炊飯米特性の理化学測定れる人による食味官能試験では, 所定の条件で準備した炊飯米の食味を選抜されたパネラーにより, 評価している農林水産省 ( 旧食糧庁 ) で採用した標準計測法では, 炊飯米の食味について, 外観, 香り, 味, 硬さ, 粘り, 総合の項目を点数で評価することと定めている

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けいしょうかやぬま
5 years ago
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1 シリーズ解説 : 米の話 ( 第 14 回 ) 解説米の加工利用 (3) 炊飯米特性の理化学測定 1. はじめにわが国の米の食用利用の内訳は, 家庭や業務用途での炊飯米としての主食利用がその大部分を占そめ, 次いで, 伝統的な清酒, 味噌醸造品製造のせんべいすずきけいたろう筑波大学大学院農学研究課博士課程修了現在, 独立行政法人農業食品産業技術総合研究機構作物研究所稲研究領域主任研究員新規育成品種の品質検査および米加工品の用途開発の研究に従事博士 ( 農学 ) 原料米や和菓子, 煎餅等に代表される米菓類, 米を原料としたパン, 米麺などの米加工品製造での原料米である国内での米の消費量は, 食生活の多様化や欧米化などのため年々減少し続け,1965 年には国民一人当たり1 年間に111.7kgあったのに対し, 2010 年では59.5kgになった 1) このような状況の中で, 食料自給率向上の施策とも合わせて, 新たな米の消費拡大策が必要となっている水稲を品種別に見ると, 作付面積はコシヒカリのおよそ38% が筆頭で, コシヒカリ系で見ると, その割合は65% 以上を占め, コシヒカリ系品種の持つ品質特性が, 市場において, 評価されている傾向がしばらく続いている 1) ( 第 1 図 ) その理由の一つに, 食べた際のおいしさすなわち食味が良いことが挙げられる主食利用における炊飯米特性のうち, 食味は品質特性の中で鈴木啓太郎も非常に重要であり, 家庭用のみならず業務用途の市場において, 食味の良い米を安定的に市場に導入できれば, 消費量減少をもう少し抑制できるかもしれない炊飯米の食味の評価方法は, 人による食味官能試験と理化学的な測定原理に基づく検査に大別される現在, 提案されている各種の理化学的な品質評価項目の中には, この食味要因を評価推定する目的のものが多い本稿では, 炊飯米特性で重要となる食味にかかわる理化学測定法を中心に紹介する 2. 炊飯米に関係する品質項目と測定方法炊飯米の原料となる玄米もしくは精米における品質は, 品種, 産地, 気象条件, 栽培法, 収穫, 乾燥調製, 栽培環境および貯蔵環境等が影響因子となるといわれているさらに, 収穫後, 市場に流通してから消費者の口に入るまでに, 貯蔵, 炊飯調理, 保蔵といった一連の工程も品質に影響を及ぼす 2) 炊飯米の食味評価方法は, 人による食味官能試験と理化学的な測定原理に基づく検査とに大別さ食品と容器 596

炊飯米特性の理化学測定れる人による食味官能試験では, 所定の条件で準備した炊飯米の食味を選抜されたパネラーにより, 評価している農林水産省 ( 旧食糧庁 ) で採用した標準計測法では, 炊飯米の食味について, 外観, 香り, 味, 硬さ, 粘り, 総合の項目を点数で評価することと定めている現在, ( 財 ) 日本穀物検定協会で採用されている食味官能試験もこれに準じて試験が実施されている

2 炊飯米特性の理化学測定れる人による食味官能試験では, 所定の条件で準備した炊飯米の食味を選抜されたパネラーにより, 評価している農林水産省 ( 旧食糧庁 ) で採用した標準計測法では, 炊飯米の食味について, 外観, 香り, 味, 硬さ, 粘り, 総合の項目を点数で評価することと定めている現在, ( 財 ) 日本穀物検定協会で採用されている食味官能試験もこれに準じて試験が実施されている一方, 理化学測定法では, これらの食味にかかわる情報を客観的に評価もしくは推定する目的で, 成分特性, 物理特性, 外観, 味, 香りなどに関する測定方法が提案されている成分特性では, 精米の主要構成成分であるデンプン ( アミロース / アミロペクチン ), タンパク質, 水分等に関連する測定を行う炊飯米を直接評価する測定では, 物理特性, 外観, 味, 香りについての検査が挙げられる ( 第 2 図 ) 1) 玄米および精米品質玄米および精米については, 農林水産省で定める品位 ( 検査 ) 規格がそれぞれあり, 水分, 整粒, 砕米と背白, 心白, 粉状質, 着色粒, 未熟粒などの被害粒の割合が, 等級選別の検査基準の項目に含まれている等級の格付けは, 流通段階での米の価格に影響するまた, これらの指標は, 米が商品として流通する前の1 次的な品質項目ではあるが, 水分は精米特性に影響を及ぼすこと, 砕米や被害粒に類する乳白米や未熟粒等の多少は, 食味低下の要因であることが分かっており, 米胚乳の充実度に関係する千粒重と合わせて, 整粒割合に関する指標は, 食味を判断する情報の一つとなる測定は, 水分については加熱乾燥法および電気抵抗式水分計による測定が, 千粒重は電子天秤法による測定が, 旧食糧庁の標準計測法に定められている整粒割合は, 人 ( 検査官 ) による検査法が基本であるが, カラー CCDカメラによるセンシング画像解析技術の進歩により, 1 粒ずつ連続的に解析可能な米粒判別装置が市販化されている 2) タンパク質含量穀物の中でも, 米のタンパク質はアミノ酸組成の観点から栄養面では優れており, 重要であるが, 炊飯米の物性, 外観等に影響するといわれている 3),4) 近年では, 栽培時の施肥管理技術等の全国の水稲の作付状況 ( 農林水産省米穀の流通消費等動態調査 2009 年 ) 第 1 図稲の品種別作付面積第 2 図炊飯米の食味影響因子 ( カラー図表を HP に掲載 C053) 食品と容器 597

3 シリーズ解説 : 米の話進歩により, 一般的な精米のタンパク質含量は, 5% から7% 程度の範囲になっている 5) 米のタかンパク質は, タンパク質顆粒 ( プロテインボディ ) と呼ばれる構造物で, そのタンパク質組成によりはい PB-I,PB-IIとして, 胚乳のデンプン細胞の境界に分布する 6) 精米粒表層部に多く, 中心部に向かうに従い減少することが, 顕微鏡観察からも確認できるタンパク質含量の測定は, 近赤外分光法による非破壊計測やケルダール法または燃焼法により求められる窒素含量から, 所定の窒素 -タンパク質換算係数 5.95を乗じて求める科学的定量法が標準的であり, 各計測原理に基づく測定操作を簡易化または自動化した装置が販売されている 3) アミロース / アミロペクチン含量モチ米を除くウルチ米精米の主要成分であるデンプンは, アミロースとアミロペクチンから構成されているアミロース含量は, 炊飯米の硬さや粘り具合に影響を及ぼしているまた, 炊飯米を置いておくと時間の経過とともに硬くなり, 粘りも減少し, まずくなってしまうおもに, 炊飯にこより糊化したデンプンの物理的変化によるもので, 老化と呼ぶが, 炊飯米が硬くなりにくい, すなわち耐老化性に優れた品種は, お弁当, おにぎりなど業務用途での要望があるアミロースの測定は, ヨウ素呈色法, 電流滴定法, 酵素法, 酵素 -クロマトグラフ法などがあるが,Julianoにより提案されたヨウ素呈色法による見かけのアミロース含量として計算する方法が, 世界的にも広く用いられており, 人による試験分析およびオートアナライザーによる測定が可能である 2) 消費者に好まれているコシヒカリ系の良食味品種の炊飯米の特徴としては, 適度な硬さに加えて, よく粘る特性が挙げられるこのような米は, おおむね15% から20% 程度の範囲にあるアミロース含量の一般米の中で比較しても, アミロース含量が15% から18% 程度で低い傾向にあるまた, 一般米よりさらにアミロース含量が低く, 15% 以下の低アミロース米では, 主食用途のほかに, 冷凍ピラフや冷凍寿司といった米飯加工品に用いられているまた, 一般米とブレンドして, 炊飯米の物理特性を改善したブレンド米として利用が検討されている 7) いずれも, アミロース含量の検査結果から, 初期の原料選定の際の適性があると判断された精米のアミロース含量は, 炊飯米の物理特性に強く影響することが分かっており, 重要な品質指標の一つである 2),3) 他方, アミロペクチンの鎖長分布と理化学特性との比較解析からは, アミロペクチンの分子構造が物理特性を規定している因子の一つであるという解析結果が得られた 9) その結果, アミロペクチン分子構造の情報は, アミロースの情報に加えて, 米の物理特性の違いを説明する材料となると考えている 4) 物理特性アミロースやタンパク質が影響因子となる炊飯米の物理特性は, 食味官能試験においても最も強く判断に影響している特性と考えられている物理特性の評価からは, 炊飯米の硬さや粘り具合に加えて, 炊飯米粒の弾力性などの食感にかかわる値について数値化することができるまた, 保蔵に伴う炊飯米の硬化のしやすさ ( 老化性 ) についても, 食味への影響はもとより, 弁当やおにぎりなどの業務用炊飯米の選定のために適性評価することができる物理特性の測定は, 圧縮試験機を用いる炊飯米粒もしくは一定重量の炊飯米を成型した米塊を圧縮試験する方法があり, 炊飯米に関する測定は, テンシプレッサー, テクスチュロメーターと呼ばれる圧縮試験機を用いた評価例が多い食品と容器 598

炊飯米特性の理化学測定炊飯米粒を用いた測定からは, 炊飯米表層いわゆるおねばと呼ばれる部位の硬さや粘りに関する指標と同時に, 炊飯米粒全体の硬さや粘りに関する指標を同時にかつ高精度に検出可能であるまた, 粘りと硬さの比をとったバランス度 ( 粘り / 硬さ ) が高い炊飯米ほど, 食味評価が高い傾向が見られ, 良食味の推定の指標の一つになる 4) 圧縮方法を変えることにより,

4 炊飯米特性の理化学測定炊飯米粒を用いた測定からは, 炊飯米表層いわゆるおねばと呼ばれる部位の硬さや粘りに関する指標と同時に, 炊飯米粒全体の硬さや粘りに関する指標を同時にかつ高精度に検出可能であるまた, 粘りと硬さの比をとったバランス度 ( 粘り / 硬さ ) が高い炊飯米ほど, 食味評価が高い傾向が見られ, 良食味の推定の指標の一つになる 4) 圧縮方法を変えることにより, 米飯粒の弾力性を評価することができ, 粒感のある, しっかりした食感の有無を評価することができる一定重量の炊飯米を成型した集団粒 ( 米塊 ) による圧縮試験からは, 炊飯米のほぐれやすさ, 成形容器からの離れやすさといった業務用途でのハンドリングにかかわる品質情報, あるいはブレンド米の物理特性からブレンド適性を解析する情報が得られる ( 第 3 図 ) 5) 外観炊飯米を見た際に視覚的に把握できる白さや光沢, つや, 粒感などは, 食味官能試験の外観項目において重要な要素であり, これらを客観的値化する装置が開発されている味度メーターでは味度, 一方, 炊飯食味計では炊飯食味値として, 食味官能試験の総合評価とある程度の相関を示す検量線が装置メーカーにより開発されており炊飯米の味度値および炊飯食味値を総合的に食味を推定する外観評価値としている 6) 味炊飯米を食した際に呈するほのかな甘みは, 炊飯米に含まれる遊離アミノ酸や遊離糖の影響が大きいと考えられている呈味成分の測定では, いずれも炊飯米からの抽出液の遊離アミノ酸および遊離糖をHPLC 法で定性, 定量する炊飯米の主要な呈味成分は, アミノ酸では, グリシン, アラニン, アスパラギン酸, グルタミン酸, 他方, 糖では, スクロース, グルコース, マルトースなどであり, コシヒカリ系品種で食味官能試験が良いと評価された炊飯米は, 呈味成分が多い傾向が見られる遊離糖含量は, 炊飯の前後および炊飯方法で変動することも分かっており, 炊飯後の炊飯米中の呈味成分の含に評価できる測定方法米飯の物理特性 ( 硬さ粘り ) の測定 1 粒法低圧縮試験高圧縮試験が必要であタケトモ電機テンシフレッサー My boy System 米飯粒表層米飯粒全体の物性ると考えら ( おねば ) の物性硬されている色彩光沢硬さ H2 計, 味度メ H1 付着量付着量ーター, 炊 A1A2 L3 A4 A5 L6 飯食味計なプランジャー A3 A6 First Second L1 L2 -H1 L4 L5 Bite Bite - どの分光分粘り H2 析法に基づ米飯粒粘りき, 炊飯米 H1 硬さ H2 硬さ -H1 粘り -H2 粘り 0% 25% 90% を光学的に L3 付着量 L6 付着量 A3 付着性 A6 付着性直接測定し, バランス度 -H1/H1 バランス度 -H2/H2 試料厚低圧縮高圧縮バランス度 A3/A1 バランス度 A6/A4 炊飯米表層測定試験試験バランス度 L3/L1 バランス度 L6/L4 の状態を数第 3 図炊飯米の高精度物性試験 ( カラー図表をHPに掲載 C054) 食品と容器 599

5 シリーズ解説 : 米の話量は, 食味を判断する情報であると考えている 7) 香り炊飯米の香りには, ガスクロマトグラフ- 質量分析 (GC-MS) 法による評価から, メチルエチルケトン, ペンタナール, ヘキサナール等の香気物質が検出されるまた, 古米化の進んだ米では, ヘキサナールなどのカルボニル化合物の総量が増加し, 香りに関しては, 不快臭に類する香りとして評価される 2) 炊飯米の香りの測定は,GC-MS 法による香気成分の定性, 定量とライブラリーマッチングによるデータベース化や数種類の半導体センサーを組み合せた香り分析装置の活用により, 食味官能試験の香りとの関係解析が進められている 8) 炊飯特性炊飯特性試験は, 米を炊飯した際の加熱吸水率, 膨張容積, 炊飯液のヨード呈色度, 固形物量などを測定する一定量の米を炊飯して検査する方法と米国農務省で開発された方法, 竹生による改変法が基準となり, 農林水産省 ( 旧食糧庁 ) の標準計測方法にも採用された 2) ヨード呈色度と食味の総合値とに正の相関がみられること, 業務用途における原料米の低コスト性に関連する膨張容積など品質に関係する指標を比較的少量で評価できる点で重要な評価法といえる 3. 理化学測定で分かること農林水産省の委託プロジェクト加工業務プロにおいて, 新規育成米の炊飯米特性に関する各種理化学測定値をデータベース化し, 主要な品質項目を全国の一般米品種の検査値の平均値とレーダーチャート上で比較できるようにした ( 第 4 図 ) このデータベースとの比較では, 栽培年次, 気象環境や栽培地等によると思われる品質の変動が観察されたが, コシヒカリ, キヌヒカリ, ひとめぼれ, あきたこまち, ヒノヒカリ, ほしまる, ゆめぴりか, つや姫, はえぬき, もみずほの輝き, いただき, 萌えみのり, ふくいずみ, あきだわらなどで主食用米として良質であると判断される品種が多かった各種の理化学測定は, 客観的情報を得られる反面, 各測定は単一的な評価となるまた, 品質が近接した一般米の品種が多く流通するような昨今, 単一の品質指標のみでは, 食味の推定精度が十分に得られないこともあるより高度第 4 図理化学測定値のデータベース化 ( カラー図表をHPに掲載 C055) な食味推定をす食品と容器 600

6 炊飯米特性の理化学測定るためには, 複数項目の品質評価結果を基に, 総合的に解釈する必要があり, 複数の理化学測定値と食味官能試験の結果を基に, 統計的解析結果から食味推定式を作成する研究も進められている 10),11) 著者らのこれまでの研究から, 精米のアミロース含量やタンパク質含量, 炊飯米の物性値, 外観評価値, 呈味成分 ( 還元糖 ) 含量から精度良く, 食味を推定できる可能性が示された ( 第 5 図 ) 4. おわりに炊飯米特性の理化学的手法による解析は, 新しい品種の選抜育成, 流通米の品質を把握するために重要な情報を提供すると考えられるまた, 本シリーズ解説の中にも連載されている多様化する各種の高機能炊飯器や業務用炊飯工程における炊飯適性を解析する上でも重要な役割を担っていると考えている理化学測定法は, 一度に多面的な情報を得られる食味試験と異なり, 各種の計測からそれぞれが単一的な情報を客観的に得られるという特長があるそのため, 品質をより正確に把握するためには, 複数の理化学測定法の組み合わせによる評価結果を基に, 炊飯米の特性を総合的に判断する必要がある現状では, 測定項目によっては, 生米による検査と炊飯米による検査を実施し, 判断することが不可欠であると考えている今後, より簡便に品質を予測可能な評価法を確立できるように関係機関組織との連携を図りながら, 研究に取り組んでいきたい第 5 図理化学測定に基づく炊飯米の食味測定 ( カラー図表を HP に掲載 C056) 参考文献 1) 農林水産省 (2009): 米穀の流通消費等動態調査. 2) 竹生新次郎監修 (1995): 米の科学, 朝倉書店. 3) 岡留博司ら (1999): 窒素施肥の異なる炊飯米の多面的物性評価法, 日本作物学会記事,68, ) 益重博ら (1994): プロテインボディ I,IIの分布, 含量と米の食味の関係, 育種学雑誌,44 別 2,238. 5) 鈴木啓太郎ら (2006): 理化学測定による各種新形質米の品質評価, 日本食品科学工学会誌,53, ) 田中國介ら (1988): 化学と生物,26,543. 7) 鈴木啓太郎ら (2006): 茨城県産米ゆめひたちの品質特性および低アミロース米とのブレンド効果, 日本食品科学工学会誌,53, ) 農林水産省農林水産技術会議事務局,( 独 ) 農業食品産業技術総合研究機構作物研究所 (2006): 新しい米を創る. 9)Suzuki. K. et al (2006): Relationship between chainlength distributions of waxy-rice amylopectins and physical properties of rice grains, J. Appl. Glycosci., 53, ) 農林水産省農林水産技術会議事務局 (2002): 米の流通消費の多様化に対応した新食味評価手法の開発. 11) 大坪研一, 鈴木啓太郎ら (2007): 官能検査および理学評価による米の食味の総合評価技術の開発, 飯島記念食品科学振興財団年報,Vol.2005, 食品と容器 601

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