(57)【要約】【課題】今まで高純度で得ることが困難であったモノガラクツロン酸を低コストで簡便に得ることができるモノガラクツロン酸の製造方法を提供する。【解決手段】ペクチンを含有する天然物、好ましくは、ビート、ビートパルプ、リンゴ及びアップルファイバーなどに作用してモノガラクツロン酸を遊離する活性を有する酵素を、ペクチンを含有する天然物に作用させてモノガラクツロン酸を得るに際し、前記天然物からペクチンを分離抽出することなく、直接に前記酵素を作用させてモノガラクツロン酸を得ることを特徴とするモノガラクツロン酸の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペクチンを含有する天然物に作用してモノガラクツロン酸を遊離する活性を有する酵素を、ペクチンを含有する天然物に作用させてモノガラクツロン酸を得るに際し、前記天然物からペクチンを分離抽出することなく、直接に前記酵素を作用させてモノガラクツロン酸を得ることを特徴とするモノガラクツロン酸の製造方法。
【請求項２】
ペクチンを含有する天然物が、ビート、ビートパルプ、リンゴ及びアップルファイバーからなる群から選ばれる１以上である請求項１記載のモノガラクツロン酸の製造方法。
【請求項３】
ペクチンを含有する天然物に作用してモノガラクツロン酸を遊離する活性を有する酵素が、アスペルギルス・ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）及び／又はアスペルギルス・アクレアタス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ａｃｕｌｅａｔｕｓ）由来の酵素である請求項１又は２記載のモノガラクツロン酸の製造方法。
【請求項４】
ペクチンを含有する天然物に作用してモノガラクツロン酸を遊離する活性を有する酵素を、ペクチンを含有する天然物からペクチンを分離抽出することなく、直接に前記天然物に作用させて得られるモノガラクツロン酸含有酵素処理物。
【請求項５】
モノガラクツロン酸、オリゴガラクツロン酸、ポリガラクツロン酸及びこれらのメチルエステルの総含量に占めるモノガラクツロン酸の含有率が７０質量％以上である請求項４記載のモノガラクツロン酸含有酵素処理物。
【請求項６】
請求項５記載のモノガラクツロン酸含有酵素処理物を陰イオン交換樹脂に通してモノガラクツロン酸を吸着せしめ、その後アルカリ水溶液を通液することによってモノガラクツロン酸塩を溶出させることによって純度６５質量％以上に精製されたモノガラクツロン酸含有酵素処理物。
【請求項７】
ペクチンを含有する天然物に作用してモノガラクツロン酸を遊離する活性を有する酵素を、ペクチンを含有する天然物に直接に作用させてモノガラクツロン酸を遊離させて請求項４〜６のいずれかに記載のモノガラクツロン酸含有酵素処理物得ることを特徴とするモノガラクツロン酸含有酵素処理物の製造方法。
【請求項８】
請求項４〜６のいずれかに記載のモノガラクツロン酸含有酵素処理物を含有することを特徴とする飲食品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モノガラクツロン酸の製造方法、モノガラクツロン酸を高濃度で含有する酵素処理物及びそれを含有する飲食品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラクツロン酸はほとんどの陸上植物の細胞壁と中葉組織に含まれる多糖のペクチンを構成する酸性単糖であり、ペクチンでは一部がメチルエステル化されて存在する。また、ペクチンは一般的にガラクツロン酸以外にもアラビノース、ガラクトース、マンノース、ラムノースを含有しており、その割合は植物の種類及び成熟度によっても異なることが知られている。
【０００３】
これまで、モノガラクツロン酸及び／又はオリゴガラクツロン酸の製造方法については酸を添加して加熱する方法及び酵素で分解する方法が報告されている。酸を添加して分解する方法としては、例えば非特許文献１に記載されているようにペクチンを硝酸水溶液で加熱して分解する方法、非特許文献２に記載されているようにペクチンを硫酸で酸性にして１００℃で加熱する方法、特許文献１に記載されているようにペクチンをギ酸水溶液中で加熱分解する方法などが開示されている。
【０００４】
酵素で分解する方法としては、例えば特許文献２には固定化した酵素にペクチン又はペクチン酸を接触させる方法が開示されており、特許文献３には、ペクチンを８０℃〜１００℃に加熱して分子量を低減させ、次いでペクチナーゼを作用させてオリゴガラクツロン酸を製造する方法が開示されている。また、特許文献４は重合度１〜９のオリゴガラクツロン酸を含有するミネラル吸収促進剤についての出願であるが、実施例に該オリゴガラクツロン酸の製造方法としてリンゴペクチンの５％水溶液に市販ペクチナーゼを作用させる方法が開示されており、重合度６のオリゴガラクツロン酸が製造できたとされている。さらに、特許文献５の実施例１にはポリガラクツロン酸を酢酸緩衝液に溶解し、ペクチナーゼを加えて反応させることでモノガラクツロン酸、ジガラクツロン酸、トリガラクツロン酸、テトラガラクツロン酸、ペンタガラクツロン酸、ヘキサガラクツロン酸、ヘプタガラクツロン酸がそれぞれ１２％、１６％、１８％、１４％、１０％、２％の割合で得られたことが開示されている。
【非特許文献１】Ｂｉｏｃｈｅｍ．  Ｊ．９４，６１７（１９６５）
【非特許文献２】Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ  Ｒｅｓ．２０，３５１−３５６（１９７１）
【特許文献１】特開２００３−３２７６０２号公報
【特許文献２】特開平６−２０５６８７号公報
【特許文献３】特開平１０−２２６７０１号公報
【特許文献４】特開平５−３１６９９７号公報
【特許文献５】特開平８−２４５３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、酸で分解する方法は、強酸を使用し高温で加熱するにもかかわらず、オリゴガラクツロン酸にまでは分解されるが、モノガラクツロン酸の収率は非常に低いものであった。例えば非特許文献２はリンゴペクチンからアルカリ脱エステル化処理を繰り返して得られたペクチン酸のナトリウム塩の溶液に硫酸を添加し、１００℃１７時間加熱処理する方法が記載されているが、低平均重合度のオリゴガラクツロン酸にまでしか分解できていない。また、特許文献１においても得られる分解物は重合度４０以下のオリゴガラクツロン酸である。さらに、酸で分解する方法は反応液が低いｐＨとなり、その上高温で反応させるために耐腐食性など、使える反応装置に制限があった。また、酸の中和、除去にも大きな労力と設備が必要となっていた。
【０００６】
酵素で分解する方法は、エキソ型のポリガラクツロナーゼを使用すれば良いと考えられるが、これまでオリゴガラクツロン酸を生成する酵素については鋭意研究がされてきたが、ペクチンのエステル化度や分子量によっても酵素の反応性や分解産物が著しく変化することもあり、効率良くモノガラクツロン酸を遊離させる酵素についてはほとんど報告が無く、研究室レベルで報告されていても酵素は非常に高価なものであり工業的に使用できるものではなかった。
【０００７】
また、上述のこれまでに開示されているモノガラクツロン酸及び／又はオリゴガラクツロン酸の製造方法は、すべて植物組織から抽出、精製されたペクチン及び／又はポリガラクツロン酸を原料に用いており、さらにこれらの方法で得られるものはオリゴガラクツロン酸やエステル化物を多く含有し、モノガラクツロン酸を高純度で得る方法はなかった。ペクチン及び／又はポリガラクツロン酸を抽出、精製して原料にしなければならない理由としては、植物組織にはペクチン以外にもセルロース、ヘミセルロース、リグニン、タンパク質等が含まれており、直接多糖を分解させることによりガラクツロン酸以外の単糖、オリゴ糖が大量に遊離し、精製が困難になるからであった。
【０００８】
このような状況であった為に、高純度のモノガラクツロン酸を得ようとする場合には、植物組織からペクチンを抽出するか、市販のリンゴペクチン、ビートペクチン等を購入して原料とし、酸分解あるいは酵素分解した後に、オリゴガラクツロン酸、他の単糖類、エステル化物を除去する必要があり、工程が煩雑でコスト高になっていた。
【０００９】
本発明は、今まで高純度で得ることが困難であったモノガラクツロン酸を低コストで簡便に得ることができるモノガラクツロン酸の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、ペクチンを含有する天然物、特にビート、リンゴに、酵素を直接作用させることでモノガラクツロン酸を高濃度に含有する組成物を得ることができ、さらに陰イオン交換樹脂に吸着させアルカリ水溶液で溶出させることで、より高純度のモノガラクツロン酸を得られることを見出し、本発明に到達した。
【００１１】
すなわち、本発明の第一は、ペクチンを含有する天然物に作用してモノガラクツロン酸を遊離する活性を有する酵素を、ペクチンを含有する天然物に作用させてモノガラクツロン酸を得るに際し、前記天然物からペクチンを分離抽出することなく、直接に前記酵素を作用させてモノガラクツロン酸を得ることを特徴とするモノガラクツロン酸の製造方法を要旨とするものであり、好ましくは、ペクチンを含有する天然物が、ビート、ビートパルプ、リンゴ及びアップルファイバーからなる群から選ばれる１以上である前記のモノガラクツロン酸の製造方法であり、好ましくは、ペクチンを含有する天然物に作用してモノガラクツロン酸を遊離する活性を有する酵素が、アスペルギルス・ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）及び／又はアスペルギルス・アクレアタス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ａｃｕｌｅａｔｕｓ）由来の酵素である前記のモノガラクツロン酸の製造方法である。
【００１２】
本発明の第二は、ペクチンを含有する天然物に作用してモノガラクツロン酸を遊離する活性を有する酵素を、ペクチンを含有する天然物からペクチンを分離抽出することなく、直接に前記天然物に作用させて得られるモノガラクツロン酸含有酵素処理物を要旨とするものであり、好ましくは、モノガラクツロン酸、オリゴガラクツロン酸、ポリガラクツロン酸及びこれらのメチルエステルの総含量に占めるモノガラクツロン酸の含有率が７０質量％以上である前記のモノガラクツロン酸含有酵素処理物であり、さらに好ましくは、前記のモノガラクツロン酸含有酵素処理物を陰イオン交換樹脂に通してモノガラクツロン酸を吸着せしめ、その後アルカリ水溶液を通液することによってモノガラクツロン酸塩を溶出させることによって純度６５質量％以上に精製されたモノガラクツロン酸含有酵素処理物である。
【００１３】
本発明の第三は、ペクチンを含有する天然物に作用してモノガラクツロン酸を遊離する活性を有する酵素を、ペクチンを含有する天然物に直接に作用させてモノガラクツロン酸を遊離させて前記した本発明の第二のモノガラクツロン酸含有酵素処理物得ることを特徴とするモノガラクツロン酸含有酵素処理物の製造方法を要旨とするものである。
【００１４】
本発明の第四は、前記した本発明の第二のモノガラクツロン酸含有酵素処理物を含有することを特徴とする飲食品を要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、これまで高純度で得ることが困難であったモノガラクツロン酸を低コストで簡便に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明で使用するペクチンを含有する天然物は、ペクチンが含有されていれば特に限定されないが、例えばリンゴ、ナシ、モモ、サクランボ、イチゴ、ミカン、レモン、グレープフルーツ等の柑橘類、ウメ、アボガド、カキ、ネクタリン、パイナップル、ブドウ、メロン、スイカ等の果実類、キュウリ、ダイコン、ニンジン、セロリ、ジャガイモ、サツマイモ、オリーブ、ビート、トマト、ダイズ、アズキ、レンズマメ、ササゲ、サヤインゲン、サヤエンドウ等の野菜類が挙げられる。これらの中でもサクランボ、柑橘類、ダイコン、ビート、リンゴが好ましく、ペクチンの構造、性質等が好適であるためにビート、リンゴが特に好ましい。
【００１７】
本発明で使用するペクチンを含有する天然物の形態は、特に限定されず、生鮮品をそのまま使用しても良いし、ジュースやエキスを絞った粕を使用しても良い。生鮮品が単糖含量が多いこと、原料の安定的な入手、コストを考えると、ジュースやエキスを絞った粕を使用することが好ましく、これらを乾燥させたものが保存安定性の面からより好ましい。これらの好適な例としては、各種ジュースの絞り粕、それらを乾燥して販売されているアップルファイバー、オレンジファイバー等の市販品、ビートパルプ、ビートファイバーが挙げられ、これらの中でもビートパルプ、アップルファイバーが水溶性の単糖がほとんど除去されており、安価で入手しやすく、ペクチンの性質が好適であることから最も好ましい。
【００１８】
本発明で使用するペクチンを含有する天然物は、使用する前に本発明の効果を損なわない限り、破砕、洗浄、殺菌、膨潤等の前処理を施してもよい。破砕は、従来公知の方法で行うことができ、ミキサー、ジューサー、パルパー、ミル等を使用することができる。破砕を行うことで酵素反応が速やかに進むことが期待できる。洗浄は、従来公知の方法で行うことができ、通常の水による洗浄、ヘキサン、エタノール等有機溶媒を用いた洗浄を行うことができる。水洗浄することにより、単糖、オリゴ糖を除去することができ、有機溶媒による洗浄によって油脂類を除去することができる。また、洗浄に際して必要に応じて界面活性剤等を使用することもできる。殺菌は、加熱殺菌、紫外線照射、ガンマ線照射など従来公知の方法により行うことができる。膨潤は、従来公知の方法で行うことができ、例えば水を添加して静置する方法がある。この時、１０℃〜１２１℃、好ましくは３０℃〜１０５℃、さらに好ましくは５０℃〜１００℃に加温して膨潤作用を促進することができる。特に乾燥した原料を使用する際には膨潤させることによって、酵素反応を速やかに進めることができる。
【００１９】
本発明において酵素反応を行なうときには水を固形分に対して３倍量〜２０倍量、好ましくは３倍量〜１５倍量、さらに好ましくは５倍量〜１２倍量存在せしめることが望ましい。水の量が少なければ酵素反応が進行しにくいだけでなく、流動性が出ずに工業的な生産が困難になる問題があり、水の量がこの範囲より多い場合にはもはや酵素反応の進行は増加せず大きな反応槽を必要とするだけである。
【００２０】
本発明で使用する酵素は、ペクチンを分解する作用のあるペクチナーゼ、ポリガラクツロン酸を分解する作用のあるポリガラクツロナーゼ及びオリゴガラクツロナーゼ、ペクチンのメチルエステル基を脱離させる作用のあるペクチンメチルエステラーゼ、β−脱離反応によってα−１，４結合を切断するペクチンリアーゼ及びペクチン酸リアーゼなどが挙げられ、本発明の効果を損なうものでなければいかなるものでもよく、例えばアスペルギルス・ニガー、アスペルギルス・アクレアタス、アスペルギルス・オリゼ、アスペルギルス・プルベルレンタス等のアスペルギルス属、トリコダーマ・ビリデ、トリコダーマ・レセイ等のトリコダーマ属、リゾプス・デレマー、リゾプス・オリゼ等のリゾプス属、バチルス・サチルス等のバチルス属、好ましくはアスペルギルス・ニガー及び／又はアスペルギルス・アクレアタスを培養し、この微生物が菌体外又は菌体内に生産する酵素である。この酵素は、微生物を破砕したり、培地を濃縮し硫酸アンモニウムやトリクロロ酢酸を加えて沈殿させるだけで、クルードな状態で使用することもできるが、好ましくは限外ろ過、透析、ゲルろ過、ＤＥＡＥセファロース精製などの精製を行って使用する。
【００２１】
該酵素は、微生物を培養して得ることもできるが、市販されている酵素を購入して使用することもできる。かかる市販酵素としては、スミチームＰＸ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＡＰ-２（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＡＲＳ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＳＰＣ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＭＣ（新日本化学工業株式会社製）、ペクチナーゼＰＬ「アマノ」（天野エンザイム株式会社製）、ペクチナーゼＧ「アマノ」（天野エンザイム株式会社製）、ペクチナーゼＧＬ「アマノ」（天野エンザイム株式会社製）、セルロシンＰＣ５（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＰＥ６０（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＰＥＬ（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＭＥ（エイチビイアイ株式会社製）、ペクチナーゼＳＳ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、ペクチナーゼ３Ｓ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、ペクチナーゼＨＬ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  Ｄ５Ｌ（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  Ｄ５Ｓ（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  ＭＡ  ＰＬＵＳ（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  ＭＡＸ（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  ＰＴＥ（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  ＰＬ（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  Ｂ１（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  ＶＲ−Ｃ（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  ７１０４（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  ＤＡ６Ｌ（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  １０Ｌ（株式会社樋口商会製）、ＲＯＨＡＰＥＣＴ  ＡＰ１（株式会社樋口商会製）、スクラーゼＮ（ＭＦＣライフテック株式会社製）、スクラーゼＳ（ＭＦＣライフテック株式会社製）、ペクチネックスウルトラＳＰ−Ｌ（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ペクチネックス３ＸＬ（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ウルトラザイム（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ビノザイム（ノボザイムズジャパン株式会社製）、シトロザイム（ノボザイムズジャパン株式会社製）、オリベックス（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ノボファーム１２（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ビノフロー（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ビールザイム（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ペクチナーゼ＜ナガセ＞（ナガセ生化学工業株式会社製）などが挙げられる。
【００２２】
これらのなかで好ましい例としては、スミチームＰＸ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＡＰ-２（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＳＰＣ（新日本化学工業株式会社製）、ペクチナーゼＰＬ「アマノ」（天野エンザイム株式会社製）、セルロシンＰＣ５（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＰＥ６０（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＰＥＬ（エイチビイアイ株式会社製）、ペクチナーゼＳＳ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、ペクチナーゼ３Ｓ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、スクラーゼＮ（ＭＦＣライフテック株式会社製）、スクラーゼＳ（ＭＦＣライフテック株式会社製）、ペクチネックスウルトラＳＰ−Ｌ（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ペクチネックス３ＸＬ（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ウルトラザイム（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ビノザイム（ノボザイムズジャパン株式会社製）、シトロザイム（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ビールザイム（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ペクチナーゼ＜ナガセ＞（ナガセ生化学工業株式会社製）が挙げられ、さらに好ましい例としては、スミチームＰＸ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＡＰ-２（新日本化学工業株式会社製）、ペクチナーゼＰＬ「アマノ」（天野エンザイム株式会社製）、セルロシンＰＥ６０（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＰＥＬ（エイチビイアイ株式会社製）、ペクチネックスウルトラＳＰ−Ｌ（ノボザイムズジャパン株式会社製）、ペクチネックス３ＸＬ（ノボザイムズジャパン株式会社製）が挙げられる。
【００２３】
これらの酵素は単独で使用することもできるし２種類以上を併用することもできる。また、本発明の効果を損なわない範囲で他の酵素を併用させることもできる。併用させる酵素としては、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、マンナナーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ等が挙げられ、セルラーゼ、ヘミセルラーゼが好ましい。セルラーゼやヘミセルラーゼを併用することにより、ペクチンを含有する天然物質の固形分が可溶化され、流動性の増加及び／又は不溶分の低減をせしめることができ、ろ過効率の向上、ガラクツロン酸の収量増加、廃棄物の低減が期待できる。
【００２４】
かかる併用酵素の種類は限定されず、例えばアスペルギルス属、トリコダーマ属、バチルス属、リゾプス属などを起源とする酵素を使用することができる。これらの酵素も微生物から精製して使用することもできるし、市販酵素を購入して使用することもできる。
【００２５】
かかる市販酵素としては例えば、スミチームＡＣ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＣ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＡＣＨ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＢＧＡ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＢＧＴ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＸ（新日本化学工業株式会社製）、セルロシンＴ２（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＡＬ（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＡＣ４０（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＴＰ２５（エイチビイアイ株式会社製）、セルロシンＨＣ１００（エイチビイアイ株式会社製）、セルラーゼＡ「アマノ」（天野エンザイム株式会社製）、セルラーゼＴ「アマノ」（天野エンザイム株式会社製）、ヘミセルラーゼ「アマノ」（天野エンザイム株式会社製）、セルラーゼ“オノヅカ”Ｒ−１０（ヤクルト薬品工業株式会社製）、セルラーゼ“オノヅカ”３Ｓ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、セルラーゼＹ−ＮＣ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、パンセラーゼＢＲ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、マセロチームＡ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、セルラーゼＴＰ協和（協和化成株式会社製）などが挙げられ、これらの中で好ましくはスミチームＣ（新日本化学工業株式会社製）、スミチームＢＧＴ（新日本化学工業株式会社製）、セルロシンＴ２（エイチビイアイ株式会社製）、セルラーゼ“オノヅカ”３Ｓ（ヤクルト薬品工業株式会社製）、セルラーゼＴＰ協和（協和化成株式会社製）が挙げられる。
【００２６】
上記したような酵素の添加量は、本発明の効果を損なわない限り限定されないが、好ましくはペクチンを含有する天然物の固形分に対して０．０１質量％〜５質量％、さらに好ましくは０．０５質量％〜１質量％である。この範囲より少なければ効率良くモノガラクツロン酸にまで分解されない可能性があり、この範囲より多く添加してももはや更なる収量増加が期待できるものではない。
【００２７】
酵素反応の条件は、特に限定されず、使用する酵素の至適温度、至適ｐＨにおいて反応させるのが好ましい。例えば、アスペルギルス・ニガーやアスペルギルス・アクレアタス由来の酵素であれば３０℃〜６０℃、好ましくは４０℃〜６０℃の温度範囲で反応させ、２．０〜９．０、好ましくは２．５〜８．０のｐＨ範囲で反応させることができる。
【００２８】
酵素反応の時間は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されないが、１時間〜１２０時間が好ましく、３時間〜７２時間がより好ましく、１０時間〜４８時間がさらに好ましい。この範囲よりも短い場合は十分にペクチンが分解されずモノガラクツロン酸の収量が少なくなる可能性があり、この範囲より長く反応してももはや更なる収量の増加は期待できるものではない。
【００２９】
本発明において酵素反応によって遊離させたモノガラクツロン酸は、モノガラクツロン酸、オリゴガラクツロン酸、ポリガラクツロン酸及び／又はこれらのメチルエステルの総含量の中の含有率が７０質量％以上、好ましくは７５質量％以上、さらに好ましくは８５％以上となっている。本発明により製造されたモノガラクツロン酸含有酵素処理物は、このように高いモノガラクツロン酸含有率を示すことから、医薬原料や機能性食品として重要なモノガラクツロン酸の高純度品を製造するにあたっては、精製工程を簡便にすることができる。また、ガラクツロン酸に起因する効果をより大きく発現することができる。
【００３０】
本発明において酵素反応により得られたモノガラクツロン酸含有酵素処理物は、そのまま使用することもできるし、乾燥、粉末化等を施して使用することもできるし、さらに精製することもできる。
【００３１】
さらに精製する方法としては、陰イオン交換樹脂を用いた精製方法を使用することができる。この方法はモノガラクツロン酸がカルボン酸であるために陰イオン交換樹脂に吸着させ、その後モノガラクツロン酸を脱離させるものである。陰イオン交換樹脂に通すためには従来公知の方法で酵素処理物を固液分離し、得られた糖液を使用することができる。
【００３２】
使用する陰イオン交換樹脂としては、例えば、三菱化学(株)のダイヤイオンＳＡ１０Ａ、ダイヤイオンＳＡ１１Ａ、ダイヤイオンＳＡ１２Ａ、ダイヤイオンＮＳＡ１００、ダイヤイオンＳＡ２０Ａ、ダイヤイオンＳＡ２１、ダイヤイオンＡＵＢＡ１２０、ダイヤイオンＰＡ３０６Ｓ、ダイヤイオンＰＡ３０８、ダイヤイオンＰＡ３１２、ダイヤイオンＰＡ３１６、ダイヤイオンＰＡ３１８Ｌ、ダイヤイオンＨＰＡ２５、ダイヤイオンＰＡ４０８、ダイヤイオンＰＡ４１２、ダイヤイオンＰＡ４１８、ダイヤイオンＷＡ１０、ダイヤイオンＷＡ２０、ダイヤイオンＷＡ２１Ｊ、ダイヤイオンＷＡ３０、ダイヤイオンＳＡＦ１１ＡＬ、ダイヤイオンＳＡＦ１２Ａ、ダイヤイオンＰＡＦ３０８Ｌ、ダイヤイオンＷＡ３０Ｃ、ダウ・ケミカル社製の１×２、１×４、１×８、２×８、ＳＢＲ−Ｐ−Ｃ、マラソンＡ、マラソンＡ２、モノスフィア５５０Ａ、２２、６６、マラソンＷＢＡ、モノスフィア７７、オルガノ(株)製のアンバーライトＩＲＡ４００Ｊ、アンバーライトＩＲＡ４０２ＢＬ、アンバーライトＩＲＡ４０４Ｊ、アンバーライトＩＲＡ４１０Ｊ、アンバーライトＩＲＡ４１１、アンバーライトＩＲＡ４５８ＲＦ、アンバーライトＩＲＡ４７８ＲＦ、アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ、アンバーライトＩＲＡ９１０ＣＴ、アンバーライトＩＲＡ９０４、アンバーライトＩＲＡ９５８、アンバーライトＩＲＡ６７、アンバーライトＩＲＡ９６ＳＢ、アンバーライトＸＴ６０５０ＲＦ、アンバージェット４００２、アンバージェット４０１０、アンバージェット４４００、アンバーリストＡ２１等が挙げられる。これらの中では、弱塩基性陰イオン交換樹脂である三菱化学(株)のダイヤイオンＷＡ１０、ダイヤイオンＷＡ２０、ダイヤイオンＷＡ２１Ｊ、ダイヤイオンＷＡ３０、ダウ・ケミカル社製の６６、マラソンＷＢＡ、モノスフィア７７、オルガノ(株)製のアンバーライトＩＲＡ６７、アンバーライトＩＲＡ９６ＳＢ、アンバーライトＸＴ６０５０ＲＦがさらに好ましい。
【００３３】
陰イオン交換樹脂はそのまま使用してもよいが、従来公知の方法でＯＨ型に変換して使用することが好ましい。ＯＨ型への変換は、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等を通液することですることができる。
【００３４】
陰イオン交換樹脂は、十分にモノガラクツロン酸が吸着する量を使用する必要があり、酵素反応に使用したペクチン質を含有する天然物の乾燥重量１ｋｇに対し、好ましくは０．５Ｌ〜１０Ｌであり、さらに好ましくは１Ｌ〜５Ｌである。
【００３５】
陰イオン交換樹脂に通液する速度は、本発明の効果を損なわない限り、一般的な速度で通液することができ、好ましくは１時間に樹脂量の０．５倍〜５倍、さらに好ましくは１倍〜３倍である。
【００３６】
酵素反応後の糖液を陰イオン交換樹脂に通液し、モノガラクツロン酸を吸着させた後は、余分な糖液を除去するために水洗することが好ましい。水洗は陰イオン交換樹脂の流出液に糖分が含まれなくなるまで行うことが好ましく、これは例えばブリックス糖度計、高速液体クロマトグラフィー等を使用して簡便に測定できる。一般的に水洗に使用する水量は、樹脂量の２倍〜１０倍、好ましくは３倍〜６倍である。
【００３７】
陰イオン交換樹脂に吸着させたモノガラクツロン酸は、モノガラクツロン酸と交換できる塩を通液することで脱離させ溶出させることができる。かかる塩としては、本発明の効果を損なわない限り限定されないが、再生を同時に行うことができるためにアルカリ水溶液が好ましく、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム等が挙げられ、水酸化ナトリウムが最も好ましい。
【００３８】
モノガラクツロン酸の溶出をアルカリ水溶液で行う場合、モノガラクツロン酸が多量に脱離し溶出しているときには流出液は酸性〜中性を示すが、モノガラクツロン酸がほぼ脱離すると流出液はアルカリ性を示すため、ｐＨを指標にしてモノガラクツロン酸塩が高濃度で回収できる画分のみを回収することができる。
【００３９】
上記のように回収されたモノガラクツロン酸含有酵素処理物は、固形分中のモノガラクツロン酸純度が６５質量％であり、好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上である。この純度はモノガラクツロン酸が多く流出する画分のみを集めれば高くなり、集める画分を広げれば低くなる傾向があり、調製しようとするモノガラクツロン酸含有酵素処理物に応じて調整することができる。
【００４０】
上記のように精製して得られたモノガラクツロン酸含有酵素処理物は、従来公知の方法で濃縮、乾燥、粉末化等をすることができる。濃縮は、例えばエバポレーター、濃縮缶、大河原化工機製のエバポール、関西科学機械製作製のウォールウェッター等を使用することができる。また、乾燥は、スプレードライ、凍結乾燥、減圧乾燥等をすることができる。粉末化はそのままスプレードライ、凍結乾燥、減圧乾燥等をしても良いし、例えばデキストリン、乳糖、還元澱粉分解物等の賦形剤を添加してもよい。
【００４１】
本発明で得られたモノガラクツロン酸含有酵素処理物は、安全性の高い食品を原料とするものであり、種々の飲食品に添加することができる。かかる飲食品は特に限定されず、添加する形態も限定されない。かかる飲食品の例としては、うどんやパスタ等の加工麺、ハム・ソーセージ等の食肉加工食品、かまぼこ・ちくわ等の水産加工食品、バター・粉乳・醗酵乳等の乳加工品、ゼリー・アイスクリーム等のデザート類、パン類、菓子類、調味料類等の加工食品、および、清涼飲料水、アルコール類、果汁飲料、野菜汁飲料、乳飲料、炭酸飲料、コーヒー飲料等の飲料が挙げられる。本発明のモノガラクツロン酸含有組成物を飲食品に添加することで、例えばｐＨ調整作用、ｐＨ緩衝作用を期待でき、別の効果としては、ダイエット作用、ミネラル吸収促進作用等を期待できる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４３】
本発明において、モノガラクツロン酸の含有量は、以下の方法により求められた値である。すなわち、高速液体クロマトグラフィー法（ＨＰＬＣ法）により以下の条件で測定し、蛍光検出器を用いて検出した。
ＨＰＬＣ：ウォーターズ製Ａｌｌｉａｎｃｅ
カラム：バイオラッド製 ＡｍｉｎｅｘＨＰＸ−８７Ｈ
移動相：０．０５Ｎ硫酸
流速：０．６ｍｌ／分
温度：６０℃
検出:示差屈折率
【００４４】
実施例１
ビートパルプ（北海道糖業(株)製）１００ｇに水を１Ｌ加え、エイチビイアイ製セルロシンＰＥ６０を１．５ｇ添加し、５０℃で１６時間振とう反応を行った。反応後、ろ過助剤として昭和化学工業(株)製ラヂオライト＃１００を使用してブフナー漏斗でろ過を行い、得られた糖液をＨＰＬＣで分析した。糖液中に遊離したモノガラクツロン酸含有量は表１に示したとおりであり、大量のモノガラクツロン酸が得られた。
【００４５】
実施例２
ビートファイバー（日本甜菜製糖(株)製）１００ｇに水を１Ｌ加え、エイチビイアイ製セルロシンＰＥ６０を１．５ｇ添加し、５０℃で１６時間振とう反応を行った。反応後、実施例１と同様にろ過を行い、得られた糖液をＨＰＬＣで分析した。糖液中に遊離したモノガラクツロン酸含有量は表１に示したとおりであり、大量のモノガラクツロン酸が得られた。
【００４６】
実施例３
アップルファイバー（ニチロ(株)製）１００ｇに水を１Ｌ加え、エイチビイアイ製セルロシンＰＥ６０を１．５ｇ添加し、５０℃で１６時間振とう反応を行った。反応後、実施例１と同様にろ過を行い、得られた糖液をＨＰＬＣで分析した。糖液中に遊離したモノガラクツロン酸含有量は表１に示したとおりであり、大量のモノガラクツロン酸が得られた。
【００４７】
実施例４
温州みかんジュースの搾り粕である温州みかんパルプ（日本果実工業(株)製）の凍結乾燥粉末１００ｇに水を１Ｌ加え、エイチビイアイ製セルロシンＰＥ６０を１．５ｇ添加し、５０℃で１６時間振とう反応を行った。反応後、実施例１と同様にろ過を行い、得られた糖液をＨＰＬＣで分析した。糖液中に遊離したモノガラクツロン酸含有量は表１に示したとおりであり、大量のモノガラクツロン酸が得られた。
【００４８】
実施例５
ビートパルプ（北海道糖業(株)製）１００ｇに水を１Ｌ加え、新日本化学工業(株)製スミチームＰＸを１．５ｇ添加し、５０℃で１６時間振とう反応を行った。反応後、実施例１と同様にろ過を行い、得られた糖液をＨＰＬＣで分析した。糖液中に遊離したモノガラクツロン酸含有量は表１に示したとおりであり、大量のモノガラクツロン酸が得られた。
【００４９】
実施例６
ビートパルプ（北海道糖業(株)製）１００ｇに水を１Ｌ加え、新日本化学工業(株)製スミチームＡＰ２−Ｌを１．５ｇ添加し、５０℃で１６時間振とう反応を行った。反応後、実施例１と同様にろ過を行い、得られた糖液をＨＰＬＣで分析した。糖液中に遊離したモノガラクツロン酸含有量は表１に示したとおりであった。
【００５０】
実施例７
ビートパルプ（北海道糖業(株)製）１００ｇに水を１Ｌ加え、ノボザイムズジャパン(株)製ペクチネックスウルトラＳＰ−Ｌを１．５ｇ添加し、５０℃で１６時間振とう反応を行った。反応後、実施例１と同様にろ過を行い、得られた糖液をＨＰＬＣで分析した。糖液中に遊離したモノガラクツロン酸含有量は表１に示したとおりであった。
【００５１】
実施例８
ビートパルプ（北海道糖業(株)製）１００ｇに水を１Ｌ加え、エイチビイアイ(株)製セルロシンＰＥ６０を１．５ｇ、セルラーゼであるエイチビイアイ(株)製セルロシンＴ２を０．１ｇ添加し、５０℃で１６時間振とう反応を行った。反応後、実施例１と同様にろ過を行い、得られた糖液をＨＰＬＣで分析した。糖液中に遊離したモノガラクツロン酸含有量は表１に示したとおりであり、糖液の回収量が増え、ガラクツロン酸回収量も増加した。
【００５２】
比較例１
ビートパルプ（北海道糖業(株)製）１００ｇに０．４mol／Ｌ塩酸を１Ｌ加え、沸騰水浴で1時間加熱した。反応後、実施例１と同様にろ過を行い、得られた糖液をＨＰＬＣで分析した。糖液はやや粘性があり糖液中にはペクチン、オリゴガラクツロン酸は多く存在したが、モノガラクツロン酸含有量は表１に示したとおり確認できなかった。
【００５３】
比較例２
比較例１の塩酸に代えて０．４mol／Ｌ硫酸を使用した以外は同様の操作を行った。比較例１と同様に糖液中にはモノガラクツロン酸は確認できなかった。
【００５４】
【表１】
2009195158.tif 000003
【００５５】
実施例９
３０Ｌジャーファーメンターにビートパルプ（北海道糖業(株)製）１．８ｋｇを仕込み、水を１８Ｌ加え、エイチビイアイ(株)製セルロシンＰＥ６０を２７ｇ、エイチビイアイ(株)製セルロシンＴ２を１．８ｇ添加し、５０℃で２４時間攪拌反応した。反応物は圧搾ろ過機とラヂオライト＃１００をプレコートしたフィルタープレスを使用して固液分離した。得られた糖液は、ブリックス糖度５．０％のものが１６．０３Ｌであり、ＨＰＬＣ分析の結果モノガラクツロン酸は１９０ｇ含まれていた。この糖液をＮａＯＨによりＯＨ型に再生された三菱化学(株)製陰イオン交換樹脂ダイヤイオンＷＡ３０を２Ｌ充填したカラムにＳＶ＝２で通液し、イオン交換水でカラム流出液のブリックス糖度が０．０％になるまで洗浄した。次に、０．４％の水酸化ナトリウム水溶液をＳＶ＝２で通液し、１Ｌずつ流出液を回収した。回収した各フラクションのｐＨを図１に、Ｂｒｉｘ糖度を図２に、モノガラクツロン酸量を図３に示す。モノガラクツロン酸はフラクション１〜１４で高濃度に流出していた。フラクション１〜１２をまとめ、濃縮して６９０ｍｌのモノガラクツロン酸含有酵素処理物を得た。この組成物は淡黄色透明液でブリックス糖度３０．６％、モノガラクツロン酸含有量は１４１ｇであり、モノガラクツロン酸純度は８０．６％であった。
【００５６】
実施例１０
実施例９で得られたモノガラクツロン酸含有酵素処理物０．５ｍｌを３５０ｍｌの緑茶に添加した。緑茶の味、色、臭いに変化は無く、モノガラクツロン酸含有緑茶ができた。
【００５７】
実施例１１
実施例９で得られたモノガラクツロン酸含有酵素処理物２０ｍｌを２合の白米と５００ｍｌの水に添加し、電気炊飯器で炊いた。炊き上がったご飯１０ｇを水１００ｇに浸し、ミキサーで破砕し、遠心分離した上清をＨＰＬＣ分析したところ、ご飯１０ｇ中０．０６ｇのモノガラクツロン酸を含有しており、高温でもモノガラクツロン酸はほとんど分解、変性していないと考えられた。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】モノガラクツロン酸溶出液の各フラクションのｐHを表したものである。
【図２】モノガラクツロン酸溶出液の各フラクションのBrix糖度を表したものである。
【図３】モノガラクツロン酸溶出液の各フラクションのモノガラクツロン酸含有量を表したものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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