JP5493042B1 - 米由来のアミノ酸含有糖化物組成物、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】米から連続的に安価にアミノ酸含有糖化物組成物を提供する。
【解決手段】米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法は、米粉又は米粒を押し出し機を使用して、シリンダー内で圧縮混練し、澱粉質のα-１、４結合を切断する工程と、前記シリンダー内に酵素を添加して、澱粉質のα-１、４結合、及び／又は澱粉質のα-１、６結合を切断する工程と、を含むことを特徴とする。また、米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、さらに、前処理として、前記米粉（又は米粒）を加水する工程を含む。
【選択図】図１
【解決手段】米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法は、米粉又は米粒を押し出し機を使用して、シリンダー内で圧縮混練し、澱粉質のα-１、４結合を切断する工程と、前記シリンダー内に酵素を添加して、澱粉質のα-１、４結合、及び／又は澱粉質のα-１、６結合を切断する工程と、を含むことを特徴とする。また、米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、さらに、前処理として、前記米粉（又は米粒）を加水する工程を含む。
【選択図】図１
Description
本発明は、本発明は米を原料として作られる澱粉糖とアミノ酸含有物及び、その製造方法に関するものでる。
通常、デキストリン、マルトース、グルコースなどの澱粉糖製造方法として利用されているのは、酸を使用する方法、α-アミラーゼ、β-アミラーゼ、グルコアミラーゼなどの酵素を使用する方法である。
しかしながら、これら製造方法は製造設備が非常に大掛かりなものとなり、設置スペースの問題が発生し、かつ大量の水、蒸気、電気を要するものであり、製造コストが非常に高いものとなっていた。更にこれら澱粉糖は原料に前もってタンパク質除去された澱粉を使用する事で、有意性のある栄養価に富んだアミノ酸を含まない形で提供されていた。
一方、これら生産方法以外には平成17年3月11日、「米糖化液の製造法」など高圧下で加水分解を促進させる方法等が提案されている(特許文献１)。
しかしながら、この方法を使用した糖化方法は、依然として大量の水を使用する事、また連続製造に適しておらず、依然として設備スペースの問題があった。また、従来においては、澱粉等から、糖化物を得るのに、２４時間〜４８時間必要であり、かつ複数のバッチ工程が必須であった。
したがって、本発明は、米から連続的に安価にアミノ酸含有糖化物組成物を提供する事にある。
上記目的を達成するために、本発明者は、押出成形機について鋭意検討を行った結果、本発明を見出すに至った。
すなわち、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法は、米粉又は米粒を押出機を使用して、シリンダー内で圧縮混練し、前記米粉又は米粒中の澱粉質のα-１、４結合を前記押出機により機械的に切断する工程と、前記シリンダー内に糖化酵素を添加して、澱粉質のα-１、４結合（前工程等で切断しきれなかったα-１、４結合も含む。）、及び／又は澱粉質のα-１、６結合を切断する工程と、を含む米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法であって、前記押出機は、上段シリンダーと、中段シリンダーと、下段シリンダーとからなる３段型タンデム押出機であり、上段シリンダー温度は100〜150℃、中段シリンダー温度は80〜100℃、下段シリンダー温度は40〜60℃であることを特徴とする。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、さらに、前処理として、前記米粉（又は米粒）を加水する工程を含むことを特徴とする。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、前記糖化酵素は、β-アミラーゼ、グルコアミラーゼ、又はトランスグルコシターゼから選択される少なくとも１種であることを特徴とする。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物は、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法により得られることを特徴とする。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の好ましい実施態様において、単糖、２糖、３糖、及び４糖以上の糖と、アミノ酸と、を含有する米由来のアミノ酸含有糖化物組成物であって、前記アミノ酸含有糖化物組成物は、単糖、又は２糖の合計量が、３糖、又は４糖以上の糖の合計量より多いことを特徴とする。
本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法によれば、当該方法により得られた組成物を原料とすれば、従来、製造に膨大な時間を要した、味噌、醤油、味醂などの発酵調味料製造の短縮化、また製造コスト削減に寄与することができるという有利な効果を奏する。また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法によれば、精製された澱粉を原料とした場合、アミノ酸を含まない、安価な甘味料としての使用が可能であるという有利な効果を奏する。
本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法によれば、米と必要に応じて酵素を原料としたグルコース、マルトースとアミノ酸含有物を提供することができるという有利な効果を奏する。本発明においては、例えば、酵素として、グルコアミラーゼを使用すればグルコースを得ることができ、β―アミラーゼを使用すればマルトースを得ることができるという有利な効果を奏する。
本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法は、米粉又は米粒を押し出し機を使用して、シリンダー内で圧縮混練し、澱粉質のα-１、４結合を切断する工程と、前記シリンダー内に酵素を添加して、澱粉質のα-１、４結合（前工程等で切断しきれなかったα-１、４結合も含む。）、及び／又は澱粉質のα-１、６結合を切断する工程と、を含むことを特徴とする。本発明で用いられる米粉又は米粒は、特に限定されるものではない。例えば、米粉又は米粒として、うるち米、もち米等を原料とする米粉又は米粒を用いることができる。米粒としては、精白米、玄米、屑米、古米などを挙げる。
また、一般に、米粉は、うるち米、もち米を問わず、粳米、糯米の生米を精米し粉砕、粉末化したもので、粉砕する前の生米としては、精白米、玄米、屑米、古米などを挙げることができるが、特に制限されることなく、本発明の組成物等に米粉として用いることができる。
前記米粉の製粉方法は、胴搗き製粉、ロール製粉、石臼製粉、気流粉砕製粉、ピンミル製粉のいずれの方法も用いることができる。
また、本発明の好ましい実施態様において、前記米粉の粒度としては、米粒でも糖化可能であるので、粒径の上限については特に限定されない。例えば、一般的な篩（メッシュ）の規格である、3.5メッシュから635メッシュを使用することができる。なお3.5メッシュは約5.6ｍｍ、635メッシュは約20μｍとなる。なお、平均粒度の測定方法については、米粉業界通例で行う「メッシュパス」でおおよその粒子径を測定する方法によるものである。具体的には、ザル状の篩を使用し刷毛でこすり、何メッシュの金網を通ったものが、結果的に何μmであるかによって定めることができる。したがって、より正確には、平均粒度としては、最低150メッシュパス、最高330メッシュパスの平均粒度が30〜80μmとすることができる。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、さらに、前処理として、前記米粉（又は米粒）を加水する工程を含むことを特徴とする。本発明で用いられる米は米粒、米粉共に使用可能であるが、シリンダー内での流動性確保という観点から、前処理として、これら原料に対し20〜70％の加水を行う事が好ましい。水分の分散を効率よく行うためには、30〜350μ程度の米粉を使用する事が特に好ましい。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、前記酵素は、糖化酵素又は蛋白質分解酵素であることを特徴とする。本発明において、酵素の使用は必須ではないが、酵素を用いた場合以下の利点を有する。すなわち、本発明によれば、種々の酵素を選択的に使用する事で、マルトトリオース、イソマルトオリゴ糖などの連続生産を行う事ができる。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、前記糖化酵素は、β-アミラーゼ、グルコアミラーゼ、又はトランスグルコシターゼから選択される少なくとも１種であることを特徴とする。例えば、本発明で用いられる酵素として、マルトース主成分の混合物製造には、β-アミラーゼのみ使用することが可能であり、また、グルコース主成分の混合物製造にはグルコアミラーゼのみ使用する事が可能である。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、前記蛋白質分解酵素は、プロテアーゼであることを特徴とする。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、前記押出機は、タンデム型押出機であることを特徴とする。すなわち、本発明において、タンデム型多段押出機と使用酵素を選択的に使用する事が可能である。本発明に使用することが可能なタンデム型多段押出機は、2段から5段までのシリンダー構成が好ましく、混練の均一性、自由度という観点から、各段に存在するスクリュー本数は1〜8本が望ましい。タンデム型押出機は2段以上のシリンダー構成が望ましいが、量産性、メンテナンスの簡易さから、2段から3段の構成が特に好ましい。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法の好ましい実施態様において、前記タンデム型押出機は、量産性、メンテナンスの簡易さという観点から、上段シリンダーと、中段シリンダーと、下段シリンダーとからなる３段型であり、酵素失活を避け、ダイス部での製品焼けを防止するという観点から、シリンダー温度は、上段から下段へ行くに従い、低下することを特徴とする。また各シリンダー内のスクリュー構成は単軸、2軸が望ましく、量産性、メンテナンスの簡易さから2軸が特に好ましい。前記タンデム型押出機は正確な酵素添加を行う為に、酵素液、または酵素を各段接合部にフィードできる機構を持つ事が望ましい。
本発明において、マルトース主成分混合物製造の場合、3段タンデム型押出機を利用し、α-1，4結合を有効に切断するという観点から上段シリンダー温度100〜150℃、製品を冷却するという観点から中段シリンダー温度80〜100℃、酵素失活を避けるという観点から下段シリンダー温度40〜60℃とし、中段真空室を利用し、そこからβ‐アミラーゼ1〜5％溶液を対固形に対し0.5〜1.0％滴下する事が望ましい。
また、グルコース主成分混合物製造の場合、3段タンデム型押出機を利用し、α-1，4結合を有効に切断するという観点から上段シリンダー温度100〜150℃、製品を冷却するという観点から中段シリンダー温度80〜100℃、酵素失活を避けるという観点から下段シリンダー温度40〜60℃とし、中段真空室を利用し、そこからグルコアミラーゼ1〜5％溶液を対固形に対し0.5〜1.0％滴下する事が望ましい。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物は、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法により得られることを特徴とする。本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法については、上述の説明をそのまま参照することができる。
また、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の好ましい実施態様において、単糖、２糖、３糖、及び４糖以上の糖と、アミノ酸と、を含有する米由来のアミノ酸含有糖化物組成物であって、前記アミノ酸含有糖化物組成物は、単糖、又は２糖の合計量が、３糖、又は４糖以上の糖の合計量より多いことを特徴とする。
ここで、本発明の実施例を説明するが、本発明は、下記の実施例に限定して解釈されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であることは言うまでもない。
実施例１
まず、澱粉糖とアミノ酸混合物の製造において、原料としてもち米を用いて、試験を行った。米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造には、タンデム型多段押出機を使用した。
まず、澱粉糖とアミノ酸混合物の製造において、原料としてもち米を用いて、試験を行った。米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造には、タンデム型多段押出機を使用した。
まず、グルコース主成分のアミノ酸含有糖化物組成物の製造を試みた。グルコース主成分混合物製造の場合、3段タンデム型押出機を利用し、上段シリンダー温度100〜150℃に設定し、中段シリンダー温度80〜100℃に設定し、下段シリンダー温度40〜60℃に設定した。中段真空室を利用し、そこからグルコアミラーゼ1〜5％溶液を対固形に対し0.5〜1.0％滴下した。これらの工程は、1時間足らずで終了し、目的のアミノ酸含有糖化物組成物を短時間で得ることができた。
得られた組成物の糖組成データを表1に示す。
図１は、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の一実施態様における液濃縮品を示す。当該組成物は、アミノ酸を含有する。図２は、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の一実施態様における液精製品を示す。主成分はグルコースである。図３は、本発明の米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の一実施態様における液濃縮品(図1に示すもの)を粉末化したものを示す。
この結果、グルコアミラーゼを使用した場合、従来の米飴と比較して、甘味度が高い事が推察される。また、単糖、2糖の量も、3糖以上の糖と比較すると、非常に高いことも分かる。
実施例２
次に、マルトース主成分のアミノ酸含有糖化物組成物の製造を試みた。澱粉糖とアミノ酸混合物の製造において、原料としてもち米を用いて、試験を行った。米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造には、タンデム型多段押出機を使用した。マルトース主成分混合物製造の場合、3段タンデム型押出機を利用し、上段シリンダー温度100〜150℃に設定し、中段シリンダー温度80〜100℃に設定し、下段シリンダー温度40〜60℃に設定した。中段真空室を利用し、そこからβ‐アミラーゼ1〜5％溶液を対固形に対し0.5〜1.0％滴下した。これらの工程は、1時間足らずで終了し、目的のアミノ酸含有糖化物組成物を短時間で得ることができた。得られた糖組成データの結果を表2に示す。
次に、マルトース主成分のアミノ酸含有糖化物組成物の製造を試みた。澱粉糖とアミノ酸混合物の製造において、原料としてもち米を用いて、試験を行った。米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造には、タンデム型多段押出機を使用した。マルトース主成分混合物製造の場合、3段タンデム型押出機を利用し、上段シリンダー温度100〜150℃に設定し、中段シリンダー温度80〜100℃に設定し、下段シリンダー温度40〜60℃に設定した。中段真空室を利用し、そこからβ‐アミラーゼ1〜5％溶液を対固形に対し0.5〜1.0％滴下した。これらの工程は、1時間足らずで終了し、目的のアミノ酸含有糖化物組成物を短時間で得ることができた。得られた糖組成データの結果を表2に示す。
この結果、β-アミラーゼを使用して製造した本発明のアミノ酸含有糖化物組成物は、従来の米飴と比較して、マルトース比率が高いことは判明した。また、単糖、2糖の量も、3糖以上の糖と比較すると、非常に高いことも分かる。
実施例３〜５
次に、上述の実施例と同様の手順に従って、もち米、うるち米を使用して、グルコース処理又はマルトース処理を行った場合の、本発明の一実施態様におけるアミノ酸含有糖化物組成物の含有アミノ酸を分析した。その結果を表3に示す。表3中、実施例３は、米糖化液(うるち米使用。グルコース処理。)のデータであり、実施例４は、米糖化液（もち米使用。グルコース処理。）のデータであり、実施例５は、米糖化液（もち米使用。マルトース処理。）のデータである。
次に、上述の実施例と同様の手順に従って、もち米、うるち米を使用して、グルコース処理又はマルトース処理を行った場合の、本発明の一実施態様におけるアミノ酸含有糖化物組成物の含有アミノ酸を分析した。その結果を表3に示す。表3中、実施例３は、米糖化液(うるち米使用。グルコース処理。)のデータであり、実施例４は、米糖化液（もち米使用。グルコース処理。）のデータであり、実施例５は、米糖化液（もち米使用。マルトース処理。）のデータである。
その結果、総ての項目において、既存品の６〜８倍程度のアミノ酸を含むことが判明した。また、それらの組成物は、常法により粉末化も可能であり、更に2倍程度まで濃縮(粉末化)も可能であることが判明した。
以上の結果、本発明は、従来必須であったα-アミラーゼを使用せずに、グルコース等を製造可能であることが判明した。また、押出機を利用して、機械的に澱粉の1，4結合を切断し、選択的にβ-アミラーゼ、グルコアミラーゼをプロセス途中で添加し、グルコース、アミラーゼを連続製造することも可能である。さらに、既存の類似の糖化物製造法においては、２４時間から４８時間もの長時間にわたるプロセス、及び複数のバッチ工程を必須としていたのに対して、本発明においては、僅か１時間足らずで、非常に簡略化されたプロセスにおいて、目的のアミノ酸含有糖化物組成物を得ることが可能であることが判明した。
近年、米粉及び米粒の有効利用が重要な課題となっており、米粉、米粒は、パン等の主食成分にとって代わることが可能であることから、本技術は、広範な分野において応用可能である。
Claims (5)
- 米粉又は米粒を押出機を使用して、シリンダー内で圧縮混練し、前記米粉又は米粒中の澱粉質のα-１、４結合を前記押出機により機械的に切断する工程と、前記シリンダー内に糖化酵素を添加して、澱粉質のα-１、４結合、及び／又は澱粉質のα-１、６結合を切断する工程と、を含む米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法であって、前記押出機は、上段シリンダーと、中段シリンダーと、下段シリンダーとからなる３段型タンデム押出機であり、上段シリンダー温度は100〜150℃、中段シリンダー温度は80〜100℃、下段シリンダー温度は40〜60℃であることを特徴とする米由来のアミノ酸含有糖化物組成物の製造方法。
- さらに、前処理として、前記米粉又は米粒を加水する工程を含む請求項１記載の方法。
- 前記糖化酵素は、β-アミラーゼ、グルコアミラーゼ、又はトランスグルコシターゼから選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の方法。
- 請求項１〜３項のいずれか１項に記載の方法により得られたアミノ酸含有糖化物組成物。
- 単糖、２糖、３糖、及び４糖以上の糖と、アミノ酸と、を含有する米由来のアミノ酸含有糖化物組成物であって、前記アミノ酸含有糖化物組成物は、単糖、又は２糖の合計量が、３糖、又は４糖以上の糖の合計量より多いことを特徴とする請求項４記載のアミノ酸含有糖化物組成物。
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