平成18年度〔2006〕No.51
宮崎県工業技術センター・宮崎県食品開発センター研究報告

機能性を活かす加工技術の開発＊−ゴボウ加工時のクロロゲン酸類の消長−
十川 隆博＊1・酒井 美穂＊1・柚木崎 千鶴子＊1・日高 照利＊1
河野 通義＊2・松井 俊行＊2
Development of Processing Technology that Makes the Best Use of Functionality
Changes of Chlorogenic Acid by Processing of Burdock
Takahiro TOGAWA, Miho SAKAI, Chizuko YUKIZAKI, Terutoshi HIDAKA,
Michiyoshi KAWANO and Toshiyuki MATSUI
ゴボウを原料として，機能性を保つ加工条件を開発するため，宮崎県農協果汁株式会社で製造しているゴボウピューレの製造工程ごとのクロロゲン酸類の挙動について検討を行った。ゴボウピューレ製造工程
中で剥皮の際にクロロゲン酸類が大きく減少したが，剥皮以降の加熱処理，摩砕処理ではクロロゲン酸類に大きな変化は見られなかった。クロロゲン酸類が剥皮の際に減少するのは，クロロゲン酸類が多く含まれる表皮の除去と，酵素反応によるクロロゲン酸類の酸化による減少が原因ではないかと推察された。
キーワード：ゴボウ，クロロゲン酸，加工，抗酸化活性，ポリフェノール
１−20℃で冷凍保存した。冷凍した試料は，真空凍はじめに
当センターでは，これまで県内産農産物につい結乾燥装置（株式会社セントラル科学貿易，て，DPPHラジカル消去活性，総ポリフェノール

DURA-DRYⅡ MP型）により凍結乾燥し，乾燥の測定を行ってきた。DPPHラジカル消去活性の物を超遠心粉砕機（MRK&RETSCH，EM-1型）高かった作物の中で，ゴボウについては主たる活で0.5mmのスクリーンを通して粉砕し，以降の試性成分がクロロゲン酸であることが分かってい験に供した。

る。

２−２1）２）

DPPHラジカル消去活性測定

本研究においては，宮崎県農協果汁株式会社で試料に適量の80％エタノール溶液を加えてかき製造しているゴボウピューレの製造工程毎のクロまぜながら10分間抽出し，0.45μmフィルターでロゲン酸類の定量を行い，その消長について検討ろ過し試料抽出液とした。試料抽出液をpH6.0で，を行ったので報告する。

有色安定ラジカルである1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl（DPPH,和光純薬）と反応させ，反応液の２

実験方法

２−１

520nmにおける吸光度を96穴マイクロプレート法

原材料および前処理

ゴボウピューレは，宮崎県農協果汁株式会社で製造工程毎（原料→剥皮→ブランチング→摩砕処
理→微細処理→製品）にサンプリングを行い，にて測定し，ゴボウピューレ100gあたりのTrolox（Aldrich）相当量として表示した。
２−３

総ポリフェノール分析

試料0.1gを遠沈管に取り，80％メタノール2mlを加えて懸濁し10分間超音波処理した後，＊機能性を活かす加工技術の開発（第３報）

3000rpmで10分間遠心分離し，上清を得た。この

＊１

食品開発部

操作をさらに２回繰り返して上清を集め，10ml＊２

宮崎県農協果汁株式会社

研究開発部にメスアップした後0.45μmフィルターでろ過し67

機能性を活かす加工技術の開発た。この抽出液について，フォーリン―チオカル

２−７

ゴボウのブランチング試験

ト法で総ポリフェノールを定量し，ゴボウピュー以下の３つの試験区でブランチング試験を行レ100gあたりのクロロゲン酸（SIGMA）相当量い，いずれも冷凍し，真空凍結乾燥装置（株式会として表示した。

社セントラル科学貿易，DURA-DRYⅡ MP型）

２−４

により凍結乾燥（FD）し，乾燥物を超遠心粉砕

クロロゲン酸類の定量３）４）２−３で得た抽出液を用いて，高速液体クロマ機（MRK&RETSCH，EM-1型）で0.5mmのスクトグラフィー（HPLC）でクロロゲン酸およびリーンを通して粉砕し，クロロゲン酸及び1,5-ジ1,5-ジカフェオイルキナ酸（ChromaDex）の定量カフェオイルキナ酸（ChromaDex）の定量を行を行った。HPLCの測定条件は以下のとおり。装った。

置：日本分光 GULLIVER PU-980

検出器：（1）コントロール：剥皮およびブランチング無し。

SPD-M10AVP

カラム：（2）試験区１：ゴボウを熱湯中で10分間ブラン

測定波長：UV327nm

Phenomenex Luna 3u C18（2） 2.0×150mm
動相:A液（水:ギ酸＝100:0.25）
トリル:ギ酸＝100:0.25）

移B液（アセトニ

チングした後，剥皮した。
（3）試験区２：ゴボウを剥皮して10分間放置しグラジェント：B液；た後に，熱湯中で10分間ブランチングした。

10%（5分）−10→100%（25分）−100%（5分）
２−５

ゴボウの剥皮試験

３

結果

ゴボウをカットして表皮と芯の部分に分け，そ３−１ ゴボウピューレ製造工程中のDPPHラジ

れぞれ80%メタノールを加えてホモジナイズし，カル消去活性と総ポリフェノールの変化250mlにメスアップした後0.45μmフィルターでゴボウピューレ製造工程中のDPPHラジカル消ろ過した。この抽出液を用いて，高速液体クロマ

去活性と総ポリフェノールを測定した結果を図１

トグラフィー（HPLC）でクロロゲン酸およびに示した。

1,5-ジカフェオイルキナ酸（ChromaDex）の定量を行った。HPLCの測定条件は２−４と同じ。
２−６ポリフェノールオキシダーゼ活性の測定５）６）

試料10gに100mlの0.1Mリン酸緩衝液（pH6.8）を加え，氷冷しながら超音波洗浄機で10分間処理した。処理した液を遠心分離（10,000rpm,20分間）し，その上澄み液をろ過し，0.1Mリン酸緩衝液（pH6.8）で100mlにメスアップし粗抽出液とした。
氷冷しながら粗抽出液に80%飽和となるように硫酸アンモニウムを加え，４℃で１昼夜放置後，遠心分離（10,000rpm，20分間）により沈殿を集め，少量の0.1Mリン酸緩衝液（pH6.8）に溶解した後，透析膜を用いて同一緩衝液に対して24時間透析した。膜内液を0.1Mリン酸緩衝液（pH6.8）で100mlにメスアップし粗酵素液とした。

図１ DPPHラジカル消去活性と総ポリフェノール

ポリフェノールオキシダーゼ活性は，基質としての40mg/lクロロゲン酸0.15mlおよび0.1Mリン酸緩衝液（pH6.8）2.75mlに粗酵素液0.1mlを添加

ゴボウピューレ製造工程中のDPPHラジカル消し，30℃で振盪下で，一定時間反応後327nmにお去活性および総ポリフェノール量は原料段階でける吸光度を測定し，反応前後の吸光度の差で表1311.2μmol-Trolox相当量/100gFW，348.3mg-ク示した。

ロロゲン酸相当量/100gFWであったものが，剥皮68

機能性を活かす加工技術の開発

後に721.9μmol-Trolox相当量/100gFW，めると，図３に示すとおり合計で47.9％〜56.9％

189.7mg-クロロゲン酸相当量/100gFWといずれとなり，大きな差は認められなかった。

も２分の１程度に減少した。しかし，その後の工程では大きな変化は確認されず，最終製品は
618.1μmol-Trolox相当量/100gFW，168.0mg-ク
ロロゲン酸相当量/100gFWを有していた。
３−２ ゴボウピューレ製造工程中のクロロゲン酸と1,5-ジカフェオイルキナ酸の変化
ゴボウピューレ製造工程中のクロロゲン酸と1,5-ジカフェオイルキナ酸を測定した結果を図２に示した。

図３ DPPHラジカル消去活性に占めるクロロゲン酸類の割合
３−４ 総ポリフェノールに占めるクロロゲン酸類の寄与
1,5-ジカフェオイルキナ酸標準品の総ポリフェノール活性はクロロゲン酸とほぼ同じであることから，各工程における２成分の寄与率を求めると
図４に示すとおり合計で40.8％〜46.1％となり，
図２ クロロゲン酸と1,5-ジカフェオイルキナ酸大きな差は認められなかった。の変化
ゴボウピューレ製造工程中のクロロゲン酸および1,5-ジカフェオイルキナ酸原料段階で45.1mg/100gFW，117.9mg/100gFWであったもの
が，剥皮後に24.1mg/100gFW，63.2mg/100gFWといずれも２分の１程度に減少した。しかし，その後の工程では大きな変化は確認されず，最終製品は20.9mg/100gFW，51.1mg/100gFWを有していた。
３−３ DPPHラジカル消去活性に占めるクロロゲン酸類の寄与
クロロゲン酸および1,5-ジカフェオイルキナ酸
標準品のDPPHラジカル消去活性4451μmolTrolox相当量/gdry，4630μmol-Trolox相当量/gdryから，各工程における２成分の寄与率を求

図４ 総ポリフェノールに占めるクロロゲン酸類の割合69

機能性を活かす加工技術の開発

３−５

剥皮によるクロロゲン酸類の減少

ロゲン酸および1,5-ジカフェオイルキナ酸が約製造工程において剥皮後にDPPHラジカル消去50％減少しているのに対し，剥皮試験ではクロロ活性，総ポリフェノールおよびクロロゲン酸類がゲン酸および1,5-ジカフェオイルキナ酸が約30％大きく低下した原因を確認するために，剥皮試験減少した。

を行った。

３−６ ゴボウピューレ原料およびブランチング
後のポリフェノールオキシダーゼ活性
ゴボウピューレ原料およびブランチング後の凍結乾燥粉末試料を用いて，ポリフェノールオキシダーゼ活性を測定した。

図５

ゴボウの部位別のクロロゲン酸類

その結果，図５に示すように表皮のクロロゲン酸および1,5-ジカフェオイルキナ酸量は114.7mg/100gFW，298.2mg/100gFWであったのに対し，芯では53.4mg/100gFW，141.0mg/

図７ ゴボウのポリフェノールオキシダーゼの酵素活性100gFWであった。すなわち，クロロゲン酸および1,5-ジカフェオイルキナ酸のいずれも，表皮に芯の２倍程度多く含まれていた。

図７に示すように，原料ゴボウにはポリフェノールオキシダーゼ活性が確認されたが，ブランチング後試料にはポリフェノールオキシダーゼ活性は確認されなかった。
実際の製造工程では，約10分程度ゴボウを水洗しながら表面を削るように剥皮している。この剥皮工程中にポリフェノールオキシダーゼによる酸化が促進され，クロロゲン酸類が減少するのではないかと推察された。
３−７

ゴボウのブランチング試験

クロロゲン酸類の減少に対する，剥皮と酸化の影響を確認するために，３つの試験区でクロロゲ
図６

ゴボウ剥皮時のクロロゲン酸類の残存率ン酸および1,5-ジカフェオイルキナ酸量の比較を行った。図８に示すように，試験区１ではコント

宮崎県農協果汁株式会社の製造工程と，剥皮試ロールに対してクロロゲン酸および1,5-ジカフェ験の結果をもとに，剥皮前後のクロロゲン酸とオイルキナ酸ともに40％程度減少した。試験区２

1,5-ジカフェオイルキナ酸の残存率を図６に示しではコントロールに対して，クロロゲン酸と1,5-た。宮崎県農協果汁株式会社の製造工程ではクロジカフェオイルキナ酸ともに50％以上減少した。

70

機能性を活かす加工技術の開発促進しているのではないかと推察された。
（4）剥皮の前にブランチング処理して酵素を失活することにより，クロロゲン酸類の酸化を抑制できることが確認できた。
５

参考文献

１）柚木崎千鶴子，小村美穂ら，県内産農産物の抗酸化活性,宮崎県工業技術センター・食品開発センター研究報告 ，48，p.91-98（2003）
２）アショク・クマル・サーカー,柚木崎千鶴子
ら，宮崎県産農産物から抽出したフェノール類の抗酸化活性評価におけるHPLC-DPPHオンラ
図８ ゴボウ剥皮時のクロロゲン酸類の残存率

インスクリーニング,宮崎県工業技術センター
・食品開発センター研究報告，49，p.103-106

以上の結果から，剥皮の前にブランチング処理して酵素を失活することにより，クロロゲン酸類の酸化を抑制できることが確認できた。

（2004）
３）Makiko,T.,Kazuko,N.,Seiichiro,I.,andMasatsune,M., Changes in Caffeic Acid
Derivatives in Sweet Potato（Ipomoea batatas

４

まとめゴボウを用いて宮崎県農協果汁株式会社のゴボL.）during Cooking and Processing, Biosci.
Biotechnol. Biochem., 70（1）,p.172-177

ウピューレ製造工程中のクロロゲン酸類の変化を（2006）

調べ，ゴボウの剥皮試験およびブランチング試験４）王蓉,綾野秀志,古本敏夫ら，ゴボウ中のクロを行い，クロロゲン酸類の変化を調べたところ，ロゲン酸関連成分含量の品種間差異，日本食品以下の知見が得られた。

科学工学会誌.，48，p.857-862（2001）（1）製造工程中では，原料のゴボウを剥皮した

５）藤田修二,東野哲三,温州ミカンのピロガロー

際にDPPHラジカル消去活性，総ポリフェノル酸化酵素及びフロログルシノール酸化酵素のール，クロロゲン酸および1,5-ジカフェオイ

精製とそれらの性質,日本農芸化学会誌，ルキナ酸のいずれも２分の１程度に減少した

Vol.53，No.7，p.233-240（1979）

が，その後の工程ではいずれも大きな変化は

６）東野哲三,藤田修二,温州ミカン未熟果の褐変確認されなかった。また，DPPHラジカル消とポリフェノール酸化酵素活性,栄養と食料，去活性に占めるクロロゲン酸と1,5-ジカフェ

Vol.29，No.2，p.125-126（1976）

オイルキナ酸の寄与率の合計は約47.9％〜56.9％であり，総ポリフェノールに占めるクロロゲン酸と1,5-ジカフェオイルキナ酸の寄与率の合計は約40.8％〜46.1％であった。
（2）ゴボウの部位別のクロロゲン酸類の分析結果より，剥皮工程で，クロロゲン酸類を多く含む表皮を除去することが，DPPHラジカル消去活性，総ポリフェノールの低下に影響しているのではないかと推察された。
（3）工場の剥皮工程において，ポリフェノールオキシダーゼによりクロロゲン酸類の酸化が71