(57)【要約】【課題】廃棄物として排出される果実（果実残渣を含む）を有価資源として有効活用できる分散系コロイド状組成物を提供し、また該分散系コロイド状組成物の有用な製造方法を提供する。【解決手段】本発明の分散系コロイド状組成物は、沈底体積が１５．０ｃｍ3／ｇ以上を占めるものである。なお、沈底体積とは、果実を湿式で微細化した微細化物を水と共に容器に入れ、各微細化物粒子が水中に充分に分散するまで攪拌し、これを２５℃で１時間静置した後、容器底部に沈降浮遊する果実微細化物層の体積Ｂ（ｃｍ3）を測定したときに、上記微細化物を乾燥させたときの質量Ａ（ｇ）に対する上記果実微細化物層の体積Ｂの割合を意味し、下記（１）式で算出される。沈底体積（ｃｍ3／ｇ）＝Ｂ／Ａ  …（１）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式で微細化された果実微細化物が水に分散されたコロイド状組成物であって、
下記（１）式で定義される沈底体積が１５．０ｃｍ3／ｇ以上であることを特徴とする分散系コロイド状組成物。
但し、沈底体積とは、果実を湿式で微細化した微細化物を水と共に容器に入れ、各微細化物粒子が水中に充分に分散するまで攪拌し、これを２５℃で１時間静置した後、容器底部に沈降浮遊する果実微細化物層の体積Ｂ（ｃｍ3）を測定したときに、上記微細化物を乾燥させたときの質量Ａ（ｇ）に対する上記果実微細化物層の体積Ｂの割合を意味し、下記（１）式で算出される。
沈底体積（ｃｍ3／ｇ）＝Ｂ／Ａ  …（１）
【請求項２】
前記果実が、柑橘系果実である請求項１に記載の分散系コロイド状組成物。
【請求項３】
前記果実が、果汁を搾った後の残渣である請求項１または２に記載の分散系コロイド状組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の分散系コロイド状組成物を用いて得られた加工食品。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の分散系コロイド状組成物を用いて得られた紙力増強材。
【請求項６】
請求項５に記載の紙力増強材を含む紙。
【請求項７】
果実を湿式で微細化すると共に水に分散させて請求項１に記載のコロイド状組成物を得ることを特徴とする分散系コロイド状組成物の製造方法。
【請求項８】
前記果実の微細化前および／または微細化後に、５０〜１５０℃で湿式熱処理する請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記湿式熱処理を１００〜１５０℃で行う請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記果実の微細化後および／または湿式熱処理後に酢酸菌処理を行い、糖分からセルロースを生成させる請求項７〜９の何れかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に規格外品として排出される果物や、果実の果肉部分を缶詰等に加工したり、果汁を搾り取った後に排出される果実残渣（例えば、果物の皮）を有効活用する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ミカンやオレンジ等の果実は、ビタミンや親水性の食物繊維を豊富に含んでおり、食材として極めて有用なものである。こうした果実は、収穫された後、規格品と規格外品に選別される。
【０００３】
規格品はそのまま果実として出荷され、需要者の元に届く。一方、規格外品の一部は、主に果実の果肉部分を缶詰等に加工したり、果汁を搾ってジュースの原料として利用される。例えば、柑橘系果実から果汁を搾ってジュースを製造する場合には、柑橘系果実約２質量部から果汁を約１質量部の割合で搾り取ることができるが、果汁を搾り取った後には、皮等の残渣が約１質量部の割合で排出される。また、規格外品の中には、こうした加工もされず、そのまま廃棄物として排出されるものもある。このように廃棄物として排出される果実（残渣を含む）の大部分は、乾燥粉砕し飼料として利用されている。そして廃棄処分自体に膨大な資源とコストを費やしているのが実情である。
【０００４】
なお、こうした廃棄物として排出される果実（残渣を含む）の量を低減する方法としては、例えば特許文献１の技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２９８７７２号公報（段落［０００９］等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、この様な状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、廃棄物として排出される果実を資源として活用できる分散系コロイド状組成物を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、前記分散系コロイド状組成物の有用な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の分散系コロイド状組成物は、下記（１）式で定義される沈底体積が１５．０ｃｍ3／ｇ以上である点に要旨を有する。ここで沈底体積とは、果実を湿式で微細化した微細化物を、該微細化物粒子の個々の接触がほぼ無くなる程度の充分な量の水と共に容器に入れ、各微細化物粒子が水中に充分に分散するまで攪拌し、これを２５℃で１時間静置した後、容器底部に沈降浮遊する果実微細化物層の体積Ｂ（ｃｍ3）を測定したときに、上記微細化物を乾燥させたときの質量Ａ（ｇ）に対する上記果実微細化物層の体積Ｂの割合を意味し、下記（１）式で算出される。
沈底体積（ｃｍ3／ｇ）＝Ｂ／Ａ  …（１）
前記果実の種類は特に限定されないが、例えば、柑橘系果実である。前記果実は、果汁を搾った後の残渣であってもよい。
【０００８】
本発明には、上記分散系コロイド状組成物を用いて得られた加工食品や、紙力増強材、該紙力増強材を含む紙も包含される。
【０００９】
こうした分散系コロイド状組成物は、例えば、果実を湿式で微細化すると共に水に分散させることにより製造できる。
【００１０】
前記果実の微細化前および／または微細化後には、５０〜１５０℃で湿式熱処理してもよい。この湿式熱処理は、１００〜１５０℃で行うことにより、殺菌も同時に行うことができる。前記果実の微細化後および／または湿式熱処理後には、酢酸菌処理を行い、液中に溶解するＢＯＤ（化学的酸素要求量）成分を低下させ、微細セルロースを生成させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の分散系コロイド状組成物は、上記で規定される沈底体積が１５．０ｃｍ3／ｇ以上を示すものであり、この分散系コロイド状組成物は、例えば食品に添加すれば添加物のテクスチャーの改善や栄養学上好ましいものになると考えられる。また、例えばパルプと混合すれば紙力増強材として作用し、紙の強度を高める他、パルプの使用量を低減することができるなど、従来は殆どが無為に廃棄されていた果実の規格外品や搾りかす等を新たな資源として活用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の分散系コロイド状組成物は、果実微細化物が水に分散されたものであって、上記（１）式で定義される沈底体積が１５．０ｃｍ3／ｇ以上を占めるものである。
【００１３】
こうした分散系コロイド状組成物の製造方法は特に限定されないが、好ましい方法としては果実を湿式で微細化する方法（以下、湿式微細化工程ということがある）が例示できる。この湿式微細化工程の前および／または後には、５０〜１５０℃に加熱して湿式処理する工程（以下、湿式熱処理工程ということがある）を組み合わせるのがよい。
【００１４】
湿式微細化工程とは、果実を湿式状態で微細化する工程であり、果実微細化物の水への分散性を高め、後述する沈底体積を大きくするための工程である。果実を構成する多糖類は、湿式磨砕によってすり潰され、フィブリル化し、短径が数μｍ程度以下の繊維状、或いは分岐した形状となるため、この果実微細化物（果実磨砕物）を水に分散させたコロイド状組成物は、長時間静置しても果実微細化物が水中により広く拡散浮遊した状態を維持する。そのためこの分散系コロイド状組成物を例えば加工食品の素材として用いれば、繊維質源となって整腸作用を発揮すると考えられる。また、パルプ等と混合すれば紙力増強材として作用するため、従来は廃棄物として排出されていた果実を新たな資源として有効活用できる。
【００１５】
この湿式微細化工程において、果実を湿式で微細化するときの条件は特に限定されず、例えば、磨砕機として増幸産業株式会社製の「スーパーマスコロイダー  ＬＣ．タイプ（装置名）」を用い、数百〜数千ｒｐｍ程度の回転数で磨砕すればよい。このとき砥石間隔を調整したり、磨砕機を通す回数を調整すれば、後述する沈底体積を任意に増減できる。なお、磨砕時の温度が高く（例えば、７０℃程度以上）なり過ぎないように水冷して調整するのがよい。
【００１６】
一方、湿式熱処理工程とは、５０〜１５０℃に加熱して湿式で熱処理する工程であり、５０〜１５０℃に加熱することで、果実成分を加水分解することができる。即ち、果実成分中に含まれる多糖類は、熱処理によって多糖類の構成単位である単糖類や二糖類、オリゴ糖類などに分解される。そのため本発明の分散系コロイド状組成物を、特に加工食品の素材として使用すれば、人体への吸収性も良好となると考えられる。また、後述する酢酸菌発酵に用いられる糖分を補強することにもなる。
【００１７】
この湿式熱処理は、処理温度を５０〜１５０℃で行なう。５０℃未満では、外部からの雑菌による分解が行なわれ、分解反応を制御することが難しい。上記湿式熱処理は、１００℃以上で行うのが好ましく、１００℃以上で行えば果実に付着する雑菌を殺菌することもできる。好ましくは１０５℃以上とする。しかし処理温度が１５０℃を超えると、果実成分のうち特に有機質成分の分解が起こって着色し、香気風味が損なわれることがあり、得られる分散系コロイド状組成物を特に加工食品の材料として使用する場合には用途によっては適さなくなる。
【００１８】
湿式熱処理工程における処理時間は特に限定されず、得られる分散系コロイド状組成物を使用するときの目的や用途に応じて適宜調整すればよい。
【００１９】
溶媒として用いる水は、上水（水道水）をそのまま用いてもよく、或いは煮沸処理や膜イオン処理等に付した水、更には天然の湧き水や深層水などを使用してもよい。また、溶媒の状態は特に限定されず、液体（水）であってもよいし、水蒸気であってもよい。
【００２０】
上記湿式微細化工程と湿式熱処理工程の順番は特に限定されず、湿式微細化工程の後に、湿式熱処理工程を行ってもよいし、或いは湿式熱処理工程の後に、湿式微細化工程を行ってもよい。
【００２１】
湿式微細化工程の後に、湿式熱処理工程を行なえば、湿式熱処理工程では果実が既に微細化されているため、熱処理により均一な反応が促進される。一方、湿式熱処理工程の後に、湿式微細化工程を行えば、熱処理により加水分解された果実を微細化できる。何れの場合にせよ、湿式微細化工程と湿式熱処理工程を組み合わせた場合には、果実中に含まれる多糖類の少なくとも一部は、熱処理によって単糖類や二糖類、オリゴ糖類などに分解される。
【００２２】
また、湿式熱処理工程を行った後に、湿式微細化工程を行い、次いで再度、湿式熱処理工程を行ってもよい。もちろん湿式微細化工程を行った後に、湿式熱処理工程を行い、次いで再度、湿式微細化工程を行ってもよい。必要に応じて湿式熱処理工程を複数回に分けて行ってもよいし、湿式微細化工程を複数回に分けて行ってもよい。なお、本発明のコロイド状組成物を加工食品の素材として使用する場合には、必要に応じて、常法に従って加熱殺菌すればよい。
【００２３】
本発明では、果実の微細化後（即ち、湿式微細化工程後）および／または湿式熱処理後（即ち、湿式熱処理工程後）に酢酸菌処理を行い、糖分からセルロースを生成させてもよい。即ち、果実は糖分を多量に含むため、この系に酢酸菌を添加して適温で処理してやれば、果実の糖分から純度の高いセルロースを生成させることができるため、果実の糖分も有効活用することができる。このとき果実の糖分は、その殆どがセルロース源となるため、廃液中には糖分が殆ど残らない。
【００２４】
酢酸菌とは、好気性のグラム陰性菌であり、分類学的には、酢酸菌属（アセトバクター，Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）に属する微生物で、アセトバクター・アセチやアセトバクター・パストリアヌス、アセトバクター・キシリヌムなどを使用できる。なお、酢酸菌がバイオセルロースを生成する機構については、例えば「醸協」（１９９４年、第８９巻、第７号、Ｐ．５３６〜５４３）に記載されている。
【００２５】
酢酸菌処理は特に限定されないが、例えば、室温〜５０℃程度で、数時間程度保持して行えばよい。
【００２６】
なお、酢酸菌処理を行う時期は特に限定されないが、湿式微細化工程の後に行なうか、湿式熱処理工程の後に行なうのが望ましい。どの時期で行っても、果実には糖分が含まれているため、酢酸菌はこの糖分からセルロースを生成する。
【００２７】
本発明で用いることのできる果実は、その種類は特に限定されず、例えば、柑橘系果実などを使用できる。柑橘系果実は、一般に食されない部分（例えば、皮など）の割合が高いため、缶詰やジュース等を製造した後に排出される果実残渣の量も多い。そのため柑橘系果実を用いて上記分散系コロイド状組成物を製造してやれば、廃棄物として排出される果実の量を低減できる。
【００２８】
柑橘系果実としては、例えば、ミカンやオレンジ、グレープフルーツ、キウイ、パイナップルなどが挙げられる。
【００２９】
果実の形態は特に限定されず、缶詰やジュース等を製造した後に排出される果実残渣はもちろんのこと、缶詰やジュース等の加工品の原料としても利用されない規格外品の果実自体も用いることができる。もちろん規格品として流通する果実であっても構わない。
【００３０】
なお、上記果実は、予め水洗して表面に付着した汚れ（塵や埃、虫など）を取り除いておくのがよい。また、上記果実は、収穫したまま、或いは果実残渣の形態のまま処理容器に入れて処理してもよいが、適当な大きさに切断してから処理容器に入れて処理してもよい。果実を切断するには、処理容器にカッター等を備えて上記処理前に粗切断したり、或いはインラインミキサーを使用し、果実をパイプラインを通過させる工程で粗切断すればよい。
【００３１】
こうして得られた本発明の分散系コロイド状組成物は、沈底体積が１５．０ｃｍ3／ｇ以上を占めるものとなる。沈底体積とは、果実微細化物を水と共に容器に入れ、各微細化物粒子が水中に充分に分散するまで攪拌し、これを２５℃で１時間静置した後、容器底部に沈降浮遊する果実微細化物層の体積Ｂ（ｃｍ3）を測定したときに、上記微細化物を乾燥させたときの質量Ａ（ｇ）に対する上記果実微細化物層の体積Ｂの割合を意味し、下記（１）式で算出される。
沈底体積（ｃｍ3／ｇ）＝Ｂ／Ａ  ・・・（１）
【００３２】
上記沈底体積を測定するに当たっては、果実微細化物と水の混合液を容器に入れたものを分散するのに充分な量の水に分散せしめ、微細化物粒子の濃度が１質量％程度以下になるようにするのが好ましい。
【００３３】
なお、上記沈底体積は、上記混合液を充分に攪拌してから静置し、容器底部に自重で沈降浮遊する果実微細化物層の体積を測定して算出するが、この沈底体積は、果実微細化物の質量に対する果実微細化物層の体積で示されるため、果実微細化物の濃度に依存せず、果実微細化物固有の物性値として取り扱うことができる。
【００３４】
本発明において、果実微細化物層とは、図１にＸで示す部分を指す。即ち、図１中、１は円筒状容器であり、この容器に、果実微細化物Ａ（ｇ）を水と共に容器に入れ、各微細化物粒子が水中に充分に分離・分散するまで攪拌し、これを２５℃で１時間静置した後、容器底部に沈降浮遊する果実微細化物層の体積Ｂ（ｃｍ3）を測定する。
【００３５】
上記容器としては、メスシリンダーを使用すれば、容器底部に沈降浮遊する果実微細化物層の体積を簡便に測定できるので好ましい。
【００３６】
本発明の分散系コロイド状組成物は、沈底体積が１５．０ｃｍ3／ｇ以上を占めるものであるが、その大きさは、果実微細化物をある系に入れたときの物性に応じて定めればよい。なお、本発明のコロイド状組成物は、上記と同じ条件で２時間静置しても、それ以上に沈降はほとんど進まず、ほぼ等しい沈降浮遊状態の体積を維持する。
【００３７】
本発明の分散系コロイド状組成物は、例えば飲料などの添加剤として使用することができる。飲料の添加剤としては、上記分散系コロイド状組成物を、ジュースと混合して使用できる。ジュースの添加剤として本発明の分散系コロイド状組成物を使用する場合には、例えば、沈底体積が特に１５．０〜６０．０ｃｍ3／ｇ以上の分散系コロイド状組成物を用いればよく、整腸作用の他、口当たりや喉ごし感等の好みに応じて異なった沈底体積のコロイド状組成物を用いればよい。
【００３８】
また、本発明の分散系コロイド状組成物は、紙力増強材としても使用できる。即ち、本発明の分散系コロイド状組成物は、細長く、且つ分岐した形状の果実微細化物を含むため、これがパルプ繊維と絡みあって、紙の強度を高める。特に、上述した酢酸菌処理を経て得られた分散系コロイド状組成物には、糖分から生成された純度の高いセルロースを含むため、紙力増強効果も格段に向上する。また、パルプと混合することにより、使用するパルプ量を低減できるため、森林伐採による地球の温暖化防止にも寄与する。
【００３９】
紙力増強材として本発明の分散系コロイド状組成物を使用する場合には、沈底体積が特に２５．０ｃｍ3／ｇ以上の分散系コロイド状組成物を用い、その値が大きいものほど添加効果が大きい。
【００４０】
上記紙力増強材（即ち、分散系コロイド状組成物）を含む紙は、例えば、障子紙やあぶらとり紙、薄葉紙、金箔を打つための紙などとして使用できる。
【００４１】
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００４２】
［実験１］
実施例１
ミカンから果汁を搾った後の残渣１ｋｇを、増幸産業株式会社製の「スーパーマスコロイダー  ＬＣ．タイプ（装置名）」を用い、回転数を１８００ｒｐｍ、砥石間隔を２０μｍとして湿式磨砕し、ミカン微細化物が水に分散されたコロイド状組成物を得た。なお、このとき磨砕時の温度が５０℃以上にならないように制御した。
【００４３】
実施例２
ミカンから果汁を搾った後の残渣１ｋｇを処理容器に入れ、水１Ｌを溶媒として用いて８０℃で３時間熱処理したミカンを、増幸産業株式会社製の「スーパーマスコロイダー  ＬＣ．タイプ（装置名）」を用い、回転数を１８００ｒｐｍ、砥石間隔を２０μｍとして湿式磨砕し、ミカン微細化物が水に分散されたコロイド状組成物を得た。なお、このとき磨砕時の温度が５０℃以上にならないように制御した。
【００４４】
実施例３
上記実施例２において、湿式磨砕して得られたミカン微細化物に、酢酸菌（自家培養菌）を適当量添加し、室温で２４時間保持して酢酸菌処理を行った。
【００４５】
実施例４
ミカンから果汁を搾った後の残渣１ｋｇを処理容器に入れ、水１Ｌを溶媒として用いて１３０℃で２時間熱処理して残渣中の多糖類を加水分解した。加水分解処理したミカンを、増幸産業株式会社製の「スーパーマスコロイダー  ＬＣ．タイプ（装置名）」を用い、回転数を１８００ｒｐｍ、砥石間隔を２０μｍとして湿式磨砕し、ミカン微細化物が水に分散されたコロイド状組成物を得た。なお、このとき磨砕時の温度が５０℃以上にならないように制御した。
【００４６】
実施例５
上記実施例４において、湿式磨砕して得られたミカン微細化物に、酢酸菌（自家培養菌）を適当量添加し、室温で３６時間保持して酢酸菌処理を行った。
【００４７】
比較例１
ミカンから果汁を搾った後の残渣を天日乾燥した乾燥物１０ｇを、タイガー魔法瓶株式会社製のミル「ＳＫＬ−Ａ２５０（品番）」を用い、回転数約２００００回／分で４０秒間乾式粉砕し、得られたミカン粉末を水に分散させて分散液を調製した。
【００４８】
比較例２
ミカンから果汁を搾った後の残渣１００ｇを、ホソカワミクロン社製の「リンデックスミル（装置名）」を用いて、周速１００ｍ／秒で液体窒素を使用して凍結粉砕し、得られたミカン粉末を水に分散させて分散液を調製した。
【００４９】
次に、上述した方法で沈底体積を測定した。その結果、上記比較例１で得られた分散液の沈底体積は３．６ｃｍ3／ｇ、上記比較例２で得られた分散液の沈底体積は２．７ｃｍ3／ｇであるのに対し、上記実施例１で得られたコロイド状組成物の沈底体積は２６．３ｃｍ3／ｇ、上記実施例２で得られたコロイド状組成物の沈底体積は４２．６ｃｍ3／ｇ、上記実施例３で得られたコロイド状組成物の沈底体積は８９．８ｃｍ3／ｇ、上記実施例４で得られたコロイド状組成物の沈底体積は６５．８ｃｍ3／ｇ、上記実施例５で得られたコロイド状組成物の沈底体積は９５．２ｃｍ3／ｇ、であった。これらの結果から、本発明のコロイド状組成物に含まれるミカン微細化物は、水に入れても嵩高く分散することが分かる。
【００５０】
［実験２］
上記実施例２で得られたコロイド状組成物とパルプを混合して紙を製造し、その強度を測定した。パルプとしては針葉樹パルプを用いた。
【００５１】
紙は、次の手順で製造した。コロイド状組成物とパルプをミキサーを用いて混合し、手抄きにて抄紙した。コロイド状組成物とパルプの混合割合を下記表１に示す。
【００５２】
また、得られた紙の坪量、厚み、密度、引張強さを夫々測定し、測定結果を下記表１に示す。密度は、株式会社ミツトヨ社製のマイクロメータで厚みを計り、面積と質量から測定した。引張強さは、株式会社東洋精機製作所社製の強伸度試験機を用いて測定した。なお、湿潤状態の引張強さは、紙を水に浸漬した後、濾紙上で表面の水を除去し、１分以内に測定した。
【００５３】
【表１】
2007196138.tif 000002
【００５４】
表１から次のように考察できる。本発明のコロイド状組成物をパルプに混合することにより引張強さを大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、果実微細化物層の体積を測定するときの様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  円筒状容器
【図１】
2007196138.tif 000003