JPH0741687A

JPH0741687A - 食品用濃縮天然赤色色素油の製造方法及び食品用濃縮天然赤色色素油

Info

Publication number: JPH0741687A
Application number: JP5224971A
Authority: JP
Inventors: Kiyonori Nakai; 清典中井; Takeshi Koriyama; 剛郡山
Original assignee: FOOD DESIGN GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: FOOD DESIGN GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 1993-07-24
Filing date: 1993-07-24
Publication date: 1995-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】食品用濃縮天然赤色色素油の製造方法及び食
品用濃縮天然赤色色素油を提供すること。【構成】ファフィア属酵母を抽出溶剤としてヘキサン
とエタノールの混液を用いて抽出し粗色素油を得る。粗
色素油を低温分別処理及び／又はケン化処理をして食品
用濃縮天然色素油を得る。低温分別処理とケン化処理を
併用するとき、まず低温分別処理をし、次いでケン化処
理をするか又は低温分別処理とケン化処理を同時に行う
ことができる。【効果】色調、耐光性、着色性に優れるだけでなく、
抗酸化活性、抗炎症作用、免疫賦活作用等の生理活性を
有する新たな機能性食用天然色素として使用される濃縮
天然赤色色素油を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、赤色色素を生産する
ファフィア酵母から濃縮天然赤色色素油を製造する方法
及び得られた濃縮天然赤色色素油に関する。詳しくはア
スタキサンチン生産酵母ファフィアロドチーマ（Ｐｈ
ａｆｆｉａｒｈｏｄｏｚｙｍａ）に含まれる色素を抽
出して得た粗抽出色素油から、濃縮天然赤色色素油を製
造する方法及び得られた濃縮天然赤色色素油に関するも
のである。得られた濃縮天然赤色色素油は、色調、耐光
性、着色性、耐熱性に優れるだけでなく、抗酸化活性、
抗炎症作用、免疫賦活作用等の生理活性を有する新たな
機能性食用天然色素として使用される。

【０００２】

【従来の技術】食用色素には従来からさまざまな着色剤
が使用されている。合成着色料としては赤色、黄色、緑
色、青色タール色素とそのアルミニウムキレートおよび
酸化鉄や二酸化チタン、銅クロロフィリンナトリウム、
鉄クロロフィリンナトリウム、水溶性アナトー、β−カ
ロテンがその使用目的に応じ認可されている。これらの
着色料は消費者需要の多様化や着色の簡便性から広く利
用されているが、近年では、これら合成着色料は消費者
の健康や安全性への関心の高まりとともに天然色素へ代
わりつつある。

【０００３】この様な天然色素としてはこれまでにβ−
カロテン、パプリカ色素、アナトー色素、紅麹色素、コ
チニール、紅花色素等が市場にあり、よく利用されてい
るが、原料のほとんどは輪入されており、供給、価格等
に不安定なものが多く、また、耐光性、耐熱性、色素濃
度、臭い等で満足の行くものがなく、食品業界では新た
な食用色素の開発が望まれている。

【０００４】アスタキサンチンを産生するファフィア酵
母から色素を抽出するには粉砕処理を行った酵母から溶
剤により行うが、この抽出に用いる溶剤にはアセトンや
エタノールといった極性の高い溶剤が適している。しか
しながら、これらの溶剤は食品添加物の抽出に用いるこ
とができなかったり非常に高価であったり、また高極性
溶剤を用いることにより抽出色素油の夾雑物質が増加し
たりする欠点がある。

【０００５】また、天然色素は、動植物といった天然物
から単に抽出、搾汁、濃縮、乾燥、粉砕等の操作で得ら
れたものが主体となっている。天然物から得られるとい
うことで抽出油は混在する成分が多いのも普通のことで
ある。市販の天然色素の純色素濃度としては数パーセン
トのものが多く、用途はその濃度の点から制限されるこ
とがある。ファフィア酵母が生産する赤色色素はパプリ
カよりも赤く特異的な色調を有することから、水産練り
製品、ゼリー、チョコレート等への需要が考えられる
が、さらに、飲料等への汎用性を広げるためには色素濃
度をさらに上げる必用があり、天然色素の高度濃縮は色
素開発の大きな課題となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、食品用濃
縮天然赤色色素油の製造方法及び食品用濃縮天然赤色色
素油を提供することを目的としている。詳しくはこの発
明は、天然色素の特徴を損なうことなく、これまで天然
色素の欠点となっていた着色性や安定性、色素濃度に優
れた新しい食品用色素を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、赤色色素を
生産するファフィア酵母を特定の抽出溶剤を用いて抽出
処理し、次いで得た粗抽出色素油を濃縮処理し、必要に
よりさらに脱臭処理することにより食品用濃縮天然赤色
色素油を製造する。赤色色素を生産するファフィア酵母
に含まれる色素は抽出溶剤としてヘキサンとエタノール
の混液を用いて抽出される。すなわち上記の先行技術の
課題を解決するために、抽出溶剤としてヘキサンとエタ
ノールの混合溶剤を採用しそれを用いてファフィア酵母
よりアスタキサンチンを抽出し、各種濃縮処理を行うこ
とで、必要によりさらに脱臭処理することで上記目標を
達成した。

【０００８】上記濃縮処理手段としては、好ましくは低
温分別処理、ケン化処理、又は低温分別処理とケン化処
理の併用が採用される。低温分別処理とケン化処理を併
用するとき、低温分別処理をし、次いでケン化処理をす
る方法、低温分別処理とケン化処理を同時にする方法が
採用される。上記ケン化処理としては、好ましくは脂肪
酸のアルカリセッケン形成法を応用したもの又は脂肪酸
の金属セッケン形成法を応用したものが採用される。上
記脱臭処理としては、好ましくは水蒸気蒸留が採用され
る。

【０００９】本発明で原料酵母として用いる赤色色素を
生産するファフィア酵母は、微生物学分類上不完全菌類
に属し赤色色素を生産する酵母、例えばファフィアロ
ドチーマ（Ｐｈａｆｆｉａｒｈｏｄｏｚｙｍａ）であ
る。本発明において、抽出に用いるファフィア酵母は培
養後、遠心分離やろ過により集めよく水洗したのち、そ
のままあるいは乾燥後、ボールミル、凍結粉砕、圧縮粉
砕、超音波処理等の物理的破砕処理かセルラーゼ等を用
いた酵素的処理により前処理することが望ましい。湿菌
体から有機溶剤を用いて色素油を抽出した場合、夾雑物
質の混入が著しく、また、抽出率も一様に低下すること
から工業的には乾燥菌体から溶剤抽出する方が一般的で
ある。

【００１０】ファフィア酵母から色素を抽出するときに
用いる抽出溶剤としてはアセトン、酢酸エチル、ヘキサ
ン、エタノール等が考えられる。しかしながら、抽出率
の良いアセトンや酢酸エチルは、食品添加物の抽出には
用いることができない。また、ヘキサンは価格が低い反
面抽出率の点で問題があり、エタノールは抽出率はよい
ものの抽出コストの増加や高極性成分の増加による濃縮
コストの増加の問題がある。

【００１１】これらの問題を解決する手段として、本発
明はヘキサンの短所をエタノールを混合することにより
改善し安価で優れた食品用濃縮天然赤色色素油用の抽出
溶剤とするものである。すなわち、本発明はファフィア
酵母からアスタキサンチン色素を抽出するに当たり破砕
したファフィア酵母からヘキサンおよびエタノールの混
合比率を適宜選ぶことによりアスタキサンチンをより効
率よく抽出するものである。

【００１２】ヘキサンおよびエタノールの混合比率はエ
タノールの割合が高くなるほど抽出率は向上する。しか
しながら、エタノールの割合が増加すれば抽出コストの
増加と高極性物質が増加し、その後の濃縮操作が煩雑と
なる。したがって、混合比率としては色素の抽出率、抽
出コスト、ヘキサンとエタノールの共沸組成等から判断
した。ヘキサン：エタノールは９０〜５０：１０〜５
０、好ましくは８５〜８０：１５〜２０の割合で使用さ
れる。抽出方法は抽出溶剤と乾燥菌体を撹拌混合した処
理液をポンプにて撹拌しながら圧縮粉砕機へ送液するこ
とによりよりスムーズに処理を行うことができる。破砕
処理は抽出に応じて複数回行うことが望ましい。

【００１３】ファフィア酵母における脂質組成で主要と
なるのはトリグリセリドと遊離脂肪酸で抽出色素油の色
素濃度を上げるためにはこれら主要成分の効率的な除去
が必要となる。主要成分の１つであるトリグリセリドは
低温分別により効率的に除ける。低温分別は−６０℃か
ら１０℃、好ましくは−５０℃でヘキサン、アセトン、
エタノール等の有機溶剤を用いて行うことができ、アス
タキサンチン類を濃縮精製することができる。例えば、
原料酵母としてトリグリセリドを特に多く含むものを使
用する場合、低温分別が優れた濃縮処理であるといえ
る。

【００１４】主要成分の１つである遊離脂肪酸はケン化
処理により効率的に除ける。ケン化処理は水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ
を添加することにより生成する脂肪酸のアルカリ石鹸を
除き、アスタキサンチン類を濃縮精製することができ
る。例えば、原料酵母として遊離脂肪酸を特に多く含む
ものを使用する場合、ケン化処理が優れた濃縮処理であ
るといえる。ケン化処理はアセトン、ヘキサン等の有機
溶媒や油脂中で行うことができるが、もっとも効率的な
のはアセトン中で行うときである。

【００１５】低温分別による濃縮は遊離脂肪酸の除去率
が約４０％程度であり、また、セッケン形成法を利用し
た濃縮法では脂肪酸のみを選択的に除くことから、これ
らの方法を併用することにより、主要脂質成分が複数で
ある粗抽出色素油からより高度に色素を濃縮することが
できる。

【００１６】また、濃縮天然赤色色素油の用途は食品用
であり、酵母臭の除去、脱溶剤のために脱臭処理を行う
ことが好ましい、脱臭処理手段としては水蒸気蒸留が採
用される、水蒸気蒸留は好ましくは通常１００〜２００
℃、好ましくは１２０〜１５０℃、真空度は３０ｔｏｒ
ｒ以下で行われる。ファフィア酵母から抽出した色素油
には、一般に発酵生産物特有の刺激臭が存在する。この
刺激臭は色素を高濃度で用いた場合に特にひどく、色素
油の利用範囲を著しく限定することになる。

【００１７】この発酵臭は、ファフィア酵母を培養する
ときに用いる培地に由来することから、培養終了後に集
めた菌体を良く水洗することによりかなり軽減するが、
これだけでは色素油の脱臭は不十分である。また、抽出
溶剤に用いるヘキサンおよび濃縮時に用いるアセトン
は、最終生産物である色素油に残留してはいけないこと
になっている。従って、抽出後の色素油をさらに通常１
００〜２００℃、好ましくは１２０〜１５０℃、真空度
は３０ｔｏｒｒ以下で水蒸気残留を行うことにより発酵
臭は著しく低下し、さらに色素油中から抽出、精製溶剤
であるヘキサン、アセトンを水との共沸により完全に除
くことができた。

【００１８】

【実施例】本発明の詳細を実施例で説明する。本発明は
実施例にってはなんら限定されることはない。抽出例ファフィアロドチーマ（Ｐｈａｆｆｉａｒｈｏｄｏ
ｚｙｍａ）に属する菌株を培養し、得られた培養物を遠
心分離やろ過により集め、スプレードライヤーにより乾
燥菌体を得た。この乾燥菌休各３００ｇにエタノール、
ヘキサン、アセトン、酢酸エチル、ヘキサンとエタノー
ルの各比率の混合溶剤３Ｌを加え撹拌混合しながら圧縮
粉砕機（ＡＰＶＧＡＵＬＩＮ社製１５ＭＲ）を用い
圧縮粉砕を行った。結果を表１（溶剤による色素抽出
率）に示した。

【００１９】アセトン、酢酸エチルは食用色素の抽出に
は不適当であるが、どちらも抽出率は９０％以上と良好
であることから、他の利用分野では十分利用可能であ
る。べキサンのみの色素抽出率は６５．８％と低いがエ
タノールの含有率が高くなるにつれ、ほぼ直線的に抽出
率が向上しエタノール含有率が１５％のとき８７％とな
った。抽出率が９０％以上になるにはエタノール含有率
７５％以上でなくてはならないが、アスタキサンチン類
以外の高極性の成分の割合が増加し、その後の処理が煩
雑となることや、ヘキサンとエタノールの共沸組成比か
らヘキサン：エタノール＝８５：１５が最も望ましい値
であることが明らかとなった。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例１粗色素油から遊離脂肪酸、トリグリセリドを除くため
の、低温分別処理を行った。粗抽出色素油に１０，５，
３倍量のアセトンあるいはｎ−ヘキサン／エタノール
（８５：１５）を加え、−５０℃、１時間の撹拌を行っ
た後、４Ａ濾紙（ＡＤＢＡＮＴＥＣ製）で濾別し、濾液
を減圧濃縮して脂質量、カロテノイド量を求めた。添加
する溶剤が抽出油の３倍のときは、溶液中の沈殿物の濃
度が濃く、低温分別中に固まり分別が不可能であった
が、５倍量のアセトンにより低温分別を行うことにより
トリグリセリド、ステロール、リン脂質が除かれ色素濃
度は約１．５倍に濃縮された。その結果を表２（低温分
別処理による色素油の濃縮）に示す，

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例２粗色素油中の遊離脂肪酸と当量の水酸化カリウムを０．
８％含水アセトン２０ｍｌに４０℃で撹拌溶解させ、１
ｇの色素油（遊離脂肪酸７５，３９％）を添加し、室温
で１０分間撹拌しながらカリウムセッケンを形成させ
た。金属セッケン形成のため、遊離脂肪酸の４倍当量の
ＣａＣｌ_２を粉末のまま添加し室温で金属石鹸生成まで
十分撹拌しろ過した。ろ液を減圧濃縮して得られた油状
物質に残存する脂肪酸と色素の回収率を求めた結果を表
３（色素油中の脂肪酸の除去）に示した。遊離脂肪酸の
９０％以上が除かれ、色素濃度は２．９倍に濃縮され
た。

【００２４】

【表３】

【００２５】実施例３色素油（遊離肪酸：７５．３９％）１ｇを２０ｍｌのア
セトンに溶解し、色素油中の遊離脂肪酸と当量の水酸化
カリウムを添加し、脂肪酸が十分に沈殿するまで撹拌
し、生成したカリウムセッケンをろ過し濃縮を行った。
ろ液からアセトンを減圧留去し得られた油状物質に残存
する脂肪酸と色素の回収率を求めた。表４（色素油中の
脂肪酸の除去）に示すように、遊離脂肪酸は９２．１％
除かれ色素回収は９０．２％と向上し、色素濃度は２．
８倍となった、アルカリ処理による抽出色素油の脂質組
成、脂肪酸組成、色素組成への影響を表５（濃縮処理に
よる組成変化）に示した。アルカリ処理により脂質では
脂肪酸が選択的に除かれ、遊離脂肪酸ではパルミチン酸
の除去率が最も高く、ついでオレイン酸、リノール酸の
順であった、色素組成ではアスタキサンチンの割合に変
化はなく、アルカリ処理の影響はなかった。

【００２６】

【表４】

【００２７】

【表５】

【００２８】同様の処理をヘキサン、ヘキサン：エタノ
ール（８５：１５）、エタノールにて行い、その脂肪回
収率、色素回収率を求めたところ、これらの溶剤の脂質
の除去率、色素の回収率はアセトンと比べ著しく低く、
その濃縮効果はみられなかった。

【００２９】

【表６】ヘキサン、エタノール系での色素油中の脂肪酸の除去

【００３０】実施例４アルカリ処理と低温分別を連続して、あるいは同時に行
った場合を示す。連続処理は粗抽出色素油１０ｇを５倍
量のアセトンに溶解し、色素油中の遊離脂肪酸と当量の
水酸化カリウムを加え、カリウムセッケンが十分に生成
するまで撹拌した後、一度カリウムセッケンを濾別し、
さらに−５０℃で１時間低温分別を行った。同時処理
は、粗抽出色素油１０ｇに５倍量のアセトンを加え、色
素油中の遊離脂肪酸と当量の水酸化カリウムを添加し、
−５０℃にて１時間の低温分別を行った。アルカリ処理
に続いて低温分別をした場合、アルカリ処理で残った少
量の遊離脂肪酸、トリグリセリド、ステロールなどが除
かれ、色素は約４．４倍に濃縮された。２つの処理を同
時に行った場合でも色素は４．２倍に濃縮された。アル
カリ処理と低温分別の連続処理と同時処理の結果を表６
に示す。

【００３１】

【表７】

【００３２】実施例５色素油約２０ｋｇを下記条件で水蒸気残留を行った。真空度：３０Ｔｏｒｒ温度：塔頂９６℃，塔底１４０℃ 蒸気量：５ｋｇ／ｈｒフィード量：２０ｋｇ／ｈｒ残存溶剤は、水蒸気蒸留前に０．３％であったものが完
全に除去されていた。また、脱臭効果も官能的評価では
利用に当たって全く問題の無いレベルまで低下してい
た。水蒸気蒸留は比較的高温で行うため色素の損失が懸
念されるが、水蒸気との向流接触であることから高温下
の滞留時間が短いため処理前後の色素量の減少はほとん
ど認められなかった。

【００３３】

【発明の効果】ファフィア酵母が生産する赤色色素を夾
雑物質の少ない、無臭の、溶剤を含まない食品用濃厚色
素油として提供することができる。色調、耐光性、着色
性に優れるだけでなく、抗酸化活性、抗炎症作用、免疫
賦活作用等の生理活性を有する新たな機能性食用天然色
素として使用される食品用濃縮天然赤色色素油を提供す
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤色色素を生産するファフィア酵母を抽
出溶剤としてヘキサンとエタノールの混液を用いて抽出
処理し、次いで得られた粗色素油を濃縮処理することを
特徴とする食品用濃縮天然赤色色素油の製造方法。
【請求項２】赤色色素を生産するファフィア酵母を抽
出溶剤としてヘキサンとエタノールの混液を用いて抽出
処理し、次いで得られた粗色素油を濃縮処理し、さらに
脱臭処理をすることを特徴とする食品用濃縮天然赤色色
素油の製造方法。
【請求項３】脱臭処理が水蒸気蒸留である請求項２記
載の食品用濃縮天然赤色色素油の製造方法。
【請求項４】濃縮処理が低温分別処理及び／又はケン
化処理である請求項１、請求項２又は請求項３記載の食
品用濃縮天然赤色色素油の製造方法。
【請求項５】低温分別処理とケン化処理を併用すると
き、まず低温分別処理をし、次いでケン化処理をする請
求項４記載の食品用濃縮天然赤色色素油の製造方法。
【請求項６】低温分別処理とケン化処理を併用すると
き、低温分別処理とケン化処理を同時にする請求項４記
載の食品用濃縮天然赤色色素油の製造方法。
【請求項７】ケン化処理が脂肪酸のアルカリセッケン
形成法を応用したものである請求項４、請求項５又は請
求項６記載の食品用濃縮天然赤色色素油の製造方法。
【請求項８】ケン化処理が脂肪酸の金属セッケン形成
法を応用したものである請求項４、請求項５又は請求項
６記載の食品用濃縮天然赤色色素油の製造方法。
【請求項９】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、請求項６、請求項７又は請求項８記載の
製造方法で得られた食品用濃縮天然赤色色素油。