる微細裂砕工程と、微細裂砕された微細裂砕滓とポリフェノール類混合液とを固液分離する固液分離工程とからなることを特徴とする、ぶどう絞り糟からのポリフェノール類搾出方法。
【請求項２】
固液分離されたポリフェノール類混合液の水分を２０乃至５０％蒸散せしめて濃縮ポリフェノール類混合液となす濃縮工程が付加されてなる、請求項１記載のぶどう絞り糟からのポリフェノール類搾出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はぶどう酒の醸造に際して廃棄されるぶどう絞り糟から、簡便で安価に且高い収率を以って多種に亘るポリフェノール類を搾出しえる、ポリフェノール類の搾出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  我が国では、産業拡大とともに膨大量の煤煙や有害ガスを初め化学物質を含む産業廃水が排出され続けられて来ており、更には産業用若しくは家庭用機器においてもフロンガスやＰＣＢ、重金属等が多用され廃棄されて来ていた。加えて近年の自動車社会化とともにＮＯｘを含む排気ガスの排出は増大化の一途を辿っており、これらによる大気や水はもとより土壌にまで亘って環境汚染が拡大化し、これらによる直接的若しくはこれらが蓄積された農産物や水産物、畜産物を摂取することによる間接的な健康被害が急速に拡大しており、とりわけ高齢化社会とも相俟って癌、心臓病、脳卒中、白内障等の急増原因とされるに至っている。【０００３】  反面医学技術の発達に伴い、癌、心臓病、脳卒中、白内障等の病理も解明されるに至り、特に近年においてはこれらの発症抑制には、抗酸化性、抗変異原性、抗ガン性、血圧上昇抑制、抗糖尿病性或いは抗アレルギー性が不可欠要因とされるに至っており、これら作用を総合的発揮しえる機能性成分としてポリフェノール類が極めて有効なることが究明されるに至っている。【０００４】  ところでポリフェノール類は、フェニルカルボン酸系を初め、リグナン系、クルクミン系、クマリン系及びフラボノイド系に大別され、特に機能性成分として有用されるフラボノイド系は、更にフラボン類、フラボノール類、イソフラボン類、フラバン類、カテキン類、フラバノール類、カルコン類、及びアントシアニン類に分類され且それぞれの細分類を加えると略４００種にも及ぶ成分に細分されるものである。【０００５】  ところでポリフェノール類の機能性成分の究明に基づき、医薬品を初め飲料、食品或いは健康食品業界においては熾烈な製品開発競争が展開されているものの、具体的製品開発の一方においては、多量且安価なポリフェノール類の原料確保も重要な問題とされている。
即ちポリフェノール類は、本来植物が紫外線による障害を防ぐため、或いは病害虫や菌から植物体を保護するために生産する成分であり、且植物体全体では僅かな成分量であること、及び果皮等には比較的多くの成分量が存在する程度のものであるから、多量のポリフェノール類の確保には大きな問題を抱えている。【０００６】  発明者等はかかる問題に鑑み鋭意研究を重ねた結果、ぶどう酒の醸造に際して、果汁圧搾後の絞り糟が膨大量に亘って廃棄され且残留水分率として略７０％程度を維持していること、及びこの残留水分率は多種のポリフェノール類とともに組織内部に含有されてなるため、組織破壊と且強度の搾出により残余水分率を６０％程度にまで搾出させることにより、略１５％程度の収率を以ってポリフェノール類の混合液が搾出しえること、並びにぶどう果皮には着色に関与するアントシアニン類並びに渋味に関与するフラバノール類が多量に混在することに着目し本発明に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明はぶどう絞り糟より、簡便で安価に且高い収率を以って多種に亘るポリフェノール類を搾出する、ポリフェノール類の搾出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上述の課題を解決するために本発明が用いた技術的手段は、ぶどう絞り糟に水分調整工程で加水しその全体水分率を７０乃至９０％に高めたうえ、高速微細裂砕刃で果皮組織を微細裂砕し、組織内に含有された水分及びポリフェノール類を滲出させて果皮スラリー状となす微細裂砕工程と、この果皮スラリーを微細裂砕滓とポリフェノール類混合液とに固液分離させる固液分離工程と、分離されたポリフェノール類混合液より水分を２０乃至５０％割合蒸散濃縮する濃縮工程とからなることを特徴とする、ぶどう糟からのポリフェノール類搾出方法に存する。
【発明の効果】
【０００９】  本発明は上述の如き技術的手段を用いるものであって、平均残留水分率が略７０％のぶどう絞り糟を使用するため、その果皮組織内にはアントシアニンやフラバノールを主体とするポリフェノール類が多量に含有されてなるとともに、水分調整工程でこの見掛比重の低い果皮に対し一旦全体水分率を７０乃至９０％に調整したうえ、微細裂砕工程で微細裂砕をなすため、高速で回転する微細裂砕刃による裂砕時にも、果皮が飛散転動することなく効率良く裂砕され、果皮組織内のポリフェノール類を含む水分が滲出されて果皮スラリー状に形成されるとともに、遠心力により若しくは真空吸引或いは加圧濾過による固液分離工程により、微細裂砕滓とポリフェノール類混合液とに容易に分離されるとともに、このポリフェノール類混合液を加熱若しくは減圧による濃縮工程で２０乃至５０％割合の水分蒸散により濃縮された濃縮ポリフェノール類混合液が蒸散濃縮されて濃縮ポリフェノール類が安価に製造される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  ぶどう酒醸造で発生するぶどう絞り糟に、全体水分率が８０％となるよう加水のうえ、高速回転する微細裂砕滓で裂砕して果皮スラリー状となしたるうえ、微細裂砕滓からなる固形分とポリフェノール類混合液とに固液分離させたうえ、このポリフェノール混合液より水分を３０％割合蒸散させて濃縮する。
【実施例１】
【００１１】  以下に本発明実施例を図とともに詳細に説明すれば、図１は本発明の工程図であって本発明はぶどう絞り糟１０より簡便で安価に且高い収率を以って多種に亘るポリフェノール類を搾出するポリフェノール類の搾出方法を提供することにある。
かかる場合に原料素材としてぶどう絞り糟１０を使用する所以は、ポリフェノール類は本来植物が育成に際して紫外線による障害を防いだり、病害虫や菌から植物体を保護するために生産する成分であるから、植物体全体に微量に分布するものであるから所望量のポリフェノール類を獲得するには膨大量の植物体から搾取せねばならず生産収率も悪く極めて高価となる。【００１２】  而して植物体はその種類や部位によってもポリフェノール類の分布及び含有量が異なり、特に果実には多量のポリフェノール類が含有されていると言われており、とりわけぶどうには果実の色素中にアントシアニンが、更に果皮の渋味にはフラボノイドが多量に含有されている。
ところでぶどう酒醸造に際してはぶどう果実より果汁を搾取使用するために、ぶどう絞り糟１０は廃棄物として廃棄されている。【００１３】  そこでかかるぶどう絞り糟１０について更なる研究を重ねた結果、該絞り糟１０の果皮には多量のアントシアニンやフラボノイドを初めとするポリフェノール類が、その果皮の組織内に包有された状態で保持されてなるものであるから、かかる組織を微細に裂砕させて包有されてなるポリフェノール類を滲出せしめることが高い収率を以って搾取させるうえで望ましく、更にぶどう絞り糟１０はその残留水分率が略６３乃至７７％平均で略７０．１％と見掛比重が比較的軽量である。【００１４】  反面組織を微細に裂砕するためには、高速回転する微細裂砕刃により裂砕させる手段が好適であるものの、見掛比重が軽すぎると微細裂砕に際してぶどう絞り糟１０が飛散転動して微細裂砕が良好になしえない。【００１５】  そこで本発明においては水分調整工程１において、ぶどう絞り糟１０に対して全体の水分率が７０乃至９０％となるよう加水１０Ａするものであって、水分調整の具体的手段としては図２に示す如く所要容量の計量具１Ａ内にぶどう絞り糟１０を所要容量収納のうえ、全体の水分率を７０乃至９０％となる水量を加水１０Ａするものであって、該全体の水分率を７０乃至９０％に加水１０Ａすることにより、見掛比重の低下と流動性の付与を図っている。
かかる場合において計量具１Ａの形状には特段の制約は無いが、軽量目盛１Ｂを設けておくことが計量に際して有利である。【００１６】  かくしてぶどう絞り糟１０に所要容量の加水１０Ａがなされたうえは、微細裂砕工程２において、ぶどう絞り糟１０を微細に裂砕させて、ぶどう絞り糟１０の果皮組織内に包有されてなる水分やポリフェノール類を有効に滲出させるための微細裂砕がなされるもので、この微細裂砕は実質的にぶどう絞り糟１０の果皮を裂砕させて果皮組織内に含有されたポリフェノール類を滲出させれば特段に制約は無く、具体的には高速回転する円形裂砕刃にぶどう絞り糟１０を接触させて微細裂砕させるミキサー方式が提案されるもので、図３にはミキサー方式による微細裂砕機２Ａが示されている。【００１７】  即ち図３はミキサー方式による微細裂砕機２Ａの説明図であって、所要の水分調整のなされたぶどう絞り糟１０及び加水１０Ａが収納しえるケーシング２０Ａの下部には、円形裂砕刃２０Ｂが回転軸２０Ｃに適宜間隔で配設された回転裂砕体２０Ｄを回転しえる駆動モーター２０Ｅが設けられてなり、且ケーシング２０Ａの上部には裂砕中に微細裂砕片や水分等が飛散せぬよう蓋部２０Ｆが設けられた構成のもので、収納されたブドウ絞り糟１０は、高速回転する多数の円形裂砕刃２０Ｂの先端部に衝突する衝撃力により微細に裂砕させるものである。【００１８】  更に微細裂砕の他の手段としては図４に示す裂砕板方式による裂砕板裂砕機２Ｂも提案されるもので、図４のＡには該裂砕板裂砕機２Ｂの側面説明図及び図４のＢには同平面説明図が示されてなるもので、ケーシング２１Ａの内部にその外周縁に裂刃２１Ｂが形成された裂砕板２１Ｃが適宜間隔を以って配設された一方の裂刃ロール２２Ａと、他方の裂刃ロール２２Ｂの裂刃２１Ｂが相互に挟入して回転しえる一対組の裂刃ロール２２Ａと２２Ｂが適宜数対で配設されてなり、且一方の裂刃ロール２２Ａと他方の裂刃ロール２２Ｂとは異なる回転数を以って回転できるよう、裂刃ロールモーター２３Ａ及び裂刃ロールモーター２３Ｂが連結された構成のもので、ケーシング２１Ａの下部には排出弁２１Ｄ、及びケーシング２１Ａの上部には閉塞蓋２１Ｅが設けられた構成のもので、該ケーシング２１Ａ内に収納されたぶどう絞り糟１０は、裂刃２１Ｂにより裂砕され且狭少な裂板材２１Ｃの間隙内を押圧流動され果皮組織内のポリフェノール類が積極的に滲出される。【００１９】  かかる如くしてぶどう絞り糟１０を十分に微細裂砕させ、果皮組織内のポリフェノール類を滲出させたうえは、微細裂砕されたぶどう絞り糟１０の微細裂砕滓１１とポリフェノール類の混合液１２との固液分離をなす固液分離工程３により固液分離がなされる。
この固液分離は分離されるぶどう絞り糟１０の微細裂砕滓１１がポリフェノール類混合液１２内になるべく混濁せぬような性状に固液分離させることが望ましいが、本発明により形成されるポリフェノール類混合液１２は、その利用途たる医薬品を初め健康飲料、健康食品、化粧品或いは美容液、浴用剤等の使用目的により特定ポリフェノール類の精製抽出がなされるものであるから、微細裂砕滓１１の混濁割合としては略５０ｍｇ／ｌ以下に固液分離されれば十分とされている。【００２０】  この固液分離手段は極めて多くの手段が提案されるもので、例示すれば遠心力により固液分離をなすスクリューデカンタ方式を初め、真空吸引により固液分離をなす濾布走行真空脱水機、圧搾により固液分離をなすフィルタープレス、重力脱水とロール圧搾による固液分離をなすベルトブレス等が挙げられる。
これら固液分離手段の内、操作が簡単で装置的にも安価なものとしてフィルタープレスが選択される。【００２１】  図５はフィルタープレス３Ａの説明図であって、該フィルタープレス３Ａは同図Ａに示す如く、通水性ガイド３０Ａ、３０Ａにより左右方向に移動しえるよう伸長開口及び閉口圧縮しえ、且強靭で緻密な織物素地からなる蛇腹状濾過布３０Ｂが、一方側端は係止板３０Ｃと固定され、更に該蛇腹状濾過布３０Ｂの他方側端は、モーター３０Ｄと連動するギヤー３０Ｅの回転により左右方向に螺回移動しえる螺回シャフト３０Ｆと螺回自在に軸着された可動板３０Ｆに固定されてなり、シャフト３０Ｆの回転方向により可動板３０Ｇも左右方向に移動し、蛇腹状濾過布３０Ｂを開口させ若しくは閉口圧縮させるよう形成されている。【００２２】  更にこの蛇腹状濾過布３０Ｂの上部位には、微細裂砕されたぶどう絞り糟１０の微細裂砕滓１１及び滲出されたポリフェノール類混合液１２を、開口された蛇腹状濾過布３０Ｂ内に適宜容量で注入させる移動可能なホッパー３０Ｈが配設され、且蛇腹状濾過布３０Ｂの閉口圧縮により分離されたポリフェノール類混合液１２を、集液させるため該蛇腹状濾過布３０Ｂの下部位には、やや傾斜した集液ガイド３０１が配位され、且その端縁には集液されたポリフェノール類混合液１２を収納する、収納容器３０Ｊが配されている。【００２３】  従って固液分離をなす場合には、該フィルタープレス３Ａの螺回シャフト３０Ｆを回転させて軸着された可動板３０Ｇを左方向に移動させることにより、蛇腹状濾過布３０Ｂの上部が開口される。
そして上部位に配されたホッパー３０Ｈを適宜に移動させて、開口された蛇腹状濾過布３０Ｂ内に、微細裂砕された微細裂砕滓１１及びポリフェノール類混合液１２を所要容量毎に注入し、而して螺回シャフト３０Ｆを逆転させることにより、可動板３０Ｇが右方向に移動し蛇腹状濾過布３０Ｂも閉口圧縮されてポリフェノール類混合液１２が濾過されるとともに、集液ガイド３０１より収納容器３０Ｊ内に収納される。【００２４】  かかる場合に、固液分離能力は蛇腹状濾過布３０Ｂの濾過面積や蛇腹状濾過布３０Ｂの織成密度及び閉口圧縮力（ｋｇ／ｃｍ２）、或いは注入される微細裂砕滓１１のポリフェノール類混合液１２中の混濁度合等によっても異なるが、固形分離されたポリフェノール類混合液１２中の微細裂砕滓１１の混濁割合が４００ｇ／ｌ程度の場合では、蛇腹状濾過布３０Ｂが目詰りの無い新規の場合で且蛇腹状濾過布３０Ｂの濾過面積が１ｍ２×２で、而も閉口圧縮力が６ｋｇ／ｃｍ２の場合では、略３０乃至４０分間で２０乃至２６ｌが固形分離される。
当然に繰返しの固形分離により、蛇腹状濾過布３０Ｂの組成目合も閉塞されてゆくため、最終的には略３０乃至５０ｋｇ／ｃｍ２程度の閉口圧縮力が要請されることとなる。【００２５】  固形分離されたポリフェノール類混合液１２は、このままの状態でも十分に使用に供しえるが、微細裂砕に際して全体の水分率を７０乃至９０％に加水１０Ａさせてなるため、より高濃度のポリフェノール類混合液１２Ａとなすことが望まれることから、水分を更に２０乃至５０％割合まで蒸散させるために、濃縮工程４において濃縮がなされる。
この濃縮には水分蒸散を用いるものであるから、加熱蒸散と減圧蒸散とが考えられる。而して本発明のポリフェノール類混合液１２には極めて多種に亘るポリフェノール類を含有しており、且ポリフェノール類の成分によっては比較的低温度で揮散蒸散するものも多く、従って加熱蒸散によると使用上要請されるポリフェノール成分が逸散する危険がある。【００２６】  これがためには減圧蒸散による濃縮が好都合であって、図６には減縮濃縮装置４Ａが例示されている。
この減圧濃縮装置４Ａは、所要容量を収納しえる減圧ハウジング４０Ａの上部位には、ポリフェノール類混合液１２を収納させ且減圧時には、密閉しえる開閉自在の密閉蓋４０Ｂが設けられ、而も減圧ハウジング４０Ａの下部位には減圧による蒸散で濃縮されたポリフェノール類混合液１２Ａと取り出すための取出口４０Ｃが密閉弁４０Ｄとともに設けられている。
更に該減圧ハウジング４０Ａの上方には、該減圧ハウジング４０Ａ内を所要の減圧条件に保持させるための減圧ポンプ４０Ｅが設けられている。そして具体的減圧はポリフェノール類混合液１２の蒸散水分量及び蒸散時間によっても異なるが、一般的には１０−１乃至１０−２ｍｍｇ程度の減圧条件でなされる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】  本発明によればぶどう酒醸造時に廃棄されるぶどう絞り糟より多種のポリフェノールを含むポリフェノール混合液若しくは濃縮ポリフェノール混合液が、簡便安価で且高い収率で搾出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】  本発明の工程説明図である。
【図２】  水分調整具の説明図である。
【図３】  微細裂砕機の例示図である。
【図４】  裂砕板裂砕機の例示図である。
【図５】  フィルタープレスによる固形分離の説明図である。
【図６】  減圧蒸散による濃縮の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】１      水分調整工程
１Ａ    計量具
１Ｂ    計量目盛
２      微細裂砕工程
２Ａ    微細裂砕機
２Ｂ    裂砕板裂砕機
３      固液分離工程
３Ａ    フィルタープレス
４      濃縮工程
４Ａ    減圧濃縮装置
１０    ぶどうの搾り糟
１０Ａ  加水
１１    微細裂砕滓
１２    ポリフェノール類混合液
１２Ａ  濃縮ポリフェノール混合液
２０Ａ  微細裂砕機のケーシング
２０Ｂ  円形裂砕刃
２０Ｃ  回転軸
２０Ｄ  回転裂砕体
２０Ｅ  駆動モーター
２０Ｆ  蓋部
２１Ａ  裂砕板裂砕機のケーシング
２１Ｂ  裂刃
２１Ｃ  裂砕板
２１Ｄ  排出弁
２１Ｅ  閉塞蓋
２２Ａ  一方の裂刃ロール
２２Ｂ  他方の裂刃ロール
２３Ａ  一方の裂刃ロールモーター
２３Ｂ  他方の裂刃ロールモーター
３０Ａ  通水ガイド
３０Ｂ  蛇腹状濾過布
３０Ｃ  係止板
３０Ｄ  モーター
３０Ｅ  ギヤー
３０Ｆ  螺回シャフト
３０Ｇ  可動板
３０Ｈ  ホッパー
３０Ｉ  集液ガイド
３０Ｊ  収納容器
４０Ａ  減圧ハウジング
４０Ｂ  密閉蓋
４０Ｃ  取出口
４０Ｄ  密閉弁
４０Ｅ  減圧ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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