(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
pH2.5以上pH4以下、且つ95℃以上140℃以下の処理により、米糠から水溶性画分を抽出することを特徴とする、水溶性多糖類の製造法。
【請求項２】
処理後に脱塩精製を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の多糖類の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、米糠由来の水溶性多糖類およびその製造法に関し、詳しくは米糠から高温条件下、酸性条件で抽出することによる、乳化及び乳化安定機能に優れた米糠水溶性多糖類およびその製造法及び使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在日本では年間100万ｔの米糠が精米の過程で排出されている。米糠のうち約40％は搾油の原料として使用されているが、その過程で生じる脱脂米糠はこれまで有効活用されることなく産業廃棄物として処理されるか、焼却処分されていた。【０００３】
米糠から多糖類成分を抽出する方法として、水性溶媒で抽出する方法、および酵素処理により細胞壁を部分的に分解することによって抽出する方法が報告されている。水性溶媒で抽出する場合、常圧で抽出を行なうとpH条件にかかわらず抽出効率が3.5重量％から8重量％と低い（特許文献１，２）。また100MPa以上と高圧条件でも常温であると同様に収率が低い（特許文献３）。また130℃，2MPaといった高温加圧条件下でも、pH未調整では試料をエクストルーダー等によりせん断しなければ効率よく多糖類を得ることができなかった（特許文献４）。高温加圧条件でも中性下での抽出効率は悪く、酵素分解の併用が必要である（特許文献５）。これら従来の米糠多糖類は食物繊維強化（ダイエタリーファイバー）としての用途が多く、食品の物性や機能を改善する機能性は見出されていない。【０００４】
【特許文献１】特公平6-11764  公報
【特許文献２】特開平5-112455  公報
【特許文献３】特許第3098553  公報
【特許文献４】特公平2-100644  公報
【特許文献５】特開平5-219976  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
米糠を有効活用するべく、効率よく水溶性の多糖類を抽出し、更にダイエタリーファイバーとしての機能の他に、食品の物性や機能を改良する機能性素材として利用することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、米糠を高温条件下、酸性条件で抽出し、細胞壁構成成分である機能性多糖類を効率よく抽出できる知見を得るに到った。加えて本発明の水溶性多糖類はダイエタリーファイバーとしての機能の他に、例えば酵素による更なる加水分解処理等を行なうことなく、乳化剤として機能する知見を得るに到った。本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。【０００７】
すなわち本発明は、
（１）pH2.5以上pH4以下、且つ95℃以上140℃以下の処理により、米糠から水溶性画分を抽出することを特徴とする、水溶性多糖類の製造法。
（２）処理後に脱塩精製を行なうことを特徴とする、（１）に記載の多糖類の製造法。
（３）pH2.5以上pH4以下、且つ95℃以上140℃以下の処理により、米糠から水溶性画分を抽出して得た水溶性多糖類。
（４）（３）に記載の水溶性多糖類を有効成分とする乳化剤。
である。
【発明の効果】
【０００８】
米糠から酸性条件で95℃以上の高温で抽出することにより、効率良く水溶性多糖類を得ることができ、得られた水溶性多糖類は、乳化安定剤として機能を有していた。また本発明の多糖類を用いることで、上記機能に優れた食品を得ることが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に用いる米糠とは、米を精米する際に副生する米糠全般を指し、また脱脂米糠等を含む。米糠は不飽和脂肪酸に富む油脂分を多く含み、過酸化物となり風味上問題が起きやすいので、予めヘキサン等で脂質を脱脂した脱脂米糠が原料として好ましい。【００１０】
米糠多糖類の製造法を具体的に説明すると以下のようである。米糠をそのままあるいは粉砕し、これに加水を行ない、pH2.5以上pH4以下で95℃以上の温度域で高温抽出をおこなう。より低pH域になると多糖類の加水分解が促進され、全糖中の還元糖の割合が非常に高くなり、高分子画分の収率が低下する。また、抽出温度は95℃を切ると収率が悪化し、得られた抽出物は灰分等の夾雑物が増加する。高温になるに従って収率は増加するが、多糖類の加水分解が進むため、95℃以上140℃以下、好ましくは105℃以上140℃以下、より好ましくは110℃以上130℃以下の温度域で抽出することが望ましい。100℃を超える加熱は、加圧容器等の加圧下で行なわれる。抽出時間は特に制限されるわけではないが、2分から2時間程度であることが好ましい。【００１１】
高温抽出時にpHを調整する際の酸には特に制限はなく、いずれのものも利用できるが、酸性条件にするために塩酸，硫酸，リン酸等の無機酸、あるいは酢酸，クエン酸，乳酸，シュウ酸等の有機酸を使用することが出来る。【００１２】
得られた抽出液のpHを任意に調整し、水溶性画分を遠心分離等により分離する。このpH調整の際に水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，水酸化カルシウム，アンモニア等のアルカリを用いることが出来る。こうして得られた多糖類はそのまま乾燥して利用することも出来るが、混在する夾雑物を除去するために更なる精製をする方が好ましい。【００１３】
脱塩精製処理の方法として、メタノール，エタノール，イソプロパノール，アセトン等の極性有機溶媒を用いた沈殿法、電気透析処理，イオン交換樹脂あるいは疎水性樹脂、UF膜を用いた膜分画等が例示できる。これらの一法又は二法以上を組み合わせて用いることが出来る。中でも極性有機溶媒による沈澱法が効率的で好ましく、特にエタノールの使用が好ましい。こうして精製された米糠多糖類溶液を凍結乾燥、スプレードライ等により乾燥させ、粉体の米糠多糖類が得られる。【００１４】
本発明で得られた多糖類の溶液の粘度は、特に制限されるものではないが5重量％溶液で20℃において50cP・s、好ましくは20cP・s以下の低粘度である。米糠水溶性多糖類の構成糖は特開平11-049682に記載の方法で分析した結果、グルコースとアラビノースを構成糖とする。得られた多糖類はいずれもゲル濾過HPLC（TSKgel-G-5000 PWXL ; TOHSO）で分析した平均分子量が100万以下、好ましくは50万以下の分子量を示す。この多糖類の平均分子量は、標準物質プルラン（昭和電工（株））を標準物質として測定した値である。【００１５】
本発明の水溶性多糖類は単独で乳化剤として利用することが出来る。また、他の品質改良剤や乳化剤も併用することが出来る。本乳化剤はいかなるpH域でも乳化物を作ることが可能であるが、pH4〜pH9で乳化物を作ることが好ましく、pH6〜pH8の中性pH域がより好ましい。添加量は特に限定されるものではないが、乳化物中への添加量が0.05重量％から25重量％、好ましくは0.1重量％から15重量％により、油分5重量％から50重量％の乳化物を作ることが出来る。本水溶性多糖類の添加時期についても特に制限されるものではないが、水相に予め溶解するか、油相に分散する事により乳化物を得ることが出来る。【００１６】
以下実施例を例示して本発明を説明するが、これらは例示であって本発明の内容がこれらの例示によって制限されるものではない。なお例中の％は特にことわらない限り重量基準を意味するものである。
【実施例１】
【００１７】
市販の脱脂米糠150ｇを3ｋｇに加水して塩酸を用いてpH2〜7に調整した。これらを110℃，90分加圧加熱して水溶性多糖類を抽出した。pHを7に調整後、得られたスラリーを遠心分離し（8000 G×30分、室温）、上清にエタノールを60%濃度となるように加えた。沈殿を遠心分離（8000 G×30分、室温）により回収し、凍結乾燥した。表１は、この実施例により得られた米糠多糖類の組成分析値を示す。これら多糖類の組成分析法として、全糖はフェノール硫酸法、澱粉はヨウ素澱粉法、還元糖はソモジ・ネルソン法、ウロン酸はBlumenkrantz法、粗蛋白質はケルダール法を用いて定量した。尚、水溶化率とは原料の固形分に対して加熱抽出後に水溶化した固形分の割合を、エタ沈収率とは原料の固形分に対してエタノール沈澱の固形分の割合を、それぞれ重量％で示した値である。【００１８】
［表１］110℃抽出時の各pHにおける組成分析値
0005495491.tif 000002
【００１９】
これより、pH5以上では水溶化率、エタ沈収率ともに低く、全糖すなわち多糖類純度も低い。また中性付近では蛋白質含量が増加することから、抽出に適した範囲はpH4以下であると判断された。pH2で抽出すると、水溶化率は高いが、得られた多糖類のエタ沈収率が8％と悪かった。また分子量分布をHPLCにより測定したところ、高分子画分が得られないことが明らかとなり、強酸条件により分解が進んでいると考えられた（図１）。よって抽出時のpHは2.5以上4以下が適当であると判断した。
【実施例２】
【００２０】
市販の脱脂米糠5ｇを100ｇに加水して塩酸を用いてpH３に調整した。これらを、60〜150℃の条件下90分抽出した。100℃以下では湯浴上、110℃以上はオートクレーブを用いて加熱を行った。pHを７に調整後、得られたスラリーを遠心分離し（8000 G×30分）、上清にエタノールを60%濃度となるように加えた。沈殿を遠心分離（8000 G×30分）により回収し、凍結乾燥し粉体の米糠多糖類を得た。表２は、この実施例により得られた米糠多糖類の組成分析値を示す。【００２１】
［表２］pH3抽出時の各温度における組成分析値
0005495491.tif 000003
【００２２】
その結果、pH3の酸性条件で抽出した場合、60℃，80℃では水溶化率が低く、全糖すなわち多糖類純度が低く、灰分が多かった。110〜130℃ではエタ沈収率が高く好ましいが、135℃では加水分解による還元糖の増加、および灰分が増加する傾向が若干認められ、150℃では明らかに水溶化率の低下，全糖の減少，還元糖の増加等が認められた。
[製造例１]【００２３】
市販の脱脂米糠5ｇを100ｇに加水して塩酸を用いてpH３に調整した。これらをオートクレーブを用いて、110℃の条件下90分抽出した。pHを７に調整後、得られたスラリーを遠心分離し（8000 G×30分）、上清にエタノールを60%濃度となるように加えた。沈殿を遠心分離（8000 G×30分）により回収し、凍結乾燥し粉体の米糠多糖類Aを得た。
【実施例３】
【００２４】
○乳化安定性の評価
表３の配合で水相に油相を添加した後超音波処理（5281型振動子；KAIJO DENKI）により乳化物を調製し、4℃で静置保存した。尚、表３中の％は容積％である。【００２５】
［表３］乳化物配合
0005495491.tif 000004
【００２６】
これら乳化物の粒子径を、レーザー粒度分布計（SALD-2000；島津製作所）を用いて経時的に測定した。表４に０，１，７日後の平均乳化粒子径を示す。【００２７】
［表４］各乳化物の粒子径変化
0005495491.tif 000005
【００２８】
以上の結果、乳化剤として米糠多糖類Aを使用した乳化物は、油分の分離等がなく一週間保存後も安定な乳化状態を維持していた。特に中性条件下で粒子径が小さく安定した乳化状態を維持しており、非常に強い乳化力を持っていた。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本来産業廃棄物として処理されていた米糠もしくは脱脂米糠から効率よく水溶性多糖類を抽出可能となったことにより、環境への付加を軽減することが可能となる。また得られた多糖類を乳化安定剤として利用することにより、合成乳化剤を使用しない安全な食品を製造することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】水溶性米糠多糖類の分子量分布のゲル濾過を示す。
【図１】
0005495491.tif 000006