JP6183949B2 - 発酵ごぼう食品の製造方法及びそれにより製造された食品 - Google Patents
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あるとも報告されている(非特許文献3)。
しての作用を示す。近年、ビフィズス菌に整腸作用、高血圧降下作用、抗変異原・抗腫瘍作用、血中コレステロール低減作用、免疫調節作用等、老化やがんの予防にむすびつくような生体調節機能のあることが見出された。
本実施形態の発酵ごぼう食品の製造方法は、ごぼうに対してブランチングを行うブランチング工程と、前記ブランチングされたごぼうに対し、麹を用いて発酵させる発酵工程と、を含むものである。そして、本実施形態の発酵ごぼう食品の製造方法においては、ブランチング工程及び発酵工程を行うこと以外の各条件は、任意である。ただし、本実施形態の発酵ごぼう食品の製造方法は、さらに、詳細は後記する乾燥工程及び殺菌工程を含むことが好ましい。
はじめに、本実施形態の発酵ごぼう食品の原料としてのごぼうが準備される。利用可能なごぼうの原産地や種類は特に制限されず、任意のごぼうを用いればよい。
ブランチングされたごぼうは、ごぼうの乾燥及び発酵を行い易くするとともに粉砕を容易にするために、通常は皮むき及びカット(切断)される。ごぼうの皮むき及びカットは、市販の自動野菜加工機、例えば、ごぼう皮むき機や電動ごぼう切り機等で行うことができる。ごぼうの皮むきは、ごぼうの外皮を除去できればよく、ごぼうのカットは、薄切り、輪切り、半月切り、いちょう切り、短冊切り、斜め切り、ささがき等とすればよい。これらはもちろん、作業員の手によって行うこともできる。
皮(表皮)が剥かれ、カットされたごぼうは、乾燥工程に供される。ごぼうの乾燥は、ポリフェノールオキシダーゼによるポリフェノール成分の酸化減少を抑制し、ORAC(Oxygen Radical Absorbance Capacity;活性酸素吸収能力)値を高く維持するためと、色、味、風味といった官能を優れたものにするために行うものである。乾燥時の温度及び時間は特に制限されない。ただし、乾燥温度としては、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、また、好ましくは70℃以下、より好ましくは60℃以下とすることが望ましい。
乾燥後のごぼうは、水に分散される。分散させる乾燥ごぼうの量に特に制限は無く、通常は等量の水に対してごぼうを分散させればよい。具体的には例えば、乾燥されたごぼう30kgを30Lの水に分散させることができる。このような量的関係にすることにより、乾燥させたごぼうが十分に吸水される。
種切り温度まで放熱されたごぼうに対して、麹が接種される(種切り)。即ち、種切り温度のごぼうに対して、種麹が接種される(製麹)。麹の摂取量としては特に制限されないが、例えば30kgのごぼうに対して、30gの種麹を接種することができる(即ち、0.1質量%接種)。麹の接種後、発酵が生じる温度及び時間にて、ごぼうの発酵が行われる。発酵の温度及び時間は特に制限されるものではないが、例えば30℃以上40℃以下(好ましくは35℃程度)で40時間程度とすることが好ましい。このような条件とすることにより、発酵を十分に進行させることができ、ごぼうにおけるポリフェノール類の重合やリグニン類の低分子化等が低くなる等の機能性低下を防止することができる。なお、発酵の程度は、発酵物の酸性プロテアーゼ活性を測定することで確認することができる。
が挙げられる。これらは1種が単独で用いられてもよく、2種以上が任意に組み合わされて用いられてもよい。これらの具体例の中でも、クエン酸を生成することもできるという観点から、麹は、A. awamoriであることが好ましい。
麹によってごぼうが十分に発酵された後、その全体が乾燥される。乾燥時の温度は特に制限されないが、乾燥時の温度は高すぎないことが好ましい。具体的には、乾燥時の温度としては、例えば40℃程度で乾燥させることができる。このような温度で乾燥させることにより、発酵により生じた酵素の失活をより確実に防止することができる。
乾燥後のごぼうは、発酵により生じた成分(酵素やクエン酸等)を含んだ状態である。そこで、これらの成分を含んだ状態でごぼうを粉砕し、篩分けを行う。粉砕及び最終産物の大きさの程度は特に制限されない。ただし、発酵ごぼう食品を摂取し易いという観点からは粉末状となるように粉砕及び篩分けを行うことが好ましいが、摂取の形態に応じて適宜決定すればよい。そして、通常は、本工程を経た産物が、「本実施形態の発酵ごぼう食品」となる。
本実施形態の発酵ごぼう食品は、前記した製造方法によって製造される。そして、ブランチング工程を経たごぼうに対し、麹を用いて製造された発酵ごぼう食品は、それを摂取することにより、体内の脂肪を減少させたり、腸内環境を改善させたりすることができる。即ち、前記した製造方法によって製造された発酵ごぼう食品は、機能性食品であることとなる。換言すれば、本実施形態の機能性食品は、麹を用いてごぼうを発酵させることにより得られた発酵ごぼうを含むものである。なお、発酵ごぼう食品及び機能性食品のそれぞれが麹を用いて発酵させたものであるか否かは、発酵ごぼう食品及び機能性食品のそれぞれに含まれるDNAの16SrDNA解析を行うことにより確認することができる。
本実施形態の発酵ごぼう食品によれば、それを摂取することにより、腸内環境改善や肥満抑制効果等を発揮することができる。腸内環境改善として具体的には、腸内のビフィズス菌を増殖させることができたり、腸内有機酸(例えば酪酸等)を増加させたり、腸管免疫を上昇させたりすることができる。また、肥満抑制効果として具体的には、例えば内臓脂肪の蓄積が抑制される。
はじめに、ごぼうを水洗いした後、50℃で15分間のブランチングを行った(ブランチング工程)。そして、ブランチングしたごぼうを水冷した後、カット(2mm×2mm×20mm)した。次いで、カットしたごぼうを50℃で4時間熱風乾燥した(乾燥工程)。
製造した発酵ごぼう食品のクエン酸、食物繊維及びフラクトオリゴ糖等の成分分析を行った。クエン酸量はHPLC(High Pressure Liquid Chromatography)法を用いて分析した。なお、クエン酸量は、100gの麹を等量のごぼうに対して接種した場合に、実施例1及び2の発酵ごぼう食品に含まれる量として算出した。食物繊維量の成分分析は酵素−重量法を用いて分析した。フラクトオリゴ糖については、日本食品分析センターに依頼し、HPLC法により、果糖、ショ糖、1−ケストース(GF2)、ニストース(GF3)、フラクトフラノシルニストース(GF4)の含有量について分析した。それらの結果を表1に示す。
抗酸化能の測定は、米国農務省(USDA)が推奨するORAC法(Cao, G.; Alessio, H. M.; Culter, R. G. Oxygen-radical absorbance capacity assay for antioxidants. Free Radical Biol. Med. 1993, 14, P.303-311)により行った。抗酸化能の測定は、同じ条件で3検体ずつ測定し、平均の値を用いた。
ごぼうの粉末2.0gに10倍容量(20ml)の70%エタノール水溶液を加え、ホモジナイザー(POLYTRON社製 PT-MR2100)を用いて30秒間ホモジナイズした。次いで、遠心分離機を用いて4000×g(gは重力加速度。以下同じ。)で10分間遠心分離し、上清を供試サンプルとし、これの10倍希釈液、100倍希釈液、1000倍希釈液を調製した。
実験動物としてSD(Sprague-Dawley)系雄ラット(3週齢、初体重40g〜50g、Charles River Japan Inc.社製)を用いた。実験動物の飼育は、国立大学法人広島大学の実験動物取扱規程に準じて行った。
・糞中IgA測定方法
糞中IgAの測定は、Sharmaらの方法(Sharma A, Honma K, Evans RT, Hruby DE, Genco RJ. Oral Immunization with Recombinant Streptococcus gordoni Expressing Porphyromonas gingivalis FimA Domains. Infection and Immunity. 69: 2928-2934, 2001)に従って以下のようにして行った。
乾燥糞(0.1g)に40倍量のトリプシンインヒビター(0.1mg/ml、大豆由来、和光純薬社製)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)50mM、フェニルメチルスルフォニルフルオライド(PMSF、1mM)を含むリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.2)を加えた。試験管ミキサーで1分間攪拌後、4℃で一晩静置した。その後、4℃、9000×gで10分遠心分離し、上清を回収し、IgA測定用サンプルとした。得られたサンプルは、測定まで−30℃で冷凍保存した。
IgA量の測定は、Rat IgA ELISA Quantitation Kit(BETHYL社製)を用いたELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)法によって行った。
(T−RFLP法の原理)
腸内細菌の遺伝子解析は、T−RFLP(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism)法により行った。T−RFLP法とは、末端を蛍光標識したプライマセットで鋳型DNAをPCR(Polymerase Chain Reaction)にて増幅し、制限酵素による消化後、フラグメント解析を行い、塩基配列の違いから制限酵素切断部位が異なることを利用し、検出ピークの強度、位置、数により評価・比較する断片多型性解析である。
腸内細菌叢の解析には、市販のキット(UltraCleanTM Fecal DNA Kit 、Mo BIO Laboratories, Inc.社製)を用いて行った。このキットの原理は、ビーズ−フェノール法を用いて盲腸内容物のDNAを抽出するものである。
前記したDNAの抽出の操作によって得られた盲腸内容物中の腸内細菌DNA抽出物を前記したT−RFLP法を用いて解析した。T−RFLP法による腸内細菌叢の解析は、細菌の16SrDNA遺伝子が標的となる。
(非加重結合法(Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean)を選択した。
盲腸内容物の有機酸(コハク酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、酪酸、イソ吉草酸、吉草酸)の分析は、HPLC法で測定した。
カラム:Shim−pack SCR−102H(8.0mm I.D.×300mm)ガードカラム:SCR−102H
移動相:5mM p−トルエンスルホン酸水溶液
流量:0.8 ml/min.
温度:40℃
試薬:5mM p−トルエンスルホン酸水溶液及び100μM EDTAを含む20mM
Bis−Tris水溶液
検出:電気伝導度検出器(Shimadzu CDD−10A)
ポンプ:Shimadzu(LC−20Aシリーズ)
血清トリグリセライドの定量は、市販のキット(トリグリセライドE−テストワコー、和光純薬社製)を用いて行った。このキットの測定方法は、3,5−ジメトキシ−N−エチル−N−(2’−ヒドロキシ−3’−スルホプロピル)−アニリンナトリウム(DAOS)法である。
血清コレステロールの定量には、市販キット(コレステロールE−テストワコー、和光純薬社製)を用いて行った。このキットの測定方法は、3,5−ジメトキシ−N−エチル−N−(2’−ハイドロキシ−3’−スルホプロピル)−アニリンナトリウム(DAOS)法である。
実験により得られた各群のデータは、平均±標準誤差で示し、各群の有意差の判定はScheffe’s multiple-range testを用いて行った(P<0.05)。
発酵ごぼう食品の摂取による腸内環境に及ぼす影響は次のようになった。下記表2に最終体重、食餌摂取量、肝臓重量、内臓脂肪重量及び糞重量を示した。なお、表2中、異なるアルファベットは有意差があることを示している(P<0.05)。表3以降の表においても同様である。
下記表3に血清中のトリグリセライド、コレステロール、遊離脂肪酸量を示した。
下記表4に盲腸内容物の有機酸濃度を示す。実施例1(発酵ごぼう粉末群)では、コハク酸以外の有機酸の有意な増加が見られた(P<0.05)。比較例1(ごぼう粉末群)では、乳酸のみの増加が見られた(P<0.05)。
下記表6に盲腸内容物の腸内細菌叢の分布を示した。発酵ごぼう粉末群において、Bifidobacterium(ビフィズス菌)の著しい増加とBacteroidesの有意な減少が示された(P<0.05)。他の腸内細菌叢には有意な変動はみられなかった(P>0.05)。
以上の結果から、発酵ごぼう食品の摂取による内臓脂肪蓄積抑制と腸内環境改善とに及ぼす影響について次のように考察される。
次に、実施例1(A. awamoriによる発酵有り)及び実施例2(A. oryzaeによる発酵有り)それぞれについて、含まれる酵素(α−アミラーゼ、酸性プロテアーゼ、中性プロテアーゼ及びアルカリプロテアーゼ)の活性を測定した。酵素活性の測定は、次の方法に従って行った。
酸化ストレスによる高血糖発症が抑制されることを確認するため、正常マウスを4群に分け、コントロール食(オリエンタル社製 AIN−93M)と、当該コントロール食に対して5質量%割合で実施例1の発酵ごぼう食品を混合させた発酵ごぼう添加食とを、それぞれのマウスに14週間摂取させた。アロキサン及び生理食塩水をそれぞれ投与し1週間後の血糖値を測定した。
前記の評価3において参照した文献記載の方法に基づいて、マウス体重1kgあたり200mgの割合でアロキサンを投与したマウスに体重1kgあたりグルコースを2g与えた場合の、各マウスの血糖値を測定した。その結果を表9に示す。
Claims (7)
- ごぼうに対してブランチングを行うブランチング工程と、
前記ブランチングされたごぼうに対し、Aspergillus awamoriを用いて発酵させる発酵工程と、を含むことを特徴とする、発酵ごぼう食品の製造方法。 - 前記ブランチング工程を経て得られたごぼうを乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程において乾燥されたごぼうを殺菌する殺菌工程と、をさらに含み、
前記殺菌工程において殺菌されたごぼうが、前記発酵工程に供されることを特徴とする、請求項1に記載の発酵ごぼう食品の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の発酵ごぼう食品の製造方法により製造されたことを特徴とする、発酵ごぼう食品。
- 前記発酵ごぼう食品が機能性食品であることを特徴とする、請求項3に記載の発酵ごぼう食品。
- 前記機能性食品が抗肥満食品であることを特徴とする、請求項4に記載の発酵ごぼう食品。
- 前記機能性食品が整腸食品であることを特徴とする、請求項4に記載の発酵ごぼう食品。
- 前記機能性食品が抗糖尿病食品であることを特徴とする、請求項4に記載の発酵ごぼう食品。
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