专利名称：物质保持谷类的制作方法
技术领域：
本发明涉及物质保持谷类和使用其的加工食品及其制造方法。更具体地涉及以非加压状态在内部吸收有高分子等被保持物质的米、和能够以吸收有被保持物质的状态煮饭的米。
背景技术：
在专利文献1(日本特开2006-180806号公报)中公开了含有与谷类中的直链淀粉亲和性高的外来性直链淀粉亲和性物质的谷类。通过含有这样的外来性直链淀粉亲和性物质，例如含有难消化性糊精或刺槐豆胶等水溶性食物纤维，可以抑制在谷类中存在的淀粉的老化作用，不仅在煮饭后口感变好，而且在冷藏保存后的口感也保持在良好的状态。另夕卜，因为水溶性食物纤维不被消化，所以发挥抑制食用后急剧的血糖上升的作用。因此，提供具有这样的水溶性食物纤维的赋予各种健康维持或预防疾病功能的谷类。上述谷类通过在溶解有外来性直链淀粉亲和性物质的水溶液中将谷类高压处理， 具体而言，加压到约100 约9000大气压而制造。此时，在防止谷类口感变差的意义上，优选在50°C以下的温度加压。另一方面，在非专利文献1中公开了在野生种粳米中缺失了直链淀粉合成酶 I (GBSSI)和支链淀粉分支酶lib (BEIIb)两者的双重变异体米(wx/ae米)。该双重变异体是从缺失了 GBSSI的WX变异体和缺失了 BEIIb的ae变异体杂交而得到的株(变异体)中筛选的双重变异体。在该双重变异体中，胚乳截面的碘染色和米粒的X射线衍射的结果，显示支链淀粉的分子结构与野生种和wx变异体的支链淀粉的分子结构不同。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2006-180806号公报非专利文献非专利文献 1 :Kubo. Α. ， et al. ， Journal of Cereal Science (2007), doi 10. 1016/j. jcs. 2007. 08. 00
发明内容
发明所要解决的课题然而，在专利文献1记载的方法中，为了在谷物中保持水溶性食物纤维等，必须在高压下进行处理。另外，由该处理得到的谷类容易产生裂缝和破碎，从而被处理过的谷类商品价值可能会下降。其另一方面，在非专利文献1中，虽然提及双重变异体(wx/ae)米的支链淀粉的结构，但关于其它特性并没有报告尚属未知。因此，本申请发明的发明者们关于上述wx/ae米的特性进一步进行研究，发现相比于野生型粳米(WT米)和糯米(WX变异体米)，该米的吸水量(率)高，虽然wx/ae米的总糖质含有率比那些低，但蔗糖含有率高。S卩，如果在水中浸渍wx/ae米，就会比野生型粳米和糯米(wx变异体米)吸收更多的水，这是由蔗糖的高含有率造成的，可以认为wx/ae米具有高的渗透压。本申请发明的发明者们想到如果在浸渍水中溶解希望渗透、保持的高分子物质，在该高分子物质水溶液中浸渍wx/ae米，就能够使该高分子物质在该米中渗透、保持。因此，在实际中尝试在高分子物质水溶液中浸渍米，确认了即使在常压条件下也可以使浸渍液中的高分子物质渗透、保持。本发明是鉴于上述背景技术而作出的发明，本发明的目的在于提供不加压而保持有各种被保持物质的谷类，特别是米。用于解决课题的方法在本发明中，在非加压下，在被保持物质的水溶液或分散液中浸渍谷类，使该物质在谷类中渗透，然后，通过干燥上述被浸渍的谷类，制造保持有被保持物质的谷类。发明的效果根据本发明，提供不用加压而保持有被保持物质的谷类。被保持物质不限于专利文献1中公开的水溶性的直链淀粉亲和性物质，拓宽了能够在米中保持的物质的选择范围，与增进健康相关的功能性食品的用途扩大。
图1是表示由膨润造成的精白米体积变化的图像。(a)表示浸渍前的状态，(b)表示浸渍30分钟后的状态。(a) (b)分别从左起表示WT米(粳米)、wx变异体米、wx/ae米。图2是表示糙米的浸渍时间和吸水量的关系的图。图3是表示精白米的浸渍时间和吸水量的关系的图。图4是表示在糙米中的蔗糖渗透压的图。(a)表示每IOOg糙米的渗透压，(b)表示每IOOml糙米的渗透压。图5是表示由本发明的方法在精白米中保持有阿拉伯半乳聚糖的染色显微镜图像。
具体实施例方式本发明的物质保持谷类，其特征在于，利用谷物内外的渗透压差，在非加压下使被保持物质渗透、保持。该谷类如下所述，不用加压，通过在常压下在高分子物质等被保持物质水溶液或其分散液中浸渍谷类，使被保持物质在谷类内部渗透，然后，根据需要在60°C以下的温度使其干燥，使该物质保持在谷类中而制造。在本发明中，所谓常压下，是指处于大气压的状态，意思是指不外加特别的加压操作。不过，也可以在加压下和减压下使被保持物质保持，但如下所述，本发明的谷类因为是利用谷类具有的高渗透压，所以加压操作或减压操作几乎对保持没有影响。能够在本发明中使用的被保持物质可以为水溶性物质、水不溶性物质中的任意1 种。其分子量也没有特别制约，但可以优选使用包含被保持物质的浸渍水具有的渗透压小于谷物内部的渗透压的物质。作为该被保持物质，可以例示水溶性的高分子物质。本发明利用使谷物浸渍在被保持物质的水溶液中时产生的谷物内-外的渗透压差。如下所述，因为在本发明中用作保持体的谷物蔗糖的含量高，所以可以认为谷物本身具有高渗透压。如果使该谷物在溶解有被保持物质的渗透压小的水溶液中浸渍，由谷物内-外的渗透压差， 在谷物外部的水就向谷物内部移动。可以认为伴随该水的移动，在浸渍水中包含的被保持物质在谷类中渗透从而被保持物质被保持在谷类中。被保持物质为水溶性时，希望该水溶性物质为高分子量的物质。这是因为如果水溶性物质为低分子量，在溶解有该物质的浸渍水中就产生高渗透压，谷物内-外的渗透压差变小，就没有了水和该物质向谷物内的渗透。被保持物质为水溶性时，只要不是电解质物质，其分子量就没有特别限制。但是， 在分子量小时，即使溶解少量物质，也会因为浸渍液中的摩尔浓度变高，谷物内部渗透压和浸渍液渗透压之差不大，水和溶质的移动、乃至作为其结果的被保持物质的保持量都变少。 因此，水溶性的被保持物质的分子量为300以上，更优选为1000以上。另一方面，溶质(被保持物质)为高分子时，与低分子时相比较，如果为相同的重量浓度，则为高分子时的摩尔浓度就低。因此，由于浸渍液中的渗透压低于谷物内部的渗透压，所以谷物内外的渗透压差变大，相比于溶质为低分子时，高分子时水和溶质的移动量增多。因此，相比于低分子物质时，高分子物质的被保持物质的保持量增多。从这些观点出发， 优选本发明的被保持物质为高分子物质，其分子量上限也没有特别限制。但是，分子量越大分子尺寸也越大。因此，不能进入谷类的空隙内、难以在谷物中保持的担忧提高。因此，水溶性高分子物质的分子量上限为500万，优选为100万。如果列举能够在本发明中使用的高分子物质的具体例子，就可以列举难消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、多酚、多肽、普鲁分支葡聚糖等的多糖类，明胶等的蛋白质等。作为难消化性糊精，可以例示例如，焙烧糊精被α -淀粉酶和转糖苷酶处理得到的难消化性糊精 (参照日本特开平2-100695号公报)和将平衡吸附有有机酸或无机酸的多糖湿热处理而得到的难消化性糊精(参照日本特开平8-41104号公报)等，具体而言，可以例示商品名 "Pine Fiber”(松谷化学工业)。难消化性糊精在人和动物中消化性差，据说具有抑制血糖值上升、调整血糖值的效果，使血清胆固醇和中性脂肪下降的效果和整肠作用等。阿拉伯半乳聚糖是以阿拉伯糖和半乳糖成为构成糖的水溶性多糖、是食物纤维的一种。在阿拉伯半乳聚糖中，在国际公开W02005/105852号公报和日本特开2008-208102 号公报中所公开的阿拉伯半乳聚糖据说具有抗糖尿病作用和肠道免疫的赋活作用，可以作为抗糖尿病剂和抗过敏剂使用。另外，也能够优选使用普鲁分支葡聚糖等的水溶性多糖类。 普鲁分支葡聚糖是以葡萄糖为构成糖的多糖，可以作为增粘剂和造膜剂等使用。通过保持普鲁分支葡聚糖，具有使至今没有的功能发挥的可能性。另外，不限于难消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、普鲁分支葡聚糖等的水溶性多糖类，也可以良好地使用其它水溶性高分子物质，例如多酚。多酚是在分子内具有多个酚性羟基的来自植物的物质的总称。作为多酚，可以例示儿茶酸和花青苷、异黄酮、黄酮、鞣花酸、 绿原酸等。这些多酚具有抗氧化效果等的各种作用、功能，使预防人、动物老化的功能增强和从该保持米得到的加工食品的保存性提高。这些高分子物质在本发明中只不过是可以保持的物质的一个例子。被保持物质可以不为水溶性。即使是不溶于水的疏水性物质，也能够作为被保持物质使用。这是由于通过渗透压差，在谷物内作为浸渍液溶剂的水移动在谷物内时，该疏水性物质也在谷物内渗透后，通过干燥而被保持在谷物内。其中，所谓疏水性物质是指不溶于水的物质，意思是在常温下在浸渍液中分散时成为乳液的物质。所保持的疏水性物质的分子量为低分子，例如，也可以低于300。因为疏水性物质不溶于水，所以即使分散低分子量的疏水性物质，在浸渍液中也不会产生渗透压。因此，在本发明中的被保持物质既可以是在常温下在浸渍液中分散成为乳液的疏水性物质，也可以如上所述是水溶性的高分子物质。另夕卜，在为疏水性物质时，分子量也没有特别制约，但在为亲水性物质时，优选使用在水中使其溶解或分散的浸渍液的渗透压和谷类内部的渗透压之差大的物质，在为水溶性物质时， 可以说优选分子量为300以上的物质。在本发明中，所谓保持，意思不是仅在谷类的表面附着，如图5所示，是指被保持物质在谷类的空隙内和谷类内部渗透、被稳定维持的状态。因此，即使将物质保持谷类在水中再次浸渍，被保持物质也几乎不在水中溶出(放出)。另外，可以认为被保持物质通过细胞膜停留在细胞质内，但根据被保持物质的种类，也有不通过细胞膜而在谷类的空隙中渗透、保持的情况。本发明不排除这样的情况。可以在本发明中使用的保持体为谷类。如果为谷类，其种类就没有限制，可以例示米、麦、稗和粟等，但如果考虑到所保持谷类的应用范围等，其中可以特别优选使用米。为了制作保持有被保持物质的本发明的谷物，就需要谷物内部的渗透压比浸渍液的渗透压高。 这是由于通过谷物内外的渗透压，浸渍液向谷物内部移动，此时，在浸渍液中溶解的水溶性分子或在浸渍液中分散的疏水性分子与水一起移动到谷物内部而被保持。具体而言，在本发明中希望使用上述wx/ae米。不过，如果是由谷物内部的蔗糖等糖类含量高而在谷物内部与浸渍液之间产生渗透压，就可以为任意的米。因为通常的粳米和糯米具有的渗透压小，所以，被保持物质的保持量少。与此相比，上述wx/ae米的渗透压高，因此就能够保持更多的被保持物质。该wx/ae米是支链淀粉分支酶(BEIIb)和直链淀粉合成酶I (GBSSI)两者缺失的变异米(wx/ae米)(参照非专利文献1)。该米比粳米和糯米的蔗糖含量多(参照表1)。如果蔗糖含量大，因为米的渗透压增大，所以可以保持较多浸渍液中的被保持物质。在本申请发明中，在上述wx/ae米以外，只要是蔗糖含量高的米， 具体而言只要糙米中的蔗糖含量为1.5%以上，优选为2%以上，更希望为3%的谷类，就能够优选使用。另外，精白米(将糙米制成精米，除去胚芽和糠等谷物表面层后的米)比糙米容易渗透，如果在使用精白米时，蔗糖在精白米中的含量为0.5%以上，优选为1.0%以上， 希望为1.5%即可。在精白米中的蔗糖含量是重量精白步合(精制后的精米相对于糙米的重量比)为85%以上、90%以下的精白米中的含量。不过，虽然wx/ae米的特征是蔗糖含量高，但因为本发明的特征在于利用谷类内外的渗透压差，使被保持物质渗透保持，所以在 wx/ae米以外，也可以使用由蔗糖和其它非电解质的存在而具有高渗透压的米作为保持米。 另外，在这里的蔗糖含量是由下述实施例所记载Wkofield等的方法求出的值。另外，wx/ae米的蔗糖含量高，因为由米内外的渗透压差水移动到米内部，所以， wx/ae米具有的吸水量增大。因此，可以将吸水量作为谷物内渗透压的指标。即，吸水力比粳米和糯米还大的米适于在本发明中使用，具体而言使其在15°C的水中浸渍时的吸水力至少为1.5以上，优选为1.6以上，希望为2.0以上的米适于在本发明中使用。另外，该吸水力定义为浸渍后谷类体积相对于浸渍刚开始后谷类体积之比。米能够使用脱壳得到的糙米、对糙米进行精米加工将胚芽和糠等谷物表面层除去后的米(精白米)中的任意1种。但是，因为相比于精白米，糙米的吸水速度低，所以，不能期待在有限的时间内保持大量的被保持物质。因此，在本发明中适合使用精白米。当然，在糙米中吸水速度也高时，也可以保持大量的高分子物质。另外，在米以外的谷类中也可以使用同样脱壳、将外侧壳除去的谷类。这是因为如果有壳存在，就不能吸水。饱和保持量即谷物能够最大限度保持的被保持物质的量(谷物的保持能力)取决于谷物具有的渗透压和被保持物质的分子量。水的移动发生到谷物的渗透压和浸渍液具有的渗透压相等为止，在两者的移动速度达到平衡的时刻该移动停止。因为保持量与水的移动量成比例，所以，谷物内部的渗透压和浸渍液的渗透压之差越大，移动量就越多，保持量也越多。谷物内部的渗透压如上所述是由谷物具有的蔗糖和其它非电解质的存在而产生的。另外，因为渗透压与每单位量溶解的溶质摩尔数(浸渍液的摩尔浓度)成比例，所以， 如果为相同重量浓度，被保持物质的分子量越大，则浸渍液的渗透压越小，浸渍水的移动量越多。这样，相对于谷物的饱和保持量就取决于谷物具有的渗透压和被保持物质的摩尔浓度。在被保持物质为高分子物质或在水中不溶性的物质时，因为相比于保持谷物具有的渗透压，渗透液的渗透压能够忽略，所以，浸渍液的浓度越高，保持量就越多。例如，在上述阿拉伯半乳聚糖或普鲁分支葡聚糖时，相对于在WT米(精白米)中，保持量为小于保持米的1 %，在wx/ae米(精白米)中保持量为1 %以上，另外，如果提高浸渍液中的被保持物质的浓度，就可以保持2 %以上的高分子物质。本发明的保持谷物可以通过在常压下浸渍在上述被保持物质的水溶液或分散液中的工序和根据需要进行的将上述所浸渍的谷物干燥的工序得到。水溶液和分散液的浓度可以适当调整，但大致为1 50%左右，优选为2 20%左右。在浸渍液中，不仅可以溶解或分散1种被保持物质，还可以溶解或分散2种以上被保持物质。在使用分散液时，希望由超声波或高速搅拌等将被保持物质尽可能作为微细颗粒分散。如果延长浸渍时间，保持量就增多，但在从30分钟到1小时左右之间，保持量急剧增加，在数小时左右达到饱和。因此，浸渍时间至少30分钟左右，优选1小时以上，希望为2 小时左右，至多为5、6小时为止。不过即使少于30分钟，也能够使其保持，另一方面，也有可以多于6小时使其保持的情况。浸渍温度也没有特别限制，可以不进行加温而在室温(1 30°C )下保持。不过即使加温到50°C左右也没有关系。无论加温多少，渗透速度都会加快，到达平衡的时间变短。 由此，生产率提高。所浸渍的谷类，从水溶液或分散液取出后进行干燥。干燥也在常压进行，干燥温度为60°C以下，优选为50°C左右。在低于30°C的低温时容易造成干燥不足，如果在高于60°C、 接近100°C使其干燥，对于米来说，就接近于煮饭状态。其结果，米糊化，有在此后不能进行煮饭的危险。因此，干燥适合在60°C以下，优选在50°C以下的温度进行干燥。另外，干燥也可以在常压进行，但也可以进行减压干燥。在60°C以下的温度所干燥的米，裂缝和破碎也少，保持与被精制的精白米同样的形态。该米可以长时间稳定地保存。当然，也可以不进行加温操作使其自然干燥。得到的保持米，能够与通常的精白米和糙米同样通过煮饭作为米饭食用。另外，作为米加工食品，除了煮的饭以外，可以列举烩饭或粥、咸泡饭，将这些进行罐头包装的罐头食品、冷冻食品等，还可以例示将饭加工而得到的米粉团和脆饼干等米类糕点。与将WT米作为原料时同样，可以按照各种公知的方法加工，制成米加工食品。另外，在高于60°C的温度将浸渍过的米加热加工，也能够不经过干燥状态加工成米加工食品。即，可以将浸渍后的米加热或蒸后，直接加以捣碎的工序。还能够在使其浸渍后不经过干燥，直接煮饭做成米饭、或做成粥食用。关于其它谷类，能够与米的情况同样地根据上述方法加工。接着，关于本发明，基于下述实施例再进一步详细说明。当然，本发明不局限于下述实施例。实施例1[糙米和精白米的配制]将作为Japonica米的金南风的受精卵细胞以N-甲基_N_亚硝基脲(MNU)处理使其变异的wx米EM21(GBSSI缺失株根据&itoh and Omura 1979等的方法)与ae米 EM16 (BEnb缺失株)交配，得到作为双重突变株wx/ae株的AMF18株。在大阪府立大学内种植该株，开花后30日后收获。另外，作为对照，使用野生种(WT米)的金南风、作为wx米的EM21。将这些野生种和变异体米脱壳制成糙米。另外，将糙米由试验用精白米器(山本电气社生产MB-RC71)制成精米，以重量精白步合85%以上90%以下得到去糠的精白米。[糙米的成分分析]关于WT米、wx米、wx/ae米的糙米，按照可以在食品分析中使用的一般方法分析营养成分。在表1中表示其结果。如表1所示，在wx/ae米中，水分含量比WT米和WX米的多。虽然总糖质含量在wx/ae米中比WT米和wx米少，但蔗糖具有wx/ae米的比WT米和wx 米的多的特征。因此，为了更详细地比较各米的蔗糖含量，*&ofield等的方法(Graham N. Scofield et al·,Journal of Experimental Botany Advance Access,ρ1-13,November 30,2006, "The role of the sucrose transporter OsSUTl, in germination and early seedling growth and development of rice plants，，)测定，得至丨J在表 2 中表示的结果。 由此，糙米的蔗糖含量，在WT米中约为1. 1%，在wx米中约为1.3%，相对于此在wx/ae米中约有2. 9%。在精白米中，蔗糖含量在WT米中约为0. 2%，在WX米中约为1. 3%，相对于此在wx/ae米中有1.9%。[表 1]糙米中的含有成分
权利要求
1.一种物质保持谷类，其特征在于其是利用谷物内外的渗透压差，在非加压下使被保持物质渗透在谷物内部后，在该谷物中保持有被保持物质的物质保持谷类，所述谷类是支链淀粉分支酶(BEIIb)和直链淀粉合成酶I (GBSSI)两者缺失的双重变异体米(wx/ae米)，所述被保持物质为水溶性物质或疏水性物质中的任意1种或2种以上。
2.如权利要求1所述的物质保持谷类，其特征在于 所述被保持物质为分子量300以上的水溶性物质。
3.如权利要求1或2所述的物质保持谷类，其特征在于所述水溶性物质为难消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、多酚普鲁分支葡聚糖中的任意1种。
4.如权利要求1所述的物质保持谷类，其特征在于 所述被保持物质为能够分散在水中的疏水性物质。
5.如权利要求1 4中任一项所述的物质保持谷类，其特征在于 所述被保持物质相对被保持前的谷类，以1重量％以上的量被保持。
6.一种物质保持谷类的制造方法，其用于制造权利要求1 5中任一项所述的物质保持谷类，其特征在于，包括在常压在被保持物质的水溶液或分散液中浸渍谷类的工序；和干燥所述被浸渍的谷类的工序。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于 所述浸渍使用常温的被保持物质的水溶液或分散液。
8.如权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于 在60°C以下干燥被浸渍的谷类。
9.一种从权利要求1 5中任一项所述的物质保持谷类得到的谷类加工食品。
10.一种谷类加工食品，其特征在于其是在非加压下将浸渍在被保持物质的水溶液或分散液中的谷类加热处理而得到的谷类加工食品，所述谷类是支链淀粉分支酶(BEIIb)和直链淀粉合成酶I (GBSSI)两者缺失的双重变异体米(wx/ae米)，所述被保持物质为水溶性物质或疏水性物质中的任意1种或2种以上。
11.如权利要求10所述的谷类加工食品，其特征在于所述被保持物质为难消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、多酚普鲁分支葡聚糖中的任意1种。
全文摘要
提供不用加压而保持有各种水溶性高分子物质的米。将使支链淀粉分支酶(BEIIb)和直链淀粉合成酶I(GBSSI)两者缺失的突变米(wx/ae米)，在难消化性糊精、阿拉伯半乳聚糖、多酚等水溶性高分子物质的水溶液中，在常压、室温下浸渍，然后在60℃以下，优选在50℃左右使其干燥，得到渗透、保持有高分子物质的米。
文档编号A23L1/10GK102469818SQ20108003214
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者中屋慎, 久保亚希子, 北村进一, 犬饲忠彦 申请人:公立大学法人大阪府立大学