JP5076040B2 - 作物穀粒のバイオプロセシング - Google Patents
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Description
ホルモンによって調節されている。これらの生物学的プロセスの中には組織特異的なものがあり、ある種の酵素は貯蔵化合物を分解し、他の酵素は新規組織を合成する。
例えば、特許文献3は、酵素製剤の添加による改良型穀粒調質法に関する。
本発明は、第1態様において、作物穀粒を1または複数の植物ホルモンに暴露するステップを含む、作物穀粒を製粉前に処理する方法を提供する。
本発明の好ましい目的は、作物穀粒を1または複数の植物ホルモンに暴露して、作物穀粒の製粉性を改良するステップを含む、作物穀粒の製粉性(millability)を改良するために作物穀粒を製粉前に処理する方法である。
酵素は植物細胞壁分解酵素であるのが好ましい。
細胞壁分解酵素がセルラーゼであればさらに好ましい。
本発明は、第4態様において、第3態様の粉を使って製造した食品を提供する。
本発明は、第5態様において、1または複数の第1態様の植物ホルモンと適当な担体または希釈剤とを含む、作物穀粒を製粉前に処理するための組成物を提供する。
特定の実施形態において、作物穀粒は、コムギなどの穀物である。
作物穀粒は1〜24時間処理するのが好ましい。
作物穀粒は約14〜16時間処理するのがさらに好ましい。
植物ホルモンは、ジベレリン、アブシジン酸およびオーキシンからなる群から選択するのが好ましい。
植物ホルモンは、0.5〜50mg/kg作物穀粒の最終濃度になるように加えるのが好ましい。
植物ホルモンは、約2mg/kg作物穀粒の最終濃度になるように加えるのがさらに好ましい。
本明細書においては、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、用語「含む」は、記載された整数または整数群を含むが、他の整数または整数群を排除するものではない。
粉は、多様な作物、主として、穀物または他のデンブン食物源から製粉し得る。非限定的な例は、コムギ、トウモロコシ、ライムギ、コメ、オオムギに加えて、他のイネ科植物および野菜やナッツなどの種子生成作物である。
穀物がコムギであればなお好ましい。
さまざまなタイプの粉はさまざまな割合の穀物成分を有する。例えば、白色粉が胚乳だけでできているのに対し、全粒粉は穀粒全体から、また胚芽粉は胚乳と胚芽からできている。その結果として、高品質の白色粉を製造する場合、胚乳からふすま層と胚芽をできる限り効率的に分離することは重要なステップである。その好ましい方法は、発芽開始時に生じるものと類似の構造変化を穀物の外層に誘発させることである。
い。穀物は、8〜18時間水分に暴露するのがなお好ましい。穀物は、約14〜約16時間水分に暴露するのがさらに好ましい。
植物ホルモンは、0.5〜50mg/kg作物穀粒の最終濃度になるように添加されるアブシジン酸であるのがなお好ましい。植物ホルモンは、1〜20mg/kg作物穀粒の最終濃度になるように添加するのがさらに好ましい。特に好ましい実施形態において、植物ホルモンは、1、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、8.0、9.0、10、12、14、16、18または20mg/kg作物穀粒の最終濃度になるように添加する。
したがって、本発明の1つの広い形式は、作物穀粒を1または複数の植物ホルモンに暴露して、製粉性を高めるステップを含む、作物穀粒の製粉性を高めるために作物穀粒を製粉前に処理する方法である。
本発明の好ましい実施形態において、製粉工程に酵素を添加し得る。酵素添加の目的は、製粉時に胚乳の放出を助けるためである。酵素が植物細胞壁分解酵素であれば最も適切である。そのような酵素の非限定例としては、ペントサナーゼ、フルクタナーゼ、アラビナーゼ、マンノシダーゼ、セルラーゼ、キシラナーゼおよび脂肪分解酵素が挙げられる。酵素活性は、キシラナーゼ、セルラーゼおよび脂肪分解酵素からなる群から選択するのが好ましい。酵素がセルラーゼであればなお好ましい。
0、340または350mg/kg作物穀粒の最終濃度になるように添加するのがさらに好ましい。
通常、植物細胞壁分解酵素は、真菌またはバクテリアなどの生物由来であるが、酵素を組み換え法により得ることも考えられる。
好ましい実施形態において、本発明は、製粉性を高めるためにコムギ穀粒を製粉前に処理するための組成物を提供し、該組成物は、約2mg/kg作物穀粒の最終濃度のアブシジン酸と、約250mg/kg作物穀粒の最終濃度のセルラーゼと、適当な担体または希釈剤とを含む溶液である。
植物ホルモンを組み込んだ実験室規模の製粉
材料および方法
主要植物ホルモン、すなわち、ジベレリン酸(GA3),インドール酢酸(IAA)、またはアブシジン酸(ABA)の添加が粉の収率または品質に影響を及ぼすかどうかを調べるために、実験室用BuhlerテストミルでWheat cv.Wedgetailを製粉した。
結論
上記結果は、調質時に、作物穀粒1kg当たり1.5mg/kgのABAでコムギを処理すると、粉の収率がわずかに増大し、調質時間が短縮されるようであることを示している。潜在的な商業的価値は、粉の品質に悪影響を与えず、短い調質時間で粉の収率を増大させることである。
実施例2
細胞組織、粉の収率および品質に対する酵素の影響
材料および方法
標準的な光学顕微鏡検査法を用いて細胞組織に対する酵素の影響を調べた。ミクロトーム上で穀物粒を切り出し、染色して、光学顕微鏡で検査した。
細胞組織に対する細胞壁分解酵素の影響
図2のA〜Dに、ふすま層と胚乳に対するキシラナーゼ、セルラーゼおよびリパーゼ添加の影響を示す。さらに、酵素濃度を(図2で使用した濃度に比べて)5倍に薄めても、効果は明らかである。特に興味深いのは、市販のリパーゼ製剤の添加により生じたふすま層およびアリューロン細胞に対する効果である。高倍率にして見ると、ふすま層はコントロールに見られるものよりも「緩んでいる」(‘relaxed’)兆候が顕著である。さらに、アリューロン細胞の破砕は、これらの細胞に、通常の状態では発見できない機械的脆弱性が存在することを示唆している。
粉の収率に対する細胞壁分解酵素添加の影響
粉収率に対する調質時の酵素の影響を図3および4に示す。セルラーゼは、調質後12〜24時間の酵素処理で最高の粉収率増大をもたらした。セルラーゼは粉収率に最も大きな効果を及ぼすので、2種のセルラーゼ源:一方のウエストン(Weston)社の食品用セルラーゼと、もう一方のマッコーリ大学(Macquarie University)の非食品用セルラーゼとを比較した。類似活性をもたらす濃度で添加した2種の酵素サンプルは、16時間の調質後にコントロールを越える類似した粉収率増大をもたらした。
最終製品の品質に対する酵素の影響
製パン性に対する酵素処理の効果を調べるために、cv.Wedgetail由来の粉に、250mg/kg作物穀粒のセルラーゼを添加するか、100mg/kg作物穀粒のリパーゼを添加するか、または1.5mg/kg作物穀粒のABAを添加したサンプルとコントロールサンプルを実験室用Buhlerテストミルで製粉し、ラピッド生地としてテストベイクした。
実施例4
ABAを用いた多くの観察にわたる粉収率の増大
図8に示すデータは、この棒グラフの値が、コントロールサンプルの場合には9回の観察、セルラーゼ処理したサンプルの場合には5回の観察、ABA処理サンプルの場合には4回の観察の平均である上記データに基づいている。
Claims (20)
- 作物穀粒の製粉性を高めるために作物穀粒を製粉前に処理する方法であって、作物穀粒の製粉性を高める1または複数の植物ホルモンに作物穀粒を暴露するステップを含み、前記1または複数の植物ホルモンが、オーキシンおよびアブシジン酸からなる群から選択される方法。
- 作物穀粒が少なくとも胚乳とふすま層とを含む請求項1に記載の方法。
- 作物穀粒が穀物である請求項2に記載の方法。
- 穀物がコムギである請求項3に記載の方法。
- 作物穀粒を1〜24時間処理する請求項1に記載の方法。
- 作物穀粒を8〜18時間処理する請求項5に記載の方法。
- 作物穀粒を14〜16時間処理する請求項6に記載の方法。
- 作物穀粒が14〜17%の含水率を有する請求項1に記載の方法。
- 植物ホルモンがアブシジン酸のみである請求項1に記載の方法。
- 植物ホルモンを、0.5〜50mg/kg作物穀粒の最終濃度になるように添加する請求項1に記載の方法。
- 植物ホルモンの最終濃度が1〜20mg/kg作物穀粒である請求項10に記載の方法。
- 植物ホルモンの最終濃度が2mg/kg作物穀粒である請求項11に記載の方法。
- 作物穀粒を酵素に暴露するステップをさらに含む請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 酵素が植物細胞壁分解酵素である請求項13に記載の方法。
- 植物細胞壁分解酵素が、キシラナーゼ、セルラーゼおよびリパーゼからなる群から選択される請求項14に記載の方法。
- 植物細胞壁分解酵素がセルラーゼである請求項15に記載の方法。
- 酵素の最終濃度が50〜1000mg/kg作物穀粒である請求項13に記載の方法。
- 酵素の最終濃度が100〜500mg/kg作物穀粒である請求項17に記載の方法。
- 酵素の最終濃度が250mg/kg作物穀粒である請求項18に記載の方法。
- コムギ穀粒の製粉性を高めるためにコムギ穀粒を製粉前に処理する方法であって、コムギ穀粒を、2mg/kg作物穀粒の最終濃度のアブシジン酸と250mg/kg作物穀粒の最終濃度のセルラーゼに、14〜16時間暴露して、コムギ穀粒の製粉性を高めるステップを含む方法。
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