CN1829451A - 使谷粒中富集γ－氨基丁酸的方法及用该方法得到的谷物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种使谷粒中富集γ－氨基丁酸的方法，将水份已预先调整成10～15％的干燥谷粒，以0.5～2.0％/小时的加水速度进行缓慢的加水，使其水份成为20～30％的范围，再将此谷粒倒入槽中，进行2～15小时的调质。

Description

使谷粒中富集γ-氨基丁酸的方法 及用该方法得到的谷物

技术领域

本发明是关于使γ-氨基丁酸富集的方法及利用此方法获得的谷物。

背景技术

以往已经知道将米胚芽、含胚芽的米糠、胚芽米、小麦胚芽以及含小麦胚芽的麸中的至少一种在pH2.5～7.5且50℃以下的条件下浸渍于水中得到的γ-氨基丁酸富集的食品原料(例如参见特开平7-213252号公报)。

根据特开平7-213252的记载，发现在胚芽和米粒或小麦的表层部分中含有高浓度的作为γ-氨基丁酸的前体物质的谷氨酸，该谷氨酸浸渍于水中时急剧地转变为γ-氨基丁酸。

然而，特开平7-213252的方法，由于仅在胚芽部或糠层内特异地富集γ-氨基丁酸，经过碾米γ-氨基丁酸受到损害。另外，由于将胚芽等浸渍于50℃以下的水中约8小时，有可能导致浸渍后微生物的繁殖活化而引起腐败。为了解决此问题，可以将糙米浸渍于溶存氧浓度为20ppm以上的水中，再富集γ-氨基丁酸(例如，参见特开2000-300196号公报)；或者不是将糙米于暗室内浸渍于水中，而是通过温水喷淋而间断地将50℃以下的温水喷淋于糙米上，调节湿度与温度，遏止发芽时的发酵的恶臭(例如，参见特开2002-291423号公报)。

但是，在上述特开2000-300196号公报所记载的将糙米浸渍于溶存氧浓度为20ppm以上的水中而使γ-氨基丁酸富集时，虽然每6小时进行水更换以增加溶存氧浓度，但由于进行16小时浸渍，操作十分繁琐。另外，采用上述专利文献3所记载的温水喷淋而间断地将50℃以下的温水喷淋于糙米上、制造发芽糙米的方法，由于未考虑米粒的吸水速度，有可能发生胴体裂开的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是，提供一种能够抑制随着对谷物的水份添加而发生胴体裂开等的谷粒变性，大幅度富集γ-氨基丁酸的方法以及用该方法获得的谷物。

为了解决上述任务，本发明采取了下面所述的技术手段，即，将已预先将水份调整成10～15％的干燥谷粒，以0.5～2.0％/小时的加水速度进行缓慢的加水，使水份成为20～30％的范围，再将此谷粒倒入槽中，进行2～10小时的调质。

这样，随着对谷物的水份添加，加水速度限制于0.5～2.0％/小时，谷粒的吸水速度将变得缓慢，一方面抑制胴体裂开等谷粒的变性，另一方面确保充分利用生理活性高且吸水速度快等胚芽的诸特性和需氧性，与以往的浸渍于水中的方法相比，可以大幅度地富集γ-氨基丁酸。

另外，在进行该干燥谷粒的加水时，使粒径0.1mm以下的雾状水滴附着于谷粒表面，进行缓慢的加水，使水份从表面向内部移动。

再者，对上述经过加水的谷粒进行调质时，如果一面将外部空气吸入槽内进行换气、一面进行调质则更好。

而且，上述干燥谷粒能够使用米、麦、玉米等的稻科(禾本科)植物。

在上述的干燥谷粒使用糙米的场合，优选的是，对于已预先将水份调整成约14％的糙米，以低于0.5％/小时的速度进行加水，直到糙米水份达17％为止，在糙米水份超过17％时，以0.5～2.0％/小时的速度慢慢提高加水速度而进行加水。

如上所述，根据本发明，将水份已预先调整成约10～15％的干燥谷粒以0.5～2.0％/小时的加水速度进行缓慢的加水，使水份成为20～30％的范围，将此谷粒倒入槽中，进行2～10小时的调质，能够随着对谷粒的水份添加将加水速度限制于0.5～2.0％/小时，一方面谷粒的吸水速度变慢而抑制胴体裂开等谷粒的变性，另一方面使胚乳部中γ-氨基丁酸富集。这样，富集于胚乳部的γ-氨基丁酸即使在碾谷或其后的加工过程中也不致于受损。

因而，加工成带胚芽的大米、精白米或米粉时，γ-氨基丁酸依然为高浓度。

而且，由于需氧性的故，相比以往的浸渍于水中的方法，能够大幅度富集γ-氨基丁酸。与此相对，利用以往的技术仅于胚芽部或糠层中产生γ-氨基丁酸的场合，经由碾谷或加工，γ-氨基丁酸几乎大部分丧失(参照下表1)。

另外，在进行该干燥谷粒的加水时，由于使粒径0.1mm以下的雾状水滴附着于谷粒表面，进行缓慢的加水，比以往的温水喷淋的水滴相比更加微细的水滴附着于谷粒的表面，随后水份均匀地被吸收到谷粒的细胞组织内，因而能够抑制胴体裂开等谷粒的变性。

然后，在进行该已加水谷粒的调质时，一面将外部空气吸入槽内进行换气，一面进行调质，因而能够抑制槽内的温度上升而防止谷粒变质，同时，还能够去除槽内所产生的有毒气体。

然而，在将糙米作为该干燥谷粒使用的场合，由于对于已预先将水份调整成约14％的糙米，以低于0.5％/小时的速度进行加水，直到糙米水份达到17％为止，而在糙米水份超过17％时，以0.5～2.0％/小时的速度慢慢地提高加水速度而进行加水，因而直到糙米水份达到17％为止，可抑制谷粒的吸水速度而防止胴体裂开等谷粒的变性，同时，当糙米水份超过17％时，提高吸水速度，与以往相比，可以在更短时间内得到富集γ-氨基丁酸的谷物。

附图说明

图1是表示富集GABA的方法的一实施方式的工艺流程图。

图2是表示糙米水份与加水速度的关系的图。

图3是用于实施富集GABA的方法的装置正面示意图。

图4是喷雾加水装置的侧面示意图。

图5是对普通精白米和本发明的功能性白米比较其精米收得率90％场合的胚乳内的GABA含量的图。

图6是对普通精白米和本发明功能性白米比较其精米收得率90％场合的胚乳内的镁含量的图。

图7是比较市售的F小麦粉和本发明的小麦粉的GABA含量的图。

图8是比较进行玉米粒浸渍处理的情形与进行玉米粒喷雾处理的情形的GABA产生量的图。

具体实施方式

图1是表示富集γ-氨基丁酸(以下，称为「GABA」。)的方法的一实施方式的工艺流程图，图2是表示糙米水份与加水速度的关系的图。

以下，将参照图1和图2说明本发明的富集GABA的方法。作为原料的谷粒可以使用米、麦、玉米等的稻科(禾本科)植物或是使用含有许多蛋白质的大豆等谷类，例如，在使用糙米作为谷粒的场合，使用预先将水份已调整成约14％的干燥谷粒(图1的步骤1)。接着，缓慢进行加水，使此原料中水份成为20～30％的范围(图1的步骤2)。此缓慢的加水处理是为了不发生胴体裂开等谷粒的变性，以每小时的谷粒水份上升0.5％的速度(0.5％/小时)进行加水，直到糙米水份达17％为止，在糙米水份超过17％时，慢慢提高加水速度，以0.5～2.0％/小时的速度进行加水(参照第2图)。优选的加水方法是进行水的喷雾，使雾状水滴附着于糙米表面，此雾化的水滴直径最好0.1mm以下。

加水结束的后，转移至槽等中进行2～10小时调质(Tempering；为使加入谷粒中的水份达到平衡而放置一定时间的操作)(图1的步骤3)。调质时的最适宜环境温度为16～24℃，若将外部空气吸入槽内而进行换气，则形成更适宜的环境。水温是自来水的温度，并不需要进行pH调整。这一系列的操作在20℃左右的室温下就足够了。调质结束后，采用一般的干燥方法，干燥至适合于精谷的水份(图1的步骤4)，之后，还有进行精谷的方法(图1的步骤5)以及将调质结束后的高水份的谷粒维持高水份的情况下进行精谷的方法(图1的步骤6)。另外，也可以不进行精谷而对于调质结束后的谷粒予以适度加热，加工成半蒸大米或阿伐(アルフア)化米。

这样得到的谷粒，与普通精白米相比，精米回收率90％场合的胚乳内的GABA含量及镁含量均将明显增加。

下面，参照图3和图4说明适用于实施富集GABA的方法的装置例。图3是适用于实施富集GABA的方法的装置的正面示意图，图4是喷雾加水装置的侧面示意图。

在图3中，符号1是喷雾加水装置，该喷雾加水装置1的主要构造包含：扬谷机3，垂直设置于机壳2内；复式贮存槽4、5，贮存经该扬谷机3扬谷的谷粒；皮带输送机6，将从该贮存槽4、5中排出的谷粒以层状方式进行输送；以及旋转滚筒7，对由该皮带输送机6输送的谷粒进行加水。

在扬谷机3的下部，设置供给原料谷粒的原料供给料斗8，同时，在扬谷机3的上部设置内部已装设双向阀的流下槽9，在该流下槽9中，分别设置面向贮存槽4的供给管10和面向贮存槽5的供给管11。在贮存槽4、5底部设置开关闸门12、13，能够使谷粒以适宜流量流下。

皮带输送机6是于一对链轮6a、6b之间卷绕环带输送机6c，在该皮带输送机6的输送终端部设置将谷粒供给至旋转滚筒7内的供给槽14。在该供应槽14内，设置一水份感测器42，用以检测供给至旋转滚筒7内之前的谷粒的水份。该水份感测器42可以为电阻式、静电容量式、近红外线式等，只要能够正确量测谷粒的水份，任何一种方式均可。

该旋转滚筒7是由数个传动辊道15可旋转地支撑其周面，同时，分别将谷粒供给侧配置于高位置，并将谷粒排出侧配置于低位置。在旋转滚筒7的谷粒排出侧，将谷粒于排出至下一步工序，或是设置一排出槽17，其具有用于将谷粒于喷雾加水装置1进行循环的切换阀16。

参照图4，该旋转滚筒7在其内周表面上沿着旋转滚筒7的长度方向设置了数个搅拌叶片18，一旦谷粒被供入旋转滚筒7内部，通过旋转滚筒7的旋转，利用搅拌叶片18而将谷粒抬起，在到达上方之前落下，进行谷粒的搅拌。而且，在旋转滚筒7内侧设置雾化机19。此雾化机19是采用双流体喷嘴，利用压缩空气等的高速流动而将液体微粒化；或者也可以采用通过超音波振荡而将液体雾化成直径0.1mm以下的微粒子状态，再通过鼓风机而使其于空气的气流中成雾状浮游的方式。在本实施方式中，作为雾化机19使用产生平均粒径10～50μm的微雾的双流体喷嘴(例如，日本IKEUCHI股份公司制，型号BIMV02)。

在图3中，符号20是调质槽，其主要构造包含：槽部21；供给阀22，设置于该槽部21上部；供料料斗23，连接至该供应阀22；排出阀24，设置于该槽部21下部；排出槽25，连接至该排出阀24；以及通风装置26，将外部大气等新鲜空气予以吸入槽部21。在槽部21中，设置空气吸入口27和空气排放口28，分别通过循环通路29、30而与上述通风装置26连接。通风装置26为一简单的构造，其具备：除尘滤器31，去除来自于外部大气的尘埃；以及送风风扇32，吸取新鲜的外部大气而传送至槽部21。例如，能够以6m³/ton·h的风量进行槽部21内的换气。符号33为输送装置，连接前一步骤的喷雾加水装置1和调质槽20。

再者，图3的符号34是精谷机，其由以下部分构成：精白转子35，与主轴(图中未示出)轴连接并且具有研磨辊：以及多孔壁的除糠精白筒36，设置于该精白转子35的周围。将精白转子35与除糠精白筒36的间隙形成精白室37，同时，在精白室37的终端部设置排出口(图中未示出)，附设朝向此排出口而进行挤压的抵抗板以及由配重构成的外部阻抗38。还有，符号39是精谷机34的供应料斗；符号40是精谷机34的精品排出槽；符号41是输送装置，连接先前步骤的调质槽20与精谷机34。

以下，说明图3和图4所示的装置的作用。从原料供应料斗8供应作为原料的谷粒，该谷粒已预先将水份调整成约14％，通过扬谷机3进行扬谷后，贮存于贮存槽4、5中。从贮存槽4、5排出的谷粒利用皮带输送机6以层状方式输送，通过供应槽14供入旋转滚筒7内。该旋转滚筒7是以6～12次旋转/分钟的速度进行旋转而搅拌谷粒，同时，利用雾化机19用平均粒径10～50μm的微雾进行加水。此时，通过设置于供应槽14内的水份感测器42，一面检测谷粒的水份，一面进行加水。即，通过扬谷机3，一面循环谷粒、一面进行加水，以0.5％/小时的加水速度进行加水，直到谷粒中的水份成为17％。当水份超过17％时，慢慢提高加水速度而以0.5～2.0％/小时的加水速度进行加水。当水份达到20～30％的范围，停止谷粒的循环而结束加水，将谷粒自排出槽17中排出。

已加水至水份20～30％范围的谷粒，通过输送装置33供应至调质槽20的供料料斗23。开启供应阀22，将供应至供料料斗23的谷粒堆积容纳于槽部21内。然后，所堆积容纳的谷粒将进行2～15小时的调质(Tempering)。此调质时的最适宜环境温度为16～24℃，为了将外部空气吸入槽部21内，也可以开动通风装置26而进行换气。即，当开动送风风扇32时，吸取经过除尘滤器31除尘的外部大气，通过循环通路29而将外部大气送至槽部21，来自于槽部21的排气经由循环通路30而排风至槽外。此时的风量，例如为6m³/ton·h以下。调质完毕的谷粒，利用排出阀24，经由排出槽25从调质槽20中排出。

在调质槽20内已调质的谷粒，利用输送装置41供给至精谷机34的供应料斗39，进行碾米加工。即，图3所示的实施方式是一种将调质结束后的高水份(水份20～30％)的谷粒直接进行精制的方法(参照图1的步骤6)，但是并不限于此种方法，也可以在精谷机34的前一步骤设置一市售的谷粒干燥机。经过调质的高水份的谷粒被输送至精谷机34的精白室37，利用精白转子35施予研磨作用。另外，由于精白室37的排出口是利用外部阻抗38进行挤压，精白室37内形成适度的高压状态，剥离糠层或胚芽而进行碾米。

如此得到的谷粒，例如，与普通精白米相比，精米收得率90％场合的胚乳内GABA含量及镁含量均显着增加。

【实施例1】

使用糙米作为原料的场合，使用已预先将水份调整至约14％的糙米，进行缓慢加水，使糙米中水份成为20～30％的范围。此缓慢的加水处理是为了不发生胴体裂开，以0.5％/小时的速度进行加水，直到水份达17％为止，当水份超过17％时，慢慢提高加水速度，以0.5～0.9％/小时的速度进行加水。加水时使用的水，可以为自来水、蒸馏水、井水、酸性水、电解食盐水等饮用水，尤其在兼具杀菌目的的场合，也可以使用有效氯浓度为0.1ppm以上、低于50ppm的次氯酸离子溶液。优选的加水方法是使将水喷雾而形成的雾状水滴附着于糙米的表面，雾化的水滴直径为0.1mm以下。加水结束后，转移至槽等中进行2～10小时调质。调质时的最适宜环境温度为16～24℃，将外部大气吸入槽内而进行换气。水温是自来水的温度，不需要进行pH调整。一连串的作业是于约20℃的室温下进行。调质结束后，利用通常的干燥方法将糙米或稻谷干燥至适合于稻谷脱壳和精米的水份，然后进行稻谷脱壳与精米的步骤。

这样得到的精米，收得率90％的场合的胚乳内的GABA含量将增加至普通精白米的约20倍(参照图5)，收得率90％的场合的胚乳内的镁含量将增加至普通精白米的约3倍(参照图6)。

【实施例2】

将糙米(日本名称为「ほしのゆめ」或「きらら」)作为原料使用的场合，使用已预先将水份调整成约14％的该糙米。缓慢进行加水使其水份成为20～30％的范围。此缓慢的加水处理，为了不使胴体裂开，以0.5％/小时的速度进行加水，直到水份达17％，当水份超过17％时，慢慢提高加水速度，以0.5～0.9％/小时的速度进行加水，加水时使用的水可以使用自来水、蒸馏水，或是为了兼具杀菌目的而使用有效氯浓度为0.1ppm以上、低于50ppm的次氯酸离子溶液。优选的加水方法是，将水喷雾，使形成雾状的水滴附着于糙米的表面上，雾化的水滴直径为0.1mm以下。加水结束后，转移至槽等中进行2～3小时调质。调质时的最适宜环境温度为16～24℃，将外部气体吸入槽内而进行换气。水温是自来水等的温度，不需要进行pH调整。一连串的作业是于约20℃的室温下进行。调质结束后，将糙米或稻谷进行130℃、3分钟过热蒸气处理，利用通常的干燥方法将糙米或稻谷干燥至适合于稻谷脱壳和精米的水份，然后进行稻谷脱壳与精米的步骤。

与未经富集处理的场合相比，这样得到的精米，在收得率90％的场合，胚乳内的GABA含量将增加至4.3倍，胚芽部、糠层部的GABA含量分别增加至4.4倍、1.2倍(参照表1)。至于将所得到的糙米浸渍于水中24小时时的米粒崩溃损坏率，若将本制造方法与浸渍于水中而使之富集的以往的制造方法作一比较，以往制法为79％，而本制法为10％。因而，若采用本制造方法，做饭时可以保持米的形状，淀粉的溶解析出较少，不论视觉上还是味觉上都很好的糙米。

【表1】

米的部位	γ-氨基丁酸含量(mg/100g)
			有富集处理	无富集处理
	糠层部	1.5			1.3
胚芽部			2.2	0.5
	胚乳部	8.6			2.0

【实施例3】

将小麦粒作为原料使用的场合，使用已预先将水份调整成约12％的该小麦粒，缓慢地进行加水，使其水份成为21～25％的范围。缓慢的加水处理是为了不使小麦粒产生变性，采用上述喷雾法，以1.0～2.0％/小时的速度进行加水，直到水份达21～30％的范围。加水所使用的水使用自来水。加水结束后，转移至槽等中进行3～10小时调质。调质时的最适宜环境温度为7～13℃，将外部大气吸入槽内进行换气。调质结束后，采用通常的干燥方法将小麦粒干燥至适合于磨粉的水份，然后进行磨粉。

与市售的F小麦粉相比，这样得到的小麦粉的GABA含量将增加至约3.8倍以上(参见图7)。

【实施例4】

将玉米粒作为原料使用的场合，使用已预先将水份调整成约14％的该玉米粒。进行缓慢的加水，使其水份成为15～30％的范围。缓慢的加水处理是为了不使玉米发生变性，采上述喷雾法，以1.2～2.0％/小时的速度进行加水。加水用的水使用自来水。加水结束后，转移至槽等中进行5～15小时调质。调质时的最适宜环境温度为10～30℃，将外部大气吸入槽内进行换气。调质结束后，采用通常的干燥方法将玉米粒干燥至适合于脱皮、脱芽、磨粉、碾碎的水份，然后进行脱皮、脱芽、磨粉、碾碎。

与连续浸渍的场合的玉米粒相比，这样得到的玉米粒的GABA含量将增加至约1.9～2.3倍(参见图8)。

Claims (7)

1.使谷粒中富集γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，将水份已预先调整成10～15％的干燥谷粒，以0.5～2.0％/小时的加水速度进行缓慢的加水，使其水份成为20～30％的范围，再将此谷粒倒入槽中，进行2～15小时的调质。

2.根据权利要求1所述的使谷粒中富集γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，在上述对干燥谷粒加水时，使粒径0.1mm以下的雾状水滴附着于谷粒表面，进行缓慢的加水。

3.根据权利要求1或2所述的使谷粒中富集γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，在调质上述经过加水的谷粒时，一面将外部大气引入槽内进行换气，一面进行调质。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的使谷粒中富集γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，所述的干燥谷粒使用米、麦、玉米等禾本科植物。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的使谷粒中富集γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，将糙米作为上述干燥谷粒使用的场合，对于已预先将水份调整成约14％的糙米，以低于0.5％/小时的速度进行加水，直至糙米水份达到17％，在糙米水份超过17％时，以0.5～2.0％/小时的速度慢慢提高加水速度，进行加水。

6.一种富集γ-氨基丁酸的谷物，其特征在于，该谷物是采用权利要求1至5中任一项的方法使谷粒中富集γ-氨基丁酸，然后将该谷粒进行精制而得到的。

7.一种谷物，其特征在于，胚乳部内含有8mg/100g以上的γ-氨基丁酸。

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