作物穀粒のバイオプロセシング
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、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を提供する。通常、作物穀粒はコムギ等の穀物である。植物ホルモンは、オーキシン、ジベレリンおよびアブシジン酸からなる群から選択される。該方法は、作物穀粒を酵素に暴露するステップをさらに含む。通常、酵素は、キシラナーゼ、リパーゼおよびセルラーゼなどの植物細胞壁分解酵素である。さらに、粉、食品および組成物の製造方法も提供する。該方法の特定の用途は、高品質の粉を製造するための製粉性能の最適化である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作物の穀粒（ｃｒｏｐ ｋｅｒｎｅｌ）の製粉に関する。さらに具体的に言えば、本発明は、高品質の粉（ｆｌｏｕｒ）を高収率で製造する改良型穀物製粉法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉を製造するための作物穀粒の製粉は、作物穀粒を２つの石の間で摺り潰す原始的な方法から高度に機械化された産業上重要な方法へと進化を遂げてきた。しかし、製粉の主目的は変っておらず、依然として、穀粒をその基本成分に分離すること、および１または複数のこれらの成分を細かい粉末にすることである。該方法は多くのステップを含む。まず、作物穀粒を調質する（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）前に、ごみや、石、葉などの大きな異物を除去するために作物穀粒を「精選する」（“ｃｌｅａｎ”）。調質後、微粉末が得られるまで、穀粒の破砕、ふるい分け、精製、および粉砕（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）を数回行う。
【０００３】
製粉法の必須部分である作物穀粒の調質（または調整）の実施は、通常、穀粒に一定量の水分を加えるステップ、次いで、最適な製粉性能（ｍｉｌｌｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）（すなわち、ふすまの混入を最小限にしながら最高の粉収率を達成すること）が得られるように一定時間寝かせるステップを含む。コムギの場合、コムギに加える水分の量は、コムギが硬質か軟質かによって異なり、硬質コムギの場合には、一般に含水率１５．５〜１７％、軟質コムギの場合には、含水率１４〜１５．５％に調質される。加水（ｄａｍｐｉｎｇ）と製粉の間の周囲温度下の寝かせ時間は、通常、８時間〜１８時間であるが、寝かせ時間は、商業的な圧力によってこの範囲外になることがある。
【０００４】
コムギの調質には２つの基本的な目的がある：すなわち、胚乳は砕けやすく、容易に粉砕可能でなければならないが、ふすまは固いままで、破砕に耐えなければならない。水分量が高いと、胚乳はそのもろさを失うが、水分量が低いと、ふすまが壊れやすくなり、簡単に擦り減る。実際には、調質はこれら両極端の折衷状態に相当する。
【０００５】
したがって、コムギの調質は、最適な製粉性能を得て、粉砕工程で胚乳から外側ふすま層を分離して、ふすまの混入を最小限にしながら粉の収率を最大にするために不可欠である。しかし、特に、高歩留（ｈｉｇｈ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）粉または「一本挽」（‘ｓｔｒａｉｇｈｔ ｒｕｎ’）粉の場合、製粉工程に関連する機械的せん断力のために、粉にいくらかふすまが混入するのは避けられない。製粉業界がふすまの混入が極めて少ない高品質の粉を製造すると、有意な粉収率が犠牲にされる、すなわち、粉収率は７８％から６０％に、または４０％もの低収率に低下する。
【０００６】
製粉業界は、粉の品質に有害な影響を与えるとして、発芽または胚芽コムギの使用を避けている。このために、穀物生産者は天候被害を受けたコムギに対しては低い報酬しか得られない。被害度は条件が湿っているときには抑えられる。生化学的変化の程度を制御するのは穀物が湿っている期間である。
【０００７】
調質工程（およびオオムギでは初期の製麦段階）は、成熟したコムギへの軽い降雨をシミュレートしている。これは、調質後のコムギの容積重の低下で明らかであり、ふすま層は膨らむが元のサイズには縮まらない。
【０００８】
発芽には酵素が触媒する代謝変化が必要であり、そのような変化の多くは、内因性植物
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。
【０００９】
例えば、特許文献１は、作物穀粒、特にトウモロコシを、酸性プロテアーゼ、キシラナーゼ、セルラーゼ、アラビノフラノシダーゼおよび脂肪分解酵素などの細胞分解酵素の存在下に１〜４８時間処理する方法に関する。
【００１０】
例えば、特許文献２は、粉砕した穀粒を酸性プロテアーゼで処理するステップを含む改良型の作物穀粒湿式製粉法に関する。
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。
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ０２／００９１０明細書
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ０２／００７３１明細書
【特許文献３】国際公開番号ＷＯ９９／２１６５６明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
品質および収率を低下させることなく高品質の粉を製造するための製粉性能の最適化が業界で求められている。本発明者らは、高収率を犠牲にすることなくふすまの混入を最小限にしながら高品質の粉を製造する有効な方法を開発した。本発明が提供する好ましい利点は、穀粒の前処理時間が短縮されることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、１つの広い形式において、粉の製造における１または複数の植物ホルモンの利用に関する。
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。
【００１３】
本発明は、第２態様において、作物穀粒を製粉前に１または複数の植物ホルモンで処理するステップを含む、粉の製造方法を提供する。
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。
【００１４】
第１および第２態様の方法の好ましい実施形態において、該方法は、作物穀粒を酵素で処理するステップをさらに含む。
酵素は植物細胞壁分解酵素であるのが好ましい。
【００１５】
植物細胞壁分解酵素は、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するのがなお好ましい。
細胞壁分解酵素がセルラーゼであればさらに好ましい。
【００１６】
本発明は、第３態様において、第２態様の方法に従って製造した粉を提供する。
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。
【００１７】
作物穀粒は、少なくとも胚乳とふすま層とを含むのが好ましい。
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。
【００１８】
作物穀粒は８〜１８時間処理するのがなお好ましい。
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。
【００１９】
植物ホルモンがアブシジン酸であればなお好ましい。
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。
【００２０】
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加えるのがなお好ましい。
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。
【００２１】
特に好ましい実施形態において、方法は、植物ホルモンと植物細胞壁分解酵素とを含有する溶液に作物穀粒を暴露する複合ステップを含む。
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明者らは、粉を商業生産するための改良型作物穀粒処理方法を開発した。本発明の産物は、高い粉収率と、最低限のふすま混入である。本発明の方法は、ふすまを胚乳から分離しやすくする穀粒の外側ふすま層の強化と、製粉を助ける胚乳の軟化を選択的に増進させる。本発明は、製粉法のこの重要なステップにおける従来技術の方法の主要な不利点を克服する。
【００２３】
「作物穀粒」（“ｃｒｏｐ ｋｅｒｎｅｌ”）とは、胚乳やふすま層を含む種子または穀粒（但し、それらには限定されない）などの作物産物を意味する。
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。
【００２４】
作物は穀物であるのが好ましい。
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。
【００２５】
作物穀粒を「暴露するステップ」は、「一定期間浸み込ませるステップ」（ｓｔｅｅｐｉｎｇ）、「作物穀粒の中まで完全に浸漬するステップ」（ｓｏａｋｉｎｇ）、「浸たすステップ」（ｉｍｍｅｒｓｉｎｇ）、「飽和するステップ」（ｓａｔｕｒａｔｉｎｇ）、「湿潤するステップ」（ｗｅｔｔｉｎｇ）および「噴霧するステップ」（ｓｐｒａｙｉｎｇ）を含むのが好ましい。作物穀粒は湿潤するのがなお好ましい。好ましい実施形態では、含水率が１４〜１７％になるように作物穀粒を湿潤する。
【００２６】
作物穀粒を水分に暴露する期間は、それが穀物内の生化学的変化の程度を制御するので重要な変数である。穀物が長時間湿っていると、発芽が進んで発芽完了に至り、穀物は製粉には役立たないものとなるであろう。穀物は、１〜２４時間水分に暴露するのが好まし
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。
【００２７】
特定の理論に拘束されることは意図しないが、穀物の発芽開始は、さまざまな物理的および／または化学的刺激によっても促進させ得ると提唱される。発芽は化学的刺激で促進させるのが好ましい。発芽はホルモンで促進させるのがなお好ましい。発芽は植物ホルモンで促進させるのがさらに好ましい。
【００２８】
本発明に利用するホルモンの文脈における「植物ホルモン」とは、酵素活性を調節するか、植物の遺伝子発現パターンを変える有機小分子クラスを意味する。植物ホルモンには、５種の主要クラス：オーキシン、サイトカイニン、ジベレリン、アブシジン酸およびエチレンがある。当然のことながら、植物ホルモンは、天然または化学源を含めた多様な源由来であり得る。本発明には、植物ホルモンの合成アナログも使用し得ると考えられる。
【００２９】
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。
【００３０】
好ましい実施形態において、アブシジン酸は、約２ｍｇ／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。
【００３１】
「製粉性」（“ｍｉｌｌａｂｉｌｉｔｙ”）とは、作物穀粒の粉への製粉適性を意味する。作物穀粒の製粉性は、穀粒の硬度、胚乳とふすまの割合およびふすまの分離しやすさに関連するが、それらには限定されない。通常、製粉工程は、出発材料が胚乳からふすまを分離しやすいものであれば、得られる粉の移動性が高く、ふるい分けが容易なので、簡単であるが、必ずしもそうとは限らない。一般に、最適な製粉性は、ふすまの混入を最小限にしながら、最高の粉収率を達成することである。本明細書において、製粉性は「製粉性能」（“ｍｉｌｌｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”）と互換的に用いられる。
【００３２】
当業者には、本発明の方法が従来の製粉装置に適用可能であることが分かるであろう。
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。
【００３３】
酵素は、５０〜１０００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の最終濃度になるように添加するのが好ましい。酵素は、１００〜５００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の最終濃度になるように添加するのがなお好ましい。特に好ましい実施形態において、酵素は、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３
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。
【００３４】
好ましい実施形態において、酵素は、約２５０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の最終濃度になるように添加する。
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。
【００３５】
組み換え酵素は、例えば、サムブルック（Ｓａｍｂｒｏｏｋ）およびラッセル（Ｒｕｓｓｅｌｌ）、ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＣＬＯＮＩＮＧ．Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ（第３版）（Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、ニューヨーク）の特に１６および１７セクション；ＣＵＲＲＥＮＴ ＰＲＯＴＯＣＯＬＳ ＩＮ ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＢＩＯＬＯＧＹ、アウスベルら（Ａｕｓｕｂｅｌ ｅｔ ａｌ）編（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．１９９５年−１９９９年）の特に１０および１６章；ＣＵＲＲＥＮＴ ＰＲＯＴＯＣＯＬＳ ＩＮ ＰＲＯＴＥＩＮ ＳＣＩＥＮＣＥ、コリガンら（Ｃｏｌｉｇａｎ ｅｔ ａｌ）編（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．１９９５年−１９９９年）の特に１、５および６章に記載されているような標準プロトコルを用いて当業者が調製するのが便利であろう。上記３文献はすべて本明細書に文献援用される。
【００３６】
上記から分かるように、好ましい実施形態において、本発明は、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を提供し、該方法は、コムギ穀粒を、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に約１４〜約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。
【００３７】
組成物を溶液として穀粒に与えるのが好ましい。作物穀粒は、植物ホルモンと細胞壁分解酵素とを含有する水溶液に暴露するのがなお好ましい。
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。
【００３８】
本発明を用いて製造した粉が、パン、ペストリー、ビスケット、ケーキなどの焼いた食品や、アジアヌードル、中国の饅頭、中東のフラットブレッド、パスタおよび例えばリコライス等のある種の菓子類の製造に用いられることは容易に分かるであろう。粉のさらなる用途としては、ビールを醸造するためのイーストフードとしての用途が挙げられる。
【００３９】
粉の２つの最も重要な成分であるデンプンとグルテンは、食品産業やそれ以外の分野で多様な用途を有する。例えば、デンプンはコーンフラワーとして利用したり、または、菓子類や他の食品の製造に使用するグルコースや他の糖類に転化させたりし得る。また、デンプンは添加剤やガムの原料にもなる。グルテンは、その結合性および吸収性により、ソーセージ等の加工肉（ｓｍａｌｌｇｏｏｄｓ）、パンおよび植物性タンパク質製品の重要な成分となる。
【００４０】
当業者は、以下の非限定的実施例を参照することにより、本発明をより容易に理解し、実施することができるであろう。
【実施例】
【００４１】
実施例１
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。
【００４２】
１．５ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の濃度の全３種のホルモンのサンプルとコントロールサンプルを１２、１６、２０および２４時間の調質後の公称時間で製粉するマトリックス設計実験を行った。Ｗｅｄｇｅｔａｉｌなどの硬質コムギの標準調質時間は１６時間である。
【００４３】
このテストの結果を、表Ｉと、図１のグラフで示す。コントロールサンプルの粉収率は１６時間の調質後が最高であった。興味深いことには、最高の粉収率は、ＡＢＡ処理からわずか１４時間の調質時間によって得られた。ＡＢＡは、１２、１６、２０および２４時間の調質時間で最高またはそれに等しい粉収率を実現した。
【００４４】
すべてのサンプルは、同じミルで、同じオペレーターおよび処理により製粉したが、製粉温度変化による差異を最小限にするために各時点に関して同じ順序で製粉した。粉の水分、ふすま、タンパク質および灰分、デンプン損傷、色度、粉のＭｉｎｏｌｔａ測定色（ｆｌｏｕｒ Ｍｉｎｏｌｔａ ｃｏｌｏｕｒ），吸水率、生地生成時間、持続性、伸展性、生地の強さおよび粉の粘度を含めた粉の分析を行ったが、ホルモン処理による悪影響はなかった。
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。
【００４５】
顕微鏡検査で穀物組織に影響を与えると判明した酵素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、Ｗｈｅａｔ ｃｖ．Ｗｅｄｇｅｔａｉｌを実験室用Ｂｕｈｌｅｒテストミルで製粉した。
【００４６】
それぞれ、２５０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒のセルラーゼおよびキシラナーゼと、１００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒のリパーゼのサンプルと、コントロールサンプルとを、調質後１２、１６、２０および２４時間の公称時間で製粉した。Ｗｅｄｇｅｔａｉｌなどの硬質コムギの標準調質時間は１６時間である。
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。
【００４７】
各酵素処理の粉品質をテストした。セルラーゼ処理は強力粉の生地強さを低下させた（図５）のに対し、リパーゼ処理は粉の粘度を増大させた（図６）ことがはっきり分かる。実施例３
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。
【００４８】
製パン性に対する調質時の各酵素およびＡＢＡの影響を図７に示す。コントロールのスコア範囲は６７．５〜７３．３であった。調質水に処理を加えた後のラピッド生地スコアは、この範囲内、すなわち、６８．５〜７１．６であった。平均コントロールスコアは７０．０であった。ＡＢＡおよびセルラーゼ処理は、平均コントロールスコアよりわずかに高いスコアを達成した。これは、粉の収率を増大させた処理、すなわち、ＡＢＡおよびセルラーゼが、製パン性に悪影響を及ぼさないことを示している。
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。
【００４９】
図９は、数回の観察にわたって、コムギに対して作物穀粒１ｋｇ当たり２ｍｇのＡＢＡを用いた場合の粉収率の増大を示している。斜線模様の棒は６回の観察の平均値、黒抜き棒は４回の観察の平均値、波模様の棒は４回の観察の平均値、垂直破線模様の棒は２回の観察の平均値である。さらに、２ｍｇ／ｋｇ作物穀粒では、製粉したコムギサンプルが２ｋｇまたは５ｋｇのとき粉収率が増大したが、５ｋｇサンプルの場合には、コントロールサンプルの粉収率の方が高い。１ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の場合には粉収率の増大は認められなかった。４ｍｇ／ｋｇ作物穀粒では、粉収率が増大した。
【００５０】
本明細書を通じて、その目的は、本発明をいずれかの実施形態または特定の特徴群に限定することなく、本発明の好ましい実施形態を説明することであった。本明細書に説明、図解した実施形態には、本発明の広範な趣旨および範囲を逸脱することなく、さまざまな変更および変形を施すことが可能である。
【００５１】
本明細書に記載したすべてのコンピュータープログラム、アルゴリズム、科学文献および特許文献はそのまま本明細書に援用される。
【００５２】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】粉収率に対する植物ホルモンの効果。データ点は以下の通り：●はコントロール、◆はアブシジン酸、■はジベレリン酸、▲はインドール酢酸。
【図２】ふすま層および胚乳に対する細胞壁分解酵素添加の効果。Ａ＝コントロール（水）、Ｂ＝キシラナーゼ（１００ｍｇ／ｍｌ希釈剤）、Ｃ＝セルラーゼ（１００ｍｇ／ｍｌ希釈剤）、Ｄ＝リパーゼ（２ｍｇ／ｍｌ希釈剤）。
【図３】粉の収率に対するキシラナーゼおよびセルラーゼの効果。データ点は以下の通り：●はコントロール、■はキシラナーゼ、▲はセルラーゼ。
【図４】粉の収率に対するリパーゼの効果。●はコントロール、■はリパーゼ。
【図５】生地の強さに対するキシラナーゼおよびセルラーゼの効果。明るい色調のクロス斜線入り棒はコントロール、中間色調のクロス斜線入り棒はキシラナーゼ、暗い色調のクロス斜線入り棒はセルラーゼ。
【図６】粉ペースト粘度に対するリパーゼの効果。明るい色調のクロス斜線入り棒はコントロール、中間色調のクロス斜線入り棒はリパーゼ。
【図７】ラピッド生地合計スコア（Ｒａｐｉｄ Ｄｏｕｇｈ Ｔｏｔａｌ Ｓｃｏｒｅ）に対する調質添加剤の効果。処理１＝１．５ｍｇのアブシジン酸（ＡＢＡ）／ｋｇ作物穀粒、処理２＝２５０ｍｇのセルラーゼ／ｋｇ作物穀粒、処理３＝１００ｍｇのリパーゼ／ｋｇ作物穀粒。黒抜き棒はコントロール、斜線模様棒は処理。
【図８】コムギ粉収率に対するセルラーゼおよびアブシジン酸の効果。
【図９】粉の収率に対するさまざまな濃度のＡＢＡおよびさまざまなコムギ量の効果。１ｐｐｍ＝作物穀粒１ｋｇ当たり１ｍｇのＡＢＡ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作物の穀粒（ｃｒｏｐ ｋｅｒｎｅｌ）の製粉に関する。さらに具体的に言えば、本発明は、高品質の粉（ｆｌｏｕｒ）を高収率で製造する改良型穀物製粉法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉を製造するための作物穀粒の製粉は、作物穀粒を２つの石の間で摺り潰す原始的な方法から高度に機械化された産業上重要な方法へと進化を遂げてきた。しかし、製粉の主目的は変っておらず、依然として、穀粒をその基本成分に分離すること、および１または複数のこれらの成分を細かい粉末にすることである。該方法は多くのステップを含む。まず、作物穀粒を調質する（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）前に、ごみや、石、葉などの大きな異物を除去するために作物穀粒を「精選する」（“ｃｌｅａｎ”）。調質後、微粉末が得られるまで、穀粒の破砕、ふるい分け、精製、および粉砕（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）を数回行う。
【０００３】
製粉法の必須部分である作物穀粒の調質（または調整）の実施は、通常、穀粒に一定量の水分を加えるステップ、次いで、最適な製粉性能（ｍｉｌｌｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）（すなわち、ふすまの混入を最小限にしながら最高の粉収率を達成すること）が得られるように一定時間寝かせるステップを含む。コムギの場合、コムギに加える水分の量は、コムギが硬質か軟質かによって異なり、硬質コムギの場合には、一般に含水率１５．５〜１７％、軟質コムギの場合には、含水率１４〜１５．５％に調質される。加水（ｄａｍｐｉｎｇ）と製粉の間の周囲温度下の寝かせ時間は、通常、８時間〜１８時間であるが、寝かせ時間は、商業的な圧力によってこの範囲外になることがある。
【０００４】
コムギの調質には２つの基本的な目的がある：すなわち、胚乳は砕けやすく、容易に粉砕可能でなければならないが、ふすまは固いままで、破砕に耐えなければならない。水分量が高いと、胚乳はそのもろさを失うが、水分量が低いと、ふすまが壊れやすくなり、簡単に擦り減る。実際には、調質はこれら両極端の折衷状態に相当する。
【０００５】
したがって、コムギの調質は、最適な製粉性能を得て、粉砕工程で胚乳から外側ふすま層を分離して、ふすまの混入を最小限にしながら粉の収率を最大にするために不可欠である。しかし、特に、高歩留（ｈｉｇｈ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）粉または「一本挽」（‘ｓｔｒａｉｇｈｔ ｒｕｎ’）粉の場合、製粉工程に関連する機械的せん断力のために、粉にいくらかふすまが混入するのは避けられない。製粉業界がふすまの混入が極めて少ない高品質の粉を製造すると、有意な粉収率が犠牲にされる、すなわち、粉収率は７８％から６０％に、または４０％もの低収率に低下する。
【０００６】
製粉業界は、粉の品質に有害な影響を与えるとして、発芽または胚芽コムギの使用を避けている。このために、穀物生産者は天候被害を受けたコムギに対しては低い報酬しか得られない。被害度は条件が湿っているときには抑えられる。生化学的変化の程度を制御するのは穀物が湿っている期間である。
【０００７】
調質工程（およびオオムギでは初期の製麦段階）は、成熟したコムギへの軽い降雨をシミュレートしている。これは、調質後のコムギの容積重の低下で明らかであり、ふすま層は膨らむが元のサイズには縮まらない。
【０００８】
発芽には酵素が触媒する代謝変化が必要であり、そのような変化の多くは、内因性植物
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。
【０００９】
例えば、特許文献１は、作物穀粒、特にトウモロコシを、酸性プロテアーゼ、キシラナーゼ、セルラーゼ、アラビノフラノシダーゼおよび脂肪分解酵素などの細胞分解酵素の存在下に１〜４８時間処理する方法に関する。
【００１０】
例えば、特許文献２は、粉砕した穀粒を酸性プロテアーゼで処理するステップを含む改良型の作物穀粒湿式製粉法に関する。
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。
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ０２／００９１０明細書
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ０２／００７３１明細書
【特許文献３】国際公開番号ＷＯ９９／２１６５６明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
品質および収率を低下させることなく高品質の粉を製造するための製粉性能の最適化が業界で求められている。本発明者らは、高収率を犠牲にすることなくふすまの混入を最小限にしながら高品質の粉を製造する有効な方法を開発した。本発明が提供する好ましい利点は、穀粒の前処理時間が短縮されることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、１つの広い形式において、粉の製造における１または複数の植物ホルモンの利用に関する。
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。
【００１３】
本発明は、第２態様において、作物穀粒を製粉前に１または複数の植物ホルモンで処理するステップを含む、粉の製造方法を提供する。
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。
【００１４】
第１および第２態様の方法の好ましい実施形態において、該方法は、作物穀粒を酵素で処理するステップをさらに含む。
酵素は植物細胞壁分解酵素であるのが好ましい。
【００１５】
植物細胞壁分解酵素は、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するのがなお好ましい。
細胞壁分解酵素がセルラーゼであればさらに好ましい。
【００１６】
本発明は、第３態様において、第２態様の方法に従って製造した粉を提供する。
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。
【００１７】
作物穀粒は、少なくとも胚乳とふすま層とを含むのが好ましい。
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。
【００１８】
作物穀粒は８〜１８時間処理するのがなお好ましい。
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。
【００１９】
植物ホルモンがアブシジン酸であればなお好ましい。
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。
【００２０】
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加えるのがなお好ましい。
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。
【００２１】
特に好ましい実施形態において、方法は、植物ホルモンと植物細胞壁分解酵素とを含有する溶液に作物穀粒を暴露する複合ステップを含む。
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明者らは、粉を商業生産するための改良型作物穀粒処理方法を開発した。本発明の産物は、高い粉収率と、最低限のふすま混入である。本発明の方法は、ふすまを胚乳から分離しやすくする穀粒の外側ふすま層の強化と、製粉を助ける胚乳の軟化を選択的に増進させる。本発明は、製粉法のこの重要なステップにおける従来技術の方法の主要な不利点を克服する。
【００２３】
「作物穀粒」（“ｃｒｏｐ ｋｅｒｎｅｌ”）とは、胚乳やふすま層を含む種子または穀粒（但し、それらには限定されない）などの作物産物を意味する。
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。
【００２４】
作物は穀物であるのが好ましい。
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。
【００２５】
作物穀粒を「暴露するステップ」は、「一定期間浸み込ませるステップ」（ｓｔｅｅｐｉｎｇ）、「作物穀粒の中まで完全に浸漬するステップ」（ｓｏａｋｉｎｇ）、「浸たすステップ」（ｉｍｍｅｒｓｉｎｇ）、「飽和するステップ」（ｓａｔｕｒａｔｉｎｇ）、「湿潤するステップ」（ｗｅｔｔｉｎｇ）および「噴霧するステップ」（ｓｐｒａｙｉｎｇ）を含むのが好ましい。作物穀粒は湿潤するのがなお好ましい。好ましい実施形態では、含水率が１４〜１７％になるように作物穀粒を湿潤する。
【００２６】
作物穀粒を水分に暴露する期間は、それが穀物内の生化学的変化の程度を制御するので重要な変数である。穀物が長時間湿っていると、発芽が進んで発芽完了に至り、穀物は製粉には役立たないものとなるであろう。穀物は、１〜２４時間水分に暴露するのが好まし
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。
【００２７】
特定の理論に拘束されることは意図しないが、穀物の発芽開始は、さまざまな物理的および／または化学的刺激によっても促進させ得ると提唱される。発芽は化学的刺激で促進させるのが好ましい。発芽はホルモンで促進させるのがなお好ましい。発芽は植物ホルモンで促進させるのがさらに好ましい。
【００２８】
本発明に利用するホルモンの文脈における「植物ホルモン」とは、酵素活性を調節するか、植物の遺伝子発現パターンを変える有機小分子クラスを意味する。植物ホルモンには、５種の主要クラス：オーキシン、サイトカイニン、ジベレリン、アブシジン酸およびエチレンがある。当然のことながら、植物ホルモンは、天然または化学源を含めた多様な源由来であり得る。本発明には、植物ホルモンの合成アナログも使用し得ると考えられる。
【００２９】
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。
【００３０】
好ましい実施形態において、アブシジン酸は、約２ｍｇ／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。
【００３１】
「製粉性」（“ｍｉｌｌａｂｉｌｉｔｙ”）とは、作物穀粒の粉への製粉適性を意味する。作物穀粒の製粉性は、穀粒の硬度、胚乳とふすまの割合およびふすまの分離しやすさに関連するが、それらには限定されない。通常、製粉工程は、出発材料が胚乳からふすまを分離しやすいものであれば、得られる粉の移動性が高く、ふるい分けが容易なので、簡単であるが、必ずしもそうとは限らない。一般に、最適な製粉性は、ふすまの混入を最小限にしながら、最高の粉収率を達成することである。本明細書において、製粉性は「製粉性能」（“ｍｉｌｌｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”）と互換的に用いられる。
【００３２】
当業者には、本発明の方法が従来の製粉装置に適用可能であることが分かるであろう。
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。
【００３３】
酵素は、５０〜１０００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の最終濃度になるように添加するのが好ましい。酵素は、１００〜５００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の最終濃度になるように添加するのがなお好ましい。特に好ましい実施形態において、酵素は、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３
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。
【００３４】
好ましい実施形態において、酵素は、約２５０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の最終濃度になるように添加する。
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。
【００３５】
組み換え酵素は、例えば、サムブルック（Ｓａｍｂｒｏｏｋ）およびラッセル（Ｒｕｓｓｅｌｌ）、ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＣＬＯＮＩＮＧ．Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ（第３版）（Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、ニューヨーク）の特に１６および１７セクション；ＣＵＲＲＥＮＴ ＰＲＯＴＯＣＯＬＳ ＩＮ ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＢＩＯＬＯＧＹ、アウスベルら（Ａｕｓｕｂｅｌ ｅｔ ａｌ）編（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．１９９５年−１９９９年）の特に１０および１６章；ＣＵＲＲＥＮＴ ＰＲＯＴＯＣＯＬＳ ＩＮ ＰＲＯＴＥＩＮ ＳＣＩＥＮＣＥ、コリガンら（Ｃｏｌｉｇａｎ ｅｔ ａｌ）編（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．１９９５年−１９９９年）の特に１、５および６章に記載されているような標準プロトコルを用いて当業者が調製するのが便利であろう。上記３文献はすべて本明細書に文献援用される。
【００３６】
上記から分かるように、好ましい実施形態において、本発明は、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を提供し、該方法は、コムギ穀粒を、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に約１４〜約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。
【００３７】
組成物を溶液として穀粒に与えるのが好ましい。作物穀粒は、植物ホルモンと細胞壁分解酵素とを含有する水溶液に暴露するのがなお好ましい。
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。
【００３８】
本発明を用いて製造した粉が、パン、ペストリー、ビスケット、ケーキなどの焼いた食品や、アジアヌードル、中国の饅頭、中東のフラットブレッド、パスタおよび例えばリコライス等のある種の菓子類の製造に用いられることは容易に分かるであろう。粉のさらなる用途としては、ビールを醸造するためのイーストフードとしての用途が挙げられる。
【００３９】
粉の２つの最も重要な成分であるデンプンとグルテンは、食品産業やそれ以外の分野で多様な用途を有する。例えば、デンプンはコーンフラワーとして利用したり、または、菓子類や他の食品の製造に使用するグルコースや他の糖類に転化させたりし得る。また、デンプンは添加剤やガムの原料にもなる。グルテンは、その結合性および吸収性により、ソーセージ等の加工肉（ｓｍａｌｌｇｏｏｄｓ）、パンおよび植物性タンパク質製品の重要な成分となる。
【００４０】
当業者は、以下の非限定的実施例を参照することにより、本発明をより容易に理解し、実施することができるであろう。
【実施例】
【００４１】
実施例１
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。
【００４２】
１．５ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の濃度の全３種のホルモンのサンプルとコントロールサンプルを１２、１６、２０および２４時間の調質後の公称時間で製粉するマトリックス設計実験を行った。Ｗｅｄｇｅｔａｉｌなどの硬質コムギの標準調質時間は１６時間である。
【００４３】
このテストの結果を、表Ｉと、図１のグラフで示す。コントロールサンプルの粉収率は１６時間の調質後が最高であった。興味深いことには、最高の粉収率は、ＡＢＡ処理からわずか１４時間の調質時間によって得られた。ＡＢＡは、１２、１６、２０および２４時間の調質時間で最高またはそれに等しい粉収率を実現した。
【００４４】
すべてのサンプルは、同じミルで、同じオペレーターおよび処理により製粉したが、製粉温度変化による差異を最小限にするために各時点に関して同じ順序で製粉した。粉の水分、ふすま、タンパク質および灰分、デンプン損傷、色度、粉のＭｉｎｏｌｔａ測定色（ｆｌｏｕｒ Ｍｉｎｏｌｔａ ｃｏｌｏｕｒ），吸水率、生地生成時間、持続性、伸展性、生地の強さおよび粉の粘度を含めた粉の分析を行ったが、ホルモン処理による悪影響はなかった。
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。
【００４５】
顕微鏡検査で穀物組織に影響を与えると判明した酵素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、Ｗｈｅａｔ ｃｖ．Ｗｅｄｇｅｔａｉｌを実験室用Ｂｕｈｌｅｒテストミルで製粉した。
【００４６】
それぞれ、２５０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒のセルラーゼおよびキシラナーゼと、１００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒のリパーゼのサンプルと、コントロールサンプルとを、調質後１２、１６、２０および２４時間の公称時間で製粉した。Ｗｅｄｇｅｔａｉｌなどの硬質コムギの標準調質時間は１６時間である。
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。
【００４７】
各酵素処理の粉品質をテストした。セルラーゼ処理は強力粉の生地強さを低下させた（図５）のに対し、リパーゼ処理は粉の粘度を増大させた（図６）ことがはっきり分かる。実施例３
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。
【００４８】
製パン性に対する調質時の各酵素およびＡＢＡの影響を図７に示す。コントロールのスコア範囲は６７．５〜７３．３であった。調質水に処理を加えた後のラピッド生地スコアは、この範囲内、すなわち、６８．５〜７１．６であった。平均コントロールスコアは７０．０であった。ＡＢＡおよびセルラーゼ処理は、平均コントロールスコアよりわずかに高いスコアを達成した。これは、粉の収率を増大させた処理、すなわち、ＡＢＡおよびセルラーゼが、製パン性に悪影響を及ぼさないことを示している。
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。
【００４９】
図９は、数回の観察にわたって、コムギに対して作物穀粒１ｋｇ当たり２ｍｇのＡＢＡを用いた場合の粉収率の増大を示している。斜線模様の棒は６回の観察の平均値、黒抜き棒は４回の観察の平均値、波模様の棒は４回の観察の平均値、垂直破線模様の棒は２回の観察の平均値である。さらに、２ｍｇ／ｋｇ作物穀粒では、製粉したコムギサンプルが２ｋｇまたは５ｋｇのとき粉収率が増大したが、５ｋｇサンプルの場合には、コントロールサンプルの粉収率の方が高い。１ｍｇ／ｋｇ作物穀粒の場合には粉収率の増大は認められなかった。４ｍｇ／ｋｇ作物穀粒では、粉収率が増大した。
【００５０】
本明細書を通じて、その目的は、本発明をいずれかの実施形態または特定の特徴群に限定することなく、本発明の好ましい実施形態を説明することであった。本明細書に説明、図解した実施形態には、本発明の広範な趣旨および範囲を逸脱することなく、さまざまな変更および変形を施すことが可能である。
【００５１】
本明細書に記載したすべてのコンピュータープログラム、アルゴリズム、科学文献および特許文献はそのまま本明細書に援用される。
【００５２】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】粉収率に対する植物ホルモンの効果。データ点は以下の通り：●はコントロール、◆はアブシジン酸、■はジベレリン酸、▲はインドール酢酸。
【図２】ふすま層および胚乳に対する細胞壁分解酵素添加の効果。Ａ＝コントロール（水）、Ｂ＝キシラナーゼ（１００ｍｇ／ｍｌ希釈剤）、Ｃ＝セルラーゼ（１００ｍｇ／ｍｌ希釈剤）、Ｄ＝リパーゼ（２ｍｇ／ｍｌ希釈剤）。
【図３】粉の収率に対するキシラナーゼおよびセルラーゼの効果。データ点は以下の通り：●はコントロール、■はキシラナーゼ、▲はセルラーゼ。
【図４】粉の収率に対するリパーゼの効果。●はコントロール、■はリパーゼ。
【図５】生地の強さに対するキシラナーゼおよびセルラーゼの効果。明るい色調のクロス斜線入り棒はコントロール、中間色調のクロス斜線入り棒はキシラナーゼ、暗い色調のクロス斜線入り棒はセルラーゼ。
【図６】粉ペースト粘度に対するリパーゼの効果。明るい色調のクロス斜線入り棒はコントロール、中間色調のクロス斜線入り棒はリパーゼ。
【図７】ラピッド生地合計スコア（Ｒａｐｉｄ Ｄｏｕｇｈ Ｔｏｔａｌ Ｓｃｏｒｅ）に対する調質添加剤の効果。処理１＝１．５ｍｇのアブシジン酸（ＡＢＡ）／ｋｇ作物穀粒、処理２＝２５０ｍｇのセルラーゼ／ｋｇ作物穀粒、処理３＝１００ｍｇのリパーゼ／ｋｇ作物穀粒。黒抜き棒はコントロール、斜線模様棒は処理。
【図８】コムギ粉収率に対するセルラーゼおよびアブシジン酸の効果。
【図９】粉の収率に対するさまざまな濃度のＡＢＡおよびさまざまなコムギ量の効果。１ｐｐｍ＝作物穀粒１ｋｇ当たり１ｍｇのＡＢＡ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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む方法。
【請求項２】
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。
【請求項３】
作物穀粒が穀物である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
穀物がコムギである請求項３に記載の方法。
【請求項５】
作物穀粒を１〜２４時間処理する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
作物穀粒を８〜１８時間処理する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
作物穀粒を約１４〜約１６時間処理する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
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。
【請求項９】
１または複数の植物ホルモンが、オーキシン、ジベレリンおよびアブシジン酸からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
植物ホルモンがアブシジン酸のみである請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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１１に記載の方法。
【請求項１３】
植物ホルモンの最終濃度が約２ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
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１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
酵素が植物細胞壁分解酵素である請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
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１５に記載の方法。
【請求項１７】
植物細胞壁分解酵素がセルラーゼである請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
酵素の最終濃度が５０〜１０００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
酵素の最終濃度が１００〜５００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
酵素の最終濃度が約２５０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
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、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に、約１４〜約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。
【請求項２２】
請求項１〜２２のいずれか１項に従って作物穀粒を製粉前に処理するステップを含む、粉の製造方法。
【請求項２３】
請求項２２の方法に従って製造された粉。
【請求項２４】
請求項２３の粉を用いて製造された食品。
【請求項２５】
製粉性を高めるために作物穀粒を製粉前に処理するための組成物であって、１または複数の植物ホルモンと適当な担体または希釈剤とを含む組成物。
【請求項２６】
１または複数の植物ホルモンが、オーキシン、ジベレリンおよびアブシジン酸からなる群から選択される請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
植物ホルモンがアブシジン酸のみである請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
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２６または２７に記載の組成物。
【請求項２９】
最終濃度が１〜２０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項２８に記載の組成物。
【請求項３０】
最終濃度が約２ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項２９に記載の組成物。
【請求項３１】
さらに酵素を含む請求項２５〜２９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３２】
酵素が植物細胞壁分解酵素である請求項３１に記載の組成物。
【請求項３３】
植物細胞壁分解酵素が、キシラナーゼ、リパーゼおよびセルラーゼからなる群から選択される請求項３２に記載の組成物。
【請求項３４】
植物細胞壁分解酵素がセルラーゼである請求項３３に記載の組成物。
【請求項３５】
酵素の最終濃度が５０〜１０００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項３１に記載の組成物。
【請求項３６】
酵素の最終濃度が１００〜５００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項３５に記載の組成物。
【請求項３７】
酵素の最終濃度が約２５０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項３６に記載の組成物。
【請求項３８】
溶液である請求項２６〜３７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３９】
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であって、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組成物。
【請求項１】
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む方法。
【請求項２】
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。
【請求項３】
作物穀粒が穀物である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
穀物がコムギである請求項３に記載の方法。
【請求項５】
作物穀粒を１〜２４時間処理する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
作物穀粒を８〜１８時間処理する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
作物穀粒を約１４〜約１６時間処理する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
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。
【請求項９】
１または複数の植物ホルモンが、オーキシン、ジベレリンおよびアブシジン酸からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
植物ホルモンがアブシジン酸のみである請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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１１に記載の方法。
【請求項１３】
植物ホルモンの最終濃度が約２ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
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１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
酵素が植物細胞壁分解酵素である請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
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１５に記載の方法。
【請求項１７】
植物細胞壁分解酵素がセルラーゼである請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
酵素の最終濃度が５０〜１０００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
酵素の最終濃度が１００〜５００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
酵素の最終濃度が約２５０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
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、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に、約１４〜約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。
【請求項２２】
請求項１〜２２のいずれか１項に従って作物穀粒を製粉前に処理するステップを含む、粉の製造方法。
【請求項２３】
請求項２２の方法に従って製造された粉。
【請求項２４】
請求項２３の粉を用いて製造された食品。
【請求項２５】
製粉性を高めるために作物穀粒を製粉前に処理するための組成物であって、１または複数の植物ホルモンと適当な担体または希釈剤とを含む組成物。
【請求項２６】
１または複数の植物ホルモンが、オーキシン、ジベレリンおよびアブシジン酸からなる群から選択される請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
植物ホルモンがアブシジン酸のみである請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
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２６または２７に記載の組成物。
【請求項２９】
最終濃度が１〜２０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項２８に記載の組成物。
【請求項３０】
最終濃度が約２ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項２９に記載の組成物。
【請求項３１】
さらに酵素を含む請求項２５〜２９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３２】
酵素が植物細胞壁分解酵素である請求項３１に記載の組成物。
【請求項３３】
植物細胞壁分解酵素が、キシラナーゼ、リパーゼおよびセルラーゼからなる群から選択される請求項３２に記載の組成物。
【請求項３４】
植物細胞壁分解酵素がセルラーゼである請求項３３に記載の組成物。
【請求項３５】
酵素の最終濃度が５０〜１０００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項３１に記載の組成物。
【請求項３６】
酵素の最終濃度が１００〜５００ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項３５に記載の組成物。
【請求項３７】
酵素の最終濃度が約２５０ｍｇ／ｋｇ作物穀粒である請求項３６に記載の組成物。
【請求項３８】
溶液である請求項２６〜３７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３９】
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であって、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組成物。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００９−５３００８６（Ｐ２００９−５３００８６Ａ）
【公表日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５００６６６（Ｐ２００９−５００６６６）
【出願日】平成１９年３月２１日（２００７．３．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００７／０００３４８
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０６９４１
【国際公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（５０８２８２９７１）グレイン フーズ シーアールシー リミテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＧＲＡＩＮ ＦＯＯＤＳ ＣＲＣ ＬＴＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２１日（２００７．３．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００７／０００３４８
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０６９４１
【国際公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（５０８２８２９７１）グレイン フーズ シーアールシー リミテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＧＲＡＩＮ ＦＯＯＤＳ ＣＲＣ ＬＴＤ
【Ｆターム（参考）】
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