(57)【要約】本発明は固体状態で存する水溶性高分子物質を脱水剤として使用する植物組織の分子圧迫脱水乾燥方法に関するものである。本発明の分子圧迫脱水乾燥方法はＰＥＧ，アラビアゴム、アラビノガラクタン、卵白、乳蛋白または大豆蛋白のような水溶性高分子物質を固体状態で植物組織に混合し、植物組織に対してサイトリシス現象を起こすことによって脱水させることを特徴とする。本発明の分子圧迫脱水乾燥方法は既存の脱水乾燥方法に比べ非常に少ない量の高分子物質を使用しても最終脱水量及び脱水速度において遥かに大きい脱水乾燥効果を得、品質が並外れて優れた脱水乾燥組織と脱水滲出物を一緒に得ることができ、エネルギー費用が節減されるため環境に優しいものである。本発明の脱水乾燥方法を利用して得た植物組織は貯蔵性と復元後の香味と組織の質感において、脱水滲出物は抽出された有用成分の濃度及び香味と保存性の側面においてすべて優れているため、植物の特性に応じて食飲料、飼料、化粧品、医薬品、香料、農薬及び色素等の多様な方面に有用に使用され得る。
2004521659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物組織に対しサイトリシス現象を生じさせ得る水溶性高分子物質を固体状態で植物組織と混合することを特徴とする植物組織の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項２】
固体状態が、結晶または粉末である、請求項１記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項３】
固体状態において、水溶性高分子物質が、飽和水溶液に必要な量以上で水と混合しているため、一部が結晶や粉末の固体状態で分散している、請求項１記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項４】
水溶性高分子物質が、ポリエチレングリコール、アラビアゴム、アラビノガラクタン、卵白、乳蛋白および大豆蛋白から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれか１項記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項５】
ポリエチレングリコールが、分子量３，４００以上である、請求項４記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項６】
水溶性高分子物質が、アラビアゴム、アラビノガラクタンおよび卵白から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれか１項記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項７】
水溶性高分子物質が、乳蛋白および大豆蛋白から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれか１項記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項８】
低分子脱水補助剤を水溶性高分子物質と混合して使用する、請求項１〜３のいずれか１項記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項９】
低分子脱水補助剤が、塩類、糖類および糖アルコールから選ばれる少なくとも１種である、請求項８記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項１０】
ｐＨ調節剤を水溶性高分子物質と混合して使用する、請求項１〜３項のいずれか１項記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項１１】
ｐＨ調節剤が、酸、アルカリおよびこれらの塩類から選ばれる少なくとも１種である、請求項１０記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項１２】
脱水乾燥が４５−６５℃の温度範囲で行われる、請求項１〜３のいずれか１項記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項１３】
脱水乾燥させる植物組織が、薄く、または高分子物質の移動を容易にする方向に切断されている、請求項１〜３のいずれか１項記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項１４】
水溶性高分子物質を植物組織と混合して脱水し、遠心分離によって脱水された組織と脱水滲出物を分離し；脱水された組織がそのまま使用される；かまたは、脱水された組織がすりつぶされてペースト状にして使用される、請求項１〜３のいずれか１項記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項１５】
水、低粘度の上記高分子の高濃度脱水溶液、高濃度糖溶液および塩溶液から選ばれる少なくとも１種が、遠心分離後の洗浄に用いられる、請求項１４記載の分子圧迫脱水乾燥方法。
【請求項１６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の分子圧迫脱水乾燥方法を使用して得られる、脱水乾燥された組織およびその加工品。
【請求項１７】
分子圧迫脱水乾燥方法を使用して得た請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱水滲出物及びその加工品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は植物組織の分子圧迫脱水乾燥（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｐｒｅｓｓ ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ）方法に関するものである。
【０００２】
先行技術
植物組織を脱水乾燥（ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ）する方法は食物、飲料、飼料、化粧品の製造及び医薬品分野において非常に有効に使用される技術である。
【０００３】
植物組織を脱水し乾燥する伝統的な方法は滲透圧脱水（ｏｓｍｏｔｉｃ ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ）法、熱風乾燥法及び凍結乾燥法等がある。滲透圧脱水法は半透膜である細胞膜を間に置いて低張液である細胞質から高張液である脱水溶液に水が移動する滲透現象を利用した方法である。この方法は脱水剤を高濃度で溶解した水溶液に植物組織を浸漬することによって細胞膜内外の濃度勾配によって脱水が起こるようにし、脱水剤として食塩等の塩類を利用する塩蔵法または砂糖などの糖類を利用する糖蔵法（ｓｕｇａｒｉｎｇ）等がある。
【０００４】
この方法は初期脱水速度が速いという長所がある。しかし、細胞膜が急激に縮小崩壊して大部分の流出水が細胞壁内にそのまま存し、また脱水剤が細胞壁内に拡散して細胞内外の脱水剤濃度の差がなくなるとすぐに脱水が停止するため、最終脱水量が少ないという短所がある。また脱水過程中、細胞壁を通じて移動した多量の脱水剤が細胞内に残留するため、脱水剤の溶質によって水分活性が低下して脱水後の乾燥速度が遅く、脱水された組織の味にも影響を及ぼし、脱水剤が脱水乾燥中、細胞壁の変性を引き起こして乾燥後の復元性を悪くする。また脱水過程中に細胞膜破壊で多量の細胞液成分が細胞の外に流出するため、脱水組織の有用成分が減少して品質を低下させることになる。したがって、この方法は塩蔵、糖蔵のように脱水剤を脱水組織の保存剤として一緒に利用する場合や、乾燥時間を減らす場合、または乾燥組織の品質を向上させるための乾燥の前段階として部分的に利用されている。
【０００５】
熱風乾燥法は加熱された乾燥空気によって植物組織を脱水乾燥させる伝統的な方法であって、費用が安いという長所があるが、熱によって脱色したり香味が失われる等脱水乾燥された組織の品質が劣悪になり高級食品を加工する際に使用することは難しい。
【０００６】
凍結乾燥法は急速に植物組織を凍結させて高真空下で昇華乾燥する方法であって、他の方法に比べて食品成分の変化が少なく食品の品質がよく保存される。しかし、凍結により細胞組織が破壊されるため組織の質感が大きく損なわれ、かつ加工費が高いため一部の高級食品を加工する際にのみ使用されている。
【０００７】
従って、低費用・高収率で植物組織を脱水し乾燥させることができ、脱水乾燥組織を原形に近く復元させて本来の品質と価値を維持させることができるようにし、脱水乾燥物と抽出物の利用性を高めることができる植物組織の脱水乾燥方法に対する開発が求められていた。
【０００８】
植物組織の脱水に応用することのできる別の原理としてサイトリシス（ｃｙｔｏｒｒｈｙｓｉｓ）現象が考えられ得る。サイトリシスは細胞壁崩壊とも言われる生物学的現象であって、植物細胞が細胞壁の細孔よりも大きい水溶性高分子物質の高濃度溶液中に置かれた場合、高分子物質は細胞壁内には滲透することができず、細胞外部から拡散圧力が加えられ、細胞が収縮してひずみながら脱水が起こる現象である。
【０００９】
サイトリシスを脱水乾燥法に応用すると、細胞外部の溶質を利用して脱水させるという点においては既存の滲透圧脱水と似ているが、滲透圧脱水は溶質が細胞壁の細孔を通じて移動することができるのに対して、サイトリシスにおいて使用する高分子物質は細胞壁の細孔よりも大きいため細胞外組織にのみ留まるという差がある。したがって、滲透圧脱水においては細胞内外の溶質濃度が同一になり濃度勾配が無くなると脱水が停止するが、サイトリシスを利用した脱水では細胞内外の濃度勾配が持続的に維持されるため、滲透圧脱水よりも多量の水分を脱水させることになる。
【００１０】
サイトリシス現象を利用した脱水法として、多様な分子量のポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ、以下ＰＥＧ）溶液をジャガイモ組織の脱水に使用した研究結果が報告されている（崔ドンウォン、ジャガイモ組織の脱水及び含浸に関する研究、１９９８）。前記研究結果によると、分子量６００以上のＰＥＧ溶液を使用した時からサイトリシスによる脱水が起こり始め、ＰＥＧ４０００溶液を利用した時に典型的なサイトリシス現象を示し、食塩よりも優れた脱水率を示したため、サイトリシス現象が従来使用されてきた滲透圧原理よりも脱水乾燥法にさらに有用に使用され得ることを示唆している。
【００１１】
しかし、前記研究では脱水過程中の物質収支において植物固形分が外部に流出しないことを前提にしているが、実際サイトリシス脱水時には相当量の植物固形分が脱水液中に流出することが明らかになった。したがって、前記研究で提示された物質収支から測定したサイトリシス現象と脱水率は正確であると言えず、ただＰＥＧの分子量が大きいほどサイトリシス現象が著しく、また水溶液のＰＥＧ濃度が高いほど脱水率が大きいという傾向のみが判明したことになる。
【００１２】
ところが、高分子物質の高濃度水溶液は分子量が大きくなるほど溶解度が低く製造するのが難しいだけでなく、脱水過程中、組織の外に抜け出る水によって脱水液が希釈されるため、脱水前の植物材料の５−１０倍程度にもなる多量の高分子物質を使用しないと効果的な脱水を期待することが難しい。前記研究では実験に実際に使用されたＰＥＧ溶液の濃度のみが提示されただけであって、このような問題点に伴なうＰＥＧの具体的な使用比率等は開示されていない。
【００１３】
また、脱水中に多量の水溶性成分が流出するため、脱水滲出物の保存性を高め、活用することは脱水乾燥組織の保存及び活用に劣らず非常に重要である。しかし、前記研究において使用された方法では抽出された有用成分の濃度が非常に低く、脱水溶液が次第に希釈されるのに伴なって脱水過程中の水分活性が高くなって微生物による腐敗が起こりやすくなる。したがって、脱水滲出物が腐敗し、保存性が低くなって、品質が低下するため抽出液を容易に活用することができないという問題点がある。したがって、 サイトリシス現象を植物組織の脱水乾燥に応用して実用化するには未だ多くの研究課題が残されている。
【００１４】
本発明においてはサイトリシス原理によって植物組織を脱水乾燥させることができる効果的な方法を提供する。
【００１５】
発明の要約
本発明は固体（ｓｏｌｉｄ）状態の水溶性高分子物質を脱水剤として利用した植物組織の分子圧迫脱水乾燥方法に関するものである。
【００１６】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法において固体状態というのは結晶または粉末を意味する。本発明の分子圧迫脱水方法において固体状態というのは高分子物質が飽和状態以上に水と混合されており、一部は結晶や粉末の固体状態で分散している懸濁液を意味する。
【００１７】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法は固体状態の脱水剤を使用することによって既存に使用される水溶液に比べて１／５−１／１０程度の高分子物質のみでも遥かに優れた脱水効果を得ることができる。結晶または粉末が一般的に懸濁液に比べてより高い脱水効率を示すが、結晶または粉末では初期脱水がうまくいかなかったりするが、表面積が大きい組織には懸濁液を使用することによって組織の表面をまんべんなく覆うことができ、特に葉等の組織には懸濁液の濃度を調節することによって脱水効果を増進させることができる。
【００１８】
固体状態の高分子物質を使用すると、最初に高分子物質は植物組織表面の水分によって溶解して脱水を起こす。脱水が進行すると組織の外に抜け出た水によって高分子物質が溶解され続けるため、脱水過程の間中、植物組織は飽和された溶液内に置かれることとなり、脱水が効果的に持続され得、品質の変化を防止することができる。
【００１９】
固体状態の高分子物質を使用すると、細胞組織の損傷なく脱水されるため、脱水される組織では細胞内の高分子成分が流出せず、酵素による褐変を防ぐことができる。また脱水中や乾燥中にも高分子脱水剤が組織表面を覆っているため、植物成分が空気に直接触れるのを防止して酸化による褐変現象を減らすことができる。
【００２０】
固体状態の高分子物質を使用すると、脱水滲出物では滲出した植物成分が希釈されず、植物体内の濃度をほとんどそのまま維持しながら、酵素や酸化による変化をほとんど受けず生の組織の香味をそのまま保ったまま滲出する。また高分子脱水剤の濃度がほぼ飽和状態に維持されて水分活性度が低くなるため、微生物の繁殖による脱水滲出物の腐敗が防止され、保存料の添加または殺菌処理等別途の工程がなくても変質しない脱水滲出物を新鮮な状態で長期保存することができる。
【００２１】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法に使用される水溶性高分子物質は、植物細胞の細胞壁細孔よりも大きい分子の大きさを有し、水に対する溶解度が大きいため高濃度水溶液を作ることができ、水溶液になったとき粘度が低く分子の拡散が容易に起こり得るものが望ましい。
【００２２】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法で使用することができる水溶性高分子物質はＰＥＧ、アラビアゴム（ｇｕｍ ａｒａｂｉｃ）、アラビノガラクタン（ａｒａｂｉｎｏｇａｌａｃｔａｎ）、卵白、乳蛋白または大豆蛋白等である。
【００２３】
合成高分子物質であるＰＥＧは水に溶解度が大きく、水溶液の粘度が低いためサイトリシスを引き起こすのに適した物質であり、望ましくは分子量３４００以上のＰＥＧを使用する。ＰＥＧ水溶液使用時に分子量１５００以上のＰＥＧ水溶液を使用する時からサイトリシス現象が起こり始めるが、分子量２０００のＰＥＧまでは細胞の部分的収縮のみが起こり、分子量３４００以上のＰＥＧ水溶液から著しく細胞が収縮して脱水現象が起こる。
【００２４】
アラビアゴムとアラビノガラクタン、卵白は水によく溶解し、粘度が低く、サイトリシスによる脱水現象をうまく生じさせる。乳蛋白及び大豆蛋白は水に対する溶解度が低く水溶液の粘度が大きい方であるが、サイトリシスによる脱水を起こすことができ、滲透圧脱水よりも大きい脱水効果を示す。
【００２５】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法において必要な高分子物質の量は水溶液状態で使用する際に必要な量よりも１／５−１／１０倍の量、すなわち、植物材料と同量程度またはそれ以下の量のみを必要とし、この範囲内で植物組織ごとに固有に含有している水分含量に応じて量を調節して使用することができる。
【００２６】
本発明の分子圧迫脱水方法は植物組織に対してサイトリシス現象を引き起こし得る水溶性高分子物質を固体状態で植物組織に混合して脱水した後に、ろ過または遠心分離によって分離されて、脱水された組織と脱水滲出物が得られることを特徴とする。
【００２７】
本発明の分子圧迫脱水方法においては脱水補助剤またはｐＨ調節剤を添加したり、植物材料の切断方法を変えたり、脱水温度を調節したり、または脱水後に洗浄を行なうことによって、脱水効率を増大させることができる。
【００２８】
本発明の分子圧迫脱水方法においては高分子物質に低分子脱水補助剤を混合して使用することによって、植物組織の膨圧（ｔｕｒｇｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）をなくし、水分流出を促進して初期脱水速度を増加させることができる。本発明の分子圧迫脱水方法においては低分子脱水補助剤として既存の滲透圧脱水乾燥方法において使用されてきた塩類、糖類または糖アルコール類を使用することができる。
【００２９】
また、本発明の分子圧迫脱水方法においては高分子物質にｐＨ調節剤を混合して使用することによって、脱水中に起こり得るｐＨの変化、または脱水剤添加に伴なうｐＨ変化により発生し得る変色等の品質変化を減らすことができる。本発明の分子圧迫脱水方法においてはｐＨ調節剤として塩酸、硫酸、苛性ソーダ等の無機酸およびアルカリ、および酢酸、クエン酸、りんご酸、酒石酸等の有機酸及びこれらの塩類を使用することができる。
【００３０】
本発明の分子圧迫脱水方法において脱水温度を４５−６５℃に調整すれば、脱水速度と脱水量を増加させることができる。
【００３１】
本発明の分子圧迫脱水方法においては脱水する植物材料を薄く切断し、高分子物質と接触し得るむ表面積を最大限に大きくしたり、高分子物質の移動が容易な方向に切断することによって、脱水速度、脱水率及び復元速度を高めることができる。
【００３２】
本発明の分子圧迫脱水方法においては脱水された組織をろ過したり遠心分離して、脱水された組織と脱水抽出液を分離する。また、本発明の分子圧迫脱水方法においては脱水された組織をそのまま、またはひいてぺースト（ｐａｓｔｅ）状にして使用することもできる。
【００３３】
本発明の分子圧迫脱水方法においては脱水された組織をろ過または遠心分離した後、脱水組織を水、粘度を下げた高濃度脱水溶液、粘度が低い高濃度糖溶液、または塩溶液で迅速に洗浄することによって、脱水組織表面に残留する脱水剤が相当量除去される。脱水乾燥させた組織を再度水等で洗浄することは本来の目的に反することのように見えるが、洗浄時に組織に水分が滲透する滲透速度が遅く、一部滲透した水分も組織表面にのみ残留するため容易に乾燥する。
【００３４】
従って、本発明の分子圧迫脱水方法において、洗浄過程は組織の乾燥には大きな影響を与えないが、組織表面に残留した脱水剤を相当量除去することによって、乾燥過程中の組織どうしが付着するのを防ぎ、一部組織において乾燥中、表面に脱水剤皮膜が形成されるのを防いでむしろ速く乾燥するようにさせる。また、洗浄過程を通じて乾燥された組織表面に生成する脱水剤の結晶が除去されるため外観の見栄えを良くし、乾燥組織内の脱水剤残留量を減少させて品質を向上させることができる。
【００３５】
本発明の脱水方法により得た組織は植物組織の乾燥に使用されて来た既存の乾燥機を使用せず、単純に温風または熱風を当てたり、室温で放置するだけでも容易に乾燥する。大規模な工程では遠心分離、洗浄、脱水及び乾燥を連続的に行うことができる機械を使用することによって乾燥速度を速めることができ、別途の工程無しに室温で放置する場合でも乾燥速度はこれに比べて遅いが容易に乾燥させることができる。大部分の水分が細胞組織の損傷無く細胞の外に脱水されて組織中には少量の水分のみ残っており、細胞による水分移動の抵抗が小さいため、残余水分が簡単に蒸発する。また組織に残留した高分子物質が空気中に組織が直接露出するのを防いでくれるため、褐変現象を防止するだけでなく、微生物による変質も起こらない。
【００３６】
従って、本発明の分子圧迫脱水方法は最少量の高分子物質を使用しながら最大の脱水効果を得ることができ、脱水組織だけでなく脱水液等の脱水滲出物の品質と保存性を高めることができる。
【００３７】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を利用した際に植物組織の固形分移動、すなわち、サイトリシス現象による脱水での物質収支（ｍａｔｅｒｉａｌ ｂａｌａｎｃｅ）は図１に示されている。図１で物質収支を測定した方法は次の通りである。
【００３８】
固形分を測定したきゅうりをＰＥＧ４０００粉末と１：１で混合して１８時間脱水した後、脱水機で遠心分離して脱水組織と脱水滲出物を分離する。脱水組織を水で完全に復元させて組織中に滲透したＰＥＧを溶出させることによって、純粋なきゅうり組織と滲透したＰＥＧを分離して固形分の移動を把握する。脱水滲出物は脱水液をろ過して得る少量の不溶物の量を測定することによってそれぞれ固形分の移動を把握する。
【００３９】
図１において、きゅうりの水溶性固形分が脱水過程のみにおいて充分に流出し、脱水組織の復元過程においてはそれ以上流出しないと仮定すると、本来組織中の総固形分（ＳＴ）と復元後の組織中の固形分（ＳＩ）の差は脱水時に流出した固形分（ＳＯ）であって、復元時に溶出した固形分は組織中に滲透したＰＥＧ固形分（ＰＩ）である。従って、脱水液中の固形分は本来ＰＥＧ総固形分（ＰＴ）から組織中の滲透固形分（ＰＩ）を引いたＰＥＧ固形分（ＰＯ）ときゅうりの流出固形分（ＳＯ）の合計で計算される。
【００４０】
きゅうりの総固形分（ＳＴ）＝ＳＩ＋ＳＯ
ＰＥＧの総固形分（ＰＴ）＝ＰＩ＋ＰＯ（ＰＯ＝ＰＴ−ＰＩ）
脱水組織中の固形分＝ＳＩ＋ＰＩ
脱水液中の固形分＝ＰＯ＋ＳＯ（＝ＰＴ−ＰＩ＋ＳＯ）
【００４１】
脱水液中、不溶性流出きゅうりの量は０．０１％以下の無視する程度に少ない量であり、復元時に流出するきゅうりの固形分もまた溶出する色と匂いで見る時、総固形分量に比べて無視する程度の量であると判断されるため、計算から除外する。
【００４２】
このような方法で計算した結果、図１に示すように、きゅうり１００分の総固形分４．５分中２．８１分（６２．４％）は脱水液に流出し、組織中には１．６９分（３７．６％）のみが残っており、脱水組織固形分４．１４分中２．４５分（５９．２％）はＰＥＧ固形分が滲透したものであることが分かる。すなわち、サイトリシスによる脱水時には、ＰＥＧは細胞内に滲透しないが細胞周囲の組織空間に多量滲透し、細胞内水溶性固形分も脱水液に多量流出する。
【００４３】
従って植物組織の脱水時には、脱水組織のみならず脱水液等脱水滲出物の保存性及び利用性を高めてはじめて植物組織の有用な成分を損なうことなく最大限利用することができる。このような点において、本発明の分子圧迫脱水方法は固体状態の脱水剤を使用することによって脱水組織と脱水滲出物のすべての保存性と貯蔵性を強化させることができるため、非常に効果的である。
【００４４】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法は細胞組織を損傷させることなく脱水するため、細胞壁成分の変性が起こらず、水に復元時再度生組織に近い状態に復元される。復元時には組織の細胞間空間に滲透していた高分子脱水剤が再度組織の外に流出するため、復元された組織に残留していた脱水剤がほとんど無くなり脱水された食品の復元品質を高める。
【００４５】
また、本発明の分子圧迫脱水乾燥方法で得た乾燥組織及び脱水滲出物は既存の方法で得たものよりも色、香り及び組織の質感等の品質が遥かに優れており、その応用分野もまた多様である。本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を通じて得る脱水乾燥物及び脱水滲出物は次のとおり活用され得、以下列挙される使用例は具体的に説明するためのものであって、これに限定されるものではない。
【００４６】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を通じて得た乾燥組織は下記のように用いることができる。
【００４７】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を通じて得た乾燥組織はその植物の固形分が適切に保存されているため、復元後の組織から流出する有用成分を用いて、アロエ、きゅうり及びジャガイモ等を利用した美容パックを製造することができる。また復元後に植物成分を浸出させることによって高麗人参、生姜、蔓人参等の浸出茶を製造することができ、組織を糖などの濃厚溶液中で復元させて再水和された組織に必要な成分を浸透させて砂糖漬けの食品及び糖蜜菓（果物などを蜂蜜や砂糖水で煮詰めた食品）を製造することができる。
【００４８】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を通じて得た乾燥組織は脱水中に特定成分が組織外部に流出して組織から減少するのを利用することによって、刺激性を減らしたタバコ、酸味を減らしたみかん、糖分を減らし糖アルコールで置換させたダイエット食品等を製造することができる。
【００４９】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を通じて得た乾燥組織は食品の生組織の質感をそのまま感じることができるように復元させるため、即席食品に使用されるスープの具やスープの素の粉末、乾燥生ダレ等を製造することができ、加工調理した食品も脱水乾燥させた後復元することができるようにすることによって即席白飯、即席おかゆ等を製造することができる。
【００５０】
一方、本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を通じて得た脱水滲出物は次のように使用され得る。
【００５１】
天然の香りがそのまま保存された脱水滲出物は新鮮人参（掘り出したままの高麗人参）を利用した茶、香辛料や野菜を利用した調味料及び果実を利用した香料等の製造に使用され得る。
【００５２】
美容効果を有するアロエ、きゅうり及びジャガイモの脱水滲出物は皮膚美容及び医薬品用原料物質として使用可能であり、唐辛子の脱水滲出物もまた関節炎治療軟膏剤の主成分として使用され得る。
【００５３】
各種生薬剤の場合、既存の抽出法と異なり生組織を成分の変化無く脱水抽出することによって、新しい薬効と効能のある成分を探索することができる。
【００５４】
抗菌・殺虫効果のある植物の場合、にんにくの脱水抽出液は抗菌剤と虫除け剤として使用可能であり、タバコ・菊の脱水滲出物は殺虫剤として活用することができるため天然農薬として使用され得る。
【００５５】
天然色素を抽出するのに使用される植物の場合、従来の溶媒抽出方法よりもより簡単な方法で保存性の良い色素を経済的に抽出することができる。
【００５６】
以下に本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明を限定するものではない。
【００５７】
【実施例】
実施例１
アラビアゴムを利用した本発明の分子圧迫脱水方法
アラビアゴムを利用した本発明の分子圧迫脱水方法を通して植物組織を脱水させることができるかどうか確認するために、アラビアゴムを使用してきゅうり組織を脱水させ、その脱水効率を測定した。
【００５８】
きゅうり組織の７５％量のアラビアゴムを１．５ｍｍの厚さに切断したきゅうり組織に混合してそれぞれ３０分、１時間、２時間、４時間及び６時間放置して脱水させた。脱水後迅速に水で２回洗浄した後、５分間脱水機で遠心分離して脱水残留量を測定し、その結果を図２に示した。
【００５９】
図２に示すように、アラビアゴムときゅうり組織を混合した後３０分から２時間まで急激に脱水が進行し、６時間まで持続的に脱水現象が維持された。従って本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を通じて効率的に脱水が起こり得、この際アラビアゴムが優れた分子圧迫脱水剤として使用され得ることが分かる。
【００６０】
実施例２
固体状態の高分子物質を使用する本発明の分子圧迫脱水方法と高分子水溶液を利用した脱水方法の効果の比較
固体状態の高分子物質を使用する本発明の分子圧迫脱水方法の効果を確認するために、水溶液を利用した既存の脱水方法と脱水量を比較した。
【００６１】
脱水剤としてＰＥＧ４０００を選択し、結晶、粉末、懸濁液及び飽和水溶液の状態をそれぞれ準備した。ＰＥＧ４０００結晶は市販品を選んできゅうりの量の１倍量を使用し、ＰＥＧ粉末は結晶を分砕機で微分砕して同量を使用した。ＰＥＧ４０００懸濁液はきゅうりの量の１倍量のＰＥＧを使用した飽和溶液に１倍量のＰＥＧ結晶を追加して使用した。ＰＥＧ４０００飽和水溶液（５５重量％）はきゅうりの量の１倍量のＰＥＧを使用した飽和水溶液と５倍量のＰＥＧを使用した飽和水溶液を使用した。
【００６２】
きゅうりを各形態のＰＥＧに浸漬または混合した後、８時間、一定間隔で脱水残留量を測定した。残留量測定時水で洗浄せずにそのまま５分間遠心脱水して測定し、その結果を図３に表した。
【００６３】
図３に示すように、懸濁液、固体状態の結晶及び粉末を使用した時、脱水残留量すなわち、脱水後遠心分離して残った組織の重量は飽和水溶液を使用した場合よりも遥かに減少した。
【００６４】
ＰＥＧ使用量において、懸濁液、固体状態の結晶及び粉末を使用した時は飽和溶液使用時の１／５程度のＰＥＧのみを必要とするため、経済性の面で非常に効率的であり、脱水後乾燥に所要する時間も短く、復元性も優れていた。
【００６５】
従って、懸濁液または固体状態の高分子物質を使用する本発明の分子圧迫脱水乾燥方法は水溶液を使用する脱水方法に比べて、非常に少量の脱水剤を使用しても遥かに優れた脱水効果を得ることができる。
【００６６】
実験例１
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法で得た組織の復元性確認
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法で得た組織の復元性を測定した。使用した組織は大根、人参、ジャガイモ、にんにく、 ねぎ、きゅうり、ピーマン、りんご及びアロエであり、本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を利用して脱水乾燥させた後、組織を常温の水で復元させた。そのうちピーマンの組織の復元前と復元後の状態を図４に示した。
【００６７】
図４に示すように、本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を通じて得たピーマン組織は水に復元させた時うまく復元されることを確認した。
【００６８】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法と別の脱水乾燥方法の復元性を比較するために、本発明の脱水乾燥方法、熱風乾燥法及び凍結乾燥法でそれぞれ前記で使用した種類の植物組織を脱水乾燥した。復元時間毎に復元後脱水機で５分間遠心脱水して得た復元組織重量を各組織の乾燥固形分に分けてこの値を復元倍数とし、その結果を表１に示した。この時、本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を利用して脱水乾燥した組織の復元倍数は組織の純粋な乾燥重量を比較したものではなく、脱水乾燥された組織すなわち、組織内に滲透したＰＥＧ固形分と乾燥組織すべてに対する復元後の重量を比較したものであるため、実際的には表１に示されたものよりも高い復元倍数を示す。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
表１に示すように、すべての植物組織において本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を利用する場合、熱風乾燥や凍結乾燥時よりも復元倍数が大きいということが分かった。また本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を利用する場合、復元速度は凍結乾燥法ほど速くはないが、熱風乾燥に比べて並外れて速いことが分かった。
【００７１】
従って本発明の分子圧迫脱水乾燥方法は既存の脱水乾燥方法に比べて効率的に脱水乾燥された組織を復元できることが分かる。
【００７２】
実験例２
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法で得た組織の品質確認
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法で得た組織の品質を確認するために、実験例１でそれぞれ復元された組織に対して組織の質感（組織感）と香味を評価した。
【００７３】
復元された組織それぞれに対して組織の質感を官能的に測定し、組織の質感の尺度に応じて各組織の点数を決めた（組織の質感が生組織とほぼ同じである：５点、相当さくさくしている：４点、さくさくしている：３点、あまりさくさくしていない：２点、殆どさくさくしていない：１点）。
【００７４】
また、復元された組織それぞれに対して香りを官能的に評価し、香りの尺度に応じて各組織の点数を決めた（香りが非常によい：５点、香りがよい：４点、香りが普通である：３点、香りが弱い：２点、香りがほとんど無い：１点）。
【００７５】
各脱水乾燥方法に対して組織の質感（組織感）と香りの平均値を算出して図５に示した。
【００７６】
組織の質感の場合、図５ａに示すように本発明の分子圧迫脱水乾燥方法が実験例１のすべての組織で熱風乾燥法や凍結乾燥法よりも復元後の組織の質感が優れていることが示された。
【００７７】
香りの場合、図５ｂに示すように本発明の分子圧迫脱水乾燥方法は復元された組織の香りをよく保存するものとして知られている凍結乾燥法に似た水準であって、また熱風乾燥法よりは遥かによく復元後に組織の香りを保存することが示された。特に本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を使用した時は復元後６時間まで香りが持続的に維持されたが、凍結乾燥法は４時間以降からは香りの保存性が低下することを観察することができた。
【００７８】
従って、本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を利用すれば脱水乾燥後、復元された組織の組織の質感が既存の方法で乾燥された組織に比べ並外れて優れており、脱水過程において低分子水溶性物質が多量流出するにもかかわらず、香りが凍結乾燥法と似た程度の高い水準で保存される等、優れた品質の脱水乾燥された組織を得ることができることが分かる。
【００７９】
【産業上の利用の可能性】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を利用して植物組織を脱水乾燥すると、最終脱水量、脱水速度及び脱水乾燥された製品及び脱水滲出物の品質と保存性の面においてすべて優れた結果を得ることができる。
【００８０】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法は既存の脱水乾燥方法よりも高い効率でより優れた品質の脱水乾燥組織を得ることができ、かつ既存の脱水乾燥方法では品質と利用面において非常に劣悪な水準に留まっていた脱水滲出物も優れた品質と共に高い保存性を持つものを得ることができる。
【００８１】
本発明の分子圧迫脱水乾燥方法は水溶液を利用した既存の脱水乾燥方法に比べて、脱水に利用される高分子物質の所要量が非常に少ないため、経済面で効率的であり、特殊な加熱・冷凍工程を必要とせず、エネルギー消費量が大きく節減されるため、環境に優しいものである。従って、本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を利用して得た脱水乾燥物及び脱水滲出物は植物の特性に応じて食物、飲料、飼料、美容、医薬品、香料、農薬及び色素等の多様な発明に有用に使用され得る。
【００８２】
本発明を１つの実施例について記載したが、当業者は本発明を添付の特許請求の範囲の要旨または範囲内で修正を加えて行うことができると理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＥＧ４０００できゅうり組織を脱水した時の物質収支を示す図表である。
【図２】アラビアゴムを脱水剤として使用してきゅうり組織を脱水した時、時間毎に脱水収率を示したグラフである。
【図３】ＰＥＧ４０００を使用してきゅうり組織を本発明の分子圧迫脱水方法と水溶液を使用する脱水方法で脱水させ、その脱水効果を比較したグラフである。
【図４】本発明の分子圧迫脱水乾燥方法を使用して脱水したピーマン組織の復元前と復元後の組織状態を比較した図である。
【図５】ａおよびｂは、本発明の分子圧迫脱水乾燥方法、熱風乾燥法及び凍結乾燥法を使用して脱水乾燥し、復元した組織に対して、組織の質感と香りを官能的に評価してその結果を平均値で比較したグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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