專利名稱：物質保持谷類的制作方法
技術領域：
本發明涉及物質保持谷類和使用其的加工食品及其制造方法。更具體地涉及以非加壓狀態在內部吸收有高分子等被保持物質的米、和能夠以吸收有被保持物質的狀態煮飯的米。
背景技術：
在專利文獻1(日本特開2006-180806號公報)中公開了含有與谷類中的直鏈淀粉親和性高的外來性直鏈淀粉親和性物質的谷類。通過含有這樣的外來性直鏈淀粉親和性物質，例如含有難消化性糊精或刺槐豆膠等水溶性食物纖維，可以抑制在谷類中存在的淀粉的老化作用，不僅在煮飯后口感變好，而且在冷藏保存后的口感也保持在良好的狀態。另夕卜，因為水溶性食物纖維不被消化，所以發揮抑制食用后急劇的血糖上升的作用。因此，提供具有這樣的水溶性食物纖維的賦予各種健康維持或預防疾病功能的谷類。上述谷類通過在溶解有外來性直鏈淀粉親和性物質的水溶液中將谷類高壓處理， 具體而言，加壓到約100 約9000大氣壓而制造。此時，在防止谷類口感變差的意義上，優選在50°C以下的溫度加壓。另一方面，在非專利文獻1中公開了在野生種粳米中缺失了直鏈淀粉合成酶 I (GBSSI)和支鏈淀粉分支酶lib (BEIIb)兩者的雙重變異體米(wx/ae米)。該雙重變異體是從缺失了 GBSSI的WX變異體和缺失了 BEIIb的ae變異體雜交而得到的株(變異體)中篩選的雙重變異體。在該雙重變異體中，胚乳截面的碘染色和米粒的X射線衍射的結果，顯示支鏈淀粉的分子結構與野生種和wx變異體的支鏈淀粉的分子結構不同。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2006-180806號公報非專利文獻非專利文獻 1 :Kubo. Α. ， et al. ， Journal of Cereal Science (2007), doi 10. 1016/j. jcs. 2007. 08. 00
發明內容
發明所要解決的課題然而，在專利文獻1記載的方法中，為了在谷物中保持水溶性食物纖維等，必須在高壓下進行處理。另外，由該處理得到的谷類容易產生裂縫和破碎，從而被處理過的谷類商品價值可能會下降。其另一方面，在非專利文獻1中，雖然提及雙重變異體(wx/ae)米的支鏈淀粉的結構，但關于其它特性并沒有報告尚屬未知。因此，本申請發明的發明者們關于上述wx/ae米的特性進一步進行研究，發現相比于野生型粳米(WT米)和糯米(WX變異體米)，該米的吸水量(率)高，雖然wx/ae米的總糖質含有率比那些低，但蔗糖含有率高。S卩，如果在水中浸漬wx/ae米，就會比野生型粳米和糯米(wx變異體米)吸收更多的水，這是由蔗糖的高含有率造成的，可以認為wx/ae米具有高的滲透壓。本申請發明的發明者們想到如果在浸漬水中溶解希望滲透、保持的高分子物質，在該高分子物質水溶液中浸漬wx/ae米，就能夠使該高分子物質在該米中滲透、保持。因此，在實際中嘗試在高分子物質水溶液中浸漬米，確認了即使在常壓條件下也可以使浸漬液中的高分子物質滲透、保持。本發明是鑒于上述背景技術而作出的發明，本發明的目的在于提供不加壓而保持有各種被保持物質的谷類，特別是米。用于解決課題的方法在本發明中，在非加壓下，在被保持物質的水溶液或分散液中浸漬谷類，使該物質在谷類中滲透，然后，通過干燥上述被浸漬的谷類，制造保持有被保持物質的谷類。發明的效果根據本發明，提供不用加壓而保持有被保持物質的谷類。被保持物質不限于專利文獻1中公開的水溶性的直鏈淀粉親和性物質，拓寬了能夠在米中保持的物質的選擇范圍，與增進健康相關的功能性食品的用途擴大。
圖1是表示由膨潤造成的精白米體積變化的圖像。(a)表示浸漬前的狀態，(b)表示浸漬30分鐘后的狀態。(a) (b)分別從左起表示WT米(粳米)、wx變異體米、wx/ae米。圖2是表示糙米的浸漬時間和吸水量的關系的圖。圖3是表示精白米的浸漬時間和吸水量的關系的圖。圖4是表示在糙米中的蔗糖滲透壓的圖。(a)表示每IOOg糙米的滲透壓，(b)表示每IOOml糙米的滲透壓。圖5是表示由本發明的方法在精白米中保持有阿拉伯半乳聚糖的染色顯微鏡圖像。
具體實施例方式本發明的物質保持谷類，其特征在于，利用谷物內外的滲透壓差，在非加壓下使被保持物質滲透、保持。該谷類如下所述，不用加壓，通過在常壓下在高分子物質等被保持物質水溶液或其分散液中浸漬谷類，使被保持物質在谷類內部滲透，然后，根據需要在60°C以下的溫度使其干燥，使該物質保持在谷類中而制造。在本發明中，所謂常壓下，是指處于大氣壓的狀態，意思是指不外加特別的加壓操作。不過，也可以在加壓下和減壓下使被保持物質保持，但如下所述，本發明的谷類因為是利用谷類具有的高滲透壓，所以加壓操作或減壓操作幾乎對保持沒有影響。能夠在本發明中使用的被保持物質可以為水溶性物質、水不溶性物質中的任意1 種。其分子量也沒有特別制約，但可以優選使用包含被保持物質的浸漬水具有的滲透壓小于谷物內部的滲透壓的物質。作為該被保持物質，可以例示水溶性的高分子物質。本發明利用使谷物浸漬在被保持物質的水溶液中時產生的谷物內-外的滲透壓差。如下所述，因為在本發明中用作保持體的谷物蔗糖的含量高，所以可以認為谷物本身具有高滲透壓。如果使該谷物在溶解有被保持物質的滲透壓小的水溶液中浸漬，由谷物內-外的滲透壓差， 在谷物外部的水就向谷物內部移動。可以認為伴隨該水的移動，在浸漬水中包含的被保持物質在谷類中滲透從而被保持物質被保持在谷類中。被保持物質為水溶性時，希望該水溶性物質為高分子量的物質。這是因為如果水溶性物質為低分子量，在溶解有該物質的浸漬水中就產生高滲透壓，谷物內-外的滲透壓差變小，就沒有了水和該物質向谷物內的滲透。被保持物質為水溶性時，只要不是電解質物質，其分子量就沒有特別限制。但是， 在分子量小時，即使溶解少量物質，也會因為浸漬液中的摩爾濃度變高，谷物內部滲透壓和浸漬液滲透壓之差不大，水和溶質的移動、乃至作為其結果的被保持物質的保持量都變少。 因此，水溶性的被保持物質的分子量為300以上，更優選為1000以上。另一方面，溶質(被保持物質)為高分子時，與低分子時相比較，如果為相同的重量濃度，則為高分子時的摩爾濃度就低。因此，由于浸漬液中的滲透壓低于谷物內部的滲透壓，所以谷物內外的滲透壓差變大，相比于溶質為低分子時，高分子時水和溶質的移動量增多。因此，相比于低分子物質時，高分子物質的被保持物質的保持量增多。從這些觀點出發， 優選本發明的被保持物質為高分子物質，其分子量上限也沒有特別限制。但是，分子量越大分子尺寸也越大。因此，不能進入谷類的空隙內、難以在谷物中保持的擔憂提高。因此，水溶性高分子物質的分子量上限為500萬，優選為100萬。如果列舉能夠在本發明中使用的高分子物質的具體例子，就可以列舉難消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、多酚、多肽、普魯分支葡聚糖等的多糖類，明膠等的蛋白質等。作為難消化性糊精，可以例示例如，焙燒糊精被α -淀粉酶和轉糖苷酶處理得到的難消化性糊精 (參照日本特開平2-100695號公報)和將平衡吸附有有機酸或無機酸的多糖濕熱處理而得到的難消化性糊精(參照日本特開平8-41104號公報)等，具體而言，可以例示商品名 "Pine Fiber”(松谷化學工業)。難消化性糊精在人和動物中消化性差，據說具有抑制血糖值上升、調整血糖值的效果，使血清膽固醇和中性脂肪下降的效果和整腸作用等。阿拉伯半乳聚糖是以阿拉伯糖和半乳糖成為構成糖的水溶性多糖、是食物纖維的一種。在阿拉伯半乳聚糖中，在國際公開W02005/105852號公報和日本特開2008-208102 號公報中所公開的阿拉伯半乳聚糖據說具有抗糖尿病作用和腸道免疫的賦活作用，可以作為抗糖尿病劑和抗過敏劑使用。另外，也能夠優選使用普魯分支葡聚糖等的水溶性多糖類。 普魯分支葡聚糖是以葡萄糖為構成糖的多糖，可以作為增粘劑和造膜劑等使用。通過保持普魯分支葡聚糖，具有使至今沒有的功能發揮的可能性。另外，不限于難消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、普魯分支葡聚糖等的水溶性多糖類，也可以良好地使用其它水溶性高分子物質，例如多酚。多酚是在分子內具有多個酚性羥基的來自植物的物質的總稱。作為多酚，可以例示兒茶酸和花青苷、異黃酮、黃酮、鞣花酸、 綠原酸等。這些多酚具有抗氧化效果等的各種作用、功能，使預防人、動物老化的功能增強和從該保持米得到的加工食品的保存性提高。這些高分子物質在本發明中只不過是可以保持的物質的一個例子。被保持物質可以不為水溶性。即使是不溶于水的疏水性物質，也能夠作為被保持物質使用。這是由于通過滲透壓差，在谷物內作為浸漬液溶劑的水移動在谷物內時，該疏水性物質也在谷物內滲透后，通過干燥而被保持在谷物內。其中，所謂疏水性物質是指不溶于水的物質，意思是在常溫下在浸漬液中分散時成為乳液的物質。所保持的疏水性物質的分子量為低分子，例如，也可以低于300。因為疏水性物質不溶于水，所以即使分散低分子量的疏水性物質，在浸漬液中也不會產生滲透壓。因此，在本發明中的被保持物質既可以是在常溫下在浸漬液中分散成為乳液的疏水性物質，也可以如上所述是水溶性的高分子物質。另夕卜，在為疏水性物質時，分子量也沒有特別制約，但在為親水性物質時，優選使用在水中使其溶解或分散的浸漬液的滲透壓和谷類內部的滲透壓之差大的物質，在為水溶性物質時， 可以說優選分子量為300以上的物質。在本發明中，所謂保持，意思不是僅在谷類的表面附著，如圖5所示，是指被保持物質在谷類的空隙內和谷類內部滲透、被穩定維持的狀態。因此，即使將物質保持谷類在水中再次浸漬，被保持物質也幾乎不在水中溶出(放出)。另外，可以認為被保持物質通過細胞膜停留在細胞質內，但根據被保持物質的種類，也有不通過細胞膜而在谷類的空隙中滲透、保持的情況。本發明不排除這樣的情況。可以在本發明中使用的保持體為谷類。如果為谷類，其種類就沒有限制，可以例示米、麥、稗和粟等，但如果考慮到所保持谷類的應用范圍等，其中可以特別優選使用米。為了制作保持有被保持物質的本發明的谷物，就需要谷物內部的滲透壓比浸漬液的滲透壓高。 這是由于通過谷物內外的滲透壓，浸漬液向谷物內部移動，此時，在浸漬液中溶解的水溶性分子或在浸漬液中分散的疏水性分子與水一起移動到谷物內部而被保持。具體而言，在本發明中希望使用上述wx/ae米。不過，如果是由谷物內部的蔗糖等糖類含量高而在谷物內部與浸漬液之間產生滲透壓，就可以為任意的米。因為通常的粳米和糯米具有的滲透壓小，所以，被保持物質的保持量少。與此相比，上述wx/ae米的滲透壓高，因此就能夠保持更多的被保持物質。該wx/ae米是支鏈淀粉分支酶(BEIIb)和直鏈淀粉合成酶I (GBSSI)兩者缺失的變異米(wx/ae米)(參照非專利文獻1)。該米比粳米和糯米的蔗糖含量多(參照表1)。如果蔗糖含量大，因為米的滲透壓增大，所以可以保持較多浸漬液中的被保持物質。在本申請發明中，在上述wx/ae米以外，只要是蔗糖含量高的米， 具體而言只要糙米中的蔗糖含量為1.5%以上，優選為2%以上，更希望為3%的谷類，就能夠優選使用。另外，精白米(將糙米制成精米，除去胚芽和糠等谷物表面層后的米)比糙米容易滲透，如果在使用精白米時，蔗糖在精白米中的含量為0.5%以上，優選為1.0%以上， 希望為1.5%即可。在精白米中的蔗糖含量是重量精白步合(精制后的精米相對于糙米的重量比)為85%以上、90%以下的精白米中的含量。不過，雖然wx/ae米的特征是蔗糖含量高，但因為本發明的特征在于利用谷類內外的滲透壓差，使被保持物質滲透保持，所以在 wx/ae米以外，也可以使用由蔗糖和其它非電解質的存在而具有高滲透壓的米作為保持米。 另外，在這里的蔗糖含量是由下述實施例所記載Wkofield等的方法求出的值。另外，wx/ae米的蔗糖含量高，因為由米內外的滲透壓差水移動到米內部，所以， wx/ae米具有的吸水量增大。因此，可以將吸水量作為谷物內滲透壓的指標。即，吸水力比粳米和糯米還大的米適于在本發明中使用，具體而言使其在15°C的水中浸漬時的吸水力至少為1.5以上，優選為1.6以上，希望為2.0以上的米適于在本發明中使用。另外，該吸水力定義為浸漬后谷類體積相對于浸漬剛開始后谷類體積之比。米能夠使用脫殼得到的糙米、對糙米進行精米加工將胚芽和糠等谷物表面層除去后的米(精白米)中的任意1種。但是，因為相比于精白米，糙米的吸水速度低，所以，不能期待在有限的時間內保持大量的被保持物質。因此，在本發明中適合使用精白米。當然，在糙米中吸水速度也高時，也可以保持大量的高分子物質。另外，在米以外的谷類中也可以使用同樣脫殼、將外側殼除去的谷類。這是因為如果有殼存在，就不能吸水。飽和保持量即谷物能夠最大限度保持的被保持物質的量(谷物的保持能力)取決于谷物具有的滲透壓和被保持物質的分子量。水的移動發生到谷物的滲透壓和浸漬液具有的滲透壓相等為止，在兩者的移動速度達到平衡的時刻該移動停止。因為保持量與水的移動量成比例，所以，谷物內部的滲透壓和浸漬液的滲透壓之差越大，移動量就越多，保持量也越多。谷物內部的滲透壓如上所述是由谷物具有的蔗糖和其它非電解質的存在而產生的。另外，因為滲透壓與每單位量溶解的溶質摩爾數(浸漬液的摩爾濃度)成比例，所以， 如果為相同重量濃度，被保持物質的分子量越大，則浸漬液的滲透壓越小，浸漬水的移動量越多。這樣，相對于谷物的飽和保持量就取決于谷物具有的滲透壓和被保持物質的摩爾濃度。在被保持物質為高分子物質或在水中不溶性的物質時，因為相比于保持谷物具有的滲透壓，滲透液的滲透壓能夠忽略，所以，浸漬液的濃度越高，保持量就越多。例如，在上述阿拉伯半乳聚糖或普魯分支葡聚糖時，相對于在WT米(精白米)中，保持量為小于保持米的1 %，在wx/ae米(精白米)中保持量為1 %以上，另外，如果提高浸漬液中的被保持物質的濃度，就可以保持2 %以上的高分子物質。本發明的保持谷物可以通過在常壓下浸漬在上述被保持物質的水溶液或分散液中的工序和根據需要進行的將上述所浸漬的谷物干燥的工序得到。水溶液和分散液的濃度可以適當調整，但大致為1 50%左右，優選為2 20%左右。在浸漬液中，不僅可以溶解或分散1種被保持物質，還可以溶解或分散2種以上被保持物質。在使用分散液時，希望由超聲波或高速攪拌等將被保持物質盡可能作為微細顆粒分散。如果延長浸漬時間，保持量就增多，但在從30分鐘到1小時左右之間，保持量急劇增加，在數小時左右達到飽和。因此，浸漬時間至少30分鐘左右，優選1小時以上，希望為2 小時左右，至多為5、6小時為止。不過即使少于30分鐘，也能夠使其保持，另一方面，也有可以多于6小時使其保持的情況。浸漬溫度也沒有特別限制，可以不進行加溫而在室溫(1 30°C )下保持。不過即使加溫到50°C左右也沒有關系。無論加溫多少，滲透速度都會加快，到達平衡的時間變短。 由此，生產率提高。所浸漬的谷類，從水溶液或分散液取出后進行干燥。干燥也在常壓進行，干燥溫度為60°C以下，優選為50°C左右。在低于30°C的低溫時容易造成干燥不足，如果在高于60°C、 接近100°C使其干燥，對于米來說，就接近于煮飯狀態。其結果，米糊化，有在此后不能進行煮飯的危險。因此，干燥適合在60°C以下，優選在50°C以下的溫度進行干燥。另外，干燥也可以在常壓進行，但也可以進行減壓干燥。在60°C以下的溫度所干燥的米，裂縫和破碎也少，保持與被精制的精白米同樣的形態。該米可以長時間穩定地保存。當然，也可以不進行加溫操作使其自然干燥。得到的保持米，能夠與通常的精白米和糙米同樣通過煮飯作為米飯食用。另外，作為米加工食品，除了煮的飯以外，可以列舉燴飯或粥、咸泡飯，將這些進行罐頭包裝的罐頭食品、冷凍食品等，還可以例示將飯加工而得到的米粉團和脆餅干等米類糕點。與將WT米作為原料時同樣，可以按照各種公知的方法加工，制成米加工食品。另外，在高于60°C的溫度將浸漬過的米加熱加工，也能夠不經過干燥狀態加工成米加工食品。即，可以將浸漬后的米加熱或蒸后，直接加以搗碎的工序。還能夠在使其浸漬后不經過干燥，直接煮飯做成米飯、或做成粥食用。關于其它谷類，能夠與米的情況同樣地根據上述方法加工。接著，關于本發明，基于下述實施例再進一步詳細說明。當然，本發明不局限于下述實施例。實施例1[糙米和精白米的配制]將作為Japonica米的金南風的受精卵細胞以N-甲基_N_亞硝基脲(MNU)處理使其變異的wx米EM21(GBSSI缺失株根據&itoh and Omura 1979等的方法)與ae米 EM16 (BEnb缺失株)交配，得到作為雙重突變株wx/ae株的AMF18株。在大阪府立大學內種植該株，開花后30日后收獲。另外，作為對照，使用野生種(WT米)的金南風、作為wx米的EM21。將這些野生種和變異體米脫殼制成糙米。另外，將糙米由試驗用精白米器(山本電氣社生產MB-RC71)制成精米，以重量精白步合85%以上90%以下得到去糠的精白米。[糙米的成分分析]關于WT米、wx米、wx/ae米的糙米，按照可以在食品分析中使用的一般方法分析營養成分。在表1中表示其結果。如表1所示，在wx/ae米中，水分含量比WT米和WX米的多。雖然總糖質含量在wx/ae米中比WT米和wx米少，但蔗糖具有wx/ae米的比WT米和wx 米的多的特征。因此，為了更詳細地比較各米的蔗糖含量，*&ofield等的方法(Graham N. Scofield et al·,Journal of Experimental Botany Advance Access,ρ1-13,November 30,2006, "The role of the sucrose transporter OsSUTl, in germination and early seedling growth and development of rice plants，，)測定，得至丨J在表 2 中表示的結果。 由此，糙米的蔗糖含量，在WT米中約為1. 1%，在wx米中約為1.3%，相對于此在wx/ae米中約有2. 9%。在精白米中，蔗糖含量在WT米中約為0. 2%，在WX米中約為1. 3%，相對于此在wx/ae米中有1.9%。[表 1]糙米中的含有成分
權利要求
1.一種物質保持谷類，其特征在于其是利用谷物內外的滲透壓差，在非加壓下使被保持物質滲透在谷物內部后，在該谷物中保持有被保持物質的物質保持谷類，所述谷類是支鏈淀粉分支酶(BEIIb)和直鏈淀粉合成酶I (GBSSI)兩者缺失的雙重變異體米(wx/ae米)，所述被保持物質為水溶性物質或疏水性物質中的任意1種或2種以上。
2.如權利要求1所述的物質保持谷類，其特征在于 所述被保持物質為分子量300以上的水溶性物質。
3.如權利要求1或2所述的物質保持谷類，其特征在于所述水溶性物質為難消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、多酚普魯分支葡聚糖中的任意1種。
4.如權利要求1所述的物質保持谷類，其特征在于 所述被保持物質為能夠分散在水中的疏水性物質。
5.如權利要求1 4中任一項所述的物質保持谷類，其特征在于 所述被保持物質相對被保持前的谷類，以1重量％以上的量被保持。
6.一種物質保持谷類的制造方法，其用于制造權利要求1 5中任一項所述的物質保持谷類，其特征在于，包括在常壓在被保持物質的水溶液或分散液中浸漬谷類的工序；和干燥所述被浸漬的谷類的工序。
7.如權利要求6所述的制造方法，其特征在于 所述浸漬使用常溫的被保持物質的水溶液或分散液。
8.如權利要求6或7所述的制造方法，其特征在于 在60°C以下干燥被浸漬的谷類。
9.一種從權利要求1 5中任一項所述的物質保持谷類得到的谷類加工食品。
10.一種谷類加工食品，其特征在于其是在非加壓下將浸漬在被保持物質的水溶液或分散液中的谷類加熱處理而得到的谷類加工食品，所述谷類是支鏈淀粉分支酶(BEIIb)和直鏈淀粉合成酶I (GBSSI)兩者缺失的雙重變異體米(wx/ae米)，所述被保持物質為水溶性物質或疏水性物質中的任意1種或2種以上。
11.如權利要求10所述的谷類加工食品，其特征在于所述被保持物質為難消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、多酚普魯分支葡聚糖中的任意1種。
全文摘要
提供不用加壓而保持有各種水溶性高分子物質的米。將使支鏈淀粉分支酶(BEIIb)和直鏈淀粉合成酶I(GBSSI)兩者缺失的突變米(wx/ae米)，在難消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、多酚等水溶性高分子物質的水溶液中，在常壓、室溫下浸漬，然后在60℃以下，優選在50℃左右使其干燥，得到滲透、保持有高分子物質的米。
文檔編號A23L1/10GK102469818SQ20108003214
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月22日 優先權日2009年7月22日
發明者中屋慎, 久保亞希子, 北村進一, 犬飼忠彥 申請人:公立大學法人大阪府立大學