JP2013039079A

JP2013039079A - ステビア抽出物の溶解方法

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Publication number: JP2013039079A
Application number: JP2011178350A
Authority: JP
Inventors: Manabu Matsuda; 松田　　学; Makoto Machida; 誠町田
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2013-02-28

Abstract

【課題】難溶性であるＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有比率の高いステビア抽出物の溶解性を改善し、該ステビア抽出物を水等の水性溶媒に溶解して溶液とした際に、該溶液の安定性を向上させるための手段を提供することを目的とする。
【解決手段】水に対する溶解度が５．０ｇ／１００ｇ以下であるＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物の溶解方法であって、、該ステビア抽出物に対して水溶性多糖を、乾燥重量比が該ステビア抽出物：該水溶性多糖＝１００：５〜０．４：９９．６となるように混合し、得られる混合物を水性溶媒に溶解することを特徴とするステビア抽出物の溶解方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、難溶解性のＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物の溶解方法に関する。

ステビア抽出物は、ステビア（キク科の植物。学名：ステビアレバウディアナベルトニー（ＳｔｅｖｉａｒｅｂａｕｄｉａｎａＢＥＲＴＯＮＩ）の植物体の抽出物であり、通常はステビアの葉部の抽出物である。ステビア抽出物は甘味成分を含むので、ステビア甘味料とも呼ばれる。
ステビア抽出物の甘味成分としては、主成分であるＳｔｅｖｉｏｓｉｄｅをはじめ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａ、Ｒｕｂｕｓｏｓｉｄｅ、Ｄｕｌｃｏｓｉｄｅ−Ａ、Ｓｔｅｖｉｏｂｉｏｓｉｄｅ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｃ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｂ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｄ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｆ等のステビオール配糖体が知られている。
ステビア抽出物の甘味度は、ショ糖の２００〜３００倍である。よって、ショ糖と同じ甘味を得るために使用されるステビア抽出物の量はショ糖と比較して非常に少量でよいことから、実質的にノンカロリー甘味料として使用されている。また、ステビア抽出物は天然甘味料であることから、食品工業界でも多く使用されており、食経験も多い（特許文献１）。
ステビア抽出物としては、Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅの含有比率の高いステビア抽出物（通常抽出品）、及びＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有比率の高いステビア抽出物（調整品）が知られている。Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅの含有比率の高いステビア抽出物の甘味は比較的砂糖に似ているが、苦み等の異味が後味に残るという欠点がある。一方、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有比率の高いステビア抽出物は、異味が少ない良質な甘味を呈する。つまり、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有比率の高いステビア抽出物甘味成分が高純度化されることになる。

一般的にはＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物は、植物体からの抽出、精製、乾燥、再溶解、再結晶化、乾燥の手順で製造されるが、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有比率の高いステビア抽出物は、水系溶媒への溶解性が低いため、製造過程で大量の水分を蒸発することが必要となり、生産効率が大幅に低下するとともに、溶液からの異物除去のための濾過における作業が大幅に増加する。このため、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物を高濃度に溶解する方法が求められていた。また、別の問題として、飲食品等の甘味料は、一定の濃度で保持した甘味料であることが一般的であるが、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有比率の高いステビア抽出物は、溶解性の高い低いにかかわらず、再結晶化しやすいため、飲食品中において、一定濃度で保持されることが困難であるといった問題がある。
これらの問題に対して、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを含有するステビア抽出物のシクロデキストリン錯体とすることで溶解性を改善する方法が開示されている（特許文献２）。

特開２０００−２３６８４２号公報特表２０１０−５２７６０９号公報

しかしながら、特許文献２に開示された方法では、多くの工程が必要となるため、作業性が低下する問題があった。
そこで、本発明の目的は、難溶性であるＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有比率の高いステビア抽出物の溶解性を改善し、該ステビア抽出物を水等の水性溶媒に溶解して溶液とした際に、該溶液の安定性を向上させるための手段を提供することを目的とする。

本発明は、以下の〔１〕〜〔２〕を提供する。
〔１〕水に対する溶解度が５．０ｇ／１００ｇ以下であるＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物の溶解方法であって、該ステビア抽出物に対して水溶性多糖を、乾燥重量比が該ステビア抽出物：該水溶性多糖＝１００：５〜０．４：９９．６となるように混合し、得られる混合物を水性溶媒に溶解することを特徴とするステビア抽出物の溶解方法。
〔２〕請求項１で得られる水溶液を、乾燥させることにより得られる溶解性を改善した固形物。

本発明によれば、難溶性であるＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物の溶解性を改善し、該ステビア抽出物を水等の水性溶媒に溶解して溶液とした際に、該溶液の安定性を向上させることができる。

本発明は、水に対する溶解度が５．０ｇ／１００ｇ以下であるＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物（以下、難溶性ステビア抽出物ということがある。）の溶解方法であって、該ステビア抽出物に対して水溶性多糖を、乾燥重量比が該ステビア抽出物：該水溶性多糖＝１００：５〜０．４：９９．６となるように混合し、得られる混合物を水性溶媒に溶解することを特徴とするステビア抽出物の溶解方法に関する。

本発明において、ステビア抽出物とは、ステビアの植物体の抽出物を意味する。第７３回ＪＥＣＦＡ（ＦＡＯ／ＷＨＯ合同食品添加物専門委員会）におけるステビア抽出物の規格は、Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅ、Ｒｕｂｕｓｏｓｉｄｅ、Ｄｕｌｃｏｓｉｄｅ−Ａ、Ｓｔｅｖｉｏｂｉｏｓｉｄｅ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｃ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｂ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｄ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｆ、及びＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを、これらの合計含量で９５重量％以上含むものである。なお、この規格は、第７３回ＪＥＣＦＡ（ＦＡＯ／ＷＨＯ合同食品添加物専門委員会）において、国際的に認知されたものである。本発明においても、上記ＪＥＣＦＡの規格に適合したステビア抽出物が好ましく用いられるが、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物であれば上記ＪＥＣＦＡの規格に適合したステビア抽出物以外のものを用いてもよい。また、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物に代えて、これと同様の組成を持つ化学合成品を用いてもよい。

Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物は、キク科植物であるステビアの植物体の全体又は一部、通常は葉部から、抽出されればよく、抽出条件に制限はない。製造方法の一例を挙げると以下の通りである。ステビアの葉部、例えば乾燥葉から、抽出溶媒（例えば、水、または含水有機溶媒（含水アルコール（メタノール、エタノール、多価アルコールなど）、含水アセトン等））にて抽出する。抽出液はそのまま、或いは濃縮して得られる濃縮液を、必要に応じて、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、活性炭等の吸着剤を用いて上記抽出液或いはその濃縮液中のイオン性不純物を除去し、吸着剤に甘味成分を吸着させる。甘味成分を親水性溶媒で吸着剤から溶離して溶離液を濃縮して得られる濃縮液を得る。さらに該濃縮液を乾燥して乾燥物を得る。この乾燥物をステビア抽出物としている。

このようにして得られるステビア抽出物が、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含んでいる場合には、本発明においてそのまま利用できる。一方、得られるステビア抽出物におけるＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有量を９０重量％以上に調整するために、さらに膜分離、アルコール抽出（例：メタノールを用いる抽出）、結晶化等の慣用手段を、適宜施してもよい。これらの操作は、必要に応じて撹拌や加温（例えば３０〜７０℃程度）と組み合わせてもよい。結晶化にあたっては、結晶溶媒として、有機溶媒（エタノール、メタノール等）、上記有機溶媒に水を添加したもの、を適宣使用することができる。

本発明において、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含むステビア抽出物は、１種類であってもよいし２種類以上の組み合わせであってもよい。２種類以上の組み合わせの例としては、抽出条件、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有量、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａ以外の甘味成分の含有量等、が異なる２種類以上のステビア抽出物の組み合わせが挙げられる。

一般的にはＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物は、植物体からの抽出、精製、乾燥、再溶解、再結晶化、乾燥の手順で製造されるが、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有量が高くなるにつれて水への溶解性が低下する。このため、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物の製造にあたっては大量の水分を蒸発することが必要となり、生産効率が大幅に低下するとともに、溶液からの異物除去のための濾過における作業が大幅に増加する。

また、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物の水への溶解度は、その粒子径、形状、結晶性などにより異なり、抽出、精製、乾燥、再溶解などの製造工程では、水への溶解度が高いＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物が選択的に抽出される。この結果、水への溶解度の低いＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物は、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含有比率が少ないステビア抽出物と混合して使用されることが一般的である。このようなことから、市販されているＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物は水への溶解度が高いものとなっている。なお、溶解性の低いＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物の水への溶解度は１〜５ｇ／１００ｇ程度である。

本発明において、水溶性多糖とは、水溶性の多糖（多数（例えば１０個以上）の単糖が結合してなる糖）を意味する。水溶性多糖は、天然物および合成物のいずれであってもよい。水溶性多糖は１種類でもよいし、２種類以上の組み合わせであってもよい。

水溶性多糖としては、通常は食品または食品添加物として利用できる水溶性多糖が好ましい。水溶性多糖としては、例えば、ペクチン、グアーガム、アラビアガム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、プルラン、デキストラン、デンプン、アミロース、アミロペクチン、デキストリン、シクロデキストリン等が挙げられる。このうち、単糖としてのグルコースが結合してなる水溶性多糖を含むことが好ましい。具体的には、デンプン、アミロース、アミロペクチン及びデキストリンからなる群から選ばれる１種以上が含まれることにより、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物の溶解性をより顕著に向上させることができるので、好ましい。水溶性多糖としては、デキストリンが含まれることがより好ましい。これにより、ステビア組成物は異味が少なくより良好な甘味を呈するものとなる。

本発明において、難溶性ステビア抽出物と水溶性多糖の混合物における、乾燥重量比は、難溶性ステビア抽出物：水溶性多糖＝１００：５〜０．４：９９．６であることが必要であり、好ましくは難燃性ステビア抽出物：水溶性多糖＝１００：１０〜１００：３０である。これにより、難溶性ステビア抽出物の溶解性を改善することができる。

本発明の難燃性ステビア抽出物と水溶性発多糖の混合物（以下、「ステビア混合物」ということがある。）は、本発明の目的に反しない範囲で、さらに他の成分を含んでいてもよい。係る成分としては、公知の添加剤が例示される。公知の添加剤としては例えば、本発明のステビア組成物以外の甘味料（例：糖アルコール、アセスルファムカリウム、スクラロース、アスパルテームなど）が挙げられる。

本発明において、難燃性ステビア抽出物と水溶性多糖の混合物の溶解方法としては、乾燥重量比が、難燃性ステビア抽出物：水溶性多糖＝１００：５〜０．４：９９．６となるように混合すればよく、それ以外の条件は特には限定されない。混合の際には、該難燃性ステビア抽出物と該水溶性多糖とをそのまま混合してもよいが、該難燃性ステビア抽出物の溶液（水性溶媒への溶液、通常は、水溶液）及び水溶性多糖の溶液（水性溶媒への溶液、通常は、水溶液）を混合してもよい。混合の際には、必要に応じて撹拌を加えてもよい。

本発明のステビア混合物は、優れた溶解性を有し、溶解安定性に優れる。また、ステビア混合物の水溶液を、乾燥させることにより得られる溶解性を改善した固形物も優れた溶解性を有し、溶解安定性に優れる。さらに、ステビア混合物の水溶液、その水溶液を乾燥した固形物は良質な甘味を呈するので、甘味料等の飲食品の一成分として利用することができ、飲食品添加物として利用することができる。飲食品の種類には特に制限はないが、水分を含む飲食品（例えば、ジュース、炭酸飲料、コーヒー飲料、茶飲料、乳飲料、アルコール飲料）であると、本発明の効果が発揮されるので、好ましい。飲食品添加物の種類には特に制限はないが、例えば、甘味料が挙げられる。

本発明により、ステビア残渣の水性溶媒への溶解性の向上、再結晶化の防止が実現できる。言い換えれば、水系溶媒に対して難溶性であるＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物を、単独では溶解不可能な濃度において、水性溶媒に対し安定的に溶解させることができる。

以下に具体的な実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下の実施例において、食品添加物公定書法第８版に従って行われたステビアの定性試験とは、下記の試験を意味する。

試料０．０６〜０．１２ｇを精密に量り、アセトニトリル／水混液（４：１）に溶かして正確に１００ｍｌとし、検液とする。別に定量用Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅを乾燥し、その約０．０５ｇを精密に量り、アセトニトリル／水混液（４：１）に溶かして正確に１００ｍｌとし、標準液とする。検液及び標準液をそれぞれ１０μｌずつ量り、以下の操作条件で液体クロマトグラフィーを行う。検液のＳｔｅｖｉｏｓｉｄｅのピーク面積Ａ_a、Ｄｕｌｃｏｓｉｄｅ−Ａのピーク面積Ａ_b、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｃのピーク面積Ａ_d、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａのピーク面積Ａ_c、及び標準液のＳｔｅｖｉｏｓｉｄｅのピーク面積Ａ_sをそれぞれ測定する。次式により各ステビオール配糖体の含量を求める。
（ステビオール配糖体の含量
Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅの含量（重量％）＝（定量用Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅの採取量（ｍｇ）／乾燥物換算した試料採取量（ｍｇ））×（Ａ_a／Ａ_s）×１００
Ｄｕｌｃｏｓｉｄｅ−Ａの含量（重量％）＝（定量用Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅの採取量（ｍｇ）／乾燥物換算した試料採取量（ｍｇ））×（Ａ_b×０．９８／Ａ_s）×１００
Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含量（重量％）＝（定量用Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅの採取量（ｍｇ）／乾燥物換算した試料採取量（ｍｇ））×（Ａ_c×１．２０／Ａ_s）×１００
Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｃの含量（重量％）＝（定量用Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅの採取量（ｍｇ）／乾燥物換算した試料採取量（ｍｇ））×（Ａ_d×１．１８／Ａ_s）×１００
ステビオール配糖体の合計含量（重量％）＝Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅの含量（重量％）＋Ｄｕｌｃｏｓｉｄｅ−Ａの含量（重量％）＋Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａの含量（重量％）＋Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｃの含量（重量％）
（操作条件）
検出器紫外吸光光度計（測定波長２１０ｎｍ）
カラム充てん剤５μｍの液体クロマトグラフィー用アミノ基結合型シリカゲル
カラム管内径４．６ｍｍ、長さ１５ｃｍのステンレス管
カラム温度４０℃
移動相アセトニトリル／水混液（４：１）

［実験１］
Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａ含量が９１重量％であり、ステビア４成分（Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅ、Ｄｕｌｃｏｓｉｄｅ−Ａ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｃ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａ）の総含量が９５重量％であるステビア抽出物（以下、ステビア甘味料１という。）の溶解性を調査した。なお、ステビア甘味料１は以下のようにして調整した。

＜ステビア甘味料１＞
Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａ、Ｂ及びＣを豊富に含有する市販のステビア抽出物（守田化学工業、レバウディオＰ９）１部に対してメタノール９部を添加して攪拌懸濁させた。攪拌を続けながら室温から５５℃に加温した後、攪拌放冷にて室温まで冷却した。その後１２時間以上攪拌を続け、懸濁液を得た。この懸濁液をろ過・乾燥し、得られた結晶を粉砕してステビア甘味料１の粉末を得た。なお、ステビア甘味料１の水への溶解度は４ｇ／１００ｇであった。

［実施例１］
ステビア甘味料１４．５ｇを２５℃の水５０ｍｌに混和後、デキストリン０．５ｇを溶解した５０ｍｌ溶液を加え、攪拌した結果、３０分以下で溶解した。また、得られたステビア甘味料１の溶液を４℃で１２時間放置した結果、未溶解物は発生しなかった。

［実施例２］
ステビア甘味料１３２ｇを２５℃
の水５０ｍｌに混和後、デキストリン８ｇを溶解した５０ｍｌ溶液を加え、攪拌した結果、１時間で溶解した。また、得られたステビア甘味料１の溶液を４℃で１２時間放置した結果、未溶解物は発生しなかった。

［実験２］
Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａ含量９７％のステビア甘味料２の溶解性を調査した。ステビア甘味料２中のステビア４成分（Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅ、Ｄｕｌｃｏｓｉｄｅ−Ａ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ｃ、Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａ）の総含量は、９８重量％であった。ステビア甘味料２の調製は以下のようにして行った。

＜ステビア甘味料２＞
Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａ、Ｂ及びＣを豊富に含有する市販のステビア抽出物（守田化学工業、レバウディオＰ９）１部に対してメタノール９部を添加して攪拌懸濁させた。攪拌を続けながら室温から５５℃に加温した後、攪拌放冷にて室温まで冷却した。その後１２時間以上攪拌を続け、懸濁液を得た。この懸濁液をろ過・乾燥し、得られた結晶を粉砕してステビア甘味料２の粉末を得た。
なお、ステビア甘味料２の水への溶解度は４ｇ／１００ｇであった。

［実施例３］
ステビア甘味料２４．５ｇを２５℃の水５０ｍｌに混和後、デキストリン０．５ｇを溶解した５０ｍｌ溶液を加え、攪拌した結果、３０分以下で溶解した。また、得られたステビア甘味料２の溶液を４℃で１２時間放置した結果、未溶解物は発生しなかった。

［実施例４］
ステビア甘味料２３２ｇを２５℃の水５０ｍｌに混和後、デキストリン８ｇを溶解した５０ｍｌ溶液を加え、攪拌した結果、１時間で溶解した。また、得られたステビア残渣１の溶液を４℃で１２時間放置した結果、未溶解物は発生しなかった。

［実施例５］
ステビア甘味料２４．５ｇを２５℃の水５０ｍｌに混和後、アミロース０．５ｇを溶解した５０ｍｌ溶液を加え、攪拌した結果、３０分以下で溶解した。また、得られたステビア甘味料２の溶液を４℃で１２時間放置した結果、未溶解物は発生しなかった。

［実施例６］
ステビア甘味料２３２ｇを２５℃の水５０ｍｌに混和後、アミロース８ｇを溶解した５０ｍｌ溶液を加え、攪拌した結果、１時間で溶解した。また、得られたステビア残渣１の溶液を４℃で１２時間放置した結果、未溶解物は発生しなかった。

Claims

水に対する溶解度が５．０ｇ／１００ｇ以下であるＲｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａを９０重量％以上含有するステビア抽出物の溶解方法であって、該ステビア抽出物に対して水溶性多糖を、乾燥重量比が該ステビア抽出物：該水溶性多糖＝１００：５〜０．４：９９．６となるように混合し、得られる混合物を水性溶媒に溶解することを特徴とするステビア抽出物の溶解方法。
請求項１で得られる水溶液を、乾燥させることにより得られる溶解性を改善した固形物。