新技術説明会 様式例

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1 1 D- アミノ酸を利用した 旨み増強日本酒の製造方法 関西大学化学生命工学部 生命 生物工学科 教授老川典夫

2 研究背景 D- アミノ酸と L- アミノ酸 物理化学的性質 ( 融点 沸点 溶解度など ): 同じ生理学的性質 : 異なる 2

3 3 D- アミノ酸研究の展開 (1) ~ 微生物から動物へ ~ 1940,1950 年代ピリドキサール, 金属, アルブミンの混合物がアミノ酸のラセミ化を触媒することが発見される 1960 年代 ~ さまざまな微生物由来のアミノ酸ラセマーゼの研究が進展 アラニンラセマーゼ, アルギニンラセマーゼ, オルニチンラセマーゼ, グルタミン酸ラセマーゼ, セリンラセマーゼ, 低基質特異性アミノ酸ラセマーゼ他 1990 年代後半 ~ 動物由来のアミノ酸ラセマーゼの研究へ展開 カイコのセリンラセマーゼ ( 動物由来の最初の例 ) ヒト, マウス, アカガイ, エビ他 脳内 D- セリンの生理的機能 脳内 D- セリンと病態 精神神経疾患治療薬の開発 医学 薬学領域での D- アミノ酸の研究は著しい発展

4 4 微生物の D- アミノ酸の例 ポリ γ - グルタミン酸 B. subtilis chungkookjang B. licheniformis ATCC9945 B. subtilis natto IFO 3336 食品分野 : 増粘剤 安定剤

5 D- アミノ酸研究の展開 (2) ~ 植物から食品へ ~ 1970 年代以降マメ科植物 ( エンドウ豆,Pisum sativum) に植物アミノ酸ラセマーゼが存在し,L- アミノ酸から D- アミノ酸が生成することが発見される 同芽生え中に D- アミノ酸アミノトランスフェラーゼが存在し, 種々の D- アミノ酸のアミノ基がピルビン酸または 2- オキソグルタル酸に転移され, D-Ala, D-Glu が生成することが確認される γ-l-glu-d-ala: エンドウ豆, レンズ豆 D-Ala-Gly, D-Ala-D-Ala: イネ 1-[(N-γ-L-glutamyl)amino]-D-Pro: 亜麻の種子 L-Val-γ-L-Glu-D-Arg-Gly: ヤクヨウニンジンなどの結合態 D-アミノ酸が脱アセチル化, ペプチド結合の切断によって遊離 D-アミノ酸を生成アルファルファのアラニンラセマーゼ ( 植物ラセマーゼの最初の例 ) イネのセリンラセマーゼの存在 外来 D- アミノ酸の植物への取り込み共生根瘤菌 Rhizobium sp., Bradyrhizobium sp. 担子菌類の菌糸と高等植物の根との共生体 ( 菌根 ) 5

6 6 植物中の D- アミノ酸 - イネのセリンラセマーゼ - a. 推定立体構造 b. 活性中心の構造 Trp312 Mg 2+ Mg 2+ Mg 2+ Trp257 Trp333 PLP Trp257 PL P PLP Trp136 Rice SerR (yellow) Reference protein: S. pombe-serr (1V71) (yellow-green) by Swiss-PDB viewer

7 7 D- アミノ酸研究の展開 (3) ~ 食品 ~ ドイツ ベルギー産ビール : D-Ala, D-Pro, D-Asp, D-Glu, D-Tyr が含有 T. Erbe and H. Brückner, J. Chromatography A, 881, (2000). オレンジジュース中の D- アミノ酸 : オレンジジュースの品質や製品の均一性の確認に応用 C. Simŏ, C. Barbas, and Cifuentes, A., J. Agric. Food Chem., 50, (2002). バルサミコ酢 : ぶどうから作られるイタリアの伝統的な酢, 木の樽の中で熟成される T. Erbe and H. Brückner, Z Lebensm Unters Forsch A 207, (1998). その他の研究例は, ほとんどない 医学 薬学領域では著しく D- アミノ酸の研究が発展する一方で, 農学 食品領域では, 未だ未解明の課題が残されている 当研究室では, 様々な食品 ( 野菜 果物 日本酒 ワイン ビール 食酢など ) 中の D,L- アミノ酸の定量的解析を先駆的に行ってきた

8 8 D- アミノ酸研究の 展開 (5) ~ 平成 20 年度 ~24 年度 ( 独 ) 農業 食品産業技術創業研究機構生物系特定産業技術研究支援センター イノベーション創出基礎的研究推進事業 ~

9 9 D- アミノ酸の味 型側鎖の特性アミノ酸味味に関する特性 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 新水性, 中性サイズ ( 小 ) 疎水性サイズ ( 中 ) 疎水性サイズ ( 大 ) 酸性 アミド 塩基性 イミノ酸 Gly D-Ala D-Ser D-Thr D-Cys D-Met D-Val D-Leu D-Ile D-Phe D-Trp D-Glu D-Asp D-Gln D-Asn D-Lys D-His D-Arg D-Pro 甘味 ( 高濃度で弱い旨味 ) 甘味甘味, 辛味甘味, 非常に弱い辛味 - 甘味, 苦味甘味, 弱い苦味甘味, 弱い苦味 - 甘味, 弱い苦味甘味, 非常に弱い苦味辛味辛味甘味, 非常に弱い辛味甘味, 非常に弱い辛味 - 甘味, 非常に弱い苦味苦味, 甘味苦味 D,L 共に元来甘味 D: 甘味, 辛味 L: 主に苦味 D: 甘味, 辛味 L: 主に苦味 D,L 共に元来辛味 D: 甘味, 辛味 L: 主に苦味 D: 苦味 M. Kawai and Y. Hayakawa, Chem. Senses, 30, (2005) から引用

10 10 食品中の D- アミノ酸の機能 食品の機能性 第一次機能 : 栄養機能 カロリー タンパク質 脂肋 糖質 ビタミン等必要な栄養素を補給して生命を維持する機能 第二次機能 : 色 味 香り 歯ごたえ 舌触りなど食べた時においしさを感じる機能 第三次機能 : 健康性機能 生体調節機能 生体防御 体調リズムの調節 老化制御 疾患の防止 疾病の回復調節など生体を調節する機能 例.D- アスパラギン酸と美肌効果

11 新技術の基となる研究成果 技術 11

12 日本酒中の D- アミノ酸の定量方法 (HPLC) 12

13 13 官能評価試験の実施方法 色沢濁り あり なし 色無色黄色茶褐色 鑑定者 : 大阪国税局清酒鑑評会品質評価員 1 名日本酒サンプル数 :141 本 香り高低低い普通高い 酸臭 なし 弱い 強い 強い 酸臭はあるが飲酒可能なレベル 弱い 酸臭がありその酒の特徴となっているレベル 炭臭 なし 弱い 強い 強い 清酒の香りより炭臭が高い 弱い 炭臭が混ざっていると感じたもの 炭臭 : 鉛筆の芯の臭い 甘臭 なし 弱い 強い 強い 甘臭により香りがだれているもの 弱い 甘臭を感じたもの 甘臭 : 蜂蜜様の香り 特性 新酒香 吟醸香 熟成香 個性的 味濃淡うすい淡麗普通旨味ある濃醇 なめらか キレ良い 甘いは濃淡に影響している特徴を表したもので 数値化には入らない 苦味うく 苦味 弱い 普通 強い 苦味が強くそのほかの味が弱いというバランス的な所感であるため 強いと同じ値とした 酸味うく 酸味 弱い 普通 強い 酸味が強くそのほかの味が弱いというバランス的な所感であるため 強いと同じ値とした 旨味弱い普通強いだれる 甘味弱い普通強いだれる 総合熟度若い普通熟成 調和不調和 0 普通 1 良好 2 三段階の評価

14 14 従来技術とその問題点 既に実用化されている旨味成分の多い日本酒を製造するものには 生酛造りがあるが 製造に非常に手間がかかる 得られる日本酒が高価なものとなり一般消費者の購買意欲が低下等の問題があり 日本酒業界での使用は希尐

15 15 技術内容の紹介 安い日本酒 + DL- アラニン = 旨い日本酒 官能評価が低く D- アミノ酸濃度の低い安価な日本酒 No 特定名称区分 日本酒度 酸度 アミノ酸度 精米歩合 (%) アルコール度数 (%) 原料米 原材料 2402 純米酒 以上 16 未満 山田錦 米 / 米麹 4003 本醸造 %~16% 松山三井 米 米麹 醸造アルコール 4504 本醸造 %~16% 米 米麹 醸造アルコール

16 第 1 主成分得点 ( 味と総合評価 ) DL-Ala 添加酒の主成分分析の結果 L-Ala 2402+DL-Ala -1.5 No.2402 日本酒の基本特性 D/L-Ala conc. (mm) 開封直後 :D-Ala 濃度 (1.4 mm), L-Ala 濃度 (1,107 mm) 速醸酛純米酒 味 : 旨味 (5), 調和 (3) 16

17 17 新技術の特徴 従来技術との比較 従来のL-アミノ酸ではなくD-アミノ酸を利用し日本酒の旨味を増強させる 製造工程の任意の段階でDL-アラニンを添加することで旨みを増強させることが可能である どのような種類の日本酒にも適応可能である 味をみながらDL-アラニンの添加量を調節することができるので味の調節 制御が容易

18 18 想定される用途 本技術の特徴を生かすためには 日本酒を原料とする合成酒製造に適用することでコスト面でのメリットが大きいと考えられる 上記以外に 安価な旨味のあるリキュールの製造へ波及効果が得られることも期待される また 達成された旨味に着目すると 料理酒や調味料といった分野や用途に展開することも可能と思われる

19 19 想定される業界 利用者 対象 日本酒製造メーカーの合成酒 リキュール製造工場 調味料製造メーカーの料理酒 調味料製造工場等 市場規模 導入費用 : 合成酒 リキュールメーカーであれば既存の設備を利用可能 リキュール類の市場規模は 酒類消費の多様化や飲食店のカクテルメニューの増加などから 10 年以上連続で拡大

20 20 実用化に向けた課題 現在 DL-アラニン添加日本酒やリキュールの製品化に向けたDL-アラニンの添加濃度の設定まで研究室レベルで開発済み 今後 実際に酒類製造現場で最適化し 製品化していく場合の条件設定を行っていく 企業 一般消費者のD-アミノ酸に対する認知度が低い

21 21 D- アミノ酸入り食品の例 から引用

22 22 企業への期待 未解決の製品化への条件検討については 既存の酒類製造の技術により克服できると考えている 酒類製造の技術を持つ 企業との共同研究を希望 合成酒やリキュールを開発中の企業 D-アミノ酸の食品分野への展開を考えている企業には 本技術の導入が有効と思われる D-アミノ酸の消費者への宣伝 広告による認知度の向上

23 1 産学連携の経歴 2003 年 年地域新生コンソーシアム研究開発事業 ( 近畿経済産業局 ) 2004 年 年大手飲料メーカー A 社と共同研究実施 2006 年 年大手化学メーカー B 社と共同研究実施他

24 24 お問い合わせ先 関西大学社会連携部産学官連携センター TEL FAX

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