CN1923059A - 富含γ－氨基丁酸的饮食品的制造方法以及富含γ－氨基丁酸的饮食品 - Google Patents

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Abstract

提供通过从谷氨酸向γ－氨基丁酸的转化效率高、不必添加多余的原料、简便地制备富含γ－氨基丁酸的饮食品的制备方法，以及通过相关的制备方法得到的富含γ－氨基丁酸的饮食品。富含γ－氨基丁酸的饮食品的制备方法，其特征在于，将糖度调整至3％时的滤液着色度为0.02～0.2的番茄处理物用乳酸菌使之发酵；通过这样的制备方法得到的富含γ－氨基丁酸的饮食品。

Description

富含γ-氨基丁酸的饮食品的制造方法以及 富含γ-氨基丁酸的饮食品
技术领域
本发明涉及富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，更具体而言，涉及不添加谷氨酸或其盐而含有高浓度的γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法以及富含γ-氨基丁酸的饮食品。
背景技术
γ-氨基丁酸是在生物界广泛分布的非蛋白质氨基酸，并且已知在高等动物中作为抑制性神经递质起作用(非专利文献1)。另外，已知γ-氨基丁酸有各种生理功能，以降血压作用(非专利文献2)为首，还报道其具有脑功能改善作用(非专利文献3)、精神镇定作用(非专利文献4)等。
在食品中，该γ-氨基丁酸是在黑米(糙米)、红曲、茶、部分蔬菜、果实等食品中含有的天然氨基酸的一种，但是只在这些中微量存在，没有含有用于表现出本来的生理机能的有效量的食品(非专利文献4)。因此，研究了各种增加食品中的γ-氨基丁酸含量的方法，已知如下技术。
(i)饮食品的制备方法，特征在于，成熟的番茄处理物中的谷氨酸脱羧酶作用下，将该成熟的番茄处理物中含有的谷氨酸的一部分转化为γ-氨基丁酸(专利文献1)。(ii)番茄饮料的制备方法，特征在于，将番茄或者番茄与其他蔬菜类及/或果实类置于无氧气氛下，使其中含有的谷氨酸的一部分转化为γ-氨基丁酸后，粉碎榨汁(专利文献2)。(iii)富含γ-氨基丁酸的乳酸菌发酵饮食品或调味品的制备方法，特征在于，在饮食品或调味品原料中，添加谷氨酸或含有谷氨酸的物质和具有产生γ-氨基丁酸能力的乳酸菌株，进行乳酸菌发酵(专利文献3)。
非专利文献1：生物工学会志，75，239-244，1997
非专利文献2：药理与治疗，28，529-533，2000
非专利文献3：食品与开发，Vol.36，No.6，4-6，2001
非专利文献4：日本食品科学工学会志，47，596-603，2000
专利文献1：特开平3-224467号公报
专利文献2：特开平4-51878号公报
专利文献3：特开2004-215529号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1的技术中，向γ-氨基丁酸的转化效率很低，最大约为40％(实施例2)，另外，由于很难无菌地添加酶源，在谷氨酸转化为γ-氨基丁酸中存在产生染菌的风险性高的问题。在专利文献2的技术中，通过形成无氧状态另外改变代谢途径而使谷氨酸成为γ-氨基丁酸，转化效率还是很低，约为40％(实施例6)，由于很难无菌地成为无氧状态，在谷氨酸转化为γ-氨基丁酸中存在产生染菌的风险性高的问题。在专利文献3的技术中，由于如果不添加谷氨酸就不能发酵，也就不能生产γ-氨基丁酸，因此存在经济性差、原料表述上也不利的问题。
因此，本发明的目的在于提供从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率高、不必添加多余的原料、制备简便的含有高浓度的γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，以及通过这样的制备方法得到的富含γ-氨基丁酸的饮食品。
解决课题的方法
本发明人等对将番茄中的谷氨酸高效地转化为γ-氨基丁酸的方法进行研究的结果，着眼于番茄的滤液的着色度。从而发现，通过用乳酸菌发酵滤液着色度在特定范围的番茄，能够将谷氨酸高效率地转化为γ-氨基丁酸，而且该方法不必添加多余的原料，制备过程中的染菌的风险性很低、制备简便，从而完成了本发明。
即，本发明提供富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，其中，将糖度调整至3％时的滤液着色度为0.02～0.2的番茄处理物用乳酸菌进行发酵。
另外，本发明提供富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，在所述的富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法中，将上述番茄的处理物中的谷氨酸或其盐的60％以上转化为γ-氨基丁酸。
另外，本发明提供富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，在所述的富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法中，将上述番茄处理物的糖度调整至3～15％后，进行乳酸菌发酵。
另外，本发明提供富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，在所述的富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法中，将上述番茄的处理物中的不溶性固体成分调整至5体积％以下，然后进行乳酸菌发酵。
另外，本发明提供根据所述制备方法得到的富含γ-氨基丁酸的饮食品。
发明效果
根据本发明，可以获得不必添加多余的原料，制备简便，从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率高的富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，以及通过这样的制备方法得到的富含γ-氨基丁酸的饮食品。
具体实施方式
用于得到本发明中使用的番茄处理物的番茄的加工方法没有特别的限制。例如，可以例举将番茄榨汁、磨碎、粉碎、剁碎，将这些干燥或浓缩，离心分离得到上清液、澄清化等。
在本发明中，在糖度调整至3％时，番茄处理物的滤液的着色度为0.02～0.2是必要的，优选0.02～0.15。如果滤液的着色度超过0.2，虽然以后可以通过乳酸菌进行发酵，但从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率急剧下降。虽然该原因尚不清楚，推测是由于产生了从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化的抑制物。另外，滤液的着色度不到0.02时，谷氨酸自身的含量过低，不能充分生产γ-氨基丁酸。
生的番茄在糖度为3％时的滤液着色度为0.02～0.2。因此，未加热的番茄处理物在糖度为3％时的滤液着色度为0.02～0.2。另外，加热后的番茄处理物在糖度为3％时的滤液着色度仍是0.02以上。
糖度为3％时的滤液着色度超过0.2的番茄处理物，即使通过例如采用离子交换树脂等进行脱色，用水稀释，将滤液着色度调整至0.02～0.2，以后经发酵从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率低，得不到本发明的效果。
因此，考虑到上述原因，在本发明中使用的糖度为3％时的滤液着色度为0.02～0.2的番茄处理物，使用未加热的番茄处理物，或者是通过适当加热使未加热的番茄处理物的滤液着色度变为0.02～0.2而得到的处理物。其中，由于未加热的番茄处理物在其后的采用乳酸菌进行的发酵过程中杂菌增殖，由酶生成反应物的可能性极高，因此优选将未加热的番茄处理物适当加热，使滤液着色度变为0.02～0.2，再进行杀菌，酶灭活。将未加热的番茄处理物适当加热，使滤液着色度变为0.02～0.2后，可以在滤液着色度为0.02～0.2的范围内用水等无菌地适当稀释。
而且，糖度为3％时的滤液着色度，例如在未加热的番茄的榨汁液中为0.03，将其在120℃下加热10分钟后为0.1，将其在130℃加热30分钟后为0.25。
滤液着色度与热历程具有相关性，越是在高温下长时间加热，滤液着色度越会提高。另外，加热时番茄处理物的浓缩度越高，滤液着色度越会提高。虽然用于将番茄的榨汁液灭菌的加热并不特别有助于滤液着色度提高，但浓缩时由于浓缩度高的番茄处理物在高温下长时间加热，因此滤液着色度明显提高。因此，将番茄真空浓缩或者将其进一步干燥的干燥物在糖度为3％时的滤液着色度大多都超过0.2，很难作为本发明中的番茄处理物使用。另一方面，一边加热番茄，一边粉碎、榨汁、灭菌、冷却得到的纯番茄汁，或采用超过滤、反渗透过滤(逆浸透濾過)等进行膜浓缩的番茄汁，由于不进行高温长时间的加热，可用作本发明中的番茄处理物。
而且，本发明中，用下列方法测定滤液的着色度。首先，用水等将番茄处理物调整至糖度为3％。然后，将其用滤纸(アドバンテツク社制造No.5A)过滤。用蒸馏水将以5mm的左右的厚度放入助滤剂(ハイフロ一ス一パセル)(セライト社制造、和光纯药销售、カタログNo.534-02315)的漏斗型玻璃过滤器(旭テグノグラス社制造、36060FNL3G4)进行预涂布。在该漏斗型玻璃过滤器中，通过上述过滤的番茄处理物，在用孔径0.45μm的膜滤器(アドバンテツク社制造、DISMIC-25CS045AN)进行过滤。用分光光度计(日立制作所制造，U-3310)对得到的番茄处理物测定450nm的吸光度，将该值作为滤液着色度。
番茄处理物的糖度优选3～15％，尤其优选3～5％。如果是3～15％，采用乳酸菌进行的发酵充分进行，从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率进一步提高。在使用糖度不到3％的番茄处理物的情况下，可以在测定糖度为3％时的滤液着色度基础上，用无菌水等稀释到该糖度。
另外，番茄处理物中的不溶性固体成分，优选在5体积％以下。如果是5体积％以下，采用乳酸菌进行的发酵充分进行，从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率进一步提高。不溶性固体成分的调整，通常可进行过滤、精密过滤、超过滤等过滤或离心分离。
而且，在本发明中，用下列方法测定不溶性固体成分。取10mL番茄处理物装入105mm长的离心沉淀管中，测定在回转半径14.5cm、转速3000rpm、时间10分钟的条件下进行离心分离时沉淀物相对于总体积的体积比，将该值作为不溶性固体成分。
本发明中将所述的番茄处理物用乳酸菌发酵。作为乳酸菌，优选短乳酸杆菌(Lactobacillus brevis)，尤其优选短乳酸杆菌IFO3345株、短乳酸杆菌IFO3960株、短乳酸杆菌IFO12005株、短乳酸杆菌IFO12520株。这些菌株均可以从独立行政法人制品评价技术基盘机构(National Institute ofTechnology and Evaluation (NITE))的生物遗传资源部门(NITE BiologicalResource center (NBRC))获得。在本发明中，可以使用1种或2种以上这些菌株。
为了培养乳酸菌，从制备效率、稳定性来看，优选添加预培养物，该预培养物是在灭菌后的番茄处理物中添加乳酸菌后进行预培养得到的。调制预培养物时的番茄处理物的灭菌条件没有特别的限制，优选在80～110℃下进行1～20分钟。预培养的条件没有特别的限制，优选使用的乳酸菌的合适(至適)温度为例如在25～42℃下进行8～48小时。预培养物中的乳酸菌数优选107～109cfu/mL。
上述乳酸菌预培养物相对于番茄处理物的添加比例，优选0.1～20质量％，特别优选0.1～10％。发酵条件优选使用乳酸菌的合适温度，例如在25～42℃，12～96小时。
这样得到的乳酸菌发酵物从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率高达至少60％以上，并含有高浓度的γ-氨基丁酸。
通过乳酸菌发酵，与使用含有特定酶或含有该特定酶的酶源的情况相比，从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率高。另外，可以不添加来自番茄的谷氨酸以外的谷氨酸，而高效地从谷氨酸转化为γ-氨基丁酸。
另外，从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率由下式计算。
数学式1
本文中所述GABA是γ-氨基丁酸。所述[GABA]为发酵结束后的γ-氨基丁酸浓度。所述[GABA]max为发酵前的谷氨酸经发酵完全转化为γ-氨基丁酸时的浓度。所述[GABA]0为发酵开始时的γ-氨基丁酸浓度。所述[Glu]0为发酵开始时的谷氨酸浓度。147.1为谷氨酸的分子量，103.1为γ-氨基丁酸的分子量。
根据本发明的方法制备的富含γ-氨基丁酸的饮食品，能调制成例如番茄汁、番茄泥、番茄酱等的形态。另外，可以将其添加到番茄以外的果实、果汁、蔬菜汁、豆浆、麦芽汁、牛奶、酸乳酪、其他的食品中。
实施例
以下示出实施例进一步详细说明本发明，但本发明并不限于以下的实施例。
实施例1
将番茄的榨汁液用反渗透膜(PCI社制造AFC99)浓缩至糖度为20％后，用水稀释至糖度为5％(以下称作“番茄5％稀释物”)。将10mL番茄5％稀释物加入到18φ试管中，在95℃下加热10分钟灭菌。在其中接种乳酸菌(从NBRC得到的短乳酸杆菌IFO3960株)，在30℃下预培养(前培養)18小时(预培养液)。此外，将200mL番茄5％稀释物加入到300mL的锥形烧瓶中，在95℃下加热10分钟灭菌(番茄处理物1)。番茄处理物1的糖度调整至3％后的滤液着色度为0.13。向番茄处理物1中加入2mL预培养液，在30℃下培养72小时，作为样品1。此时不溶性固体成分为20体积％。
实施例2
将番茄的榨汁液用反渗透膜(PCI社制造AFC99)浓缩至糖度为20％后，用水稀释至糖度为3％(以下称作“番茄3％稀释物”)。将200mL番茄3％稀释物加入到300mL锥形烧瓶中，在95℃下加热10分钟灭菌(番茄处理物2)。番茄处理物2的滤液着色度为0.12。向番茄处理物2中加入2mL预培养液，在30℃下培养72小时，作为样品2。此时不溶性固体成分为15体积％。
实施例3
将番茄的榨汁液用反渗透膜(PCI社制造AFC99)浓缩至糖度为20％后，用水稀释至糖度为3％，将其用离心分离机(HITACHI社制造CR20)以3800g离心分离10分钟，采取其上清液(以下称作“上清液3％稀释物”)。将200mL上清液3％稀释物加入到300mL的锥形烧瓶中，在95℃下加热10分钟灭菌(番茄处理物3)。番茄处理物3的滤液着色度为0.11。向番茄处理物3中加入2mL预培养液，在30℃下培养72小时，作为样品3。此时不溶性固体成分为1体积％。
实施例4
将番茄的榨汁液用反渗透膜(PCI社制造AFC99)浓缩至糖度为20％后，用水稀释至糖度为5％，将其用离心分离机(HITACHI社制造CR20)以3800g离心分离10分钟，采取其上清液(以下称作“上清液5％稀释物”)。将200mL上清液5％稀释物加入到300mL的锥形烧瓶中，在95℃下加热10分钟灭菌(番茄处理物4)。番茄处理物4的糖度调整至3％后的滤液着色度为0.14。向番茄处理物4中加入2mL预培养液，在30℃下培养72小时，作为样品4。此时不溶性固体成分为2体积％。
实施例5
将番茄的榨汁液用反渗透膜(PCI社制造AFC99)浓缩至糖度为20％后，用水稀释至糖度为10％，将其用离心分离机(HITACHI社制造CR20)以3800g离心分离10分钟，采取其上清液(以下称作“上清液10％稀释物”)。将200mL上清液10％稀释物加入到300mL的锥形烧瓶中，在95℃下加热10分钟灭菌(番茄处理物5)。番茄处理物5的糖度调整至3％后的滤液着色度为0.14。向番茄处理物5中加入2mL预培养液，在30℃下培养72小时，作为样品5。此时不溶性固体成分为4体积％。
试验例1
将上述样品1～4用3％的5-磺基水杨酸水溶液稀释至10倍，将样品5用3％的5-磺基水杨酸水溶液稀释至20倍(体积)，将其用膜滤器(アドバンテツク社制造DISMIC-25CS045AN)进行过滤，用氨基酸自动分析仪(日立制作所制造L-8800A)测定γ-氨基丁酸的量。γ-氨基丁酸的量由用γ-氨基丁酸标准品(アクロスオ一ガニクス社制造)制作的校正曲线计算。另外，上述番茄处理物1～5的谷氨酸的量，使用上述氨基酸自动分析仪测定。然后，按照上述式1计算出从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率。结果如表1所示。
表1
  实施例  糖度为3％时的滤液着色度   [Glu]0(g/L)   [GABA]0(g/L)   [GABA](g/L)   转化效率(％)
  实施例1   0.13   2.4   0.28   1.3   61
  实施例2   0.12   1.4   0.20   0.90   71
  实施例3   0.11   1.3   0.20   0.91   78
  实施例4   0.14   2.3   0.29   1.7   87
  实施例5   0.14   4.5   0.64   2.7   65
如表1所示，实施例1～5的任一个样品的γ-氨基丁酸的转化效率高至60％以上。
比较例1
将200mL上述番茄5％稀释物加入到300mL的锥形烧瓶中，在125℃下加热10分钟灭菌(番茄处理物6)。番茄处理物6的糖度调整至3％后的滤液着色度为0.27。向番茄处理物6中加入2mL预培养液，在30℃下培养72小时，作为样品6。此时不溶性固体成分为20体积％。
比较例2
将200mL上清液5％稀释物加入到300mL的锥形烧瓶中，在125℃下加热10分钟灭菌(番茄处理物7)。番茄处理物7的糖度调整至3％后的滤液着色度为0.24。向番茄处理物7中加入2mL预培养液，在30℃下培养72小时，作为样品7。此时不溶性固体成分为2体积％。
比较例3
将南瓜的可食用部分1kg磨碎、榨汁，得到0.7kg的榨汁液。然后向200mL上述番茄处理物1中添加100g上述榨汁液，在30℃下静置4小时，作为样品8。
比较例4
将市售的番茄浆(カゴメ株式会社制造)用水稀释到糖度为10％，在其中加入0.5质量％的酵母提取物(DIFCO社製)，将其200mL加入到300mL的锥形烧瓶中，在95℃下加热10分钟灭菌。在其中加入短乳酸杆菌IFO3960，在30℃下培养72小时，作为样品9。而且，市售的番茄浆(カゴメ株式会社制造)用水稀释到糖度10％，在95℃下加热10分钟灭菌，糖度调整至3％后的滤液着色度为0.24。
实验例2
将上述样品6～8用3％的5-磺基水杨酸水溶液稀释至10倍，将样品9用3％的5-磺基水杨酸水溶液稀释至20倍(体积)，将其用膜滤器(アドバンテツク社制造DISMIC-25CS045AN)进行过滤，用氨基酸自动分析仪(日立制作所制造L-8800A)测定γ-氨基丁酸量。γ-氨基丁酸的量用γ-氨基丁酸标准品(アクロスオ一ガニクス社制造)制作的校正曲线计算。另外，上述样品1～5的谷氨酸的量，使用上述氨基酸自动分析仪测定。然后，按照上述式1计算出从谷氨酸向γ-氨基丁酸的转化效率。结果如表2所示。
  比较例   糖度为3％时的滤液着色度   [Glu]0(g/L)   [GABA]0(g/L)   [GABA](g/L)   转化效率(％)
  比较例1   0.24   2.4   0.29   0.81   31
  比较例2   0.27   2.3   0.30   0.87   35
  比较例3   0.45   1.7   0.22   0.49   23
  比较例4   0.24(无酵母提取物)   4.3   0.70   1.6   30
如表2所示，比较例1～4中任一个样品的γ-氨基丁酸的转化效率低，不到40％。另外，比较例3的样品8有杂菌繁殖。
工业实用性
本发明特别可以利用在健康食品中。

Claims (9)

1.富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，其中，将糖度调整至3％时的滤液着色度为0.02～0.2的番茄处理物用乳酸菌进行发酵。
2.权利要求1所述的富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，其中，将上述番茄处理物中的谷氨酸或其盐的60％以上转化为γ-氨基丁酸。
3.权利要求1所述的富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，其中，将上述番茄处理物的糖度调整至3～15％后，进行乳酸菌发酵。
4.权利要求1所述的富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，其中，将上述番茄处理物中不溶性固体成分调整至5体积％以下后，进行乳酸菌发酵。
5.权利要求3所述的富含γ-氨基丁酸的饮食品的制备方法，其中，将上述番茄处理物中不溶性固体成分调整至5体积％以下后，进行乳酸菌发酵。
6.富含γ-氨基丁酸的饮食品，其通过权利要求1所述的方法制备。
7.富含γ-氨基丁酸的饮食品，其通过权利要求3所述的方法制备。
8.富含γ-氨基丁酸的饮食品，其通过权利要求4所述的方法制备。
9.富含γ-氨基丁酸的饮食品，其通过权利要求5所述的方法制备。
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