(57)【要約】【課題】  ６−カフェオイルソホロースを効率的に製造および効率的に精製する方法を提供すること。【解決手段】  紫甘しょ色素をpH２からpH５の酸性条件下で加熱して加水分解することにより、効率的に６−カフェオイルソホロースが得られる。更に、紫甘しょ色素を吸着剤に吸着させ、溶離液を流してクロロゲン酸を溶出させて除去した後、残った色素を全量溶出させて回収する。次いで、溶出回収した色素を、酸性条件下で加熱して加水分解し６−カフェオイルソホロースを生成させる。再度吸着剤に吸着させ、溶離液を流して６−カフェオイルソホロースを高純度に溶出させて回収する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫甘しょ色素を酸性条件下で加熱して加水分解することを特徴とする６−カフェオイルソホロースの製造方法。
【請求項２】
酸性条件が、pH２からpH５の範囲である請求項１に記載の６−カフェオイルソホロースの製造方法。
【請求項３】
下記の工程からなる６−カフェオイルソホロースの精製方法。
（１）紫甘しょ色素を吸着剤に吸着させる工程。
（２）吸着剤からクロロゲン酸を溶出させる工程。
（３）残った色素を吸着剤から溶出回収する工程。
（４）溶出回収した色素を酸性条件下で加熱して加水分解する工程。
（５）加熱した色素を吸着剤に吸着させる工程。
（６）吸着剤から６−カフェオイルソホロースを溶出させる工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫甘しょ色素を原料とし、紫甘しょに由来するアシル化アントシアニンから６−カフェオイルソホロースを製造する方法および精製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫甘しょには、山川紫、種子島紫、アヤムラサキ、ムラサキマサリなどいくつかの品種がある。何れもその塊根にアントシアニン系の色素を含有しており、紫甘しょ色素として加工食品の着色等に利用されている。紫甘しょ色素に含まれるアントシアニン系色素には、YGM-1aからYGM-７まで約20種類が確認されている。アグリコンによりシアニジン系とペオニジン系に分けられ、カフェ酸、ヒドロキシ安息香酸またはフェルラ酸がアシル基として種々結合した分子構造をしている。これらのアントシアニン系色素には、抗酸化作用、抗変異原性、肝機能改善作用、食後血糖値上昇抑制作用などがあることが知られている。
【０００３】
また、本発明者等は先に、紫甘しょを酢酸発酵させた醸造酢中に、アントシアニン由来の６−カフェオイルソホロースを見出し、その食後血糖値上昇抑制作用を確認している。６−カフェオイルソホロースの食後血糖値上昇抑制作用に関しては、６−カフェオイルソホロースを有効成分とする糖尿病予防・改善剤（特開2003-313195）を特許出願している。しかし、６−カフェオイルソホロースは、紫甘しょを約2ヶ月間酢酸発酵させた醸造酢中に見出されるもので、含有量は低く、効率的な製造方法ではなかった。更に、高純度精製方法においても、分取HPLC法で分取するという非効率的な方法であった。
【特許文献１】特開２００３−３１３１９５
【０００４】
６−カフェオイルソホロースはポリフェノールの一種であることから、一般に、吸着剤を用いて溶離液を調整することで効率的に高純度に精製する方法が考えられる。しかし、紫甘しょ色素に多量に含まれるクロロゲン酸の溶出パターンと６−カフェオイルソホロースの溶出パターンがほぼ同じであり、両者を分離して溶出させることは困難であった。従って、精製したものはクロロゲン酸を含んだ純度の低いものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、６−カフェオイルソホロースを効率的に製造および効率的に精製する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、紫甘しょ色素から効率的に６−カフェオイルソホロースを製造する方法について、引き続き検討を重ねた。結果、紫甘しょ色素を酸性条件下で加熱して加水分解することにより、効率的に６−カフェオイルソホロースが得られること、更に、吸着剤による精製工程を2段階に行うことで高純度に６−カフェオイルソホロースを精製できることを見出し、これらの知見に基づき本発明を完成させるに至った。
すなわち本発明は、紫甘しょ色素を、酸性条件下、好ましくはpH２からpH５の酸性下で加熱して加水分解することを特徴とする６−カフェオイルソホロースの製造方法である。更には、紫甘しょ色素を吸着剤に吸着させ、溶離液を流してクロロゲン酸等を溶出させて除去した後、残った色素を全量溶出させて回収する。溶出回収した色素を、酸性条件下で加熱して加水分解し６−カフェオイルソホロースを生成させた後、再度吸着剤に吸着させ、溶離液を流して６−カフェオイルソホロースを高純度に溶出させて回収する６−カフェオイルソホロースの精製方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、６−カフェオイルソホロースを効率的に製造および効率的に精製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明を具体的に説明する。本発明において、紫甘しょ色素とは、紫甘しょの品種は限定されず、紫甘しょ塊根に含まれる色素であり、アントシアニン系色素を含有する。本発明の原料となる紫甘しょ色素の形態は限定されるものではないが、紫甘しょ塊根から水やエタノールなどを用いて抽出したものや、更に吸着剤を用いて精製したものなどを用いることが好ましい。
【０００９】
原料となる紫甘しょ色素は、水で適宜希釈し、酸を加えてpHを調整する。酸を加えてpHを調整した水で希釈することも可能である。加える酸としては、例えばクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、ギ酸、酢酸などの有機酸あるいは塩酸、硫酸、リン酸などの無機酸を挙げることができる。調整するpHの範囲としては、pH２からpH５が好ましく、更にはpH２からpH４がより好ましい。特にpH２．５からpH３で著しい効果が認められ、６−カフェオイルソホロースの生成量が多くなる。pHが低すぎたり高すぎたりすると６−カフェオイルソホロースの生成量は少なくなってしまう。
【００１０】
pHを調整した後、加熱して加水分解を行う。加熱によって、紫甘しょ色素の主成分であるアントシアニン系色素が加水分解され６−カフェオイルソホロースが生成する。加熱の条件は、紫甘しょ色素が加水分解される条件であれば如何なる条件でも良く、加熱温度としては、例えば８０℃から２００℃、好ましくは１００℃から１３０℃が挙げられる。加熱方法としては、例えばガラス容器に充填して密閉し、恒温器内に保管する方法、または、パウチに充填して密閉し、高温高圧加熱する方法などが挙げられる。加熱時間は、紫甘しょ色素の濃度と加熱温度による加水分解の速度に応じて適宜調整する。加熱温度が高いほど迅速に加水分解されるため、短時間の処理で６−カフェオイルソホロースの量は最高値となる。また、加熱温度が高いほど６−カフェオイルソホロースの分解速度も速いため、最高値に達した後は速やかに加熱を停止させる必要がある。例えば、紫甘しょ色素濃度５０mg/１００ml、酢酸を用いてpH２．５に調整したものを１２０℃で加熱した場合は２時間でほぼ最高値となる。同様に８０℃で加熱した場合は５日でほぼ最高値となる。
【００１１】
本発明の精製方法を用いれば、高純度の６−カフェオイルソホロースを効率よく製造することが可能である。第一の工程では、原料となる紫甘しょ色素を吸着剤に吸着させる。本発明において、吸着剤を用いた吸着および溶出の精製操作はカラム法で行い、吸着剤としては合成吸着剤が好ましく用いられる。具体的には、ダイヤイオンHP−２０（三菱化学製）またはアンバーライトＸＡＤ（オルガノ製）が好ましく用いられる。紫甘しょ色素を水で適宜希釈し、吸着剤を充填したカラムに流して紫甘しょ色素の全てを吸着させる。このとき、紫甘しょ色素に含まれるクロロゲン酸も吸着される。
【００１２】
第二の工程では、溶離液を流してクロロゲン酸を溶出させる。溶離液は、アルコールと水の混合液を用いる。アルコールとしてはエタノールが好ましく、体積濃度としては１０％から２０％が好ましく、更には１３％から１７％が好ましい。具体的には、エタノールの体積濃度１５％、水の体積濃度８４％および酢酸の体積濃度１％の混合液が好適に使用される。アルコール濃度を調整して溶離液とすることで、アントシアニン系色素の溶出はわずかで、クロロゲン酸を選択的に溶出させることができる。アルコールの濃度が高いと、クロロゲン酸と同時にアントシアニン系の色素が多量に溶出してしまうし、逆にアルコール濃度が低いとクロロゲン酸を完全に溶出させるのに多量の溶離液が必要となり、効率が悪い。クロロゲン酸が溶出されなくなるまで溶離液を流し、カラムからクロロゲン酸を完全に溶出させることが好ましい。この操作により、精製時に６−カフェオイルソホロースの溶出パターンと重なり不純物となる成分が除去される。
【００１３】
第三の工程では、高濃度のアルコールを流してカラムに残った色素を溶出させて回収する。アルコールの種類や濃度、量は限定されず、カラムから色素を溶出できるものであればいずれでも用いることができる。また、第四の工程以後の操作を阻害しない範囲であれば、酸などの添加物を加えることも可能である。回収した色素は、減圧濃縮などの操作によりアルコールを除去する。回収した色素のアルコール濃度が高いと、第五の工程の吸着剤へ吸着させる作業が円滑に進まないため、アルコールを完全に除去することが好ましい。
【００１４】
第四の工程では、回収した色素を酸性条件下で加熱して加水分解して６−カフェオイルソホロースを生成させる。加水分解の方法は、本発明の６−カフェオイルソホロースの製造方法と同様に行うことが可能である。
【００１５】
第五の工程では、加水分解した色素を吸着剤に吸着させる。吸着させる方法は、本発明の第一の工程と同様に行うことが可能である。すなわち、精製の操作はカラム法で行い、吸着剤としては合成吸着剤が好ましく用いられる。具体的には、ダイヤイオンHP−２０（三菱化学製）またはアンバーライトＸＡＤ（オルガノ製）が好ましく用いられる。加熱した色素を必要により水で適宜希釈し、吸着剤を充填したカラムに流して色素の全てを吸着させる。
【００１６】
第六の工程では、吸着剤から６−カフェオイルソホロースを溶出させる。溶出の方法は、本発明の第二の工程と同様に行うことが可能である。すなわち、アルコールと水の混合液を溶離液に用いる。アルコールとしてはエタノールが好ましく、体積濃度としては１０％から２０％が好ましく、更には１３％から１７％が好ましい。具体的には、エタノールの体積濃度１５％、水の体積濃度８４％および酢酸の体積濃度１％の混合液が好適に使用される。アルコール濃度を調整して溶離液とすることで、アントシアニン系色素の溶出はわずかで、６−カフェオイルソホロースを選択的に溶出させることができる。アルコールの濃度が高いと、６−カフェオイルソホロースと同時にアントシアニン系の色素が多量に溶出してしまうし、逆にアルコール濃度が低いと６−カフェオイルソホロースを完全に溶出させるのに多量の溶離液が必要となり、効率が悪い。第二の工程において、クロロゲン酸等の不純物となる成分を取り除いているため、溶出液には不純物の混入が少なく、高純度の６−カフェオイルソホロース精製液が得られる。
【００１７】
得られた精製液は、減圧濃縮および凍結乾燥等により粉末とすることも可能である。
【実施例１】
【００１８】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。アヤムラサキの塊根１０ｋｇをフードプロセッサーで粉砕し、酢酸体積濃度１％の水３０リットルに１夜浸漬して色素を溶出させた。遠心式脱水機を用いて分離液を得、２００メッシュスクリーンでろ過して色素液を得た。酢酸体積濃度１％の水１０リットルで洗浄した後、９５％エタノールで色素を溶出させて回収し、エバポレーター濃縮、凍結乾燥して紫甘しょ色素粉末約８０ｇを得た。
【００１９】
紫甘しょ色素粉末５０ｍｇを水１００ｍｌに混合し、酢酸、硫酸または塩酸を加えてpHを２．５に調整した。スクリューキャップつき試験管に充填した後、８０℃に温調した恒温器に所定時間保存して紫甘しょ色素の加水分解液を得た。
【００２０】
加水分解液に含まれる６−カフェオイルソホロースのＨＰＬＣ測定は以下の条件に従った。加水分解液を０．４５μｍメンブランフィルターでろ過した後、１％ギ酸で2倍に希釈して試料とした。
ＨＰＬＣ（ポンプ：LC-10AD（島津製作所製）、検出器：SPD-10A UV-VIS Detector（島津製作所製））
カラム：Inertsil  ＯＤＳ−３（４．６  x  ２５０ｍｍ；ＧＬサイエンス）
流速：１．０ ml/min；温度：３０℃；試料量：１０μl
A   ０．４％ギ酸  ；  B   ０．４％ギ酸−５０％アセトニトリル
B  ２０％  →  ４５％ （５０ｍｉｎ）
検出：UV-VIS  ３１０nm
なお、６−カフェオイルソホロースはα−およびβ−アノマー異性体混合物を与えるため2つのピークに分かれるが、大きなピーク面積を与える保持時間の遅い方のピークのみを利用して濃度の指標とした。結果を図１に示した。
【実施例２】
【００２１】
実施例１と同様にして得た紫甘しょ色素粉末１２０ｇを水１０リットルに溶解して色素液とした。内径１００ｍｍの円筒形カラムに合成吸着剤ダイヤイオンHP−２０（三菱化学社製）５リットルを充填し、上部から色素液を流して吸着させた。エタノールの体積濃度１５％、水の体積濃度８４％および酢酸の体積濃度１％の混合液５０リットルを、毎時１０リットルの流速で流し、クロロゲン酸のほぼ全量とアントシアニン色素の一部を溶出させて取り除いた。９５％エタノールを流して吸着剤に残った色素の全量を溶出させて回収し、エバポレーターを用いてエタノールを除去すると共に水を加えて全体量を１０リットルとした。更に酢酸１００ｍｌを混合し、１リットルごとにレトルトパウチに充填した。このとき、ｐＨは２．７であった。高温高圧殺菌器（日阪製作所RCS-40RTGN）に装填し、１２０℃で２時間加熱して紫甘しょ色素の加水分解物を得た。紫甘しょ色素の加水分解物を、合成吸着剤ダイヤイオンHP−２０（三菱化学社製）５リットルを充填した内径１００ｍｍの円筒形カラムに流して吸着させ、エタノールの体積濃度１５％、水の体積濃度８４％および酢酸の体積濃度１％の混合液４０リットルを、毎時１０リットルの流速で流して６−カフェオイルソホロースを溶出させた。溶出液は１リットルごとに分け、実施例1で示した方法により６−カフェオイルソホロースを測定し、含量の高い４リットルから３０リットルまでの溶出液を回収した。これをエバポレーターで濃縮し、凍結乾燥して６−カフェオイルソホロース精製粉末約１５ｇを得た。得られた精製粉末のＨＰＬＣクロマトグラムを図２に示した。測定方法は、実施例１と同様に行った。分取ＨＰＬＣ法によって得た精製粉末に比べ、純度は約８０％であった。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】酢酸、塩酸、硫酸でｐＨ２．５に調整した紫甘しょ色素を、８０℃で加水分解したときの６−カフェオイルソホロース量の変化を示した図である。
【図２】本発明の精製方法で製造した６−カフェオイルソホロースのＨＰＬＣクロマトグラムである。
【図１】
2005263661.tif 000002
【図２】
2005263661.tif 000003