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1 県産極小米 つぶゆき を利用した環境調和型発酵食品の開発 Development of environmental harmony type fermentation food using Tubuyuki of very small rice of Aomori Prefecture product 斎藤知明 佐藤企 * 市田淳治 ( * 鳩正宗株式会社 ) 青森県で品種化された極小の新形質米 つぶゆき を玄米のまま用いて 各種試作試験を行った つぶゆき玄米は他の玄米と比べ たんぱく質 ミネラルが高かった また 吸水性が高く 水温 15 で 3 時間以上浸漬することで製麹が可能だった 玄米酒の製造においてはアミノ酸を高含有し ( 清酒の 8 倍程度 ) GABA も豊富な ( 清酒の 1 倍程度 ) 酒類が得られ リパーゼ処理することで麹菌の生長 発酵性を改善し アミノ酸 GABA 生産を促進できることがわかった また この玄米酒はポリフェノール含量が高く 従来の清酒には確認できなかった抗酸化性が認められた 酢 味噌の製造においても良質の特徴あるものが得られた つぶゆき玄米酒の発酵後の圧搾粕は通常の粕に比べて 香りが高く 脂質 繊維を多く含んでいた これを粉砕し 一部添加したパンを製造し 一般市民を対象に試食公開したところ 食感 香味とも良好で大きな関心を集めた 当素材は食品素材として利用価値の高いものだった つぶゆきは玄米のまま用いることで 高付加価値で廃棄物を産出しない醸造物を製造可能な米といえた 1. はじめにつぶゆきは平成 14 年度 青森県で品種化された極小の新形質米である 近年 玄米およびその加工品は健康志向とともに需要が伸びている つぶゆきは従来行われていた玄米処理に比べ 吸水処理が容易な点で加工利便性が大きい また極小米は現在のところ本県にしかなく 用途開発それに伴う作付拡大が期待されている 当研究はつぶゆきの玄米を材料に 醸造技術を利用して玄米特有の栄養成分と新たな機能性を付与した食品を開発することにより 廃棄物を排出せずに物性の改善 栄養バランスの強化を伴った機能性素材を提供し 新規食品等を提供することを目的として行なった 2. 実験方法 2.1 成分分析玄米の栄養成分及び無機成分および醸造物の一般成分は所定法によって分析した アミノ酸は高速アミノ酸分析計 香気成分はガスクロマトグラフィーを用いヘッドスペース法で行った 酵素分析はキッコーマン社製 酵素力価分析セットによって測定した 総ポリフェノールはフォーリンデニス法 抗酸化性は DPPH によるラジカル補足能で測定した 2.2 吸水試験および蒸煮試験吸水試験は米 5g を 15 の蒸留水にて浸漬し 遠心分離後の重量を測定し吸水率を求めた 浸漬後 1 時間おきに 4 回計量し その後は 21 時間後に計量した 計量後 ポリパックに入れ水分の飛散を防ぎ 次の蒸煮試験に使用した 蒸煮試験はフルーツバスケットに入れ 甑にて 5 分間蒸した 放冷 1 分後の重量を測り 吸水率を求めた 蒸煮後はそのまま製麹予備試験に供した -12-

2 2.3 製麹予備試験蒸米を予め種麹 ( 粉状北斗 ) 白米 1gあたり2mg 入れておいた無菌シャーレにいれ 蓋をして振り混ぜ 水を張ったデシケータに入れて3 の恒温室に放置し 肉眼で観察した 2.4 酒類小仕込試験 原料処理および製麹製麹は玄米 1kg を洗米し 6 時間浸漬 水切り 翌朝に蒸きょうした 放冷後種付け ( 粉状北斗.5g/kg) し ビニール袋に入れ ペン先で通気口を空けた 31 の恒温室に入れ 翌日 小型簡易自動製麹装置に盛込み 品温センサーにより自動制御しながら盛後 32 時間で出麹した 仕込は玄米の油による香味の悪化や発酵阻害の可能性を考慮し リパーゼ浸漬法による仕込みも同時に行った リパーゼはヤクルト製リリパーゼ (1,18,U/g) を玄米 1gあたり5U 相当用いた 添加はリパーゼを少量の水で溶解し 玄米に散布し 4 時間吸着をはかりその後 玄米が十分浸る程度に浸漬水を加えた 仕込および製成表 1. 仕込配合仕込みは糖化酵素の不足による発酵停滞が予想されたため 全麹の 3 段仕込 1 踊 2 3 総米みで行った 酵母は当所保有 麹米 g 株を用い酵母仕込を行った 仕込配合は水 g 表 1に示したとおりである 品温は留後乳酸 ml.6 1 日 1 の割合で外気温を上げることで酵母 ml 5 調整し 外気温 15 になった時点でその品温 温度を持続した もろみは22 日目にザル漉しして上槽した 分離した粕は全量をまとめて手動圧搾機で搾りきった 2.5 酢醸造試験上記玄米酒をアルコール4% ほどに希釈し 前培養した酢酸菌を移植し 酢酸発酵を行った 2.6 玄米酒 GABA 生成試験 原料処理米 4g を素早く洗米し リパーゼ ( リパーゼ酒アマノ )8mg を 2ml の水に溶かしてある 1L ビーカーに入れ 米全体が均一に水を吸うように浸した 室温 15 で 6 時間浸漬後 水を切り 乾かないようビニール袋に入れておき 翌朝に蒸きょうした 1 時間放冷後種付け ( 粉状北斗.5g/ kg) し 水切り用紙袋に入れ さらにビニール袋に入れ 通気口を少し空けた 31 の恒温室に入れ 翌日 小型簡易自動製麹装置に盛込み 品温センサーにより自動制御しながら盛後 32 時間で出麹した 対照はリパーゼ浸漬を行わず 同様に処理した 液化 糖化液の製造上記麹 3gに 水 45gを入れ 55 5 時間液化 糖化を行ったものと糖化酵素を加え 55 5 時間液化 糖化を行ったものを2 反復し 1 つは遠心分離後凍結し もう1つは発酵試験に供した 小仕込試験上記糖化もろみに乳酸 8ul 酵母 2ml を加え アルコール発酵を行った糖化後発酵もろみと出麹した麹の 3g 相当を用いて仕込んだ並行複発酵型もろみを仕込んだ 発酵は 15 一定で行い もろみには醪用糖化酵素剤を添加したものと添加なしのものを設けた 日目にサンプリングした 2.7 味噌仕込試験鳩正宗株式会社製のつぶゆき玄米麹 あきたこまち玄米麹各 1kg と大豆 ( オオスズ )1kg を用いて 麹歩合 1 塩きり歩合 5 仕込予定水分 48% で仕込んだ 蒸し大豆と麹 種水 酵母を混合し 5~6mm のスクリーンを通し仕込んだ 25 2 ヶ月温醸を行い 3mm で濾して分析に供した -121-

3 2.8 玄米酒製造実地試験 総米 6kg で玄米酒の製造を行った 仕込配 表 2 仕込配合 合は表 2に示したとおりである 仕込区分原料 2.9 玄米酒粕による製パン試験酒母初添仲添留添計 上記 玄米酒の圧搾粕を材料に製パンを行った 粕を粉砕し 小麦粉 : 粕を 5.6:1 で配合し砂糖 塩を加えホームベーカリーにより製パンを行った 製パンは 2 通りの方法で行い 一方は粕に含まれている酵母の利用を考えパン用イーストを加えないもの 総米 (kg) 蒸米 (kg) 麹米 (kg) 乳酸 (ml) 水 (l) もう一方は通常どおりイーストを加えた方法で行った 3. 結果と考察 3.1 玄米の成分玄米組成を華吹雪と比較した 定法により栄養分析及びミネラルを測定した 表 3 4に示したようにつぶゆきの方が栄養成分 無機成分とも高いことがわかった これはつぶゆきが小粒なため 相対的に糠層の比率が高いことによるものと考えられた 表 3 玄米の栄養成分 含有量 (%) つぶゆき 華吹雪 水分 灰分 タンパク質 脂質 表 4 玄米の無機成分 含有量 (mg%) 無機物 つぶゆき 華吹雪 Fe Mn Ca K Mg 吸水試験および蒸煮試験吸水率の変化は表 5に示したように つぶゆき の方の吸水が早かった 華吹雪は 2 時間後でも蒸後 23.3% と通常の清酒醸造における吸水率 37~45% に及ばなかった 3.3 製麹予備試験 3 日後 肉眼観察したところ華吹雪はほとんど破精が見られなかったが つぶゆき の浸漬 3 時間以降は麹菌の繁殖が見られた 3.4 小仕込試験蒸し前の吸水率は無処理 リパーゼ浸漬それぞれ 38.4% 36.8% であり 甑吸水は12% ほどであった 出麹歩合はそれぞれ % であり 品温は図 1に示したような経過をたどった 品温経過の違いはそれぞれの操作上の影響が大きく 処理による差はないものと考えられた 製造した麹の外観とカッターによる切断面を写真 1 2に示した 外観は菌糸の繁殖により 白っぽく見える程度であるが 切断面は空隙が多く内部に菌糸が生長しているのが観察された これらの酵素力価を表 6に示した 参考に同時に分析した吟醸用麹の分析値を掲げてあるが糖化力 グルコアミラーゼは極端に低い値となった これは基質に由来するものと考えられた 一方 α アミラーゼ 酸性カルボキシペプチダーゼは十分量あり 米の溶解は十分可能と考えられた -122-

4 つぶゆき 表 5 吸水率の変化 華吹雪 蒸後吸水率蒸後吸水率吸水率 (%) 吸水率 (%) 時間 (%) (%) 無処理リパーゼ hr 図 1 製麹時の品温経過 表 6 つぶゆき玄米麹の酵素力価 (U/g こうじ/dw) α-アミラ α-グルグルコアミ酸性カルボキ菌体量糖化力ーゼ活性コシダーゼラーゼシペプチダーゼ (mg/g 麹) 吟醸仲麹 玄米麹 玄米麹 ( リパーゼ浸漬 ) 写真 1 出麹外観 写真 2 麹切断面 -123-

5 3.5 もろみおよび製成製造した麹はグルコアミラーゼ力が低いため 初期の発酵が弱かった しかし 米は十分溶解しており 3 日目 brix は 2% 内外だった 従ってグルコース不足による発酵停滞と考えられた よってもろみ日数 8 日目に全量を2 分し 片方にグルコアミラーゼ酵素剤を添加した グルコアミラーゼの添加はユニアーゼ 3( ヤクルト薬品工業製 ) を.5%( 対麹米 ) で行った 製成酒の成分は表 7に示したとおりである リパーゼ処理の方が日本酒度 アミノ酸度が高く アルコール分 酸度 brix が低い傾向を示し グルコアミラーゼを添加の方が日本酒度 アルコール分 酸度 アミノ酸度が高く brix が低い傾向を示した しかし これらの効果のうち リパーゼ処理の効果は酵素力価より推察されるように麹の性質によるところが多いと考えられ グルコアミラーゼの効果については単純に発酵を促進したものと考えられた 香気成分に関しては表 8に示したようにグルコアミラーゼの効果は無く リパーゼ処理により酢酸イソアミルの濃度が高まった これはリパーゼ処理によって玄米の脂肪酸がエステル化され 蒸きょうにより揮発したため 酵母のエステル生産が促進されたものと考えられた このことは通説どおり不飽和脂肪酸が酵母のエステル生産を阻害すること リパーゼ処理により改善されることと一致した結果となった 遊離アミノ酸組成は表 9に示してあるとおりである これまでの多くの報告と比較して全てのアミノ酸が多量に含まれていた 特にγ-ABA(GABA) に関しては大きな差が現れ リパーゼ処理により大幅に増加した 表 7 製成酒の成分 対照 NG LN LG リパーゼ処理 グルコアミラーゼ添加 日本酒度 アルコール分 酸度 アミノ酸度 Brix(%) 表 8 製成酒の主な香気成分 酢酸イソアミル イソアミルアルコールカプロン酸エチル (ppm) (ppm) (ppm) 無処理 グルコアミラーゼ添加 リパーゼ処理 リパーゼ処理 グルコアミラーゼ添加 ヘッドスペースガスクロマトグラフィーによった -124-

6 表 9 製成酒の遊離アミノ酸組成 (mg/1ml) 対照 NG LN LG 既報 (2) Asp Thr Ser Glu Pro Gly Ala Val Cys Met Lle Leu Tyr Phe γ-aba(1) NH Lys His Arg (1)γ-ABA の値は過去の標準ピークと今回の標準ピークより外挿したものである (2) 斎藤ら : 醸協,82,134(1987) 3.6 酢醸造試験つぶゆき玄米酒を 2 週間ほど酢酸発酵したときの酸度は約 4% と規格内に収まった 図 2に示したようにグルタミン酸に対する GABA 含有量が多く 官能的にはあっさりとして 穀物酢のくせが少なく 良好だった 3.7 玄米酒 GABA 生成試験つぶゆき玄米酒のもろみ中のグルタミン酸および GABA 含量の推移を図 3 に示した もろみ経過とともにどちらの成分も増加し 3 日目には GABA は 5mg/1ml まで増加した 図 4に原料およびそれを糖化したもののグルタミン酸および GABA の含量を示した GABA は玄米中にはほとんど存在していなく 製麹により大きく増加することがわかった また 製麹ではリパーゼ処理が GABA 変換には効果的であるといえた しかし これらを糖化させた時にはリパーゼ処理の液では同等に含まれており リパーゼ処理の効果は現れなかっ Glu つぶゆき米酢純米酢 ( 大手 M 社 ) γ-aba 図 2 つぶゆき玄米米酢のグルタミン酸 GABA の含量 もろみ日数 Glu GABA 図 3 もろみのグルタミン酸 GABA 含量の推移 (mg/1ml) -125-

7 た もろみ 3 日目に遠心分離を行い 上槽をおこなった製成酒のグルタミン酸および GABA の含量を図 5に示した GABA は図 4に示した糖化液と比べると 増加しており発酵中にも増加することがわかった また 糖化液発酵に比べて通常の並行複発酵の方の含量が高く 生産性が高いことがわかった この玄米酒は GABA が 6mg/1ml アミノ酸度が 12 程度と高い値を示し 通常の清酒に比べアミノ酸度は 8 倍程度 GABA は清酒の 1 倍程度の値となった 3.8 味噌仕込試表 1に仕込 3ヵ月後の一般成分を示した あきたこまちに比べ つぶゆきの方の F-N が多く アミノ酸への分解が進んでいると考えられた また つぶゆきの Y% が高く 色調が明るかった 遊離アミノ酸の分析を行ったところ 品種による遊離アミノ酸の構成比の差はなく バランスよくアミノ酸が含まれ つぶゆき玄米味噌の GABA は 5mg/1g 程度だった 玄米 麹 C 麹 L 糖化液 C 糖化液 L 酵素糖化液 C 糖化後発酵 C 糖化後発酵 L 通常法 C 通常法 L 酵素糖化液 L Glu γ-aba アミノ酸度 1 図 5 つぶゆき玄米酒のグルタミン酸 GABA の含量 単位は mg/1ml C は対照 L はリパーゼ浸漬処理を示す Glu γ-aba 糖化 :1.5 水 55 5hr. 図 4 原料および糖化液のグルタミン酸 GABA の含量単位は固体が mg/1g DM 液体が mg/1ml C は対照 L はリパーゼ浸漬処理を示す 写真 3 玄米味噌 原料米つぶゆきあきたこまち 水分 全窒素 食塩分 表 1 仕込 3 ヶ月後の味噌の一般成分 F.N R.S ph 酸度 Ⅰ 酸度 Ⅱ Y% x z

8 3.9 玄米酒製造実地試験鳩正宗株式会社において総米 6kg の実地試験を行った結果 図 6に示したように製麹操作は順調に行われ 55 時間で出麹した もろみ経過は図 7 8に示したように6 日目で最高品温 12 となった後 約 1 で推移した このように品温は低めで推移したが これは仕込規模が小さいため 外気温によって冷やされたためである ボーメ度は 5 日目においては 4 度を越えていたが 順調に減少し 2 日目には.4 となった アルコール分は順調に増加し 2 日目には 16.5% となった 酸度は麹歩合が高いことから 当初より高く4 程度で推移した 2 日目に上槽し 澱引き ビン詰め殺菌を行った 各種歩合は表 1 に示したとおりである 製成酒の成分は表 11 に示してあるが 小仕込試験の時と比べ アミノ酸度が低く やや麹の酵素力価が低かったと考えられた 酒質は味濃厚 くどい 苦味の指摘があるが 旨味強く 中国酒様の香りして良いという好意的な意見もあった 写真 4 玄米酒 品温乾球温湿球温 経過時間 hr. 図 6 製麹経過 初添 仲 図 7 もろみ品温経過 室温品温 3.1 玄米酒のポリフェノールおよび抗酸化性つぶゆき玄米酒の総ポリフェノール量を図 9に示した 市販そば茶と比較しても非常に多く含まれていることがわかった これは玄米由来のフェルラ酸等によるものと考えられた また 図 1 には DPPH ラジカル補足能による抗酸化性の評価を示してあるが 同じ製造場での純米吟醸酒と比較すると抗酸化性に大きな違いがあり つぶゆき玄米酒は高い抗酸化性を示した 初添 仲 アルコール分ボーメ 1 酸度 表 11 製成実績 アルコール分 日本酒度 酸度 アミノ酸度 もろみ熟成 もろみたれ 肉たれ 粕 もろみ 1kl 当り欠減量 アルコール収得 図 8 もろみ成分経過 -127-

9 ppm 市販そば茶 つぶゆき玄米酒 ppm つぶゆき玄米酒鳩正宗純米吟醸 GA ルチン 図 9 つぶゆき玄米酒のポリフェノール Follin-Denis 法によるルチン相当量 (ppm) 図 1 つぶゆき玄米原酒の DPPH を用いたラジカル補足能による抗酸化物質相当量 (ppm) GA: 没食子酸 3.11 玄米酒粕による製パン試験圧搾した粕は玄米の形を残したまま バナナ様のエステル香が強い特徴をもっていた ( 写真 5) 焼きあがったパンは玄米に由来する茶色がかった色とほのかにバナナの香りと酒の風味があり 好みの別れるところであるが大方 美味しいという意見が多かった またイースト無添加のものは写真 6にあるように膨らみが少なく 食感はややもちっとしたものだったが こちらの方を好む方もいた 他に当粕の利用法としてはせんべい クッキー ドーナッツ等が考えられた 水分 タンパク質 表 12 玄米酒粕の栄養成分 脂質 灰分 繊維 糖質 エネル ギー アルコール分 g/1g kj ml/1g 玄米酒粕 吟醸粕 写真 5 玄米酒粕 4. おわりに極小米 つぶゆき の酒類への適用については 吸水性に優れているため 他の品種の玄米に比べ非常に処理しやすいものだった 酒質は必ずしも嗜好性が高いとはいえない部分もあるが栄養的に優れていること 機能性も期待できることなどから可能性が高いものと考えられた 特にリパーゼ処理を行った場合 GABAの生産性が飛躍的に高まり非常に興味のあるところである この特性は料理用清酒など他の利用法も十分に考慮できるものだった 写真 6 試作したパン左がイースト無添加 右が固液分離した後の粕の利用法についてもパンをはじめ クッキー等添加したもののお菓子類に十分利用可能と考えられた むしろ栄養 食感等を改善出来る可能性もある 今回の試験は予備試験的な面が多く さらに詳細な検討が必要であるが 従来 清酒製造において多くの副産物 廃棄物を産生してきたことを考えれば 今回の試みは栄養機能の充実した食飲料の生産しかつ 廃棄物を生じないこと 精米等のエネルギー 労力面で省力化されることなど多くの利点を有するといえるだろう -128-

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