JP3166077B2 - 麹菌を利用したγ−アミノ酪酸富化食品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グルタミン酸を比
較的多量に含む食品素材に麹菌を作用させてγ−アミノ
酪酸を富化させる手段に関する。

【０００２】

【技術の背景】γ−アミノ酪酸とは、動植物界に広く分
布しているアミノ酸の一種で、動物の脳髄に存在し、神
経の主要な抑制伝達物質として、脳の血流を活発にし、
脳への酸素供給量を増加させ、脳細胞の代謝機能を促進
させ、脳卒中後遺症、脳動脈硬化症等による頭痛、耳鳴
り、記憶障害、意欲低下などの症状を改善する作用や、
延髄の血管運動中枢に作用して血圧を降下させる作用等
が認められている物質である。

【０００３】

【従来の技術】そして、従来食品の中にはγ−アミノ酪
酸を含む食材の存在も知られており、その例は次の如く
である。 （ａ）紅麹 精米した米粒を蒸した後、その表面に紅麹胞子を付着さ
せ、約３０℃で発芽させ、７日間程度培養させることに
より菌体を増殖させ、米内に存在する多少のグルタミン
酸を利用し、菌体内にγ−アミノ酪酸を蓄積することが
知られている。

【０００４】（ｂ）茶葉 茶葉を室温で密閉した容器に封入し、そこに窒素ガスを
送り込むと、その窒素ガスの刺激を受けて、茶葉内に存
したグルタミン酸がγ−アミノ酪酸に変換される。

【０００５】（ｃ）米胚芽 米からの胚芽を分離し、その胚芽を水に約２０〜４０℃
で２〜１２時間浸漬すると、発芽の予備段階として、米
内のグルタミン酸がγ−アミノ酪酸に変換される。

【０００６】しかし、（ａ）〜（ｃ）の例は、生体の代
謝反応の関連で起こる反応であるから、該生体が要求す
る一定量が満たされると、代謝調整機能が働き、一定濃
度以上には富化しない性格を有する。又、これらは元
々、真にγ−アミノ酪酸の富化を目的としたものという
より、自然現象のなかにそのような反応が見られるとい
うことを確認した程度のものであり、従って、γ−アミ
ノ酪酸の富化食材と言えるには、γ−アミノ酪酸の含有
割合が低かったり、又は、生産効率が悪い等あまりに不
十分なものでしかなかった。

【０００７】一方、麹菌を利用した食品の製造技術に
は、例えば、清酒、味噌及び醤油の製造等があり、この
中ではグルタミン酸が醸造の過程でγ−アミノ酪酸に変
換される可能性がある。しかし、清酒では醸造中に酒米
から遊離してくるグルタミン酸の量が極く少量しかな
く、又、味噌、醤油等では大豆に多量のグルタミン酸が
含まれるものの、微生物汚染を防ぐために醸造過程で多
量の食塩を加えるため、高食塩濃度となりγ−アミノ酪
酸への変換反応は殆ど起こらない。従って、麹菌を利用
した食品製造にあっても、真にγ−アミノ酪酸を富化す
る製造技術は未開発の段階にある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記実情に
基づき、食品素材を対象としてγ−アミノ酪酸を富化し
た食材の開発を試みたもので、鋭意研究を重ねた結果、
比較的グルタミン酸含有の高い食品素材に麹菌を作用さ
せたところ、成育に係わる基本的な代謝反応に属さない
反応で、グルタミン酸をγ−アミノ酪酸に変換させる反
応が起こることを見い出し、これを利用して効率的なγ
−アミノ酪酸の強化食品、味噌、醤油、豆乳等の製造方
法を得たものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の対象とする食品
素材は、グルタミン酸を比較的多く含む食品素材をい
い、合成及び発酵法で作られたグルタミン酸単体、大豆
及び小麦等の食材が含まれ、逆に、なし、りんご等のグ
ルタミン酸含有が極く微量とされる食材を含まない意味
である。これを本発明の目的にそって、定量的に表現す
ると、遊離の状態でグルタミン酸が５ｍｇ／１００ｇ以
上（望ましくは３０ｍｇ／１００ｇ以上）、若しくは食
材中の蛋白質分解後に、グルタミン酸の含有率が５ｍｇ
／１００ｇ以上（望ましくは３０ｍｇ／１００ｇ以上）
となる蛋白質を含む食品素材となる。蛋白質を含むもの
を規定した意味は、食材中のグルタミン酸を含んだ蛋白
質はプロテアーゼ等で分解することによって本法に使用
可能となるからである。具体的には、合成及び発酵法で
作られたグルタミン酸単体や、味噌、醤油、豆乳糖の大
豆製品、及び牛乳の乳製品等を指す。又、このグルタミ
ン酸はグルタミン酸ナトリウム等の塩の形態のものであ
っても構わない。

【００１０】次いで、上記グルタミン酸に作用する菌と
しては、麹菌が有効であるが、本発明で麹菌とは、Ａｓ
ｐｅｒｇｉｌｌｕｓ（アスペルギルス）属、Ｐｅｎｉｃ
ｉｌｌｉｕｍ（ペニシリウム）属、Ｍｕｃｏｒ（ムコー
ル）属、Ｒｈｉｚｏｐｕｓ（リゾープス）属、Ｍｏｎａ
ｓｃｕｓ（モナスカス）属、Ａｂｓｉｄｉａ（アプシデ
ィア）属に属する微生物で、グルタミン酸デカルボキシ
ラーゼ（ＧＡＤ）を持ち、食して害のない菌をいう。該
麹菌は、直接添加するか、或いは、糖質・蛋白質・アミ
ノ酸等を含む培地に成育させたものを添加する方法のい
ずれでも良い。麹菌の具体例を挙げると、アスペルギル
ス属のオリゼがある。又、該麹菌は、接種する相手によ
って、米麹、大麦麹、大豆麹等となるが、このいづれで
あっても良い。該麹菌の持つグルタミン酸をγ−アミノ
酪酸に変換する機能は、麹菌に存在するグルタミン酸デ
カルボキリラーゼ（ＧＡＤ）によるものと推定され、該
ＧＡＤは基質特異的に脱炭酸を含む下記反応を起こす。 ＣＯＯＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＣＨ（ＮＨ₂）−ＣＯＯＨ （グルタミン酸） → ＣＯＯＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂ ＋ＣＯ₂ ・・・（１） （γ−アミノ酪酸）

【００１１】上記食品素材に麹菌を添加し、これを水分
を多分に含んでグルタミン酸とＧＡＤとの間に流動性が
保たれる状態とし、水溶液はもちろん、定量的には食品
素材と麹菌の混合物を含水率が１０ｗｔ％以上、望まし
くは２５ｗｔ％以上の状態に維持させる。該麹菌の含有
水分は少ないのが一般的であるが、液体培養した麹菌の
場合は多量の水分を含むことがあるので、上記含水率は
両者が混合された後の状態で判断することとする。即
ち、基質としてのグルタミン酸と酵素としてのＧＡＤと
が互いに移動自在で、接触機会を増し、酵素反応が活発
に行われる状態を指し、そのためには食品素材と麹菌の
混合物を含水率を１０ｗｔ％以上、望ましくは２５ｗｔ
％以上の状態に維持させる。

【００１２】しかし、上記食品素材には、可及的に食塩
を含まない状態とする。なぜなら、下記の試験を行った
結果、食塩は上記γ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）への変換
反応を阻害することが明らかとなったからである。 ＜培地の調製Ａ＞蒸留水に酵母エキス０．５ｇと、ファ
イトンペプトン１．０ｇと、燐酸カリウム０．５ｇと、
硫酸マグネシウム・７Ｈ₂Ｏ０．２ｇと、ブドウ糖４．
０ｇ及びグルタミン酸ナトリウム・Ｈ₂Ｏ６．０ｇを溶
解したものを１００ｍｌに定容し、１２１℃で１５分間
高圧滅菌処理し、液体培地を調製した。該液体培地１０
０ｍｌに米麹４０ｇを添加し、ホモジナイズ処理した
後、室温（２５℃前後）で一晩放置した。該培地に食塩
を各濃度に変化させつつ添加して、その食塩濃度の変化
とγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の生成量との関係を求め
た。その結果は、表１の通りであった。

【表１】 この結果、食塩の存在は麹菌の活動を抑制するものと考
えられ、食品素材と麹菌の混合物には可及的に食塩が少
ないことが要求され、望ましくは１０％以下とする。

【００１３】該水分を含んだ食品素材と麹菌の混合物を
１００℃以下の温度、望ましくは５〜３０℃程度の温度
で３時間〜３日間程度反応させる。すると、上記反応
（１）が惹起されるが、この反応は成育に係わる基本的
な代謝反応に属さない、一定条件下で起こる酵素反応で
あると推定される。その理由は、先ず、従来の反応で
は、例えば紅麹による方法の場合はγ−アミノ酪酸への
生成量が２５〜５０ｍｇ／１００ｇ、茶葉による方法の
場合は１５０ｍｇ／１００ｇ、米胚芽の場合に３５０〜
４００ｍｇ／１００ｇとなり、その生成量は低い段階で
一定の飽和点に達してしまうのに対し、これに対し、本
発明では、図１に示す如く、グルタミン酸の濃度を変化
させていったところ、６％程度までは直線的に増加し、
従来のＧＡＢＡの生成量をはるかに上回る５００ｍｇ／
１００ｇ程度のＧＡＢＡの生成量を示したからである。
このことは、従来の反応が、生体の代謝反応の調整作用
によるものと認められるのに対し、本発明による方法で
は、麹菌の細胞壁の外側から侵入したグルタミン酸が細
胞膜のＧＡＤ若しくは破砕により菌体外に分散した細胞
質のＧＡＤと接触し、麹菌の成育に係わる基本的な代謝
反応に属さない反応として、上記（１）式の反応が起こ
るものと考えられる。尚、図１の試験条件は、グルタミ
ン酸の量を変化させ、他はすべて培地調整Ａにおける条
件と同様とした。

【００１４】このことは、ホモジナイザー等で麹菌を破
砕して微粒子とすると、反応率が増加することからも裏
付けられる。即ち、麹菌をホモジナイザーで破砕してし
たところ表２の通りの結果が得られた。 条件：培地調整Ａと同様で、一方にホモジナイズ処理
し、他方は無処理とした。

【表２】 表２から、麹菌をホモジナイザーによって破砕処理した
ものは、ＧＡＢＡの変換率が３２％程度増加しており、
これは麹菌が破砕されると、細胞膜若しくは細胞質に存
在するＧＡＤが液体培地中に分散し、グルタミン酸と接
触する機会が増え、変換率が増加したものと考えられ、
これは（１）式の反応が細胞膜内の代謝反応に属さない
形態で起こっていることを裏付けている。

【００１５】又、上記変換反応で液体培地に糖を添加す
ると、その変換率を増加させ得ることを見い出した。即
ち、図２に示す如く、培地にグルコース等の糖類を添加
すると、その濃度が上昇するに従ってＧＡＢＡの生成量
は増大し、４％程度で飽和状態に達するが、無添加の場
合と比較すると２倍程度にまでＧＡＢＡの生産割合は増
大している。グルコースの他に、ガラクトース、フルク
トース、マンノース、キシロース、マルトース、ラクト
ース、スクロース、ラフィノース、ソルビトール等の糖
類について同様の効果を確認した。この原因は明らかで
ないが、高圧滅菌処理による液体培地の加熱により、培
地中のグルタミン酸と糖が結び付いて麹菌の作用し易い
物質が形成されるのではないかと推定される。尚、図２
の試験条件は、グルコースの添加量を変化させ、他はす
べて培地調整Ａにおける条件と同様とした。

【００１６】更に、ＧＡＢＡへの変換反応の時間を試験
したところ、図３の通りで、時間経過と共にＧＡＢＡの
生成量が増大し、４時間程度で反応が終了することが確
認され、反応時間も極めて短いものであることが判明し
た。図３の試験条件は、反応時間を変化させただけで、
他はすべて培地調整Ａにおける条件と同様である。

【００１７】

【実施例１】 ＜γ−アミノ酪酸高含有食品素材の製造＞グルタミン酸
ナトリウムを６０ｇとブドウ糖４０ｇを水に溶解して１
ｌに定容し、１２１℃で１５分間高圧滅菌処理した。次
いで、該水溶液に米麹４００ｇを添加し、ホモジナイズ
処理した後、室温（２５℃前後）で一晩放置した。この
結果、６１６．３ｍｇ／１００ｍｌという高い割合のＧ
ＡＢＡを含んだ生成物を得た。従って、これを乾燥粉末
化若しくは液体の形とすると各種食品のＧＡＢＡ強化用
の食添素材となり、又、乾燥粉末化した素材を顆粒状に
したり、他の素材と組み合わせて飲料化すると、ＧＡＢ
Ａを手軽に摂取できる健康増進食品とすることができ
る。

【００１８】

【実施例２】 ＜味噌の製造＞従来の味噌の製造は、仕込時に麹、大
豆、食塩等の全材料を混合し、食塩濃度を１０〜２０％
程度に調整した後、酵母及び乳酸菌を添加し、適温で発
酵させて製造している。本発明法では、これを２段階に
分け、第１段階で食塩以外の味噌原料（麹菌、大豆、種
水）を混合後、雑菌汚染を防止しつつ、大豆蛋白質の分
解を無塩下で行い、生成したグルタミン酸を麹菌と反応
させ、ＧＡＢＡへの変換を行わせる。そのため、雑菌汚
染のない無菌的な麹菌や大豆を用いるか、若しくは５０
℃以上の高温で数分間から数日間処理したり、１００Ｍ
Ｐａ以上の圧力で数分間から数時間高圧処理する等の、
主として麹菌と大豆の混合物中の雑菌数を低減させる処
理を行った後、雑菌の増殖や新たな雑菌汚染を防止しつ
つ、適温で大豆蛋白の分解及び麹菌の糖化を行い、同時
に生成したグルタミン酸のＧＡＢＡへの変換を促す。第
２段階で、食塩や酵母、乳酸菌等の微生物を添加し、適
温に保って発酵させて味噌を得る。例えば、蒸煮した大
豆１０７０ｇに、米麹５６２ｇ及び種水１３８ｍｌを混
合し、５５℃で３日間消化し、大豆蛋白質の分解及び麹
の糖化を行うと共に生成したグルタミン酸のＧＡＢＡへ
の変換を行わせる。次いで、食塩２３０ｇ添加し、酵母
２×１０⁵／ｇ、乳酸菌２×１０⁶／ｇを混合し、３０℃
で３０日間発酵させ、味噌を醸造した。この結果、香味
は従来の味噌と変らず、且つ、ＧＡＢＡが１１２．４ｍ
ｇ／１００ｇ含まれる味噌が得られた。

【００１９】

【実施例３】 ＜醤油の製造＞醤油の製造も上記味噌と同様に、第１段
階で雑菌汚染を防止しつつ、無塩下で蛋白質の分解と生
成したグルタミン酸のＧＡＢＡへの変換を行い、第２段
階で食塩、酵母、乳酸菌を添加し発酵させる２段階工程
で進めた。例えば第１段階として、醤油麹８００ｇに水
１２００ｍｌを加えて混合し、約５５℃で２日間保ち、
大豆蛋白質の分解及び麹の糖化を行い、同時に生成した
グルタミン酸のＧＡＢＡへの変換を促した。第２段階
で、上記溶液に食塩を１６．５％となるよう添加、混合
し、次いで、乳酸菌を１０⁶／ｍｌ、後熟酵母１０⁵／ｍ
ｌ添加し、ｐＨ５．２になるまで、３０℃で１０日間発
酵させた。その後、主発酵酵母を１０⁵／ｍｌ添加し、
２５℃で６０日間発酵させた。そして、醤油諸味を搾
り、醤油をとり、火入れを行い製品を得た。この結果、
得られた醤油から８１．５ｍｇ／１００ｍｌの濃度のＧ
ＡＢＡが得られた。

【００２０】尚、上記味噌及び醤油の製造において、無
塩下での醸造製品中の雑菌数の低減を図るため、５５℃
程度の高温で分解を行ったが、その時にＧＡＤが失活し
易い。そこで、これを防ぐため、高温処理を行う前の仕
込み時に、酵素の安定化剤としてグリセロールやスクロ
ースなどの多価アルコールや各種蛋白質を混合したり、
ガラス壁への酵素の吸着を防ぐためにプラスチック容器
を使用したりすることでＧＡＢＡの生産量はさらに増大
する。

【００２１】

【実施例４】 ＜豆乳の製造＞豆乳１００ｍｌに米麹４０ｇを添加し、
ホモジナイズ処理した後、雑菌の増殖を防ぐため、冷蔵
庫で約５℃として一夜放置した。その結果、表３の通り
のＧＡＢＡを含んだ豆乳が得られた。

【表３】

【００２２】

【発明の効果】以上の構成に係る本発明製造法によれ
ば、麹菌の持つ生育に係わる基本的な代謝反応には属さ
ない反応で該グルタミン酸と麹菌内に含まれるグルタミ
ン酸デカルボキシラーゼとを反応させることにより、グ
ルタミン酸をγ−アミノ酪酸に変換できるので、グルタ
ミン酸を含む食品素材をγ−アミノ酪酸の含有割合が極
めて高い食品に変えることができるという優れた効果を
奏する。又、この反応は反応時間も短時間で済む等実用
上も有利である。更に、γ−アミノ酪酸の強化食品の
他、味噌、醤油や豆乳等対象食品素材が広いので応用が
可能で、多種の健康増進機能を持たせた食品が得られる
優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】グルタミン酸の濃度とＧＡＢＡの生成量との関
係を示すグラフ。

【図２】グルコースの濃度とＧＡＢＡの生成量との関係
を示すグラフ。

【図３】反応時間とＧＡＢＡの生成量との関係を示すグ
ラフ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 竹己 栃木県宇都宮市一の沢２丁目２番13号 栃木県食品工業指導所内 (56)参考文献 特開 平３−244366（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A23L 1/305 C12P 13/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＪＡＦＩＣファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グルタミン酸及びその塩の含有割合の比
   較的高い食品素材に麹菌を添加し、その混合物を含水状
   態に維持し、更に該麹菌を破砕処理することによっても
   たらされる反応で該グルタミン酸と麹菌内に含まれるグ
   ルタミン酸デカルボキシラーゼとの反応を促し、食品素
   材素材中のグルタミン酸をγ−アミノ酪酸に変換するこ
   とを特徴とするγ−アミノ酪酸富化食品の製造方法。
2. 【請求項２】 麹菌をアスペルギルス属オリゼとした請
   求項１記載のγ−アミノ酪酸富化食品の製造方法。
3. 【請求項３】 糖を添加する請求項１、２項のうちいず
   れか１項記載のγ−アミノ酪酸富化食品の製造方法。
4. 【請求項４】 食品素材に麹菌を添加した混合物の含水
   率を１０ｗｔ％以上とした請求項１ないし３項のうちい
   ずれか１項記載のγ−アミノ酪酸富化食品の製造方法。
5. 【請求項５】 食品素材に麹菌を添加した混合物の塩分
   を１０ｗｔ％以下とした請求項１ないし４項のうちいず
   れか１項記載のγ−アミノ酪酸富化食品の製造方法。