(57)【要約】  精油の製造方法。精油は、白ガラシ精油であることができる。白ガラシ精油は、感湿イソチオシアネート化合物を含むことができる。感湿イソチオシアネート化合物は、４−ＨＢＩＴＣであることができる。精油はカラシ種子から製造することができ、カラシ種子はシナルビン前駆体及びミロシナーゼ酵素を含むことができる。カラシ種子は、粉末に低減することができる。水溶媒及びプロモーターを用いることによりミロシナーゼ酵素を活性化させてスラリーを形成することを行うことができ、ミロシナーゼ酵素はシナルビン前駆体からのイソチオシアネートを含む精油の生成を触媒する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
精油の製造方法であって、
ａ）グルコシノレート前駆体及びミロシナーゼ酵素を含む植物材料を供給する工程であって、前記植物材料が固定油を含む工程と、
ｃ）前記植物材料の粒径を減少させて粉末を製造する工程と、
ｄ）水溶媒及びプロモーターを用いることにより前記ミロシナーゼ酵素を活性化させてスラリーを形成する工程であって、前記ミロシナーゼ酵素が、前記グルコシノレート前駆体からのイソチオシアネートを含む精油の生成を触媒する工程と、
ｅ）前記スラリーを精油及び残留溶媒に分離する工程と、を含む方法。
【請求項２】
精油の製造方法であって、
ａ）シナルビン前駆体及びミロシナーゼ酵素を含むカラシ種子を供給する工程であって、前記カラシ種子が固定油を含む工程と、
ｂ）任意選択的に、前記カラシ種子の固定油含有量を低減する工程と、
ｃ）前記種子の粒径を減少させてカラシ粉末を製造する工程と、
ｄ）水溶媒及びプロモーターを用いることにより前記ミロシナーゼ酵素を活性化させてスラリーを形成する工程であって、前記ミロシナーゼ酵素が、前記シナルビン前駆体からのイソチオシアネートを含む精油の生成を触媒する工程と、
ｅ）前記スラリーを精油及び残留溶媒に分離する工程と、を含む方法。
【請求項３】
前記精油が白ガラシ精油を含み、より好ましくは前記精油が感湿イソチオシアネート化合物を含み、更により好ましくは前記精油が４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記精油が白ガラシ精油を含み、これが約５％〜約３５％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記カラシ種子の固定油含有量が約２６％〜２８％から約２％〜約１０％に低減される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記低減工程が約７０℃未満での機械的圧搾により行われる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記粒径の減少が前記カラシ種子からカラシ粉末を製造することを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記水溶媒が酢酸エチルを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記プロモーターが約０．７５ミリモル〜約３ミリモルの濃度でアスコルビン酸を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記水溶媒が酢酸エチルと水を、約１：０．２５：１．５〜約１：０．５：３のカラシと水と酢酸エチルの重量比で含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記活性化が約１時間〜約８時間起こる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記分離工程が、
１）前記スラリーを精油に富む溶媒及び残留湿潤カラシケーキに分離する工程と、
２）前記精油に富む溶媒を精油及び残留溶媒に分離する工程と、を含み、前記精油が約５％〜約３５％の感湿イソチオシアネート化合物を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記分離工程が、前記湿潤カラシケーキを徐熱カラシ粉及び脱脂カラシ粉と第二残留溶媒に分離する工程を更に含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
精油の製造方法であって、
ａ）シナルビン前駆体及びミロシナーゼ酵素を含むカラシ種子を供給する工程と、
ｂ）前記種子の粒径を低減してカラシ粉末を製造する工程と、
ｃ）水溶媒及びプロモーターを用いることにより前記ミロシナーゼ酵素を活性化させてスラリーを形成する工程であって、前記ミロシナーゼ酵素がシナルビン前駆体からのイソチオシアネートを含む精油の生成を触媒する工程と、
ｄ）前記スラリーを精油に富む溶媒及び残留湿潤カラシケーキに分離する工程と、
ｅ）前記溶媒から前記精油を分離する工程と、
ｆ）炭化水素溶媒中に前記精油を分配する工程と、
ｇ）前記炭化水素溶媒からイソチオシアネートに富む油を分離する工程と、を含む方法。
【請求項１５】
前記精油が白ガラシ精油を含み、前記白ガラシ精油が４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、植物材料からイソチオシアネートを抽出する方法に関する。より具体的には、しかしながら排他的ではないが、本発明の実施形態は、カラシ種子及びカラシ種子の精油から精製感湿イソチオシアネートを抽出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
消費者製品は、微生物の急速な増殖に適した環境を提供する恐れがある。このような露出は、製造又は包装中の製品の不注意な微生物摂種から生じる恐れがあり、しばしば生じる。例えば、食物製品中の、腐敗性細菌は、その後、製品により供給される栄養分を接種することによって、急速に増殖することができる。
【０００３】
ソルビン酸塩、安息香酸塩、有機酸及びこれらの組み合わせなどの防腐剤は、ある程度の微生物阻害をもたらすために、特に食品、飲料といった様々な製品において使用されてきた。しかしながら、微生物の増殖を抑制するのに有効な濃度では、これらの防腐剤の一部は、製品に異臭をもたらすことがあり、したがって、製品をその意図された用途には望ましくないものにすることがある。同様に、ナタマイシンなどの天然の防腐剤は、しばしば、微生物の増殖を阻害するために食品及び飲料製品に使用される。不運にも、これらの天然の防腐剤は酵母又は細菌のいずれかに対して有効である可能性がある一方で、これらは両方に対しては有効ではない可能性もある。
【０００４】
カラシ植物の精油は、イソチオシアネートを含有し、経口治療及び特定の食品において抗菌及び抗真菌効果を呈する。例えば、米国特許第５，３３４，３７３号（Ｓｅｋｉｙａｍａ  ｅｔ  ａｌ．、Ｎｉｐｐｏｎ  Ｓａｎｓｏ  Ｃｏｒｐ．に譲渡、１９８４年８月２日発行）及び米国特許第３，９９８，９６４号（Ｍａｄａｕｓ  ｅｔ  ａｌ．、１９７６年１２月２１日発行）を参照されたい。カラシ精油中のイソシアネート化合物は、抗菌効果をもたらす活性剤である。白ガラシ又は黄カラシ植物（Ｓｉｎａｐｉｓ  ａｌｂａ又はＢｒａｓｓｉｃａ  ａｌｂａ）から誘導される精油はまた、前述の抗菌及び抗真菌効果をもたらす。加えて、イソチオシアネート化合物は、比較的低い使用濃度で有効な抗菌剤である。白ガラシ精油中に存在する主要なイソチオシアネートである４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート（４−ＨＢＩＴＣ）は、水分に曝露されると数時間以内に分解（加水分解）を開始する感湿化合物である。分解すると、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートは、他の化合物の中でも４−ヒドロキシベンジルアルコールを形成する。
【０００５】
しかしながら、カラシ植物からの白ガラシ精油の単離及び抽出には課題がある。揮発性であり、蒸留することができる他の植物精油のほとんどとは異なり、白ガラシ精油は、大気圧で揮発性ではなく、溶媒の使用又は超臨界流体抽出などの方法により種子から抽出される必要がある。加えて、白ガラシ精油は、他の植物精油のほとんどとは異なり、比較的不安定であり、水分に曝露されると特に不安定である。この不安定性は、精油が生じるときにカラシ種子から抽出され、その後すぐに安定化されてその抗菌特性を維持するという追加の条件を付与する。
【０００６】
現在、カラシ加工産業は、白ガラシは主に粉で使用しており、精油はほとんど着目されていない。実際、カラシの「温熱」感無く白ガラシ粉を使用する際には、磨砕されたカラシ粉は、熱不活性化工程にかけられる。ここで、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートをその前駆体４−ヒドロキシルグルコシノレート（シナルビンとしても知られる）から形成するのを触媒する酵素ミロシナーゼは、内部不活性化されて、その結果、粉が肉及びソーセージなどの湿った食物製品と混合されても精油が形成されない。更に、その不安定性のために、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートは、天然製品として又は純粋化学物質としてのいずれにおいても、現在市販されていない。
【０００７】
更に、白ガラシ精油は、その抗菌及び抗真菌効果にも関わらず、当該技術分野において広く知られておらず、あるいは、広く利用されていない。しかしながら、本発明者らは、驚くべきことに、一実施形態では、脱脂磨砕カラシ種子に水を添加することにより白ガラシ精油を生じさせ、溶媒又は超臨界流体を用いて白ガラシ精油を抽出し、溶媒及び残留水分を除去することにより精油を乾燥させ、その後、得られた白ガラシ精油を吸湿性キャリアとよくブレンドすることによって、そこに含有されている感湿イソチオシアネート化合物を安定化することができることを発見した。したがって、白ガラシ精油と吸湿性キャリアのブレンドは、その後、固体食物製品にとって有効な抗菌及び抗真菌剤として使用することができる。より大きなスケールでの白ガラシ精油の製造及び白ガラシ精油の不安定性に関与するスケールアップの問題は、精油を抽出するのに関与する他者によっては認識されてこなかった。例えば、関連する刊行物の一部は、カラシ油の凝固成分又はトリグリセリド成分を除去するための第一溶媒抽出工程と、続いて、水で活性化する前に脱脂カラシ種子を脱溶媒して、活性成分４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを生じさせる工程とを記載している。
【０００８】
他の以前のＷＭＥＯを製造するための試みは、参照される技術文書に記載のような以下の工程からなる。まず、磨砕したカラシ種子を溶媒抽出して固定油をすべて除去する工程、水で湿潤させて４−ＨＢＩＴＣ生成反応を最長２４時間進行させる工程、湿潤させたカラシ種子残留物をアセトンで抽出する工程、減圧下でアセトンを除去する工程、ドイツ特許第２０４６７５６Ａ号に記載のように９６％エタノールで残留物を抽出して、活性成分４−ＨＢＩＴＣの溶液を生じさせる工程。英国特許第２２４５２４号は、カラシ種子から固定油を溶媒抽出し又は圧搾し、次に水を添加して、ペースト状の塊を作り出し、これを２４〜４８時間にわたって反応させて、シナルビン前駆体をシナルビンカラシ油に転化する工程を記載している。このペースト状の塊に加圧して、水、ミロシナーゼ、シナピン重硫酸塩、砂糖及び微量の４−ＨＢＩＴＣを除去した後、残留物並びに加圧した抽出物をジエチルエーテルで溶媒抽出し、このエーテルを減圧下で除去して、シナルビン油を生じさせる。米国特許第６８２４７９６号は、葉野菜及びセイヨウワサビなどの根野菜からイソチオシアネートを抽出するための方法を記載している。ここで、植物油は、水中で植物材料を磨砕することによりミロシナーゼ触媒を活性化した後にイソチオシアネートのための溶媒として使用される。科学文献はまた、溶媒を用いてまずカラシ油を脱脂する工程、次に、種子を乾燥させて種子からあらゆる残留溶媒を除去する工程、脱脂種子を水中で破砕する工程、並びに、溶媒の存在下で反応を約２４時間にわたって進行させる工程に基づく方法を記載している（Ｂｏｒｅｋ，Ｖ．＆  Ｍｏｒｒａ，Ｍ．Ｊ．２００５．Ｉｏｎｉｃ  ｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  ４−ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｙｌ  ｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｅ  ｃｏｎｔａｉｎｅｄ  ｉｎ  Ｓｉｎａｐｉｓ  ａｌｂａ  ｍｅａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ  ａｎｄ  Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，５３，８６５０〜８６５４．Ｖａｕｇｈｎ，Ｓ．Ｖ．ａｎｄ  Ｂｅｒｈｏｗ，Ｍ．Ａ．２００５．Ｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｅ  ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ｆｒｏｍ  ｖａｒｉｏｕｓ  ｐｌａｎｔ  ｓｏｕｒｃｅｓ：ｐＨ  ｅｆｆｅｃｔｓ，ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｒｏｐｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，２１，１９３〜２０２．）。これらの例のすべてにおいて、ミロシナーゼ系の可能性は最大限には利用されておらず、更には結果として、抽出方法の時間及び他のロジスティックスは、経済的なやり方で任意の工業規模での量で白ガラシ種子から精油を製造するための実行可能な条件を提供していない。
【０００９】
上記手順のいくつかは、方法全体に対して、並びに、別の溶媒除去及び蒸発工程を扱う追加の負担に対して、非常に高いコストを加える。一部の他のものは、アスコルビン酸などのミロシナーゼ酵素の既知の活性化剤を添加することにより反応の加速を試みることをせず、これにより大きなスケールの方法を非常に非効率にし、時間のかかるものにしている。低速度の遠心分離工程での、白ガラシ精油を含有する溶媒の分離を可能にする、部分的に脱脂されたカラシ種子と水と酢酸エチルの適切な比率を用いて実現できる加工効率もまた、文献で明らかにされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，３３４，３７３号
【特許文献２】米国特許第３，９９８，９６４号
【特許文献３】ドイツ特許第２０４６７５６Ａ号
【特許文献４】英国特許第２２４５２４号
【特許文献５】米国特許第６８２４７９６号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一実施形態は、精油の製造方法に関する。これは、グルコシノレート前駆体及びミロシナーゼ酵素を含む植物材料を供給する工程であって、植物材料が固定油を含む工程と、植物材料の粒径を減少させて粉末を製造する工程と、水溶媒及びプロモーターを用いることによりミロシナーゼ酵素を活性化させてスラリーを形成する工程であって、ミロシナーゼ酵素がグルコシノレート前駆体からのイソチオシアネートを含む精油の生成を触媒する工程と、スラリーを精油及び残留溶媒に分離する工程と、を含むことができる。
【００１２】
別の実施形態は、精油の製造方法に関する。これは、シナルビン前駆体及びミロシナーゼ酵素を含むカラシ種子を供給する工程であって、カラシ種子が固定油を含む工程と、任意選択的に、カラシ種子の固定油含有量を低減する工程と、種子の粒径を減少させてカラシ粉末を製造する工程と、水溶媒及びプロモーターを用いることによりミロシナーゼ酵素を活性化させてスラリーを形成する工程であって、ミロシナーゼ酵素がシナルビン前駆体からのイソチオシアネートを含む精油の生成を触媒する工程と、スラリーを精油及び残留溶媒に分離する工程と、を含むことができる。精油は、白ガラシ精油であることができ、これは感湿イソチオシアネート化合物を含むことができ、これは４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートであることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ｉ．定義
特に指定されないかぎり、本明細書で使用される百分率、比、及び割合はすべて重量に基づいたものである。
【００１４】
本明細書全体にわたって記載されるあらゆる最大数値限定は、それより小さいあらゆる数値限定を、そのような小さい数値限定が本明細書に明示的に記載されたものとして包含すると理解されるべきである。本明細書全体を通じて記載される最小数値限定は、それより大きいあらゆる数値限定を、そのような大きい数値限定が本明細書に明確に記載されているかのように含む。本明細書全体を通じて記載される数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に入るそれよりも狭いあらゆる数値範囲を、そのようなより狭い数値範囲がすべて本明細書に明確に記載されているかのように含む。
【００１５】
品目の全リスト、例えば、成分のリストは、マルクーシュ群として解釈されることが意図され、またそのように解釈されるべきである。したがって、すべてのリストは、リストの品目「からなる群から選択される」品目「並びにこれらの組み合わせ及び混合物」として読むこと及び解釈することができる。
【００１６】
本発明において利用する様々な成分を包含する構成要素の商品名が本明細書で参照される可能性がある。本発明者らは本明細書において、ある特定の商品名の物質により限定されることは意図していない。商品名により参照されているものと同等の物質（例えば、異なる名称又は参照番号で異なる供給源から得られるもの）は、本明細書の記載において置き換えられて使用されてもよい。
【００１７】
本明細書の組成物及び方法は、本明細書に記載の特徴又は実施形態のいずれかから本質的になり、あるいは、これらからなる。
【００１８】
本開示の様々な実施形態の記述において、様々な実施形態又は個別の特徴が開示される。当業者には明らかなように、このような実施形態及び特徴のすべての組み合わせが可能であり、そして本開示の好ましい実施態様とすることができる。本発明の様々な実施形態及び個々の特徴を説明し記載したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、他の様々な変更及び修正が可能である。これも明らかになるであろうが、先行する開示で教示された実施形態及び特徴のあらゆる組み合わせが可能であり、本発明の好ましい実施となり得る。
【００１９】
本明細書で使用するとき、「ｔｈｅ」、「ａ」及び「ａｎ」を包含する冠詞は、特許請求又は明細書の範囲で使用されるときには、請求又は記載されるものの１つ以上を意味するものと理解される。
【００２０】
本明細書で使用するとき、用語「包含する（include）」、「包含する（includes）」及び「包含している（including）」は、限定することを意図しない。
【００２１】
本明細書で使用するとき、「複数」という言葉は、１を超えることを意味する。
【００２２】
本明細書で使用するとき、用語「抗菌効果」は、製品が、例えば、酵母、細菌、カビ及び／又は真菌など（好ましくは酵母及び／又は細菌）の増殖を阻害する、これらの存在を除去する、並びに／あるいは別の方法でこれらの存在を低減させることを意味する。
【００２３】
本明細書で使用するとき、「精油」は、油が誘導され、植物の特徴的な芳香に寄与する、植物から蒸留又は抽出できるすべての化合物のセットを指す。例えば、Ｈ．ＭｃＧｅｅ，Ｏｎ  Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｃｏｏｋｉｎｇ，Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｓｃｒｉｂｎｅｒ’ｓ  Ｓｏｎｓ，ｐ．１５４〜１５７（１９８４）を参照されたい。本発明の実施形態に従い、精油は、好ましくは、白ガラシ又は黄カラシ植物（Ｓｉｎａｐｉｓ  ａｌｂａ又はＢｒａｓｓｉｃａ  ａｌｂａ）に由来し、これは、感湿イソチオシアネート化合物、より具体的には４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート（４−ＨＢＩＴＣ）を製造することができる。
【００２４】
本明細書で使用するとき、用語「感湿」は、イソチオシアネート化合物が水の存在下で分解することを意味する。この分解は、加水分解反応を介して進行し、これにより水の存在下で保存時に活性イソチオシアネート抗菌剤の濃度の低下をもたらす。感湿性を測定するための方法は、下記の試験方法の項に記載されている。感湿イソチオシアネートは、約３．６のｐＨ及び約２０℃〜約２３℃の温度を有するリン酸塩緩衝水溶液中に２４時間にわたって懸濁すると、開始濃度の少なくとも約２０％のイソチオシアネート化合物の濃度が減少することにより、特徴付けられる。感湿化合物の一例は、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートである。
【００２５】
本明細書で使用するとき、対応する精油を参照しての用語「天然成分」は、天然に生じる精油から得られる本発明にて利用される成分を指す。
【００２６】
本明細書で使用するとき、用語「実質的に含まない」は、約０．０５重量％未満（すなわち、約５００パーツパーミリオン未満）を含むことを意味する。
【００２７】
ＩＩ．方法の実施形態
本発明の実施形態は、植物材料からイソチオシアネートを抽出する方法に関する。一態様では、本発明の実施形態は、植物から油を抽出する方法に関する。本発明の実施形態は、カラシ種子及びカラシ種子の精油から精製感湿イソチオシアネートを抽出する方法に関する。
【００２８】
Ａ．イソチオシアネート化合物
本発明の実施形態に従い、方法は、植物から精油を抽出することを含む。このような油としては、白ガラシ精油（ＷＭＥＯ）を挙げることができる。このような白ガラシ精油は、イソチオシアネート化合物を含み、これは感湿化合物であることができる。したがって、本明細書に開示される実施形態は、カラシ植物から得られた白ガラシ精油からの例えば、化合物４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートなどの感湿イソチオシアネート化合物（すなわち、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ部分を有する化合物）を含むことができる。このような化合物は、食物製品において有益な抗菌活性を有するものとして以前に同定されていた。Ｐｒｏｃｔｅｒ  ＆  Ｇａｍｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許第７，６５８，９６１号を参照されたい。既知のように、これらの化合物は、多くの場合、既知の防腐剤、安息香酸、ソルビン酸若しくはこれらの塩と組み合わせて使用され、並びに／あるいは、白ガラシ精油中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートなどの感湿イソチオシアネート化合物は、これらの既知の防腐剤無しで水分を引き付ける、吸収する及び結合する吸湿性キャリアと組み合わせることができる。
【００２９】
任意の感湿イソチオシアネートを本明細書に開示されている方法の実施形態により抽出することができるが、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート（４−ＨＢＩＴＣ）の抽出は、これらの１つの具体的な実施形態である。本発明の実施形態では、感湿イソチオシアネート化合物を含む成分は、白ガラシ又は黄カラシ科（Ｓｉｎａｐｉｓ  ａｌｂａ又はＢｒａｓｓｉｃａ  ａｌｂａ）の精油、精油の天然成分、又は精油の合成成分（本明細書で以降により詳細に記載されるようなものすべて）であることができる。既知のように、Ｂｒａｓｓｉｃａ科の植物は、約２０００種及び３００超の属を有する小さな科である（例えば、Ｎａｔｕｒａｌ  Ｆｏｏｄ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ａ．Ｓ．Ｎａｉｄｕ，ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ  ＬＬＣ，ｐｐ．３９９〜４１６，２０００を参照されたい）。あるいは、感湿イソチオシアネート化合物を含む成分は、感湿イソチオシアネート化合物を生じ得る任意の他の科の植物の精油、精油の天然成分又は精油の合成成分であり得る。例えば、Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｏ．Ｒ．Ｆｅｎｎｅｍａ，Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．，ｐｐ．６０２〜６０３（１９８５）及びＮａｔｕｒａｌｌｙ  Ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌｓ  ｉｎ  Ｆｏｏｄ，Ｃｏｕｎｃｉｌ  ｆｏｒ  Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｐ．３１〜３２（１９９８）を参照されたい。
【００３０】
当該技術分野において既知であるように、例えば、Ｂｒａｓｓｉｃａ種の、任意のものの種子及び／又は花は、ホモジナイズされ、磨砕され、破砕され、加圧され、ないしは別の方法で損傷を与えられて、対応する精油の１つ以上の前駆体（例えば、グルコシノレート）を活性化し得る。油からのイソチオシアネート化合物の生成は、例えば、植物、その種子及び／花の、ホモジナイズ、磨砕、破砕、加圧、ないしは別の方法での損傷付与の際に、酵素触媒により生じることが既知である。例えば、Ｃｏｎｃａｎｎｏｎ，国際公開第９４／０１１２１号（１９９４年１月２０日出願）及びＢｒｏｗｎ  ｅｔ  ａｌ．，「Ｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｅ−Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｐｌａｎｔ  Ｔｉｓｓｕｅｓ  ａｓ  Ｂｉｏｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓ」，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ  Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．４３，ｐｐ．３０７０〜３０７４（１９９５）を参照されたい。グルコシノレートとの相互作用時にイソチオシアネート化合物の生成に参加することが一般に知られている酵素はミロシナーゼであり、これは、チオグルコシダーゼグルコヒドロラーゼとしても既知である（酵素分類番号ＥＣ  ３．２．３．１を有する）。ミロシナーゼは、様々なグルコシノレートに対して非特異的であることが既知である。
【００３１】
したがって、本明細書の実施形態は、グルコノシノレート前駆体及びミロシナーゼ酵素を含む任意の植物材料に関することができ、１つの非限定例はカラシ種子である。具体的な実施形態では、感湿イソチオシアネート化合物を含有する植物材料が想定される。植物材料としては、Ｂｒａｓｓｉｃａｃｅａｅ科（以前はＣｒｕｃｉｆｅｒａｅ）を挙げることができ、カラシ（Ｂｒａｓｓｉｃａ  ｎｉｇｒａ、Ｂｒａｓｓｉｃａ  ｊｕｎｃｅａ、Ｂｒａｓｓｉｃａ  ｈｉｒｔａ又はＳｉｎａｐｉｓ  ａｌｂａ）、キャベツ（Ｂｒａｓｓｉｃａ  ｏｌｅｒａｃｅａ）、カリフラワー（Ｂ．ｏｌｅｒａｃｅａ  ｖａｒ．ｂｏｔｒｙｔｉｓ）、芽キャベツ（Ｂ．ｏｌｅｒａｃｅａ  ｖａｒ．ｇｅｍｍｉｆｅｒａ）、ブロッコリ（Ｂ．ｏｌｅｒａｃｅａ  ｖａｒ．ｉｔａｌｉｃａ）、コールラビ（Ｂ．ｏｌｅｒａｃｅａ  ｖａｒ．ｇｏｎｇｙｌｏｄｅｓ）、ワサビ（すなわち、Ｊａｐａｎｅｓｅ  ｈｏｒｓｅｒａｄｉｓｈ）（Ｗａｓａｂｉａ  ｊａｐｏｎｉｃａ）、キャノーラ（Ｂ．ｎａｐｕｓ）及びカブラ（Ｂ．ｒａｐａ）を挙げることができる。追加の非限定例としては、ケッパー（Ｃａｐｐａｒａｃｅａｅ）及びＭｏｒｉｎｇａｃｅａｅなどの他の植物材料が挙げられる。
【００３２】
Ｂ．抽出方法
したがって、カラシ植物の精油のイソチオシアネート化合物抽出の実施形態は、本明細書に開示される。一実施形態では、約５％〜約３５％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート（４−ＨＢＩＴＣ）を含む白ガラシ精油（ＷＭＥＯ）は、白ガラシ又は黄カラシ、Ｓｉｎａｐｉｓ  ａｌｂａから供給される。約１０％〜約３０％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート（４−ＨＢＩＴＣ）を含むＷＭＥＯを製造することができる。約１５％〜約２７％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート（４−ＨＢＩＴＣ）を含むＷＭＥＯを製造することができる。約２２％〜約２８％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート（４−ＨＢＩＴＣ）を含むＷＭＥＯを製造することができる。他の実施形態としては、どんなやり方で生成するにしても、約３０％〜約３５％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート（４−ＨＢＩＴＣ）を含む白ガラシ精油を含む組成物が挙げられる。白ガラシ精油中のこの活性化合物である４−ＨＢＩＴＣは、水分に曝露されると数時間以内に分解（加水分解）を開始する感湿化合物である。したがって、４−ＨＢＩＴＣは、中性ｐＨで非常に加水分解されやすい。記載のように、白ガラシ種子は、そのシナルビン前駆体及び酵素ミロシナーゼ（チオグルコシダーゼグルコヒドロラーゼ）を含有する。水の添加により活性化されると、湿潤したカラシ種子を作り出し、ミロシナーゼは、シナルビンの分解を触媒し、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを生じる。好適な反応時間後、４−ＨＢＩＴＣ及び他の脂質可溶性材料は、溶媒層の中に移動し、次に、湿潤したカラシ種子から分離させることができる。次に、減圧下で低温にて溶媒を除去することで、４−ＨＢＩＴＣを含むＷＭＥＯを製造することができる。この４−ＨＢＩＴＣ調製物は乾燥させることができ、次にすべてＰｒｏｃｔｅｒ  ＆  Ｇａｍｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許第６，３６１，８１２（Ｂ１）号、同第６，５５８，７２３（Ｂ２）号、同第７，１０５，１９０（Ｂ２）号及び同第７，６５８，９６１号に従って防腐剤として使用することができる。
【００３３】
抽出方法は、以下の一般的工程を含むことができるが、これらのすべてが必ずしも必要とされるわけではなく、これらのすべては以降に記載される：１）カラシ種子を冷却加圧又は溶媒抽出して固定油を除去する工程、２）脂質を低減させた又は脂質を含まないカラシ種子を破砕して、脱脂白ガラシ粉末を得る工程、３）脱脂白ガラシ粉末を、活性化剤アルコルビン酸を含有する溶媒と水の混合物中に添加する工程、４）ミロシナーゼに一定時間にわたってシナルビン加水分解反応を触媒させ、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを溶媒中に溶解させる工程、５）湿潤脱脂カラシ粉から４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを含有する溶媒を分離する工程、６）減圧下で溶媒を除去して、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを含有する白ガラシ精油を生じさせる工程、７）湿潤脱脂カラシ粉を乾燥させて徐熱及び脱脂したカラシ粉を生じさせる工程。
【００３４】
一実施形態では、白ガラシ種子は、まず冷却加圧させることで、加圧ケーキの温度を上昇させることなく、できるだけ多くの種子油を除去することができる。一実施形態では、加圧ケーキ温度は、ミロシナーゼ酵素活性が加圧ケーキ中で保持されることを確実にするために、約７０℃未満であり得る。加圧ケーキのミリング後、一実施形態では、加圧ケーキを湿潤させて、シナルビンの４−ＨＢＩＴＣへの加水分解の触媒作用においてミロシナーゼを活性化することができる。一実施形態では、約１ミリモルのアルコルビン酸は、ミロシナーゼ酵素の有効な活性化剤として使用することができる。溶媒は、反応湿潤カラシ系と混合することができ、これは、酢酸エチル溶媒を利用する場合に、反応により生じる４−ＨＢＩＴＣが親油性酢酸エチル層に移動することを確実にする。一実施形態では約４時間の反応時間後、酢酸エチル層を分離することができる。加圧ケーキ：水：酢酸エチルの比は、安定なエマルションの生成を回避させるのに及び酵素を活性化させるのに十分な水を有するように、約１：０．３：２であることができる。４−ＨＢＩＴＣ及び残留カラシ油を含有する酢酸エチルを、遠心分離し、真空下で直ちに蒸発させ反応系から除去することで、ＷＭＥＯを製造することができる。ここで、一実施形態では、酢酸エチルの乾燥を回避することができる。このとき、ＷＭＥＯは、４−ＨＢＩＴＣの分解を回避するために凍結させたまま維持することができる。しかしながら、冷蔵温度又は室温にて保存されるように、米国特許第７，６５８，９６１号に教示されているようなマルトデキストリン上へのＷＭＥＯのプレート標本化を行うことができる。
【００３５】
本明細書に記載のような抽出方法の実施形態は、ここで、更に詳細に説明される。
【００３６】
ｉ．油含有量の低減
一実施形態では、既に提供されているように、シナルビン前駆体及びミロシナーゼ酵素を含み得るカラシ種子の固定油含有量を低減させることができる。カラシ種子の固定油含有量は、約２６重量％〜約２８重量％である。固定油含有量は、カラシ種子の中に見られるトリグリセリドからなる。いったん低減されると、カラシ種子の固定油含有量は、約２％〜約１０％、又は約４％〜約９％、又は約６％〜約８％を構成し得る。
【００３７】
油含有量の低減は、カラシ種子を冷却加圧又は溶媒抽出して固定油を除去し、続いて、脂質を低減した又は脂質を含まないカラシ種子を破砕して脱脂白ガラシ粉末を生成するといった、機械的圧搾を含むことができる。
【００３８】
一実施形態では、冷却加圧などの機械的圧搾は、固定油含有量を低減させるために使用することができる。冷却加圧は、通常、物体を冷却加圧にかけて当該技術分野において周知の温度及び圧力にすることを伴う。一実施形態では、冷却加圧は、カラシ種子を上記の圧力及び温度にさらす工程と、溶媒抽出を使用せずに種子から精油を抽出する工程と、を含むことができる。この実施形態は、「油抽出」と名付けることができ、溶媒抽出を使用せずに行うことができる。一度加圧すると、できるだけ多くの油を除去することができる。このような実施形態では、温度は、約７０℃以下又は約５０℃以下に維持することができる。このような温度はミロシナーゼを活性にしておくことができる。いったん油が抽出される又は圧搾されれば、油及び、油の抽出後に残された加圧ケーキは、以降に開示されるように処理することができる。一実施形態では、加圧ケーキは、粒径をカラシ粉末に減少させることにより、破砕、ミリングないしは別の方法で処理することができる。
【００３９】
記載のように、カラシ種子は、冷却加圧によるなどして、機械的に圧搾することができる。この圧搾により、加圧されたカラシ種子ケーキを製造することができ、この種子ケーキは精油を含む。一般に、カラシ種子は、約２６％〜約２８％の油含有量と、約６％〜約７％の含水量と、を有する。カラシ種子の冷却加圧又は破砕により、ミロシナーゼに触媒されるグルコシノレートの加水分解反応は、含水量が酵素反応を支援するのに十分ではないので、開始することができない。したがって、カラシ種子は、固定油を圧搾又は放出するための良好な供給源を提供する。油の圧搾は、脱脂粉末を製造するための多くの異なるタイプの機械で行うことができる。
【００４０】
一実施形態では、単軸加圧スクリューは、加圧シリンダー内でカラシ種子を加圧することができる。単軸加圧スクリューは、シリンダーを収容するスクリューの一端に供給ホッパーを備えることができ、種子が加圧されて油が搾出されるもう一方の端部に加圧ヘッドを備えることができ、ホッパーと加圧ヘッドの間には穿孔部分を備えることができる。穿孔部分からは、圧搾油を流れ出させることができる。加圧したカラシ種子は、脱脂加圧ケーキを生じ、これは、加圧ヘッド内のノズルを通して押し出す又は力を加えることができ、機械から排出させる際に連続的な円筒ペレットを形成させることができる。これらの機械の大きな熱容量は、加圧ケーキの温度が約６０℃〜約６５℃よりもはるかに高温に上昇しないようにし、このことは、カラシ種子の加圧にとって有利であり得る。この点で、脱脂加圧ケーキは、約６〜８％の残留脂質を有することができ、シナルビン前駆体及び酵素ミロシナーゼを含有することもできる。一実施形態では、加圧ケーキが加圧工程中に経る温度は、ミロシナーゼ酵素を変性するのに不十分である。脱脂カラシは、そこで、微細粉末にミリングできる円筒ペレットとして加圧機から排出させることができ、これは一実施形態では、方法の次の工程のための原材料にすることができる。
【００４１】
別の実施形態では、ケージタイプの加圧と呼ばれるタイプのスクリュー加圧を使用することができる。この実施形態では、加圧スクリューを収容する加圧シリンダーには、供給ホッパーに近接する点から加圧シリンダーの末端部へと溝を付けることができる。加圧スクリューは、これらの溝に対してカラシ種子を押し付けて、油を圧搾することができ、油は長手方向溝を介していくつかの植物くずと共に加圧シリンダーから排出させることができる。溝空隙及び加圧スクリュー押圧部品は、最も清澄な油と、油含有量ができるだけ少ない脱脂加圧ケーキとを生じるように、調整することができる。長い加圧領域は、多くの摩擦と結果としての熱を生じる。これらのタイプの加圧機の熱容量は低く、結果として加圧ケーキは最高で約８０℃〜約８５℃の温度に加温される傾向を有する。したがって、一部の実施形態では、脱脂加圧ケーキのミロシナーゼ活性は、この温度上昇により不利な作用を及ぼされ得る。加圧ケーキが加圧機から排出されるときの加圧ケーキ温度が約７０℃〜約７５℃である場合、加圧ケーキを直後に冷却することにより十分な酵素活性を維持することができ、この活性により、加圧ケーキが湿潤した際にシナルビンの加水分解が触媒される。脱脂加圧ケーキは、最高１７％の残留脂質を含有し得る。
【００４２】
ケージタイプのスクリュー加圧機の使用における別の変法は、カラシ種子を二区画に分けることである。これらの区画のうちの第一区画は、加圧ケーキ温度が約６５℃〜約７０℃よりも上に上昇しないように加圧することができ、一方、第二区画は、加圧ケーキ温度に関わりなく油除去分を最大化するように加圧することができる。この方法では、二区画が加圧後に再び組み合わされる場合、最終残留油含有量は、１７％よりもはるかに少量であることができ、湿潤時には、組み合わせた加圧ケーキ及び第一区画中のミロシナーゼ酵素は活性であり、両方の区画からのシナルビンを４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートへと加水分解するのを触媒することができる。加水分解反応の触媒に必要とされる酵素活性に依存して、二区画の比率は変更することができる。例えば、カラシ種子は、三区画に分けることができる。これらの区画のうち二区画は、より高温の加圧工程にかけることができ、一方、第三区画はより低温の加圧工程にかけることができ、したがって、この第三区画の酵素活性を保存する。これらの三区画は、再び組み合わせて、１７％よりもはるかに少ない最終残留油含有量と、区画のすべてのシナルビンを４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートへと加水分解するのを触媒するのに十分な酵素活性を生じることができる。
【００４３】
上記方法により油含有量を低減させた後、脱脂カラシ加圧ケーキ又は粉末を供給し、更に加工する。
【００４４】
ｉｉ．溶媒での処理
粉末又は加圧ケーキは、次に残留固定油が抽出されるよう処理し、ミロシナーゼ酵素を活性化することができる。このような処理は、溶媒及びプロモーターを添加することにより、行うことができる。溶媒としては、水溶媒、酢酸エチル、水並びにこれらの組み合わせ及び混合物を挙げることができる。溶媒を、反応層中に粉末又は加圧ケーキと共に添加することで、反応混合物を形成できる。
【００４５】
いったん溶媒及びプロモーターが添加されると、ミロシナーゼ酵素は活性化され、カラシケーキ又は粉末及び溶媒及びプロモーターはスラリーを形成する。ミロシナーゼ酵素は、シナルビン前駆体からのイソチオシアネートを含む精油の生成を触媒することができる。本明細書に記載のように、精油はＷＭＥＯであることができ、イソチオシアネートは４−ＨＢＩＴＣなどの感湿イソチオシアネートであることができる。
【００４６】
生じた４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートと共に部分脱脂カラシ加圧ケーキの残留固定油を抽出するために使用できる溶媒としては、酢酸エチル、ヘキサン、ヘプタン、メチルペンタン、ジクロロメタン及びクロロホルムが挙げられるがこれらに限定されない。一実施形態では、酢酸エチルを使用する。酢酸エチルは水溶性ではなく、したがって、単純な遠心分離工程によりこの反応混合物から容易に除去することができる。更に、酢酸エチルは、９１．５３％の酢酸エチルと８．４７％の水の組成を有する、より低温で沸騰する水との共沸混合物を形成し、この共沸混合物は、純粋な酢酸エチルの沸点が７７．２℃であるのに対し沸点が７０．４℃である。添加した水はまた酢酸エチルと共に形成する共沸混合物によっても除去されるので、この形成により、分離された酢酸エチルは、事前乾燥工程無しで最終溶媒除去工程から除去される。溶媒から水を除去するために使用される乾燥剤は、再使用前に再生する必要があり、それには使用前に乾燥剤を加熱して乾燥条件下で維持することが必要とされる。乾燥剤の再生により、水に加えて残留溶媒が放出されるが、このような蒸気は雰囲気に発散させることができず、したがって、蒸気スクラブ工程及び溶媒回収工程を必要とし、これらは複雑性及びコストを加えることになる。溶媒として酢酸エチルを用いることで加えられる効果とは、酢酸エチルが水と共に形成する共沸混合物が酢酸エチルの沸点を約７℃低下させることであり、したがって、蒸発温度の低下を可能にする。溶媒は、反応槽中で必要量の水と混合することができ、粉末化された部分脱脂カラシ加圧ケーキは、混合しながらこの槽に添加して、良好な湿潤を確実にすることができる。別の実施形態では、粉末化された部分脱脂カラシ加圧ケーキは、まず乾燥活性化剤／プロモーターと混合させて、均質性を確実にし、混合槽中で必要量の水で湿潤させることができる。溶媒は、次に、この混合槽に添加し、まず高速で混合して均質性を確実にし、次に、低速で混合して、生じる反応のためにスラリーを懸濁状態に維持し、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを溶媒に移すことができる。
【００４７】
他の実施形態では、酢酸エチルと水の組み合わせを使用することができる。酢酸エチルと水の具体的な量は、様々であり得る。部分脱脂カラシ加圧ケーキを用いる実施形態では、脱脂カラシ加圧ケーキ含有量の脂質は、使用される溶媒の量に関連することができる。一実施形態では、脱脂カラシ加圧ケーキは、最高で１７％の脂質含有量を有することができる。このような実施形態では、添加される水は、約４０％未満に維持され得、最高酢酸エチル含有量は、カラシスラリーを形成するために使用される部分脱脂カラシ加圧ケーキの重量の約２倍である。このような実施形態は、安定なエマルションの形成を回避することができる。一実施形態では、エマルション形成は、以降に記載の単純遠心分離工程により反応混合物から酢酸エチルを分離できるように、回避され得る。したがって、一実施形態では、適量の水分は、反応が開始するように制御し、しかしながら酢酸エチルと白ガラシ粉末との間の部分は過度に多くはなく、エマルションを形成する。
【００４８】
更に、脱脂白ガラシ：水：酢酸エチルの比は、シナルビンがミロシナーゼ触媒加水分解反応して４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを効率的に生じさせるのに、並びにまた、湿潤した脱脂カラシ加圧ケーキを酢酸エチルと混合した際に上記の安定なエマルションを形成するのを回避するのに、十分な水を提供するように選択される。
【００４９】
したがって、一実施形態では、ＰＤＭＳ：水：酢酸エチルの比は、約１：０．４：１．８である。したがって、一実施形態では、脱脂カラシ加圧ケーキと水と酢酸エチルの比は、１重量部の脱脂カラシ加圧ケーキ：０．４重量部の水：１．８重量部の酢酸エチルであり得る。別の実施形態では、ＰＤＭＳ：水：酢酸エチルの重量比は、約１：０．２５：１．５〜約１：０．５：３であり得る。
【００５０】
プロモーターもまた使用することができる。プロモーターは、ミロシナーゼ酵素により触媒される反応を速度上昇する物質である。一実施形態では、プロモーターはアスコルビン酸であり得る。他の実施形態では、金属塩を使用し得る。プロモーターは、約０．７５ミリモル〜約３ミリモル、又は約１．０ミリモル〜約２．５ミリモル、１．５ミリモル〜約２．０ミリモル、又は１．０ミリモルで添加することができる。使用されるプロモーターの量は、ミロシナーゼ酵素の適切な活性化を可能にする。より少量であるとミロシナーゼ酵素の適切な活性化をもたらすことができず、一方、より多量であると４−ＨＢＩＴＣと反応してアスコルビノゲンと呼ばれる化合物を生じ得、これは４−ＨＢＩＴＣの収率を低下させ得る。
【００５１】
これらのプロモーターは、以下の理由のために使用され得る。ミロシナーゼ又はチオグルコシダーゼグルコヒドロラーゼ（Ｅ．Ｃ．３．２．１．１４７）は、アスコルビン酸分子などのプロモーターのホストとなり得る部位（単数又は複数）を有する酵素である。本明細書に開示されているもののように、例えば、約１ｍＭといった低濃度でのアスコルビン酸の添加は、方法実現性の点から有利に進行させるための反応速度を可能にする。活性剤の不在下、溶媒中の４−ＨＢＩＴＣの最大濃度は、約２１℃の室温で部分脱脂白ガラシと水と溶媒とを含む反応スラリーにおいて約２４時間後に生じる。アスコルビン酸などのプロモーターを添加すると、同様の反応系中の最大濃度は、約３〜４時間以内で到達し、その濃度は次の２０〜２２時間にわたって維持され、遠心分離に十分な幅のウィンドウをもたらし、大規模製造システム中で水不混和性有機溶媒を分離する。
【００５２】
一実施形態では、部分脱脂カラシ種子（ＰＤＭＳ）は、溶媒混合物に直接添加して、スラリーを形成することができる。反応層中で部分脱脂カラシ種子を酢酸エチル−水混合物などの溶媒に直接添加し、続いてプロモーターを添加することにより、この方法は、面倒な事前湿潤工程を回避することで、速度上昇することができる。水で湿潤するとＰＤＭＳは、酢酸エチル−水混合物に添加する（この場合、ＰＤＭＳは容易に湿潤し、容易に分散してスラリーを形成し、これは容易に撹拌される）場合と対照的に、塊を形成する傾向を有する。
【００５３】
スラリーは、特定の反応時間にわたって反応させておくことができる。一実施形態では、反応時間は、約４時間であり得る。別の実施形態では、反応時間は、最長約４時間であり得る。別の実施形態では、反応時間は、約３時間〜約５時間であり得る。別の実施形態では、反応時間は、約２時間〜約６時間であり得る。別の実施形態では、反応時間は、約１時間〜約８時間であり得る。別の実施形態では、反応時間は、少なくとも約１時間であり得る。
【００５４】
更に、一実施形態では、セルラーゼタイプの酵素をＰＤＭＳに添加することで、この反応相中で４−ＨＢＩＴＣの収率を増加させることもできる。
【００５５】
ｉｉｉ．分離
更に、次に分離工程を行うことができる。分離工程を行って、反応混合物から溶媒を分離し、その結果、スラリーを濾過ケーキ、精油及び残留溶媒に分離することができ、ここで、精油及び残留溶媒は精油に富む溶媒であり、これは次に精油と残留溶媒とに分離される。
【００５６】
４−ＨＢＩＴＣを生じさせる上記の加水分解反応が完了した後、スラリーを分解することができる。一実施形態では、スラリーを濾過ケーキ、精油及び残留溶媒に分離することができ、ここで、精油及び残留溶媒は精油に富む溶媒であり、これは次に精油と残留溶媒とに分離される。したがって、酢酸エチルなどの溶媒が使用される場合には、４−ＨＢＩＴＣのすべてを含有する溶媒は、湿潤カラシ濾過ケーキから分離することができ、次に、以降に記載のように更に分離して精油を生じさせることができる。この分離は、当該技術分野において既知であるような任意の分離技術により達成することができる。例えば、このような分離技術としては、遠心分離又は濾過を挙げることができる。一部の実施形態では、濾過、バッチ又は連続遠心分離を行うことができる。
【００５７】
一実施形態では、分離は、上記反応の直後に行うことができる。別の実施形態では、分離は、反応後約１時間以内に行うことができる。別の実施形態では、分離は、反応後約２時間で行うことができる。
【００５８】
一実施形態では、濾過は、密閉型濾過系内で行うことができる。酢酸エチルが揮発性であり、一般に雰囲気中への蒸発を最小化するように含有させるべきであることから、このような密閉型濾過系が使用され得る。密閉型容器内に濾過ケーキを含有する濾過器もまた、酢酸エチルの揮発性のために、使用され得る。一部の実施形態としては、垂直及び水平の葉状濾過器、ヌッチェ濾過器、キャンドルフィルター、及び濾過が密閉又は収容された環境内で達成できる同様のデザインの濾過器が挙げられる。
【００５９】
別の実施形態では、遠心分離を行うことができる。
【００６０】
一実施形態では、分離前の湿潤カラシスラリーは、約３０％〜約３９％の除去可能な固体（懸濁固体）材料を有する場合がある。一実施形態では、分離前の湿潤カラシスラリーは、約３２％〜約３５％の除去可能な固体（懸濁固体）材料を有する場合がある。一実施形態では、分離前の湿潤カラシスラリーは、約３３％〜約３４％の除去可能な固体（懸濁固体）材料を有する場合がある。この濃度の固体では、分離の一実施形態としては、デキャンタ遠心分離器を挙げることができる。デキャンタ遠心分離器は、一端に円筒形部位を有し、もう一方の端部に半径方向に勾配を有する円錐形部位を有し、上記二部位の間に任意のより緩やかな勾配を有する部位を有する、回転式円筒形水平ボウルを備えることができる。スクロールは、ボウルの円錐形部位に組み込むことができ、別個に駆動することができる。湿潤カラシと溶媒の混合物（湿潤カラシスラリー）は、中心に配置された供給チューブを通して別個のスペースに入ることができ、ボウルの円筒形部位を通過する。湿潤カラシスラリーは、遠心力の作用の下で内側ボウル壁に対して旋回することができる。このスクロールは、ボウル外殻とは異なる速度で回転させることができ、分離されたカラシ固体をボウル円錐部に移送することができ、そこで固体を放出口を通してボウルの末端部にて放出することができる。酢酸エチル溶媒流はまた同時に分離することができ、円筒形末端にてデキャンタから排出させることができる。放出された湿潤カラシ固体は、わずかに減圧下で駆動している連続ベルト乾燥機上に直接滴下することができる。乾燥機内の温度は、約７０℃〜約７５℃に維持することができ、その結果、水に続いて酢酸エチルが湿潤カラシから蒸発する。わずかな減圧により、酢酸エチル蒸気及び水蒸気を真空源に向かって移動させるのに十分な吸引力が生じ得る。酢酸エチル蒸気及び水蒸気を含有する出力蒸気は、どちらも、冷却コイル上に当たり、両方の蒸気をそれらの液体形態に凝縮させる。凝縮した液体は、分離槽に送り出すことができ、ここで酢酸エチルと水は分離される。酢酸エチルは、再利用して、カラシ種子の次の区画を抽出することができる。湿潤カラシは、この真空乾燥機内で完全に乾燥及び脱溶媒することができる。
【００６１】
一実施形態では、湿潤カラシケーキは、本明細書に記載のような徐熱及び脱脂したカラシ粉と残留溶媒とに分離することができる。カラシ粉は、上記のように使用することができる。
【００６２】
一実施形態では、残留湿潤カラシケーキを遠心分離した後、酢酸エチルは、蒸発前に無水硫酸ナトリウムなどの乾燥剤上で乾燥させて残留水を除去することができる。しかしながら、別の実施形態では、酢酸エチルは約８％の水との共沸混合物を形成し、約８℃の沸点で液滴を生じるので、湿潤酢酸エチルの直接蒸発は水層を形成せずにＷＭＥＯを生じることが判明している。
【００６３】
この分離技術を用いて、カラシ固体を溶媒流から分離することができる。この溶媒流は、このとき、酢酸エチルなどの溶媒中に４−ＨＢＩＴＣを含むＷＭＥＯの濃縮溶液を含み、そこで、精油及び残留溶媒を蒸発させるのに先立って槽内に収容することができる。
【００６４】
ｉｖ．更なる精製
したがって、一実施形態では、溶媒流から酢酸エチルなどの溶媒を更に精製することが行われて、残留溶媒と、４−ＨＢＩＴＣを含むＷＭＥＯを含む精油と、を生じることができる。一実施形態では、蒸発は、減圧及び低温下で行われて、ＷＭＥＯに対する有害な熱効果を防ぐことができる。複数のタイプの真空蒸発を使用することができる。一実施形態では、蒸発は、蒸発器を介する一回の通過で約９９％以上の酢酸エチルを除去することができ、したがって、ＷＭＥＯに対する熱分解効果が最小化され、それゆえに４−ＨＢＩＴＣが生じ得る。一定範囲の蒸発器をこの目的のために使用することができる。上昇薄膜蒸発器、流下薄膜蒸発器、遠心分離蒸発器は、使用できる蒸発器である。
【００６５】
したがって、一実施形態では、この蒸発は、精油を生じることができる。一実施形態では、約５％〜約３５％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート（４−ＨＢＩＴＣ）を含む白ガラシ精油（ＷＭＥＯ）が提供される。他の実施形態では、約１０％〜約３０％の４−ＨＢＩＴＣを含むＷＭＥＯが製造される。他の実施形態では、約１５％〜約２７％の４−ＨＢＩＴＣを含むＷＭＥＯが製造される。他の実施形態では、約２２％〜約２８％の４−ＨＢＩＴＣを含むＷＭＥＯが製造される。
【００６６】
ｖ．更なる濃縮
一実施形態では、白ガラシ精油中の４−ＨＢＩＴＣの更なる濃縮を行うことができる。一部の実施形態では、より高度な風味品質を必要とする用途のために白ガラシ精油を濃縮しひいては仕上げるための必要が存在し得る。これらの用途を支えるために、１部のＷＭＥＯに対しヘキサン、ヘプタン又はメチルペンタンの比が約１．２〜約１．３部になるよう、まずＷＭＥＯをヘキサン、ヘプタン又はメチルペンタンと混合することにより、ＷＭＥＯを更に精製することができる。このような混合は、ＷＭＥＯ中のトリグリセリド物質の一部を除去することができ、ヘキサンからの、４−ＨＢＩＴＣの大部分を含有する下層の油層の分離を生じさせることができる。この抽出は、一回から二回以上繰り返されて、ＷＭＥＯが更に濃縮されることを確実にすることができる。ヘキサン層はこのときプールし、繰り返し無水メタノールで抽出してヘキサン層中の４−ＨＢＩＴＣを除去することができる。メタノール層及び元々の下層の油層は、次に組み合わせ、減圧下で蒸発させることで、約３０重量％〜約８０重量％の４−ＨＢＩＴＣを有する高度に濃縮されたＷＭＥＯを製造することができる。高度に濃縮されたＷＭＥＯは、約３５重量％〜約７５重量％の４−ＨＢＩＴＣを含有し得る。高度に濃縮されたＷＭＥＯは、約４５重量％〜約７０重量％の４−ＨＢＩＴＣを含有し得る。高度に濃縮されたＷＭＥＯは、約４９重量％〜約６５重量％の４−ＨＢＩＴＣを含有し得る。高度に濃縮されたＷＭＥＯは、約４５重量％〜約５５重量％の４−ＨＢＩＴＣを含有し得る。高度に濃縮されたＷＭＥＯは、約３５重量％〜約８０重量％の４−ＨＢＩＴＣを含有し得る。高度に濃縮されたＷＭＥＯは、約４０重量％〜約８０重量％の４−ＨＢＩＴＣを含有し得る。高度に濃縮されたＷＭＥＯは、約４５重量％〜約８０重量％の４−ＨＢＩＴＣを含有し得る。高度に濃縮されたＷＭＥＯは、約５０重量％〜約８０重量％の４−ＨＢＩＴＣを含有し得る。この高度に精製されたＷＭＥＯは、それゆえに、より高度な風味品質を必要とする食物及び飲料製品への添加に好適であり得る。別の実施形態では、容易な分与のために製造すべく、並びに、より大きな安定性を確保すべく、ＷＭＥＯは、それゆえに、マルトデキストリンなどの水溶性吸湿性物質と好適な比で混合することができる。ＷＭＥＯは今や４−ＨＢＩＴＣが豊富なので、ＷＭＥＯとマルトデキストリンの比は、１：９未満である。一実施形態では、この範囲は、約１：６〜約１：９であり得る。
【００６７】
精油それ自体は、１つ以上の感湿イソチオシアネート化合物、好ましくは４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネート、を含有し、そこで、例えば、米国特許第６，３６１，８１２（Ｂ１）号、同第６，５５８，７２３（Ｂ２）号、同第７，１０５，１９０（Ｂ２）号及び同第７，６５８，９６１号に記載の組成物及び方法で利用され得る。
【００６８】
ｖｉ．更なる方法
本明細書の参照に記載のように、追加の加工をＷＭＥＯ及び／又は４−ＨＢＩＴＣに対して行うことができる。一実施形態では、ＷＭＥＯの冷凍を行うことができる。このような冷凍により、精油を保存することができる。冷凍は、約−２５℃よりも低い温度で行うことができる。冷凍後、ＷＭＥＯは、マルトデキストリン又は任意の他の吸湿性キャリアにプレート標本化し、例えば、米国特許第６，３６１，８１２（Ｂ１）号、同第６，５５８，７２３（Ｂ２）号、同第７，１０５，１９０（Ｂ２）号及び同第７，６５８，９６１号に記載のように使用することができる。
【００６９】
ＩＩＩ．抗菌有効性
白ガラシ精油中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度は、出発部分脱脂白ガラシ加圧ケーキの脂質含有量に依存する。得られる湿ったカラシ粉からのすべての脂質可溶性材料を溶媒が溶解し、白ガラシ精油の組成は、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートと出発部分脱脂白ガラシ加圧ケーキ中の残留脂質可溶性材料との合計和であることから、この特性は保持される。例えば、脱脂を全く行わず、約２６〜２８％の初期脂質含有量を有するカラシ種子全体が出発物質として使用される場合、ＷＭＥＯ中の４−ＨＢＩＴＣの濃度は約５〜６％であり、約１７．５％の脂質含有量を有する部分脱脂白ガラシ粉末が出発物質として使用される場合、ＷＭＥＯ中の４−ＨＢＩＴＣの濃度は約１０．１％であり、脂質含有量が出発部分脱脂白ガラシ中約１４％である場合、ＷＭＥＯ中の４−ＨＢＩＴＣの濃度は約１５．５〜１５．９％であり、出発脱脂白ガラシの脂質含有量が約８．２％である場合、４−ＨＢＩＴＣの濃度は得られるＷＭＥＯ中約２４％であり、最後に、脂質含有量が出発部分脱脂白ガラシ中約６〜７％である場合、ＷＭＥＯ中の４−ＨＢＩＴＣの濃度は約２６％である。理論に束縛されるものではないが、出発部分脱脂白ガラシの脂質含有量は、ＷＭＥＯ中の４−ＨＢＩＴＣの濃度に概ね線形相関している。出発白ガラシ加圧ケーキが十分に脱脂される場合、ＷＭＥＯ中の４−ＨＢＩＴＣの濃度は最高で約９０％に到達し得る。本発明者らは驚くべきことに、ＷＭＥＯの抗菌有効性の範囲は、ＷＭＥＯ中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度に依存することを見出した。例えば、約５〜６％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度を有するＷＭＥＯは、グラム陰性菌に対して有効であることができ、グラム陽性菌の増殖に実質的に全く影響を有さないことが判明した。ＷＭＥＯ中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度が約１５％である場合、グラム陰性菌に対する阻害効果が維持されるのに加えて、グラム陽性菌に対する顕著であるが限定されている阻害効果が観察された。ＷＭＥＯ中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度が約２４％である場合、グラム陰性菌及びグラム陽性菌の両方に対して非常に顕著な阻害効果が観察された。
【００７０】
理論に束縛されるものではないが、本発明者らは、ＷＭＥＯ中の４−ＨＢＩＴＣと一緒に凝固カラシ油が存在することは、４−ＨＢＩＴＣに対して分配効果を行使し、これは水性媒体へのその放出を遅くする又は阻害することができ、このことは細菌に対する作用に必要とされると考えている。グラム陰性菌は、リポ多糖からなる細胞壁を有し、一方、グラム陽性菌は大部分がペプチドグリカン型分子からなる細胞壁を有する。リポ多糖型構造内に脂質がより高度に存在する場合、本発明者らは、４−ＨＢＩＴＣなどの疎水性化合物は、このような構造に密接に関連し、一方、ペプチドグリカン型構造内に脂質が不在であることはこのような関連の喪失を促進すると考える。
【００７１】
したがって、より低濃度の４−ＨＢＩＴＣを有する白ガラシ精油の更なる濃縮及び仕上げは、その活性範囲の拡大のために、並びにまた、より高度な風味品質を必要とする用途のために、行うことができる。これらの用途を支えるために、ＷＭＥＯは、１部のＷＭＥＯと約１．２〜約１．３部のヘキサン又はメチルペンタンの比で、まずＷＭＥＯをヘキサン又はメチルペンタンと混合して、ＷＭＥＯ中のトリグリセリドの一部を除去し、ヘキサンから４−ＨＢＩＴＣの大部分を含有する下層の油層を分離することにより更に精製することができる。この抽出は、一回から二回以上繰り返されて、ＷＭＥＯが更に濃縮されることを確実にすることができる。ヘキサン層はこのときプールし、繰り返し無水メタノールで抽出してヘキサン層中の４−ＨＢＩＴＣを除去することができる。メタノール層及び元々の下層の油層は、次に組み合わされ、減圧下で蒸発させられて、５０％を超える４−ＨＢＩＴＣを有する高度に濃縮されたＷＭＥＯを生じる。この高度に精製されたＷＭＥＯは、より高度な風味品質を必要とする食物及び飲料製品への添加に好適であることができる。容易な分与のために製造すべく、並びに、より大きな安定性を確保すべく、ＷＭＥＯは、それゆえに、マルトデキストリンなどの水溶性吸湿性物質との好適な比で混合することができる。ＷＭＥＯは今や４−ＨＢＩＴＣが豊富なので、ＷＭＥＯとマルトデキストリンの比は、約１：９未満であることができる。
【００７２】
ＩＶ．粉
得られる乾燥した、徐熱及び脱脂したカラシ粉は、約４２％、又は約３５％〜約４５％、又は約３５％〜約４５％、又は約３８％〜約４３％のタンパク質含有量を有し得る。この粉は、約２．５％、又は約１％〜約５％、及び約２％〜約４％の脂質含有量を有し得る。乳化特性を有するカラシ種子粘漿剤は、白ガラシ精油を除去する加工の結果として変容せず、得られる徐熱及び脱脂したカラシ粉は、肉製品用乳化剤として元々意図された目的のために使用することができ、脂質が少ないという追加の利益を有する。依然として完全なシナルビン前駆体を有する熱的に徐熱されたカラシ粉が、食物内の別の供給源から来るグルコヒドロラーゼ酵素と接触し、望ましくない「熱」を生じる恐れがあるのと異なり、本明細書に開示されている徐熱及び脱脂したカラシ粉は、通常、他の食物供給源と接触してもいかなる「熱」も発生しない。更に、徐熱及び脱脂したカラシ粉の高タンパク質含有量は、それ自体をタンパク質に富む製品におけるタンパク質供給源としての他の用途に用いることを可能にする。カラシタンパク質を使用するための先のアプローチは、様々な溶液の使用によりカラシ種子からタンパク質成分を抽出することと関係し、したがって、タンパク質成分から乳化特性を切り離す。本明細書に記載のアプローチは、フードプロセッサが、ミロシナーゼ系の偶発的な活性化により生じる有害な「熱」を発生させる危険性無く、徐熱及び脱脂カラシを全体で又はタンパク質を別個に利用する柔軟性を可能にする。
【００７３】
したがって、本発明の一実施形態は、徐熱及び脱脂したカラシ粉に関する。上記分離工程から生じる湿潤カラシ加圧ケーキを乾燥させた後、脱脂及び徐熱したカラシ粉は、好収率で形成される。この徐熱及び脱脂したカラシ粉は、シナルビンのすべてが４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートに加水分解され、ミロシナーゼ酵素は乾燥工程の結果として大きく変性しているので、シナルビンは全く存在しない。したがって、一実施形態は、徐熱及び脱脂したカラシ粉を含む。この徐熱及び脱脂したカラシ粉は、シナルビンを実質的に含ませないことができ、並びに／あるいは、ミロシナーゼ酵素の実質的にすべてを変性することができる。カラシ粉がその粘漿剤を扱うのに関連する乳化特性は、徐熱及び脱脂したカラシ粉において良好に保存される。得られる徐熱及び脱脂したカラシ粉は、約４２％、又は約３５％〜約４５％、又は約３５％〜約４５％、又は約３８％〜約４３％のタンパク質含有量を有することができる。この粉は、約２．５％、又は約１％〜約５％、及び約２％〜約４％の脂質含有量を有することができる。徐熱及び脱脂したカラシ粉は実質的にシナルビンを欠き、並びに／又は、ミロシナーゼ酵素が変性しているので、湿潤カラシ粉に関する熱感は上昇しない。したがって、カラシ粉は、乳化剤又は高タンパク質成分を必要とする多くの状況下で使用することができる。例えば、この粉は、現在使用されているカラシ粉に置き換わるものとして使用することができる。具体例は、ソーセージなどの肉エマルションに、高タンパク質バータイプ製品に大豆と同様の高タンパク質源として及びキャノーラミールとして、並びに、高タンパク質成分としてペットフードに挙げられる。シスチン及びメチオニン及びリジンなどのイオウアミノ酸が比較的大量に存在することは、植物界において十分な分布が見られず、タンパク質成分の質を高め得る。最後に、この徐熱及び脱脂したカラシ粉は、複数の高い数値の成分がそれから誘導されることを勘案するときわめて経済的であり得る。
【００７４】
ＩＶ．４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの測定及び感湿イソチオシアネート化合物の同定のための試験方法
超臨界流体クロマトグラフィーを使用して、防腐剤組成物中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの量を測定することができる。まず、正確に計量した防腐剤組成物を酢酸エチル又は酢酸エチルとエタノールの混合物などの相溶性溶媒中に溶解するか、あるいは、固体防腐剤組成物を酢酸エチルで繰り返し抽出するか、のいずれかを行う。
【００７５】
これらの溶液を、Ｂｕｓｋｏｖ，Ｓ．ｅｔ  ａｌ．，「Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ  ｆｌｕｉｄ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  ａｓ  ａ  ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ４−ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｙｌｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｅ  ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ，」Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｖｏｌ．４３，ｐｐ  １５７〜１７４（２０００）に記載の方法に以下の修正を加えて使用して、超臨界流体クロマトグラフィーにより分析する。フォトダイオードアレイ検出器を取り付けたＢｅｒｇｅｒ  ＳＦＣ  ３Ｄシステム（Ｂｅｒｇｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．（Ｎｅｗａｒｋ，ＤＥ．））を分析に使用する。内部標準としてのブチルパラベンを含有するエチルアセテート溶液（１０μＬ）をシアノカラム（１５ｃｍ×５ｍｍ内径、５μｍ粒径、Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ（Ｔｏｒｒａｎｃｅ，ＣＡ．）上に注ぐ。オーブン温度は５０℃である。移動相はモディファイアとして４％のＭｅＯＨを添加したＣＯ2であり、２００Ｂａｒの圧力を維持して、２ｍＬ／分でポンプする溶出液を２２６及び２５２ｎｍで検出する。４−ヒドロキシベンジル−イソチオシアネートは、約３．８分後に溶出する。その同定は、以下のやり方で調製される合成４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの純粋サンプルをクロマトグラフィーにかけることにより、確認される。
【００７６】
Ｓｏｌｅｄａｄｅ，Ｍ．，Ｐｅｄｒａｓ，Ｃ．ａｎｄ  Ｓｍｉｔｈ，Ｋ．Ｃ．により表題「Ｓｉｎａｌｅｘｉｎ，ｐｈｙｔｏａｌｅｘｉｎ  ｆｒｏｍ  ｗｈｏｌｅ  ｍｕｓｔａｒｄ  ｅｌｉｃｉｔｅｄ  ｂｙ  ｄｅｓｔｒｕｃｉｎ  Ｂ  ａｎｄ  Ａｌｔｅｒｎａｒｉａ  ｂｒａｓｓｉｃａｎｅ」（Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，４６（５），ｐ．８３３〜８３７，１９９７）に記載の方法を修正し、以下のように使用する。１００ｍＬの丸底フラスコの中でチオホスゲン（１．１ｇ、９．５６ｍｍｏｌ）をクロロホルム（２０ｍＬ）に溶解する。続いて、メタノール（２０ｍＬ）中に溶解させたｐ−ヒドロキシベンジルアミン（４００ｍｇ、３．２５ｍｍｏｌ）及びトリエチルアミン（８２０ｍｇ、８．１ｍｍｏｌ）を、氷浴を用いて０〜４℃に維持している撹拌溶液に滴下して添加する。およそ３０分後、添加を終了し、混合物を更に１０分にわたってそのまま氷浴中に維持しておく。この反応に続いて、移動相としてＦＣＣ展開溶媒を用いてシリカゲル６０254上で薄層クロマトグラフィーを行う。続いて、この溶媒を４５℃にて回転蒸発により真空下で除去し、残留物をジクロロメタン−酢酸エチル（４９＋１；４ｍＬ）の混合物中に溶解する。この化合物を、Ｓｔｉｌｌ，Ｗ．Ｃ．，Ｋａｈｎ，Ｍ．ａｎｄ  Ｍｉｔｒａ  Ａ．Ｊ．「Ｒａｐｉｄ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｍｏｄｅｒａｔｅ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ」（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１４，ｐｐ．２９２３〜２９２５．１９７８）に記載のものに修正を加えたフラッシュカラムクロマトグラフィーにより、更に精製する。このカラムを移動相でフラッシュにかけた後、移動相（４ｍＬ）中に溶解した反応生成物は、カラムの上部に位置する。溶媒の先頭部が約５．０８ｃｍ／分（２インチ／分）で滴下するようなやり方でアルゴン超過気圧を調整することにより、溶出を行う。１０ｍＬのアリコートを採取する。標的化合物は通常は画分６〜１０に溶出する。これらの画分を組み合わせ、真空下での４５℃における回転蒸発により溶媒を除去した後、黄色油を得る（典型的収率：６６％）。４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの構造をＣＤＣｌ3中のＨ1−ＮＭＲ、ＣＤＣｌ3中のＣ13−ＮＭＲ及び電子衝撃モードでＧＣ−ＭＳを操作することにより、確認する。
【００７７】
室温にてイソチオシアネート含有材料をリン酸塩緩衝水溶液（約３．６のｐＨ）に懸濁することにより、感湿イソチオシアネート化合物を同定する。得られる懸濁液を十分に振盪し、ゼロ時点サンプルを分液漏斗の中に引き出し、酢酸エチルで抽出する。この抽出を更に二回の量の酢酸エチルで繰り返す。分離された酢酸エチル層をプールし、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、超臨界流体クロマトグラフィーによるゼロ時点のイソチオシアネート濃度の分析前まで凍結保存する。イソチオシアネート化合物の加水分解に対する感度を判定するために、イソチオシアネート懸濁液を約２４時間にわたって約２０℃〜約２３℃の温度で保存する。この抽出手順を２４時間後に繰り返し、残留イソチオシアネート化合物の濃度を超臨界流体クロマトグラフィーにより測定する。感湿イソチオシアネート化合物は、約２４時間後にイソチオシアネートの濃度がゼロ時点又は開始濃度と比較して少なくとも約２０％低下することにより特徴付けられる。
【実施例】
【００７８】
（実施例１）
白ガラシ精油は、水を添加して白ガラシ種子を磨砕し、次に当該技術分野において説明されている既知の方法に従って超臨界二酸化炭素で精油を抽出することにより、生成する。抽出直後に、遠心分離により及び真空下での乾燥により、残留水分を精油から除去する。得られる白ガラシ精油は、約２５重量％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを含有する。この精油を室温（約２０〜２３℃）にてリン酸塩緩衝水溶液（約３．６のｐＨ）に懸濁し、先行するセクションに記載のようにゼロ時点及び約２４時間後に４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度を測定する。２４時間後の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度の減少率（％）は、約７２％である。したがって、４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートは、感湿イソチオシアネート化合物である。
【００７９】
（実施例２）
Ｒｏｓｅｄｏｗｎｓ  Ｍｉｎｉ  ２００スクリュー加圧ユニットを用いて８００ｋｇの白ガラシ種子をまず冷圧することにより、白ガラシ精油を調製した。得られた加圧ケーキは、約７５〜７８℃にて加圧機から突出し、すぐにハンマーフライスにより室温に冷却した。加圧ケーキの油含有量は、１７％であった。ハンマーフライスされた白ガラシ加圧ケーキからの約３４０ｋｇをリボンブレンダーの中に導入し、均一な混合を確実にするためにブレンドしながら、７８ｇのアスコルビン酸をこれに添加した。約１０２ｋｇの水道水を室温にて少量添加して、加圧ケーキの均一な湿潤を確実にした。約１０〜１５分にわたって混合した後、湿潤させ、ミロシナーゼ酵素で活性化した加圧ケーキを、６２６ｋｇの酢酸エチルを含有する撹拌溶媒槽に移した。湿潤し活性化したカラシ加圧ケーキ及び酢酸エチルスラリーを、密閉した溶媒槽内で室温にて約４時間にわたって撹拌して、湿潤白ガラシ加圧ケーキからの４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの生成及び酢酸エチルへの移動を確実にした。
【００８０】
反応時間の終わりに、酢酸エチル中の湿潤白ガラシ加圧ケーキのスラリーをデキャンタ遠心分離器に圧搾して、湿潤白ガラシ加圧ケーキから酢酸エチルを分離した。酢酸エチル層を静的溶媒槽に採取し、その間、湿潤白ガラシ加圧ケーキをいくらかの残留酢酸エチルと共に真空補助ベルトドライヤーの中に直接移した。真空条件は、湿潤酢酸エチルがカラシ加圧ケーキを残すこと及び外部凝縮器において凝縮されることを可能にした。酢酸エチルの上層を分離し、再使用するために保存した一方、水層は排出した。カラシ加圧ケーキは、連続ベルト上をドライヤーの底部に向かって移動し続け、その底部にて、乾燥した、無溶媒のカラシ加圧ケーキがスクリューコンベヤーを介して排出された。この徐熱及び脱脂したカラシ粉をその総組成及びそのアミノ酸組成に関して分析した。ＷＭＥＯを含有する酢酸エチル層を約７４．７ｋＰａ（５６ｃｍ  Ｈｇ）真空下で保持した上昇薄膜蒸発器の中に圧搾して、白ガラシ精油から酢酸エチルを除去した。蒸発工程により、８．４％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを含有するＷＭＥＯを約６５．５ｋｇ得た。
【００８１】
（実施例３）
まず、ＫＫ８モデル単一スクリュー加圧機（ＫＥＲＮＫＲＡＦＴ，Ｍｏｏｓｂａｕｅｒ  ａｎｄ  Ｒｉｅｇｌｓｐｅｒｇｅｒ  ＧｂＲ．Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用して５ｋｇの白ガラシ種子を冷圧して、６．８％の固定油及び約６０℃の温度を有する白ガラシ加圧ケーキを生じさせることにより、白ガラシ精油を調製した。この加圧ケーキをハンマーフライスにかけて、均一な粉末をもたらし、１５１．５ｇの粉末を秤量皿で量った。上部駆動ミキサーを取り付けた密閉混合槽の中で４５．５ｇの水道水を、混合しながら添加した３０５ｍＬの酢酸エチル及び０．０３６ｇのアルコルビン酸と混合した。アスコルビン酸の添加直後、秤量皿内の部分脱脂カラシ粉末を混合槽に添加し、高速で混合して、均一な分散を確実にした。均一なスラリーが形成されたら速度を緩め、混合を更に４時間にわたって持続した。この時点でこのスラリーを混合槽から取り出し、遠心分離にかけて湿潤部分脱脂カラシ加圧ケーキから酢酸エチルを分離した。この酢酸エチルを遠心分離器のチューブからデカントし、減圧下で蒸発させたところ、２７％の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートを含有する白ガラシ精油約９．５ｇを生じた。
【００８２】
（実施例４）
以下の処方に従ってマルトデキストリンと共に実施例２の白ガラシ精油を粉砕することにより、粉末防腐剤組成物を調製する。
【００８３】
【表１】
2013523124.tif 000002
【００８４】
材料のブレンドをよく混合するか、乳鉢及び乳棒を用いて粉砕する。得られる防腐剤組成物中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度は、約０．８４重量％である。粉末防腐剤組成物中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度は、室温（約２１．１℃）での防腐剤組成物の保存中、安定なままである。
【００８５】
（実施例５）
以下の処方に従ってマルトデキストリンと共に実施例３の白ガラシ精油を粉砕することにより、粉末防腐剤組成物を調製する。
【００８６】
【表２】
2013523124.tif 000003
【００８７】
材料のブレンドをよく混合するか、乳鉢及び乳棒を用いて粉砕する。得られる防腐剤組成物中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度は、約２．６重量％である。粉末防腐剤組成物中の４−ヒドロキシベンジルイソチオシアネートの濃度は、室温（約２１．１℃）での防腐剤組成物の保存中、安定なままである。
【００８８】
（実施例６）
Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（ＡＴＣＣ  ６５３８）、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｅｎｔｅｒｉｔｉｄｉｓ（ＡＴＣＣ  １３０７６）、トリプチカーゼ大豆寒天培養基上で生育させたＬｉｓｔｅｒｉａ  ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ（ＡＴＣＣ  ７６４４）（３５℃にて培養）及び嫌気性条件下で３５℃にて培養したＳｈａｈｉｄｉ  Ｆｅｒｇｕｓｏｎ  ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ（ＳＦＰ）寒天培養基上で生育させたＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ（ＡＴＣＣ  ３６２４）培地の２０〜２４時間齢培地に、ペプトンブロス（０．５重量％、ｐＨ  ７．１）を播種した。開始カウントは、１×１０5〜１×１０7ｃｆｕ  ｍＬ-1であった。実施例４の粉末防腐剤組成物をこの播種培地に導入して出発４−ＨＢＩＴＣ濃度を３５０ｍｇ  Ｌ-1に到達させ、よく振った。サンプルを６．５℃で保存し、Ｌｅｔｈｅｅｎ  ａｓ  ｐｅｒ  ＵＳＰ  ２６（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ（Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ，ＭＤ，ＵＳＡ））での中和の１日後に細菌含有量試験（ＭＣＴ）寒天上にプレート標本化した。細菌カウントにおける平均対数減少は、Ｓ．ａｕｒｅｕｓについては２．２３であり、Ｓ．ｅｎｔｅｒｉｔｉｄｉｓについては１．６１であり、Ｌ．ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓについては０．８０であり、Ｃ．ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓについては２．１７であった。
【００８９】
（実施例７）
Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（ＡＴＣＣ  ６５３８）、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｅｎｔｅｒｉｔｉｄｉｓ（ＡＴＣＣ  １３０７６）、Ｌｉｓｔｅｒｉａ  ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ（ＡＴＣＣ  ７６４４）の２０〜２４時間齢トリプチカーゼ大豆寒天培養基（３５℃にて培養）にペプトンブロス（０．５重量％、ｐＨ  ７．１）を播種した。Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ（ＡＴＣＣ  ３６２４）をＳｈａｈｉｄｉ  Ｆｅｒｇｕｓｏｎ  ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ（ＳＦＰ）寒天培養基上で生育させ、嫌気性条件下で３５℃にて培養した。開始カウントは、１×１０5〜１×１０7ｃｆｕ  ｍＬ-1であった。実施例５の粉末防腐剤組成物をこの播種培地に導入して出発４−ＨＢＩＴＣ濃度を３６０ｍｇ  Ｌ-1に到達させ、よく振った。サンプルを６．５℃で保存し、Ｌｅｔｈｅｅｎ  ａｓ  ｐｅｒ  ＵＳＰ  ２６（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ（Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ，ＭＤ，ＵＳＡ））での中和の１日後に細菌含有量試験（ＭＣＴ）寒天上にプレート標本化した。細菌カウントにおける平均対数減少は、Ｓ．ａｕｒｅｕｓについては３．９５であり、Ｓ．ｅｎｔｅｒｉｔｉｄｉｓについては４．９３であり、Ｌ．ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓについては４．１７であり、Ｃ．ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓについては５．４０であった。
【００９０】
本明細書に開示した寸法及び値は、記述された正確な数値に厳しく限定されるものと理解すべきでない。むしろ、特に言及しないかぎり、そのようなそれぞれの寸法は、記述された値と、その値の周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することを意図する。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。
【００９１】
相互参照されるか又は関連するすべての特許又は特許出願を含む、本願に引用されるすべての文書を、特に除外すること又は限定することを明言しないかぎりにおいて、その全容にわたって本願に援用するものである。いずれの文献の引用も、こうした文献が本願で開示又は特許請求されるすべての発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、また、こうした文献が、単独で、あるいは他のすべての参照文献とのあらゆる組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを参照、教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更に、本文書において、用語の任意の意味又は定義の範囲が、参考として組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。
【００９２】
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【国際調査報告】
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