(57)【要約】【課題】  微生物の増殖が抑えられ、かつＧＡＢＡ富化された発芽玄米を製造する方法を提供すること【解決手段】  玄米をｐＨ４〜６の緩衝液中で加圧しながら発芽をさせ、ＧＡＢＡの富化酵素反応を行う。予め、減圧し、次いで加圧することが好ましい。富化酵素反応は炭酸ガス雰囲気のような嫌気性条件下で行うのが好ましい。加圧・常圧を反復させるとより好ましい。また、あらかじめ、グルタミン酸を添加しておくと、最終生成物のＧＡＢＡが増加する。本発明により得られる発芽玄米は、発芽工程における微生物の増殖が抑制されるので、腐敗臭がなく食味に優れる。また、酵素反応が促進されるので、抗酸化活性及び健康機能に優れたＧＡＢＡを豊富に含む。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
玄米をｐＨ４〜６の緩衝液中で加圧処理する工程を含むことを特徴とするＧＡＢＡが富化されかつ細菌の増殖が抑制された発芽玄米の製造法。
【請求項２】
玄米をｐＨ４〜６の緩衝液中で減圧処理し次いで加圧処理する工程を含むことを特徴とするＧＡＢＡが富化されかつ細菌の増殖が抑制された発芽玄米の製造法。
【請求項３】
加圧は炭酸ガス雰囲気で行う請求項１又は２の製造法。
【請求項４】
加圧後に常圧に戻し再度加圧することを特徴とする請求項１、２又は３の製造法。
【請求項５】
加圧・常圧のサイクルを２回以上行う請求項４の製造法。
【請求項６】
緩衝液は酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液又は乳酸緩衝液である請求項１〜５のいずれか１の製造法。
【請求項７】
グルタミン酸を添加して処理することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発芽玄米の製造法に関する。さらに詳しくは、抗酸化活性及び健康機能に必要なＧＡＢＡ（γ−アミノ酪酸）が富化された良食味の発芽玄米の製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＡＢＡの健康機能に関しては、高血圧の予防と治療、脳への酸素供給量を増加させて脳神経の痙攣や興奮を沈静化する神経伝達物質として知られている。その他、脳に対しては脳動脈硬化による頭痛、耳鳴り、記憶障害、意識の低下の改善、学習能力の促進、アルツハイマー型痴呆の予防・改善、血中コレステロール、血中脂質の増加抑制、動脈硬化抑制、糖尿病の予防と改善、血流改善による肝臓、腎臓機能の改善、アルコール代謝促進、大腸がんの予防と抑制、体臭の消臭、肩こり、耳鳴りの改善、肥満防止、不眠の改善など自律神経性障害に効果を有することが知られている。
【０００３】
このように多くの効果を持つＧＡＢＡも効果を発揮するための必要量が解ってきており、その必要量は次のようになっている。健康保持のためには１０〜５０ｍｇ／日（年齢により増加）、精神の沈静化作用では２００〜５００ｍｇ／日、鬱病の改善に３００〜６００ｍｇ／日、ストレス緩和；１００〜３００ｍｇ／日が必要とされている。
【０００４】
アミノ酸の一種であるＧＡＢＡは非常に安全で過剰摂取の害はないものと云われていたが、最近の研究において強いものではないが、１０００ｍｇ／日以上の摂取により唇の痙攣、動悸、息切れなどの症状が出ることがあると報告されている。ＧＡＢＡは比較的多種類の食品に含まれているが、サプリメントなどの摂取をしないで食品からの摂取だけでは摂取過剰の害はなく、不足による効果の発現のないことが多い。現在、市販されている幾つかの発芽玄米の表示には１５ｍｇ／１００ｇとなっているが、本発明者が実際に測定したものでは１０ｍｇ／１００ｇ以下であった。使用方法には発芽玄米を白米に２割程度混ぜて炊飯するように表示されている。この量ではご飯からＧＡＢＡの一日最低必要量を摂取することはできない。
【０００５】
さらに市販の発芽玄米は悪臭と異味を持ち、多くの購入者は途中で使用を中止することが多い。ＧＡＢＡの効果は認められて医薬やサプリメントとして利用されているが、栄養成分を全て含む食品として日常摂取するのに最も適している発芽玄米が消費者に好まれないことは非常に残念なことである。
従来の発芽玄米の異臭と異味は、玄米を発芽させる際に玄米に付着する微生物により腐敗がおきていることが原因と解っている。本発明者は、これまでＧＡＢＡ富化操作中の浸漬液の腐敗を防ぐために研究し、浸漬液の微生物を除去する方法を開発して問題を解決し、これを色素米に応用した（特許文献１）
【０００６】
玄米の腐敗を防ぐには、浸漬液中の微生物の除去と増殖の防止とがあげられる。玄米に付着する微生物の除去は玄米の十分な洗浄により可能であり、微生物の除去で玄米の腐敗は防止できるが、ＧＡＢＡ富化時間が長いとＧＡＢＡ富化処理中に浸漬液の微生物除去操作回数が多くなり、浸漬液の増加、最終工程における玄米の濃縮操作等が増大し、ＧＡＢＡ富化玄米の価格に影響を与える。
また、これまでの発芽玄米は字義通り玄米を発芽させるための操作を行っており、胚芽部分が膨らみ、芽が３ｍｍまででたところで終了するなど発芽操作に腐心して、玄米のＧＡＢＡの量には目が届いていない。そのために市販の発芽玄米のＧＡＢＡ量は１５ｍｇ／１００ｇ玄米と１日に必要なＧＡＢＡ量には遠く及ばない量になっている。例えば、特許文献２には、玄米を予め殺菌処理し、炭酸ガスを封入して発芽させる無菌発芽玄米の製造法が開示されているが、この方法はＧＡＢＡの富化に関しては何も開示していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−３０４８１号公報
【特許文献２】特開２００２−４５１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
玄米の胚芽に含まれるグルタミン酸脱炭酸酵素（酵素）は玄米の発芽時に玄米中のグルタミン酸を脱炭酸してＧＡＢＡを生成するが、そのときのエネルギーを発芽に利用しており、発芽した後にはＧＡＢＡは消滅することが知られている。即ちＧＡＢＡの生成は酵素反応であり、発芽時の酵素の活動を厳密に測定・制御することでＧＡＢＡの生成を最大化することができると考えられる。
【０００９】
栽培玄米の発芽においては、外皮の微生物は関係はないが、食用としてＧＡＢＡを富化した玄米を利用するに際しては大きな問題である。酵素の活性化の至適温度が３７〜４０℃であり、微生物にとっても望ましい温度のために、発芽玄米を製造するに際しては、通常ではＧＡＢＡ富化と同時に玄米は腐敗する。これまでの発芽玄米の製造法では浸漬水を掛け流しにして微生物を洗い流す方法も考えられたが、４０℃の温水を掛け流しにすることはコストの面から困難で、せいぜい工程の最後に浸漬水を廃棄して玄米のみを回収乾燥しているだけである。
【００１０】
本発明者は、種々検討の結果、玄米の浸漬中に玄米の水溶性成分が浸漬液中に溶出することを見出し、発芽玄米と浸漬液とを共に濃縮・乾燥することで生成したＧＡＢＡ及びその他有用成分全てを回収することができると考えた。そこで、ＧＡＢＡ富化酵素反応を迅速化ができると、玄米の浸漬時間を短縮することができ、微生物の増殖を抑制することができるために、浸漬液の微生物の除菌操作が軽減されると考えて、酵素とグルタミン酸の接触を促進する方法について研究した。
【００１１】
その結果、玄米への浸漬液の浸透及び玄米中の浸漬液の流動を促進するために浸漬液を含む玄米の圧力を変動することで、グルタミン酸と酵素との接触を促進することができ、玄米のＧＡＢＡ生成時間を大幅に短縮することができ、微生物による腐敗を免れることが可能となり、異味異臭のない発芽玄米を造ることができた。
従って、本発明の目的は、微生物の増殖が抑えられ、かつＧＡＢＡ富化された発芽玄米を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は鋭意検討の結果、胚芽中に存在する酵素とグルタミン酸の接触を加圧を行うことにより、好ましくは減圧後加圧することにより、グルタミン酸と酵素との接触を促進し、グルタミン酸からのＧＡＢＡの生成速度を速めることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は以下のとおりである。
１．玄米をｐＨ４〜６の緩衝液中で加圧処理する工程を含むことを特徴とするＧＡＢＡが富化されかつ細菌の増殖が抑制された発芽玄米の製造法。
２．玄米をｐＨ４〜６の緩衝液中で減圧処理し次いで加圧処理する工程を含むことを特徴とするＧＡＢＡが富化されかつ細菌の増殖が抑制された発芽玄米の製造法。
３．加圧は炭酸ガス雰囲気で行う前記１又は２の製造法。
４．加圧後に常圧に戻し再度加圧することを特徴とする前記１、２又は３の製造法。
５．加圧・常圧のサイクルを２回以上行う前記４の製造法。
６．緩衝液は酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液又は乳酸緩衝液である前記１〜５のいずれか１の製造法。
７．グルタミン酸を添加して処理することを特徴とする前記１〜６のいずれか１の製造法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により得られる発芽玄米は、発芽工程における微生物の増殖が抑制されるので、腐敗臭がなく食味に優れる。また、酵素反応が促進されるので、抗酸化活性及び健康機能に優れたＧＡＢＡを豊富に含む。本発明により、ご飯を一日２回摂取することで健康維持のために一日に必要な量のＧＡＢＡを摂ることができる発芽玄米を提供可能である。さらにＧＡＢＡ生成操作に際し生成する水溶性糖質と蛋白分解物との反応によりメイラード化合物が生成し、従来の玄米が有する抗酸化活性を大きく上回る抗酸化能を有する発芽玄米を造ることができた。
また、玄米を水に浸漬すると胚芽にある酵素の溶出はないが、玄米外皮が膨潤して米の水溶性成分が浸漬液中に溶出することが解り、玄米と浸漬液を含めて濃縮することで生成したＧＡＢＡを完全に回収することができ、同時に米に含まれる栄養成分の流亡を完全に阻止することができた。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の玄米は、通常の玄米でも色素米でもよい。
本発明においては、玄米の発芽処理は、ｐＨをコントロールした緩衝液中で行うが、予め原料玄米を洗浄して、上皮に付着している微生物やゴミをできるだけ除去することが好ましい。洗浄は、水で行ってもよく、０．１〜１Ｎの水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム又は重曹で、次いで水で行ってもよい。洗浄は、例えば、研ぎ洗いや超音波洗浄機で行ってよい。さらに無菌水道水洗浄をするのが好ましい。洗浄後は玄米をろ過等により水と分離する。この操作は１〜数回行うのが好ましい。このようにして原料玄米の微生物の量を５×１０ｃｆｕ程度にしておくのが好ましい。
【００１５】
十分に洗浄した玄米に、緩衝液を加えて、温度１５〜４０℃  、好ましくは３０〜４０℃で、ｐＨを４〜６、好ましくは４．５〜５に調整する。好ましくは減圧して玄米に含まれる空気を除く。緩衝液の量は特に制限はないが、通常玄米１００質量部に対し５０ 〜１００質量部、好ましくは６０〜１００質量部である。その後に玄米に浸漬液が十分に浸透するように加圧して、浸漬液に溶解するグルタミン酸と酵素の接触を十分に行うようにする。これにより、酵素反応を促進させ、ＧＡＢＡの富化を図ることができる。次いで、常圧に戻す。
緩衝液を用いてＧＡＢＡ富化処理をした後には、必要であれば液のｐＨを６程度に調整した後に、濃縮・乾燥することで緩衝剤の酸臭や酸味がなく、ＧＡＢＡが富化された発芽玄米を得ることができる。
【００１６】
本発明においては、緩衝液として醋酸、クエン酸又は乳酸緩衝液を使用するのが好ましい。浸漬液の使用量を減少するためには、ＧＡＢＡ富化中の微生物の除去操作回数を減らすことが重要である。そこで、浸漬液に抗菌性を持たせることで処理中の微生物の増殖を遅延させ、浸漬液の使用量を減少させることが考えられる。本発明者は、種々検討の結果、食品であること、玄米の酵素の失活のないこと、美味しいことから、抗菌性のある緩衝液を使用することとし、浸漬液の至適ｐＨが４．５〜６であるので、好ましい風味を持つ緩衝剤として前記緩衝液を使用することとした。かかる緩衝液を用いることにより、ＧＡＢＡ富化中の微生物の除去操作を不要とすることができる。
【００１７】
減圧の圧力は特に制限はなく、大気圧よりも小であればよいが、真空度が大きければ大きいほど好ましい。通常水銀柱で７５０ｍｍＨｇ以下、好ましくは４００ｍｍＨｇ以下、さらに好ましくは２００ｍｍＨｇ以下である。加圧は、特に制限はないが、通常ゲージ圧で０．１〜５ＭＰａ、好ましくは０．１〜１ＭＰａである。減圧は１０〜３０分、加圧は１〜５時間行うのが好ましい。
【００１８】
次いで、加圧を解除して常圧に戻し、玄米中への浸漬液の浸透を緩和する。好ましくは、常圧の一定時間後、例えば１〜５時間後、再び加圧・常圧の操作を１〜数回繰り返して経時的にＧＡＢＡ生成量を測定し、最大量に達したところで反応を終了する。このような操作によりＧＡＢＡ生成時間を大幅に短縮可能となる。例えば従来  ３〜７日間要したものが  ２４〜３５時間となる。
【００１９】
本発明においては、ＧＡＢＡの富化反応を炭酸ガス雰囲気で行うことが好ましい。玄米の酵素を使うＧＡＢＡ富化反応は、常に微生物の増殖の危険にさらされている。大気中における反応ではカビ、酵母及び好気性微生物の繁殖が見られる。本発明者は、反応容器内を抗菌性のある炭酸ガスで満たすことで、これらの微生物の増殖を抑制することを見出した。即ち、浸漬液に食品で抗菌性のある素材を緩衝剤として使用し、減圧操作により反応容器内の空気を除去し、加圧操作の際に炭酸ガスを用いて加圧することにより、反応中の微生物の繁殖を抑制することができ、従来の異味、異臭のある発芽玄米ではない美味しい風味のよいＧＡＢＡ富化玄米を作ることができる。
【００２０】
また、本発明の製造法においては、玄米にグルタミン酸を添加して富化させることもできる。玄米中の全てのグルタミン酸素材をＧＡＢＡに変換することは難しく、ＧＡＢＡ生成量に限界がある。浸漬液にグルタミン酸を添加してＧＡＢＡ富化反応を行うと、グルタミン酸の添加量に対応してＧＡＢＡ量は増大する。ただし、酵素活性度からグルタミン酸の変換量には限界があり、多量のグルタミン酸を添加したときには、製造した発芽玄米に残る未反応のグルタミン酸の味がする。美味しい発芽玄米を造るためには玄米の酵素活性との関連においてＧＡＢＡ富化量は制限される。グルタミン酸の添加量は玄米の酵素活性によるが、玄米量に対してグルタミン酸ナトリウムを０．２〜３質量％の添加範囲において違和感のない発芽玄米とすることができた。但し、グルタミン酸の残存量は発芽玄米の用途によっては自由に変更することが可能である。
【実施例】
【００２１】
以下に実施例で本発明を説明する。
比較例１
１Ｌナスフラスコに玄米４００ｇを入れ、等量の水道水で４分間超音波洗浄する、ガーゼで漉して洗浄水を捨て、再び水道水で洗浄する。この操作を６回繰り返した。洗浄玄米の微生物量は４ｘ１０２ｃｆｕであった。洗浄玄米を１Ｌナスフラスコに入れ、ｐＨ５、０．１Ｍ醋酸緩衝液４００ｍｌを加えて、４０℃の恒温槽中で反応した。反応中定期的にＧＡＢＡ量を測定し最大量となった９８時間で反応を終了した。生成した発芽玄米と緩衝液を共に濃縮・乾燥した。濃縮前の緩衝液中の微生物量は６ｘ１０３ｃｆｕ、発芽玄米のＧＡＢＡ量は４２ｍｇ／１００ｇ玄米であった。
【００２２】
実施例１
玄米４００ｇに等量の０．１Ｎ−ＮａＯＨ水を加え、震盪洗浄後、超音波洗浄機で４分間洗浄した。洗浄水をガーゼで濾過し，再び同量の洗浄水を加えて同様に洗浄した。この操作を２回繰り返し、４回無菌水道水で洗浄したとき微生物数は２×１０ｃｆｕであった。
洗浄した玄米を耐圧容器に仕込み、２０分間真空ポンプで脱気し、減圧になった容器にｐＨ５の醋酸緩衝液４００ｍｌを吸引注入する。さらに空気を入れないようにして炭酸ガスを注入し、０．３ＭＰａまで加圧し、４０℃の恒温槽に入れて反応を開始した。炭酸ガスによる加圧を１時間継続したところで弁を開き炭酸ガスを放出し、容器内が常圧になると弁を閉じて炭酸ガス雰囲気中で酵素反応を３６時間継続した後、反応を終了し、緩衝液と共に発芽玄米を濃縮・乾燥した。終了直前の緩衝液内の微生物数は３×１０２ｃｆｕであり、ＧＡＢＡ量は４７ｍｇ／１００ｇ玄米であった。
【００２３】
実施例２
玄米４００ｇに０．１Ｎ重炭酸ナトリウム（重曹）を４００ｍｌ入れて実施例１と同様に玄米を洗浄した。洗浄玄米の微生物は３ｘ１０ｃｆｕであった。洗浄した玄米を反応容器に入れて減圧にして実施例１と同様にｐＨ５醋酸緩衝液を吸引注入し、さらに炭酸ガスで容器内を充満する。炭酸ガス雰囲気中、常圧で３時間、４０℃の温度で反応を行い、３時間後に炭酸ガスを注入して０．３ＭＰａに加圧して３時間反応を行う。その後、炭酸ガスを放出して再び常圧に戻し、３時間常圧で反応を続け、３時間後再び炭酸ガス加圧を行う。この操作を反復して行い、３６時間で反応を終了した。反応後、緩衝液のｐＨ  を６に調整して緩衝液と玄米を共に濃縮・乾燥した。濃縮前の緩衝液の微生物量は３ｘ１０２ｃｆｕであり、発芽玄米のＧＡＢＡ量は６４ｍｇ／１００ｇ玄米  であった。
【００２４】
実施例３
実施例２と同様な方法により玄米を反応容器に充填し、減圧にしてｐＨ５醋酸緩衝液を吸引注入した。次いで、炭酸ガスで０．３ＭＰａに１時間加圧し、その後１時間ごとに加圧と常圧を反復した。反復反応は２４時間で終了した。反応終了時の緩衝液中の微生物量は２ｘ１０２ｃｆｕであり、ＧＡＢＡ量は５６ｍｇ／１００ｇ玄米であった。
圧力変化を組み合わせてＧＡＢＡ富化反応を行うことにより反応時間を大幅に短縮する効果は大きいが、減圧を組み入れるときには特殊な装置が必要となり、弱い減圧ではその効果は認められず最初の脱気に用いるのが最も効果が大きかった。加圧と常圧の繰り返し反応時間の間隔は余り小さくてもそれほど違わず、１〜５時間の間隔で行うのが望ましいと考えられる。
【００２５】
実施例４
使用する緩衝液にクエン酸を用いて実施例３と同様に行った。２４時間の反応終了後の緩衝液中の微生物量は６ｘ１０２ｃｆｕであり、ＧＡＢＡ量は５８ｍｇ／１００ｇ玄米であった。
【００２６】
実施例５
使用する緩衝液に乳酸を用いて実施例３と同様に酵素反応を行った。反応時間２４時間後、実施例３と同じく濃縮・乾燥した。濃縮前の緩衝液に含まれる微生物量は２ｘ１０２ｃｆｕであり、発芽玄米のＧＡＢＡ量は６２ｍｇ／１００ｇ玄米であった。いずれの緩衝液も反応中に微生物の増殖を抑制していた。
【００２７】
実施例６
添加する緩衝液の量を玄米量の６０％にまで削減した以外は実施例２と同様にして酵素反応を行った。８４時間後反応を終了した。反応終了時の微生物量は２ｘ１０３ｃｆｕ、ＧＡＢＡ量は４２ｍｇ／１００ｇ玄米であった。
玄米が十分に浸漬でき、攪拌ができるならば少ない浸漬量が濃縮操作を容易にするために望ましい。玄米と等量の必要はなく、約６０％程度の緩衝液量でも良いことが解った。
【００２８】
実施例７
酵素反応において緩衝液中に水溶性糖質及び蛋白質などが溶解していることがわかり、ＧＡＢＡ量をさらに増やすためにグルタミン酸ナトリウムを玄米に対して０．５％添加して実施例２と同様に試験した。２４時間後の反応終了時の発芽玄米中のＧＡＢＡ量は１８２ｍｇ／１００ｇ玄米であった。
グルタミン酸ナトリウム量を１、３％添加したが、発芽玄米中に残留するグルタミン酸ナトリウムの味が強く出てそのままの摂取では好ましくなく、０．５％以下に止めるのが望ましい。
【００２９】
実施例８
玄米４００ｇを実施例４と同様に、玄米に対して１％のグルタミン酸ナトリウムを２５０ｍｌの緩衝液に溶解して反応容器に注入して、加圧、常圧を３時間おきに２４時間反復した。反応終了時の微生物量は３ｘ１０２ｃｆｕであり、ＧＡＢＡ量は１８６ｍｇ／１００ｇ玄米であった。
【００３０】
実施例９
玄米４００ｇに緩衝液量４００ｍｌを加え、緩衝液に０．５％のグルタミン酸ナトリウムを添加し、実施例３と同様に処理した。反応時間を３６時間まで伸ばした。反応終了後、濃縮・乾燥した製品のＧＡＢＡ量は２２０ｍｇ／１００ｇ玄米となった。濃縮前の緩衝液中の微生物量は６ｘ１０２ｃｆｕであった。
【００３１】
実施例１０
グルタミン酸ナトリウム５％を添加し、以下実施例３と同様にして発芽玄米を得た。その結果、濃縮前の緩衝液の微生物量は５ｘ１０２ｃｆｕであり、ＧＡＢＡの生成量は１７３ｍｇ／１００ｇ玄米であった。発芽玄米に残るグルタミン酸の味が強かった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
わが国では米の消費量は減少しているが、消費者の健康志向は高まる一方である。現在流通している世界の玄米市場において米は約４億トン程度であるが、単位収穫量、連作適応性、米の栄養価などから世界の人類のための最も優れた食糧玄米である。これまでは東南アジアモンスーン地帯の食糧であったが、最近はアフリカ大陸等でも栽培されるようになって来ている。主要な食糧となる米も白米ではその栄養価は大きく減少する。しかし、玄米では炊飯した後でも硬く、良い味覚とは云えないが、ＧＡＢＡ富化操作を行うことで栄養価が高まり、玄米外皮が柔らかくなって食感が大きく改善される。本発明の発芽玄米は風味がよく、栄養価が高まり、食感も良くなることで米食への回帰が起きることが期待される。さらに、一碗のご飯を摂取することで約１００ｍｇのＧＡＢＡを摂取することになり、健常者が健康維持のために一日に必要なＧＡＢＡ量を満たすだけの量を含んでいることで一回のご飯摂取だけで十分なＧＡＢＡを摂ることができる。