(57)【要約】【課題】高い活性酸素消去能を有するニンニク破砕物、及びこれを用いた活性酸素消去剤、並びに黒ニンニクの製造に従来欠かせなかった熟成工程を経ることなく生ニンニクから高い活性酸素消去能を有するニンニク破砕物を効率的に製造する方法を提供することを目的とする。【解決手段】生ニンニクを熱処理することにより、熱処理ニンニクを製造する工程と、熱処理ニンニクを所定の温度の飽和水蒸気によって所定の処理時間加圧する工程と、加圧された熱処理ニンニクの圧力を瞬時に減圧することによりニンニクを水蒸気爆砕させる工程と、を含むニンニク破砕物の製造方法及びこのような製造方法により得られるニンニク破砕物。【選択図】図１
2014000013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理されたニンニクを水蒸気爆砕処理して得られたことを特徴とするニンニク破砕物。
【請求項２】
前記熱処理されたニンニクが、水蒸気で蒸した蒸しニンニクである請求項１に記載のニンニク破砕物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のニンニク破砕物またはそのエキスを含有することを特徴とする活性酸素消去剤。
【請求項４】
生ニンニクを熱処理することにより、熱処理ニンニクを製造する工程と、
前記熱処理ニンニクを所定の温度の水蒸気によって所定の処理時間加圧する工程と、
前記加圧された熱処理ニンニクの圧力を瞬時に減圧することにより前記ニンニクを水蒸気爆砕させる工程と、を含むことを特徴とするニンニク破砕物の製造方法。
【請求項５】
前記熱処理は、生ニンニクを水蒸気で蒸す処理である請求項４に記載のニンニク破砕物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニンニク破砕物、活性酸素消去剤、及びニンニク破砕物の製造方法に関する。詳しくは、極めて高い活性酸素消去能を有するニンニク破砕物及び活性酸素消去剤、並びにニンニク破砕物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニンニクにはポリフェノール系の抗酸化物質が含まれていることが知られている。このような抗酸化物質を多く含むニンニクを食した場合、ニンニクの抗酸化物質が、体内のフリーラジカルを消失させる活性酸素消去能により、動脈硬化症をはじめとする各種生活習慣病を予防することが期待されている。
【０００３】
従来、ニンニク自身の酵素の働きにより、生ニンニクを熟成処理により自己醗酵させて得られる黒色化した熟成ニンニク（黒ニンニクと称されている）が知られている。このような黒ニンニクは、生ニンニクよりも高い活性酸素消去能を有することが知られている。
【０００４】
例えば、下記特許文献１は、生ニンニクを温度５５〜８０℃、湿度７０〜９５％の条件で８〜３０日間、醗酵・熟成させて製造された醗酵黒ニンニクの抽出液を開示する。
【０００５】
黒ニンニクを製造するためには、長い熟成期間を経る必要があり、また、腐敗等を抑制しながら熟成させる条件の選択が難しいために、生産性が低いという問題があった。このような問題を解決するために、例えば、下記特許文献２は、可撓性を有する袋体に内挿し密封した、生ニンニク、及びセルラーゼを含む酵素またはセルラーゼを含む酵素と水を、５０〜２００ＭＰａの圧力で３０〜８０℃の範囲内に制御した状態で２〜６日、好ましくは３〜４日保持することにより、熟成ニンニクエキスを調製する方法を開示する。しかしながら、特許文献２に開示された方法によっても、２〜６日間の熟成期間が必要であった。
【０００６】
ところで、ニンニクが健康食品等の成分として用いられる場合、通常、ミルサー，クラッシャーまたは凍結粉砕法等を用いて粉砕や造粒される。具体的には、例えば、特許文献３は、粉砕処理として、例えばジョークラッシャ、ジャイレトリクラッシャ、コーンクラッシャなどの圧縮破砕機、カッターミル、シュレッダーなどの剪断粗砕機、ハンマークラッシャーなどの衝撃破砕機、ロールクラッシャなどのロールミル、ディスインテグレーター、ケージミルなどの回転解砕機、コーヒーミルなどのスクリューミル、エッジランナーなどのロール転動ミル、スタンプミルなどの打槌ミル、遠心ローラーミル、ボールベアリングミル、バウルミル、ゼゴミル、オングミルなどのローラーミル、スイングハンマーミル、ピンミル、ケージミル、ターボタイプミル、遠心分級ミルなどの高速回転ミル、転動ボールミル、振動ボールミル、遊星ボールミル、ＣＦミルなどの容器振動ミル、流通管式ミル、攪拌槽式ミル、アニュラー式ミル、気流吸い込み、気流衝突、衝突板衝突、流動層タイプなどのジェットミル、超音波破砕機などの粉砕機や石うす、乳鉢等の装置を使って粉砕する方法等を開示する。また、特許文献４は、黒ニンニクを２００℃程度に加温しながら５〜６０ＭＰａに加圧した後、瞬時に減圧して常圧にすることにより、黒ニンニク粉砕物を製造することを開示する。
【０００７】
ところで、従来、木材のようなセルロース構造を有する植物性素材を破砕するための破砕方法として、水蒸気爆砕処理法が知られていた。例えば、下記非特許文献１は、サトウキビの搾りかす、下記非特許文献２はスギ、下記非特許文献３はチマキザサを素材として、水蒸気爆砕処理することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１５１４３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−８７５４０号公報
【特許文献３】特開２０１１−０５５８１１号公報
【特許文献４】特開２０１１−１８４３８１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】食総研ニュース，２００５年No.14，ｐ６−７
【非特許文献２】第５８回日本木材学会大会研究発表要旨集，２００８，ｐ．000715−ｐ000716，PM017
【非特許文献３】Proc.Biochem.,２００７年，vol.４２，ｐ．1449−1453
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、従来、ニンニクの抗酸化活性を向上させる手段としては、ニンニクを熟成処理する方法のみが広く知られていた。しかし、ニンニクを熟成処理するためには、長い時間がかかり、また、腐敗等を抑制しながら抗酸化活性を向上させる条件の選択が難しいという問題もあった。本願発明者らは、熟成処理によらずに短時間でニンニクの抗酸化活性を向上させる方法を探索するために鋭意検討した結果、熱処理されたニンニクの細胞内部に水蒸気を圧入して蒸煮状態にした後、減圧して爆砕させる水蒸気爆砕の技術を適用することにより、短時間で極めて高い抗酸化活性を有するニンニク破砕物が得られることを見出した。
【００１１】
すなわち、本発明は、黒ニンニクの製造に欠かせなかった長時間を要する熟成工程を経ることなく、活性酸素消去能の高いニンニク破砕物を製造する方法及びそのような製造方法により得られたニンニク破砕物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のニンニク破砕物は、熱処理されたニンニクを水蒸気爆砕処理して得られたニンニク破砕物である。従来、上述したように、活性酸素消去能の高い黒ニンニクの製造には長い時間と手間が掛かっていた。また、このように長い時間と手間を掛けても、未だ、ニンニクの本来有する活性酸素消去能を充分に引き出せていなかった。一方、ニンニクを粉砕する方法としては、ミルサー、ミキサー、破砕機や凍結粉砕等の方法が用いられていたが、このような方法により単に粉砕されただけの生ニンニク破砕物の活性酸素消去能は熟成された黒ニンニクの破砕物に比べて大幅に低かった。本発明のニンニク破砕物は、ニンニクの活性酸素消去能を充分に引き出したニンニク加工品であり、黒ニンニクを製造するときのような長い時間を要する熟成工程を経ずに、生ニンニクから比較的短時間で高い活性酸素消去能を有するニンニク破砕物を製造することができる。また、このようにして得られたニンニク破砕物は、短時間で製造することが可能であるために、健康食品や医薬品に配合される低コストの活性酸素消去剤として好ましく用いられうる。
【００１３】
また、本発明のニンニク破砕物の製造方法は、生ニンニクを熱処理することにより、熱処理ニンニクを製造する工程と、熱処理ニンニクを所定の温度の水蒸気によって所定の処理時間加圧する工程と、加圧されたニンニクの圧力を瞬時に減圧することによりニンニクを水蒸気爆砕させる工程と、を含む。このような方法によれば、高い活性酸素消去能を有するニンニク破砕物を短時間で製造することができる。このメカニズムは、恐らく、熱処理されたニンニクが水蒸気爆砕処理において高温高圧の水蒸気環境に保持されることにより、ニンニクの細胞壁に水分が充分に浸透し、ニンニクが高温高圧環境で蒸煮されることにより、ニンニク中の分子量の高い抗酸化物質のポリフェノール成分が加水分解されて、より低い分子量のポリフェノール系の抗酸化物質に変換されるためであると考えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ニンニクの熟成工程を経なくても、高い活性酸素消去能を有するニンニク破砕物を提供することができる。また、このようなニンニク破砕物は簡単な製造工程により生ニンニクから短時間で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態で用いる水蒸気爆砕処理装置の模式説明図である。
【図２】実施例において、遊離ラジカル消去能（ＥＣ50）を求めるために用いたグラフの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を詳しく説明する。
本実施形態におけるニンニク破砕物は、例えば、熱処理された生ニンニクを水蒸気爆砕処理することにより得られる。以下に、その製造方法を説明する。
【００１７】
本実施形態で用いられる生ニンニクの種類や産地は特に限定されず、例えば、日本の青森県等のニンニク産地や中国等で栽培されている生ニンニクが、特に限定なく用いられる。
【００１８】
本実施形態の製造方法においては、はじめに、粒状の生ニンニクを加熱処理する。なお、生ニンニクは、皮付きニンニクでも皮を剥いだニンニクであってもよいが、皮付きニンニクの方が活性酸素消去能の高くなる傾向がある。加熱処理としては、例えば、水蒸気で所定の時間蒸す方法や、温度及び湿度が管理された恒温恒湿槽の中で所定の時間加熱する方法や、乾熱処理する方法等が挙げられる。
【００１９】
水蒸気で蒸す場合、その方法は特に限定されないが、例えば、常圧下で発生させた水蒸気に、生ニンニクを所定の時間、好ましくは１分間〜４８時間、さらに好ましくは５分間〜２４時間程度、接触させて処理する方法等が挙げられる。
【００２０】
また、温度及び湿度が管理された恒温恒湿槽の中で所定の時間加熱する場合、その方法は特に限定されないが、例えば、６０〜９０％程度に湿度管理された恒温恒湿槽中で、生ニンニクを所定の時間、好ましくは１分間〜４８時間、さらに好ましくは５分間〜２４時間程度、接触させて処理する方法等が挙げられる。この場合、加熱炉中の温度は特に限定されないが、４０〜８０℃、さらには、５０〜７０℃程度であることが好ましい。
【００２１】
また、乾熱処理する場合、その方法は特に限定されないが、例えば、湿度管理されていない加熱炉中で、生ニンニクを所定の時間、好ましくは１分間〜４８時間、さらに好ましくは５分間〜２４時間程度、接触させて処理する方法等が挙げられる。この場合、加熱炉中の温度は特に限定されないが、４０〜８０℃、さらには、５０〜７０℃程度であることが好ましい。
【００２２】
本実施形態の製造方法においては、上述のように予め加熱処理された生ニンニクを水蒸気爆砕処理してニンニク破砕物を得る。例えば図１に示すように、水蒸気爆砕処理に用いられる水蒸気爆砕処理装置１０は、水蒸気発生器１、ヒータ３を備えた耐圧容器２、水蒸気導入管４、生成物受器５、凝集器６、及びバルブＶ１、Ｖ２を備える。
【００２３】
水蒸気爆砕処理は、はじめに、例えば、房をばらされた加熱処理ニンニクの複数粒を温度コントロールされた耐圧容器２内に収容する。そして、バルブＶ２を閉、バルブＶ１を開にして、水蒸気発生器１に接続された水蒸気導入管４から耐圧容器２の内部に所定の圧力及び温度の水蒸気を導入した後、バルブＶ１を閉にする。これにより、耐圧容器２内の圧力を水蒸気により上昇させ、そのまま所定の時間維持する。このとき、加熱処理されたニンニクの組織内に高圧状態の水が浸入する。そして、この状態で所定の時間維持して加熱処理ニンニクを高圧で蒸煮した後、密閉された耐圧容器２内の内圧を、バルブＶ２を開にして、例えば、大気圧に開放して減圧することにより、その圧力差により、ニンニクの組織内に侵入した水が気化して一気に膨張する。そして、その膨張力でニンニクが爆砕されてジュース状になる。そして、その爆砕されたジュース状のニンニク破砕物が耐圧容器２に接続された生成物受器５により受けられる。耐圧容器２から生成物受器５に排出された水蒸気は凝集器６で冷却されて生成物受器５で受けられる。そして、生成物受器５にニンニク破砕物が残る。
【００２４】
水蒸気爆砕処理条件としては、水蒸気圧が、０．５〜１０ＭＰａ、さらに好ましくは１〜８ＭＰａ程度であることが好ましい。水蒸気圧が低すぎる場合には、温度が充分に上がらないために抗酸化物質の生成に時間がかかったり、ニンニクが充分に破砕されなくなかったりする傾向があり、水蒸気圧が高すぎる場合にはエネルギーコストが高くなる傾向がある。なお、水蒸気圧と温度は飽和水蒸気圧曲線から換算できる。すなわち、水蒸気圧が０．５〜１０ＭＰａの場合には温度は１５１〜３１０℃、水蒸気圧が１〜８ＭＰａの場合には温度は１８０〜２９５℃程度である。
【００２５】
処理時間は、処理される条件により適宜調整されることが好ましい。例えば、１〜６０分間、さらには１〜３０分間保持して蒸煮処理した後、急激に減圧することが好ましい。なお、水蒸気爆砕処理においては、ある程度、強度の厳しい蒸煮条件が選択されることが好ましい。水蒸気爆砕処理により得られるニンニク破砕物の活性酸素消去能の向上のメカニズムは、現時点では、解明できていないが、水蒸気爆砕処理の条件として蒸煮条件が緩すぎる場合には、活性酸素消去能が低くなる傾向がある。
【００２６】
水蒸気爆砕の処理条件の強度としては、下記式（１）
S＝Log［ｔ・ｅｘｐ｛（Ｔ−１００）／１４．７５｝］・・・（１）
（ｔは処理時間（分）、Ｔは温度（℃））
から算出される水蒸気爆砕の強度因子（Severity factor）が３以上であること、さらには４以上であることが好ましい。このような処理条件で処理することにより、高い活性酸素消去能を有するニンニク破砕物が生成される。また、さらに具体的には、水蒸気圧が１ＭＰａ以上であり、５分間以上処理すること、または、水蒸気圧が３ＭＰａ以上であり、１分間以上処理することが極めて高い活性酸素消去能を有するニンニク破砕物が生成される点から好ましい。
【００２７】
なお、オートクレーブを用いて生ニンニクを蒸煮し、得られた蒸煮物をミルサーで粉砕したものでは、後述する比較例３で示すように、高い活性酸素消去能は発現しなかった。
【００２８】
このようにして製造されたニンニク破砕物は、高い活性酸素消去能を有する。具体的には、例えば、乾燥されたニンニク破砕物１ｇ（乾燥重量、以下乾燥破砕物とも呼ぶ）とイオン交換水１００ｇとを混合して得られた混合液を濾過して分離された上澄み液の1，1―ジフェニル―2―ピクリルヒドラジル（ＤＰＰＨ）の遊離ラジカル消去能（ＥＣ50）を測定した場合、３０００μｇ／ｍＬ以下、さらには１０００μｇ／ｍＬ以下、とくには、８００μｇ／ｍＬ以下、ことには、４００μｇ／ｍＬ以下を示すことが好ましい。なお、ＥＣ50は活性酸素消去能を評価するために用いられている指標であり、ＥＣ50が低ければ低いほど、活性酸素消去能が高いことを示す。さらに、具体的な、評価方法は、次のような方法である。
【００２９】
水蒸気爆砕処理により得られた所定量のニンニク破砕物を凍結乾燥することにより、乾燥破砕物を得、乾燥破砕物１ｇとイオン交換水１００ｇとを充分に混合した後、濾過により上澄み液を分離する。そして、この上澄み液を試料原液とし、この試料原液から調製された所定の濃度の希釈溶液とＤＰＰＨとを反応させた後、ＤＰＰＨの５１７ｎｍの吸光度を測定し、予め測定された既知の濃度のＤＰＰＨ溶液の吸光度に対する相対値（％）を算出する。そして、例えば図２に示すように、複数の希釈溶液の濃度に対する吸光度の相対値をプロットし、各点を通過する直線を引いたグラフを作成し、相対値５０％に相当するときの希釈溶液の濃度であるＥＣ50（５０％効果濃度）を求める。
【００３０】
なお、例えば、広く用いられているニンニク粉砕法であるミルサーやミキサーで生ニンニクを粉砕して得られた生ニンニク粉砕物を試料としたときには、後述する比較例２で示すように、既知の濃度のＤＰＰＨ溶液の吸光度の相対値５０％にも達することが無いためにＥＣ50を算出することすらできなかった。
【００３１】
本実施形態で説明した、ニンニクを水蒸気爆砕処理して得られるニンニク破砕物は黒ニンニクを超える高い活性酸素消去能を示す。また、熟成工程を経て製造された黒ニンニクの製造に比べて、短時間で生産することができる。従って、低コストで、高い活性酸素消去能を有するニンニク製品を製造することができる。
【００３２】
このようにして得られたニンニク破砕物は、ジュース状のまま、またはエキスを取り出して活性酸素消去剤として用いても、ジュース状のニンニク破砕物を乾燥させて、ペースト状または造粒して活性酸素消去剤として用いてもよい。また、このような活性酸素消去剤は、従来知られたニンニク素材の用途と同様の用途に、特に限定なく用いられる。具体的には、例えば、ニンニクパウダー、ニンニクペースト、ニンニク製剤、ニンニク含有健康食品等の素材として、好ましく用いられうる。
【００３３】
次に本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は実施例の内容により、何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００３４】
［実施例１］
はじめに、生ニンニクをせいろ中で水蒸気により１０分間蒸すことにより、蒸しニンニクを得た。そして、図１に示すような、水蒸気発生器、耐圧容器、水蒸気導入管、生成物受器、凝集器等を備えた水蒸気爆砕装置を用いて、蒸しニンニクを水蒸気爆砕処理した。なお、水蒸気爆砕処理条件は、水蒸気圧２．０ＭＰａ（温度２１２℃）、処理時間１０分間、強度因子Ｓ＝４．３０で行った。このようにして、ニンニク破砕物を得た。そして、得られたニンニク破砕物の遊離ラジカル消去能を次のような方法により測定した。
【００３５】
ニンニク破砕物を凍結乾燥器により乾燥させ、乾燥破砕物を得た。そして、乾燥破砕物1ｇとイオン交換水１００ｇとを混合した後、その上澄み液を濾過により分離した。この上澄み液を濃度１００００μｇ／ｍＬの試料原液とした。そして、この試料原液から調製された所定の濃度の希釈溶液とＤＰＰＨとを反応させた後、ＤＰＰＨの５１７ｎｍの吸光度を測定し、予め測定された既知の濃度のＤＰＰＨ溶液の吸光度に対する相対値（％）として算出した。そして、濃度の異なる複数の希釈溶液に対するＤＰＰＨラジカル消去能の相対値をプロットし、各点を通過する直線を引いたグラフを作成し、相対値５０％を示すときの希釈溶液の濃度であるＥＣ50（５０％効果濃度）を求めた。ＥＣ50は１１１μｇ／ｍLであった。
【００３６】
水蒸気爆砕条件、ＥＣ50及び没食子酸当量の評価結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2014000013.tif 000003
【００３８】
［実施例２〜９、及び比較例１］
生ニンニクの加熱処理条件及び水蒸気爆砕条件を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてニンニク破砕物を得、評価した。結果を表１に示す。なお、比較例１は、加熱処理していない生ニンニクをそのまま水蒸気爆砕した例である。また、図２には、一例として、実施例１、実施例６、及び比較例１のＥＣ50の算出に用いたグラフを示す。
【００３９】
［比較例２］
加熱処理されたニンニクを水蒸気爆砕処理してニンニク破砕物を得る代わりに、ミルサーを用いて生ニンニクを粉砕してニンニク破砕物を得た以外は、実施例１と同様にしてニンニク破砕物を得、評価した。結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
2014000013.tif 000004
【００４１】
［比較例３］
加熱処理されたニンニクを水蒸気爆砕処理してニンニク破砕物を得る代わりに、オートクレーブを用いて生ニンニクを０．２ＭＰａ（１２１℃）、６０分間蒸煮して得た蒸煮ニンニクを、ミルサーを用いて粉砕してニンニク破砕物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。
【００４２】
［比較例４］
加熱処理されたニンニクを水蒸気爆砕処理してニンニク破砕物を得る代わりに、３０日間かけて完熟成させた黒ニンニクをミルサーを用いて粉砕してニンニク破砕物を得た以外は、実施例１と同様にしてニンニク破砕物を得、評価した。結果を表２に示す。
【００４３】
表１に示すように、本発明に係るニンニク破砕物の製造方法により得られた強度因子Ｓ＝４．３０で水蒸気爆砕された実施例１〜３、６〜９のニンニク破砕物は、同じ強度因子で水蒸気爆砕された生ニンニクの破砕物に比べて、いずれもＥＣ５０が低く、活性酸素消去能が高かったことがわかる。なお、強度因子が少し低い条件で水蒸気爆砕した実施例４及び実施例５も、後述する比較例２〜４の水蒸気爆砕を用いずに製造したニンニク破砕物に比べて、ＥＣ５０は充分に低かった。一方、表２に示すように、生ニンニクをミルサーで粉砕することにより得られた比較例２のニンニク破砕物の場合には、活性酸素消去能が低すぎて相対値５０％の値すら得られず、ＥＣ５０が測定できなかった。また、オートクレーブを用いて０．２ＭＰａの飽和水蒸気圧で処理した蒸煮物を粉砕した比較例３のニンニク破砕物の場合には、ＥＣ50が４４１２μｇ／ｍLであり、ある程度の活性酸素消去能は得られたが、６０分間もの長い時間処理しても充分に高い活性酸素消去能は得られなかった。なお、長時間の熟成工程を経て得られた黒ニンニクをミルサーで粉砕して得られた比較例４のニンニク破砕物の場合には、ＥＣ50が９０２．５μｇ／ｍLであり、ある程度の活性酸素消去能を発現していた。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のニンニク破砕物の製造方法により得られたニンニク破砕物は、例えば、ニンニクパウダー、ニンニクペースト、ニンニク製剤、ニンニク含有健康食品等のニンニク製品に配合されるニンニク素材として好ましく用いられうる。
【符号の説明】
【００４５】
１  水蒸気発生器
２  耐圧容器
３  ヒータ
４  水蒸気導入管
５  生成物受器
６  凝集器
１０  水蒸気爆砕処理装置
Ｖ１，Ｖ２  バルブ
【図１】
2014000013.tif 000005
【図２】
2014000013.tif 000006