（ 1 ）259

日本食品保蔵科学会誌
３
６

VOL．

会
長
編集委員長
編集委員

６

NO．

松本 信二
上田 悦範
石田
裕
寺井 弘文

副

会

長

稲熊 隆博
津久井亜紀夫

上田

悦範

小宮山美弘

早坂

薫

井上 茂孝
藤島 廣二

内野 昌孝
松田 茂樹

竹永

章生

＜研究ノート＞
新香辛野菜ハマダイコンの数種漬工程における根部成分の変化 …………………………………………（２６１）／伴 琢也・本谷宏志・小林伸雄
ソフトパックにより包装されたイチゴの損傷発生に及ぼす衝撃の影響 …………………………………（２６５）／北澤裕明・佐藤達雄・石川 豊
中村宣貴・椎名武夫＜研究ノート＞（英文）ジャガイモ塊茎由来 α-アミラーゼの精製および性状について ……………………………………………（２７１）／中村 優・小泉怜児・内野昌孝
佐藤広顕・!野克己＜情報＞
食と農の資料館めぐり（１）
物流博物館 ……………………………………………………………………………………………………（２７７）／玉井幹司＜文献抄録＞ ……………………………………………………………………………………………………（２８
１）

260

（ 2 ）

Food Preservation Science

CONTENTS OF VOL．
３
６ NO．
６（２
０
１
０）
＜Research Note＞（Japanese）
Changes in Inner Contents of New Savory Wild Radish during Some Soaking Processes
BAN Takuya, HONTANI Hiroshi and KOBAYASHI Nobuo ……………………………………………（２６１）
Effect of Shock on the Damage Occurrence of Strawberry Packaged by Foam Fruit Tray
KITAZAWA Hiroaki, SATO Tatsuo, ISHIKAWA Yutaka,
NAKAMURA Nobutaka and SHIINA Takeo ……………………………………………………………（２６５）＜Research Note＞（English）
Purification and Characterization of α-Amylase from Potato Tuber
NAKAMURA Yu，KOIZUMI Reiji，UCHINO Masataka，
SATO Hiroaki and TAKANO Katsumi …………………………………………………………………（２７１）＜Information＞（Japanese）
Museum of Logistics
TAMAI Kanji ………………………………………………………………………………………………（２７７）

（ 3 ）

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６ NO．
６ ２
０
１
０ 〔研究ノート〕

261

新香辛野菜ハマダイコンの数種漬工程における根部成分の変化
伴琢 也＊†§・本 谷 宏 志＊・小 林 伸 雄＊
＊ 島根大学生物資源科学部

Changes in Inner Contents of New Savory Wild Radish
during Some Soaking Processes
BAN Takuya＊†§，HONTANI Hiroshi＊ and KOBAYASHI Nobuo＊＊１

Faculty of Life and Environmental Science, Shimane University,
1060, Nishikawatsu, Matsue-shi, Shimane 690−1102

In this study, we made pickles from new savory wild radish and determined the changes in theendogenous contents of the roots during the soaking processes. The changes in weight andendogenous contents of the roots, such as total soluble solids ; total phenol concentrations ; andreduced ascorbic acid, varied according to the soaking methods. The concentration of isothiocyanate in
the roots increased during the pickle curing process. On the basis of these results, we concluded thatthe roots of new savory wild radish can be used as raw materials for making pickles.
（Received Feb. ２４, ２０
１０；Accepted Oct. ２
１, ２
０
１
０）
Key words：functional component, isothiocyanate, signature agricultural product, soaking process, wild radish
機能性成分，イソチオシアネート，特産農作物，漬加工，ハマダイコン

ハ マ ダ イ コ ン（Raphanus sativus L. f. raphanistroides
Makino）は本邦およびアジア大陸東部の海岸域に自生し，その起源はこれまでのオグラ型細胞質等の研究から，従来の栽培ダイコンの野生化説に対し，中国大陸に由来する野生種説が支持されているアブラナ科ダイコン属の植物である１）〜３）。ハマダイコンの根部は小型で繊維質に富み４），非常に強い辛味を呈することから，全国的にこれまでほとんど食用に供されてこなかった。これに対し，山陰地域では自生するハマダイコンを「野大根」と称してそば等の薬味として利用する習慣があり，一部では栽培化も試みられている。近年，日本では消費者の農産物に対するニーズの多様化とともに在来の農作物の見図１ ハマダイコン選抜系統（２
０
０
８年産）

直しや，これらの植物資源を有効利用した育種，さらには特産品の開発が全国各地で進められている。このようコンを利用した新たな食品を開発することを目的に，数な背景のもと，私たちは新しい山陰地域の特産物として

種の漬物の試作とその加工工程における根部成分の変化のハマダイコンの栽培化と育種を２００
２年より進めており，を調査した。

新香辛野菜，通称「出雲おろち大根」の作出に成功し実験方法）
た５（図１）。
「出雲おろち大根」は主に島根県内を中心に生食用（おろし用）として普及を開始しているが，今後，

１．供 試 材 料

さらなる栽培振興や販路の拡大のためには新たな利用形

２００
６年９月，島根大学生物資源科学部実験圃場にハマ態を模索する必要がある。そこで本研究では，ハマダイ

ダイコン選抜系統（４世代目）を播種し，通常の栽培ダ

＊ 〒６
９
０―８
５
０
４ 島根県松江市西川津町１０６０† （現住所）：東京農工大学農学部（〒１
８
３―８
５
０
９ 東京都府中市幸町３―５―８）§ Corresponding author, E-mail : tban@cc.tuat.ac.jp

262

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６ NO．
６ ２
０
１
０

イコンの管理方法に従い栽培した。２００
７年１月から３月（ 4 ）結果および考察にかけて根部を収穫し，洗浄後，直ちに定法に従い漬加工を実施した。実験に供試したハマダイコンの根部の平

漬工程の経過に伴う根部の重量変化を図２に示した。

均重量は１
４
３．
８±７．
８#（n＝６０）であった。各漬加工の浅漬およびたくあん漬加工を行った根部の重量は調査期

詳細は以下のとおりである。

間を通じて減少した。これに対し，醤油もろみ漬では漬（１）浅直後に著しい減少がみられ，その後ほぼ一定の値をとっ漬

ハマダイコンの根部５$を市販漬物樽（３斗用，直径５１"×高さ４
２"，新輝合成%）内に並べ，た。野菜類を漬加工した場合，野菜内の水分が漬液中に根部全体が浸かる程度の５％食塩水を添加した。重石は浸出し，漬液中の塩分が野菜内に浸入することが知られ

原菜重量の５倍である２５$とした。貯蔵は４℃の冷蔵庫ている８）。さらに，この脱水および塩分の浸入程度は，内において１４日間とした。

野菜類の細胞液と漬液の浸透圧の差により変化すること（２）醤油もろみ漬

ハマダイコンの根部５$を市販が示唆されている。本実験においても根部の重量変化は

漬物樽（３斗用，直径５１"×高さ４
２"，新輝合成%）内

漬工程毎に異なり，そのなかでもたくあん漬工程で減少に並べ，２０$の醤油もろみを添加した。重石は原菜重量率が最も高いことが明らかになった。

の４倍である２０$とした。貯蔵は４℃の冷蔵庫内において２８日間とした。
（３）たくあん漬

根部搾汁液の可溶性固形物含量について，浅漬工程では約１２度で安定した（図３）。これに対し，醤油もろみ

干し工程としてハマダイコンの根漬およびたくあん漬加工を行った根部のそれは漬工程の部８$を４℃で１０日間乾燥させた。乾燥後の根部の重量

経過とともに増加した。可溶性固形物含量の増加についは原菜重量の８
１．
６％であった。糠床（食塩３２０#，米糠ては，根部からの水分の浸出による濃縮効果と原菜への

５
００#，市販のたくあん漬の素９．
５#を混合したもの）を

漬液の浸透が考えられる。醤油もろみ漬工程では漬直後

市販漬物樽（３斗用，直径５１"×高さ４
２"，新輝 合 成から根部重量の急激な減少と可溶性固形物含量の増加が%）を用いて調製し，根部を漬込んだ。重石は原菜重量みられた（図２，図３）。これに対し，たくあん漬工程の１．
５倍である１２$とした。貯蔵は４℃の冷蔵庫内におでは根部の重量が急減した収穫後１０〜１
５日における可溶

いて６０日間とした。

性固形物含量の増加程度はほかの調査時期と比較して同各漬工程において根部を経時的に３個体ずつ採取し，２．測定・分析方法
根部の内成分の測定のため，各個体の中央部を皮付きのまま切り出した。還元型アスコルビン酸含量は，１０#のサンプルに１０％メタリン酸水溶液２
５!を添加し，磨砕後，蒸留水で５０!に定容した抽出液を小型反射式光度計（RQflex１
０，Merck KGaA, Germany）で測定すること

根部の重量（ｇ）

重量測定と内成分の分析を行った。
175

（A）

150
125
100
75
乾燥 糠漬

25

で測定した。可溶性固形物含量の測定のため，根部を市

0 8 11 14（CALBIOCHEM, Germany）でろ過後，搾汁液を得た。

（A）
：浅漬，
（B）
：醤油もろみ漬，（C）：たくあん漬

ソチオシアネート含量の測定は浅漬を行った根部でのみ

で６０分間インキュベートし，チオウレアを生成させた。
サンプル２
５!に１!の５０％酢酸水溶液を添加し，ろ紙でろ過した。サンプル１!に４!の改良グロート試薬を添
加し，３
７℃で４
５分間インキュベートした。サンプルの６００!の吸光度を測定し，あらかじめ作成したアリルチオウ
レアの検量線からイソチオシアネート含量を算出した。

可溶性固形物含量（％）

実施した。分析方法は江崎ら６）の方法に準じ，浦島ら７）のール−アンモニア溶液（３９：１，v／v）を添加し，３０℃

0 10 15（日）図２ 各種漬け工程における根部の重量変化

可溶性固形物含量は屈折式糖度計を用いて測定した。イ

シアネートを生成させた。サンプル５!に２０!のエタノ

0 7 14 21 28
経過日数

販 の ダ イ コ ン お ろ し 器 で お ろ し，Miracloth

容器に入れ，３０℃で３０分間インキュベートし，イソチオ

（C）

50

により算出した。ポリフェノール含量はFolin-Denis法

手法を参考に測定した。すなわち，前述の搾汁液を密閉

（B）

50

（A）

（B）

（C）

40
30
20
10
乾燥 糠漬

0

0 8 11 14

0 7 14 21 28

0 10 15 60（日）経過日数
図３ 各種漬け工程における根部搾汁液の可溶性固形物含量
の変化
（A）
：浅漬，
（B）
：醤油もろみ漬，（C）：たくあん漬

（ 5 ）〔研究ノート〕 ハマダイコンの漬物と根部成分263程度であった。以上の結果は，たくあん漬と比較して，かになった。ハマダイコンの漬物を調製する場合，本ダ醤油もろみ漬では漬液の浸透程度が高いことを示すもの

イコンの特徴である辛味を製品に活かすためには浅漬加である。漬液中の糖質は漬物の食味のみならず物理性に工が有効であると考えられる。さらに本ダイコンは繊維も大きな影響を及ぼし，高濃度の糖質は原菜の過度な収質に富むが，醤油もろみ漬における食感評価が良好であ縮の原因となる。一般的な栽培ダイコンと比較してハマった。今後，漬物をハマダイコンの新たな利用法の一つ

ダイコンの根部は繊維質に富み，肉質は硬い。ハマダイとして位置付け，おろしとともに積極的に普及を図る予

コンの醤油もろみ漬加工は製品の食味の低下と硬化を導定である。

く恐れがあることから，本品種独自の漬床の調製条件の探索が必要であろう。
図４に示した。浅漬およびたくあん漬工程において，総フェノール含量がほとんど変化しなかったのに対し，醤
油もろみ漬工程では加工直後から著しい増加がみられ，その増加は貯蔵期間を通じて継続した。醤油もろみ漬の
漬液は，ダイズ，食塩等を原料として調製する。ダイズ

300
総フェノール含量（mg / 100g 根部）

漬工程の経過に伴う根部の総フェノール含量の変化を

子実にはイソフラボン等のフェノール物質が含まれるこ

250
200

のと考えられる。たくあん漬の漬床は米糠・食塩等を原

（C）
（B）

150
100
50
0

とから９），漬工程においてこれら物質が漬液から根部に浸透し，その結果として総フェノール含量が増加したも

（A）

乾燥 糠漬

0 8 11 14

0 7 14 21 28
経過日数

0 10 15 60（日）図４ 各種漬け工程における根部中の総フェノール含量の変化料として調製するが，米糠にも種々のフェノール物質が含まれる。しかし，醤油もろみ漬工程と比較して，たく

（A）
：浅漬，
（B）
：醤油もろみ漬，（C）：たくあん漬

あん漬工程ではポリフェノール含量は調査期間を通じて
たくあん漬の漬床の性状は全く異なるものであったことから，フェノール物質の漬床から根部への浸透程度には漬床の水分含量等の物理性が大きな影響を及ぼすものと考えられる。
根部の還元型アスコルビン酸含量に関して，浅漬工程
では日数の経過とともに増加した。これに対し，醤油もろみおよびたくあん漬工程では増加の後，減少した（図５）。各漬工程における還元型アスコルビン酸含量の増

還元型アスコルビン酸含量（mg / 100g 根部）

ほとんど変化しなかった。今回調製した醤油もろみ漬と100工程における急激な還元型アスコルビン酸含量の低下の原因は不明である。しかし，ダイコン根部におけるアス
コルビン酸含量はたくあんの褐変に非常に大きな影響を

（B）

（C）

75
50
25
乾燥 糠漬

0

加は，ほかの内成分の変化と同様，根部からの脱水に伴う濃縮効果の結果であるものと推測される。たくあん漬（A）

0 8 11 14

0 7 14 21 28
経過日数

0 10 15 60（日）図５ 各種漬け工程における根部搾汁液の還元型
アスコルビン酸含量の変化
（A）
：浅漬，
（B）
：醤油もろみ漬，（C）：たくあん漬及ぼすことから１０），今後詳細な検討が必要と思われる。
量の推移を示した。辛味ダイコンの食味に関する最大の特徴ともいえる本成分含量は漬工程の経過に伴い増加し，根部の試食においても辛味の存在が確認できた。これに対し，醤油もろみおよびたくあん漬を行った根部では，試食において辛味が確認できなかった。これは，根部のイソチオシアネートが漬工程において分解された結果であるのか，ほかの物質との共存により不感になったのか，
その原因は不明である。辛味ダイコンの加工品における辛味成分の保持は加工品の商品価値を決定する重要な要因であるため，この点に関しても精査が必要であろう。
本研究により，ハマダイコンの漬加工は十分可能であり，数種の漬加工を行った場合の根部成分の変化が明ら

イソチオシアネート含量（mg / 100g 搾汁液）

図６に浅漬工程における根部のイソチオシアネート含
75

50

25

0

8
11
経過日数

14（日）

図６ 浅漬工程における根部中のイソチオシアネート含量
の変化

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６ NO．
６ ２
０
１
０

（ 6 ）

Theor. Appl. Genet., ９
３, ３
２
５〜３
３
２（１
９
９
６）
謝

辞

本研究の一部は!山崎香辛料振興財団平成１８

年度研究助成金によって行われた。漬加工に関して，農事組合法人みのりの里講武理事

石橋享子氏を始め組合員の皆様にご協力いただいた。ここに記して謝意を表す

４）牧野富太郎：原色牧野植物大圖鑑（北隆館，東京）
，
p．
１
４
９（１
９
８
２）
５）伴

琢也・小林伸雄・本谷宏志・門脇正行・松本真

悟：ハマダイコンの栽培化と利用について，園学研，
８，４
１
３〜４
１
７（２
０
０
９）

る。

６）江崎秀男・小野崎博通：大根中の辛味成分の比色定
文
１）青葉

献

高：ものと人間の文化史４
３ 野菜―在来品種の 系 譜―（法 政 大 学 出 版 局，東 京）
，pp．
１
５
８〜１
６
０
（１
９
８
１）
２）YAMAGISHI, H. , TATEISHI, M. , TERACHI, T. and量法，栄養と食糧，３
３，１
６
１〜１
６
７（１
９
８
０）
７）浦嶋泰文・須賀有子・福永亜矢子・池田順一・堀兼明：有機物連用圃場におけるダイコンの品質，近中四農研報，１，６
１〜７
５（２
０
０
２）
８）小川敏男：漬物製造学（光琳，東京）
，pp．
２
５〜５
６

MURAYAMA, S. : Genetic relationship among Japanese

（１
９
９
９）

wild radishes （ Raphanus sativus f. raphanistroides９）NAIM, M. , GESTETNER, A. B. and BIRK, Y. :Makino ）, cultivated radishes and R. raphanistrum

Antioxidative and antihemolytic activities of soybean

revealed by RAPD analysis, J. Japan. Soc. Hort.

isoflavones, J. Agruc. Food Chem. , ２
４，１
１
７
４〜１
１
７
７

Sci., ６
７, ５
２
６〜５
３
１（１
９
９
８）
３）YAMAGISHI, H. and TERACHI, T. : Molecular andbiological studies on male-sterile in the Cruciferae.
III. Distribution of Ogura-type cytoplasm among
Japanese wild radishes and Asian radish cultivars,

（１
９
７
６）
１
０）小川敏男：漬物製造学（光琳，東京）
，pp．
１
０
５〜１
３
６
（１
９
９
９）
（平成２
２年２月２
４日受付，平成２
２年１
０月２
１日受理）

（ 7 ）

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６ ２
０
１
０ 〔研究ノート〕

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ソフトパックにより包装されたイチゴの損傷発生に及ぼす衝撃の影響
北 澤 裕 明＊１§・佐 藤 達 雄＊２・石 川
中 村 宣 貴＊１・椎 名 武 夫＊１

豊＊１

独 農業・食品産業技術総合研究機構食品総合研究所＊１ !
＊２ 茨城大学農学部附属フィールドサイエンス教育研究センター

Effect of Shock on the Damage Occurrence of Strawberry Packaged
by Foam Fruit Tray
KITAZAWA Hiroaki＊１§，SATO Tatsuo＊２，ISHIKAWA Yutaka＊１，
NAKAMURA Nobutaka＊１ and SHIINA Takeo＊１＊１

National Food Research Institute, National Agriculture and Food Research Organization,2−1−12, Kannondai, Tsukuba-shi, Ibaraki 305−8642＊２ Field Science Center, Collage of Agriculture, Ibaraki University,4668−1, Ami, Ami-cho, Inashiki-gun, Ibaraki 300−0331

We investigated damage caused by shock in ‘Tochiotome’ strawberries by considering fruits withusing two types of firmnesses（approximately ５．
１ and ６．
１ N）. Two types of fruits were harvested at
different times and were packaged by using a conventional form fruit tray. The fruit were dropped
from heights of ０．
１
０, ０．
１
５, ０．
２
０, and ０．
２５m, and the relationship between shock acceleration anddamage occurrence and between shock frequency and damage occurrence were determined ; therelationships were observed to be well described by power approximate curve. For the fruit with afirmness of ５．
１ N, shock frequencies required to damage the fruit were approximately ３４％ lesser
than those required in the case of ６．
１ N for each shock acceleration value. Simulation of damage
occurrence during transportation by a home delivery service indicated that such differences in the
fruit firmness significantly influence the shipping quality of fruits. Therefore, more effective or
improved packaging methods should be developed for transporting strawberries with a low firmness.
（Received Jul. ２
１, ２０
１０；Accepted Oct. ３
１, ２
０
１
０）
Key words：cushioning packaging, fruit firmness, shock, strawberry, transportation
緩衝包装，果肉硬度，衝撃，イチゴ，輸送

イチゴは軟弱果実の代表的な存在であり１），その輸送振動によるイチゴの損傷性に及ぼす影響について検討し，中の振動や衝撃による損傷を防止することが課題となっ果肉硬度の違いの要因となる品種や収穫時期を考慮したている。これまで，振動が果実の損傷発生に及ぼす影響

損傷対策の必要性を示唆している。また，実輸送におけについては，多くの研究が行われてきた。中村ら２）は，る振動を考慮した包装方法についても，いくつかの提案

包装形態の違いが振動によるイチゴの損傷発生に及ぼすがみられる４）〜６）。

影響について調査し，一般的なイチゴの包装形態である

しかし，ウンシュウミカン７）やレモン８），モモ９）および２段詰め包装（以下，２段詰め）と比較し，長距離輸送

リンゴ１０），１１）などの果実において，衝撃が損傷発生に及ぼや高級品の出荷に用いられるソフトパック包装（以下，す影響について多くの研究事例がある一方で，イチゴにソフトパック）は，振動による果実の損傷防止効果に優

おいて衝撃がその損傷発生に及ぼす影響について検討しれることを明らかにした。打田３）は，果肉硬度の違いがた事例は少ない。前報１２）において筆者らは，２段詰めさ

＊１ 〒３
０
５―８
６
４
２ 茨城県つくば市観音台２―１―１
２
＊２ 〒３
０
０―０
３
３
１ 茨城県稲敷郡阿見町阿見４６６
８―１§ Corresponding author, E-mail : ktz@affrc.go.jp

266

れた

日本食品保蔵科学会誌 VOL．３
６ NO．
６ ２
０
１
０

とちおとめ

を用いて，衝撃による損傷発生に関（ 8 ）Fフルート）を両面テープで貼り付け，以降に説明する

する評価試験を実施し，衝撃加速度および衝撃繰り返し

落下試験に供した。

回数と果実の損傷発生との関係を累乗近似曲線により表

２．落下高さが衝撃加速度に及ぼす影響

すとともに，この曲線を用いて輸送中の損傷発生予測を筆者らが以前に実施した青果物の輸送環境調査におい行ったが，近年の品種１３）や包装形態の多様化を考慮するて，輸送中に想定される落下高さは最大で０．
２０"前後でと，果実の物性や包装形態ごとの詳細な調査が必要でああることが示唆された１４）。そのため，本実験においてはると考えられる。

イチゴを詰めたソフトパックを０．
１
０，０．
１
５，０．
２
０および

本研究では，ソフトパックにより包装されたイチゴの０．
２５"の各高さから木製テーブル上に落下させた際の衝損傷発生に及ぼす衝撃の影響について，２種類の果肉硬撃加速度を計測した。その際，ソフトパックに内包した

度のイチゴを用いて調査した。また，果肉硬度の違いがトレーの中心付近のホール底面に衝撃計測解析システム

輸送中の衝撃による損傷発生に及ぼす影響について，実（SMH-１
２，神栄テクノロジー）に接続された加速度セ

輸送データに照らした予測を試みた。

ンサー（２
３
６
６W，昭和測器）を両面テープで貼り付け，実験方法
１．供 試 材 料

上から果実を載せた。ほかのホールにも果実を収納した。
計測された衝撃加速度および速度変化を衝撃・振動解析
ソフトウェア（SMS-５
００，神栄テクノロジー）に入力（１）イチゴ

供試試料は，茨城県内で生産された

し，３次元方向の波形を合成することにより，トレーにとちおとめとした。着色程度は８５％以上，平均果実

生じた最大の衝撃加速度を算出した。試験は各高さにつ

重量は約１３g（２L階級相当）であった。あらかじめ目

いて２
０回繰り返した。

視による選抜を行い，奇形果や傷のある果実を取り除い

３．果実の損傷評価た。果実の果肉硬度は果実硬 度 計（KM-１，藤 原 製 作（１）衝撃加速度および衝撃繰り返し回数の違いが果肉所）により測定した。赤道面の対極２箇所における円筒

硬度の異なる果実の損傷発生に及ぼす影響

本実験で

形プランジャー（５!）貫通時の最大抵抗力を測定し，は，各高さから果実を詰めたパックの落下を繰り返し，
２０

それら２値の平均を１果あたりの果肉硬度とした。この

果中５果，すなわち２５％の果実に水浸状のスポットや果硬度計の表示単位はkgfであるため，計測値に９．
８
０
６
６
５を

汁の滲出が伴う変形が認められた時点を損傷発生と定義

乗じNに換算した。この方法で測定した試験期間中の果した。

肉 硬 度 は，１〜２月 の 調 査 日 で は，平 均６．
１N（５．
９〜

衝撃の繰り返しによる果実の損傷を疲労破壊の一種で

６．
４N），３〜４月 の 調 査 日 で は，平 均５．
１N（５．
０〜５．
２

あると仮定すると１５），衝撃加速度Gと損傷発生までの衝N）であった。そのため，以下に説明する落下試験をそ撃繰り返し回数T との関係は以下の式で表される。

れぞれの時期に実施することにより，果肉硬度の違いによる損傷性を比較することとした。
（２）包装形態

T =cG-b ……………………………………………（１）

供試したソフトパックは，蓋つきの

ここで，bおよびcは定数である。各落下高さに対応する

ポリスチレン製パックの内部に果実の形状に適合するよ衝撃加速度ごとの損傷発生までの衝撃繰り返し回数を調うホールが成型された発泡ポリエチレン製のトレーを内査し，式（１）との整合性について検討した。各高さお包したものである（図１）。トレーに収納できる果実数

よび果肉硬度ごとに３反復行った。

は２０である。実際の輸送において，これが段ボール箱に（２）輸送中の衝撃による損傷発生に及ぼす果肉硬度の梱包されることを想定し，パック底面にイチゴ梱包用の影響評価

段ボール箱と同質かつ同一面積の段ボール板（３!厚，いて，実輸送に照らした予測を行った。使用したデータ

輸送工程における衝撃による損傷発生につは，久留米市内から東京都内（大田市場）までソフトパックを２個収納した段ボール箱を４個結束し，これを冷蔵の宅配便にて輸送した際に，最下段の箱内に発生した衝撃加速度および衝撃回数の値である１２）。これらの計測
は，輸送環境記録計（DER-mini，神栄テクノロジー）
により行った。ここで，T 回の衝撃により損傷する果実にn回の衝撃が印加された際の損傷度Dは，
D=nT −１ …………………………………………（２）と定義され，損傷発生時における損傷度Dは１となる。
式（１）および（２）を用いて，この行程における各衝
撃１回あたりの損傷度Dを算出し，この総和が１となる
図１ 供試したイチゴの包装形態

箇所を，予測される商品性が喪失する箇所とした。なお，

（ 9 ）〔研究ノート〕 衝撃によるイチゴの損傷発生

267

100

ここで用いた記録計における計測値と２．
で用いた加速度１
２）

びISHIKAWA, et al.１４）の報告に基づき，計測された衝撃加速度値を２倍したうえで，損傷発生予測を行った。

結果および考察１．落下高さが衝撃加速度に及ぼす影響

衝撃加速度（G）

センサーによる測定値との整合を図るため，前報 およ

y = 367.6x1.06
2
R = 1.00

75

50

０．
１
０，０．
１
５，０．
２
０および０．
２
５!の各高さから落下させた際の衝撃加速度は，それぞれ，３
２．
５，４
９．
５，６
６．
３およ
25
0.05

び８
６．
０Gとなり（図２），両者の関係は以下の式で表さ
れた。
G＝３
６
７．
６H１．０６（R２＝１．
００）……………………（３）
ここで，Gは衝撃加速度，Hは落下高さ（!）である。

0.10

0.15
0.20
落下高さ（m）

0.25

図２ 落下高さと衝撃加速度の関係（各点は２０反復の平均値を示し，エラーバーは標準誤差を示す）（１）衝撃加速度および衝撃繰り返し回数の違いが果肉
硬度の異なる果実の損傷発生に及ぼす影響

１．
で得られた式（３）を用いて，落下高さを衝撃加速度に読み替
え，各衝撃加速度をソフトパックに印加した際の果実の損傷発生に及ぼす衝撃加速度と衝撃繰り返し回数を調査した。それぞれの果肉硬度における損傷までの衝撃繰り
返 し 回 数 は，果 肉 硬 度 が５．
１Nの 場 合，３２．
５Gで は７．
７
回，４
９．
５Gでは４．
７回，６
６．
３および８
６．
０Gでは，それぞれ
３．
０回となった（図３）。一方，６．
１Nの場合，それぞれ
１
２．
０，７．
７，５．
３および３．
７回となった。このように各衝撃加速度に対する損傷発生までの衝撃繰り返し回数は

商品性喪失までの衝撃繰り返し回数z

２．果実の損傷評価

また，いずれの果肉硬度においても損傷までの衝撃加
速度Gと衝撃繰り返し回数T との関係は，それぞれ以下の式で表され，２段詰めされたイチゴの繰り返し衝撃による損傷発生１２）と同様に式（１）で示した疲労破壊によ

6.1 N
5.1 N

10
: y = 829.8x−1.21
R2 = 1.00

8: y = 267.0x−1.03
R2 = 0.93

6
4
2
25

５．
１Nの果実では６．
１Nの果実と比較し１
８〜４１％，平均すると３４％減少した。

125075
衝撃加速度（G）

100

図３ 衝撃加速度および果肉硬度の違いが果実の商品性喪失
までの衝撃繰り返し回数に及ぼす影響（各点は３反復の平均値を示す）
Z：１パック２０果中５果に損傷が発生するまでの落下回数

る損傷発生モデルとよく一致した。
となる。また，ここで供試した果実と同様の果肉硬度を

５．
１N :
T ＝２
６
７．
０G−１．０３（R２＝０．
９３） …………………（４）
６．
１N :
T ＝８
２
９．
８G−１．３１（R２＝１．
００） …………………（５）示す，冬から初春に収穫される
とめ

さちのか

や

とちお

などの品種１６）の輸送においては，この結果と同様な損傷傾向になるものと推察される。
一方，果肉硬度５．
１Nの果実の商品性が喪失すると予（２）輸送中の衝撃による損傷発生に及ぼす果肉硬度の測されるのは，出荷から，およそ７時間半経過した地点

影響評価

式（２）
，
（４）および（５）より，実際のとなる。春どりされる一季成りイチゴや夏秋どりされる

宅配便による輸送経路における１回あたりの衝撃に対す

四季成りイチゴでは，その果肉硬度が５．
０Nを下回る傾る損傷度を算出し，これに基づき各果肉硬度の果実が損向にあり１６），１７），それらの果実では，さらに短時間での商傷する地点を予測した。その結果，２．
（１）において，品性の喪失が懸念される。

果肉硬度の違いによる各衝撃加速度に対する損傷発生ま

本研究においては，いずれの果肉硬度の果実を用いたでの衝撃繰り返し回数の差は平均で３４％であったが，こ場合においても，大田市場に到着する前に果実の商品性の差は実際における輸送中の損傷発生状況に大きな変化が喪失する可能性が高いものと予測された。実際の流通をもたらす可能性が示唆された（図４）。ここで，果肉においては，さらに市場から小売店といった経路が存在

硬度６．
１Nの果実の商品性が喪失すると予測されるのは，することを考慮すると，少なくとも宅配便による輸送を

出荷から１５時間を経た後，宅配業者倉庫に約７時間保管想定した場合，ソフトパック包装の衝撃に対する緩衝性され，ここから大田市場に向けて輸送が再開される時点能は不足しているものと考えられた。さらに果肉硬度の268

日本食品保蔵科学会誌 VOL．３
６ NO．
６ ２
０
１
０

（ 10 ）

1,000
③

④

⑤

750
30

×

5.1 N

20

500

6.1 N
250

×

10

0

― 衝撃加速度の積算値（G）z

衝撃加速度（G）

40

① ②

0

1/24
06:00

1/24
18:00

1/25
06:00

1/25
18:00

1/26
06:00

日時 （月/日 時間）
図４ イチゴを久留米市内から大田市場まで宅配便輸送した際における衝撃発生状況およびソフトパック包装されたイチゴの商品性喪失箇所の予測（線上の×は商品性喪失箇所を示す）&!：出荷から宅配業者までの輸送"および$：宅配業者倉庫にて保管#および%：宅配業者トラックによる輸送
Ｚ：前報１２）に基づき，各衝撃加速度を２倍したうえで積算した値

低い品種あるいは果肉硬度が低くなる収穫時期におけるイチゴの流通が想定されている現状を踏まえると，新たな損傷防止対策について検討する必要があると考えられ損傷に及ぼす影響，農業施設，３
８，１
０
１〜１
０
８（２
０
０
７）
２）中村宣貴・梅原仁美・根井大介・岡留博司・石川豊・中野浩平・前澤重禮・椎名武夫：包装条件の違いがイチゴ果 実 の 損 傷 に 及 ぼ す 影 響，農 業 施 設，

た。

要

約

イチゴの衝撃による損傷発生に及ぼす果肉硬度の影響

３９，１〜８（２
０
０
８）
３）打田

宏：イチゴの輸送振動による損傷について，

日 本 包 装 学 会 第１７回 年 次 大 会 講 演 予 稿 集，６０〜６１について，ソフトパックにより包装された異なる収穫時

（２
０
０
８）

期より得られた２つの果肉硬度（約５．
１および６．
１N）の

４）SINGH, S. P. :

イチゴ

とちおとめ

を用いて調査を行った。０．
１
０，

０．
１
５，０．
２
０および０．
２
５'の高さから落下させた際に果実

New package system for fresh

berries, Pack. Tech. Sci., ５, ３〜１
２（１
９
９
２）
５）北澤裕明・石川豊・中村宣貴・椎名武夫：イチゴが損傷発生に至るまでの衝撃加速度と衝撃繰り返し回数

輸送中の損傷を防止する新たな包装形態，日食保蔵との関係は，いずれの硬度においても累乗近似曲線によ

誌，３
４，１
９〜２
３（２
０
０
８）

り表され，疲労破壊による損傷発生モデルに従った。各

６）KITAZAWA, H. , ISHIKAWA, Y. , LU, F. , HU, Y. ,衝撃加速度に対する損傷発生までの衝撃繰り返し回数は，

NAKAMURA, N. and SHIINA, T. :果肉硬度が５．
１Nの果実では，６．
１Nのものと比較し平均

Strawberry Bruising due to Vibration Using １ -で３４％少なかった。この違いは，果実の輸送性に大きなLayer Packaging with Cushioning, J. Pack. Sci.

違いをもたらすと予測されたとともに，果肉硬度の低い品種に対応した新たな包装設計の必要性が示唆された。

AlleviationofTech., Jpn., １
９, ３
３〜４
２（２
０
１
０）
７）岩元睦夫・早川昭・河野澄夫・真子正史：選果工

程中に受ける落下衝撃の温州ミカン品質に及ぼす影響，
謝

辞

本研究は，文部科学省科学研究費補助金若手

研究（B）（課題番号：２１７８０２３６）の一部として実施されたものである。ここに記して御礼申し上げる。

農機誌，３
８，５
３
９〜５
４
４（１
９
７
７）
８）池田裕 朗・石 川二・塩田豊・北 澤 裕 明・路飛・赤 阪 信俊：収穫から選果までの間にレモン果実が受ける衝撃解析，園学研，９，１
０
７〜１
１
２（２
０
１
０）
文

献

９）VERGANO, P. J., TESTIN, R. F., NEWALL JR., W. C.

１）中村宣貴・梅原仁美・岡留博司・中野浩平・前澤重

and TREZZA, T. : Damage Loss Cost Curves for禮・椎名武夫：振動周波数および振動方向がイチゴのPeach Impact Bruising, J. Food Qual., １
８, ２
６
５〜２
７
８

（ 11 ）

〔研究ノート〕 衝撃によるイチゴの損傷発生

Vibration

（１
９
９
５）
１
０）LU, L. -X. and WANG, Z. -W. : Dropping Bruise
Fragility and Bruise Boundary of Apple Fruit,
Trans. ASABE, ５
０, １
３
２
３〜１
３
２
９（２
０
０
７）
MeasurementofImpactPressure

andBruising of Apple Fruit Using Pressure-Sensitive
Film Technique, J. Food Eng., ９
６, ６
１
４〜６
２
０（２
０
１
０）
１
２）北 澤 裕 明・石 川

豊・路

飛・胡

Shock

Analysis

Vegetables Transport ― Cherry

耀 華・中 村 宣貴・椎名武夫：イチゴ輸送中の衝撃解析と損傷発生予測，園学研，９，２
２
１〜２
２
７（２
０
１
０）
１
３）國久美由紀：栽培 イ チ ゴ に お け る ゲ ノ ム 特 異 的DNAマーカーの開発と品種識別技術への応用，筑波

of

Fruit

and

Transport

fromYamagata to Taipei―, JARQ, ４
３, １
２
９〜１
３
５（２
０
０
９）
１
５）岩元睦夫・河野澄夫・早川

１１）LU, F., ISHIKAWA, Y., KITAZAWA, H. and SATAKE,
T. :

and

269

昭：青果物輸送の等価再現化に関する研究（第３報），―損傷に影響する振動加速度パワースペクトルの評価―，農機誌，４
２，６
９
〜７
４（１
９
８
０）
１
６）山下ルミ・坂東一宏：イチゴ品種比較試験，徳島県
立農林水産総合技術支援センター農業研究所
年度

試 験 成 績 概 要 書〈http : ／／www.green.pref.

tokushima.jp／nogyo／onlbook／gaiyosyo／２００６／yasai１
２.
pdf〉
（２
０
１
０年７月１
５日確認）
１
７）岩瀬利己・庭田英子・村上卓司：イチゴ

大 学 生 命 環 境 科 学 研 究 科，博 士（農 学）学 位 論 文

り

（２
０
０
８）

法，東北農業研究，６
１，１
５
７〜１
５
８（２
０
０
８）

１
４）ISHIKAWA, Y. , KITAZAWA, H. and SHIINA, T. :

平成１
８

なつあか

の夏秋どり栽培における収量・果実品質と育苗方
（平成２
２年７月２
１日受付，平成２
２年１
０月３
１日受理）

（ 13 ）

Food Preservation Science VOL．３
６ NO．
６ ２
０
１
０ 〔Research Note〕

271

Purification and Characterization of α-Amylasefrom Potato Tuber
NAKAMURA Yu＊１，KOIZUMI Reiji＊１，UCHINO Masataka＊１§，
SATO Hiroaki＊２ and TAKANO Katsumi＊１＊１

Faculty of Applied Bioscience, Tokyo University of Agriculture, 1−1−1 Sakuragaoka, Setagaya, Tokyo＊２ Department of Food and Cosmetic Science, Tokyo University of Agriculture,
196 Yasaka, Abashiri, Hokkaido 099−2493

156−8502

In this study, α-amylase from potato tuber was purified and characterized for the analysis of potato
processing. One subunit（４２ kDa, pI ５．
８）of purified α-amylase showed high homology with known
glycosidases. This enzyme exhibited optimum activities at pH ６．
０ and ５０℃. In addition, α -amylase
showed ４
０％ activity at ６
０℃. The adhesiveness was increased by ７
０％ after treatment with purified α-amylase. These results suggested that α-amylase was active during cooking.
（Received Apr. ２０, ２０
１０；Accepted Oct. ２
７, ２
０
１
０）
Key words：potato, α-amylase, potato processing, purification, amino acid sequenceジャガイモ，α-アミラーゼ，ジャガイモ加工，精製，アミノ酸配列

Potato （ Solanum

tuberosum ） is

nextimportant

agricultural product after rice, wheat, and corn. The

cooking should be clarified for a better understandingof potato processing.

production of potatoes in Japanis approximately ３

α-Amylase（endo-１, ４-a-d-glucan glucohydrolase, EC

million tons per year. In addition, ６０％ of the３．
２．
１．
１）plays a significant role in the degradation

domestic consumption is in the form of processedof raw starch granules.５） For example, the quality offood and fresh produce.

wheat

SATO et al. reported that the collapse of potatoes

was
６）

activity

assessedbecauseofbymeasuringits

relationship

α-amylase
with

low

during cooking is due to cell separation, which was

viscosity. Witt and Sauter inferred that α-amylase

also influenced by the characteristics of pectin.１） The

participates at the start of starch degradation inpectin degradation during cooking occurred mainly

potato tuber.７） However, the role of α-amylase withby the key enzyme polygalacturonase.２）

regard to food processing has not been reported or

However, the main component of potato, except

discussed. The correlation between the activity of α-

for water, is starch （１７．
６％ ； w ／ w ）, not pectin.

amylase and the reduction of viscosity after cooking

Therefore, changes in the amount and quality of

was reported.４） In

starch were thought to have an effect on theaffects the texture of soba（buck wheat noodle）and

quality of potato products. There are many reports

physical property of bread.８）,９）

about

starchinvarious３）field.

For

example,addition,endogenous

amylaseIn this study, we purified and characterized α-characters of starch among potato cultivars wereamylasestudiedrelationship between α-amylase and food processing

toelucidatethermalandviscoelastic

properties of potato starch as a starch material.

degraded by steaming.

tuber

and

clarifiedtheMaterials and Methods

potato cooking.
４）

potatoproperty.

However, there are few studies about starch during
SATO et al. reported that starch in potatoes wasfrom

The potato（Solanum tuberosum L.）cultivar Toyoshiro

Gelatinization and swelling

was used as an experimental sample because thisof starch involved during steaming is responsible forcultivar is mainly used for processed food in Japanthe changes in the texture of potatoes. Therefore,

and ３
０
０，
０
０
０ t of this cultivar are produced per

this factor of degradation of potato starch during

year.１０）§ Corresponding author, E-mail：muchino@nodai.ac.jp

272

Food Preservation Science

VOL．３
６ NO．
６ ２
０
１
０

（ 14 ）The specific gravity of each tuber was measured２５０）for protein detection or with I２／KI for active

using a potato gage（DPG-０．
３ K ; Asahikawa Keiryo,

staining of amylase. A protein standard molecular

Asahikawa ）.

wereweight marker （ Pharmacia Biotech ） was used for

Subsequently,

thepotatoesclassified on the basis of specific gravity ;lownative PAGE. Sodium dodecyl sulfate（SDS）-PAGE

specific gravity ：１．
０
７
５〜１．
０
８
４ and high specific

was performed according to the procedure of KINGgravity：１．
０
９
５〜. Potatoes with low specific gravity

and LAEMMLI.１６） Precision Plus ProteinTM Standards

were used in this study, because potatoes with low（ Bio-Rad

specific gravity have high α-amylase activity.

standard proteins. Gels were stained for protein

１．Extraction of the crude enzyme and enzyme

detection with CBB R-２
５
０.

１
１）

Co. ） were４．Determination

assay
Potato tubers were peeled and cut to small cubes（１!, dice）. The pieces were homogenized in ０．
１

of

used

as

molecular

N-terminal

weight

amino

acid

sequence
The purified enzyme was separated by two-

M McIlvaine buffer（pH ６．
０）containing １
０ mM CaCl２

dimensional electrophoresis（２-D ; ATTO Co）according

using a food processor （ MK-K ６
０-W ;Panasonic,

to the manufacturer’s instructions. The first dimension

Japan）. Subsequently, homogenates were centrifuged

was based on isoelectric focusing（pH ３．
０〜１０）using

at １
８，
０
０
０ g for ３
０ min and the supernatant wasa tube gel system （ ATTO Co. ）, and the second

collected（F-１）. The extract was treated with rivanol

dimension was based on SDS-PAGE using a ５ 〜（６, ９-diamino-２-ethoxyacridine lactate, Sigma ） and２０％ gradient polyacrylamide gel（ATTO Co.）.

acid clay for removal of polyphenols. Next, ammonium

Gels were stained for protein detection with CBB

sulfate was added to ５
０％ saturation. The precipitate

R-２
５０. Precision Plus ProteinTM Standards （ Bio-Rad

obtained was dissolved in １" of ２
０ mM McIlvaineCo. ） werebuffer（pH ６．
０）and dialyzed with the same buffer

proteins. The electrophoresed gel of the purified

overnight（F-２）. Unless otherwise specified, all steps

nativewere conducted at ４℃.

polyvinylidene fluoride（PVDF ）membrane. The N-

The activity of α-amylase was measured with the１
２）Blue value method modified by FUWA.

used

as

amylasewas

molecular

weightelectroblotted

standard
ontoaterminal amino acid sequence of the enzyme was

One unit ofdetermined by Edman sequencing on a pulsed liquid

α-amylase activity was defined as reduction by １０％-phase protein sequencer following the manufacturer’sof the optical intensity of the starch-iodine complex

manual（PPSQ-２
０；SHIMADZU）.

color in １ min at ５
０℃ . The protein amount was

５．Enzyme characterization１７）

determined according to the method of Lowry et al.
using BSA as a standard.１３）

The enzyme activity as a function of pH wastested at ５
０℃ with ０．
１ M McIlvaine buffer for

２．Enzyme purification

values of pH ３．
０ to ９．
０. The effect of temperature

The crude enzyme was loaded on α-cyclodextrin（α-CD）-linked sepharose ６B-epoxy-activated column

on the enzymatic activity was determined at pH
６．
０, in the range from ２
０℃ to ７０℃.

（φ２×３０!）（Amersham Biosciences Co.）, previously

The effects of various inhibitors and metal ionsequilibrated with １
０ mM McIlvaine buffer（pH ６．
０）,

on enzyme activity were determined. The enzyme

and eluted with the same buffer containing ０．
２
５％

was adjusted to １．
０ mM as final concentration in

β-CD. After affinity chromatography, the concentrated

the presence of ２-mercaptoethanol（２-Me）, dithiothreitol

samples were then applied to chromatography on a（DTT）, iodoacetic acid, p-chloromercuribenzoate（p-TSKgel G３００
０SWXL column（TOSHO Corp., φ ０．
７
８×CMB）, or ethylenediaminetetraacetic acid（EDTA）

３０!）and eluted with ２
０ mM McIlvaine buffer（pHand left overnight. Then, the enzyme was examined

６．
０）
.

for survival activity. The effects of metal ions was

３．Analysis of α-amylase by electrophoresis

determined by preincubating the enzyme in the

Native-polyacrylamide gel electrophoresis（PAGE）

assay buffer at ４℃ for １ h in the presence ofwas performed according to Ornstein and Davis,

Na+, K+, Mg２＋, Ca２＋, Cu２＋, Al３＋, Co２＋, Zn２＋, Fe３＋, Ag+,

using ７．
５％（w／v）acrylamide gels containing １．
０％

or Hg２＋ . Residual enzyme activity was assayed at（ w ／ v ） soluble

starch.１４），１５） Afterelectrophoretic

separation, the gel was incubated at ４
０℃ for ３ h in

５
０℃ after addition of the substrate.
６．Texture after α-amylase treatment

０．
２ M McIlvaine buffer （ pH ６．
０）. The gel was

The tuber was cut cylindrically（φ １!×１!）, andstained with Coomassie Brilliant Blue R-２
５０（CBB R-

treated with／without α-amylase（０．
５ U）in ２
０ mM

〔Research Note〕 Effect of α-amylase in Potato Processing（ 15 ）Next,

McIlvaine buffer（pH ６．
０）at ５０℃ for １ h. After

purified273

enzymewasappliedto ２ -Dinelectrophoresis and ３ spots, i.e., spot I（４８ kDa, pI

distilled water for ３
０ min and their adhesiveness

５．
８）, II（４２ kDa, pI ５．
８）, and III（４２ kDa, pI ６．
１）,treatment,
was

the

measured.

determined

cylindricalwasboiledadhesiveness （ J ／ m３ ） was

The

using

tuber

a

were observed（data not shown）.
On the basis of the partial N-terminal amino

Rheoner （ RE ２ - ３
３
０
０
５ ;

acid

Yamadwen, Tokyo）.

sequence,spot

II （ ４
２ kDa,pI ５．
８；

QLFSFAPDAASITYMYRGFA）shows ９２％ homology

Results and Discussion

with the N-terminal region of the starch phosphorylase

１．Enzyme purification

subunit L（AN. Q ９ XH ５３）from S. tuberosum using

Purified α-amylase had a maximum activity of

the FASTA program with Swiss Prot. Confirmation

２．
８
３
５ U ／ ! protein, increase of １
０ -fold （ Table １）.

ofThese results imply that α-Amylase was purified at

phosphorylase,high level. α-Amylase was purified for the purpose

measured according to the method of HELEN et al.１９）２

thepossibility
the

that

purified

proteinwas

phosphorylase

activitywasof production of monosaccharides by use of αamylase. There are many reports on the purification

kDaof α-amylase by affinity chromatography using α-CD.

690

The specific activity and purification rate in these440

reports ranged from ０．
１ to ２．
０ U／! protein and １０
to ２
００-fold, respectively. Our results arewithinthese ranges. Therefore, this method was supported

1

M

2

232
140

for purification of α-amylase.
Analysis by native-PAGE revealed a single bandstained by CBB at １
４
０ kDa. In addition, the band ofactive staining with iodine was almost at the same66

position of that of the CBB staining（Fig．
１-a）. After
purified α-amylase was applied on SDS-PAGE, ２
protein bands were confirmed and their molecularweights

wereapproximately ４
２ and ４８ kD,

respectively （ Fig ．
１-b ）. The concentration of thesmallermolecular

weight

band

was

twice

the

concentration of the bigger molecular weight band.

Fig．
１-a Native-polyacrylamide gel electrophoresis
purified α-amylase from potato tuberofAbbreviations：１, Stained by Coomassie Brilliant Blue R-２５０；
２, Stained by I２／KI ; M, Molecular Weight Marker

These results show that α-amylase consists of aheterotrimer that is linked by a disulfide bond. The

kDa

molecular weight of α-amylase in various organisms

250

was reported to be mainly in the range from ４０ to
５
０ kDa.１８） Therefore,

only

one

subunitofthis

enzyme was having amylase activity.
Table １
potato

F-１
F-２
F-３

100
75
50

Total Total SpecificPurification
Yield
protein activity activityrate（％）（!） （units）（units／mg）（-fold）

25
20

５
６
３．
０
１
５
５．
８
６．
９

１
５．
６
５．
８
７．
６

０．
０
２
８
０．
０
３
８
１．
１
０
０

１
０
０
３
８
４
９

１．
４

４．
０

２．
８
３
５

２
５

37

15

１
１
４
０

（α-CD
Sepharose ６B）
F-４

1

150

Summary of purification of α-amylase from

Purification
Step

M

１
０
３

（G３
０
０
０ SWXL）（Potato tuber／１
００"）

Fig．
１-b Separation
bysodiumdodecylsulfatepolyacrylamide gel electrophoresis of purified α-amylasefrom potato tuber
Abbreviations：１, purified α-amylase ;M, Molecular Weight Marker

274

Food Preservation Science

VOL．３
６ NO．
６ ２
０
１
０

（ 16 ）

Table ２ Characteristics of α-amylase from potato
Molecular weightpI

OptimumPH

５．
８
９．
６
４．
７
−
−

６．
０
５．
０
５．
５
５．
５
５．
８

（kDa）

PotatoRice
Barley
Pea
Yam

４
２
９
０
４
５
４
５
４
８

OptimumTEMP．

StabilityTEMP．

StabilityPH

（℃）

５
０
６
０
３
７
−
６
０

（℃）

５．
０〜８．
５
３．
５〜６．
０
−
−
−

＜５
０
＜５
０
−
−
−

Abbreviation : pI : isoelectric point

However, no activity was detected for the purified
enzyme.

Inaddition,thepurifiedenzyme

4.0

was

b

different from the known phosphorylase with regard
Stickiness（J/m3）

to its biochemical characteristics（molecular weightand pI ）. The pI value was within the range
described for plant amylases（４．
７ to ９．
６）（Table ２）.
However, the amino acid sequence of spot I showedlowhomology

with

the

proteindescribed.

The

concentration of spot III was very small compared

3.0
a
2.0

1.0

with that of spot I and II. Therefore, this spot is
not important for amylase activity. These results
show that the main active unit has a molecular0weight of ４
２ kDa and a pI of ５．
８.

Control

２．Enzyme characterization（Table ２）

α-Amylase

α-Amylase of potato showed maximum activity at

Fig．
２ Effect of α-amylase treatment on texture of potato

pH ６．
０ and ５０℃ and maximum stability at pH ５．
０

The texture of cooked potato was measured by the Rheoner（Yamaden Co.）Values are expressed as mean（standard error）,
n＝７. Differences with a p value＜０．
０５were considered significant
with Scheffe’s test, and a and b indicate significance.

〜８．
５ and ５０℃ or less. The activity of this enzyme
remained ４
０％ at ６
０℃. The range of pH stability of
this

enzymeissmallcompared

with

However, the thermal conductivity ofothers.

potatoislower than that of other vegetables and the pH

processing

during boiling of potatoes is usually neutral orTheslightly acidic. Therefore, the enzyme

could

be

adhesivenessfollowing

amylasetreatment３

was ３．
６
９ J／m and that without treatment was ２．
１
７
J／m３. Thus, the adhesiveness was increased by ７０％active during cooking.
byby α-amylase（Fig．
２）. The increase in adhesivenessand Ag . The sulfhydryl

by α-amylase treatment suggests that the action ofbinding reagents iodoacetamide or p-CMB inhibited

α-amylase during boiling prevents the collapse ofThe

enzymatic

activity２＋

approximately ５
０％ by Hg

wasinhibited+amylase activity. This result shows that the enzyme

potatoes. α-Amylase shows stability at pH ５．
０〜８．
５

has a cysteine residue in its active site. Theseandcharacteristics of α-amylase were similar to thosepotatoes are usually cooked at a slightly acidic pH

reported previously.１８）

and it takes １
０〜２
０ min until the center of theattemperatures

below ５０℃ .

In

addition,

WITT and SAUTER reported that α-amylase fromtuber reaches a temperature required to inactivate

potato tuber shows maximum activity at pH ７．
２〜

α-amylase.２１） Therefore, these data support the effect

８．
０ and has a molecular weight of ４
４ kDa.７）Theseof α-amylase on the collapse of potato.

results were similar to our data. However, some

There are many reports that show the effects ofcharacteristics of α-amylase were different. Theseα-amylase

differencesor

processing.２２） CHAMBERLAIN et al. reported that α-

cultivar.２０） Therefore, characteristics of isozymes of αamylase affects the properties of bread becausemaydependontheisozymeontheproperties

of

food

during-amylase from various potato cultivars should beinternal α-amylase reacts during fermentation anddetermined in future.

baking.２３） The amount of reducing sugar in rice

３． Effectof

α-amylasetreatmentonpotatoincreased ２-foldduringboilingby

α-amylase.２４）

〔Research Note〕 Effect of α-amylase in Potato Processing（ 17 ）

Accordingduringtotheseboilingα-amylasereport,potatoes.

Theisactiveonricereportsupported this possibility.２２）,２５） In addition, NAKANO et275

the wheat based on α-amylase activity, Central
Agricultural Experiment Station, ６
９, ３
１
８〜３
２
２（２
０
０
２）
７）WITT, W. and SAUTER, J. J. :Purification and

al. reported that on the report, the product withproperties of a starch granule-degrading α-amylasethefrom potato tuber, J. Exp. Bot. , ４
７, １
７
８
９〜１
７
９
５

use

of

defective

low

the

specificreasongravitywhy

toopotato

occur

２
６）

Those

soft.

（１
９
９
６）

phenomena show similar to raw potato. In contrast

８）SUGIMOTO, M. : Dcrease of physical property of

to retort, a high degree of specific gravity was

buckwheat noodles by alpha-amylase in sprouted

shown soft hardness in boiling. By consideration ofsoba, Food and technology, ３
８
１, １
０〜１
２（２
０
０
３）

those phenomena, it was postulated that property of９）BLASZCZAK, W. , SADOWSKA, J. , FORNAL, J. andpotato processing was affected with difference in

ROSELL, C. M. : Structural changes in the wheat

behavior of heat between retort and boiling.

dough and bread with the addition of alpha-

In conclusion, we purified and characterized αamylase of potato. The enzyme consisted of one ４
８kDa unit and two ４
２-kDa units. The small molecularweight unit is the main component of α-amylase
based on the amino acid sequences. The enzymatic

amylases, Eur. Food Res. Technol. , ２
１
９, ３
４
８〜３
５
４
（２
０
０
４）
１
０）Calbee-potato inc. homepage（http : ／／www.calbee-potato.co.jp／life／dictionary／）
１１）SATO,

H. ,NAKAMURA,

Y.

and

TAKANO,K. :property is almost similar to that of amylases ofDifference in Enzymatic Degradation of Starchother organisms, which supports its effects on the

between Potato Tubers with Different Specificphysical property of food during cooking. On theGravities during Steaming Treatment, Food Preser.

basis of physical experimental data, we concluded

Sci., ３
５, ７
９〜８
４（２
０
０
９）

that α-amylase affected the structure and changed

１２）Fvwa, H. : A new method for mierodetermination

the physical property of potatoes during cooking.

of amylase activity by the use of amylose as theThis is the first report that clarifies the relationship
α-amylase

betweenactivityandthephysicalproperty of potato.

substrate, J. Biochem., ４
１, ５
８
４〜６
０
３（１
９
５
４）
１
３）LOWRY, O. H. :J. Biol. Chem. , １
９
３, ２
６
５〜２
７
５

（１
９
５
１）
１
４）EUGENE, F., RODERTSON, H., KATHLEEN, D., PETER,
References

J.

１）SATO, H. and TAKANO, K. : Comparative Texture
Profiles and Pectin Substance Change by Steaming of
Potatoes with Different Specific Gravity : Studies

M.

and

Henry,

C.

R. :

Rapid

Sstem, Anl. Biochem., １
６
７, ２
９
０〜２
９
４（１
９
８
７）
１
５）GENNADY, D. M. : HANDBOOK of DETECTION

on the Processing Characteristics of Potatoes Partof４, Food Preser. Sci., ２
６, １
７〜２
１（２
０
０
０）

CRC PRESS, ３
５
４〜３
５
５, ３
４
３〜３
４
４（２
０
０
３）

２）NAKAMURA, Y., UCHINO, M., SATO, H. and TAKANO,
K. :EffectofIntrinsic

PolygalacturonaseonCollapse of Potato Tuber, Food Sci. Technol. Res. ,
５
６, ２
８
６〜２
９
０（２
０
０
９）
COMPREHENSIVE STARCH REVIEW, STARCHSTARKE, ４
０, ４
４〜５
０（１
９
８
８）
H. ,

V.

NAGASHIMA,

Properties

on

ELECTROPHORETIC

GELS,

１
６）LAEMMLI, U. K. : Cleavage of structural proteinsduring the assemble of the head of bacteriophage
T ４, Nature, ２
２
７, ６
８
０〜６
８
５（１
９
７
０）

T.

of

and Characterization of Polygalacturonase from
Polished Rice, Food Preser. Sci., ３
３, １
８
９〜１
９
６（２
０
０
７）
１
８）Enzyme Database-BRENDA（http : ／／www.brenda

and

TAKANO,K. :Studies on Processing Characteristic of Potatoes.
Part

ENZYMES

１７）TSUJII, Y., UCHINO, M. and TAKANO, K. : Purification

３）ZOBEL, H. , MOLECULES TO GRANULES - A４）SATO,

Isoelectric

Focusing in a Vertical Polyacrylamide Minigel

starchprepared-enzymes.org／）
１９）HELEN, H. M., YING, Y. B., WASSERMAN, P. andfrom

GEORGE, M. C. : Purification and Characterization

potatoes with different specific gravity, Food Sci.

of the Maize Amyloplast Stromal １
１
２-kDa StarchTechnol. Res., ４
８, ４
７
５〜４
８
１（２
０
０
１）
５）TANIGUCH, A. , KIKUCHI, S. and TAKANO, K. :Properties of Amylase from Germinated Waxy

Phosphorylase, Archive of Biochemistry and Biophysics,
３
８
８, １
５
５〜１
６
４（２
０
０
１）
２
０）ODA, S. , KANETI, M. and OKA, M. :Varietal

Wheat Seed, Journal of Home Economics of Japan,

difference in α-amylase isozyme of Japanese and

６
１, ２
０
３〜２
１
１（２
０
１
０）

Austrarian wheats, Jpn. J. Breed, ３
９, ２
３
２〜２
３
３

６）KATO, J. and OKUMURA, O. : Quality division of

（１
９
８
９）

276

Food Preservation Science

２１）KASAI, M. : Textural property of vegetables andcooking, Journal for the integrated study of dietary
habits, １
７, １
０
０〜１
０
４（２
０
０
６）

VOL．３
６ NO．
６ ２
０
１
０

ジャガイモ塊茎由来 α-アミラーゼの精製および性状について

２２）TSUJII, Y., KITAMURA, R., UCHINO, M. and TAKANO,中村

for Processing of Glutinous Rice, Food Preser. Sci.,＊１

東京農業大学生物応用化学科

（〒１
５
６―８
５
０
２ 東京都世田谷区桜丘１―１―１）

２３）CHAMBERLAIN, N., COLLINS, T. H. and MCDERMOTT,
E. E. :

優＊１・小泉怜児＊１・内野昌孝＊１
佐藤広顕＊２・!野克己＊１

K. : Effect of Endospermous Amylase on Suitability
３
３, ６
３〜６
９（２
０
０
７）

（ 18 ）

Alpha-amylase and bread properties, J.

＊２

東京農業大学食品香粧学科

（〒０
９
９―２
４
９
３ 北海道網走市八坂１
９６）

Food. Technol., １
６, １
２
７〜１
５
２（１
９
８
１）
２
４）MARUYAMA, E., KAJITA, T., NISHI, T. and MIYATA,
Y. :Studiesonthe

CookedRice

Part

ジャガイモの加工特性への関与が考えられるα-アミラ

IV :ーゼをジャガイモ塊茎から精製し，その性状およびジャ

Behavior of amylase activity of Cooked Rice, ３
２, ２
５
３

ガイモの物性への影響を調べた。アフィニティークロマ

〜２
５
８（１
９
８
１）

トグラフィーおよびゲル濾過クロマトグラフィーにより

２５）MATSUURA, C., OHARA, A., YAMAUCHI, H., MORI, M.

得られた精製 α-アミラーゼを二次元電気泳動に供した

Disintegration Differences inと こ ろ，４
８ kDa,pI ５．
８と４
２ kDa,pI ５．
８お よ び６．
１の タ

Cooked Potatoes from Three Japanese Cultivars :ンパク質スポットが確認され，４
２ kDa, pI ５．
８のタンパ

Comparison of Starch Distribution withinOne

ク質についてN末端アミノ酸配列を解析したところ，既Tuber and Tissue Structure, Food Sci. Technol. Res.,知の α-アミラーゼとの類似性を示した。また精製 α-ア

８, ２
５
２〜２
５
６（２
０
０
２）

ミラーゼは，pH ６．
０および５０℃で最大活性を示し，Hg２＋

and FUJIKAWA, S. :２６） NAKANO, A. : The hardness of potato treatedwithretort,Journalof

agricultural

information, ６, １
９〜２
０（２
０
０
０）

cryo-sciences

およびAg＋にて活性は阻害され，６０℃においても２０％の残存活性を示した。さらに精製α-アミラーゼ処理により，未処理に対して付着性が７０％増加したことから，ジャガ
イモの加熱調理過程におけるα-アミラーゼの作用が考え
られた。
（平成２
２年４月２
０日受付；平成２２年１０月２７日受理）