CN101466842A - γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法 - Google Patents

γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高效率地将谷氨酸转换为γ－氨基丁酸，来制造含有γ－氨基丁酸的组合物和食品的方法。将未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物和谷氨酸或含有谷氨酸的组合物混合后的混合物，保持规定时间，来制造γ－氨基丁酸或含有γ－氨基丁酸的组合物。此时，优选将该混合物的pH值调整为规定的pH值。

Description

γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法
技术领域
本发明涉及一种γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其是涉及一种使用未成熟豆或其豆荚，由谷氨酸或含有谷氨酸的组合物制造γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的方法。
背景技术
γ-氨基丁酸简称为GABA，业界已知其具有神经抑制作用、精神安定等功能，最近其作为具有降血压作用、促进脑新陈代谢作用、预防动脉硬化、防止宿醉、皮肤活性化(防止斑点)等有效的物质而备受关注，正在进行γ-氨基丁酸的开发、研究。
业界已知该γ-氨基丁酸是在谷氨酸脱羧酶的作用下由谷氨酸转换而成。例如，在下述专利文献1中，揭示了一种改善口味的食品原料，所述改善口味的食品原料是使用奶、玉米或可可豆的分解物作为食品蛋白的分解物，并且使其与南瓜和/或黄瓜的磨碎物、或者从所述南瓜和/或黄瓜萃取出的谷氨酸脱羧酶发生作用，将上述分解物中的谷氨酸转换为γ-氨基丁酸而成的。
又，在下述专利文献2中，揭示一种简单且效率良好地制造含有大量γ-氨基丁酸、即含有10％以上的γ-氨基丁酸含量高的原料的方法，该方法利用由存在于南瓜中的酶使谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的转换反应。
专利文献1：日本专利特开2000-166502号公报
专利文献2：日本专利特开2001-252091号公报
发明内容
但是，按上述专利文献1、2，在被研究的很多的食品原料中，作为能够高效率地将谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的原料，仍然停留在南瓜和黄瓜的发现上，除此以外，并没有对可高效率地将谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的原料及可在和缓的条件下进行转换反应的原料加以研究。
鉴于如上的问题，本发明的目的在于提供一种制造含有γ-氨基丁酸的组合物和食品的方法，该制造方法能以更良好的效率将谷氨酸转换为γ-氨基丁酸，并且可在和缓的条件下进行转换反应。
本发明者是将未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物和被认为γ-氨基丁酸转换能力较大的南瓜或者γ-氨基丁酸含量最多的西红柿加以比较，发现所述未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物的谷氨酸脱羧酶的活性非常高，并且可以不用严格管理温度、时间、pH值等反应条件，便能够效率良好地、较高比例地将谷氨酸转换为γ-氨基丁酸，从而完成本发明。
更具体来说，本发明提供如下内容。
(1)一种γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其是将未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理所得的细胞壁破坏处理物和谷氨酸或含有谷氨酸的组合物混合后，保持规定的时间。
根据该技术方案，未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物和被认为γ-氨基丁酸转换能力较大的南瓜或γ-氨基丁酸含量最多的西红柿相比较，其谷氨酸脱羧酶的活性非常高，因此在未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物中添加谷氨酸或含有谷氨酸的组合物，保持规定时间，由此可使谷氨酸较高比例地转换为γ-氨基丁酸，从而制造出γ-氨基丁酸或γ-氨基丁酸含量高的组合物。
本发明如后述实施例所示，γ-氨基丁酸转换能力较大，无需严密管理pH值等便能够由谷氨酸来制造γ-氨基丁酸。具体来说，引用文献2是每100g南瓜将约10～15g的谷氨酸转换为γ-氨基丁酸，但在本发明中，例如使用毛豆荚时，是每100g毛豆荚便可能将约55～60g(后述实施例5和12)谷氨酸转换为γ-氨基丁酸。因此，本发明可以制造出比以往技术更多的γ-氨基丁酸。
其中，所谓的未成熟豆或未成熟豆的豆荚，是在未成熟时采收的用作蔬菜的豆类或其豆荚。并且，所谓的细胞壁破坏处理物，是进行破碎、磨碎等处理直到豆子或豆荚的细胞壁被破坏的程度的处理物。另外，所谓规定的时间，是在某温度添加的谷氨酸有效地转换为γ-氨基丁酸的时间。其是根据添加的谷氨酸量和其转换率、以及作为要制造的含有γ-氨基丁酸的组合物的目标的γ-氨基丁酸含量，来适当决定。
(2)根据(1)所述的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其中所述未成熟豆或该未成熟豆的豆荚是选自(A)毛豆或其豆荚、(B)蚕豆或该蚕豆的豆荚、(C)四季豆、(D)豌豆所组成的群组的一种以上。
所述的豆子或豆荚的谷氨酸脱羧酶的活性优异，因此转换为γ-氨基丁酸的转换能力较高，可以由谷氨酸效率良好地制造γ-氨基丁酸。
(3)如(1)或(2)所述的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其中所述细胞壁破坏处理物是将所述未成熟豆或该未成熟豆的豆荚破碎后所得的破碎物、包含该破碎物的水悬浊液、该水悬浊液的分离处理物中的任一种。
根据该技术方案，即使是上述的任一形态，都可以效率良好地、较高比例地将谷氨酸转换为γ-氨基丁酸。做为在γ-氨基丁酸的转换反应中使用未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破碎处理物时的具体型态，只要是将未成熟豆或该未成熟豆的豆荚进行破碎、磨碎等处理直到细胞壁被破坏的程度的破碎物就可以了。并且，也可以是将该经过破碎等处理后的破碎物分散在水等中所得的水悬浊液。另外，也可以是该水悬浊液的分离处理物。其中，所谓分离处理物可以是：将水悬浊液过滤而分离、除去不溶物后的溶液；将未成熟豆或其豆荚的破碎物用水等萃取的萃取液；或者将未成熟豆的豆荚的破碎物溶液盐析后，将其脱盐、色谱柱提纯所得的溶液等。
(4)如(1)至(3)中任一项所述的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其中所述细胞壁破坏处理物是将所述未成熟豆的豆荚破碎后所得的破碎物或包含该破碎物的水悬浊液，是使用没有除去水不溶性成分的该破碎物或该水悬浊液。
根据此技术方案，如后述实施例所示，和将水悬浊液过滤所得的物质相比较，可以更高效率地转换为γ-氨基丁酸。即，在未成熟豆的豆荚的细胞质破坏处理物中，不仅是水溶性成分，水不溶性成分也可以促进转换为γ-氨基丁酸的转换反应。
(5)如(1)至(4)中任一项所述的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其中将pH值在4～8的范围内保持所述规定时间。
谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的γ-氨基丁酸转换反应受到反应液的pH值影响。即，反应液的pH值为4～8、优选pH值为5.8左右，如此可促进γ-氨基丁酸的转换反应。因此，将未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物和谷氨酸或含有谷氨酸的组合物混合，来制造γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物时，通过将未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物的pH值调整到上述范围内，可以效率良好地进行制造。
另外，在该反应体系中，即使添加较多的谷氨酸而使pH值变成4以下，如果用碱性溶液(例如NaOH等溶液)将pH值调整到上述范围内即可进行反应，因此可以添加更多的谷氨酸。并且反应中的pH值变化不用太过严格地管理也可以进行反应。
(6)一种含有γ-氨基丁酸的组合物，其含有来自未成熟豆的豆荚的水溶性纤维素和γ-氨基丁酸。
本发明的γ-氨基丁酸含量高的组合物，是含有规定比例的水溶性纤维素和γ-氨基丁酸的组合物。因此，在γ-氨基丁酸的效果之外，还可同时获得水溶性纤维素的效果，例如调节肠道作用、减缓营养在小肠的吸收、抑制血糖值的急遽上升、减少胆固醇等效果。并且因为材料是来自通常被废弃处理的未成熟豆的豆荚，所以成本低廉，且可以有效利用资源。
(7)一种食品，其含有通过(1)至(5)中任一项所述的制造方法所获得的含有γ-氨基丁酸的组合物、或者如(6)所述的含有γ-氨基丁酸的组合物的任一种。
本发明的食品是利用常用方法，将上述含有γ-氨基丁酸的组合物混合到食品或食品加工原料中进行加工制得的。利用该食品，可以容易地获得包含所期望浓度的γ-氨基丁酸的食品。另外，本发明中的所谓食品，也包括健康食品的概念，另外其形态不仅包括通常饮食产品的形态，也包含片剂等形态。
[发明效果]
通过本发明，混合未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物和谷氨酸或含有谷氨酸的组合物，只要保持规定的时间，即可较高比例地将谷氨酸转换为γ-氨基丁酸，因此可以将谷氨酸或含有谷氨酸的组合物当作原料，效率良好地制造出γ-氨基丁酸或γ-氨基丁酸含量较高的含有γ-氨基丁酸的组合物。
又，未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物，和南瓜、西红柿相比，其谷氨酸脱羧酶的活性较高，无需特别严格地管理将谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的反应的温度、时间、pH值等反应条件，便可以效率良好地、高比例地转换为γ-氨基丁酸。另外，该反应体系和使用在植物中被认为其谷氨酸脱羧酶的活性较高的南瓜的情况相比，即使添加更多的谷氨酸，反应依然可进行，因此可以很轻松地在短时间内生成大量的γ-氨基丁酸组合物，有利于大量生产。
另外，γ-氨基丁酸的转换中可以使用通常被废弃处理的“未成熟豆的豆荚”，所以可以低成本地制造出γ-氨基丁酸或γ-氨基丁酸含量高的组合物，且能有效地活用未利用资源。
具体实施方式
以下，对本发明的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法相关的实施方式加以说明。
本发明是将未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物和谷氨酸或含有谷氨酸的组合物混合，保持规定的时间，通过来自未成熟豆或其豆荚的谷氨酸脱羧酶的γ-氨基丁酸转换能力来制造γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物。
<未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物>
本发明中使用的未成熟豆或该未成熟豆的豆荚，只要是在未成熟的时候采收的用作蔬菜的豆或其豆荚，那么就并没有特别的限定。例如可以举出毛豆及该毛豆的豆荚、蚕豆及该蚕豆的豆荚、四季豆以及豌豆等。
而且，此未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理物是将未成熟豆或该未成熟豆的豆荚进行破碎、磨碎等处理直到细胞壁被破坏的程度的处理物。另外，对破碎、磨碎等方法和所述处理物的形状、粒度等并没有特别的限定。进行此处理的装置例如可举出均质搅拌机、榨汁搅拌机等。此处理方法例如可以是使用均质搅拌机以7000rpm粉碎或磨碎3分钟的方法等。这些细胞壁破坏处理物的形态并没有特别的限定，可以是将未成熟豆或该未成熟豆的豆荚粉碎所得的粉碎物、使该粉碎物分散于水中的水悬浊液、或者从未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的粉碎物或包含该粉碎物的水悬浊液中取出一部分的分离处理物。该分离处理物例如可以是将该粉碎物以水等萃取的萃取物，将水悬浊液过滤所得的滤液，或将该水悬浊液盐析后将其脱盐、色谱柱提纯所得的粗酶液等。
又，已确认未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物的谷氨酸脱羧酶的活性，如后述的实验例1中验证的那样，具有和南瓜、蕃茄、黄瓜、胡萝卜等蔬菜类相比非常高的谷氨酸脱羧酶的活性。并且，通过使用未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物，与南瓜等蔬菜类相比，可以不需要特别严格地管理温度、时间、pH值等反应条件，并且可以在较短的时间内效率良好地、且以较高的比例将谷氨酸转换为γ-氨基丁酸。
<谷氨酸或含有谷氨酸的组合物>
在本发明中使用的谷氨酸可以使用谷氨酸或其盐类，并没有特别的限定。可以使用100％的谷氨酸或其盐类、或者以谷氨酸或其盐类为主成分的物质。优选市面上销售的食品添加用谷氨酸或其盐类，特别优选由微生物的氨基酸发酵或酶反应所获得的高纯度谷氨酸或其盐类。以下，在本发明中称为谷氨酸时，有时表示谷氨酸或其盐类。
并且，含有谷氨酸的组合物只要是在原料中含有谷氨酸的组合物，就没有特别的限定。本发明的目的之一是获得较多的γ-氨基丁酸，所以优选使用包含更多作为γ-氨基丁酸原料的谷氨酸等的食品等。可以优选使用谷氨酸含量较高的调味料或分解蛋白所得的氨基酸混合物(例如酪蛋白、奶、玉米、可可豆等食品蛋白分解物等)。该组合物的性质可以是水溶液、悬浊液或乳化物等液状，粉末等固态状，或者糊状。
另外，谷氨酸的溶解度较低，要作成水溶液添加时需要大量的溶液，因此适合在粉状时投入到未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物溶液中，一边搅拌一边使其慢慢地溶解。
<制造方法>
制造本发明的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物，是在未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物溶液中添加规定量的谷氨酸或含有谷氨酸的组合物，然后以规定的温度及规定的时间进行保持即可。该温度和时间根据对应的时间及温度、基质的浓度、酶的浓度等而不同，不能一概地规定。
温度如上所述无法一概地规定，只要是在规定时间内进行反应的温度，那么就没有特别限定，可以在如下温度下进行反应：例如5～60℃，优选为15～60℃、20～60℃，更优选为25～45℃，最优选为25～40℃。如果在此范围中，可效率良好地进行γ-氨基丁酸的转换反应，因而优选。并且，在本发明中，即使是低温，仍然可效率良好地进行转换为γ-氨基丁酸的转换反应。从这个观点考虑，可以在如下温度下进行反应：5～30℃，优选为5～20℃，更优选为5～15℃，最优选为10～15℃。如是该范围，那么可以效率良好地进行转换为γ-氨基丁酸的转换反应，并且可以将菌数抑制为较低，在食品卫生方面非常有好处。
时间如上所述不能一概地规定，只要是在规定温度进行反应的时间，那么就没有特别限定。例如可以是在30分钟～48小时的时间内进行。并且，所谓规定的时间，是指在某温度添加的谷氨酸有效转换为γ-氨基丁酸的时间，并没有特别限定。另外，在想使所添加的谷氨酸大部分转换为γ-氨基丁酸的情况，可以说是进行转换反应直到所得到的含有γ-氨基丁酸的组合物基本感觉不到由谷氨酸所呈现的味道特征的程度的时间。
另外，该γ-氨基丁酸的转换反应，如果未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物溶液的pH值低于4左右时，γ-氨基丁酸的转换反应会大幅低下，另一方面，如果pH值为9以上，那么无法进行转换为γ-氨基丁酸的反应。因此，pH值优选以4～8、更优选以4.8～6.8进行本发明的反应。
由谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的反应是在水存在下进行的。该水只要是在反应时存在便可以，对其来源并没有特别限定。可以将水添加到反应体系中，如果使用含水较多的食品来作为含有谷氨酸的组合物，有时则无需从外部添加水。另外，也可以将谷氨酸等制成水溶液或悬浊液，然后将其添加到反应体系中。另外，也可以将未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物制成水悬浊液等，然后将其添加到反应体系中。
由谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的反应中所使用的未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物，可使用如下的水悬浊液：在破碎、磨碎处理后的破碎物中，优选添加相对于固形物为1倍以上的水，用榨汁机等充分搅拌成为果汁状而成的水悬浊液。并且，该悬浊液也可以是除去不溶性纤维素及豆或其豆荚的粕而得到的回收溶液。另外，也可以是将所述破碎物如上所述般地进行萃取、分离、精制处理，由其中取出一部分而成的溶液。反应体系中存在足够的水时，也可以将破碎物直接添加到反应体系中。这些使用方法中，优选使用未成熟豆或其豆荚整体的方法。由此可以更有效地利用内含在未成熟豆或该未成熟豆的豆荚中的谷氨酸脱羧酶。
特别是在转换反应中使用未成熟豆的豆荚时，优选不除去该水不溶性成分而用于转换反应中。在本发明中，特别是和使用将毛豆荚的破碎物或磨碎物在水中充分搅拌后除去水不溶性成分而得的物品相比，不除去该水不溶性成分而使用时的转换率变高。
特别是在转换反应中使用未成熟豆的豆荚时，未成熟豆的豆荚的粉碎程度或磨碎程度可以任意设定，并没有特别限定。该程度只要是反应可进行的程度(显示酶活性的程度)即可。特别是在使用毛豆荚时，粉碎到反应可进行的程度(显示酶活性的程度)即可，即使进行过度细小地粉碎等，也不会出现更多区别，不会提高反应效率。
相对于未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物溶液，谷氨酸或含有谷氨酸的组合物的添加量，可以在不会阻碍从谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的转换反应的范围内以任意比例添加。相对于未成熟豆或其豆荚的原料100g，谷氨酸量优选为0.1～100g，更优选为1～60g。并且在多次添加谷氨酸时，优选相对于未成熟豆或其豆荚的原料100g，每一次添加谷氨酸量1～30g。此时，由于添加谷氨酸，使未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物溶液的pH值降低，所以优选用NaOH溶液等碱性溶液将pH值调整为4以上，更优选调整为5～6左右。当添加谷氨酸时，如果pH值在4～6之间，那么有时也无需进行调整即可。
在本发明中，因为添加谷氨酸而使pH值降低到不利于转换反应的pH值时，只要用碱性溶液调整pH值，就可以进行转换反应。在本发明中，无需如专利文献2所述般通过添加谷氨酸而将pH值调整为5.0～6.0的范围。因此，本发明可以在并不会阻碍转换反应的范围内一次添加大量的谷氨酸，可以获得更多的γ-氨基丁酸。
另外，以谷氨酸钠等盐类的形态添加谷氨酸时，必需使水溶液显示酸性，因此优选视需要并用盐酸等酸来调整pH值。
添加该谷氨酸的操作可以反复进行多次。在这样的情况下，优选视需要将反应液的pH值调整为4以上，更优选调整为5～6左右。
将谷氨酸或含有谷氨酸的组合物添加到未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物溶液中的方法，可以是分成等量而添加的方法、由最初添加的量逐渐减少而添加的方法、添加不会阻碍γ-氨基丁酸转换反应的范围的量的方法等中的任一种。另外，在本发明中，如上所述通过使用未成熟豆或其豆荚，并不进行严格的pH值管理等也可以使反应进行，因此可以在不会阻碍γ-氨基丁酸转换的范围内一次添加较多的量。由此可以减少上述操作的重复次数，消除作业的繁杂性。
在本发明中，通过上述方法在谷氨酸或含有谷氨酸的组合物中使用未成熟豆或其豆荚的细胞壁破坏处理物的反应中，即使没有进行严格的pH值管理，也可以使添加的谷氨酸的70％以上转换为γ-氨基丁酸。另外，该转换为γ-氨基丁酸的转换率，虽然会因使用的未成熟豆或其豆荚的种类而有所不同，但是特别是在使用毛豆或毛豆荚时，可以将添加的谷氨酸的99％以上转换为γ-氨基丁酸。
通过对上述γ-氨基丁酸的转换反应后的反应溶液进行必要的加热处理、干燥处理，可制造出γ-氨基丁酸含量为20质量百分比以上、优选为25质量百分比以上、更优选为30质量百分比以上的含有γ-氨基丁酸的组合物。特别是在使用毛豆或毛豆荚时，可以制造出γ-氨基丁酸含量为50质量百分比以上的含有γ-氨基丁酸的组合物，在使用毛豆荚时，更可以制造出γ-氨基丁酸含量为55质量百分比、优选为60质量百分比以上的含有γ-氨基丁酸的组合物。该含有γ-氨基丁酸的组合物，虽然会因所使用的未成熟豆的种类而有所不同，但所添加的谷氨酸的70质量百分比以上被转换为γ-氨基丁酸，所以几乎感觉不到来自谷氨酸的味道。特别是在使用毛豆和毛豆荚时，所添加的谷氨酸的99％以上被转换为γ-氨基丁酸，所以感觉不到由谷氨酸所呈现的味道特征。
又，上述的含有γ-氨基丁酸的组合物，除了以上述比例含有γ-氨基丁酸以外，另外含有豆荚所具有的水溶性纤维素。该水溶性纤维素的量并没有特别限定，含有1质量百分比以上、优选为3质量百分比以上，更优选为5质量百分比以上。并且，该水溶性纤维素，相对于豆荚的原料100g的含量为0.1质量百分比以上、优选为0.5质量百分比、更优选为1质量百分比以上。另外，γ-氨基丁酸相对于水溶性纤维素的比，优选为不足30，更优选为10～4。
<加热处理>
在本发明中，γ-氨基丁酸转换反应结束后，可以进行加热处理。该处理主要是作为酶失活处理而进行的。加热处理的方法并没有特别限定，例如可以将反应溶液直接于90℃加热1分钟。
<水不溶性成分的除去处理>
在本发明中，γ-氨基丁酸转换反应结束后，可以进行水不溶性成分的除去处理。该处理可在想要得到生成的含有γ-氨基丁酸的组合物是水不溶性成分较少的组合物的情况下进行的。水不溶性成分的除去处理的方法并没有特别限定，例如可以通过使用滤纸进行过滤、离心分离等而进行。水不溶性成分例如是水不溶性纤维素和豆子或其豆荚的粕。
<干燥处理>
在本发明中，可以将所获得的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物进行干燥处理而制成干燥物。干燥处理的方法并没有特别限定，可通过干热干燥、使用过热水蒸汽进行干燥、冻结干燥等来进行。
在进行加热处理、水不溶性成分的除去处理及干燥处理时，其顺序并没有特别限定，通常是进行加热处理后进行水不溶性成分的除去处理，然后进行干燥处理。
另外，上述转换反应后的反应溶液也可以根据使用目的而通过离心分离和/或过滤而除去水不溶性纤维素和豆子或豆荚的粕等。在除去了水不溶性的纤维素和粕等的回收液中含有大量的γ-氨基丁酸，因此通过将其干燥即可获得口感优良、γ-氨基丁酸含量更高的组合物。
利用本发明的制造方法所得到的γ-氨基丁酸或γ-氨基丁酸含量高的组合物含有大量的γ-氨基丁酸，因此在直接摄取或者添加到食品中时，只要微量即可。另外，因为谷氨酸的含量少，所以其添加无损食品本来风味而可以广泛使用。因此，可以用于乳饮料、茶、咖啡、红茶等饮料，豆腐、拌饭料、调味料、果冻、即溶汤等食品，口香糖、巧克力、饼干、糖果、日式点心等糖果，片剂等健康食品，甚至药品中。
其它参考以下技术方案。
(8)一种γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，在水的存在下保持所述时间。
(9)一种γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，在所述时间保持中，进行1次或2次以上的添加谷氨酸，并在添加后立即将pH值调整为5～6的步骤。
(10)一种γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，在所述时间保持后，进行选自加热处理、水不溶性成分的除去处理和干燥处理所组成的群组中的一种以上的处理。
实施例
接着，举出实施例和比较例来对本发明加以更详细的说明，但本发明并不受这些实施例任何限制。
实施例1(各种蔬菜类和毛豆的酶活性的比较)
验证毛豆荚(出浴女孩(品种名称)，群马产)、毛豆(出浴女孩，群马产)、西洋南瓜(茨城产)、西红柿(熊本产)、黄瓜(广岛产)、胡萝卜(千叶产)(均为市售品)各种蔬菜类的谷氨酸脱羧酶的活性。
<谷氨酸脱羧酶的活性>
调整由各种蔬菜类所得到的粗酶液，测定该粗酶液中的谷氨酸脱羧酶活性和蛋白质量。然后，求出单位蛋白质量的谷氨酸脱羧酶的活性，将其当作各种蔬菜类的谷氨酸脱羧酶的比活性。结果如表1所示。
“Units/mg”表示粗酶液中的每1mg蛋白质的谷氨酸脱羧酶的活性。1Unit表示一分钟内生成1μmol(微摩尔)的γ-氨基丁酸的酶量。
(粗酶液的调整)
在上述的各种蔬菜类各50g中各添加100mL的pH值为5.8的0.1M(体积摩尔浓度)磷酸缓冲液(添加0.02M界面活性剂蔗糖肉豆蔻酸酯M-1695)，以均质搅拌机在10000rpm进行3分钟的粉碎。然后，通过冷却离心分离机将该悬浊液以10000G的离心力进行10分钟的离心分离，将该上清液作为谷氨酸脱羧酶的粗酶液。
(谷氨酸脱羧酶的活性测定)
将粗酶液和下述活性测定用试剂混合，总共得到1mL的溶液。接着，使该溶液在37℃进行1分钟的酶反应，然后添加5％三氯乙酸使pH值成为2来停止反应。并且，用氨基酸分析计测定由反应生成的γ-氨基丁酸量。根据生成的γ-氨基丁酸量求出单位粗酶液的谷氨酸脱羧酶的活性(Unit)。
活性测定用试剂：
0.1M磷酸缓冲液pH值为5.8
10mM谷氨酸
0.2mM 5-磷酸吡哆醛
(蛋白质量的测定)
用改良的Lowry法来测定粗酶液中的蛋白质含量。
表1
 
蔬菜类 谷氨酸脱羧酶的比活性(Units/mg)
毛豆 0.86
毛豆荚 1.26
西洋南瓜 0.23
西红柿 0.05
黄瓜 0.1
胡萝卜 0.03
如表1所示，毛豆、毛豆荚和其它的蔬菜相比较，具有非常高的谷氨酸脱羧酶活性。其它蔬菜是以果肉为中心，但毛豆是未成熟种子，验证出该未成熟种子本身就有比较高的酶活性。并且，已认识到其豆荚具有更高的活性。
实验例2(使用毛豆荚的γ-氨基丁酸的转换反应)
使用毛豆荚对γ-氨基丁酸的转换反应进行验证。另外，在以下的实验例中，使用的毛豆及其豆荚是中札内产的、蚕豆及其豆荚是鹿儿岛产的、豌豆及四季豆是千叶产的、南瓜是佐贺产的日本南瓜(品种名)、西红柿是福冈产的。
实施例1(毛豆荚)
在150g毛豆荚中添加300g的水，利用均质搅拌机以7000rpm粉碎3分钟。将该毛豆荚粉碎液维持在40℃，添加5g谷氨酸，利用0.5N(当量浓度)的NaOH溶液将pH值调整为5.7～5.9并加以搅拌。然后在40℃一边搅拌，一边每小时添加5g谷氨酸，利用0.5N的NaOH溶液来将pH值调整为5.7～5.9，共计添加12次(谷氨酸总添加量：5g×12次＝60g)。并且在最后的添加后，继续搅拌1小时，共计进行12小时的反应。第2次以后添加谷氨酸之前的pH值是5.9～6.4。
接着，在90℃将反应后的反应液加热1分钟后，用滤纸过滤水不溶性成分，将过滤所得的滤液冻结干燥，获得冻结干燥物(水分含量约为6质量百分比)。
比较例1(南瓜)
除了使用150g南瓜代替150g毛豆荚以外，根据和上述实施例1相同的方法，获得冻结干燥物。
实施例2(毛豆荚)
除了将反应温度设为25℃以外，根据和上述实施例1相同的方法，获得冻结干燥物。
<谷氨酸、γ-氨基丁酸含量的分析和转换率>
在上述所得的冻结干燥物中添加水，用均质搅拌机进行破碎处理而调整为冻结干燥物的悬浊液。在该悬浊液中添加5％三氯乙酸混合搅拌后，进行离心处理，并用过滤器过滤上清液而获得滤液。用氨基酸分析计(氨基酸分析计L-8800A，日立公司制造)分析所得的滤液。
并且，转换率是通过求出没有转换的谷氨酸的质量比例(残存的谷氨酸量相对于添加的谷氨酸量的质量比例)，将该质量比例除以100来算出其值(％)。
另外，从外部添加谷氨酸之前的谷氨酸含量，在任一固体成分中都是0.1质量百分比以下，并不是会对本实验造成影响的量。
它们的测定结果和转换率如表2所示。
表2
 
反应温度(℃)     谷氨酸(质量百分比) γ-氨基丁酸(质量百分比) 转换率(％)  
实施例1(毛豆荚) 40 0.1 39 99.8
比较例1(南瓜) 40 18.2 21.3 54.6
实施例2(毛豆荚) 25 3.4 36.0 93.5
如表2所示，可知毛豆荚和被认为具有较高的由谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的酶活性的南瓜相比，毛豆荚以较高比例进行转换(相对于毛豆荚的转换率99.8％，南瓜的转换率为54.6％)，具有非常强的γ-氨基丁酸转换能力。
实施例3(毛豆荚)
在150g毛豆荚中添加300g水，用均质搅拌机以7000rpm粉碎3分钟。将该毛豆荚粉碎液维持在60℃，添加7.5g谷氨酸，利用0.5N的NaOH溶液将pH值调整为5.7～5.9并加以搅拌。然后在60℃一边搅拌，一边每小时添加7.5g谷氨酸，利用0.5N的NaOH溶液来将pH值调整为5.7～5.9，共计添加12次(谷氨酸总添加量：7.5g×12次＝90g)。并且在最后的添加后，继续搅拌13小时，共计进行24小时的反应。
接着，根据和上述实施例1相同的方法处理反应后的反应液，获得冻结干燥物。
比较例2(南瓜)
除了使用150g南瓜代替150g毛豆荚以外，根据和上述实施例3相同的方法，获得冻结干燥物。
实施例4(毛豆荚)
除了将反应温度设为25℃以外，根据和上述实施例3相同的方法，获得冻结干燥物。
根据和上述实验例2相同的方法，求出这些冻结干燥物的谷氨酸和γ-氨基丁酸的含量以及转换率。结果如表3所示。
表3
 
反应温度(℃)     谷氨酸(质量百分比) γ-氨基丁酸(质量百分比) 转换率(％)  
实施例3(毛豆荚) 60 0.8 63.8 98.7
比较例2(南瓜) 60 20.4 44.7 66.1
实施例4(毛豆荚) 25 9.0 55.7 91.8
如表3所示，可知毛豆荚和被认为具有较高的由谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的酶活性的南瓜相比，毛豆荚以较高比例进行转换(相对于毛豆荚的转换率98.7％，南瓜的转换率为66.1％)，具有非常强的γ-氨基丁酸转换能力。
并且，如表2、3所示，可知毛豆荚在任意温度带都发挥出较强的能力。这些如后述的实验例7所示，即使在防止细菌增殖的高温也能进行反应，可知在这一点上也是有效的。
实施例5、比较例3～4(毛豆荚、南瓜和西红柿)
在600g毛豆荚(实施例5)、南瓜(比较例3)或西红柿(比较例4)中添加300g水，利用均质搅拌机以7000rpm进行2次3分钟的处理，加以粉碎。将该毛豆荚粉碎液维持在20℃，添加19g谷氨酸，利用0.5N的NaOH溶液将pH值调整为5.0～5.3并加以搅拌。然后一边维持在20℃，一边每小时添加19g谷氨酸，利用0.5N的NaOH溶液来将pH值调整为5.0～5.3，共计添加12次(谷氨酸总添加量：19g×12次＝228g)。并且在最后的添加后，继续搅拌37小时，共计进行48小时的反应。第2次以后添加谷氨酸之前的pH值是5.3～5.5。
接着，根据和上述实施例1相同的方法来处理反应后的各反应液，获得冻结干燥物。
根据和上述实验例2相同的方法，求出所得的各冻结干燥物的谷氨酸和γ-氨基丁酸的含量以及转换率。并且，根据后述的方法求出实施例5的冻结干燥物的水溶性纤维素的含量。结果如表4所示。
<水溶性纤维素的分析>
将10g实施例5的冻结干燥物和水搅拌混合后总共得到100mL的溶液。在该溶液中添加4倍容积的95％乙醇(加温到60℃)，在室温放置1小时来使水溶性纤维素沉淀。将其吸引过滤，用78％(V/V)乙醇(20mL×3次)、95％乙醇(10mL×2次)和丙酮(10mL×2次)清洗在玻璃过滤器上采集到的残渣。接着，以105℃±3℃使各个玻璃过滤器干燥一夜，然后在已放有干燥剂硅胶的干燥器中放置冷却约1小时，使清洗后的残渣干燥。由干燥后的残渣的重量，减去用微量凯氏(Kjeldahl)定氮法所测定的残渣中的氮含量和以525℃±5℃进行5小时灰化处理后所测定的灰分量，将所得的值作为水溶性纤维素的量。
表4
Figure A200780021764D00171
如表4所示，已知毛豆荚和被认为具有较高的由谷氨酸转换为γ-氨基丁酸的酶活性的南瓜、被认为γ-氨基丁酸含量较多的西红柿相比，毛豆荚具有非常强的γ-氨基丁酸转换能力。并且确认毛豆荚的水溶性纤维素的含量较多。
实验例3(各种未成熟豆及其豆荚的比较)
接着，对各种未成熟豆或其豆荚的γ-氨基丁酸的转换反应加以验证。
实施例6～10(毛豆荚、蚕豆和其豆荚、四季豆以及豌豆)
在300g毛豆荚(实施例6)、蚕豆荚(实施例7)、蚕豆(实施例8)、四季豆(实施例9)或豌豆(实施例10)中添加300g水，利用均质搅拌机以7000rpm粉碎3分钟。然后将该毛豆荚粉碎液维持在30℃，添加5g谷氨酸，利用0.5N的NaOH溶液将pH值调整为5.7～5.9并加以搅拌。然后在30℃一边搅拌，一边每小时添加5g谷氨酸，利用0.5N的NaOH溶液来将pH值调整为5.7～5.9，共计添加12次(谷氨酸总添加量：5g×12次＝60g)。并且在最后的添加后，继续搅拌13小时，共计进行24小时的反应。
接着，根据和上述实施例1相同的方法处理反应后的各反应液，获得冻结干燥物。
根据和上述实验例2相同的方法求出所得的各冻结干燥物的谷氨酸和γ-氨基丁酸的含量以及转换率。结果如表5所示。
表5
 
谷氨酸(质量百分比) γ-氨基丁酸(质量百分比) 转换率(％)
实施例6(毛豆荚) 0.1 40 99.9
实验例7(蚕豆荚) 7.2 31.6 80.8
实验例8(蚕豆) 9 29 76.0
实验例9(四季豆) 4.3 34.6 87.1
实验例10(豌豆) 9.9 28.5 73.6
如表5所示，可知未成熟豆及其豆荚都有较强的γ-氨基丁酸转换能力。并且可知其中的毛豆荚具有特别强的能力。
实验例4(毛豆、毛豆荚以及成熟大豆的比较)
对毛豆(实施例)、毛豆荚(实施例)以及成熟大豆(比较例)的γ-氨基丁酸的转换反应加以验证。
实施例11～12、比较例5
在300g毛豆(实施例11)、毛豆荚(实施例12)或成熟大豆(比较例5)中添加600g水，利用均质搅拌机以7000rpm粉碎3分钟。将该毛豆荚粉碎液维持在40℃，添加14g谷氨酸，利用0.5N的NaOH溶液将pH值调整为5.0～5.3并加以搅拌。然后在40℃一边搅拌，一边每小时添加14g谷氨酸，利用0.5N的NaOH溶液来将pH值调整为5.0～5.3，共计添加12次(谷氨酸总添加量：14g×12次＝168g)。并且在最后的添加后，继续搅拌13小时，共计进行24小时的反应。
接着，根据和上述实施例1相同的方法处理反应后的各反应液，获得冻结干燥物。
根据和上述实验例2相同的方法，求出所得的这些冻结干燥物的谷氨酸和γ-氨基丁酸的含量以及转换率。结果如表6所示。
表6
 
谷氨酸(质量百分比) γ-氨基丁酸(质量百分比) 转换率(％)
实施例11(毛豆) 0.7 54.4 99.3
实施例12(毛豆荚) 0.2 55.1 98.0
比较例5(大豆) 46.9 7.1 14.3
如表6所示，可知未成熟豆的毛豆或其豆荚和成熟豆的大豆相比，具有非常强的γ-氨基丁酸转换能力。
实验例5(有无过滤所产生的反应性的差异)
针对毛豆荚，验证有无对其豆荚粉碎液进行过滤所产生的γ-氨基丁酸的转换反应性的差异。
参考例1
除了使用将反应前(维持在40℃、添加谷氨酸之前)的毛豆荚粉碎液充分搅拌后，利用滤纸将其过滤后的滤液，代替该毛豆荚粉碎液以外，根据和上述实施例1相同的方法，获得冻结干燥物。另外，该过滤步骤的目的在于除去水不溶性成分。
根据和上述实验例2相同的方法，求出所得的冻结干燥物的谷氨酸和γ-氨基丁酸的含量以及转换率。结果如表7所示。
表7
 
谷氨酸(质量百分比) γ-氨基丁酸(质量百分比) 转换率(％)
实施例1(未过滤) 0.1 39 99.8
参考例1(过滤) 28.6 11.1 50
如表7所示，已知使用毛豆荚来制造γ-氨基丁酸时，和过滤后的滤液相比，直接使用未过滤的毛豆荚粉碎液可以较强地发挥γ-氨基丁酸转换能力。
实验例6(毛豆荚的粉碎程度的差异所产生的反应性的差异)
针对毛豆荚，验证其粉碎程度的差异所产生的γ-氨基丁酸的转换反应性的差异。
实施例13
除了使用一边用冰冷却一边利用均质搅拌机以7000rpm粉碎30分钟的方法，代替利用均质搅拌机以7000rpm粉碎3分钟的方法以外，根据和上述实施例1相同的方法，获得冻结干燥物。
根据和上述实验例2相同的方法，求出所得的冻结干燥物的谷氨酸和γ-氨基丁酸的含量以及转换率。结果如表8所示。
表8
 
谷氨酸(质量百分比) γ-氨基丁酸(质量百分比) 转换率(％)  
实施例1(7000rpm、粉碎3分钟) 0.1 39 99.8
实施例13(7000rpm、粉碎30分钟) 0.2 38.5 99.7
如表8所示，即使延长使用均质搅拌机的粉碎时间来提高毛豆荚的粉碎度，γ-氨基丁酸量、转换率仍是相同的结果，并没有因毛豆荚粉碎度的差异产生转换反应性的差异。
实验例7(含有大量γ-氨基丁酸的冻结干燥物的菌数)
测定所得的冻结干燥物的菌数，针对反应条件的温度、时间关系进行验证。
测定上述实验例2中制作的实施例1～4的冻结干燥物的菌数。结果如表9所示。
表9
 
反应条件 菌数(个/g)
实施例1 40℃、12小时 2.8×102
实施例2 25℃、12小时 4.9×104
实施例3 60℃、24小时 3.1×104
实施例4 25℃、24小时 2.5×106
如表9所示，可知通过提高反应温度可以抑制菌数。由此已知这些反应可以在高温维持较高的转换率，也可以防止细菌增殖。
实验例8(使用含有γ-氨基丁酸的组合物的食品)
使用上述实施例1的冻结干燥品来制作豆腐。
实施例14
混合0.5份实施例1的冻结干燥品、99.5份浸渍大豆、140份水，利用豆浆机来制造豆浆。相对于1L该豆浆添加3g盐卤来制造豆腐。
上述豆腐是毛豆风味的美味豆腐。并且在100g豆腐中的γ-氨基丁酸含量是780mg。
实验例9(维持温度)
实施例15～19
除了使反应温度为40℃、30℃、25℃、20℃、15℃、10℃及5℃以外，根据和上述实施例1相同的方法，获得冻结干燥物。根据和上述相同的方法，求出这些冻结干燥物的谷氨酸和γ-氨基丁酸的含量以及转换率。结果如表10所示。并且在表10中，维持在40℃和25℃时的结果和实施例1、实施例2相同。
表10
Figure A200780021764D00221
如表10所示，可知毛豆荚无论是在低温、高温的任一温度带，都发挥出较强的γ-氨基丁酸转换能力。

Claims (7)

1.一种γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其是将未成熟豆或该未成熟豆的豆荚的细胞壁破坏处理所得的细胞壁破坏处理物，和谷氨酸或含有谷氨酸的组合物混合后，保持规定的时间。
2.根据权利要求1所述的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其中，所述未成熟豆或该未成熟豆的豆荚是选自(A)毛豆或其豆荚、(B)蚕豆或该蚕豆的豆荚、(C)四季豆、(D)豌豆所组成的群组的一种以上。
3.根据权利要求1或2所述的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其中，所述细胞壁破坏处理物是将所述未成熟豆或该未成熟豆的豆荚破碎后所得的破碎物、包含该破碎物的水悬浊液、该水悬浊液的分离处理物中的任一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其中，所述细胞壁破坏处理物是将所述未成熟豆的豆荚破碎后所得的破碎物或包含该破碎物的水悬浊液，并且该破碎物或该水悬浊液没有除去水不溶性成分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的γ-氨基丁酸或含有γ-氨基丁酸的组合物的制造方法，其中，将pH值在4～8的范围内保持所述规定时间。
6.一种含有γ-氨基丁酸的组合物，其含有来自未成熟豆的豆荚的水溶性纤维素和γ-氨基丁酸。
7.一种食品，其含有下述组合物中的任一种：通过权利要求1至5中任一项所述的制造方法所获得的含有γ-氨基丁酸的组合物、或者权利要求6所述的含有γ-氨基丁酸的组合物。
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