(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｂｒｉｘ７０の換算値でシクロアリインを０．１％以上含有するタマネギエキス。
【請求項２】
タマネギを６０〜１２０℃の温度で加熱した後に、破砕搾汁し、得られたタマネギ搾汁を９０〜１２０℃の温度で再加熱するか、又はアルカリ処理することを特徴とする、シクロアリインを含有するタマネギエキスの製造方法。
【請求項３】
タマネギを６０〜１２０℃の温度で加熱した後に、破砕搾汁し、得られたタマネギ搾汁を９０〜１２０℃の温度で再加熱するか、又はアルカリを加えてｐＨ７〜１２で処理することを特徴とする、請求項２記載のタマネギエキスの製造方法。
【請求項４】
タマネギ搾汁を再加熱又はアルカリ処理する工程に先立って、γ−グルタミルペプチドを切断する活性を有する酵素でタマネギ搾汁を処理することを特徴とする、請求項２記載のタマネギエキスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、シクロアリインの含量を高めたタマネギエキス及びその製造法に関する。
背景技術
シクロアリインは分子内に硫黄を含む環状含硫黄アミノ酸であり、フィブリン溶解作用、血糖低下作用、血中脂質低下作用等の生理活性を有することが知られている（Atherosclerosis，21，409-416(1975)、特開平5-194237号公報）。タマネギは、細胞内にシクロアリインの前駆体であるＳ−（１−プロペニル）−Ｌ−システイン スルホキシド（以下、「前駆体Ａ」という）及びγ−グルタミル−Ｓ−（１−プロペニル）−Ｌ−システイン スルホキシド（以下、「ペプチド前駆体」という）を豊富に含有している。ペプチド前駆体はγ−グルタミルペプチダーゼ、γ−グルタミルトランスペプチダーゼなどによって前駆体Ａに変換されること（Advances in Food Research，22，73-133(1976)）、及び前駆体Ａは加熱又はアルカリ処理によってシクロアリインに変換されることが知られている（Biosciences，Biotechnology and Biochemistry，58，108-110(1994)）。
0003613178.tif 000002
従来から用いられているタマネギエキスは調味料として用途を目的としたものであり、揮発性の含硫黄化合物（ジスルフィドなど）に由来する独特な香気を有し、食品の調味上非常に有用なものであった。これらの調味料用タマネギエキスの製造は、タマネギの剥皮洗浄工程、破砕搾汁工程、減圧濃縮工程、殺菌工程等からなっている。香気の発生は、破砕搾汁工程において、前記の前駆体Ａがタマネギ中に存在するＣＳ−リアーゼによりスルフェン酸に変換され、このスルフェン酸がチオスルフィネートを経て、香気成分であるジスルフィドに変換されるためである。
このように、調味料用タマネギエキスの製造工程においては、前記の前駆体Ａはジスルフィドに変換されるため、従来のタマネギエキスはシクロアリイン含量が低かった。
発明の開示
本発明の目的は、一つには健康食品又はその原料として有用なシクロアリインの含量を高めたタマネギエキス（Ｂｒｉｘ７０の換算値でシクロアリインを０．１％以上、好ましくは０．３％以上含有する）を提供することであり、更に一つには取扱いが容易で、効率の良い、シクロアリインを含有するタマネギエキスの製造法を提供することにある。
本発明者らは、上記の目的を達成するために研究を重ねてきた。その結果、破砕搾汁工程に先立ってタマネギを加熱することによりＣＳ−リアーゼを失活させると前記の前駆体Ａの損失が少なくなること、及び加熱したタマネギを破砕搾汁して得られたタマネギ搾汁を更に加熱又はアルカリ処理することにより前駆体Ａをシクロアリインに変換できることを見出して、本発明を完成した。
本発明は、一つにはシクロアリインを高濃度に含有するタマネギエキスである。更に一つには、本発明は、タマネギを加熱した後に、破砕搾汁し、得られたタマネギ搾汁を再加熱又はアルカリ処理することを特徴とする、シクロアリインを含有するタマネギエキスの製造法である。
本発明において用いられるタマネギの種類、産地、収穫時期は、特に限定されない。また、タマネギの貯蔵方法についても特に限定されない。
本発明においてタマネギ搾汁とは、タマネギを適切な方法により破砕、圧搾、遠心分離、又は水若しくは湯水等を用いて抽出することにより得られる液汁をいう。タマネギエキスとは、タマネギ搾汁の水分を適切な方法により減少させ、固形分含有率を上げたものをいう。
本発明に係るシクロアリインの含量を高めたタマネギエキスは、例えば次の工程を順次実施することによって製造することができる。
▲１▼前処理工程（洗浄、剥皮、殺菌等）
▲２▼第一加熱工程
▲３▼破砕搾汁工程
▲４▼第二加熱工程又はアルカリ添加処理工程
▲５▼濃縮工程
▲６▼殺菌工程
▲４▼の第二加熱工程又はアルカリ添加処理工程に先立って、ペプチド前駆体（γ−グルタミルペプチド）を切断する活性を有する酵素でタマネギ搾汁を処理する工程（γ−グルタミルペプチド切断工程）を加えると、シクロアリインの含量を更に高めることができる。
以下に、本発明について詳述する。
▲１▼前処理工程（洗浄、剥皮、殺菌等）
タマネギを水洗機等を用いて水洗し、つづいて必要に応じて、剥皮、殺菌等を施す。水洗に用いる機械・装置は特に限定されない。
▲２▼第一加熱工程
ＣＳ−リアーゼを失活させるためにタマネギを加熱する（第一加熱工程）。加熱温度は、６０〜１２０℃、好ましくは７０〜１００℃であり、加熱時間は、１分〜１時間、好ましくは５〜３０分間である。
▲３▼破砕搾汁工程
次に、タマネギを適切な大きさに破砕する。破砕に用いる機械・装置は特に限定されない。例えば、フェザーミル等の破砕機、マスコロイダー（増幸産業株式会社製）等の磨砕機、ダイサー、チョッパー、家庭用フードカッターが挙げられる。瞬間加熱破砕装置のように、蒸気を吹き込んで酵素の失活と破砕を同時に実施できる装置を使用すれば、第一過熱工程と破砕工程をより効率的に実施できる。
タマネギ搾汁を得るには、破砕処理したタマネギを適切な圧搾機でプレス処理を施すか、遠心分離機等を用いて遠心分離する。又は破砕したタマネギを熱水で抽出する。熱水抽出する場合、搾汁効率を上げるために、セルラーゼ、ペクチナーゼ、プロテアーゼ等の酵素処理を施してもよい。用いる酵素は、搾汁効率が増加するものであれば特に限定されない。通常、この酵素処理はタマネギに対して０．００５〜０．１重量％のこれらの酵素を水に加え、ｐＨ２〜９、４０〜７０℃で３０分〜４０時間加温して行われる。
▲４▼第二加熱工程又はアルカリ添加処理工程
次に、前駆体Ａをシクロアリインに変換させるためにタマネギ搾汁を再度加熱（第二加熱工程）するか又はアルカリを加えて処理する。加熱する場合には、加熱温度は、９０〜１２０℃、好ましくは９０〜１００℃であり、加熱時間は、１０分〜４時間、好ましくは３０分〜２時間である。アルカリを加えて処理する場合には、ｐＨ７〜１２、好ましくはｐＨ９〜１０であり、処理時間は、５分〜２時間、好ましくは１０分〜１時間である。用いられるアルカリとしては特に限定されず、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムが挙げられる。アルカリ添加処理後、液性がアルカリ性であれば塩酸などの酸により中和する。アルカリ添加処理と加熱処理を併用してもよい。
前記のＣＳ−リアーゼを失活させるための加熱工程（第一加熱工程）と、前駆体Ａをシクロアリインに変換させるための加熱工程（第二加熱工程）を一度の加熱によって実施することもできる。しかしながら、この場合には、タマネギが原型を保てない程に柔らかくなり、破砕搾汁工程設備へのタマネギの輸送や破砕、搾汁が非常に困難となるので、効率よく多量のタマネギエキスを製造することはできない。本発明のように、加熱工程を二段階で行うことにより、前記の問題を解決することができる。
γ−グルタミルペプチド切断工程
前記の前駆体Ａをシクロアリインに変換させるために行う▲４▼第二加熱工程又はアルカリ添加処理工程に先立って、γ−グルタミルペプチドを切断する活性を有する酵素でタマネギ搾汁を処理することにより、ペプチド前駆体を前駆体Ａに変換することができる。その結果、タマネギエキスのシクロアリイン含量を更に高めることができる。
すなわち、第一加熱工程の後、破砕搾汁して得た搾汁に、γ−グルタミルペプチドを切断する活性を有する酵素を加え、その酵素の至適ｐＨ近辺、例えばｐＨ２〜９、４０〜５０℃で、２〜４時間処理する。酵素の使用量はタマネギ搾汁に対して０．００１〜１．０重量％である。酵素処理後、通常、用いた酵素の失活温度、例えば８０〜９０℃まで加熱し、酵素を失活させる。
用いられる酵素は、γ−グルタミルペプチドを切断する活性を有するものであれば特に限定されず、例えば、γ−グルタミルペプチダーゼ、γ−グルタミルトランスペプチダーゼ、グルタミナーゼである。かかる酵素は、その生産能を有する微生物を常法に従って培養したもの、又は動物組織（腎や小腸粘膜など）若しくは植物（シイタケ、マッシュルームなどの茸、アスパラガス、インゲンマメなど）由来のものを用いることができる。あるいは、市販酵素を用いてもよく、市販酵素又は市販製剤から単離、精製したものを用いてもよい。
また、γ−グルタミルペプチドを切断する活性を有する酵素によるペプチド前駆体から前駆体Ａへの変換時に、後に続く濃縮工程時におけるタマネギエキスの粘度を低下させるために、必要に応じてタマネギ搾汁にペクチナーゼ、セルラーゼ等による酵素処理を併用してもよい。用いられる酵素は、エキスの粘度を低下できるものであれば特に限定されない。酵素の添加量は通常、タマネギ搾汁に対して０．００５〜０．１重量％である。酵素反応条件としては、用いる酵素により異なるが、４０〜５０℃、ｐＨ２〜９、反応時間２〜４時間の範囲が挙げられる。酵素処理後、用いた酵素の失活温度、例えば８０〜９０℃まで加熱し、酵素を失活させるのが一般的である。
▲５▼濃縮工程
タマネギ搾汁を濃縮してタマネギエキスとする。濃縮方法としては、エバポレーターによる減圧濃縮法、濃縮釜による方法、逆浸透膜を用いる方法、凍結濃縮による方法、その他どのような方法でもよい。それぞれの濃縮方法に適した濃縮装置を用いることができ、水分を減少除去できれば、どのような装置でも用いることができる。濃縮度は特に限定されないが、濃縮液中の水溶性固形分濃度で３０〜７５重量％の範囲が好ましい。
▲６▼殺菌工程
得られたタマネギエキスは、殺菌のため加熱処理を施すのが一般的である。殺菌条件は、色、風味の劣化を防ぐため、できるだけ穏和な条件が好ましい。具体的には、９０〜９５℃で５〜６０分あるいは、１００〜１３０℃で３〜５０秒が挙げられる。このようにして得られたタマネギエキスは、Ｂｒｉｘ７０の換算値でシクロアリインを０．１％以上含有する（Ｂｒｉｘとは水溶性固形分濃度を示す数値であり、Ｂｒｉｘ７０とは可溶性固形分濃度が７０％であることを示す。以下同じ。）。
本発明に係るシクロアリインを高濃度に含有するタマネギエキスは、健康食品又はその原料として有用であり、そのまま食品として用いられるか又は他の食品に添加されて利用される。
発明を実施するための最良の形態
以下、実験例、実施例、参考例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれに限定されない。
実験例１
二段階加熱によるシクロアリイン含量の変化
大阪産（Ｌ）タマネギ２５０ｇを用いて、６０℃で３時間の加熱と１００℃で１時間の加熱、破砕を種々の組み合わせで実施した時、及び生タマネギを破砕した時の搾汁中のシクロアリイン含量の変化について検討した。シクロアリイン含量は、ＮＨカラムを用いたＨＰＬＣにより測定した（Bioscience，Biotechnology and Biochemistry，58，108-110(1994)）。その結果を表１に示す。
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タマネギを破砕せずに６０℃で３時間加熱した後破砕しただけでは、生タマネギを破砕しただけの場合に比してシクロアリイン含量は増加しなかった。しかし、６０℃で３時間加熱し、更に１００℃で１時間加熱（二段階加熱）するとシクロアリイン含量は増加した。また、６０℃で３時間加熱し、更に１００℃で１時間加熱（二段階加熱）した後破砕した場合にも、生タマネギを破砕しただけの場合及び６０℃で３時間加熱（一段階加熱）した場合に比してシクロアリイン含量は増加した。
シクロアリインの含量を高めたタマネギエキスを製造するには、タマネギの破砕工程前にタマネギを加熱することによりＣＳ−リアーゼを失活させる工程が必要であること、及びＣＳ−リアーゼ失活の後で、破砕前又は破砕後に更に高温で加熱することにより前駆体Ａをシクロアリインに変換させる工程が必要であることが判る。
実験例２
二段階加熱における第一加熱工程の加熱条件の検討
北海道しのろ産（Ｍ）タマネギ２５０ｇを縦方向に四つ切りにして、６０〜８０℃で１〜３０分間、又は１００℃で１分間加熱処理した後、これを破砕して得た搾汁を沸騰水中で１時間加熱した時の搾汁中のシクロアリイン含量の変化について検討した。その結果を表２に示す。
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７０℃では５〜１０分間程度の短時間の加熱処理でＣＳ−リアーゼを失活させることができ、また８０℃及び１００℃では更に短時間である１分間の加熱処理でもＣＳ−リアーゼを失活させることができることが判る。
実験例３
グルタミナーゼ処理及び第二加熱工程によるシクロアリイン含量の変化
淡路産タマネギ２５０ｇを四つ切りにした後にホモジナイザーにより破砕し、遠心分離機を用いてタマネギ搾汁（以下、「第一加熱工程を実施せずに得たタマネギ搾汁」という）を得た。
また、淡路産タマネギを四つ切りにし、８０℃の熱湯に３０分間浸した後に、ホモジナイザーにより破砕し、遠心分離機を用いてタマネギ搾汁（以下、「第一加熱工程を実施して得たタマネギ搾汁」という）を得た。
第一加熱工程を実施せずに得たタマネギ搾汁、及び第一加熱工程を実施して得たタマネギ搾汁を用いて、グルタミナーゼ処理工程（大和化成株式会社製グルタミナーゼダイワを使用して、４０℃で３０分間又は６０分間）と第二加熱工程（９０℃で６０分間加熱）を種々の組み合わせで実施した時の搾汁中のシクロアリイン含量の変化について検討した。
結果を表３に示す。
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第一加熱工程を実施せずに得た搾汁においては、ＣＳ−リアーゼの作用を受けずに残存していたペプチド前駆体がグルタミナーゼの作用により前駆体Ａに変換するため、その後の第二加熱工程によってシクロアリイン含量が増加した。
また、第一加熱工程を実施して得た搾汁においては、ＣＳ−リアーゼの作用を受けずに残存していた前駆体Ａに加えて、ペプチド前駆体からグルタミナーゼの作用により前駆体Ａが生成するため、その後の第二加熱工程によるシクロアリイン含量は、前記の第一加熱工程を実施せずに得た搾汁をグルタミナーゼ処理した後に第二加熱工程を実施した場合よりも増加した。
これらの結果から、前駆体Ａをシクロアリインに変換する第二加熱工程に先立ってグルタミナーゼ等のγ−グルタミルペプチドを切断する活性を有する酵素処理を実施すると、シクロアリインの含量がさらに増加することが判る。
参考例１
タマネギエキスの製造（その１）
本発明エキスと比較するために第一及び第二加熱工程のいずれも実施せずにタマネギエキスを製造した。
▲１▼前処理工程
北海道産タマネギ１９０ｋｇを水洗機で２回水洗した。
▲２▼破砕搾汁工程
前工程で洗浄したタマネギをフェザーミルで破砕し、得られた破砕物を搾汁機により処理して、搾汁１００．３ｋｇ（Ｂｒｉｘ７．６）を得た。
▲３▼濃縮工程
前工程で得られた搾汁の上澄液７５．９ｋｇ（Ｂｒｉｘ７．６）を遠心薄膜式減圧濃縮機を用いて減圧濃縮（加熱温度９２℃、蒸発温度４２℃）し、タマネギエキス６．４ｋｇ（Ｂｒｉｘ７２．５）を得た。シクロアリイン含量は０．０２６％であった。
実施例１
タマネギエキスの製造（その２）
▲１▼前処理工程
北海道産タマネギ１９０ｋｇを水洗機で１回水洗した。
▲２▼第一加熱工程
前工程で水洗したタマネギをタモ網に入れ、８０℃の熱湯１３３０Ｌ（リットル）に３０分間浸した。
▲３▼破砕搾汁工程
タマネギをフェザーミルで破砕し、得られた破砕物をスクリュープレスにより搾汁して、９７．６ｋｇ（Ｂｒｉｘ７．６）の搾汁を得た。
▲４▼第二加熱工程
前工程で得られた搾汁の上澄液８１．８ｋｇ（Ｂｒｉｘ７．６）を９０℃で６０分間加熱した。
▲５▼濃縮工程
前工程で加熱した搾汁を遠心薄膜式減圧濃縮機を用いて減圧濃縮し、淡黄色半透明のタマネギエキス６．５ｋｇ（Ｂｒｉｘ７０．２）を得た。シクロアリイン含量は０．６９２％であった。
実施例１で得られたタマネギエキスは、参考例１で得られたタマネギエキスに比して、シクロアリイン含量がはるかに高い。第一及び第二加熱工程がシクロアリイン含量増大に重要であることが明らかである。
実施例２
タマネギエキスの製造（その３）
▲１▼前処理工程
北海道産タマネギ３００ｋｇを水洗機で１回水洗した。
▲２▼第一加熱工程
前工程で水洗したタマネギをタモ網に入れ、８０℃の熱湯１０００Ｌに３０分間浸した。
▲３▼破砕搾汁工程
前工程で加熱したタマネギをフェザーミルで破砕し、得られた破砕物を搾汁機で搾汁し、この搾汁の上澄液１８３ｋｇ（Ｂｒｉｘ９．８）を得た。
▲４▼γ−グルタミルペプチド切断工程
前工程で得られた搾汁の上澄液を２００Ｌ缶に入れた。グルタミナーゼ（大和化成株式会社製グルタミナーゼダイワ）９０ｇとセルラーゼ１５ｇを水３Ｌに加え、３０分間ゆるやかに撹拌した後、上記２００Ｌ缶に添加し、４０℃で１時間反応させて、ペプチド前駆体を前駆体Ａに変換した。
▲５▼第二加熱工程
次に、この搾汁を９０℃で６０分間加熱した後に、冷却し終夜放置した。
▲６▼濃縮工程
前工程で加熱した搾汁を遠心薄膜式減圧濃縮機を用いて減圧濃縮（加熱温度９５℃、蒸発温度３５℃）して、タマネギエキスを得た。
▲７▼殺菌工程
得られたタマネギエキスを殺菌後、包装容器に充填してタマネギエキス２３ｋｇ（Ｂｒｉｘ７２．７）を得た。シクロアリイン含量は、０．７５１％であった。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明によってシクロアリインの含量を高めたタマネギエキスを得た。また、かかるタマネギエキスを効率良く製造することができた。本発明にかかるタマネギエキスは、シクロアリインを高濃度に含み、それ自身単独で健康食品として使用することができる。また、本発明にかかるタマネギエキスは、健康食品素材として利用することもできる。