(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緑色の葉身部を有する緑黄色野菜における少なくとも葉部を加熱して、その植物組織を軟化させた後、濾過機を用いて、液状の葉肉部と固形状の葉柄部および葉脈部とに固液分離し、遠心力を利用した分離方法または圧力を利用した圧搾分離方法により、得られた液状の葉肉部からビタミンＫ含量の高い葉肉部の固形物を分離することを特徴とする食品用ビタミンＫ補給組成物の製造方法。
【請求項２】
高速回転ミルを用いて、緑色の葉身部を有する緑黄色野菜における少なくとも葉部の乾燥物を粉砕し、その粉砕物を葉肉部と葉柄部および葉脈部とに分級して、ビタミンＫ含量の高い葉肉部の乾燥物を分離することを特徴とする食品用ビタミンＫ補給組成物の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法によって分離された葉肉部のビタミンＫ含有量が、１００ｇ当たり１０００μｇ以上である食品用ビタミンＫ補給組成物の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２記載の方法において分離された葉肉部の固形物または乾燥物を超臨界状態にある液状化した二酸化炭素を用いて抽出処理して、ビタミンＫを抽出することを特徴とするビタミンＫの抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、緑黄色野菜中に含まれているビタミンＫを高濃度に含有する葉肉部からなる食品用ビタミンＫ補給組成物の製造方法、および同製造方法において分離された葉肉部の固形物または乾燥物からビタミンＫを抽出する方法に関するものである。上記ビタミンＫ補給組成物は、例えば、パン類，麺類，菓子類，飲料等に添加して食品の形態として利用することができる。また、ビタミンＫは、食品の他にも医薬品として利用することが可能である。
【０００２】
【従来の技術】
ビタミンＫは肝臓において血液凝固に関係する重要因子であるプロントロンビンの生成に必要であり、その欠乏症は新生児、乳児における欠乏性頭蓋内出血があり、特に乳児においては生後２ヶ月までの母乳栄養児に多い。人は腸内細菌で生成されたビタミンＫを利用できるが、新生児、乳児の腸内においてはビタミンＫの生産がないため、欠乏症にかかりやすいとされている。そのため、新生児、乳児のために直接哺乳によりビタミンＫを補給できるよう、ビタミンＫ添加調製粉乳も市販されている。一方、母体に対しては日常の食物から天然ビタミンＫを摂取することで、母乳中のビタミンＫ含量を高めることが望ましい。
近年の医療技術の進歩、社会福祉の充実により、日本は他国と比べて急激な高齢化社会となりつつあり、その中で社会問題として骨の代謝に異常をきたす骨粗鬆症なる疾患がある。骨組織では破骨細胞による骨吸収と骨芽細胞による骨形成が繰り返されており、加齢、閉経等でこのバランスが崩れ、骨吸収が骨形成を上回る結果、骨重が減少し、骨粗鬆症に至ると考えられている。また、近年の若年層のダイエット等のエネルギー摂取不足に伴い、カルシウム摂取不足があり、将来骨粗鬆症の低年齢化が懸念されている。
【０００３】
これらの疾患に対する現在の治療法は、骨吸収を抑制するカルシウム剤，ビタミンＤ，エストロゲン，副甲状腺ホルモン，カルシトニン等の投与があるが、骨形成を促進する治療法は今までのところ知られてない。近年の研究により、ビタミンＫはカルシウムと併用することで骨形成を促進することが判明し、ビタミンＫの重要性がより一層認識されるようになった。
ビタミンＫは植物油，糸引き納豆，緑黄色野菜，海藻等に比較的高濃度に含有されている。しかし、一度にこれらの食品を大量に摂取することは難しく、上述の特定の食品を毎日調理することは、授乳婦，老人，閉経後婦人等に食生活上の負担を強いることになり、栄養バランスの上でも好ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
食品にビタミンＫを補給するためには、ビタミンＫ含量が高い天然素材を添加することが好ましく、現在のところ植物油および植物油の精製工程で発生する脱臭留出物中のビタミンＫ抽出技術が知られている。植物油中のビタミンＫを抽出する技術としては、従来ｉ）カラムクロマトグラフィー法、ii）蒸留法、iii)溶剤分別法等の方法がある。
ｉ）カラムクロマトグラフィー法は、固定相としてシリカゲル，化学修飾したシリカゲル等を用い、移動相にはアルコール，アセトン，ｎ−ヘキサン等の有機溶剤を用いる方法が知られている。カラムクロマトグラフィー法では、目的の物質をかなり正確に分離、精製することができるため、天然ビタミンＫの濃縮率は高いが、固定相および移動相を維持するために多大の費用が必要となる。
ii）蒸留法は、蒸発面から濃縮面へと分子が一方向に移動する単蒸留型で行われ、真空蒸留または分子蒸留といわれている。分子蒸留は、カラムクロマトグラフィー法に比べて比較的安価に濃縮できるが、濃縮率が低い、高温での天然ビタミンＫの減少、有機溶剤の残留の恐れ等の欠点が挙げられる。
iii)溶剤分別法は、植物油または脱臭留出物を炭素数１〜４の低級一価アルコール等で溶解し、冷却して不純物を析出させる方法、または上記脱臭留出物を低級一価アルコールに溶解した後、活性炭に天然ビタミンＫを吸着させ、炭素数５〜１０の脂肪族または芳香族炭化水素である低極性溶剤で分離、精製する方法が知られている。この溶剤分別法は、上述の２方法に比較して、安価に濃縮できるものの濃縮率が低い。しかも、有害なメタノールやｎ−ヘキサン等の有機溶剤を用いて抽出するため、抽出物からの溶剤の除去および回収に多大の熱エネルギーを必要とする。また、上記蒸留法ii）と同様に、熱による天然ビタミンＫの分解が危惧されるだけでなく、抽出溶剤の残留という問題が残るため、複雑な分離工程、厳しい品質管理が必要となる。
【０００５】
ビタミンＫは、他のビタミン類に比べて熱には安定であるが、光，酸素，アルカリにより分解されやすい性質がある。植物油および脱臭留出物中には多価不飽和脂肪酸を多く含み、上記脱臭留出物は酸化されやすい天然素材であるという欠点も持ち合わせている。
その他の天然ビタミンＫの素材として、糸引き納豆は、独特の発酵臭があり、その上粘性物質が多量に含まれているため、嗜好性、加工性の面からも好ましくない。緑黄色野菜は、嗜好性、加工性の面からはさほど問題はないが、含有量の割に嵩が大きく、生葉のままでは多量摂取に問題が残されている。
また、緑黄色野菜の葉部に豊富に含まれるビタミンＫをアセトン，ｎ−ヘキサン，エタノール等の有機溶剤で抽出しようとすると、ガム状物質が生成し、有機溶剤を完全に除去することは困難を極める。さらに、抽出溶剤として一価アルコールを用いた場合は、葉部に含まれる色素であるクロロフィルの一部がフェオフォルバイトという有害な物質に変性されるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、上述の問題点を解消しようとするものであって、天然素材を原料として比較的簡単な加工方法により、たとえ食品に添加しても安全性や嗜好性に問題がなく、ビタミンＫ含量の高い食品用ビタミンＫ補給組成物の製造方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、有害な物質の残留および生成（変性）の恐れがないビタミンＫの抽出方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、食品へのビタミンＫ強化に適した天然素材の簡便な加工法について鋭意研究を重ねてきたところ、前述の天然ビタミンＫ素材の中でも、葉肉部に専らビタミンＫが含まれる緑黄色野菜に注目し、その植物組織の葉肉部とその他の器官の強度差を利用して、ビタミンＫの他にビタミンＥやβーカロチン等を多く含む葉肉部を分離することにより、また液状化二酸化炭素を抽出溶剤として緑黄色野菜からビタミンＫを抽出することにより、前記目的が達成できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の食品用ビタミンＫ補給組成物の製造方法は、緑色の葉身部を有する緑黄色野菜における少なくとも葉部を加熱して、その植物組織を軟化させた後、濾過機を用いて、液状の葉肉部と固形状の葉柄部および葉脈部とに固液分離し、遠心力を利用した分離方法または圧力を利用した圧搾分離方法により、得られた液状の葉肉部からビタミンＫ含量の高い葉肉部の固形物を分離するか、あるいは高速回転ミルを用いて、上記葉部の乾燥物を粉砕し、その粉砕物を葉肉部と葉柄部および葉脈部とに分級して、葉肉部の乾燥物を分離することを特徴とする。
また、本発明のビタミンＫの抽出方法は、上記製造方法において分離された葉肉部の固形物または乾燥物を超臨界状態にある液状化した二酸化炭素を用いて抽出処理して、ビタミンＫを抽出することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において、緑色の葉身部を有する緑黄色野菜としては、浅葱，明日葉，大阪白菜，おかひじき，カイワレ大根，芥子菜，京菜，小松菜，菜心，山東菜，紫蘇，春菊，すぐき菜，セリ，体菜，チンゲンサイ，蔓菜，蔓紫，なずな，ニラ，野沢菜，パセリ，日野菜，広島菜，ほうれん草，三葉，モロヘイヤ，よう菜，嫁菜，ヨモギ，ワケギ等が挙げられる。これらは食品素材として栽培、市販されている野菜である。
また、本来栽培の目的とはされていない根菜類の地上部、つまり、カブ葉，甘藷葉，馬鈴薯葉，人参葉，大根葉，くず葉等も、本発明のビタミンＫ補給組成物の原料として利用することができる。
【０００８】
本発明において用いられる緑黄色野菜は、植物学的には茎部と緑色の濃い葉部から形成されている。茎部は葉部および生殖器官を付け、個体の増大を図ると共に地上部を機械的に支え、また根を付けその間の養水分の通道を行う伝達器官である。茎部は内部組織を保護するための肥厚な表皮とその内側に機械的支持を目的とした縦方向の棒状の細胞、つまり物理的外力に強固なセルロースおよびヘミセルロースを主体とする繊維があり、更に内側には養水分を伝達するための維管束から成り立っている。
葉部は光合成、栄養物質の転換、水分の蒸散等を行う器官であり、普通、葉身部および葉柄部から成り立っている。葉身部は、比較的柔軟な表面を保護するための表皮と、光合成、栄養物質の転換を行う葉緑素を含む葉肉部と、葉脈部から成り立っている。葉脈部と葉柄部は、茎部と同様に機械的に葉部を支持するための組織であり、養水分を伝達する働きも行っている。
上記葉肉部にある葉緑素では、空気中の二酸化炭素と根から吸い上げられる水分を太陽エネルギーを利用し、澱粉や糖類等の炭水化物を合成している。これらの炭水化物がアミノ酸その他に分解され、土壌中から吸収した肥料成分（主として窒素成分）と結合し、蛋白質の合成が行われる。その際に、脂溶性のビタミンＫ，ビタミンＥ，βーカロチン等が併せて合成され、葉肉部に貯蔵される。従来、緑黄色野菜は生葉および乾燥物の処理のみであり、脂溶性のビタミンＫ，ビタミンＥ，βーカロチン等を多く含んだ葉肉部のみ得ることは困難であった。
【０００９】
次に、本発明のビタミンＫ補給組成物の製造方法について詳述する。
本発明においては、被処理物として少なくとも緑黄色野菜の葉部を対象とするものであるが、コスト等の面から、予め茎部を取り除くことなく葉部と茎部、更には茎部に連なる根部を含めて下記の処理工程に供してもよい。以下の加工工程では、葉部と茎部を被処理物とした場合を例に挙げて説明する。
まず本工程で行う加熱による植物組織の軟化を容易にするために、包丁，ロータリーカッター，ギロチンカッター等で１片４〜４０ｍｍ好ましくは６〜２５ｍｍの大きさに切断する。また、生葉表面に付着している埃、泥等を除去するために、自然流水、高圧ジェット噴流、超音波照射等により水洗する。切断工程と水洗工程の順序はどちらを先に行ってもよい。その後、切断、洗浄された緑黄色野菜の表面に付着した水分を遠心分離または自然流下式により、付着水が１０％重量以下になるように脱水する。
【００１０】
本工程においては、ビタミンＫを多く含有する葉肉部と、葉柄部、葉脈部および茎部との分離を容易に行うために、８０〜１２０℃（加圧）の温度範囲で１〜１０分間、好ましくは８５〜１００℃で２〜７分間の熱湯処理または直接接触蒸煮を行って、葉部の中でも葉肉部を充分に軟化させる。その際、熱湯のｐＨは、６.０〜８.５好ましくは６.５〜８.０の範囲にあることが望ましい。直接接触蒸煮では、ｐＨ６.０〜８.５の溶液に２０〜１２０分間、好ましくは６.５〜８.０の溶液に３０〜６０分間浸漬する前処理を施すことが望ましい。
上記軟化工程においては、回分式および連続式のいずれの方法を採用してもよい。この加熱により、植物細胞が軟化されるだけでなく、緑黄色野菜の鮮やかな緑色を呈すクロロフィル色素を退色させる恐れのある酵素が失活される。すなわち、クロロフィルがフィオフィチンに分解され、緑色から黄色、更に茶褐色へと退色させるクロロフィラーゼ，オキシターゼといった酵素を失活させることにおいても、加熱処理は有効な手段である。
加熱後、直ちに冷水で冷却し、切断された緑黄色野菜の表面に付着した水分を遠心分離または自然流下式により、冷却後の付着水が１０重量％以下になるように脱水する。
【００１１】
その後、加熱処理された緑黄色野菜１００重量部に対して１０〜１００重量部の水を加え、温度５〜５０℃で２〜２０分間撹拌することが望ましい。この撹拌は、上記緑黄色野菜１００重量部に対して２０〜７０重量部の水を加え、１０〜４０℃で５〜１０分間行うことが好ましい。
緑黄色野菜に水を加えることにより、撹拌機内での緑黄色野菜の流動性を向上させ、ほぐし、潰し、分散が促進される。攪拌する際の加水量が１０重量部未満であると、攪拌機内での流動性が乏しく、ほぐし、潰し、分散を促進することが困難となる。一方、１００重量より多く加水すると、攪拌機内での流動性が高まり、潰しが充分にできなくなるため、葉肉部の液状化が困難となるばかりか、後の脱水処理量が増大し、ひいてはコスト的に不利である。
その際に用いられる撹拌機としては、ジャム，アン，製菓，製パン用の縦軸または横軸の撹拌機等が挙げられる。縦軸または横軸の撹拌軸を２０〜４００ｒｐｍ好ましくは５０〜２００ｒｐｍの回転数で運転すると、強固な組織からなる茎部、葉柄部、葉脈部は原形を保つが、加熱により軟化した葉肉部は液状化する。
ここで、２０ｒｐｍ未満の回転数では、加熱により軟化した葉肉部が充分に液状化されず、固液分離工程により得られる葉肉部の取得量が減少する。一方、４００ｒｐｍより速く回転させると、葉柄部、葉脈部および茎部も一緒にほぐし、潰しが行われるようになり、下記の固液分離工程により葉肉部と葉柄部、葉脈部および茎部とを分離することが困難となる。
【００１２】
原形を留めたままの葉柄部、葉脈部および茎部と液状化された葉肉部を固液分離する手段としては、適宜のメッシュを有する濾過機が用いられ、特に限定されるものではないが、好適には裏ごし機が用いられる。裏ごし機は円筒スクリーンの中に回転する撹拌子を有し、円筒スクリーン先端から液状化された葉肉部を通過させることで、原形を留めた葉柄部、葉脈部および茎部と葉肉部を分離することができる。上記円筒スクリーンには任意の大きさのメッシュを装着することが可能であり、０.５〜３.０ｍｍの空隙を有するメッシュが通常用いられる。
裏ごし機を通過した濾液中には、脂溶性のビタミンＫ，ビタミンＥ，βーカロチンを多く含んだ葉肉部組織と、緑黄色野菜中に含まれるシュウ酸，酒石酸，コハク酸，グリオキシル酸，グリコール酸等の有機酸や、クロロゲン酸，カテキン，タンニン等のポリフェノール類などが水溶液として含まれている。
上記葉肉部組織は、有機酸やポリフェノール類を多く含む表皮に囲まれ、棚状組織と海綿状組織からなる。棚状組織と海綿状組織には葉緑素が含まれ、光合成や栄養物質の転換が行われる。かかる合成や物質転換を経て緑黄色野菜に含まれるシュウ酸、ポリフェノール類はエグ味、渋みを呈するので、ビタミンＫを含んだ葉肉部を有機酸やポリフェノール類を含んだ水溶液と分離することは、嗜好性の問題からみても有効な手段である。
【００１３】
裏ごし機を通過した濾液中に懸濁する葉肉部と上記水溶液との分離には、遠心力または圧力を利用した圧搾分離方法を採用することができる。
例えば、遠心力を利用した分離方法には、遠心分離と遠心濾過の２つに大別される。遠心分離機は、一般に連続的に縮径ないし拡径した円筒状のボウルとスクリューコンベアーからなり、遠心力でボウル外壁に沈降した固体粒子はスクリューコンベアーで機外に排出され、液体はオーバーフローして機外へ排出される。かかる遠心分離機としては、ビタミンＫを含有する葉肉部の固形物と有機酸やポリフェノール類を含有する液体とを分離できるデカンター型遠心分離機が好適である。
遠心濾過機は、分離し難い液体中の固体粒子を液体から分離する装置であり、濾布で包んだ濾過板を高速で回転させることにより３０００〜４０００Ｇの遠心力を得て、ビタミンＫを含有する葉肉部を固形物として有機酸やポリフェノール類を含有する液体から分離することができる。
【００１４】
圧力を利用した圧搾分離とは、液体と固体粒子の混合物に高圧を作用させて液体を搾出する操作であり、圧搾分離方法には回分式と連続式とがある。
回分式圧搾分離では、袋状の濾布の中に前工程で得られた裏ごし機通過液を入れ、一方向からのみ圧力を加えて液体を圧搾し、固体粒子のみが濾布内に残る。その後、濾布から固体粒子を取り出すことにより、ビタミンＫを含有する葉肉部の固形物を回収することができる。また、連続式圧搾分離では、帯状の２枚の濾布の間に裏ごし機通過液を供給し、数本のロールに巻き付けて圧搾圧力を作用させることにより、液体とビタミンＫを含有する固体粒子とに分離することができる。具体的には、フィルタープレス、ベルトプレスを用いることができる。
以上の工程により製造される食品用ビタミンＫ補給組成物は、２０〜５０％の水分を含んだペースト状であり、そのままの状態で実用に供することが可能であるが、更に常法に従い熱風乾燥処理，ドラム乾燥処理，凍結真空乾燥処理を施すことが望ましい。
【００１５】
さらに、乾燥された緑黄色野菜の葉部および茎部を処理物とする場合を例に挙げて、本発明の食品用ビタミンＫ補給組成物の製造方法について詳述する。
植物組織の乾燥を容易に行うために、前述と同様にして切断、洗浄および脱水した後、天日による自然乾燥，温度４０〜８０℃好ましくは５０〜７０℃での通風乾燥，減圧下での凍結真空乾燥等の乾燥処理により、緑黄色野菜の水分を３〜１８重量％、好ましくは５〜１４重量％まで減少させておくことが望ましい。
葉部の乾燥物を処理物とする本工程において、第一段の分離工程として、切断された乾燥物の空気中での沈降速度および空気との密度差によって変化が生じることを利用して、比重の異なる葉身部と茎部および葉柄部とを分離する。第一段の分離工程では、予め葉柄部を葉身部と切断等により切り離しておくことはコスト的に不利であるので、葉身部に連なる葉柄部の部分を完全に分離することは困難である。したがって、葉身部に混入した若干の葉柄部は次の第二段の分離工程に供給されることになる。また、茎部に連なる若干の葉身部は、第一段の分離工程で茎部と一緒に分離される。
第二段の分離工程として、葉部を粉砕し、細かく粉砕された葉肉部を粗く粉砕された葉柄部および葉脈部と分級する。なお、葉部の乾燥物のみを処理物とする場合、第一段の分離工程は省略される。
【００１６】
第一段の分離工程として重力場分級を採用することが好ましく、この分級は水平流形と垂直流形の２つに大別できる。水平流形では、一様な水平気流中に原料投入口から葉身部、葉柄部および茎部の混合物を落下させることにより、空気中での沈降速度に差が生じると共に、水平方向での空気との密度差が生じる。比重の小さい葉身部は出口付近に落下し、比重の大きい葉柄部および茎部は投入部付近に落下するので、両者を容易に分級することができる。
垂直流形では、葉身部、葉柄部および茎部の混合物が、気流に分散された状態で円筒状の空管または分級効率を高めたジグザク形の空管を有する風篩機の下部より入る。これらの混合物は上昇気流によって、比重の小さい葉身部が風篩機上部排出口より、比重の大きい葉柄部および茎部が風篩機下部側方の排出口よりそれぞれ機外へ排出され、両者を分級することができる。
【００１７】
第二段の分離工程は、例えば粉砕・分級能力のある高速回転ミルを用いて、葉肉部を葉柄部および葉脈部と分離する。すなわち、高速回転ミルの粉砕、分級条件を制御することによって、組織的に弱い葉肉部を細かく粉砕し、組織的に強固な葉柄部および葉脈部を粗く粉砕でき、これらを分級した後に篩等を用いて分離することにより葉肉部のみ得ることができる。
図１は本発明の一例として粉砕および分級工程において用いられる高速回転ミルの説明図である。図１に示す高速回転ミルは、原料供給部１、粉砕部２、分級部３、空気取入部４および空気排出部５からなる。水平に設けられた筒状の原料供給部１は、粉砕部２の外周部に接続していて、その内部に緑黄色野菜の葉身部を主成分とする葉部乾燥物を粉砕部２に供給するスクリューフィーダ６を備えている。粉砕部２と分級部３は、逆円錐状のガイドリング７によって区画され、ガイドリング７外周部の下部および下方に粉砕部２が配置され、ガイドリング７内が分級部３となる。粉砕部２と分級部３には、それぞれ回転数可変式の第一の回転翼８および第二の回転翼９を備えている。回転翼８，９は、ベルトや回転軸等の伝動機構および回転数制御機構を介して、ミル本体下部の中央部に設置した２つのモータ１０によりそれぞれ駆動される。また、ミル本体下部に空気取入部４が設けられ、第二の回転翼９の回転によって取入部４のダクトから吸引された空気は、上記粉砕部２および分級部３を通り、分級部３で葉部組織を分級しながら微粉砕された葉肉部と共に、ミル本体上部の中央部に設けた円筒状の空気排出部５から機外に排出される。
【００１８】
上記高速回転ミルにおいて、重力場分級で茎部および大部分の葉柄部と分離された緑黄色野菜の葉部は、原料供給部より高速回転ミル内に供給され、粉砕部において粉砕される。粉砕された葉部は、上流からの気流に乗って上昇し、分級部において遠心力と吸引される気流の向上力とのバランスによって、微粉が機外に排出され、粗粒はガイドリング下部の粉砕部に戻され再び粉砕される。粉砕部における回転翼の回転数を３０００〜７５００ｒｐｍ好ましくは４０００〜６０００ｒｐｍに、分級部における回転翼の回転数を７００〜１４００ｒｐｍ好ましくは８００〜１２００ｒｐｍに制御すると、通常葉肉部が１００μｍ以下に微粉砕され、強固な組織を持つ葉柄部および葉脈部は１００〜１０００μｍの範囲に粗粉砕される。これらの粗粉砕物は運転停止後に機外に排出、除去される。
かかる高速回転ミルは衝撃式粉砕機といわれており、ハンマーミル、ピンミルが用いられる。粒径が１００μｍ以下の粒子はほぼ１００％の葉肉部からなり、１００μｍを越え１０００μｍ以下の範囲にある粒子は僅かに葉肉部が含まれるものの、ほぼ１００％の葉柄部および葉脈部からなる。
空気排出口より高速回転ミル機外へ排出された粉砕物は、常法により集塵機用サイクロンを用いて粒子と空気とに分離される。その後、スクエアーシフター，プランシフター，モーゲンセンサイザイー，振動篩等を用いて、１００μｍ以下の粒子を精度良く分別すると、脂溶性ビタミンであるビタミンＫ，ビタミンＥ，βーカロチンを多く含有する葉肉部を容易に得ることができる。
【００１９】
以上のようにして、緑色の葉身部を有する緑黄色野菜の植物組織を軟化させた後固液分離するか、または緑黄色野菜の乾燥物を粉砕し分級することにより、食品用ビタミンＫ補給組成物を製造することができる。
このような食品用ビタミンＫ補給組成物は、１００ｇ当たりビタミンＫを１０００μｇ以上含有する。ビタミンＫは酸化されやすい性質があるが、本発明で得られる組成物中には、天然の酸化防止効果を有するα−トコフェロール（ビタミンＥ）やβーカロチンを含有しているので、ビタミンＫの安定性についても何ら問題になることはない。
本発明の食品用ビタミンＫ補給組成物は、例えば、パン類，麺類，菓子類，冷菓，小麦粉ミックス，練り製品，アイスクリーム，ドリンク類等の各種食品形態に加工でき、通常の食生活の中で手軽にビタミンＫを補給することができる。
【００２０】
本発明は、また、超臨界状態にある液状化した二酸化炭素を用いて、前述の方法で分離されるビタミンＫ含量の高い葉肉部の固形物または乾燥物からビタミンＫを抽出する方法に関する。
図２は超臨界抽出装置のビタミンＫ抽出工程図である。同図において、バルブ１３の開成およびバルブ１７の閉成により、ガスボンベ１１から放出される二酸化炭素ガスを第一の熱交換器１４で冷却し、更に圧縮機１５および第二の熱交換器１６で加圧および加温または冷却して適度の温度に調節して、超臨界状態の二酸化炭素に液状化する。次いで、バルブ１７を開成して超臨界状態に保持された液状化二酸化炭素を抽出槽１８に導入する。この際、二酸化炭素量はガスボンベ１１に付設された天秤１２で測定され、所定量を測定した後にバルブ１３は閉成される。抽出槽１８の上下には内側に濾紙を配したサポートスクリーン１８ａ，１８ｂが配置され、槽内部には予め緑黄色野菜が投入されている。
抽出槽１８においてビタミンＫを抽出した液状化二酸化炭素はバルブ１９を開成することにより分離槽２０に導入され、濾紙を通過しなかった抽出残渣は除去される。その後、バルブ１７の閉成およびバルブ２１の開成により分離槽２０内が減圧され、二酸化炭素はガス化して排気口２２から槽外へ排出され、天然ビタミンＫ抽出物が取出口２３から分離される。
【００２１】
超臨界状態にある二酸化炭素を抽出溶剤とする本発明の抽出方法は、例えば葉肉部１重量部に対して液状化二酸化炭素を１０〜１００重量部、好ましくは２０〜６０重量部加えて抽出する。液状化二酸化炭素の重量比が１０重量部未満であると、ビタミンＫの抽出が不充分である。また、１００重量部より多く用いても、抽出効果がさほど向上せず二酸化炭素のコストが嵩む。
この際、温度１０〜６０℃好ましくは２０〜５０℃、圧力１００〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 好ましくは１５０〜３００ｋｇ／ｃｍ2 の条件下で抽出を行うと、緑黄色野菜から天然ビタミンＫを選択的に抽出することができる。上記温度圧力条件を外れると、緑色のクロロフィル色素の他、エグ味成分である有機酸やポリフェノール類が抽出されるため、好ましくない。
上述の抽出処理によれば、抽出終了後減圧することで、抽出溶剤である二酸化炭素はガス化して抽出物から除去される。したがって、従来のカラムクロマトグラフィー，蒸留法および溶剤分別法のように、有機溶剤の分離に多大の熱エネルギーや設備を必要としない。しかも、葉肉部に含まれるクロロフィル色素が前記有害物質に変性することもないので、安全性の高い天然ビタミンＫを得ることができる。上記の抽出方法により得られるビタミンＫは、食品の他に、前述の欠乏症の予防，骨形成促進等の医薬として利用することが可能である。
【００２２】
ビタミンＫ濃度の測定は、ビタミンＫの吸収極大波長の吸光度を測定して定量する吸光光度法，ナトリウムアルコラートと反応させて比色する比色法，ガスクロマトグラフィー法，高速液体クロマトグラフィー法等がある。近年では、他の分析法に比べて簡便で定量精度の良い高速液体クロマトグラフィー法が、ビタミンＫの微量定量法として広く利用されている。
本発明において、ビタミンＫ分析について簡単に述べると、まず精秤された葉肉部またはビタミンＫ抽出物をエタノール−水（８：２）の混合溶剤に添加し、５分間浸盪する。次に、ｎ−ヘキサンを加え、浸盪、遠心分離の後に粗抽出物を得る。更に、シリカゲルを充填したカラム中を通して精製処理した後、高速液体クロマトグラフで分析する。
高速液体クロマトグラフには紫外線検出法，蛍光検出法があるが、ビタミンＫを精度良く検出するためには、水素化ホウ素ナトリウムを用いた化学的還元法，電気的還元法または白金黒カラム還元法で蛍光性ハイドロキノンＫに還元した後、蛍光検出して定量する方法が好ましい。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、図３は、下記の実施例１〜５に示す食品用ビタミンＫ補給組成物の製造方法のフローチャートである。
実施例１
緑黄色野菜の１種である小松菜（ビタミンＫ濃度290μｇ／100ｇ）１ｋｇを流水により水洗し、埃、泥を落とした。水洗された小松菜をロータリー型スライサー（ニューサニタリーＥＳＡ：(株)エムラ販売製）を用いて２０ｍｍの長さに切断した。これを９８℃の熱湯５リッターに入れ、３分間熱湯処理して葉部を軟化させた。その後、湯切り、流水での冷却を行い、自然流下による水切りを行って小松菜の軟化処理物１．０５ｋｇを得た。
次いで、製パン用ミキサー（ＡＭ−２０：(株)愛工舎製作所製）において、上記軟化処理物に水２５０ｇを加え、８０ｒｐｍで５分間撹拌して葉肉部を液状化した。液状化処理した小松菜を１ｍｍメッシュスクリーン装着の裏ごし機を用いて濾過し、葉柄部、葉脈部および茎部を葉肉部と分離した。得られた濾液を３０００ｒｐｍの回分式遠心分離機で１０分間処理して、固形物を沈降させ、小松菜からビタミンＫ含有組成物２００ｇを得た。得られた組成物のビタミンＫ濃度は1,220μｇ／100ｇであり、ビタミンＫの濃縮率は４．２倍であった。
【００２４】
実施例２
緑黄色野菜の１種であるモロヘイヤ（ビタミンＫ濃度400μｇ／100ｇ）１ｋｇを流水により水洗し、埃、泥を落とした。水洗されたモロヘイヤをロータリー型スライサー（前記ニューサニタリーＥＳＡ）を用いて１０ｍｍの長さに切断した。これを９０℃の熱湯５リッターに入れ、５分間熱湯処理して葉部を軟化させた。その後、湯切り、流水での冷却を行い、自然流下による水切りを行ってモロヘイヤの軟化処理物１．０７ｋｇを得た。
次いで、製パン用ミキサー（前記ＡＭ−２０）において、上記軟化処理物に２００ｇの水を加え、１００ｒｐｍで７分間撹拌して葉肉部を液状化した。液状化処理したモロヘイヤを１ｍｍメッシュスクリーンを装着した裏ごし機を用いて濾過し、葉柄部、葉脈部および茎部を葉肉部と分離した。得られた濾液を横型デカンターで遠心分離して、固形物を沈降させ、モロヘイヤからビタミンＫ含有組成物３００ｇを得た。得られた組成物のビタミンＫ濃度は1,240μｇ／100ｇであり、ビタミンＫの濃縮率は３．１倍であった。
【００２５】
実施例３
緑黄色野菜の１種であるパセリ（ビタミンＫ濃度730μｇ／100ｇ）１ｋｇを流水により水洗し、埃、泥を落とした。水洗されたパセリをロータリー型スライサー（ニューサニタリーＥＳＡ）を用いて１０ｍｍの長さに切断した。これを９８℃の加熱蒸気で５分間蒸煮して葉部を軟化させた。その後、湯切り、流水での冷却を行い、自然流下による水切りを行ってパセリの軟化処理物１．０５ｋｇを得た。以下実施例１と同様の処理を施して、パセリからビタミンＫ含有組成物２５０ｇを得た。得られた組成物のビタミンＫ濃度は1,680μｇ／100ｇでビタミンＫの濃縮率は２．３倍であった。
実施例４
大根葉（ビタミンＫ濃度250μｇ／100ｇ）１ｋｇを実施例２と同様の処理を施して、大根葉からビタミンＫ含有組成物１５０ｇを得た。得られた組成物のビタミンＫ濃度は1,050μｇ／100ｇでビタミンＫの濃縮率は４．２倍であった。
【００２６】
実施例５
甘藷の１種であるシモン１号の葉部（ビタミンＫ濃度330μｇ／100ｇ）１ｋｇを超音波洗浄機で水洗し、埃、泥を落とした。水洗されたシモン葉を包丁で１０ｍｍの長さに切断した。これを９５℃の熱湯３リッターに入れ、４分間熱湯処理して葉部を軟化させた。その後、湯切り、流水での冷却を行い、自然流下による水切りを行ってシモン葉の軟化処理物１．０５ｋｇを得た。
次いで、製アン用横型ニーダーにおいて、上記軟化処理物に水１０００ｇを加え、１００ｒｐｍで４分間撹拌して葉肉部を液状化した。液状化処理したシモン葉を２ｍｍメッシュスクリーン装着の裏ごし機を用いて濾過し、葉柄部、葉脈部および茎部を葉肉部と分離した。得られた濾液を３０００ｒｐｍの回分式遠心分離機で１０分間処理して、固形物を沈降させ、シモン葉からビタミンＫ含有組成物２３０ｇを得た。さらに、３０℃で凍結真空乾燥処理を施して、水分を除去した上記組成物１２０ｇを得た。得られた組成物のビタミンＫ濃度は2,350μｇ／100ｇであり、ビタミンＫの濃縮率は７．１倍であった。
【００２７】
実施例１〜５をまとめて下記の表１に示す。
【表１】
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【００２８】
実施例６〜１０
前記シモン１号の地上部である葉部（ビタミンＫ濃度330μｇ／100ｇ）および茎部１ｋｇを流水中により水洗し、表面に付着している埃、泥を除去した。水洗されたシモン葉および茎をロータリー式スライサー（ニューサニタリーＥＳＡ）を用いて１０ｍｍの長さに切断した後、自然流下式による水切りを行った。その後、７０℃に設定された多段式の熱風乾燥機により１２時間乾燥し、１２０ｇのシモン地上部乾燥物を得た。その際、２〜３時間おきに撹拌を行って乾燥を促進した。
次いで、水分８％に乾燥されたシモン地上部乾燥物を脱穀用風力選別機を用いて葉部と茎部を分離し、５０ｇの葉部乾燥物を得た。得られた各葉部乾燥物を前述の図１に示す高速回転ミル（ＡＣＭパルベライザー：(株)ホソカワミクロン）を用い、粉砕部(２)および分級部(３)における回転翼(８，９)の回転数を可変させて、排出部(５)より機外に排出された粉砕物をサイクロンで集塵した。得られた各粉砕物はナイロン製１００μｍメッシュの振動篩を通して、粒径１００μｍ以下の葉肉部粉砕物を得た。
【００２９】
実施例６〜１０をまとめて下記の表２に示す。
【表２】
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【００３０】
表２に示すように、実施例９では、粉砕部の回転数が３０００ｒｐｍと比較的小さく、葉部乾燥物の粉砕効果が充分でないため、葉肉部粉砕物の収量が低かった。しかも、分級部の回転数を１５００ｒｐｍと大きくしたため、葉肉部以外の葉柄部および葉脈部が一部混入し、ビタミンＫ濃度も低かった。
また、実施例１０では、分級部の回転数が６００ｒｐｍと小さいため、葉肉部粉砕物の収量が低かった。しかも、粉砕部の回転数を７０００ｒｐｍと比較的大きくしたため、葉柄部および葉脈部の一部が粒径１００μｍ以下に粉砕され、ビタミンＫ濃度も低かった。
一方、粉砕部における第一の回転翼の回転数を４０００〜６０００ｒｐｍの範囲に、かつ分級部における第二の回転翼の回転数を８００〜１２００ｒｐｍの範囲に制御した実施例６〜８では、葉肉部粉砕物の収量およびそのビタミンＫ濃度とも良好な結果が得られた。このように、粉砕部および分級部における回転翼の回転数を上記範囲に制御することにより、葉肉部の収量およびそのビタミンＫ濃度が向上することが分かる。
【００３１】
実施例１１
前述の図２に示す超臨界抽出装置を用いて、実施例７で得られた葉肉部粉砕物を抽出処理してビタミンＫを得た。
すなわち、葉肉部粉砕物１ｋｇを抽出槽(１８)に入れ、ガスボンベ(１１)から放出された二酸化炭素を熱交換器(１４，１６)および圧縮機(１５)で温度調節および加圧して、超臨界状態に達した液状化二酸化炭素を抽出槽(１８)に導入した。この超臨界状態にある液状化二酸化炭素を抽出溶剤として、温度４０℃、圧力２５０ｋｇ／ｃｍ2 の条件下で上記粉砕物を抽出処理した。抽出槽(１８)の上下には、目開き５０μｍのサポートスクリーン(１８ａ，１８ｂ)が配置され、その内側にNo２の濾紙（ワットマン濾紙：グレード２）を配している。抽出処理後、ビタミンＫ含有の二酸化炭素を分離槽(２０)に導入して、上記濾紙上の抽出残渣を除去した。その後、分離槽(２０)内の圧力を５０ｋｇ／ｃｍ2 に減圧して二酸化炭素をガス化させ、天然ビタミンＫ抽出物１１．６ｇを得た。得られた抽出物中のビタミンＫ濃度は250,000μｇ／100ｇであった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のビタミンＫ補給組成物の製造方法によれば、緑黄色野菜中の葉肉部に含まれているビタミンＫを比較的簡単な加工方法により得ることができる。得られたビタミンＫ組成物は通常の食生活で長年摂取されている緑黄色野菜を原料としているため、嗜好性が良好であって、安全上何ら問題とはならない。
また、本発明のビタミンＫの抽出方法によれば、抽出溶剤として二酸化炭素を用いるため、得られるビタミンＫ中に有害な物質が残留するようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一例として粉砕および分級工程において用いられる高速回転ミルの説明図である。
【図２】  液状化二酸化炭素を抽出溶剤として、本発明の食品用ビタミンＫ補給組成物中のビタミンＫを抽出する超臨界抽出装置の工程図である。
【図３】  本発明の一実施例を示す食品用ビタミンＫ補給組成物の製造方法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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