CN110338353A - 提高了gaba含量的白米锅巴制备方法及通过其制备的锅巴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高了GABA含量的白米锅巴制备方法及通过其制备的锅巴，其含有GABA，所述含有GABA的白米锅巴的制备方法包括：步骤1，在已灭菌的米糠中添加杆菌属菌株和水；步骤2，使上述步骤1的混合物发酵；步骤3，在上述步骤2的发酵物中进一步加水之后进行提取；步骤4，使上述步骤3的提取物浓缩而得到发酵的米糠提取物；步骤5，将上述发酵的米糠提取物就在放入锅巴成型模之前与白米混合；以及步骤6，对混合有上述步骤5的发酵的米糠提取物的白米进行成型和加热而制备锅巴，根据本发明的制备方法，能够更容易地制备使GABA含量最大化的白米锅巴。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有高含量GABA的白米锅巴的制备方法及通过其制备的锅巴。
背景技术
锅巴是饼干或面包及其它零食不像如今那样多的时期最受青睐的零食之一，锅巴由于具有香甜而清淡的味道，因而已知为最符合制成锅巴饭或锅巴汤等餐饮的、以米饭为主食的韩国人的口味的替代膳食的保健食品。
作为现有与锅巴相关的在先技术公开有几个技术文献，其中，韩国公开专利特1998-0008033号涉及一种“锅巴的制备方法”，其将糙米和杂粮、蔬菜类以适当比例放入粉碎机中进行粉碎，并与适量的水一起放入热锅中，之后加热适当时间而制备锅巴；韩国公开专利第10-2006-0083074号涉及一种“锅巴的制备方法”，其将利用70～100目筛网粉碎的谷粉和变性醋酸酯淀粉的混合物挤压并糊化而制备人造米，之后将人造米浸渍在水中进行成型，并对成型的混合物进行加热烧烤而制备锅巴；韩国授权专利第10-0406552号涉及一种“锅巴制备方法”，其将以稻米为原料的锅巴制成可携带的产品，从而只要倒入一定温度以上的热水即可吃到锅巴饭。这些公开的发明几乎都将白米用作主要原料，因此，在摄取大量白米锅巴的情况下，由于每100g白米的维生素B1含量仅为0.1mg，因此存在发生维生素B1缺乏症即脚气病的问题，而且营养价值也并不丰富，因此存在无法作为爱吃的替代膳食用零食的问题。
另一方面，中枢神经系统的神经递质即L-谷氨酸(L-glutamic acid)通过谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase；GAD，EC 4.1.1.15)酵素而生成γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid；GABA)。GABA(γ-氨基丁酸)是广泛分布于动植物等自然界的抑制系统的神经递质，据报道，其具有治愈失眠症、抗精神压力、治愈抑郁症、防血压下降等各种功效。
随着GABA的保健功能如此地为人所知，在积极开发含有GABA的加工食品，尤其，GABA一般多包含在谷物的胚芽和谷壳中，因此有所要利用糙米的各种尝试。然而，尽管尝试利用糙米而开发GABA含量高的锅巴，但由于米糠成分多的糙米的特性，将糙米制备成锅巴形态存在困难。
在先技术文献
专利文献
韩国公开专利第10-2017-0067276号(2017年06月16日公开)。
发明内容
所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能够提高锅巴的质量和GABA含量的白米锅巴的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种质量和GABA含量均有提高的白米锅巴。
解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明提供一种含有GABA的白米锅巴的制备方法，该方法包括：步骤1，在已灭菌的米糠中添加杆菌属菌株和水；步骤2，使上述步骤1的混合物发酵；步骤3，在上述步骤2的发酵物中进一步加水之后进行提取；步骤4，使上述步骤3的提取物浓缩而得到发酵的米糠提取物；步骤5，将上述发酵的米糠提取物就在放入锅巴成型模之前与白米混合；以及步骤6，对混合有上述步骤5的发酵的米糠提取物的白米进行成型和加热而制备锅巴。
为了达到上述另一目的，本发明提供一种利用上述制备方法制备的含有GABA的白米锅巴。
发明效果
本发明涉及一种包括制备发酵的米糠提取物并将其与白米混合的步骤的含有GABA的白米锅巴的制备方法及通过其制备的白米锅巴，将通过上述制备方法发酵成特定菌株而使GABA的含量最大化的发酵的米糠提取物在制备锅巴时使用，尤其，将上述发酵的米糠提取物就在白米被放入成型模之前与上述白米混合，从而能够在锅巴中包含一定的量，因此能够容易地制备含有所期望的GABA量的白米锅巴，就如此地制备的白米锅巴而言，由于GABA含量增加，因而能够提高其功能性。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的发酵的米糠提取物的制备过程。
图2是确认了本发明的发酵的米糠提取物的抗氧化活性的结果(A：还原糖含量，B：总多酚含量，C：还原能力，D：DPPH自由基清除能力；RBE：米糠提取物，FRBE：发酵的米糠提取物)。
图3示出了本发明的发酵的米糠提取物的HPLC分析结果。
图4是示出了在本发明的一个实施例中确立的GABA锅巴制备工序的模式图。
图5是拍摄了按照图4的制备工序实际制备GABA锅巴的过程的照片。
图6示出了GABA标准物质的HPLC分析结果。
图7是拍摄了添加有米糠发酵提取物的GABA锅巴的模样的照片。
图8示出了根据本发明的含有GABA的锅巴的HPLC分析结果。
具体实施方式
以下，更详细地说明本发明。
本发明的各发明人发现：利用特定微生物使米糠发酵而制备GABA含量高且适当地提取并浓缩的发酵的米糠提取物，并将该提取物在通常的稻米(白米)锅巴制备过程中简单地添加，就能够制备GABA含量高的锅巴而不会影响锅巴的质量，且基于该发现完成了本发明。
因此，本发明提供一种含有GABA的白米锅巴的制备方法，该方法包括：步骤1，在已灭菌的米糠中添加杆菌属菌株和水；步骤2，使上述步骤1的混合物发酵；步骤3，在上述步骤2的发酵物中进一步加水之后进行提取；步骤4，使上述步骤3的提取物浓缩而得到发酵的米糠提取物；步骤5，将上述发酵的米糠提取物就在放入锅巴成型模之前与白米混合；以及步骤6，对混合有上述步骤5的发酵的米糠提取物的白米进行成型和加热而制备锅巴。
图4中公开了通常的锅巴制备步骤的一部分。通过如下步骤即可制备锅巴：首先准备作为原料的稻米(白米)、作为配料的玉米粉、淀粉、玉竹等的步骤；入库并验收原料和各配料的步骤；保管至最终制备锅巴为止的步骤；计量并放入适当的量以制备锅巴的步骤；泡发作为原料的稻米(白米)之后进行淘米，并以适当的比例调配作为配料的玉米粉、淀粉、玉竹的步骤；对稻米进行脱水的步骤；将稻米和各配料混合并重新泡发的步骤；将完全泡发的原料和配料的混合物自动放入成型模中而进行成型的步骤；将成型的原料和配料的混合物加热而烧烤成锅巴的步骤(此时，加热温度为180℃至280℃，加热时间为10分钟至20分钟)；使加热的锅巴干燥的步骤；以及此后的进行产品化乃至包装的步骤。
这里，在混合和泡发过程中，在放入发酵的米糠提取物的情况下，由于工序特性，连续地添加淘过的稻米，因此，一定的米糠发酵提取物放入起来存在困难。为此在本发明中，就在执行“将完全泡发的原料和配料的混合物自动放入成型模中而进行成型的步骤”之前，追加另行放入并混合本发明的发酵的米糠提取物的过程，从而能够提高GABA的含量。
即、根据本发明，使用特定的菌株而使米糠发酵，从而能够使GABA含量最大化，另外，不同于现有技术，本发明在对作为原料的白米进行各种处理之后，就在放入成型模中之前的步骤混合发酵的米糠提取物以使混合均匀，另外，在放入发酵的米糠提取物时容易调节放入量，从而能够制备包含所期望的含量的GABA的锅巴，因此优选。
详细地讲，在上述步骤1中，上述杆菌属菌株可以是解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)MFST，其保藏编号可以是KCCM11719P。
在上述步骤2中，上述发酵能够在30℃至40℃的温度下执行，更详细地讲，能够在37℃的温度下执行，由于杆菌属菌株的生长在这样的温度范围内最活跃，因此优选。
另外，在上述步骤3中，能够以发酵物体积的4倍至6倍的体积添加上述水，更详细地讲，能够以5倍的体积添加水。
在上述步骤3中，上述提取能够在60℃至70℃的温度下执行20个小时至30个小时，更详细地讲，能够在65℃的温度下执行24个小时，在这样的范围内米糠发酵物的包含GABA有效成分的收率最大化，因此优选。此时，上述提取能够通过提取器而执行，但并不限定于此。
在上述步骤4中，上述浓缩能够在90℃至100℃的温度下执行，更详细地讲，能够在95℃的温度下进行浓缩。此时，上述浓缩能够通过浓缩器而执行，但并不限定于此。
在本发明的一个实施例中，能够进一步包括在上述步骤4之后过滤发酵的米糠提取物的步骤，由此去除杂质而能够优化GABA含量。
另外，在上述步骤5中，对于100重量份白米，能够放入0.1重量份至10重量份上述发酵的米糠提取物，详细地讲，能够放入0.1重量份至5重量份上述发酵的米糠提取物，更详细地讲，能够包含0.1重量份至0.5重量份上述发酵的米糠提取物，即使包含如此少量的发酵的米糠提取物也能够显著地提高GABA的含量。
然而，以上述含量范围来放入上述发酵的米糠提取物的情况下，能够制备GABA含量非常适合的锅巴，而在所含的上述发酵的米糠提取物的量少于上述含量的情况下，存在锅巴中所含的GABA含量变少的问题；在所含的上述发酵的米糠提取物的量多于上述含量的情况下，会发生作为白米锅巴其风味降低的问题，因此不可取。
尤其，本发明提供一种利用上述制备方法制备的含有GABA的白米锅巴。
以下，将举出实施例进行详细说明以帮助理解本发明。然而，下述实施例是为了向本领域普通技术人员更完整地说明本发明而提供的，其只是例示本发明的内容而已，因此，本发明的范围并不限定于下述实施例。
<实施例1>发酵的米糠提取物的制备
1)发酵的米糠提取物的制备
发酵的米糠提取物制备过程如图1所示。首先，为了防止污染而在进行发酵之前对使用于发酵的米糠提取物生产的米糠和水进行了灭菌，并利用所要使用于发酵的微生物即菌株通过预实验筛选出米糠发酵能力优良的杆菌菌株，其中选择了解淀粉芽孢杆菌MFST(Bacillus amyloliquefaciens MFST；KCCM11719P)作为发酵菌株，且预先通过预培养进行活化而使用了该发酵菌株。此后，如图1中所公开那样在发酵器中放入已灭菌的米糠并添加了活化的微生物(3％)和水(20％)。发酵器的温度设定为适于微生物生长的37℃，并一边搅拌一边进行了发酵。对于发酵的米糠加入5倍的水之后在65℃提取器中进行了24个小时提取，并将提取物在95℃的浓缩器中进行浓缩而制备了发酵的米糠提取物。将浓缩的发酵的米糠提取物在200目筛网进行过滤之后进行了冷藏保管以使用于制备GABA锅巴。
2)发酵的米糠提取物的成分和生理活性分析
通过下述方法测定了制备的发酵的米糠提取物的pH和糖度，针对发酵前后米糠的抗氧化能力测定了还原糖含量、总多酚含量、还原能力、DPPH自由基清除能力，此时，对于各自的测定具体说明如下。
对于发酵的米糠提取物的pH，将1g发酵的米糠提取物试料在9mL蒸馏水中进行稀释而均化之后，使用pH计(FE 20，Mettler-Toledo，Schwerzenbach，Swiss)测定了3次。
对于发酵的米糠提取物的糖度，将1g试料在9mL蒸馏水中进行稀释而均化之后进行了离心分离，且利用折射仪(refracto meter)重复3次测定了上清液，并以°Brix示出了平均值。
按照DNS法测定了发酵的米糠提取物的还原糖含量。即、在浓度调节为1mg/mL的0.5mL试料中加入0.5mL的DNS试剂并在100℃的沸水中进行了5分钟反应，之后在冷水中进行了冷却。在冷却的反应液中加入2mL蒸馏水，并在546nm测定了吸光度，且从利用了葡萄糖的标准曲线算出了还原糖的含量。
按照福林-丹尼斯方法测定了总多酚含量(Total polyphenol contents)。在浓度调节为1mg/mL的0.2mL试料中加入1mL的1N福林-西奥卡特试剂(Folin-Ciocalteu’sRegent；Sigma，USA)之后，在室温下进行了3分钟反应。在反应液中加入8mL的10％Na2CO3并在室温下进行了1个小时反应，之后在765nm测定了吸光度。从利用了没食子酸(Sigma，USA)的标准曲线算出了总多酚的含量。
对于还原能力(Reducing power)，在以不同浓度制备的0.25mL发酵的米糠提取物试料中加入0.25mL的0.2M磷酸钠缓冲液(sodium phosphate buffer；pH6.8)和0.25mL的1％铁氰化钾(potassium ferricianide)并在50℃的温度下进行了20分钟反应，且加入了0.25mL的10％TCA(Trichloroacetic acid，三氯乙酸)。以1000rpm进行了10分钟离心分离并在0.1mL上清液中加入了0.1mL蒸馏水，且加入0.02mL的0.1％氯化铁(ferric chloride)之后，在700nm测定了吸光度。阳性对照组使用了抗坏血酸(Ascorbic acid)，且以吸光度值比较了还原能力。
按照Blois法测定了DPPH自由基清除能力。在以不同浓度制备的0.1mL发酵的米糠提取物试料中加入0.1mL的0.15mM DPPH溶液并在室温下进行了30分钟反应，之后在518nm测定了吸光度。对于DPPH自由基清除能力，以百分比示出了试料添加组与发酵的米糠提取物试料无添加组的差异：
DPPH radical scavenging activity(DPPH自由基清除能力，％)＝[1-(试料添加组的吸光度/试料无添加组的吸光度)]×100
其结果，如下表1中所公开那样，pH示出为4.74，糖度示出为20.2Brix。
表1
| pH | Brix | |
| 发酵的米糠提取物 | 4.74 | 20.2 |
另外，发酵之前和之后的米糠的抗氧化能力的测定结果如图2所示，在还原糖含量的情况下，与发酵之前的米糠相比，示出为发酵之后的含量减少，与此相反，总多酚含量示出为发酵之后增加。表示抗氧化能力的还原能力和DPPH自由基清除能力示出为其活性在发酵的米糠中均增加。
3)发酵的米糠提取物的GABA含量分析
接着，利用HPLC分析了发酵的米糠提取物中GABA成分。分析条件如下表2所示，图6示出了GABA标准物质的分析结果。使用UV检测器而在210nm进行了测定，且使用了C18柱。流动相使用了磷酸(pH2.8)，流速设定为0.4mL/min，试料放入10μL而进行了分析。
表2
| 检测器 | UV 210nm |
| 柱 | YMC水圈(Hydrosphere)C18(4.6x250mm，5μm颗粒) |
| 流动相 | 磷酸(pH2.8) |
| 流速 | 0.4mL/min |
| 放入量 | 10μL |
其结果，如下表3和图3所示，示出为发酵的米糠提取物中含有70.21g/kg的GABA。
表3
| GABA含量 | |
| 发酵的米糠提取物 | 70.21g/kg |
<实施例2>GABA锅巴制备工序的确立
本发明的各发明人制备GABA含量高的发酵的米糠提取物并在通常的稻米(白米)锅巴制备过程中的适当的时机简单地添加该提取物，从而确立了能够制备GABA含量高的锅巴而不会影响锅巴的质量的工序。
具体地、分析韩道食品株式会社(Handofood Co.,ltd.)的锅巴制备工序而设定了最佳发酵的米糠提取物的放入条件。从工序上讲，最简单的是在将白米与配料混合而泡发的过程中放入发酵的米糠提取物，但放入有这种发酵的米糠提取物的白米由于被浸渍而至进入最终烧烤工序之前迟滞一段时间，导致所添加的发酵的米糠提取物混合不良，因而存在有可能添加不了一定的量且提取物有可能变质的危险。
为此，就在第八工序即与配料混合之后被浸渍的稻米被自动放入而进入成型模的步骤之前，另行设置发酵的米糠提取物放入步骤，以放入一定的量的发酵的米糠提取物。
图4中图示了这样的制备工序，基于这样的过程制备了含有GABA的锅巴并在下述分析实验中使用了该含有GABA的锅巴。
<实施例3>添加了发酵的米糠提取物的锅巴的GABA含量分析
如图5所示，利用HPLC分析了本发明的发酵的米糠提取物和按照上述实施例2中所确立的制备工序制备的添加了发酵的米糠提取物的GABA锅巴的GABA含量。首先，在锅巴制备工序中添加发酵的米糠提取物而使其达到110～130mg/100g，并将制成最终产品的锅巴(参照图7)在不同时间段取样3次并通过HPLC分析了GABA含量的变化。
此时，分析条件如下表4所示，使用UV检测器在210nm测定了通过C18柱的试料。流动相使用了磷酸(pH2.8)，流速设定为0.4mL/min，且试料仅放入10μL而进行了分析。如上所述，图6示出了GABA标准物质的HPLC分析结果。
表4
| 检测器 | UV 210nm |
| 柱 | YMC水圈(Hydrosphere)C18(4.6x250mm，5μm颗粒) |
| 流动相 | 磷酸(pH2.8) |
| 流速 | 0.4mL/min |
| 放入量 | 10μL |
本发明的GABA锅巴的GABA含量确认结果如图8和下表5所示，添加了米糠发酵提取物的锅巴的GABA含量示出平均为143.3mg/100g，考虑到未添加米糠发酵提取物的对照组即普通锅巴的GABA含量平均为20mg/100g，其在锅巴中的含量与米糠发酵提取物的添加量成比例而示出为至少增加了6倍以上。
表5
| GABA含量 | |
| 普通锅巴 | 20mg/100g |
| GABA锅巴A | 130mg/100g |
| GABA锅巴B | 140mg/100g |
| GABA锅巴C | 160mg/100g |
因此，将米糠发酵成芽孢杆菌属(Bacillus spp.)，从而能够制备GABA含量高且抗氧化活性出色的发酵的米糠提取物，并将该发酵的米糠提取物就在韩道食品株式会社的制备稻米(白米)锅巴的第八工序即与配料混合而被浸渍的稻米被自动放入而进入成型模的步骤之前添加，从而能够制备含有所期望的量的GABA的锅巴。
以上详细地描述了本发明内容的特定的部分，本领域普通技术人员清楚，这样的具体描述只是优选的实施方式而已，本发明的范围并不由优选的实施方式所限制。即、本发明的实际范围由所附的各权利要求及其等价物所定义。
保藏编号
委托机关名称：韩国微生物保藏中心(国外)
保藏编号：KCCM11719P
保藏日期：2015年07月01日
Claims (8)
1.一种含有GABA的白米锅巴的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1，在已灭菌的米糠中添加杆菌属菌株和水；
步骤2，使上述步骤1的混合物发酵；
步骤3，在上述步骤2的发酵物中进一步加水之后进行提取；
步骤4，使上述步骤3的提取物浓缩而得到发酵的米糠提取物；
步骤5，将上述发酵的米糠提取物就在放入锅巴成型模之前与白米混合；以及，
步骤6，对混合有上述步骤5的发酵的米糠提取物的白米进行成型和加热而制备锅巴。
2.根据权利要求1所述的含有GABA的白米锅巴的制备方法，其特征在于，
在上述步骤2中，在30℃至40℃的温度下执行上述发酵。
3.根据权利要求1所述的含有GABA的白米锅巴的制备方法，其特征在于，
在上述步骤3中，以发酵物体积的4倍至6倍的体积添加上述水。
4.根据权利要求1所述的含有GABA的白米锅巴的制备方法，其特征在于，
在上述步骤3中，上述提取是在60℃至70℃的温度下执行20个小时至30个小时。
5.根据权利要求1所述的含有GABA的白米锅巴的制备方法，其特征在于，
在上述步骤4中，上述浓缩是在90℃至100℃的温度下执行。
6.根据权利要求1所述的含有GABA的白米锅巴的制备方法，其特征在于，
进一步包括在上述步骤4之后过滤发酵的米糠提取物的步骤。
7.根据权利要求1所述的含有GABA的白米锅巴的制备方法，其特征在于，
在上述步骤5中，对于100重量份白米，放入0.1重量份至10重量份上述发酵的米糠提取物。
8.一种含有GABA的白米锅巴，其特征在于，
利用权利要求1至7中任一项所述的制备方法制备。
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