JP4500078B2

JP4500078B2 - 柿タンニンの抽出方法、及びこの方法で抽出された柿タンニン

Info

Publication number: JP4500078B2
Application number: JP2004086351A
Authority: JP
Inventors: 濱崎貞弘
Original assignee: 奈良県
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: JP2005270766A

Description

本発明は、柿のタンニン抽出方法に関する。

現在、柿のタンニンを抽出する方法として用いられている技術は、柿渋の製造方法である。

柿渋の製造は、数百年前から続く伝統産業である。これは、タンニン成分に富んだ柿渋専用品種の未成熟な果実を破砕し、適量の水をくわえた後発酵させることを特徴とする技術であり、破砕時にタンニンと強固に吸着する糖、ペクチンなどの果実成分を発酵酵母により分解することで、タンニンを精製する。

しかし、柿渋には、３つの欠点がある。一つは、その製造に非常に時間がかかる点である。柿渋の製造工程は、破砕した柿果実から発酵と沈殿によって共雑成分を取り除き、タンニンを高濃度に含有した溶液を作る。この工程で充分な品質のものを得るまで、一年〜三年以上かかるため、効率が悪い。

また、柿渋は原材料としてタンニン成分に富んだ専用品種の、８月中旬の未熟な果実しか使用することができない。収穫後の果実は直ちに劣化するため、製造できる期間が著しく限定される。

さらに、柿渋は柿果実を発酵させて製造するものなので、独特の不快感を催す強い発酵臭が生じるため、使用する場面が限定されやすい。

柿のタンニン抽出方法は、例えば松尾らが「Matsuo,T.and Ito,S. 1981 A simple and rapid purification method of condensed tannins from several young fruits.Agric Biol Chem 45:1885-1887」において、アルコール、リン酸二カリウム、アルカロイドによって分別・沈殿させて高濃度のタンニン成分を回収する方法について報告している。しかし、有機溶媒や化学薬品を多量に用いてタンニン成分を収集する技術であるため、処理が煩雑で危険であり、食品等に応用する場合でも、安全性の面で問題が残る。

また、特開平１０−１５３５８号に、搾汁した柿渋原液を加熱しながら限外濾過膜を利用して低分子成分を除去し、柿タンニンを精製する方法が記載されている。しかし、専用品種を必要とすることは従来法と同じであり、果実を破砕する際に生じる糖、ペクチン、蛋白等とタンニンの吸着を防ぐことが出来ない問題がある。

さらに発酵酵母の選別・改良やクロマトグラムを用いる方法などが検討されているが、発酵法は従来技術の欠点である時間のかかる点が改善できず、クロマトグラムを用いる方法では、回収効率が悪く、コスト高になる欠点がある。

解決しようとする課題の第一は、従来技術の欠点である時間のかかる点を解決し、速やかにタンニンの抽出を行うことである。

第二に、柿渋専用品種以外の品種の果実からもタンニン抽出を容易に行うことである。

第三に、どの成熟段階の柿果実でも、タンニンの抽出を容易に行うことである。

第四に、化学薬品等の使用を最小限にとどめ、簡便・安価にタンニンの抽出を行うことである。

特開平１０−１５３５８号

本発明における柿タンニンの抽出方法は、柿がタンニンを果実中に散在するタンニン細胞にのみ特異的に集積する性質を活用し、品種・果実熟度を問わず、極めて簡便かつ迅速に、タンニンを高濃度に抽出する技術である。

本発明における柿タンニンの抽出方法は、柿果実中のタンニン細胞に集積したタンニンを、自然及び／または人工的方法で脱渋することで水不溶性にする脱渋工程と、果実が持つ細胞骨格分解酵素を働かせて果実を軟化させ、タンニン細胞の収集を容易にする軟化工程と、軟化した果実を粉砕する粉砕工程と、粉砕した果実を遠心分離してタンニン細胞のみ回収するタンニン細胞分離工程と、回収したタンニン細胞を酵素処理して不溶性タンニンとその他の細胞成分を分離する酵素処理工程と、分離した不溶性タンニンを酸性水または水中に分散させ、加熱および／または超音波を作用させる事で再び可溶性にする可溶化工程とから構成されたものである。

このような構成を採用することにより、まず脱渋工程でタンニンを水不溶性にすることで、抽出時の夾雑物との反応を抑制することができるので、抽出操作を極めて簡略化することができる。また、軟化工程で果実が持つ細胞骨格分解酵素の働きを促進してタンニン細胞の分離を容易にし、タンニン細胞分離工程で他の果実細胞とタンニン細胞の重量差を利用して、遠心分離によりタンニン細胞のみを選別回収する。さらに酵素処理工程で酵素処理によってタンニン細胞の構成成分を分解・除去する事で不溶性タンニンのみを分離し、その不溶性タンニンを可溶化工程で再び可溶化することで、抽出溶媒等を用いることなく、抽出効率の向上と処理時間の短縮化を図ることができる。

また、タンニン細胞のみを収集する方法のため、タンニン細胞を持つあらゆる品種およびあらゆる成熟度の柿果実からタンニンを抽出することが可能である。

本発明の柿タンニンの抽出方法は、柿果実中のタンニン細胞に集積したタンニンを自然及び／または人工的方法で脱渋することで水不溶性にする脱渋工程と、果実が持つ細胞骨格分解酵素を働かせて果実を軟化させ、タンニン細胞の収集を容易にする軟化工程と、軟化した果実を粉砕する粉砕工程と、粉砕した果実を遠心分離してタンニン細胞のみ回収するタンニン細胞分離工程と、回収したタンニン細胞を酵素処理して不溶性タンニンとその他の細胞成分を分離する酵素処理工程と、分離した不溶性タンニンを酸性水または水中に分散させ、加熱および／または超音波を作用させる事で再び可溶性にする可溶化工程とから構成されたものであるので、柿タンニンの抽出効率を著しく上げることができる。

以下、本発明について詳細に説明する。まず、本発明の基本方法について図1に基づいて説明する。この柿タンニンの抽出方法は、不溶化工程Ｓ１、軟化工程Ｓ２、粉砕工程Ｓ３、細胞分離工程Ｓ４、酵素処理工程Ｓ５、可溶化工程Ｓ６の６工程により構成される。不溶化工程Ｓ１は、柿果実１の果実細胞３中に散在するタンニン細胞２に集積するタンニンを、自然及び／または人工的方法で脱渋して水不溶性にする工程である。軟化工程Ｓ２は、果実が内在する酵素の働きにより、細胞骨格を分解して細胞同士の結合を解き、軟化果実４の状態にしてタンニン細胞の収集を容易にする工程である。粉砕工程Ｓ３は、軟化果実４を粉砕し、ジュース状にして細胞同士の結合をほぼ完全に解離させる工程である。細胞分離工程Ｓ４は、遠心分離により、タンニン細胞画分６とその他の細胞等果実構成成分を分離する工程である。酵素処理工程Ｓ５は、回収したタンニン細胞を細胞分解酵素液７で処理し、タンニン細胞内のタンニン８を分離する工程である。可溶化工程Ｓ６は、水９中にタンニン８を分散させ、加熱および／または超音波を作用させる事で再び水可溶性タンニン１０にする工程である。

不溶化工程
柿果実１は、脱渋の形態から完全渋柿、不完全渋柿、不完全甘柿、完全甘柿の４種に分類される。このうち、充分に成熟した完全甘柿と一部の不完全甘柿については、自然状態でタンニンが不溶化する。また、成熟した完全渋柿、不完全渋柿、不完全甘柿の一部、及び全ての柿の未成熟果実は、本工程においてタンニンの不溶化を行う。公知の脱渋方法としては、高濃度の炭酸ガスに果実を暴露する方法とエタノールを用いる方法があるが、次の軟化工程を速やかに行うため、エタノールを用いるのが望ましい。エタノールを用いる場合は、果実を密閉できる容器、袋等に収容し、果実重量１kg当たり、１〜４ミリリットルのエタノールを処方して密封し、果実温が１５℃〜４０℃になるよう温度を調整するのが良い。なお、脱渋の完了は公知のタンニンプリント法などで確認するとよい。

軟化工程
通常、脱渋工程でエタノール処理を選択すると、果実の軟化も同時並行的に進行することが多い。従って、脱渋工程終了後も軟化が充分でない場合にのみ、本工程を適用する。本工程では、脱渋工程における密封状態を維持したまま果実温が１５℃〜４０℃になるよう温度を調整し、１、２日程度静置すると果実１が果実４のように軟熟化する。軟化の完了は外観でも表皮が弛み、全体に透明感が増す等で確認でき、また、指で果実を押した時の窪みが復元しない等で確認できる。

粉砕工程
果実が軟化したら果実のヘタを取り除いてから粉砕し、ジュース５の状態にする。充分に軟化した果実はほぼ細胞骨格が崩れ、果実を構成する細胞がバラバラにほぐれた状態になっているので、ジューサー等で簡単に攪拌するだけで粉砕できる。

細胞分離工程
ジュース５を遠心分離し、タンニン細胞画分６を得る。タンニン細胞はその他の果実細胞よりも重いので、遠心分離容器の底部に集積する。その上部に分離する果汁と果実細胞等を除き、タンニン細胞画分６を回収する。

酵素処理工程
タンニン細胞画分６を細胞分解酵素液７に分散させ、タンニン細胞中のタンニン８を分離する。酵素はセルラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペクチナーゼを用いる。具体的には、例えばヤクルト薬品工業株式会社製のペクチナーゼＳＳ、ペクチナーゼ３Ｓ、ペクチナーゼＨＬ、または同社のセルラーゼオノヅカ３Ｓ、セルラーゼＹーＮＣ、マセロチームＡを、単独、もしくは複数の組み合わせでタンニン細胞重量の0.001〜0.5％加え、pH３.0〜6.0、温度40〜60℃に調整し、30分〜２４時間置けばよい。処理終了後、タンニン８を含む酵素液７を遠心分離し、タンニン８を回収する。

可溶化工程
タンニン８を水９に分散させ、加熱および／または超音波を作用させる。水の酸度は中性で良いが、より確実には酸性の方が溶解効率がよく、望ましい。加熱は７０℃以上でタンニン８が不溶性から可溶性に変化しうるが、より確実には８０℃以上が良い。また、２００℃以上ではタンニン成分が分解してしまうので、それ以上の高温にはしないようにする。

以上本発明について説明してきたが、本発明の柿タンニン抽出方法は図１に示す工程で行われるものに限定されるものではなく、他の装置でも適用可能である。

刀根早生の軟化果実のヘタを除去し、粉砕後、水を等量加えたジュース２００ｇを３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離して得られたタンニン細胞画分を測定した。その結果を表１に示す。

実施例１で得られたタンニン細胞０．１ｇを０．９ｍｌの蒸留水に分散させ、密封後、１０分間沸騰水中に浸けて加熱した。常温に冷却後、４ｍｌの蒸留水を加えて濾過し、ＤＰＰＨラジカル消去活性法により、濾液の抗酸化活性を測定した。その結果を表1に示す。
（比較例１）

京都府木津産の柿渋（三年物）の抗酸化活性をＤＰＰＨラジカル消去活性法により測定した。その結果を表1に示す。

表１

*抗酸化活性はＤＰＰＨラジカル消去活性法により、指標物質のtrolox当量で示した。

表1で明らかな通り、タンニン細胞を容易に分離し、活性を有するポリフェノールを回収できることが確認された。

本発明の柿タンニン抽出方法を示す概略図である。

符号の説明

１柿果実
２タンニン細胞
３果実細胞
４軟化した柿果実
５柿果実粉砕ジュース
６タンニン細胞画分
７酵素処理液
８タンニン
９タンニン入り水
１０タンニン溶液

Claims

柿果実中のタンニン細胞に集積したタンニンを、自然及び／または人工的方法で脱渋することで水不溶性にする脱渋工程と、果実が持つ細胞骨格分解酵素を働かせて果実を軟化させ、タンニン細胞の収集を容易にする軟化工程と、軟化した果実を粉砕する粉砕工程と、粉砕した果実を遠心分離してタンニン細胞のみ回収するタンニン細胞分離工程と、回収したタンニン細胞を酵素処理して不溶性タンニンとその他の細胞成分を分離する酵素処理工程と、分離した不溶性タンニンを酸性水または水中に分散させ、加熱および／または超音波を作用させる事で再び可溶性にする可溶化工程により、抽出することを特徴とする柿タンニン抽出方法。
酵素処理工程における細胞分解酵素が、セルラーゼ及び／またはヘミセルラーゼ及び／またはペクチナーゼである請求項１記載の方法。