(57)【要約】      （修正有）【課題】バナナは規格外れ或いは廃棄対象産品の市場が確立されていない唯一の果物でもある。規格外れ或いは廃棄対象の青熟バナナから高純度のバナナでん粉を効率的に抽出するための方法を提供する。【解決手段】青熟バナナを洗浄後、−２℃から＋２℃、で、約２０時間から約３０時間冷凍保存し、室温で解凍後、３倍容の０．１Ｎ苛性ソーダ水溶液中で撹拌・粉砕し、約６時間から約１０時間浸漬させる。その後、ろ過や、遠心分離によって細胞壁や非でん粉溶解物を除去し、得られたでん粉ケーキを５０℃から６０℃で約５時間風乾し、得られたでん粉をミルで製粉し、高純度のバナでん粉を回収する。【効果】得られたバナナでん粉にはレジスタント・スターチが６０％以上含まれることから、でん粉本来の用途に加え、粉末、錠剤、カプセルなどの形状で、新たな健康食品素材としての用途も期待される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
青熟バナナからでん粉を製造する方法で、青熟バナナを２．０℃から−２．０℃で、約２０時間から約３０時間、凍結保存し、室温で解凍した後、皮つきのままバナナを小片にカットし、０．１Ｎ苛性ソーダ溶液中に約５時間から約１０時間浸漬し、非でん粉物とでん粉を分離させでん粉を単離する工程を含む。
【請求項２】
上記請求項１の、青熟バナナは、全ての青熟バナナ、好ましくは、規格外或いは廃棄対象の青熟バナナである。
【請求項３】
上記請求項１の、凍結温度は、約２℃から約−２℃、好ましくは、約０℃である。
【請求項４】
上記請求項１の、凍結時間は、約２０時間から約３０時間、好ましくは、約２４時間である。
【請求項５】
上記請求項１の、溶液は、約３倍容の０．１Ｎ苛性ソーダ水溶液である。
【請求項６】
上記請求項１の、浸漬は、約５時間から約１０時間、好ましくは、約８時間、０．１Ｎ苛性ソーダ溶液中で行う。
【請求項７】
上記請求項６の、浸漬は、約８時間、４℃〜６℃、好ましくは約５℃で行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、▲青▼熟バナナから高純度のバナナでん粉を効率的に抽出するために、特定の条件下で冷凍保存した青熟バナナを室温で解凍した後、バナナに内在する酵素とｐＨ調整水溶液を利用して細胞壁を壊し細胞内のでん粉を放出させ、その後、ろ過及び／或いは遠心分離によりバナナ溶液中からでん粉を分離することにより、高純度のバナナでん粉を効率的に製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  バナナからでん粉を抽出する試みは、特にバナナ産出国では、従来より行われてきた。又、バナナでん粉の製造に関する特許も数件あるが、それら特許技術によりバナナでん粉が商業的に生産され、実用化された事例は未だみられない。【０００３】  又、バナナでん粉の抽出方法に関する非特許文献も幾つか報告されてはいるが、その多くがバナナでん粉の物性や機能の研究用に少量研究室規模で調製されたものであり、商業化・実用化されたものはない。【０００４】  総じて従来の技術では商業化・実用化に見合う品質や純度のでん粉を抽出するには不十分であり、また製造工程の安易性や効率性に課題をかかえており、これら要因が、期待される物性や機能を有するにも拘わらず、バナナでん粉の実用化を妨げてきた。【０００５】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許  ５，８５５，６８８  １９９９年１月５日
【特許文献２】米国特許  ５，７９７，９８５  １９９８年８月２５日
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「緑熟バナナ澱粉の分離」澱粉科学  第２４巻  第２号  Ｐ３１▲〜▼３５（１９７７）蟹江松雄他
【非特許文献２】「Ｂａｎａｎａ  Ｓｔａｒｃｈ  Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ」Ｃｅｎｔｒｏ  ｄｅ  Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ＤＡＣＳ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｄａｄ  Ｊｕａｒｅｚ  ＡｕｔｏｎｏｍａでＴａｂａｓｃｏ、Ｍｅｘｉｃｏ
【非特許文献３】「Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  Ｂａｎａｎａ  Ｐｓｅｕｄｏｓｔｅｍ  Ｓｔａｒｃｈ：Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ｙｉｅｌｄ，Ｐｓｙｓｉｃｏ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ｕｓｅｓ」Ｓｕｂｒａｈｍａｎｙａｎ，Ｌａｉ  Ｂｈａｔｉａ，Ｊａｉｎ，Ｂａｉｎｓ，Ｓｒｉｎａｔｈ，Ａｎａｎｄａｓｗａｍｙ，Ｋｒｉｓｈｎａ  ａｎｄ  Ｌａｋｓｈｍｉｎａｒａｙａｎａ；Ｊ．Ｓｃｉ．Ｆｏｏｄ  Ａｇｒｉｃ．，（Ｍａｙ  ８，１９５７，）ｐｐ．２５３−２６１．
【非特許文献４】「Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  Ｓｔａｒｃｈｅｓ  Ｉｓｏｌａｔｅｄ  ｆｒｏｍ  Ｐｌａｎｔａｉｎ  Ｃｕｌｔｉｖａｒｓ，Ｐｌａｎｔａｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄｓ  ａｎｄ  Ｃｏｏｋｉｎｇ  Ｂａｎａｎａｓ」，Ｅｇｇｌｅｓｔｏｎ，Ｓｗｅｎｎｅｎ  ａｎｄ  Ａｋｏｎｉ，Ｓｔａｒｃｈ／Ｓｔａｒｋｅ，ｖｏｌ．４４（４），（１９９２，）ｐｐ．１２１−１２７  ｎｏ  ｍｏｎｔｈ  ａｖａｉｌａｂｌｅ．
【非特許文献５】「Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｔａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ｆｒａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｂａｎａｎａ  Ｆｒｕｉｔ」，Ｋａｙｉｓｕ，ａ  Ｔｈｅｓｉｓ  Ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｇｒａｄｕａｔｅ  Ｓｃｈｏｏｌ  ｏｆ  Ｃｏｒｎｅｌｌ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，（Ｊａｎ．，１９８０）ｐｐ．１−１２８．
【非特許文献６】「Ａ  Ｐｉｌｏｔ  Ｓｃａｌｅ  Ｓｔｕｄｙ  ｆｏｒ  Ｂａｎａｎａ  Ｓｔａｒｃｈ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」Ｃｈｉａｎｇ，Ｃｈｕ  ａｎｄ  Ｃｈｕ，Ｓｔａｒｃｈ／Ｓｔａｒｋｅ，ｖｏｌ．３９（１），（１９８７），ｐｐ．５−８  ｎｏ  ｍｏｎｔｈ  ａｖａｉｌａｂｌｅ．
【非特許文献７】「Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｂａｎａｎａ  Ｆｒｕｉｔ  Ｓｔａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｓｔａｒｃｈ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ」，Ｐａｔｉｌ  ａｎｄ  Ｍａｇａｒ，Ｊ．Ｉｎｄｉａｎ  Ｃｈｅｍ．ｓｃｏ．，ｖｏｌ．ＬＩ，（Ｄｅｃ．，１９７４）ｐｐ．１００４−１００７．
【非特許文献８】「Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｓｔａｒｃｈ  ｆｒｏｍ  Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ  Ｂａｎａｎａ  Ｆｒｕｉｔ」Ｌｉｎｇ，Ｏｓｍａｎ，Ｆｅｒｎａｎｄｅｓ  ａｎｄ  Ｒｅｉｌｌｙ，Ｓｔａｒｃｈ／Ｓｔａｒｋｅ，ｖｏｌ．３４（６），（１９８２）ｐｐ．１８４−１８８  ｎｏ  ｍｏｎｔｈ  ａｖａｉｌａｂｌｅ．
【非特許文献９】「Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｔａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｆｉｂｅｒ  ｏｆ  Ｂａｎａｎａ  Ｆｒｕｉｔ」Ｋａｙｉｓｕ  Ｈｏｏｄ  ａｎｄ  Ｖａｎｓｏｅｓｔ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｖｏｌ．４６，（１９８１）ｎｏ  ｍｏｎｔｈ  ａｖａｉｌａｂｌｅ  ｐｐ．１８８５−１８９０．
【非特許文献１０】「Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｂａｎａｎａ  Ｓｔａｒｃｈｅｓ」Ｌｉｉ，Ｃｈａｎｇ  ａｎｄ  Ｙｏｕｎｇ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｖｏｌ．４７，（１９８２）ｎｏ  ｍｏｎｔｈ  ａｖａｉｌａｂｌｅ  ｐｐ．１４９３−１４９７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  バナナは年間約１億トンが世界的に生産されているが、相当量のものが規格外として廃棄若しくは低価格で取引されている。例えば、世界で生産されているバナナの約２０％〜３０％が大規模農園で輸出用として栽培されているが、そのうちの約１５〜２０％が輸出用の規格に合致せず除去されているといわれている。【００１２】  バナナが収穫され加工センターに集荷されると、規格外形状のもの、損傷したもの、輸送中に微生物汚染の因となる傷のあるもの等は全て規格外として除かれる。このような除去バナナは世界で年間約３００〜６００万トンと推定されており、バナナ輸出国の経済や環境に甚大な損出をもたらしている。【００１３】  廃棄対象となる規格外バナナを原料にして効率的かつ高品質なバナナでん粉が製造できれば、価格的にも既存のでん粉市場で十分に競争しうるものとなり、経済的にも多大なメリットをバナナ生産者にもたらし、更には、環境問題にとっても有効な解決策となる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  規格外又は／或いは廃棄対象の▲青▼熟バナナから、安価で、市場競争力に優れた高純度バナナでん粉を、効率的に製造する方法を発明した。販売対象外の▲青▼熟バナナを原料とすることから、バナナでん粉の抽出はバナナ産地に隣接する場所で行うことが求められる。本発明によれば、工程で使用する製造助剤も最低限に抑えられ、製造に必要な機械設備も比較的簡単なものでよく、製造時間も極力抑えられことから、このような限られた条件のもとでの製造にも極めて実用性が高いものである。【００１５】  即ら、でん粉の褐変に影響するポリフェノールオキシダーゼを失活させるため、青熟バナナを洗浄後、−２℃から＋２℃、より好ましくは０℃で、約２０時間から約３０時間、より好ましくは、約２４時間冷凍保存し、室温で解凍後、０．１Ｎ苛性ソーダ水溶液中で撹拌粉砕し、約６時間から約１０時間、より好ましくは、約８時間、放置する。この浸漬期間中に、ペクチナーゼやポリガラクチュロナーゼなどのバナナに内在する酵素が効率的に細胞壁を崩壊して、でん粉を浸漬水溶液中に放出させることができる。その後、篩によるろ過や、遠心分離によって細胞壁や非でん粉溶解物を除去し、得られたでん粉ケーキを５０℃から６０℃で約５時間乾燥し、乾燥したでん粉を１００メッシュで篩過し、高純度のバナナでん粉を回収する。
【発明の効果】
【００１６】  本発明により、規格外及び／或いは廃棄対象となる青熟バナナを原料に、価格的にも既存の他のでん粉と十分に競争しうる、高品質なバナナでん粉が効率的に製造可能となった。本発明は、資源の有効利用により多大な経済的メリットをバナナ生産者にもたらし、更には、廃棄バナナに起因する環境問題にとっても有効な解決策となる。【００１７】  更に、本発明の方法により得られたバナナでん粉には９９％以上のでん粉が含まれ、そのでん粉中には６０％以上のレジスタント・スターチ（難消化性でん粉）が含まれることから、でん粉本来の用途に加え、レジスタント・スターチの機能を利用した健康食品素材としての用途も期待される。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  廃棄対象の青熟バナナからでん粉を製造する方法で、青熟バナナを約０℃で、約２４時間凍結保存し、室温で解凍した後、皮つきのまま小片にカットし、苛性ソーダ溶液中で粉砕撹拌して浸漬し、非でん粉物とでん粉を分離させ、効率的かつ高純度のバナナでん粉を収量する。
【実施例１】
【００２０】  約１０ｋｇ（７７本、約１３４ｇ／本）のフィリピン産青熟バナナ（ｍｕｓａ  ｃａｖｅｎｄｉｓｈｉｉ）を洗浄後、皮つきの状態で、０℃で２４時間冷凍保存し、その後室温で解凍した後、２〜３ｃｍの小片にカットし、得られたバナナ片を３〜４倍容の０．１Ｎ苛性ソーダ溶液に入れブレンダーで約３０秒間攪拌粉砕し、その後８時間、５℃の冷蔵庫内に保存した。得られたバナナ溶液を２００メッシュ網でろ過し、室温で約２時間放置した。上清をすて、更に１０〜１５倍容の水を加え撹拌、放置、沈降させた。この水洗浄の工程を、上清が透明になるまで４〜５回繰り返し、でん粉以外の溶液中に残存する皮や繊維質を完全に除去し、最後にナイロン布の篩を通し、溶液を別の容器に移し、再度でん粉を沈殿させた。得られたでん粉ケーキを６０℃で３時間風乾燥させ、約１、０２１ｇのバナナでん粉を収量した。【００２１】  今回使用した青熟バナナは岡山中央卸売市場の青果問屋から入手したもので、皮付バナナからの乾燥バナナでん粉の最終収率は約１０．２％であった。【００２２】  得られたでん粉の組成は表１に示す。【００２３】
【表１】
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【実施例２】
【００２４】  台湾産青熟バナナ約１１ｋｇ（８７本、約１２７ｇ／本）を洗浄後、皮つきのまま、０℃で２３時間凍結保存し、その後室温で解凍した後、２〜３ｃｍの小片にカットし、得られたバナナ片を３倍容の０．１Ｎ苛性ソーダ溶液に入れ、ブレンダーで約３０秒間攪拌し、その後８時間、５℃で放置した。【００２５】  得られたバナナ溶液を２００メッシュ網でろ過し、約４倍容の水を加えて撹拌、約１時間放置し、沈降させた。その後上清をすて、１５倍容の水を加え、更に撹拌、放置、沈降の水洗浄を行い繊維質等を洗い落とした。上清が透明になるまで、この洗浄を４回程度繰り返し、溶液中に残存する皮や繊維質を完全に除去した。この溶液を水に懸濁してナイロン布の篩を通しながら別の容器に移した。得られたでん粉ケーキを大きな板の上にひろげ６０℃で約６時間風乾し、約１．１６６ｇのバナナでん粉を収量した。【００２６】  今回使用した青熟バナナは岡山中央卸売市場の青果問屋（大同青果（株））から入手したもので、皮付バナナからの乾燥バナナでん粉の最終収率は約１０．６％であった。【００２７】  得られたでん粉の組成を表２に示す。【００２８】
【表２】
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【実施例３】
【００２９】  実施例２で得られたでん粉中のレジスタント・スターチ含量を測定するため、１００ｍｇのバナナでん粉サンプルをねじ口試験管に入れ、パンクレアチン＋アミログルコシダーゼ４．０ｍｌを加えて攪拌した後、３７℃の水浴中に１６時間インキュベートした。これに４．０ｍｌ変性エタノールを加えて攪拌し、３，０００ｒｐｍで１０分間遠沈し、更に、６．０ｍｌ変性エタノールを加えて攪拌し、３，０００ｒｐｍで１０分間遠沈した。この作業を２回繰り返し、上清を除去した。【００３０】  この前処理したサンプルを試験管に入れ、２Ｍ水酸化カリウム溶液を加え２０分間攪拌後、８ｍｌ酢酸Ｎａ緩衝液を加えて更に攪拌した後、０．１ｍｌアミログルコシダーゼを加え５０℃で３０分間インキュベートした。試験管の中身を１００ｍｌメスフラスコに移し、蒸留水でメスアップし、攪拌後、一部をとり３，０００ｒｐｍで１０分間遠沈した。【００３１】  得られたサンプルの上清から０．２ｍｌずつ取り２本の試験管に入れ、３．０ｍｌ  ＧＯＰＯＤ試薬を加えて５０℃で２０分間インキュベートし、５１０ｎｍで吸光度測定した。【００３２】  測定した結果、バナナでん粉サンプルに含まれるレジスタント・スターチの量は１００ｇ当たり５９．９ｇ（固形物換算：６３．８％）であった。
【実施例４】
【００３３】  実施例２で得られたバナナでん粉８ｇに、アスパラテーム１．６ｇ（味の素（株）；東京）及びバナナエッセンス（（株）ナリヅカコーポレーション；東京）少々を混合し、これを試験検体とした。【００３４】  検体を飲料水１５０ｃｃに入れて攪拌し、でん粉懸濁液を調製し、１日１回、３０日間、被験者３名（男性２名、女性１名；  平均年齢４８歳、平均体重５４．２ｋｇ）に摂取させグリセミックインデックス（ＧＩ）値及び体重を測定した。【００３５】  ＧＩ値は完熟バナナ摂取時で平均６０であったが、検体摂取後では平均２８と低かった。又、体重は試験前の平均５４．２ｋｇが平均５３．１ｋｇと、約１カ月で平均１．１ｋｇの減少が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００３６】  バナナは年間約１億トンが世界で生産されているが、種々の理由により、相当量が規格外として除去若しくは極めて低価格で取引されている。通常、収穫されたバナナは集荷場に運ばれ、そこで、規格外形状のもの、損傷したもの、輸送中に微生物汚染の因となる傷のあるもの等は全て規格外として除かれる。このような除去バナナの量は世界で年間約３００万トン〜約５００万トンにのぼるといわれ、バナナ産地の経済や環境に対して甚大な損出をもたらしている。【００３７】    本発明は、これら廃棄対象となる規格外バナナを原料にして効率的かつ高品質なバナナでん粉の製造を可能とするものである。更に、除去された青熟バナナを原料とすることから、バナナでん粉の製造場所は、バナナ産地に隣接することが望まれるが、通常これらの場所ではさまざまな制約条件が存在する。本発明によれば、工程で使用する助剤も最低限に抑えられ、製造に必要な機械設備も比較的簡単なものでよく、製造時間も極力抑えられことから、このような限られた条件のもとでの製造にも極めて実用性が高い。
更に、本発明により得られるバナナでん粉は、物性的・機能的にも、又、価格的にも既存のでん粉市場で十分に競争しうるものとなるし、経済的にも多大なメリットをバナナ生産者にもたらすことになり、更には、環境問題にとっても有効な解決策となる。