(57)【要約】      （修正有）【課題】難消化性澱粉含量など、機能性に関係する米澱粉特性を糊化粘度特性によって簡易迅速、低コスト、かつ高精度に評価する方法を提供する。【解決手段】米粉又は米澱粉の糊化粘度特性値を説明変数とする重回帰分析によって米澱粉特性を評価する。米澱粉特性は、難消化性澱粉含量、グルコースの重合度１０又は重合度２２の糖鎖画分の含量、アミロース含量、アミロペクチンの鎖長分布である。重回帰分析の説明変数として、糊化粘度特性値のうちの、糊化開始温度、最高粘度、最低粘度、最終粘度、ブレークダウン、セットバック、コンシステンシー、新糊化温度からなる特性値のうちの１種類又は２種類以上の特性値を使用する。【選択図】図３
2015055548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
米粉又は米澱粉の糊化粘度特性値を説明変数とする重回帰分析によって米澱粉特性を評価することを特徴とする米澱粉特性の評価方法。
【請求項２】
米澱粉特性が難消化性澱粉含量であることを特徴とする請求項１記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項３】
米澱粉特性が、グルコースの重合度１０又は重合度２２の糖鎖画分の含量であることを特徴とする請求項１記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項４】
米澱粉特性が、アミロース含量であることを特徴とする請求項１記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項５】
米澱粉特性が、アミロペクチンの鎖長分布であることを特徴とする請求項１記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項６】
重回帰分析の説明変数として、糊化粘度特性値のうちの、糊化開始温度、最高粘度、最低粘度、最終粘度、ブレークダウン、セットバック、コンシステンシー、新糊化温度のうちの１種類又は２種類以上を使用することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項７】
重合度１０の糖鎖画分の含量の推定式が
【数１】
2015055548.tif 000015
であることを特徴とする請求項３記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項８】
重合度２２の糖鎖画分の含量の推定式が
【数２】
2015055548.tif 000016
であることを特徴とする請求項３記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項９】
難消化性澱粉含量の推定式が
【数３】
2015055548.tif 000017
であることを特徴とする請求項２記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項１０】
難消化性澱粉含量の推定式が
【数４】
2015055548.tif 000018
であることを特徴とする請求項２記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項１１】
難消化性澱粉含量の推定式が
【数５】
2015055548.tif 000019
であることを特徴とする請求項２記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項１２】
難消化性澱粉含量の推定式が
【数６】
2015055548.tif 000020
であることを特徴とする請求項２記載の米澱粉特性の評価方法。
【請求項１３】
アミロース含量の推定式が
【数７】
2015055548.tif 000021
であることを特徴とする請求項４記載の米澱粉特性の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、米澱粉の糊化粘度特性に基づいて、難消化性澱粉含量および難消化性澱粉と密接な関係のある糖鎖画分含量などの米澱粉特性を簡易迅速かつ高精度で評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、わが国は少子高齢化社会となり、機能性成分を多く含む食事によって健康の維持増進、疾病予防を図る必要がある。
【０００３】
澱粉のアミロース含量の高い米やアミロペクチン長鎖の多い米は、難消化性であり、食後の血糖上昇が緩やかで、糖尿病発症の予防が期待されている（非特許文献１、２）ことから、各種の米の難消化性澱粉及び関連糖鎖画分含量を簡易迅速かつ高精度に測定する技術の開発はきわめて重要である。
【０００４】
従来、米澱粉のアミロペクチン鎖長分布は、イソアミラーゼによって枝切りした後に高速液体クロマトグラフによって測定されてきた（非特許文献３）。
【０００５】
五十嵐らは、蛍光標識ゲルろ過法によって分析した米澱粉のアミロース分子量分布やアミロペクチン鎖長分布が米澱粉の熱糊化特性や食味に影響すると報告している（非特許文献４）。
【０００６】
また、五十嵐らは、蛍光標識ゲルろ過法によって分析したもち米のアミロペクチン単位鎖長分布が餅の硬化性に強く影響すること（非特許文献５）および４００ｎｍから９００ｎｍの米澱粉のヨード比色吸収曲線から６００ｎｍを境界として低波長側と高波長側の２つのピーク面積の比率を求め、この比率が米澱粉の老化性指標として有用であることを報告している（非特許文献６）。
【０００７】
これらの従来の測定方法は、アミロペクチン鎖長分布などの正確な測定値が得られるものの、米澱粉における疾病予防機能の期待される難消化性澱粉含量を測定するものではない上に、時間と労力を要し、高速液体クロマトグラフなどの高価な装置を必要とするためにコストのかかる方法であり、育種選抜や食品加工の分野で簡易迅速かつ低コストで高精度に米澱粉の難消化性澱粉含量あるいは難消化性澱粉含量と関係の深い糖鎖画分含量を評価するためには、新たな測定方法が必要とされていた。
【０００８】
また、穀類の食品物性値を表示する糊化特性測定装置として、大坪らは、特許を出願した（特許文献１）。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された発明は、糊化特性を変数とする推定式を用いるものであるが、推定の対象が米における米飯物性や小麦における生麺の硬さなどの食品物性であり、難消化性澱粉含量や難消化性澱粉と密接に関係する糖鎖画分含量を推定するものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３９０８２２７号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】大坪研一、中村澄子、宇都宮一典、増田泰伸、辻  啓介：硬質米と糖尿病発症予防、実用化に向けた取り組み．食品工業, 53(14), 46-51, 2010.
【非特許文献２】Ken’ichi Ohtsubo, Sumiko Nakamura, Keisuke Tsuji, Kazunori Utsunomiya, Yasunobu Masuda, Mineo Hasegawa: Possibility of diabetes prevention by high-amylose rice. Rice studies, present and future, Sankyosyuppan Inc., pp.109-115, 2012.
【非特許文献３】Masako Asaoka, Kazutoshi Okuno, Yasumi Sugimoto, Masahiro Yano, Takeshi Omura, and Hidetsugu Fuwa: Structure and properties of endosperm starch and wated soluble polysaccharides from sugary mutant of rice, Starch, 37, 364-366(11), 1985.
【非特許文献４】Toshinari Igarashi, Isao Hanashiro, and Yasuhito Takeda:Molecular structures and some properties of rice starches from Hokkaido cultivars. J. Applied Glycoscience, 55, 5-12, 2008.
【非特許文献５】Toshinari Igarashi, Masafumi Kinoshita, Hideki Kanda, Tomoko Nakamori, and Toshimi Kusume: Evaluation of hardness of waxy rice cake based on the amylopectin chain-length distribution. J. Applied Glycoscience, 55, 13-19, 2008.
【非特許文献６】五十嵐俊成：北海道米澱粉の分子構造と性質．北海道立農業試験場報告, 127号,12-19, 2010.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、難消化性澱粉含量など、機能性に関係する米澱粉特性を糊化粘度特性によって簡易迅速、低コスト、かつ高精度に評価する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、本発明者らは、米粉あるいは米澱粉試料を解析し、その解析値を推定式に当てはめることによって、難消化性澱粉含量あるいは難消化性澱粉含量と関係の深い糖鎖画分含量を簡易迅速、低コスト、かつ高精度に推定することができることを見い出し、本発明に想到した。
【００１４】
すなわち、本発明の米澱粉特性の評価方法は、米粉又は米澱粉の糊化粘度特性値を説明変数とする重回帰分析によって米澱粉特性を評価することを特徴とする。
【００１５】
また、米澱粉特性が難消化性澱粉含量であることを特徴とする。
【００１６】
また、米澱粉特性が、グルコースの重合度１０又は重合度２２の糖鎖画分の含量であることを特徴とする。
【００１７】
また、米澱粉特性が、アミロース含量であることを特徴とする。
【００１８】
また、米澱粉特性が、アミロペクチンの鎖長分布であることを特徴とする。
【００１９】
また、重回帰分析の説明変数として、糊化粘度特性値のうちの、糊化開始温度、最高粘度、最低粘度、最終粘度、ブレークダウン、セットバック、コンシステンシー、新糊化温度のうちの１種類又は２種類以上を使用することを特徴とする。
【００２０】
また、重合度１０の糖鎖画分の含量の推定式が以下の式であることを特徴とする。
【００２１】
【数１】
2015055548.tif 000003
【００２２】
また、重合度２２の糖鎖画分の含量の推定式が以下の式であることを特徴とする。
【００２３】
【数２】
2015055548.tif 000004
【００２４】
また、難消化性澱粉含量の推定式が以下の式であることを特徴とする。
【００２５】
【数３】
2015055548.tif 000005
【００２６】
また、難消化性澱粉含量の推定式が以下の式であることを特徴とする。
【００２７】
【数４】
2015055548.tif 000006
【００２８】
また、難消化性澱粉含量の推定式が以下の式であることを特徴とする。
【００２９】
【数５】
2015055548.tif 000007
【００３０】
また、難消化性澱粉含量の推定式が以下の式であることを特徴とする。
【００３１】
【数６】
2015055548.tif 000008
【００３２】
また、アミロース含量の推定式が以下の式であることを特徴とする。
【００３３】
【数７】
2015055548.tif 000009
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、人の食後血糖上昇を緩やかにすることで糖尿病発症予防や肥満予防などの機能性が期待される難消化性澱粉の米における含量を、糊化粘度測定装置のみを必要とする米粉又は米澱粉の糊化粘度測定によって、簡易迅速かつ低コストで評価することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、米粉又は米澱粉の糊化粘度測定によって重合度１０又は重合度２２の糖鎖画分の含量を推定することが可能となり、当該米試料の機能性についての可能性を推定することができる。
【００３６】
さらに、簡易な糊化粘度測定によって、従来のアミロース含量に加えて、アミロペクチンの構造についても情報が得られるため、当該試料米の品質特性をある程度推定することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】各種の試料米のアミロース含量を示すグラフである。
【図２】各種の試料米の難消化性澱粉含量を示すグラフである。
【図３】糊化粘度特性を変数とする重回帰分析によるアミロース含量の推定式である。
【図４】糊化粘度特性による難消化性澱粉（ＲＳ）含量の推定式である。
【図５】糊化粘度特性による難消化性澱粉（ＲＳ）含量の推定式（その２）である。
【図６】糊化粘度特性による糖鎖画分含量の推定式である。
【図７】アミロペクチン短鎖及び糊化特性値による難消化性澱粉の推定式である。
【図８】新糊化温度を変数とする難消化性澱粉含量の推定式である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明は、米粉又は米澱粉の糊化粘度特性に基づいて、難消化性澱粉含量及び難消化性澱粉と密接な関係のある糖鎖画分含量などの澱粉特性を簡易迅速かつ高精度で評価する技術に関する。
【００３９】
本発明における米粉とは、一般の日本型米あるいはインド型米、最近新たに育成された新形質米、さらにはアミロペクチン長鎖型の米の玄米あるいは精白米を、衝撃式粉砕機やロール式粉砕機あるいは気流粉砕機などを用いて粉砕することによって粉末化したものを指す。
【００４０】
本発明における米澱粉とは、精米試料を脱脂・除タンパクしたものであり、低温下で希アルカリによってタンパク質を除去し、続いてエタノール及びアセトンによって脱脂したものを指すが、アルカリに替えてプロテアーゼなどによって除タンパクしても良く、熱ブタノールやヘキサンなどによって脱脂しても良い。
【００４１】
本発明における糊化粘度特性は、米粉あるいは米澱粉を試料とし、フォス・ジャパン製のラピッドビスコアナライザー（ＲＶＡ）やブラベンダー製のアミログラフ、微量ビスコグラフ、アントンパール製のレオメーターなど、一般の回転式粘度測定装置を使用し、水または他の分散媒中に試料を懸濁し、撹拌しながら温度を上昇、保持、あるいは下降させ、その間の溶液または懸濁液の粘度を回転抵抗値として検出することによって測定され、糊化開始温度、最高粘度、最低粘度、最終粘度あるいはブレークダウン（最高粘度と最低粘度の差）、セットバック（最終粘度と最高粘度の差）、コンシステンシー（最終粘度と最低粘度の差）、新糊化温度（試料米の糊化温度−もち米の糊化温度）／試料米のアミロース含量）などのパラメーターとして表現される特性を指す。
【００４２】
本発明における重回帰分析とは、１つの目的変数を複数の説明変数で予測しようというもので、多変量解析の１種であり、どの説明変数が、どの程度目的変数に影響を与えているかを知る事ができる。たとえば３つの独立変数がある場合、重回帰式は以下の式となる。それぞれの独立変数にかかっている係数を「偏回帰係数」と呼ぶ。モデルの適合性は決定係数（重相関係数の２乗）で表され、分散分析で検定できる。
【００４３】
【数８】
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【００４４】
本発明における澱粉特性とは、澱粉の機能上の特性を指し、たとえば摂食後の消化吸収性のような生理機能上の特性や、糊化澱粉の粘度特性のような物理的な特性を指す。
【００４５】
本発明における難消化性澱粉とは、摂食後に人の胃や小腸まで消化・吸収されにくい澱粉を指し、澱粉分子が共有結合によって相互に架橋されている場合や、化学的に修飾されている場合、水素結合によって結晶化している場合、澱粉分子が構造的に他の素材で被覆されている場合、糊化澱粉が老化したものなどが挙げられ、食後血糖上昇が緩やかになる、食物繊維と同様に整腸効果があるなどと報告されている澱粉を指す。
【００４６】
本発明における糖鎖画分とは、澱粉を構成するアミロースやアミロペクチンがアミラーゼやイソアミラーゼによって部分分解を受けて形成されるグルコースの重合体を指し、ゲルろ過クロマトグラフィーなどの手法を用いることで、分子量の大小による分離・分画を行うことができる。
【００４７】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００４８】
（試料米の難消化性澱粉含量の測定）
精米２ｇを１０ｍＬの０．１％水酸化ナトリウムに懸濁し、４℃で３時間、振とうし、除タンパクした。軽く遠心し、沈殿を３回純水で洗浄し、２回９９％エタノールで洗浄し、次いでアセトンで洗浄して風乾し、試料澱粉とした。
【００４９】
乾物重量１００ｍｇの澱粉試料を試験管に取り、ヨード比色定量法によってアミロース含量を測定した結果を図１に示す。
【００５０】
また、同じ試料を用いて、メガザイム社製レジスタントスターチ測定用キットを用いて、難消化性澱粉含量を測定した結果は図２に示すとおりであり、ＥＭ１７４、越のかおり、北陸粉２４３号などが高い値を示した。
【実施例２】
【００５１】
（鎖長の異なる糖鎖画分の定量）
実施例１で調製した澱粉試料４ｍｇを蒸留水１．６ｍＬに懸濁し、１００℃で澱粉を糊化し、１Ｍ酢酸緩衝液ｐＨ３．５を１６μＬ加え、ｐＨ３．５に調製した後、イソアミラーゼ（林原生化学研究所製）０．６７μＬ（０．０３Ｕ／ｍｇ）を加え、４５℃で１５時間反応させ、澱粉の１，６グルコシド結合を枝切りした。次いで、１００℃で１０分間加熱して酵素を失活させ、水中で冷却し、遠心濃縮機（トミー製ＣＣ−１０５）で乾燥試料とした。
【００５２】
この試料にジメチルスルホキシド１１１μＬを加えて加熱溶解した。これに蒸留水８９μＬと２−アミノピリジン２００μＬを加えて良く混合し、暗所で６０℃、１時間インキュベートした。その後、シアノ水素化ホウ素ナトリウムを２００μＬ加え、２４時間インキュベートし、ＨＰＬＣ用試料とした。次にこの試料をメンブレンフィルター（ミリポア製、ポアサイズ０．２μｍ）で濾過し、濾液２０μＬを日本分光製ＨＰＬＣに注入して分析を行った。カラムはＳＨＯＤＥＸＯＨＰＡＫＳＢ−８０３ＨＱとＳＨＯＤＥＸＯＨＰＡＫＳＢ―８０２．５を連結し、蛍光検出器ＬＰ２０２０で検出した。米試料澱粉の糖鎖画分の測定結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2015055548.tif 000011
【実施例３】
【００５４】
（米澱粉の糊化粘度特性の測定）
米澱粉乾物３ｇに２５ｍLの純水を加え、以下の測定条件により粘度特性を測定した。すなわち５０℃で１分間攪拌した後、４分間で５０℃から９３℃まで昇温し、９３℃で７分間攪拌後、９３℃から５０℃まで４分間降温し、５０℃で３分間攪拌後の粘度を測定た。最高粘度と最低粘度の差をブレークダウンとし、最終粘度と最低粘度の差をコンシステンシーとし、最高粘度と最終粘度の差をセットバックとした。
【００５５】
表２にＲＶＡによる３２品種のでんぷんの糊化特性値を示す。最高粘度においては、超硬質米の北陸粉２４３号、高アミロース米の越のかおり、越佳香、良食味米のゆめぴりか等が高い値を示し、超硬質米のＥＭ１０、ＥＭ１４５、もち米は低い値を示した。これらの結果は澱粉を用いた糊化特性試験のため、各酵素活性およびタンパク、脂質の影響を受けず、アミロースとアミロペクチンのでんぷん特性の影響によるものと推定される。
【００５６】
【表２】
2015055548.tif 000012
【００５７】
また、糊化開始温度においては、超硬質米は非常に高い値を示し、続いて高アミロース米の越の香りと日印交雑種のスーパーハイブリッド米が高い値を示した。また、ブレークダウンにおいては、北陸粉２４３号以外の超硬質米は非常に低い値を示し、インディカ米、日印交雑米も低い値を示したが、高アミロース米の越の香りは高い値を示した。良食味米、一般汎用米はほぼ高い値を示した。次に、老化の指標とされている最終粘度およびコンシステンシーの値においては、インド型の夢十色、超硬質米が高く、次に日印交雑米のホシユタカ、カルナローリ、高アミロース米の越のかおりが高い値を示した。
【００５８】
表３に澱粉の糊化特性値、アミロース含量、難消化性澱粉含量の相関分析ｔ検定の結果を示す。難消化性澱粉含量と相関値が最も高かったのは糊化開始温度で、次に、最低粘度、最終粘度が１％の危険率で有意差を示した。
【００５９】
【表３】
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【実施例４】
【００６０】
（米澱粉のアミロース含量の推定）
１７品種の糊化特性値（表２）を説明変数に、目的変数をアミロース含量（図１）とし、重回帰分析を行った結果、図３のＡに示すように、糊化開始温度、コンシステンシー、コンシステンシー／ブレークダウンを用いた推定式が示され、重相関係数は0.9504を示し、図３のＢに示すように、この式を用いた未知試料１４品種の検定を行った結果、重相関係数は0.8343を示し、非常に適用性の高い推定式であることが明らかになった。
【実施例５】
【００６１】
（米澱粉の難消化性澱粉含量の推定）
図４のＡに示すように、１３品種の糊化特性値（表２）を説明変数に、目的変数を難消化性澱粉含量（図２）とし、重回帰分析を行った結果、糊化開始温度と最低粘度を用いた推定式が示された。この検量線の重相関係数は0.8679を示し、次に図４のＢに示すように、未知試料１２品種の検定では重相関係数は0.8338を示し、Ａの推定式は、未知試料に対しても非常に高い相関を示し、適用性の広い推定式であることが明らかになった。
【実施例６】
【００６２】
（米澱粉の難消化性澱粉含量の推定−その２）
図５のＡに示すように、１３品種の糊化特性値（表２）を説明変数に、目的変数を難消化性澱粉含量（図２）とし、重回帰分析を行った結果、糊化開始温度とコンシステンシーおよびコンシステンシー／ブレークダウンを用いた推定式が示された。この検量線の重相関係数は0.871を示し、次に図５のＢに示すように、未知試料１０品種の検定では重相関係数は0.500を示し、Ａの推定式は、未知試料に対しても高い相関を示し、適用性の広い推定式であることが明らかになった。
【実施例７】
【００６３】
（糊化粘度測定結果に基づく糖鎖画分含量の推定式の作成）
次に表１の鎖長分布と表２の糊化特性値の各分析値、アミロース含量、難消化性澱粉含量の相関分析を行った結果を、アミロペクチン鎖長分布と糊化特性値との関係として、表４に示した。ＤＰ７からＤＰ１６まで（重合度７から重合度１６までの糖鎖画分の含量）はアミロース含量と、ＤＰ１７からＤＰ１８まで（重合度１７から重合度１８までの糖鎖画分の含量）はブレークダウンと、ＤＰ１９（重合度１９の糖鎖画分の含量）は最低粘度と、ＤＰ２０（重合度２０の糖鎖画分の含量）は最終粘度と、ＤＰ２１（重合度２１の糖鎖画分の含量）は最低粘度、アミロース含量と、ＤＰ２２からＤＰ２４まで（重合度２２から重合度２４までの糖鎖画分の含量）はアミロース含量と、ＤＰ２５（重合度２５の糖鎖画分の含量）はコンシステンシー／ブレークダウンと、ＤＰ２６からＤＰ３０まで（重合度２６から重合度３０までの糖鎖画分の含量）はアミロース含量と最も高い相関を示した。ＲＳ含量との相関について、ＤＰ７からＤＰ１４まで（重合度７から重合度１４まで）の短鎖において１％の危険率で負の相関を示し、ＤＰ２１からＤＰ２３（重合度２１から重合度２３まで）の長鎖側では５％の危険率で正の相関を示した。
【００６４】
【表４】
2015055548.tif 000014
【００６５】
次に、図６のＡとＢに、１０品種の糊化特性値を説明変数に、目的変数をＡ：ＤＰ１０（重合度１０の糖鎖画分の含量）、Ｂ：ＤＰ２２（重合度２２の糖鎖画分の含量）とし、重回帰分析を行った結果、最終粘度、糊化開始温度、コンシステンシー／ブレークダウン、コンシステンシーを用いた推定式が示された。この推定式の重相関係数はＡ：0.9597、Ｂ：0.9922を示し相関係数の高い推定式の作成が可能となった。
【実施例８】
【００６６】
（糊化粘度測定結果に基づく難消化性澱粉含量の推定式―その３―）
難消化性澱粉含量を目的変数とし、９品種の米試料のアミロペクチン短鎖画分及び糊化特性値を説明変数として重回帰分析を行った結果、図７に示すような推定式が得られた。糊化特性値としては、最低粘度を選択した。この推定式の重相関係数は0.9057を示し相関係数の高い推定式の作成が可能となった。
【実施例９】
【００６７】
（新糊化温度を変数とする難消化性澱粉含量の推定式―その４―）
難消化性澱粉含量を目的変数とし、９品種の米試料のアミロペクチン短鎖画分及び糊化特性値を説明変数として重回帰分析を行った結果、図８に示すような推定式が得られた。糊化特性値としては、新糊化温度を選択した。新糊化温度とは、試料米の糊化温度からもち米の糊化温度を差し引き、その値を試料米のアミロース含量で除したものを指す。この推定式の決定係数（重相関係数の２乗）は0.8110を示し、相関係数の高い推定式の作成が可能となった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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