平成１４年度

試験研究成果概要

秋田県総合食品研究所

目次(1) 県産農水産物の利用拡大に関する研究
新規いぶり漬用ダイコン等の加工適性････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1
新規いぶり漬用ダイコン等の加工適性（完了）････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3
機能性評価技術の開発と食品の開発（完了）････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 5
県産米等からの高血圧予防ペプチド等の検索････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 7
県産米等からの高血圧予防ペプチド等の検索（完了）････････････････････････････････････････････････････････････････････ 9
各種麺類の理化学的特性の解明と秋田産麺類の開発････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 11
各種麺類の理化学的特性の解明と秋田産麺類の開発（完了）････････････････････････････････････････････････････････ 13
沿岸漁獲物の高付加価値加工技術の開発Ⅱ････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 15
沿岸漁獲物の高付加価値加工技術の開発Ⅱ（完了）････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 17(2) 食品及び酒類の品質高度化に関する研究
高グリセロ−ル生産酵母による県産ワインの品質向上に関する研究････････････････････････････････････････････ 19
しょっつる風新調味料の開発････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 21
しょっつる風新調味料の開発（完了）････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 22
醸造食品の機能性香気成分増加技術の開発〜味噌････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 24
県産農水産物の機能性成分を有効利用する加工法の開発････････････････････････････････････････････････････････････････ 26
県産農水産物の機能性成分を有効利用する加工法の開発（完了）････････････････････････････････････････････････ 28
穀類の高度加工法及びその利用に関する研究････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 30
穀類の高度加工法及びその利用に関する研究（完了）････････････････････････････････････････････････････････････････････ 32
県産米の水浸漬時における特性解明と利用加工法の改良−流出タンパク質と米飯テクスチャー−････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 34
高品質な米麹の製造方法の検討････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 36
原材料の除菌・洗浄による園芸加工食品の品質向上････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 38
原材料の除菌・洗浄による園芸加工食品の品質向上（完了）････････････････････････････････････････････････････････ 40
ジュ−ル加熱技術を応用した高精度殺菌システムの開発････････････････････････････････････････････････････････････････ 42
ジュ−ル加熱技術を応用した高精度殺菌システムの開発（完了）････････････････････････････････････････････････ 44
清酒のろ過技術に関する研究････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 46(3) 微生物の利用技術に関する研究
乳酸菌を用いた機能性食品の開発････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 48
温度感受性酵母の特性解明････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 50
担子菌類のタンパク質分解酵素の特性解明とその応用････････････････････････････････････････････････････････････････････ 51(4) 食品成分の分析と評価技術に関する研究
県産農水産物の新規分析評価技術の開発と応用−ポータブル近赤外分光装置による製粉穀類の品質評価−････････････････････････････････････････････････････････ 53−味覚センサによる市販塩の品質評価−････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 55

(5) 生物機能の解明と利用技術に関する研究
糖代謝系制御によるストレス耐性酵母の育種････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 57
糖代謝系制御によるストレス耐性酵母の育種（完了）････････････････････････････････････････････････････････････････････ 59
糖質関連酵素遺伝子を用いた新規酵母の育種････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 61
糖質関連酵素遺伝子を用いた新規酵母の育種（完了）････････････････････････････････････････････････････････････････････ 63
県産米の品質向上に関する遺伝子工学的研究−良質米特異的遺伝子の解析とその育種への応用−････････････････････････････････････････････････････････････････････ 65
県産米の品質向上に関する遺伝子工学的研究（完了）−良質米特異的遺伝子の解析とその育種への応用−････････････････････････････････････････････････････････････････････ 67
発酵食品における着色因子の解析−着色因子（麹菌チロシナーゼ等）の特性解明と低着色性麹菌の育種−････････････････････････････････ 69
発酵食品における着色因子の解析（完了）−着色因子（麹菌チロシナーゼ等）の特性解明と低着色性麹菌の育種−････････････････････････････････ 71
食品関連酵素のプロテインエンジニアリング−Ｎ-アセチルグルコサミン２-エピメラーゼの機能解析−････････････････････････････････････････････････････････ 73
食品関連酵素のプロテインエンジニアリング（完了）−Ｎ-アセチルグルコサミン２-エピメラーゼの機能解析−････････････････････････････････････････････････････････ 75(6) 食品の安全性と環境対策に関する研究
マンナン含有食品廃棄物からのマンノオリゴ糖生産技術の開発････････････････････････････････････････････････････ 77
植物性食品廃棄物からのゼロエミッションを目指した環境浄化技術の開発････････････････････････････････ 79
食品製造過程における微生物の動態制御に関する研究（２）−高品質、安全な食品製造−････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 81
食材・包材等に含まれる内分泌攪乱物質分析手法の確立及び低減、除去技術の検討････････････････ 84(7) その他研究（共同研究）
山ぶどう交配種の醸造特性の検討････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 86

単年度試験研究成績（作成1５年2月）

研究課題名：新規いぶり漬用ﾀﾞｲｺﾝ等の加工適性
予算区分：県単担当研究室：応用発酵部門素材開発担当

研究期間：継担当者：菅原・中平14年度（平12〜14年度）

１．目

久春

協力・分担関係：農業試験場野菜・花き部

的

本県を代表する漬物として、いぶり漬は順調にその出荷を伸ばし、１，５００ﾄﾝ前後の「いぶり漬」が製造販売されている。それに用いられる原料ダイコンは、製品歩留まり５０％として、概ね３，０００ﾄﾝと考えられ（製品歩留まり４０％とすると３，７５０ﾄﾝ）、
その出荷額は１０億円に届こうとしている。
しかしながら原料ダイコンの品質の良否に出荷製品は制約を受けているのが現状で、高品質の加工用ダイコンが求められている。
昨年度までに、新規いぶり漬用ダイコンとして１５品種から３品種さらに１品種まで絞り込み、その実用化を目指す。

２．方法

スモークは改良中温処理法にて実施した。すなわち燻煙乾燥開始から一気に温度を上げ、室温で65℃ (このときのダイコンの中心温度は概ね50℃に な る) を3時間保つことにより、ダイコンの呼吸量を抑え､「ス」入りを防ぐことにつながる。以後の乾燥は従来どおりである｡
品種については２，４と改良秋田ダイコン、山形ダイコン、を用い比較検討をした。栽培場
所は農試八竜町圃場(砂質)と協和町(黒ﾎﾞｸ)の栽培地で行った。漬け込み条件は食塩3.5%,米
糠4.5%,砂糖12%で行いその期間は60日〜90日とした。

３．成果の概要
熟成期間９０日で製品歩留まりは、２６〜３５％であった。改良秋田ダイコンと比較して２の系統（加工用ダイコン秋試交２号）が同等の硬さであり、「ス」入りも比較的少なかった。品種に秋田ダイコンが入ったものの方が加工用原料ダイコンとしては比較的肉質が緻密で､そうでないものよりも硬い傾向にあった(農試のコメント)｡製品にしても同様の傾向であった。根肌が美しいこと、揃いが良いことと併せて秋試交２号を選択した。この品種は1987
年に秋田市内より収集した在来種「秋田」の選抜固定系統(AK‑1)と、1995年に導入した市販
品種「山形」の選抜固定系統(YM‑1)を、自家不和合性を利用して交配育成した正逆交配によるF1品種である。その特性は、草勢が安定し地上部、地下部の揃いが良いこと、根形はやや中ふくれ型で肌が美しく、曲がりやヒゲが少なく商品率が高い。肉質は緻密で堅く水分が少
なく、たくあん漬けにした試作品も評価に充分耐え得るものであった。農試では2002年度中に品種登録の申請を予定している。

‑ 1 ‑

表1.有望品種の重量の推移(現地スモーク試験)
スモーク前
品種・系統名

スモーク後

漬込後

本数

一本根重

一本根重

歩留り

一本根重

(本)

(g)

(g)

(%)

製品

歩留り

歩留り

(g)

(%)

(%)

秋試交２号

２０

６９９

３７１

５３.１

２４２

６５.１

３４.６

山形

２０

６８０

３５３

５１.８

２０８

５８.９

３０.５

改良秋田

２０

６１２

２７２

４４.４

１７１

６３.０

２７.９
(2001年のデータ)

表2.有望品種の重量の推移(乾燥試験)
乾燥前
品種・系統名

乾燥後

漬込後

製品

本数

一本根重

一本根重

歩留り

一本根重

歩留り

歩留り

(本)

(g)

(g)

(%)

(g)

(%)

(%)

秋試交２号

２０

８９２

４２８

４８.０

２６１

６１.０

２９.３

秋試交２号

２０

１０５９

５１３

４８.４

２９７

５７.９

２８.０

山形

２０

８８４

４１８

４７.３

２３２

５５.５

２６.２

改良秋田

２０

７３７

３５８

４８.６

２２９

６４.０

３１.１

表3.加工用ﾀﾞｲｺﾝの特性表4.漬込み条件等

糖

米糠(%)

4.5

砂糖(%)

12

秋試交２号

乳白

7.0

4.7

3.9

3.9

93.0

60日〜90日

山形

乳白

6.7

3.8

3.3

3.0

94.0

改良秋田

乳白

6.9

4.7

4.0

4.1

92.4

0.92〜0.93(Brix)

上部

度

3.5

水分活性

根色

硬

食塩(%)

漬込み期間

品種・系統名

度

(%)

中部 下部

(Kg/c ㎡)

４.今後の問題点と次年度以降の計画

５．結果の発表、活用等

各種講習会、研修会及び現場での技術指導、相談業務などで活用する。

‑ 2 ‑

水
(%)

分

完了試験研究成績（作成1５年2月）

研究課題名：新規いぶり漬用ﾀﾞｲｺﾝ等の加工適性
予算区分：県単担当研究室：応用発酵部門素材開発担当

研究期間：平成12〜14年

担当者：菅原久春

協力・分担関係：農業試験場野菜・花き部

１．目

的

本県を代表する漬物として、いぶり漬は順調にその出荷を伸ばし、１，５００ﾄﾝ前後の「いぶり漬」が製造販売されている。それに用いられる原料ダイコンは、製品歩留まり５０％として、概ね３，０００ﾄﾝと考えられ（製品歩留まり４０％とすると３，７５０ﾄﾝ）、
その出荷額は１０億円に届こうとしている。
しかしながら原料ダイコンの品質の良否に出荷製品は制約を受けているのが現状で、高品質の加工用ダイコンが求められている。
昨年度までに、新規いぶり漬用ダイコンとして１５品種から３品種さらに１品種まで絞り込み、その実用化を目指す。

２．方法

スモークは改良中温処理法にて実施した。すなわち燻煙乾燥開始から一気に温度を上げ、室温で65℃ (このときのダイコンの中心温度は概ね50℃に な る) を3時間保つことにより、ダイコンの呼吸量を抑え､「ス」入りを防ぐことにつながる｡以後の乾燥は従来どおりである品種については２，４と改良秋田ダイコン、山形ダイコン、を用い比較検討をした。栽培場所
は農試八竜町圃場(砂質)と協和町(黒ﾎﾞｸ)の栽培地で行った。漬け込み条件は食塩3〜5%,米
糠3〜5%,砂糖12%で行いその期間は60〜90日とした。

３．成果の概要
熟成期間６０〜９０日で製品歩留まりは、２５〜３５％であった。改良秋田ダイコンと比較して２の系統（加工用ダイコン秋試交２号）が同等の硬さであり、「ス」入りも比較的少なかった。品種に秋田ダイコンが入ったものの方が加工用原料ダイコンとしては比較的肉質が緻密で､そうでないものよりも硬い傾向にあった(農試のコメント)｡製品にしても同様の傾向であった。根肌が美しいこと、揃いが良いことと併せて秋試交２号を選択した。この品種は1987年に秋田市内より収集した在来種「秋田」の選抜固定系統(AK‑1)と、1995年に導入した市販品種「山形」の選抜固定系統(YM‑1)を、自家不和合性を利用して交配育成した正逆交配によるF1品種である。その特性は、草勢が安定し地上部、地下部の揃いが良いこと、根形はやや中ふくれ型で肌が美しく、曲がりやヒゲが少なく商品率が高い。肉質は緻密で堅く水分が少なく、たくあん漬けにした試作品も評価に充分耐えうるものであった。農試では2002
年度中に品種登録の申請を予定している。

‑ 3 ‑

表1.有望品種の重量の推移(現地スモーク試験)
スモーク前
品種・系統名

スモーク後

漬込後

本数

一本根重

一本根重

歩留り

一本根重

(本)

(g)

(g)

(%)

製品

歩留り

歩留り

(g)

(%)

(%)

秋試交２号

２０

６９９

３７１

５３.１

２４２

６５.１

３４.６

山形

２０

６８０

３５３

５１.８

２０８

５８.９

３０.５

改良秋田

２０

６１２

２７２

４４.４

１７１

６３.０

２７.９
(2001年のデータ)

表2.有望品種の重量の推移(乾燥試験)
乾燥前
品種・系統名

乾燥後

漬込後

製品

本数

一本根重

一本根重

歩留り

一本根重

歩留り

歩留り

(本)

(g)

(g)

(%)

(g)

(%)

(%)

秋試交２号

２０

８９２

４２８

４８.０

２６１

６１.０

２９.３

秋試交２号

２０

１０５９

５１３

４８.４

２９７

５７.９

２８.０

山形

２０

８８４

４１８

４７.３

２３２

５５.５

２６.２

改良秋田

２０

７３７

３５８

４８.６

２２９

６４.０

３１.１

表3.加工用ﾀﾞｲｺﾝの特性表4.漬込み条件等

糖

米糠(%)

4.5

砂糖(%)

12

秋試交２号

乳白

7.0

4.7

3.9

3.9

93.0

60日〜90日

山形

乳白

6.7

3.8

3.3

3.0

94.0

改良秋田

乳白

6.9

4.7

4.0

4.1

92.4

0.92〜0.93(Brix)

上部

度

3.5

水分活性

根色

硬

食塩(%)

漬込み期間

品種・系統名

度

(%)

中部 下部

(Kg/c ㎡)

水

分

(%)

４.成果の活用面と留意点

1.

根部肥大の早晩は「山形」よりやや早く、晩播適応性が高い。播種期は県内平坦部で8
月中〜８月下旬である。

2.

収穫遅れは「ス」入りを招きやすいため、根重900〜1000gを目安に、播種後70〜80日の10月下〜11月中旬に早めに収穫をする。

５．残された問題点とその対応

品種登録後定着普及するまでプレハーベストからポストハーベストまで農試と連携して実態を把握していく必要がある。

‑ 4 ‑

完了試験研究成績（作成 平成１５年 ２月）

研究課題名：機能性評価技術の開発と食品の開発
予算区分：県単 国庫 委託
担当研究室：応用発酵部門 素材開発担当
研究期間：平14年度（平12〜14年度）
担当者：戸松 誠、進藤 昌、柴本憲夫
協力・分担関係：
秋田今野商店㈱、㈱物産中仙、秋田県立大学
愛媛県工業技術センター、広島県立食品工業技術センター、香川県産業技術センター発酵食品研究所、
高知県工業技術センター、沖縄県工業技術センター

１．目的
1998 年の厚生省調査によると、糖尿病患者は、予備軍も含めると 1,370 万人を超えるとされ、糖尿病は生活習慣病の代表的疾患の一つとなっている。糖尿病において、もっとも恐ろしいのは、
糖尿病性網膜症・糖尿病性腎症・神経障害等の合併症の発症であるといわれており、これら３大合併症の発症に深く関与していると考えられているのが、Aldose reductase（ＡＲ）である。そこで、ＡＲ阻害活性を県産農水産物から探索し、糖尿病合併症の予防に有効な食品・素材の開発を目的とする。
２．方法
ＡＲとして、牛、兎、犬、ラット等の粗酵素画分を用いたＡＲ阻害活性のスクリーニングの報告が多数あるが、本酵素は、種特異性があるとされ、ヒトのＡＲを用いることが重要である。幸い、ヒト筋肉細胞由来のリコンビナントＡＲが、市販されており、このものと筋肉および網膜の抽出精製ＡＲとは、同等の機能を持つことが報告されているので、これを使用した。また、多数の試料をアッセイできるように、96穴マイクロプレートを使用し、反応系を100µLにした。ＡＲは、ＮＡＤＰＨを補酵素に、グルコースからソルビトールを生成する酵素なので、340nmの吸光度変化を測定することで、ＡＲ活性を求めることができる。
３．成果の概要
・ ＡＲ阻害活性の迅速、簡便な評価系（ヒト・リコンビナント酵素法）を確立し、県産農水産
物約７０種から、本酵素の阻害活性を検索した結果、いくつかの産物に活性が認められ、な
かでもトチュウ葉からは、活性成分を単離・同定できた。
・ この成分は、中性から酸性では、凍結あるいは加熱しても安定であることから、種々の加工工程でも活性を失わないことが期待された。
・ 官能的にクセが強いトチュウをマイルドにする方法として微生物処理が有効であり、この方法を用いた委託による試作品作りを行った。
・ ビールの凍結乾燥したものに、ＡＲ阻害活性が認められたため、ビール原料について活性測定したところ、ホップに活性があることがわかった。加熱により活性が強くなること等から
イソα酸が活性成分と推定された。
・ 上記成果については、それぞれ特許出願、学会、成果普及講習会およびマスコミ報道等にても成果普及できた。

‑ 5 ‑

緑色葉

茶色葉

焙煎後

粉砕後

ＣＤ処理後

ＣＤ

４．成果の活用面と留意点①成果の受け渡し②研究成果の公表
・ 食品工業,44(10),88‑89, 2001,「トチュウの糖尿病合併症予防活性成分」
・ 平成13年度 産学官地域技術交流会「トチュウの糖尿病合併症予防活性成分」(2001.9.20)
・ 平成14年度 産学官地域技術交流会「機能性成分評価技術の開発」(2002.9.19)
・ 平成12･13年度 中小企業技術開発産学官連携促進事業 成果普及講習会「機能性成分評価技術の開発と食品の開発」(2002.10.22)
・ 知の種苗交換会「高機能化食品素材等の開発とその利用技術」(2002.11.11)
・ 秋田応用微生物研究会 第２回講演会「トチュウおよびホップの糖尿病合併症予防活性成分」(2002.11.15)
・ 日 刊 工 業 新 聞 (2001.4.3) 、 秋 田 魁 新 報 (2001.6.17) 、 秋 田 魁 新 報 (2002.4.13) 、 佐賀新聞
(2002.5.5)、愛媛新聞(2002.5.5)、中国新聞(2002.5.5)、四国新聞(2002.5.5)、福井新聞(2002.5.5)、東奥日報(2002.5.5)、河北新報(2002.5.30)、日本農業新聞(2002.7.2)、日本経済新聞(2002.11.7)、秋田魁新報(2002.11.12)、
・ ＡＫＴ秋田テレビ「情報ステーションi450」(2001.8.7)、ＡＢＳ秋田放送(2002.6.4)③特記事項（特許申請等）
・ 特開2002‑220334「アルドースリダクターゼ阻害作用剤および活性酸素消去作用剤」
・ 特願2002‑025013「アルドースリダクターゼ阻害作用剤」
・ 日本農芸化学会2001年度大会「トチュウの糖尿病合併症予防活性成分」
・ 日本農芸化学会2002年度大会「ビール中の糖尿病合併症予防活性成分について」
・ 「トチュウの糖尿病合併症予防活性成分」産業技術連携推進会議 東北・北海道地域部会研究
論文集 第１号,145‑146,(2002)
・ Inhibition of aldose reductase activity by extracts from hops. Journal of theInstitute of Brewing, 108(3), 344‑347, 2003.
・ 「トチュウおよびホップの糖尿病合併症予防活性成分」Bio Industry, 20(2), 19‑26, 2003.
④留意点
５．残された問題点とその対応‑ 6 ‑単年度試験研究成績（作 成

平成 15 年 3 月）

研究課題名:県 産 米 等からの高血圧予防 ペプチド等の検索
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：生物機能部門 生物機能第二担当
研究期間 ：継・中担当者：畠恵司 、堀一之、高 橋 砂 織
平 14 年度（平 12 〜 14 年 度）協力・分 担 関 係：

１ ．目的
県産農水産物 の利用拡大のため、農産物に 含まれる生理機能を解明し、 新たな生理活性物 質の探索、これらに農 水 産 物に含まれる既 知の生理活性物質の新たな生理機能を解明す
る こ と を目的 と す る。ま た、前 テ ー マで あ る " 県産農水産資源の 機 能 解 明と 健康志向性食品 の開 発 " の 研究過程 (H11-13) で タンポポ より得 ら れ た lupane 型 ト リ テ ル ペ ン化合物のうちアポトーシス 誘導能を持つ化 合 物 群 [ J. Nat . Prod . 65, 645-648 (2002)] については アポトーシス誘導機構を解明する。
２ ．方法
1) 米に 含まれる生理活性物質の新たな生理機能解明
米に 含まれる生 理 活 性 物 質 (GABA 、 フ ィ チ ン酸 、フェルラ 酸、 サイアミン、 γ-オリザ
ノ ー ル ) の ヒ ト 大 腸 癌 細 胞 (Caco 2) 生 育 阻 害 活 性 及 び 細 胞 周 期に 対 す る 影 響 を Flowcytometer で調べた。
2)lupane トリテルペンの抗腫瘍作用
強い抗腫瘍作用を示した lup-28-al-20(29)-en-3-one ( 図 1 、化合物 8)について、種々 の 腫 瘍 細 胞に 対す る 選択毒性 、 ア ポ ト ー シ ス誘 導 能 ( 蛍 光 観 察 並 びに DNA ラ ダ ー形成 ) 、 topoisomerase I 阻害活性 を調べた。更に 、多剤薬剤耐性腫瘍細胞に 対する影響を検 討した。
３ ．成果の概要
1) γ- オリザノールの大腸癌細胞増殖抑制活性
米由来の生理活性物質のうち γ- オリザノールが 1 µg/ml 以上 で Caco 2 の増殖を抑制 した。特に 10 µg/ml 以上では顕著な 増殖抑制活性を示 したが、細胞致死活性ではなく、増殖抑制活性で あ っ た。このため、 10 µg/ml の γ- オリザノール処 理による Caco 2 細胞の 細胞周期に対する 影響を検討した結果 、特定の細胞周期停止が観察された 。
2)lupane トリテルペンの種 々の腫瘍細胞に対 する選択毒性
8 を ヒト由来の 腫瘍細胞 (14 組織由来 24 細胞 ) 及び正常細胞 (WI38) に対 する選択毒性 を調べた結果 、白血病並び に肺癌細胞に高 い選択毒性並 びにアポトーシス誘導能がみられ た (図 2)。作用機構としては 、 topoisomerase I を阻害することにより ( 図 3) 、以下の アポトーシス 誘導系に情報 が伝達されると 推定される。 また、種々の抗癌剤に耐性を獲得 した多剤薬剤耐性株の出現 は、今日の抗癌治療をより困 難なものにしている。しかしなが ら、 8 はアドリアマイシンやビンクリスチンに 耐性を示す腫瘍細胞に対して 、親株と同濃度域でアポトーシス誘導能 を示すことが確 認され、多剤薬剤耐性を獲得 した腫瘍細胞にも 有効であると推察 された。
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
本研究課題で得られた 活 性 物 質の機能発現メカニズムは " 食 材に由来する高齢疾患予防
因 子の機能解析と そ の応用 " で引き続き行 う予定である。

‑ 7 ‑Compound

R1

R2

1

α-H, β-OH

CH 3

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

=O
CH 3
α-H, β-OAc
CH 3
α-H, β-OH
CH 2OH=O
CH 2OH
α-H, β-OAc CH 2OCOCH3
α-H, β-OH
CHO
=O
CHO
α-H, β-OH
COOH
α-H, β-OH
COOCH3=O
COOCH3

H
H

R2

H
R

1

H

図 1 化合物 1- 11 の化学構造
化 合 物 7-11 は腫 瘍 細 胞アポトーシス誘導物質
である。

8

HL60

U937 K562

compound--topoisomerase I

+

+

-

+

-

+

1
+

4
+

7
+

8
+

9
+

OC
RX
SC
図 3. 化合物 7- 9 はヒト topoisomerase I を阻害する
Topoisomerase I は supercoiled DNA (SC) を relaxed
form (RX) に変換するが、化合物 7- 9 ( 図 1 で の R2=カルボニル基を有する化合物群、5 µM) は topoisomerase I 活性を阻害する (topoisomerase I 阻害剤
は腫瘍細胞にアポトーシスを誘導することで、抗癌剤として用いられている)。

図 2. 8 の 3 種白血病細胞に対するアポトーシス誘導能8 の存在下、HL60 細胞 (2 µM)、U937 細胞 (5 µM)、K562 細胞(5 µM) を 24 時間培養後、DNA ラダー形成を調べた。

５ ．結果の発表、活用等
1)Hata K., Hori K., Ogasawara H., Takahashi S., Antileukemia Activities of
Lup-28-al-20(29)en-3-one. Toxicol. Lett. (2003), inpress.
2) 平成 15 年日本薬学会 ( 長崎 ) にて発表予定‑ 8 ‑完了試験研究成績（作成

平 成１５ 年3月）

研究課題名：県産米等からの 高血圧予防ペ プ チ ド等の検索
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：生物機能部門 生物機能第二担当
研究期間 ：平成 12 〜 14 年
担当者：畠 恵司、堀 一之、高 橋 砂織
協力・分担関係： なし

１ ．目的
秋田県は高 齢 者の割合が高 く、そのため高齢者特有の疾 患が問題となっている。一方、
本 県は米を中心 とした農業県 であり、食材豊 かな県で も あ る。そこで、米 を始めとした農産 物の生理機能性を 解明する上で、高血圧等の高齢者疾患 に照準を合わせ研 究を開始した。
２ ．方法
1) 高血圧予防関連
昇 圧 系に 働く アンジオテンシン 変換酵素 (ACE)に対 する 阻 害 活 性 及び高血圧 マ ウ スを用 いた in vivo で の評価を行った。
2) 抗癌活性
抗癌活性 は増殖阻害活性、細胞周期停止作用を Flow Cytometer で 、アポトーシス誘
導 能については蛍光観察並びに DNAラ ダ ー形成で測定した 。
３ ．成果の概要
米の機 能 性については以下の 結果となった。抗 ACE 活 性に つ い て は米の脂溶性画分に顕 著な阻害活性 が見い だ せ た が、高血圧マ ウ スに玄米を飼 料として与えたところ、血圧低下 は認められなかった。このため、米由来の 生理活性物質 について癌細胞 の増殖抑制効果
を 検 討し た結 果、 γ-オ リ ザ ノ ー ル に大 腸 癌 細 胞 の増
表 1. Lup-28-al-20(29)-en-3-one
殖抑制が認められた 。この時、大 腸 癌 細 胞は 95 % の腫瘍細胞に対する選択毒性
以 上 がシ ャ ー レに 付着 しており 、 γ- オ リ ザ ノ ー ルは組織
細胞名
IC (µM)
細胞毒性と言うより 細胞周期を特定の時 期で停止
白血病
HL60
0.48
させることで、増殖 を抑制しているものと思われる。
U937
1.5
K562
1.8
ま た、タンポポを起 源とする lupane 型トリテルペン
黒色腫
G361
9.4
SK-MEL-28 9.3の 腫瘍細胞に対する 選択毒性を検討した 結果、最も
神経芽腫
GOTO
5.2
活 性が強い lup-28-al-20(29)-en-3-one( 図 1) は
NB-1
5.8
骨肉腫
MG63
17.9
白血病及び肺癌細胞 に選択的にアポトーシスを誘導
Saos-2
13.5
肺癌
A549
2.3
す る活性 (表 1) 並びに多剤薬剤耐性株にも効果 がある
LU65
2.4
LU99
0.81
な ど興味深い知見が 得られた (図 2) 。
50

胃癌
大腸癌
膵臓癌
腎臓癌
肝臓癌
乳癌
子宮癌

H
H

CHO

卵巣癌
膀胱癌

H
O

H
正常細胞

図 1.Lup-28-al-20(29)-en-3-one‑ 9 ‑SH-10-TC
MKN45
HCT-15MIA Paca 2
ACHN
HepG2
MCF-7
HeLa
Ca SKi
OVK18
EJ-1
T24

5.8
9.6
7.2
8.1
9.4
9.3
14.7
2.1
6.3
10.2
16.2
12.5

WI38

17.3

A:
adriamycin(ADM)は ヒ ト白 血 病 細 胞K562 の 増 殖 ( ○ ) を強 力 に 抑 制 す る(IC50 =15 nM) 。し か し、 K562 由 来 で
ADM に耐性を獲得した K562/ADM ( □、IC5 0=987.5 nM) や vincristine(VCR)耐性を獲得した K562/VCR ( ●、 IC5 0=305.4nM) は ADM に抵抗性 を示す・・・多剤薬剤
耐性

Cell growth (% of control)

A: ADM
100
80
60
40
20
0
10

10-8
100
10
10-7 1000
10-6 10000
10-5
Concentration (M)Cell growth (% of control)

B: VCR
100
80
60
40
20
0
10
10-8 1000
10-7
10-9
100
Concentration (M)Cell growth (% of control)

10B:
同じく、 vincristine (VCR)はヒト白血病細胞 K562 の 増 殖 ( ○ ) を強 力 に抑 制 する
(IC50 =4.7 nM) 。しかし、 K562 由 来 で
ADM に耐性を獲得した K562/ADM ( □、IC5 0=217.3 nM) や VCR 耐性を獲得した
K562/VCR ( ●、IC50=35.4 nM) は VCRに抵抗性を示す・・・この多剤薬剤耐性株の10-6 出現が 、今 日の抗癌治療を更に困 難なもの
10000
にしている

C: Lup-28-al-20(29)-en-3-one

C:
しかしながら、lup-28-al-20(29)-en-3one は ヒ ト白 血 病 細 胞 K562 ( ○、I C 5 0 = 1 . 8 µ M) 、 K 5 6 2 / A D M ( □、IC5 0=1.7 µM) 、 K562/VCR ( ●、IC5 0=2.0µM)に対して 同じ濃度域 で細胞毒性を示す
・・・多剤薬剤耐性の克服

100
80
60
40
20
0
0

1

2
3
4
5
Concentration (µM)

6図 2. Lup-28-al-20(29)-en-3-one の多剤 薬 剤 耐 性 白 血 病 細 胞 株に対 する細胞毒性４ ．成果の活用面と 留意点
1)Hata K., Hori K.,Ogasawara H., Takahashi S . , Toxicol. Lett . (2003)in press
本研究はその 一部において 、（財）インテリジェント・ コスモス学術振興財団「自然科学研究に対する助成事業」の助成をいただいた。
５ ．残された問題点 とその対応
本研究期間 に得 られた 知見を 基に 、 " 食材 に由来 する高齢者疾患予防因子 の機能解析とそ の応用 " を展開する 。

‑ 10 ‑

単年度試験研究成績（作成

平 成１４年３月）

研究課題名： 各種麺類の理化学的特性の解明 と秋田産麺類の開発
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：食品開発部門
研究期間 ：継・中担 当 者：大久 長 範
平１４年度（平１ ２〜１４年） 協 力・分担関係：稲庭 うどん協同組合
中小企業団体中央会
１ ．目的
中小企業団体中央会の仲介 により、「秋田県稲庭うどん 協同組合」が設 立された。①産
地商品の確立を 図り、②更な る品質の向上を 図るために、 稲庭うどん協同組合２２社の製品 を調査し、 稲庭うどん自 身を知る こととした。得られた特性の最大公約数的なもの
を 、稲庭うどんの定 義や統一規格へ発展 させることが、最終目標である。
２ ．方法○試料：稲庭 うどん協 同 組 合（理事長、佐藤養助）傘下 ２２社の製品を 使用した。揖保の 糸（兵庫）、 白石素麺（宮 城）、三輪素麺 （奈良）、ナンバーワンう ど ん（日清製粉）
は 、秋田市内の デパート等で 購入した。乾麺 の巾と厚さは 、30個所をノ ギ スで測定し平均を 求めた。 ○ 断面観察：乾 麺を切断し、断 面を実 体 顕 微 鏡（オリンパス ）と電子顕微鏡（ 日本電子）で 観察した。 ○食塩の初 期 溶 出：加 熱 沸 騰 中の蒸留水500 mlに、10cmに切断 した 乾麺25gを添加 し、弱 火で茹 で、経時的に 茹で液 をサ ン プ リ ン グした 。茹で 液の食塩濃度を、電位差滴定装置（ 京都電子、AT‑400）で測定し た。 ○タ ン パ ク質等の成分は（ 財）保健事業団に 分析を依頼した（中央会が経費負担） 。
３ ．成果の概要
１）前年までの要 約：①稲庭うどん風中華乾麺を開発し 、新聞等でレ シ ピ ーを発表した。
② 稲庭うどんの グループ（７ 種類）の断面に は、縦に伸び た気泡が観察された。しかし、
他 の市販乾麺 にはそれが観 察さ れ な か っ た。③ 食塩の 初期溶出速度 と、 乾麺の 表面積/体積 の比(S/V)との関係 を求めた。S/V比が大 きくなるに従 って、食塩溶出速度が速やかになる 傾向が認められた 。
２）当該年度の結 果① 灰分（食塩）を多 く含む稲庭うどんは 、表面の明度が高 いという傾向があった（図１）。
② 生菌数と水分含量には正の 相関が認め ら れ た（図２）。 ある試料を室温 で保存したとこ
ろ 、水分と生菌数が 共に低減することを 確認した。
③ 成分、物性その他 の諸性質（表１）か ら稲庭うどんの定 義と規格を協 同 組 合に提案した。
・ 提案し た稲庭 う ど ん の定義 ：a)小麦粉 、食塩 、取り 粉以外 の も の を使用 しない。 b)生
地 を熟成する。c)巾 と厚さの比率が約２ ：１。d)内部に気 泡が存在する。
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
今回提案した 定義と規格、 協同組合で実施 したア ン ケ ー ト調査結果を総 合し、稲庭うどん 協同組合として統一規格を決める予定 である。今後は技術相談で対応する 。
５ ．結果の発表、活用等
１ ）食品科学工学会大会（Ｈ１４／９月 ）。
２ ）食品科学工学会誌、４９、５４７‑５５０（ ２００２）
３ ）稲庭うどん協同組合で講演（Ｈ１４ ／８月、Ｈ１５／ １月）‑ 11 ‑

表１

稲庭うどん協同組合２２社の主 要な特性
最小
2.50
7.90
7.60
0.70
70.80
4.60
2.081
0.75
239.0
42.80
4.54
22.60
3.03
76.40

明度（Ｌ）

生菌数（ 対数）
水分(%)
タンパク 質(%)
脂質(%)
炭水化物 (%)
灰分(%)
巾(mm)
厚さ(mm)
長さ(mm)
重量(g/100本）
食塩含量 (%)
食塩溶出 (%/min)
破断強度 （Ｈ2､N）
明度（ Ｌ ）

平均
4.43
10.93
9.22
1.01
72.96
5.88
2.45
0.97
276.4
65.30
5.74
28.71
4.74
84.03

標準偏差
0.37
1.52
0.91
0.14
1.26
0.90
0.28
0.11
38.6
12.84
0.95
4.80
1.24
4.13

92
90
88
86
84
82
80
78
76
74

L

0

2

図１

生菌数（対数）

最大
7.00
13.40
11.20
1.20
76.10
7.70
3.18
1.21
359.0
98.90
7.69
38.50
7.92
90.03

4
6
灰分（％）

8

10

稲 庭うどんの灰分と 表面明度の関係

8
7
6
5
4
3
2
1
0

菌数

0

5
10
水分含量（％）
図２

稲庭うどんの水分 と生菌数

‑ 12 ‑

15

完了試験研究成績（作成

平 成１５年３月）

研究課題名
各種麺類の理化学的特性の解明 と秋田産麺類の開発
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：食品開発部門
研究期間 ：平成１２〜１４年
担当者 ：大久長範、高畠 聡
協力・ 分担関係：稲庭う ど ん協同組合
おぐら 製粉、中小企業団体中央会、県南８町 村
１ ．目的
水稲の転 作 作 物としてそばの作付けが平成 １０年 以 降 増 加している。玄 そばの収穫増に従 い、地元で製 粉し地元で加 工・消費する活 動も行われるようになった。 そばを対象とした 地産地消活動の情報交換を図り、製粉 ・製麺技術の向上 を目指す必要が あ る。
一方、３００ 年以上の歴史 を誇り、昔ながらの手作り製 法を受け継いでいる「稲庭うどん 」がある。こ の乾麺は、茹 で上がりが早くのど越し が よ い等から、高級 な乾麺として定着 している。しかし 、偽物が多く出回り 、また企業間によって味や形態にバラツキがあり、全 体のイメージ を下げている 。地場産業を更 に振興するためには、自 浄 作 用を発揮しなけ
ればならない。
２ ．方法
試験材料：稲庭うどん協同組合員２２ 社の乾麺、揖保の 糸（兵庫）、白石温麺（宮城）、三輪素麺（奈良 ）、ナンバーワンうどん＆素 麺（日清製粉 ）を使用した。 方法：そば粉の 粒径は、日 機 装（株）MicrotracX‑100で測定した。気 泡の観察は、実体顕微鏡（オリンパ ス）、電子顕微鏡 (SEM)、Ｘ 線ＣＴ（島 津 製 作 所）で行った。
３ ．成果の概要
１）秋田県地 そば研 究 会 設 立（平成１２年 ）。「地 産 地 消」をコ ン セ プ トに太田町、山
内 村、東由利町 、鳥海町、増田町、皆瀬村、 西木村、六 郷 町の県南８町村 の団体、個人を会 員とし当該研究会 を設立した。
２）県内で栽培さ れ自家製粉されているそば粉と市販そ ば粉の粒度を調査 した（表１）。
市 販そ ば粉の 平 均 粒 径が80μで あ っ た が、県内産自家製粉 そば粉 は265μと 大きく 、調理
そばの結着性や食感 やに悪影響を及ぼ す と考えられた。
３）おぐら製 粉に協力し平均粒度15μの 低温気流粉砕そ ば粉を開発した （表１）。この
そ ば粉を用いると、 十割そばの製造が可 能であった。
４）稲庭う ど ん協同組合傘下２２社の乾麺 を調査し、稲 庭うどんの特徴 を明らかにした（ 表２）（中小企業団体中央会の組合組織化事業、平成１ ３−１４年）。 これらの結果に
基 づき、稲庭うどんの定義を 以下のように提 案した。①小麦粉、食塩、取 り粉以外のもの
を 使用しない、②生 地を熟成する、③麺 の巾と厚さの比が 約２：１、③内部 に気泡がある。
５）稲庭う ど ん（乾麺）の 水分含量と生 菌 数には正の相 関が認められ、 水分含量は品質
管 理その他の重要な 指標と考えられた。
４ ．成果の活用面と 留意点①成果の受け 渡し：自 家 製 粉したそば粉の 問題点については、ARIFレ タ ーで告知し、技術 相 談を 通じ 普及 している 。稲 庭う ど ん協 同 組 合で 講演 （平 14年１ 月＆ ８月 、平 15年１月）
②研究成果 の公表： ・低 温 気 流 粉 砕したそば粉の 性質、 食科工誌 , 49, 46‑48 (2002).
・乾め ん の形と内部気泡が食 塩の溶出に及ぼす 影響、食科工誌, 49, 547‑550 (2002).
・稲庭うどんについて、調理科学会東北北海道支部会で基調講演（ 6/29, 2002).
５ ．残された問題点 とその対応
３年間に蓄積したものを基礎として秋田産麺類の開発につなげたい。

‑ 13 ‑

表１

各種そば粉の粒径

サンプル

製造方法

市販そば粉
北海道幌加内産そば粉
秋田県Ｓ村産 そば粉
おぐら製粉そ ば粉

ロール製粉
石臼製粉
石臼製粉
低温気流粉砕表２
特性生菌数（対数）

生菌数（対 数）水分(%)
タンパク質 (%)
脂質(%)
炭水化物(%)
灰分(%)
巾(mm)
厚さ(mm)
長さ(mm)
重量(g/100本）
食塩含量(%)
食塩溶出(%/min)
破断強度（ Ｈ2､N）
明度（Ｌ）

平均粒径（μ ）
８０
８８
２６５
１５

稲庭う ど ん協同組合２２社の 主要な特性
最小

最大

平均

標準偏差

2.50
7.90
7.60
0.70
70.80
4.60
2.08
0.75
239.0
42.80
4.54
22.60
3.03
76.40

7.00
13.40
11.20
1.20
76.10
7.70
3.18
1.21
359.0
98.90
7.69
38.50
7.92
90.03

4.43
10.93
9.22
1.01
72.96
5.88
2.45
0.97
276.4
65.30
5.74
28.71
4.74
84.03

0.37
1.52
0.91
0.14
1.26
0.90
0.28
0.11
38.6
12.80
0.95
4.80
1.24
4.13

8
7
6
5
4
3
2
1
0

菌数

0

5
10
水分含量（％）
図１

稲 庭うどんの水 分 含 量と生菌数‑ 14 ‑

15

単年度試験研究成績
研究課題名

（作成

平 成１５年２月）

沿岸漁獲物の高付加価値加工技術 の開発Ⅱ

予算区分 ：国庫担当研究室：食品開発部門食品加工担当

研究期間 ：継担当者：塚本研一、 戸松誠、熊谷昌則

平１４年度（平１ ２〜１４年度）

戸枝一喜
協力・分担関係：水産振興センター

１ ．目的
秋田県水産業 の振興のためには、沿 岸 漁 獲 物の特徴で あ る高鮮度を活かした水産加工と消費者ニーズに 対応した新し い加工品の開発 が課題となる 。そのため加工原魚の鮮度保持
技 術、秋田県 特 産のしょっつるを利用した新 しい塩干品加工技術、膨化加工機を用いた膨化加工実用化技術、加工品の 品質保持技術等 の技術開発を 平成９年〜１１ 年の３年間で進めてきた。これらの成果をさらに充実させるため、平成１ ２年度より秋 田 県の主要な水産加工品である水産物漬物、特 にいずしについて高鮮度の沿岸漁獲物を利用 した製造技術の確 立を目的と し た。また、これまでの経験的製造方法についても、科学的根拠を明らかにし 、さらに微生物制御を主体 とした高品質いずしの製 造 技 術を開発し、沿岸漁獲物の高付加価値化を図るとともに、その技術普及 を全体の目的と し た。
また、特に今年度は い ず し の熟成機構の解 明による高 品 質いずしの製造技術の開発を目的 とした。
２ ．方法
１）いずし試作品 の成分分析と官 能 評 価
a.成分分析
秋田県産 のハタハタ、 ホッケ、カ ワ ハ ギ（ウマズラハギ）、コダイ を原料としていずしを試作 し、３℃で２ ０日間熟成を行 い試料とした 。分析は各いずしの魚肉部分を採 取し、 有機酸（ HPLC有機酸分析システム 島津LC10A）、単 糖・オリゴ糖 （HPLC糖分
析システム DionexDX500）、遊 離ア ミ ノ酸（ アミノ 酸分析計日本電子JLC500） 、酵母（フィルム法） 、乳酸菌（ＢＣＰ培 地）について行っ た。
b.官能評価水産業関係者および食品関係研究者 で構成された２ ２名のパネルにより、試作した４種類のいずしについて嗜好の順に 順位を付ける順 位 法で行った。
２）ハタハタずし 熟成中の成分経時変化
秋田県内の ハタハタずし 製造業者の製 造 法に準じて試 作を行った。３ ℃で１８日間熟成を行い、米 飯 部 分を２日間隔で採取 し１）aの方法で分析を行っ た。
３ ．成果の概要
・ 前年度まで秋田県内の市販 ハタハタずし製 品はその成 分 等が３地域で異 なっており、その地域の特色を 明らかにした。また 、市販ハタハタずしの総合的嗜好と 相関する指標、分析値が明らかとなった。

‑ 15 ‑

・ 今年度はハタハタ、ホッケ 、カワハギ、コダイの い ず し の試作を行い順位法で官能評価を行った結果 、ハタハタと ホッケに有意な 順位差が認められた（ハ タ ハ タ＞ホッケ）。
・ また、ハ タ ハ タずし熟成中 の成分経時変化 を分析したところ有機酸（図 １）、遊離糖（図２）、遊 離アミノ酸（ 図３）の結果からは１０〜１ ２日以上の熟成 が必要であることが判明した 。微生物では 乳酸菌と酵母が 主要な微 生 物 相（図４）で あ り、熟成に関与すると考えられた 。
・ 熟成工程は魚肉部分と米飯 ・麹部分の間の 成分移行や微生物による風味付与が主な機構であることが推定 された。
・ 以上の結果か ら熟成はいずしの風味を完成 させるため不可欠な工程で あ り、経験のみならず科学的数値による管理が必要と考 えられた。
（％）

mg/100g

マルトペンタオース
マルトテトラオース
マルトトリオース
マルトース
イソマルトース
グルコース
フラクトース

9.0

300

酢酸
8.0

リンゴ酸
7.0
6.0

200

5.0
4.0

100

3.0
2.0
1.0

0

０日

４日

８日

１２日

１６日

0.0

０日

２日

４日

６日

８日 １０日 １２日 １４日 １６日 １８日

図２ ハタハタずし熟成中の遊離糖類の経時変化

図１ ハタハタずし熟成中の有機酸量経時変化

ｍｇ/ 1 0 0g

乳 酸 菌（ＢＣＰ）
酵母

log(CFU)

120

7

100

6
80

5
60

4
3

40

2
20

0

1
0
０日

２日

４日

６日

８日

１０日

１２日

１４日

１６日

０日

２日

４日

６日

８日

１０日

１２日

１４日

１６日

１８日

１８日

図３ ハタハタずし熟成中の遊離アミノ酸量経時変化

図４ ハタハタずし熟成中の微生物経時変化

４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
今後は実用化 のため各地域 の製造方法への 適用について 検討し、技 術 普 及を行う必要があ る。
５ ．結果の発表、活用等
地域水産加工高度化事業成果報告会で 報告し、技術成果普及事業により公 表・普及する。

‑ 16 ‑

完了試験研究成績
研究課題名

（作成

平 成１５年２月）

沿岸漁獲物の高付加価値加工技術 の開発Ⅱ

予算区分 ：国庫担当研究室：食品開発部門食品加工担当

研究期間 ：平１２〜１４年度

担当者：塚本研一、 戸松誠、熊谷昌則
戸枝一喜
協力・分担関係：水産振興センター

１ ．目的
秋田県水産業 の振興のためには、沿 岸 漁 獲 物の特徴で あ る高鮮度を活かした水産加工と消費者ニーズに 対応した新し い加工品の開発 が課題となる 。そのため秋 田 県の主要な水産加工品である水産物漬物、特 にいずしについて高鮮度の沿岸漁獲物を利用 した製造技術の確 立を目的と し た。こ れ ま で の経験的製造方法についても 科学的根拠を明 らかにし、さらに 微生物制御を 主体とした高品質いずしの製造技術を開発 するとともに、 その技術普及を
全 体の目的とした。
２ ．方法
１）市販ハタハタ ずし製品の特徴
秋田県の 沿岸北部（Ａ）、中央部（Ｂ）、南部（ Ｃ ）の３地区で製 造されたハタハ
タずし製品 について各 地 区３種類の魚肉部分を試料とした。分析は水 分、水分活性、
塩 分、全糖量、ｐＨ、 揮発性塩基態窒素（ VBN）、 脂 質 含 量、酸 価（AV）、過酸化物
価（POV）、カルボニル価、有 機 酸（HPLC有機酸分析システム 島津LC10A）、単糖・オ
リゴ 糖（HPLC糖分析システムDionexDX500）、遊 離ア ミ ノ酸（アミノ酸分析計日本電子JLC500）、 核酸関連成分（ HPLC核酸関連成分分析システム島 津LC10A）、一般生菌
数、カビ・酵母 、乳酸菌について行 った。
２）市販ハタハタ ずし製品の官能評価
水産業関係者および食品関係研究者で 構成された１１ 名のパネルに よ り、Ａ，Ｂ，Ｃの各地区１製 品ずつの官能評価を行った。 魚肉部と米 飯 部に分けたものについて、におい、風味、味 、食感の強度 と嗜好の評価を 製品全体では 嗜好の総合評価 のみを行った。
なお、評価方法は 尺度法により行った 。
３）ハタハタずし 熟成中の成分経時変化
秋田県内の ハタハタずし 製造業者の製 造 法に準じて試 作を行った。３ ℃で１８日間熟成を行い、米 飯 部 分を２日間隔で採取 し１）aの方法で分析を行っ た。
３ ．成果の概要
・ 秋田県の市販 ハタハタずし 製品は製造地区 の違いで３タイプに分類さ れ た。Ａ地区は熟成期間の短い 混ぜずしタ イ プ、Ｂ地区は乳酸発酵を行う 混ぜずしタイプ 、そしてＣ地区
は熟成期間の長く 、糖分の多い押し ず しタイプであった （図１，２）。
・ 市販ハタハタ ずしの官能評価結果から魚 肉 部では臭い、 甘味、苦味が少 なく、適当な塩分と硬さを有 するもの、ま た米飯部では臭 い、甘味、苦 味、塩分が少いものが総合的に‑ 17 ‑

好まれると考えられた。
・ ハタハタずし 熟成中の成分経時変化を分析 したところ有機酸（図３）、 遊離糖、遊離ア
ミノ酸の結果 からは１０〜 １２日以上の熟 成が必要であることが判明し た。微生物では乳酸菌と酵母が主 要な微生物相（図４ ）であり、熟成に 関与すると考えられる。
・ 熟成工程は魚肉部分と米飯 ・麹部分の間の 成分移行や微生物による風味付与が主な機構であることが推定 された。
・ 以上の結果か ら熟成はいずしの風味を完成 させるため不可欠な工程で あ り、経験のみならず科学的数値による管理が必要と考 えられた。

(mg/100g)

酵母
乳酸菌(ｺ / g)

酢酸

1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0

10,000,000,000

乳酸

1,000,000,000

コハク酸

100,000,000

リンゴ酸

1,000,000

10,000,000
100,000

クエン酸

10,000
1,000
100

Ｃ−３

図１ 市販ハタハタずしの有機酸組成mg/100g

Ｃ− ３

Ｃ− ２

Ｃ− １

Ｂ− ３

Ｂ− ２

Ａ− ３

Ｂ− １

Ａ− ２

1
Ａ− １

Ｃ−２

Ｃ−１

Ｂ−３

Ｂ−２

Ｂ−１

Ａ−３

Ａ−２

Ａ−１

10

図２ 市販ハタハタずしの微生物

酢酸
リンゴ酸

乳 酸 菌（ＢＣＰ）
酵母

log(CFU)
300
7
6
200

5
4
3

100

2

0

1
０日

４日

８日

１２日

１６日

0

図３ ハタハタずし熟成中の有機酸量経時変化

０日

２日

４日

６日

８日

１０日

１２日

１４日

１６日

１８日

図４ ハタハタずし熟成中 の微 生 物 経 時 変 化

４ ．成果の活用面と 留意点
地域水産加工高度化事業成果報告会で 報告し、技術成果普及事業により公 表・普及する。
５ ．残された問題とその対応
高品質い ず し の製造方法については、実 用 化のため各 地 域の製造方法へ の適用について検 討し、技術普及を 行う必要がある。

‑ 18 ‑

単年度試験研究成績（作成

平 成１５年２月）

研究課題名：高グリセロール 生産酵母による県 産ワインの品質向上 に関する研究
予算区分 ：県単担当研究室：酒類部門 酒類第２担当
研究期間 ：継担当者：戸松さやか
平１４年度（平１ ３〜１５年度） 協力・分担関係：

１ ．目的
ワインの原料 となる醸造用 ブドウはその土 地の気候や風 土に大きく影響 され、同一品種
で も栽培地によりその品質が 異なる。これまでに県産ワ イ ン製造への適性品種として白品
種 はシャルドネ 、赤品種はカベルネフランを 選抜した。一 方、県産の原料 をを利用したワ
イ ンは酒質が淡 泊になる傾向 があるため、酒 質にボディ感 をつけるグリセロールを高生産
す る酵母の育種についても研究してきており、新規で有望 な候補株を選抜し た。
これまでの研 究の成果を生 かしながら芳香 で濃醇なワ イ ンを製造し、県外品との差別化
及 び秋田ワイン のブランド化 を図る目的で、 シャルドネを 利用した高グリセロール生産酵
母 のワイン醸造について詳細な検討を行 う。
今年度は昨 年 度までに取得 した高グリセロール生産株が 酢酸生成量が多 い傾向にあるため 、候補株の再 スクリーニングにより、酢酸生成の少ない 株を取得して、 発酵試験等、ワ
イ ン醸造の最適発酵条件について検討することを目的に研 究を行った。
２ ．方法（ １）供試菌株： Saccharomyces cerevisiae KW‑3（日本醸造協会ぶどう酒３号酵母）
高 グリセロール生 産 酵 母（ ２） 小仕込 み試験 :酵 母をYPD液 体 培 地で25℃、 2日間静置培養し、 さらに 果汁で 拡大培
養 した後、 糖度を24%に 補糖した リースリングフォルテ(2002年）果汁2Lに5× 10 6 cells/mlになるように添 加した。仕込 み温度は25℃と し、発酵状態 を見ながらもろみ管理をした。
（ ３）成分分析 : 一般成分は 国税庁所定分析法、酸 度は三 菱 化 学 工 業 自 動 測 定 装 置GT‑05、
アミノ酸 は日本電子JLC‑300、 有機酸 は東京理化カルボン酸 分 析S‑3000 で測 定した 。また、グリセロール はF−キットグリセロール （J.K.I）、酢 酸はF−キット酢 酸（J.K.I)を用いて 測定した。
３ ．成果の概要
１）高グリセロール生産株の 取得：昨年度 までにKW‑3を 親株として様々 な変異処理、薬剤耐性処理等を 行い、グリセロールを安定的 に高生産する ３株を得た。これらの株は酢酸の 生成量が多く 、オフフレーバーがあるため 、さらに薬剤耐性処理により 比較的酢酸生成
量 の少なく、かつ高 グリセロールを生産 する９株を取得し た（Table.1）。
２） グリセロール 高 生 産 株の小仕込み 試験： 候補株 は順調 に発酵 し、ア ル コ ー ル12%前
後 のワインができた。酢酸生成量は親株に比 べやや多いものの、グリセロール生産量が約1.5から 2倍で、 オフフレーバーが感じられない株もあった 。これらのワ イ ンの官能試験を行 ったところ、 酸味が強く感 じられたものもあったが、中 にはボディ感があり、味に幅が有 ると高く評価 された株が あ り、高く評価さ れ た株３株（71‑71‑77,71‑71‑92,71‑59(2)‑82）を選 抜した(Table.1)。 また、酢酸が親 株に比べ多いものの、ワインの 品質に影響を与えるほど多くないことが官能評価によりわかった。しかし 、オフフレーバーは発酵条件の多 少の変化に よ り生成される 傾向があることから、オフフレーバーの生成 しない発酵条件
を 今後更に検討する 必要がある。

19

Table.1

候補株のグリセロール生産量

71-71-34

グリセロール(g/l) 生産比＊
11.205
1.57

71-71-77

14.135

1.98

71-71-85

14.6292.05

71-71-92

13.963

1.96

71-59(2)-82

12.986

1.82

71-59-75-33

13.7901.94

71-71(2)-44

12.177

1.71

71-71(2)-46

16.3732.30

71-71(2)-80

13.837

1.94

KW-3

7.124

1.00

＊KW-3のグリセロール生産量を1.0とした時の生産比

Table.2

候補株を用いて醸造 したワイン成分の 比較
酸度(g/100ml)

ｱﾙｺｰﾙ(%)

ｸﾞﾘｾﾛｰﾙ(g/l)

酢酸(g/l)71-71-34

0.96

12.7

17.2712.036

未熟臭がする。味重い。

71-71-77

0.97

13.1

16.9431.542

酸味がある。味に幅ある

71-71-85

1.00

13.0

17.761

2.657

71-71-92

1.08

12.2

16.0882.838

酸味と甘味ある。口当たり良し

71-59(2)-82
71-59-75-33

0.88
1.02

13.0
12.5

13.88815.773

1.312
2.513

酸味さわやか。味改良。
未熟臭、酸臭あり。甘味上品

71-71(2)-44

0.98

11.7

14.8731.840

71-71(2)-46

1.10

12.5

17.371

2.755

71-71(2)-80

1.13

12.3

16.313

3.090

KW-3（
ｺﾝﾄﾛｰﾙ）
酸度：
酒石酸換算

0.86

13.3

10.345

0.665

酵母

短評

未熟臭、酸臭あり。甘味上品

４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
高グリセロール生産酵母は 従来の酵母と異 なる性質を持 つことから、様 々な発酵条件に敏 感である。そのため、ワ イ ン醸造に適切な 温度やもろみ 管理等を検討し 、実用化に向けて 県産原料からワ イ ン醸造を行い、有効利用方法を探る。
また、さ ら な るワインの品質向上のため、 高グリセロール生産機構の解 明も必要であると 考えている。
５ ．結果の発表、活用等

20

単年度試験研究成績（作成

研究課題名 しょっつる風新調味料の開発
予算区分 ：県単 国庫 委託
研究期間 ：継・中
平１４年度（平７ 〜１４年度）

平 成１５年２月）

担当研究室：応用発酵部門発酵食品担当
担当者：高橋光一
協力・分担関係：柴 本・戸松・熊谷

１ ．目的
伝統的 しょっつるの製造法 の解明と品質について検討を行うとともに、微生物、
酵素及び理化学的手法によるしょっつる新調味料の開発 を行う。
病気による休職 のため、本年度の研究成績はなし。
２ ．方法
前年度山本総合農林事務所 ・普及課、佐藤勝子副主幹から依頼さ れ、高橋研究員が漁協北部総括支所 （八森）婦人部にしょっつるの漬け込 みを指導した。
今年度、加工の技術指導を依頼され、 柴本、塚本が担当 した。

３ ．成果の概要
高橋研究員不在のため、 技術は諸井醸造所 から指導を受け、そ の技術をもって、実施し た。
来 年 度、商品化の予定。

４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画なし

５ ．結果の発表、活用等
今後ともこれまでに蓄積された技 術、ノウハウを個 人、県内企業、漁 協などの団体に普及していきたい。またしょっつるの新しい 商品、しょっつるの利用拡大を図っていきたい。

‑ 21 ‑

完了試験研究成績（作成

研究課題名 しょっつる風新調味料の開発
予算区分 ：県単 国庫 委託
研究期間 ：平成 ７〜１４年

平成１ ５年２月）

担当研究室：応用発酵部門発酵食品担当
担当者：高橋 光一
協力・分担関係：柴 本、戸松、熊谷

１ ．目的
伝統的しょっつるの製造法の解明と 品質について検討 し、新しい手法を 使った安価な原料への転換と 製造期間の短縮、製造工程の改良などにより、新しいしょっつるの調味料を開発する 。さらに確立された 製造法の技術移転 を行い、普及、需 要の拡大を
はかる。
〈背景〉
しょっつるの原 料としてハタハタ は有名 で あ る が、一 時２０， ０００ トンもあった
漁獲量は平 成３年には７ １トンと激減し た。しょっつるの利用はハタハタの消長と機を一にして 少なくなり、 平成７年当時で は製造業者は ５社に過ぎず、 その製法は文献には見られるものの実際 の製法はノ ウ ハ ウを含めて明 らかでなかった 。このような中で県内のしょっつるの自家製造技術・利用法、県外の 魚醤の製造法を 調査し、新しい
しょっつる 風調味料を開 発し、知名度 の高いしょっつるの製造量、販 売の回復が望ま
れた。

２ ．方法
１）市販、自家醸造品の品質調査
２）しょっつる 製造法の解明
３）しょっつる 新製造法の確立
４）しょっつる 製造工程の検討
５）技術移転としょっつる製品の開 発

平成 ７年ー ８年
平成 ８年ー ９年
平成 ８年ー１ ２年
平成１１年ー１ ４年

３ ．成果の概要
方法１）により 、品質の分析、製造方法、利用法を調 査した。２）において各地の伝統的製造法 を解明するとともに、その応 用を検討した 。３）では原料 としてハタハタ
以外の魚種（ 小型アジ、ブナザケ、コアミ 、イワシ、コウナゴ）の試験醸造とともに、製造期間の短 縮、官能検査 、原料利用率向上などから酵 素の利用を検討 した。４）では火入れ、濾過技術の確立を 行った。最 終 段 階５）では技 術の移転と製品製造、販売のため漁業者、しょっつる製造業者、食品加工業者の３者からなる研究会を 作り、しょっつる干し、ラーメンスープの 素、焼き肉のタ レ、し ょ っ つ るキムチ、粉末 しょっつるなどを開発、一部販売に至った 。また魚醤としての特性を生 かした料理レ シ ピを作成し、利用拡大をはかった 。

‑ 22 ‑

４ ．成果の活用面と 留意点
上に記し た よ う に、技術移転を行い 、しょっつるの普 及を図った。
それには県のフードビジネス支援事業 （技術移転型）に 参加し、上記の漁 協、醸造会社、食品会社からなるしょっつる研究会を立ち 上げ、これを 中心にしょっつるの製品化、利用法、しょっつる 利用新製品開発を行 った。各地でしょっつる製造・販売 の機運が出てきたと同時に ハタハタ資源も回復 しつつあり、利用拡大が望める状態 になった。
研究としても研究所報告に下記の６ 報投稿した。
１）しょっつる風新調味料の開発（第一報）
市販・自家醸造品の品質に つ い て
２）（第二報） コウナゴによる試験醸造３）（第三報） コ ア ミによる試験醸造４）（第四報） 小ア ジを用いたしょっつるの
試験醸造５）（第五報） グルコン酸を用いたしょっつるの 試験醸造６）（第六報） ハタハタ・イワシを用 いた
しょっつるの試 験 醸 造７）しょっつるを用いた特産品の開発

研究所報告
研究所報告

１９９９
２０００

研究所報告

２００１

研究所報告

２００２

試験研究成果概要（平成 １３年）

５ ．残された問題点 とその対応
担当者が退職の 時期にあり、技術、 情報の移転が課題 である。

‑ 23 ‑

単年度試験研究成績（ 作 成 平成 １５ 年２ 月 ）研 究 課 題 名 醸 造 食 品の 機 能 性 香 気 成 分 増 加 技 術の 開発 〜味 噌
予 算 区 分： 県単 国 庫 委託
担 当 研 究 室： 応 用 発 酵 部 門 発 酵 食 品 担 当
研 究 期 間： 継・ 中
担 当 者： 尾 張 か お る
平14年度 （平 13〜 15年 度）
協力 ・分 担 関 係：

１．目的
消費者の健康志向が高まり、多くの機能性食品が開発される中、醸造食品においては香味の向上に加え強い抗酸化性や抗腫瘍性が認められている HEMF が注目を集めている。しかし米麹の割合が多い高級秋田みその現在の製法では充分量を作出することができないので、新たな製造方法を確立し普及することを目的とする。
昨年度は小仕込試験において、仕込から 30 日後までに充分量の酵母が増殖することにより
HEMF が順調に生成することが明らかになった。今年度は小仕込試験および現場の中間規模での試験醸造において、酵母大量添加法が HEMF を 15 μ g/g 以上生成させることの確認とともに、次年度に計画している普及活動のための準備を目的とする。
２．方法
基本配合：麹歩合20、食塩11.5%、水分11.5%、添加酵母ＡＭ2、仕込総量10kg(小仕込)・70kg(中間規模)
研究所：酵母添加量を104 ,105 ,106と変えて3区分、25℃温醸
Ａ工場：乳酸菌を106添加し、酵母添加量を105,106と変えて2区分、温醸
Ｂ工場：酵母添加量を105 ,106と変えて2区分、温醸
Ｃ工場：酵母添加の有無の2区分、天然醸造
３．結果の概要
・研究所で行った小仕込試験では、酵母添加量に関わらずすべての仕込でHEMFが20μg/g生成した。仕込時の酵母添加量が多いほどHEMFが早く生成し、生成量も多かった。
・現場における中間規模仕込では、３工場とも当初の目的であるHEMF15μg/g以上の生成が達成された。
・Ａ工場では乳酸菌添加の影響から生成抑制が懸念されたが、充分量のHEMF生成が可能であった。
・Ｃ工場では、添加酵母以外の酵母(産膜等)の増殖がみられることから、仕込み工程の改善が必要である。
・品評会審査員３名による官能評価において、HEMFの香気生成が確認できた。

- 24-

HEMF生 成 量

酵母生菌数

30
酵母生菌数 (対数)HEMF μｇ／ｇ

7
20

10

0
0

60
90
仕込後日数

104
104

105
10

30

60

110
0 44

90
105
10５

120
６
106
10

酵母添加量とHEMF生成量(小仕込試験)

B工場 HEMF

15
10
5
0

C工場 HEMF

20

20

15

15
HEMF μｇ／ｇ

HEMF μｇ／ｇ

20
HEMF μｇ／ｇ

0

110
06

25

５

4

６

A工場 HEMF

酵母10
酵母105
乳酸菌106６
乳酸菌10

5

3

120

５

第１図

6

10
5

10

0

６

酵母10
酵
母10６
乳酸菌106 ６
乳酸菌10

0

第１表

６

酵母10
酵母
10６

５

酵母10
酵母105

第２図

5

酵母添加なし

６

酵母10
酵母10６

現場での中間規模仕込結果

Ｃ工場７か月目の酵母数

酵 母 添 加 なし

酵母添加

酵母生菌数

8 . 5 × 1 05

1 . 5 × 1 06

産膜酵母生菌数

1 . 5 × 1 06

2 . 0 × 1 05

４．今後の問題点と次年度以降の計画
県南部の、麹歩合が多い味噌を製造している工場を中心に普及活動をする予定である。
５．結果の発表、活用等
研究所報告
味噌醤油組合を通じての報告会等- 25-

単年度試験研究成績（作成

平成１ ５年２月）

研究課題名 県産農水産物の 機能性成分を有効利用する加工法の開 発
予算区分 ：県単担当研究室： 食品開発部門 食品工学担当
研究期間 ：継・中担当者：秋山美展
平１４年度（平12〜14年度）
協力・分 担 関 係：
大阪市立大大学院医学研究科
皮膚病態学研究室
１ ．目的
食品加工の技 術は こ れ ま で主として、 微生物制御 、品質保持 、加工工程の合理化、商品性 の付与などを 目的として開 発が進められてきたが、食の 安全性と健康に 対する社会の要
求 は年々高まってきており、 これらの社 会 要 請に対応する 研究が必要で あ る。本科題の目
的 は、食品及びその原料に含 まれる活性酸素消去成分を明 らかにし、それらを有効に活用するための新た な加工技術の 開発をすることである。これまでに穀類を中 心とした食品中の 活性酸素消去成分の探索を 行い、その過程 で大豆と米が 共存すると活性酸素消去能が相乗 的に高められることを見いだした。
今年度の目的 は、相乗効果 を最大限に生かしうる加 工 技 術の開発と製品開発を行い、さら に活性酸素消去における相乗効果を動物実験によって確 かめることである 。
２ ．方法
1)ＸＹＺ系活性酸素消去発光法による 新たな相乗効果の 検索
2)加熱工程に お け る活性酸素消去活性 の動態分析
3)ラットを用いた 活性酸素消去相乗効果の確認
３ ．成果の概要【平成12年度】
米に 含ま れ る活 性 酸 素 消 去 成 分と し て新た にγ‑オ リ ザ ノ ー ル４種 、サイアミン 誘導体
を 同定した。米 と大豆は共存 することによりその活性酸素消去活性が飛 躍 的に高められる 相乗効果のあることを初めて見い だ し た。
【平成13年度】
米は緑茶との間に も強い活性酸素消去相乗効果を示すことを見いだした。
緑 茶は更に雑 穀 類（ヒエ、ア ワ、キビ、ソバ ）との間でも 強い相乗効果を 示すことを見いだした。相乗効果発現メカニズムを調べ、 活性酸素消去成分が水素供与 の際にホモカップリングす る よ り もヘテロカップリングする方が活性化 エネルギーが低くなる場合に相乗効果が発現するものと考えられた。
【平成14年度】
1)相乗効果検索
相乗効果を発現する 食品と消去能が相殺 される食品の組み 合わせを表１に示 す。
表１ 食品の組み合わせによる活性酸素消去活性の変化
食品の組み合 わせ
相乗効果比
食 品の組み合わせ
相乗効果比
米 ＋ ショウガ
4.4
緑茶 ＋ ショウガ
0.2
米 ＋ ザクロ4.2
緑茶 ＋ ザクロ
1.2
米 ＋ イチジク
5.6
緑茶 ＋ イチジク
0.7
米 ＋ レッドキャベツ
4.5
緑茶 ＋ レッドキャベツ 0.6‑ 26 ‑

活性酸素消去に お け る相乗効果には正と 負の組み合わせのあることが明らかになった。
ショウガ、ザ ク ロ、イチジク 、レッドキャベツ等は米に対 しては正の相乗効果を示すが緑茶 に対しては負 の相乗効果（ 減衰効果）をもたらした。これらの結果は、 活性酸素消去活性 を訴求する商品の 設計を行う際に原材料選択の重要な情 報となりうるものと考えられる。
2)加熱工程に お け る活性酸素消去活性 の動態分析
食品加工において加熱工程は必須である 。相乗効果発現に 対する加熱の影響 を調べた結果、2成 分を混 合した 後加熱 する方 が消 去 能が増 加す る場合 と、加 熱 後 混 合した 方が よ い場合に 分かれた。
3)動物実験
Ｓ Ｄ系雄ラット にパラコート を投与し、強 制 的に肝および 肺に活性酸素障害を誘導し、米と 大豆によってもたらされる 活性酸素消去相乗効果による 障害抑制効果を 調べた。活性酸
素 に よ る障害 の程度 は尿中 に排泄 される ８−ヒドロキシデオキシグアノシン （8‑OHdG)をモノクローナル 抗体を用いた ＥＬＩＳＡ法によって測定し た。図１に8‑OHdG の測定結果を示 す。図２にパラコートによって誘導された典型的な活性酸素障害の剖 検 写 真を示す。
140

コントロール
120

8-OHdG 量 (ng/ml)

米
100

大豆
80

米＋大豆

60
40
↑ パラコート投与

20
0

1

2

3
4
5
飼育期間 （週）6

図 １ Ｄ Ｎ Ａ酸化障害に対する 米と大豆の相乗効果

図２

パラコート誘導肺障害
矢印がびまん性肺胞障害

尿 中8‑OHdG量 はコントロール 群に比べて明 らかに低下しており、米と大豆 の相乗効果が確認 できた。剖 検 時の臓器観察 によっても、コントロール群 では肺に明ら か な障害が認められたが、（米＋大豆 ）食群では異常を認 めなかった。
4)活性酸素消去活性の高い製品の開発
米 と大豆の相乗効果を活か し た新商品として 『米と大豆の プリン』、『玄米豆腐』を開発
し 、技術普及を行っ た。
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
負の相乗効果発現のメカニズムを明らかにするとともに 、組み合わせに 関するデータの蓄 積を行う。動 物 実 験の結果を踏まえて 、ヒトへの有効性 を検証する必要がある。
さらに、相 乗 効 果を活用した 新製品開発と普 及を行う必要 がある。こ れ ら は15年度よりの新規課題『県産米及び穀類の 新規需要を開拓 するための加工技術開発』の 中で実施する。
５ ．結果の発表、活用等
1)論文投稿：ＸＹＺ 系活性酸素消去発光研究会誌、No.1 (2002）
2)学会発表：日本食品科学工学会（2002）、第二回ＸＹＺ 系活性酸素消去発光研究会、
日本作物学会３９回講演会 （2002)3)講演：８回豆類利用研究会 （2002)、シンポジューム『高齢社会 の食を考える』(2003）
4)ＴＶ出演：秋田朝日放送開局特別番組 （2002.10.12)‑ 27 ‑

完了試験研究成績（作成

平成１ ５年２月）

研究課題名 県産農水産物の 機能性成分を有効利用する加工法の開 発
予算区分 ：県単担当研究室： 食品開発部門 食品工学担当
研究期間 ：平成12 〜 14年
担当者： 秋山美展
協力・分担関係：
東北大大学院生命科学研究科
大阪市立大大学院医学研究科
１ ．目的
食品加工の技 術はこれまで 主として、微生物制御、品質保持、加工工程 の合理化、商品性 の付与などを 目的として開 発が進められてきたが、食の 安全性と健康に 対する社会の要
求 は年々高まってきており、 これらの社 会 要 請に対応する 研究が必要で あ る。本科題の目
的 は、食品及びその原料に含 まれる活性酸素消去成分を明 らかにし、それらを有効に活用するための新た な加工技術の 開発をすることである。これまでに穀類を中 心とした食品中の 活性酸素消去成分の探索を 行い、その過程 で大豆と米が 共存すると活性酸素消去能が相乗 的に高められることを見いだした。活性酸素消去に お け る相乗効果を最大限に生かしうる 加工技術の開 発と製品開発 を行い、さらに 活性酸素消去 における相 乗 効 果が実際に生体に 対して有効であるかどうかを動物実験 によって確認する 。
２ ．方法
活性酸素消去活性の測定：ＸＹＺ系微弱発光法、電子スピン共鳴法（ＥＳＲ）、と成分同定
微弱発光検出高速液体クロマトグラフィ
相乗効果発現機構 の解明：酸化還元電位測定、活性化エネルギー測定、発光波長解析
動物実験：ラット によるパラコート活性酸素障害抑制効果試験
３ ．成果の概要
1)活性酸素消去成分 の検索
米、 大豆、 雑穀、 野菜 、果実 、山菜 、動物組織、 市販加工食品 など、約 530試料 の活性
酸素消去活性を 測定した。米 や大豆は品種により消去活性 が異なるが、同一品種でも栽培
条 件によって大 きく変動することがわかった 。一般に植物 の果皮、内皮に 活性酸素消去成分 が局在することを 明らかにした。
2)同定と活性部位
米に 含ま れ る活 性 酸 素 消 去 成 分と し てγ‑オ リ ザ ノ ー ル４種 を見い だ し そ の化学構造を
明 らかにした 。消 去 活 性 部 位はフェルラ 酸ユニットの 4位 水 酸 基で あ る こ と を明らかにした。
3)相乗効果米は大豆、茶 およびいくつかの野菜や果実 との間で、活性酸素消去活性 を相乗的に高める 作用（相 乗 作 用）を発現することを見いだした。相乗効果発現に関与す る成分として、
米 のサイアミン 誘導体、大豆 のイソフラボン 、茶のカ テ キ ン類、雑穀のイノシトール６リ
ン 酸を同定した。
4)発現機構解明
活性酸素消去反応において 、消去物質（電子供与体）か ら活性酸素種へ の電子受け渡し‑ 28 ‑

に 伴って消 去 物 質が酸化重合 する際に、ホモカップリング 化エネルギーよりもヘテロカッ
プリング化エネルギーが小となるような組み 合わせの時に 活性酸素消去相乗効果が現れるものと考えられる。
5)動物実験Ｘ Ｙ Ｚ系 微 弱 発 光 法、ＥＳＲ法 に よ っ て得られた in vitro データ の生体 への有効性を検 証するためラットを用いた 動物実験を行っ た。パ ラ コ ー トによって活性酸素障害を誘導さ せ、大豆お よ び米糠の水抽出液を投与し、 障害の抑 制 効 果を観察した。ＤＮＡの酸化障
害 マーカーで あ る８−ヒドロキシデヒドログアノシン（8‑OHdG）の尿中へ の排泄量を測定したところ、米 と大豆を同時 に与えた群では 明らかに酸化障害が抑制されていた。剖検によ る臓器の障害観察でも同様 の結果を得た。 これより in vitro 実験において観察された相乗効果は同様 に生体内でも 作用することが 確かめられた 。活性酸素由来 のＤＮＡ酸化障
害 が軽減されればがんの発生抑制に大き な効果が期待で き る。
6)加工法開発
食品および そ の原料に含まれる活性酸素消去成分はその 共通機能として 、活性酸素種を還 元する。この 還元力は温度 、ｐＨ、共存物質等、多くの 因子によって左 右されるが、加工工程中の酸化還元電位お よ びＸＹＺ系微弱発光撮影によって迅速かつ簡 便に活性酸素消去活性をモ ニ タ ーすることが 可能となったため、活性酸素消去活性を最 大 限に発揮させるための原料選択、工程設計、製品保存法 の設定が極めて容 易になった。
7)新商品開発と成果普及
米と大豆の活性酸素消去相乗効果を活 かした下記二点の 新商品を開発した 。
ａ 米プリン
玄 米 粉と豆乳を原料と し て製造。活性酸素消去活性は市販品の 約３倍以上。
県内食品メーカーより製造発売予定。
ｂ 玄米豆腐豆腐 の食感を壊さないために加熱糊化玄米 を配合。活性酸素消去活性は市販品の３− ４倍。県内食品メーカーにより製 造 販 売されている。
４ ．成果の活用面と 留意点
食品の生理機能性の表示および訴求法については関 連 法 規に抵触しないよう配慮が必要である。活性酸素消去相乗効果を活用した商 品の開発と普 及は本課題終了後も引き続き行ってゆく。
５ ．結果の発表、活用等
1)論文投稿： Luminescence , 16, 237‑241(2001), The Third International Soybean
processing and Utilization Conference Proceedings (2000), ＸＹＺ系活性酸素消去
発光研究会誌 、No.1 (2002）, その他に連名 で５報。
2)学会発表: 第三回国際大豆会議（ ISPACⅢ）、EUROFOODCHEMⅩ Ⅰ、日 本 農 芸 化 学 会、
日本食品科学工学会、日本作物学会な ど主発表７題、連 名８題。
3)講演・セ ミ ナ ー：第三回国際大豆会議併設 セミナー(2000)、第６，７， ８回豆類利用研究会（2000，2001, 2002）、シンポジューム『高齢社会 の食を考える』(2003)。
4)専門誌執筆：ジャパンフードサイエンス誌等へ主著３編 、共著１８編。
5)新聞掲載：魁新報 ２回、中日新聞１回 。
6)ＴＶ出演：秋田朝日放送開局特別番組 （2002.10.12）‑ 29 ‑

単年度試験研究成績（作成 平成15年2月）
研究課題名：穀類の高度加工法およびその利用に関する研究
予算区分：県単担当研究室：食品開発部門食品工学担当
研究期間：完了
担当者：高橋 徹
平14年度（平12〜14年度）
協力・分担関係：岩手大学農学部農業生命科学科
１．目的
糊化時の米粉は粘度変化が大きいことなどから食品加工用途としての利用範囲が限られてきた。そこで，物理的処理による米粉の糊化特性を改質し，その調理・加工適性の向上に資することを目的としてきた。今年度は湿熱処理，乾熱処理米粉を用いた食品の試作からその調理・加工
適性を解明することを目的とした。
２．方法
（1）試料
ウルチ精白米（あきたこまち）を加熱処理（乾熱処理160℃，湿熱処理120℃でそれぞれ60分間）
後，粉砕して無処理米粉，乾熱処理米粉および湿熱処理米粉とした。
（2）加熱処理米粉の耐酸性の評価
各米粉懸濁液のpHを6.3，4.5および2.8に調整して糊化特性および糊液の粘性率を測定した。また，糊液の還元糖量についても測定した。
（3）ライスプディングの官能評価
各米粉，グラニュ糖，粉末寒天を用いてライスプディングを試作し，SD法による官能評価から
加熱処理米粉の調理・加工適性を評価した。
３．成果の概要【前年度までの成果】
95℃加熱時における無処理米粉の糊液の粘性率は，加熱処理米粉の約4〜8倍高い粘稠な物性を示したが，レトルト処理（120℃，20分）によって低下し，デンプンの低分子化が原因と考えられた。一方，95℃加熱時の加熱処理米粉の粘性率は無処理米粉と比較してかなり低く，レトルト処理によって増加し，特に湿熱処理米粉は顕著であった。このことから，加熱処理米粉の加熱耐性の向上が示唆された。
【今年度の成果】（1）加熱処理による米粉の耐酸性の付与
米粉懸濁液のpHを6.3，4.5および2.8に調整し，RVAによる糊化特性を測定した。各試料の粘度
上昇温度（GT）はpHの低下にしたがい低下したが，無処理米粉の加熱時最高粘度（PV），最低粘度（MV）ならびに最終粘度（FV）はUTが減少した。一方，乾熱処理米粉，湿熱処理米粉のPV，MV，FVの変化はUTと比較して小さかった。また，流動特性値や見かけの粘性率に及ぼすpHの影響も無処理米粉が乾熱処理米粉および湿熱処理米粉よりも大きかった（図1）。さらに，pHを変化させた場合に生成された還元糖量，すなわち，酸分解によるデンプン鎖の分解の程度は無処
理米粉が最も多く，加熱処理米粉は減少したが，中でも湿熱処理米粉が最も少ないと考えられた（図2）。したがって，乾熱処理ならびに湿熱処理は米粉に耐酸性を付与する加熱処理であると判断された。
（2）加熱処理米粉を用いたライスプディングの試作
乾熱処理米粉配合系および湿熱処理米粉配合系は無処理米粉配合系と比較して黄色みを帯び‑ 30 ‑

見かけの粘性率 [Pa･s]ていたが，表面は滑らかであった。無処理米粉配合系は粘りが強く，調理または加工時における作業性に問題があると考えられた。一方，湿熱処理米粉配合系は無処理米粉配合系よりも流動性が非常に高く，容器への分注が容易で調理器具への付着も少ないため，製品の歩留りの向上が期待された。ライスプディングの官能評価から，無処理米粉配合系と乾熱処理米粉配合系および湿熱処理米粉配合系との間に明確な差異が2.0見られた。特に，無処理米粉配合系は乾熱
処理米粉および湿熱処理米粉配合系と比1.5
較して滑らかで軟らかく，糊のようなべたつきを示すために容器や歯への付着が多1.0いと判断された。乾熱処理米粉配合系および湿熱処理米粉配合系は無処理配合系と0.5
比較して餡と似た食品テクスチャーを持つと識別されたが，湿熱処理米粉配合系が0
無処理米粉配合系よりもざらつくこと，乾熱処理米粉配合系が無処理米粉配合系よりも硬い特長を有しているためであると
推察した。

2

3

4

5

6

7

pH
図1 米粉の糊液の粘性率に与えるpHの影響
無処理米粉，
乾熱処理米粉，湿熱処理米粉500
白さ
口溶け

還元糖量 [μg/g]

400

2

明るさ

1

飲み込み
やすさ

300
200

甘さ

0
-1
-2

香ばしさ

粘着性

100
滑らかさ

付着性

0
2

3

4

5

6

7

pH
図2 米粉の糊液の還元糖量に与えるpHの影響
無処理米粉，
乾熱処理米粉，湿熱処理米粉４．今後の問題点と次年度以降の計画

５．結果の発表，活用等
1）投稿論文
日本食品科学工学会誌，49，757-764（2002）
日本食品科学工学会誌，（投稿中）
2）学会発表日本食品科学工学会第49回大会（名古屋市）‑ 31 ‑

糊っぽさ

硬さ

図3 ライスプディングの官能評価
無処理米粉配合，
乾熱処理米粉配合，
湿熱処理米粉配合

完了試験研究成績（作成 平成15年2月）
研究課題名：穀類の高度加工法およびその利用に関する研究
予算区分：県単担当研究室：食品開発部門食品工学担当
研究期間：平成12〜14年
担当者：高橋 徹
協力・分担関係：岩手大学農学部農業生命科学科
１．目的
穀物自給率の改善に向けた米の消費拡大が叫ばれており，米を用いたパンや麺などの製造技術の開発の重要性が以前にも増している。ところが，米粉の加熱糊化時の物性の制御は難しく，調理･加工適性が小麦粉などと比較して劣るとされている。また，米粉を用いた食品は糊のような重い食品テクスチャーを有するなど，食品加工原料としての利用範囲が限定されてきた。
糊化特性の改善には，高圧処理，温水処理，マイクロ波加熱処理，加熱･せん断処理などの物理的処理が有効とされており，米粉を対象とした研究も多い。ところが，物理的処理を行った米粉の物理化学的特性や調理･加工適性の解明は不充分である。
本研究の目的は，物理的処理（乾熱処理および湿熱処理）による米粉の糊化特性を主にした改質ならびにその調理･加工適性の解明である。
２．方法
精白米を加熱処理（乾熱処理140〜160℃，湿熱処理100〜120℃）して粉砕した米粉を試料に用いた。米粉の物理学特性については，糊化特性，DSC測定，X線回折測定から評価し，糊液の耐酸性ならびに耐熱性を糊液のレオロジー特性，還元糖量から評価した。さらに，加熱処理米粉の調理・加工適性を製パン，膨化食品やライスプディングの試作から評価した。
３．成果の概要
・加熱処理が米粉の物理化学的特性に及ぼす影響
米粉懸濁液のレオロジー測定やDSC測定から，乾熱処理米粉（HDT）および湿熱処理米粉（HMT）の加熱糊化−攪拌時における米粉およびデンプン粒の膨潤や崩壊の抑制が明らかとなった。また，各米粉のX線回折図から，HMTの結晶性は処理温度の上昇にしたがい低下しており，デンプンの糊化に起因する非晶質の増加を示した。また，DSC測定と同様にアミロース‑脂質複合体の形成を示す回折ピークも確認された。加熱処理による糊化特性の変化，
特にHMTのように非晶質が増加したのにもかかわらず，膨潤･糊化が抑制されたことは，非晶質ではあっても粒構造が強固になったことを示唆する。これは，デンプン粒がアニーリ
ング（固相における再組織化，不完全結晶の融解と再結晶化）を受けたためと考えられた。
・加熱処理が米粉の糊液およびゲルの物理化学的特性に及ぼす影響
系のpHを調整した糊液の粘性率の変化は，HMT120が最も小さかった。また，HDT160およびHMT120の還元糖量の変化は小さく，加熱処理によって酸性下におけるデンプン鎖の分解が抑制されることを示唆した。したがって，加熱処理は米粉に耐酸性を付与する加熱処理であることが明らかとなった。また，レトルト処理によって，UTの粘性率が減少したのに対して，HDT160はほとんど変化せず，HMT120では増加した。レトルト加熱前のHDT160ならびにHMT120の還元糖量はUTよりも極めて少なかった。レトルト処理を繰り返すことで各試料の還元糖量は増加したが，HDT160ならびにHMT120の還元糖量UTよりも少なかった。UTはレトルト処理によって粘性率が低下するが，HDT160やHMT120の粘性率は変化しないか増加
し，さらにレトルト処理を繰り返してもその粘性率はUTよりも高いことから，レトルト処理に対しての安定性，いわゆる加熱耐性を有する米粉であるといえる。加熱処理による米粉への耐酸性や加熱耐性の付与は，加熱処理中に生じたアニーリングによるデンプンの規則構造の変化や粒構造の強化に起因すると推察され，これらの調理･加工適性の向上が期待された。

‑ 32 ‑

・加熱処理米粉を原料に用いた食品の調製ならびに調理･加工適性の解明
各米粉を30%配合した場合の製パンから，各米粉配合系の色特性は，対照系との間に大きな差は見られなかった。米粉配合系の比容積の減少，内相の硬さの増加や気孔構造の変化
は，グルテン量の減少による網目構造骨格の脆弱化に起因すると考えられた。米粉配合系の中でも，HDT配合系およびHMT配合系の比容積がUT配合系よりも減少し，内相の硬さは増加した。したがって，米粉を用いた製パンには，UTがHDTやHMTよりも適していると判断した。各米粉を50%配合してエクストルージョンクッキングで調製した膨化物の膨化率は，HMT
配合系およびHDT配合系がUT配合系よりも大きかった。また，各米粉配合系の食品テクスチ
ャーから，加熱処理米粉配合系，中でもHDT配合系は高いクリスプネス（サクサク感）を示すことが明確となった。したがって，米粉を用いた膨化物の調製には，特に食品テクスチ
ャーの点からHDTが最も適していると判断した。各米粉を10%配合して調製したライスプデ
ィングのレオロジー特性から，HMT配合系の流動性が高く，作業性の向上が期待された。また，官能評価からはHMT配合系およびHDT配合系のべたつきや付着性が弱く，餡と似た食品
テクスチャーを示すことが明らかとなった。したがって，ライスプディングの調製にはHMTが最も適していると判断した。
表1

パンの比容積および内相の硬さ
比容積
硬さ[×10−3 m3･kg−1]［N］
対照
4.9±0.2
1.7±0.2
UT配合
3.9±0.1
2.1±0.4
HDT160配合
3.7±0.2
2.3±0.6
HMT120配合
3.5±0.1
2.6±0.6

400

粘度

［RVU］

600

表2

200

0
0

10

20

30

40

ライスプディングの破断力，付着力
破断力
付着力
[N]
[N]

UT配合
HDT160配合
HMT120配合

2.1±0.2
3.5±0.1
2.5±0.1

1.0±0.1
1.1±0.0
0.7±0.0

時間 ［分］
図1 各米粉の糊化特性曲線〇，無処理米粉；△，乾熱処理米粉（160℃，60分）；□，湿熱処理米粉（120℃，60分）

４．成果の活用面と留意点
投稿論文：日本食品科学工学会誌，49，757‑764（2002），日本食品科学工学会誌，（投稿中），学会発表：日本食品工学会第1回年次大会（東京），日本食品科学工学会第48回大会（高松），日本食品科学工学会第49回大会（名古屋）
５．残された問題点とその対応
・加熱処理米粉の調理・加工食品用途としての利用範囲の拡大
・穀類の高付加価値化による県産農産物の利用拡大‑ 33 ‑

単年度試験研究成績（作成

平 成１５年２月）

研究課題名：県産米の水 浸 漬 時における特 性 解 明と利用加工法の改 良（流出タンパク 質と米飯テクスチャー）
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：食品開発部門資源利用担当
研究期間 ：継・中担当者：大能俊久
平１４年度（平１ ４〜１７年度） 協力・分担関係：

１ ．目的
炊 飯 米の水 分の内 約90%は炊 飯 時に米 粒の外 から供 給さ れ る。従っ て炊飯 に使用 する水の 性状は、炊 飯 米の食味に影 響する重要な要 因と考えられるにもかかわらず、水が炊飯米の 物性や嗜好性 の変化にどのように寄与しているかは十分 に研究されていない。そこで、炊飯水が米飯の 性状に与える 影響を解明し、 キリタンポをはじめとする種 々の加工米飯に適 した炊飯方法の確 立を行い、県産米の 消費拡大を図ることを目的とする。
炊飯に使用す る水の主成分 は一般的に米か ら溶出し て き た成分であり、 その中でもタンパ ク質は食味に 関わる重要な 要因である。そこで、水 浸 漬 時における米からのタンパク質の 流出に着目して、 その挙動の把握と米 飯テクスチャーへ の影響について検 討した。
２ ．方法
１）普通精米の流 出ﾀﾝﾊﾟｸ質 量
秋田県産あきたこまち 普 通 精 米をそのまま 、あるいは2.5倍量の 蒸 留 水を加 えて薬さ じ で10回撹拌し て水 を捨て る操作 を5回行っ た後、 1.6倍量 の蒸 留 水に1〜24時間
浸漬し浸漬液中の粗ﾀﾝﾊﾟｸ質量 (CP量)をケルダール 法で求めた。浸 漬 液を3000rpm10分遠心し、上 澄と沈殿についてﾀﾝﾊﾟｸ質量 を求めた。
２）各種精米の流 出CP量
無 洗 米、普 通 精 米を使 用して 、そのまま 1時 間 蒸 留 水に浸漬後、 １） と同様 に浸漬
液全体のCP量 を求めた。
３）浸漬時の流出物等と米飯テクスチャー
普通精米、 または古米をそのまま蒸留水 で1hr浸漬した後浸漬液を3000rpm10分遠心し上澄を炊飯溶液とした 。精米に こ れ ら を加えて炊飯 し、米飯テクスチャーをテン
シプレッサーで測定した 。また、BG無洗米調整時に で る肌糠を加え た場合の米飯テ
クスチャーも 測定した。
４）精米外層粉の ﾀﾝﾊﾟｸ質量
千代田ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞの精米機で精米外層粉（外層から 3%）を調整し、 元素分析装置でﾀﾝﾊﾟｸ質量を測定した。
３ ．成果の概要
普通精米からの流 出は1〜24時間 でほとんど変 わらなかった 。普通精米を 水洗しない場
合 は0.14g（上澄 で約0.08g、沈 殿で約 0.06g） で あ っ た。水 洗した場 合は水 洗に よ る流出
が 0.18gで、浸 漬 液は0.04g（上 澄で0.03g、沈 殿で0.01g）であった。 （表1）一方 、無洗
米 の流出量はこれら ２つの間であり0.06〜0.08gであった。（表2）
前 年 度ま で の研究 で、肌 糠を除 いた無洗米で 普 通 精 米に比 べてﾊﾞﾗﾝｽ度が 改良されること が示された。 そこで 、普 通 精 米 浸 漬 時に流 出する 物がﾊﾞﾗﾝｽ度に 影響していると 考えて、流出物を加えた 場合の米飯テクスチャーを測 定した。普通精米の流出物や 肌糠を加えても‑ 34 ‑

ﾊﾞﾗﾝｽ度 はほとんど変 化しなかった。 （表3）これらのことから、普通精米 の肌糠は精米外層 に付着しているとﾊﾞﾗﾝｽ度を低下させるが、外層 から取りさえすれば存在してもﾊﾞﾗﾝｽ度を 低下させない、と 推察された。
精米 の外 層 粉を調 製し て調べ た と こ ろ、CP量は約 16%であった。無洗米は 聞き取 り調査で 普通精米か ら1.3〜 1.5%外層を 削っている。 こ れ ら を考慮 すると普通精米 を水洗 しない
場 合 全 流 出CP量は0.14g、普通精米を 水洗し た場合 は0.22g、無 洗 米は0.29gとなる 。（表4）これまで測定した米 飯のﾊﾞﾗﾝｽ度は、普通精米水洗なし ＜普通精米水洗 あり＜無洗米、の 順であり、これら流出CP量 が米飯のテクスチャーに関与 していると現在推察している。

表１

普 通 精 米の流出CP量
浸漬液中の流出CP量（g/100g精米 ）上澄
沈殿
水洗なし水浸漬1hr
0.08
0.06
〃
2hr
0.09
0.05
〃
4hr
0.07
0.04
〃
24hr
0.08
0.06
水洗による流出
合わせて0.18
水洗あり水浸漬1hr
0.03
0.01
〃
2hr
0.03
0.01
〃
4hr
0.03
0.01
〃
24hr
0.03
0.01

表２

各種精米の流 出CP量
浸漬液中の流出CP量(g/100g精米)
普通精米Ａ
0.11
普通精米Ｂ
0.14
ＢＧ 無洗米
0.06
ＴＷＲ〃
0.08
ＳＪ 〃Ａ
0.07
ＳＪ 〃Ｂ
0.06

表３ 米 飯のテクスチャー
精米
炊飯溶液
硬さ
粘り
ＢＧ無洗米 Ａ
蒸留水
31.4
9.4
〃
普通精米上澄
31.5
9.5
普通精米
蒸留水
32.0
10.1
〃
古米上澄
32.3
10.2
ＢＧ無洗米 Ｂ
蒸留水
31.8
10.2
〃 ＋ＢＧ糠
蒸留水
32.2
10.3

バ ラ ン ス度
0.302
0.305
0.318
0.322
0.326
0.325

表４ 流 出CP量g/100g精米
研削、水洗 流出CP量
合計
普通精米（ 水洗なし）
０．１４
０．１４
普通精米（ 水洗あり）
０． １８ ０．０４
０．２２
無洗米
０． ２２ ０．０７
０．２９
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
米飯のテクスチャーについてより詳しく理 解するため、 引き続き「県産米及び穀類の新規需要を開拓するための加工技術開発」 で研究を行う予定 である。
５ ．結果の発表、活用等
食品科学工学会で の発表を予定し て い る。

‑ 35 ‑

単年度試験研究成績
研究課題名：高品質な米麹の製造方法の検討
予算区分： 県単 国庫 委託
研究期間： 継 ・中平１４年度（平１３〜１５年度）（作成

平成１５年２月）

担当研究室：応用発酵部門
担当者：佐々木康子、渡辺隆幸、柴本憲夫
協力・分担関係：

１．目的
昔から、米の収穫量の多かった秋田では、米麹がよく作られてきた。米麹は、漬物、味噌、水産加工品（例えば、はたはたずし）などの食品の原料となっているが、県内では、米麹を多く使用するものが特に好まれ、秋田県の食品において、必要不可欠なものとなっている。
米麹を利用した食品においては、米麹そのものの品質が最終製品に大きな影響を与えており、特に非加熱食品においては、米麹の微生物汚染の影響をそのまま受けてしまうことがある。しかしながら、これまでに行った市販米麹の微生物検査によって、県内業者により製造された米麹のなかには、衛生的問題が存在するものがあることがわかった。その結果を県内の米麹製造業者で構成されている任意団体である、製麹研究会で発表したところ、品質向上に意欲を示した製造業者が数社あった。また、はたはたずしに大腸菌群が検出され、これが原料の米麹由来であることがわかり、米麹を大腸菌群陰性にするにはどうしたらよいかという技術相談もあった。これらの要望を受け、昨年度までは、工場の衛生管理技術のレベルアップによる米麹の品質向上を目的として研究を行ってきた。今年度は、製麹時に乳酸菌を添加して混合培養することにより、米麹の微生物汚染を防止する方法について検討する。
2．方法
2‑1)乳酸菌の選択
乳酸菌は、微生物汚染のなかった県内 A社の米麹から釣菌した 46菌株、ぬか床由来の 21菌株（同定済）、
および赤ずし由来の47菌株（同定済）を用いた。E.coli は、秋田県衛生研究所より譲渡された 1菌株を用いた。乳酸菌の前培養は、GYP液体培地で 30℃、24時間行った。この培養液を遠心（3000rpm, 5分間）
後、菌体を 5mlの滅菌水で 2回洗浄し、5mlの滅菌水に懸濁させ、希釈して濁度(OD 550nm)0.50に合わせた（菌数は 6.0×10 8 /ml）。E.coli の前培養は、普通寒天培地（日水製薬社製）に塗抹し、37℃で 24時間行い、5mlの滅菌水に懸濁させ、希釈して濁度(OD 550nm)0.50に合わせ（菌数は6.0×10 8/ml）、数段階希釈した。滅菌した麹エキス培地（Bx11.5）10mlに、6.0×10 8 /mlの乳酸菌および 6.0×10 ４ /mlの E.coli
を各々 0.1ml加え、30℃で 24時間培養した。培養液を 1ml採取し、デゾキシコレート培地（日水製薬社
製）を 15ml加えて混釈し、37℃で 24時間培養してコロニー数をカウントした。
2‑2)乳酸菌の同定
E.coli に対して増殖抑制効果のあった米麹由来の乳酸菌 8株の同定をアピ 50CHL（日本ビオメリュー社製）を用いて行った。
3．成果の概要
1) E.coli 増殖抑制効果があったのは、米麹由来の乳酸菌 8株、赤ずし由来の乳酸菌 24株であった。
2) E.coli 増殖抑制効果があった米麹由来の乳酸菌を同定した結果、Leuconostoc citreum およびLactobacillus plantarum であった。
3) E.coli 増殖抑制効果があった乳酸菌は、Leuconostoc citreum、Lactobacillus plantarum、Leuconostoc
mesenteroides mesenteroides/dextranicum 1、Leuconostoc mesenteroides mesenteroides/dextranicum2であった。
4．今後の問題点と次年度以降の計画
今後は、乳酸菌および E.coli を添加した米麹製造試験を行う必要がある。また、漬物、味噌など製品別に適合する米麹の開発も行う。

‑ 36 ‑

表 1

米麹由来の乳酸菌を添加した場合のE.coli数No.

1E.coli数
No.

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

*

*

5

*

*

*

*

46

*

*

122

*

*

*

*

12

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

*

*

*

4

*

*

*

*

*

0

*

*

*

0

*

*

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

*

*

2

0

327

*

*

*

*

*

*

6

*

*

E.coli数No.

2E.coli数注）単位は、CFU/ml* は、10 3（CFU/ml）以上を示す。

表 2

ぬか床由来の乳酸菌を添加した場合のE.coli数No.

1E.coli数
No.

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11
*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

E.coli数

注）* は、10 3 （CFU/ml）以上を示す。

表 3

赤ずし由来の乳酸菌を添加した場合のE.coli数No.

1E.coli数

63

0

No.

17

E.coli数No.
E.coli数

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

0

34

54

60

0

0

6

147

*

*

251

0

0

0

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

38

*

0

261

0

*

0

*

60

10

*

0

0

16

*

*

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

0

138

*

*

*

0

123

0

1

0

5

2

0

20

0

注）単位は、CFU/ml* は、10 3（CFU/ml）以上を示す。

表 4

乳酸菌の同定結果
サンプル

同定結果

米麹由来 No.3,20,35,44
赤ずし由来 No.2,3,7,8,14,15,16,29,38,41,43,45,46,47
米麹由来 No.16,26,30,36

Leuconostoc citreum
Lactobacillus plantarum
Leuconostoc mesenteroides

赤ずし由来 No.9,17,21,23,26,28,33,40,42,44

mesenteroides/dextranicum 1
Leuconostoc mesenteroides

赤ずし由来 No.19

mesenteroides/dextranicum 2

5 ．結果の発表、活用等‑ 37 ‑

単年度試験研究成績（作成15年 2月）

研究課題名：原材料の除菌・洗浄による園芸加工食品の品質向上
予算区分：県単（国庫）担当研究室：応用発酵部門素材開発担当

研究期間：継担当者：菅原・中平14年度（平12〜14年度）

１．目

久春

協力・分担関係：なし

的家庭生活への加工食品の普及、食品の量産化、ＰＬ法施行、ＨＡＣＣＰ、日付表示の賞味期限への移行といった背景から、食品企業の製品に対する品質管理がますます重要なこととされている。
一方において、消費者の食品に対する安全・健康志向が定着し伝統的な地域特有な食品と言えどもその範疇の中で品質の向上を図ることが命題とされている。すなわち、低食塩・低甘味の食品が消費者・市場での要請であり、結果的に微生物制御の技術面でのハードルは従来にも増して高くなっている。
従って、伝統的な食品の日持ちを延長するために、その原料から付着微生物等の除去を行
い、品質の向上を図ることが急務とされている。
２．方法

キトサン、ビタミンＢ１・ラウリル硫酸塩、ナイシン、グリシン等の微生物抑制の効果等について、主に漬物由来の酵母を主体に大腸菌等を用いて増殖度係数(増殖抑制係数)を個別に測定・分析をした。
本年度は製剤化を図るために抗菌物質の組み合わせによる最適な条件を見出すため、一部組み合わせ試験を実施し、微生物抑制の効力について数値化することを検討した。
各微生物を、Ｌ型培養管(培地10ml)に初発菌数が１０5／mlになるように調整し、ｱﾄﾞﾊﾞﾝﾃ
ｯｸ東洋製TN‑112D温度勾配バイオフォトレコーダを使用して(O.D.660nm)30℃で培養中の微生物の生育曲線(微生物の抑制曲線)を描かせ、抗菌効果について数値化し、判断をした。
３．成果の概要
B(t)=B(M)*EXP(b*t)

b:増殖度係数、t:時間
B(M):対数増殖期生菌数初期値
B(t):生菌数

b=LN(B(t)/B(M))*1/t,t=LN(B(t)/B(M))*1/b
τ=LN(2)*1/b
τ:2倍に増殖するまでの世代時間
上記の式で増殖速度係数 b を求めた。
また、増殖始動までを休眠期と位置づけ抗菌効果の一つの指標とした。
このことで、抗菌性の効果を数値化することによって的確に判断することが可能となった。これをもとに、乳酸菌以外の酵母や大腸菌等にあてはめてみた。

‑ 38 ‑

食塩3%ﾋﾞﾀﾐﾝＢ1･ﾗｳﾘﾙ硫酸塩１０mg%で供試した酵母(9種)の増殖が阻止された。
Debaryomyces hansenii (NFRI 3836),

Saccharomyces.servazzii(JCM5200),秋田白神003 , 秋田みそAM2 ,秋田白神

197 ,Zygosaccharomyces rouxii E‑16, Pichia anomala(AOK624), Pichia subpelliculosa E20‑1,

Pichia farinosa(IFO0193)。

食塩3%ﾋﾞﾀﾐﾝＢ1･ﾗｳﾘﾙ硫酸塩7.5mg%で供試した酵母(9種)のうち7種の増殖が阻止された。
Debaryomyces hansenii (NFRI 3836)‑‑‑b=0.2589,総合抑制指数0.27
秋田白神197‑‑‑ b=0.1861,総合抑制指数0.06

食塩3%ﾋﾞﾀﾐﾝＢ1･ﾗｳﾘﾙ硫酸塩5.0mg%で供試した酵母(9種)のうち3種の増殖が阻止された。
b(増殖速度係数)

総合抑制指数

Debaryomyces hansenii (NFRI 3836)

0.27830.53

Saccharomyces.servazzii (JCM5200)

0.05510.42

秋田白神003

0.09920.18

秋田みそAM20∞

秋田白神197

0.1527

0.17

Zygosaccharomyces rouxii E‑160∞

Pichia anomala (AOK624)

0.22900.07

Pichia subpelliculosa E20‑1

0∞Pichia farinosa

0.1191

0.04

食塩3%ﾕｯｶﾌｫｰﾑ抽出物0.05〜0.1%で秋田白神 197を除いて酵母の増殖が阻止された。
ﾕｯｶﾌｫｰﾑ抽出物0.05%‑‑‑‑b=0.2112,総合抑制指数0.28

ﾕｯｶﾌｫｰﾑ抽出物0.1%‑‑‑‑b=0.2836,総合抑制指数0.57

食塩3%ナイシン 0.05%で酵母の増殖は阻止できなかった。
食塩3%キトサン 0.1%で酵母の増殖は阻止できなかった。
食塩3%グリシン1%で大腸菌やBacillus の増殖を抑制することが 可能。
表

抗菌剤の相違(ｸﾞﾘｼﾝ併用)による増殖度(食塩濃度3%,初発菌数 100,000/ml)
Bacillus cereus
b

τ

時間

Escherichia coli
日

b

τ

日

b

τ

時間

日

0.67

0.25132.7583

16.17

0.67

61.52 2.56

‑

‑

‑

‑

0.2395 2.8942 32.59 1.36

‑

‑

‑

‑

対照

0.3879 1.7869

7.33 0.31

0.2751

ｸﾞﾘｼﾝ1%0.2455 2.8234

8.72 0.36

0.058211.9098

ｷﾄｻﾝ0.1%

0.2042

3.3945 16.30

0.68

時間

Bacillus subtillus

2.5196 16.17

ｸﾞﾘｼﾝ1%,ｷﾄｻﾝ0.05% 0.2895 2.3943

9.35

0.39

‑

‑

52.67 2.19

‑

‑

‑

‑

V･B1

‑

‑

‑

‑

‑

‑

‑

‑

‑

‑

1.46

‑

‑

‑

‑

0.025%

ｸﾞﾙｺﾝ酸亜鉛0.3%‑‑

0.1338 5.1805

40.80 1.70

0.21893.1665 35.12

４.今後の問題点と次年度以降の計画

５.結果の発表、活用等

各種講習会、研修会、技術指導、相談業務などで活用する。

‑ 39 ‑

完了試験研究成績（作成15年 2月）

研究課題名：原材料の除菌・洗浄による園芸加工食品の品質向上
予算区分：県単（国庫）担当研究室：応用発酵部門素材開発担当

研究期間：平成12〜14年

担当者：菅原久春

協力・分担関係：なし

１．目

的

家庭生活への加工食品の普及、食品の量産化、ＰＬ法施行、ＨＡＣＣＰ、日付表示の賞味期限への移行といった背景から、食品企業の製品に対する品質管理がますます重要なこととされている。
一方において、消費者の食品に対する安全・健康志向が定着し伝統的な地域特有な食品と言えどもその範疇の中で品質の向上を図ることが命題とされている。すなわち、低食塩・低甘味の食品が消費者・市場での要請であり、結果的に微生物制御の技術面でのハードルは従来にも増して高くなっている。
従って、伝統的な食品の日持ちを延長するために、その原料から付着微生物等の除去を行
い、品質の向上を図ることが急務とされている。
２．方法

電解次亜水(弱アルカリ次亜塩素酸ナトリウム水、pH8.3,有効塩素濃度50〜100ppm)を主に焼成カル
シウム(アルカリ領域)や醸造酢、酢酸(酸性領域)等で漬物原料やきりたんぽ鍋の食材となる野菜等の初発菌数の低減を試みシェルフライフ延長を可能にする。

一方キトサン、ビタミンＢ１・ラウリル硫酸塩、ナイシン、グリシン等の微生物抑制の効
果等について、主に漬物由来の乳酸菌や酵母を主体に大腸菌等を用いて増殖度係数(増殖抑制係数)を個別に測定・分析をした。
製剤化を図るために抗菌物質の組み合わせによる最適な条件を見出すため、組み合わせ試
験を実施し、微生物抑制の効力について数値化することを検討した。
各微生物を、Ｌ型培養管(培地10ml)に初発菌数が１０5／mlになるように調整し、ｱﾄﾞﾊﾞﾝﾃ
ｯｸ東洋製TN‑112D温度勾配バイオフォトレコーダを使用して(O.D.660nm)30℃で培養中の微生物の生育曲線(微生物の抑制曲線)を描かせ、抗菌効果について数値化し、判断をした。
３．成果の概要
B(t)=B(M)*EXP(b*t)

b:増殖度係数、t:時間
B(M):対数増殖期生菌数初期値
B(t):生菌数

b=LN(B(t)/B(M))*1/t,t=LN(B(t)/B(M))*1/b
τ=LN(2)*1/b

τ:2倍に増殖するまでの世代時間

上記の式で増殖速度係数 b を求めた。
また、増殖始動までを休眠期と位置づけ抗菌効果の一つの指標とした。
このことで、抗菌性の効果を数値化することによって的確に判断することが可能となった。これをもとに、乳酸菌、酵母や大腸菌等にあてはめてみた。
以上のことで日持ち向上剤の比較試験が可能になり、製剤化する上での基礎知見を得ることができた。

‑ 40 ‑

食塩3%ﾋﾞﾀﾐﾝＢ1･ﾗｳﾘﾙ硫酸塩１０mg%で供試した酵母(9種)の増殖が阻止された。
Debaryomyces hansenii (NFRI 3836),

Saccharomyces.servazzii(JCM5200),秋田白神003 , 秋田みそAM2 ,秋田白神

197 ,Zygosaccharomyces rouxii E‑16, Pichia anomala(AOK624), Pichia subpelliculosa E20‑1,

Pichia farinosa(IFO0193)。

食塩3%ﾋﾞﾀﾐﾝＢ1･ﾗｳﾘﾙ硫酸塩7.5mg%で供試した酵母(9種)のうち7種の増殖が阻止された。
Debaryomyces hansenii (NFRI 3836)‑‑‑b=0.2589,総合抑制指数0.27
秋田白神197‑‑‑ b=0.1861,総合抑制指数0.06

食塩3%ﾋﾞﾀﾐﾝＢ1･ﾗｳﾘﾙ硫酸塩5.0mg%で供試した酵母(9種)のうち3種の増殖が阻止された。
b(増殖速度係数)

総合抑制指数

Debaryomyces hansenii (NFRI 3836)

0.27830.53

Saccharomyces.servazzii (JCM5200)

0.05510.42

秋田白神003

0.09920.18

秋田みそAM20∞

秋田白神197

0.1527

0.17

Zygosaccharomyces rouxii E‑160∞

Pichia anomala (AOK624)

0.22900.07

Pichia subpelliculosa E20‑1

0∞Pichia farinosa

0.1191

0.04

食塩3%ﾕｯｶﾌｫｰﾑ抽出物0.05〜0.1%で秋田白神 197を除いて酵母の増殖が阻止された。
ﾕｯｶﾌｫｰﾑ抽出物0.05%‑‑‑‑b=0.2112,総合抑制指数0.28

ﾕｯｶﾌｫｰﾑ抽出物0.1%‑‑‑‑b=0.2836,総合抑制指数0.57

食塩3%ナイシン 0.05%で酵母の増殖は阻止できなかった。
食塩3%キトサン 0.1%で酵母の増殖は阻止できなかった。
食塩3%グリシン1%で大腸菌やBacillus の増殖を抑制することが 可能。
表

抗菌剤の相違(ｸﾞﾘｼﾝ併用)による増殖度(食塩濃度3%,初発菌数 100,000/ml)
Bacillus cereus
b

τ

時間

Escherichia coli
日

b

τ

時間

日

0.25132.7583

16.17

0.67

61.52 2.56

‑

‑

‑

‑

0.2395 2.8942 32.59 1.36

‑

‑

‑

‑

0.3879 1.7869

7.33 0.31

0.2751

ｸﾞﾘｼﾝ1%0.2455 2.8234

8.72 0.36

0.058211.9098

ｷﾄｻﾝ0.1%

0.2042

3.3945 16.30

0.68

Bacillus subtillus
τ

対照

時間

2.5196 16.17

日

b

0.67

ｸﾞﾘｼﾝ1%,ｷﾄｻﾝ0.05% 0.2895 2.3943

9.35

0.39

‑

‑

52.67 2.19

‑

‑

‑

‑

V･B1

‑

‑

‑

‑

‑

‑

‑

‑

‑

‑

1.46

‑

‑

‑

‑

0.025%

ｸﾞﾙｺﾝ酸亜鉛0.3%‑‑

0.1338 5.1805

40.80 1.70

0.21893.1665 35.12

４.成果の活用面と留意点
各種講習会、研修会、技術指導、相談業務等で積極的に活用を諮るため酵母の抑制なのか、乳酸菌なのか、両方なのか個別対応する際に総合的に判断をする必要がある。
５.残された問題点とその対応
１５年度からの新規課題「特産野菜高付加価値加工技術の開発」で対応を検討する。

‑ 41 ‑

単年度試験研究成績（作成

平成１ ５年２月）

研究課題名 ジュール加 熱 技 術を応用した高精度殺菌システムの開 発
予算区分 ：県単担当研究室： 食品開発部門 食品工学担当
研究期間 ：継・中担当者：秋山美展
平１４年度（平12〜14年度）
協力・分 担 関 係：
秋田大学工学資源学部機械工学科
秋田県工業技術センター
１ ．目的
食品をはじめ 液体の加熱に は熱交換機や加熱釜が用いられているが、これらはいずれも熱媒体からの伝 熱によって加 温するものである。そのため 、伝熱面に お け るコゲや加熱凝集 物の被膜が形 成され、伝熱効率低下と製品 への異物混入 の原因となる。 また伝熱式は加熱 ムラが大きく 殺菌不良や過加熱といった内在的欠点を有 している。その 結果、被処理物の 加熱履歴(温度×時間)は大きく変動し 、製品品質の低下 につながる。
ジュール加熱法は 加熱に伴う各種の加熱障害を最小限にとどめることが可 能である他に、
任 意の温度で昇 温を停止し一定時間その温度 に保持した後 、再び昇温するといったプログ
ラ ム昇温が極め て容易かつ正 確に行える長所 がある。従来 の加熱法は全体 の平均昇温速度の 制御は行っ て も、時系列的 に昇温速度を制 御するという 概念はなく、従 ってそのような装 置も普及し て い な い。
今年度は、プログラム加熱試験装置を作製 し各種加熱工程への適用を試 みる。最終目標
は プログラム昇 温 機 能を活かした新しい 加熱装置と加工法 の開発である。
２ ．方法
1)食品材料の正味 の熱履歴を表しうる モデル式の精密化
メイラード反応 による吸光度と加熱積算値（Cv値）の 比較
2)プログラム加 熱 法の各種加熱工程へ の適用とその効果 の評価
玄米炊飯、発芽玄米の製造、発 酵 工 程への応用
3)プログラム加熱装置の設計製作
３ ．成果の概要【平成12年度】
中小企業総合事業団の研究助成を受け、ジュール加 熱 技 術を応用した実 機レベルの試験
用液体連続殺菌システムを製作した。吟醸酒の高品位殺菌 を目的として装置 の改良を行い、最 適な殺菌法を確立 した。
【平成13年度】
吟醸酒殺菌システムの実 用 機を設計・製作 し酒造メ ー カ ーに導入した。 酒造メーカーにおいて現場試験 を行いシ ス テ ムの完成度を高 めた。プログラム加熱の概念 を導入した多段
階温度保持システム を開発した。
【平成14年度】
1)前年度に作成 した加 熱 積 算 値モデルの精 密 化を行った。 メイラード反応 をモデル系として 様々な温度− 時間履歴を与 え、そのCv値（ 計算値）と実 際の加熱履歴量 （測定吸光度）を 比較した結果、図 １に示す高い相関を 得た。

‑ 42 ‑

300

100

温度 （℃）

y = 241.2x + 11.694
2
R = 0.9674

250

Cｖ

200
150
100
50

80
60
40
20
0

0
0

0.2

0.4

0.6
C

0.8

1

1.2

0

20

40

60

80

100 1 2 0 1 4 0 1 6 0

時間 （分）

図１ Cv値（計算値）と実加熱履歴量
図２ 玄米炊飯 プログラム
2)プログラム加熱法 による玄米炊飯
玄米 の一 般 的な炊飯方法で は炊飯 に先立 って、玄 米を約 10‑12時間浸漬す る必要 がある。
これは玄米の吸水速度が遅いためであるが、 浸漬温度を高 めることで浸漬時間を短縮する
ことが 可能である。 図２に 示す温 度‑時間プ ロ グ ラ ムにより炊 飯した 結果、 約２時 間で炊飯 を完了し、官能品質も従 来 法で炊飯したものと同等であった。プ ロ グ ラ ム加熱により炊飯時間を大幅に短縮 することが可能で あ る。
3)発芽玄米の催芽と 品質向上
発芽玄米の 製造で は催 芽のために約30℃で 18‑24時間保持 する。従来法で 製造し た発芽
玄 米はこの工程 で雑菌の繁殖 による微 生 物 汚 染を受け る た め、最終製品の 品質を低下させてしまうという 欠点を有していた。プ ロ グ ラ ム加熱法を用 いて、催 芽 工 程 後ただちに60℃
前 後で中間殺菌 を行うことにより最終製品の 微生物品質を 大きく改善で き る可能性が確認された 。プ ロ グ ラ ム ジ ュ ー ル法によれば 、小ロット（10‑100kg/ロ ッ ト）で の生産 も容易であり、設備コストも低く抑 えることが可能 であるため、 発芽玄米製造へ の新規参入や生産拡大のための最適 な生産方法になりうるものと考え ら れ る。
4)プログラム加 熱 装 置の設計製作
任意温度、任意時間、任意 ステップ数で加熱制御の で き るプログラム加熱装置を製作した （図３）。
性能諸元
電源
100 V
出力
600 VA
温度制御
30‑200 ± 0.5 ℃
設定ステップ数 20以上
図３ プログラムジュール試験機
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
実 機 及び応用技術 の開発 と普及 は15年度新課題『 小規模食品工場向けの 光度加工技術の 開発』において引 き続き継続する。
５ ．結果の発表、活用等
1)学会発表：日本食品工学会14年大会(2002)
2)専門誌執筆：ジャパンフードサイエンス, 41, 6(2002)
ジャパンフードサイエンス，41, 8(2002)、 同41,9(2002)‑ 43 ‑

完了試験研究成績（作成

平成１ ５年２月）

研究課題名 ジュール加 熱 技 術を応用した高精度殺菌システムの開 発
予算区分 ：県単担当研究室： 食品開発部門 食品工学担当
研究期間 ：平成12 〜 14年
担当者： 秋山美展
協力・分担関係：
日本精機㈱、両関酒造㈱、秋田大学工学資源学部機械工学科 、
秋田県工業技術 センター、
酒類部門
１ ．目的
食品をはじめ 液体の加熱に は熱交換機や加熱釜が用いられているが、これらはいずれも熱媒体からの伝 熱によって加 温するものである。そのため 、伝熱面に お け るコゲや加熱凝集 物の被膜が形 成され、伝熱効率低下と製品 への異物混入 の原因となる。 また伝熱式は加熱 ムラが大きく 殺菌不良や過加熱といった内在的欠点を有 している。その 結果、被処理物の 加熱履歴(温度×時間 )は大 きく変動し、製品品質の低下 につながる。これに対し、ジュー ル加熱法はコ ゲや過 加 熱 障 害を最低限に抑 えることができ、加熱温度の 制御精度も高いという利点を有 している。このため熱に対し て不安定な成 分や加熱凝集性 を示す物質の殺菌 に対して従来法に 比較し高い洗剤能力 を有すると考えられる。
本研究では、 乳、卵白な ど の蛋白系食品、 香気成分の散 逸しやすい酒類 、生理活性成分などの殺菌、発 酵や培養な ど の温度保持、さらには精密か つ高い衛生性が 要求される医療用輸液などの加 熱 処 理を可能にするシステムを開発することを目標とする。
２ ．方法
1)試験用ジュール 加熱装置の設計と製 作
2)実機レベルの高精度殺菌システムの 開発と普及
3)ジュール加熱法 の各種加熱工程への 適用と評価
4)多段階保持加熱法（プログラム加 熱 法）の導入と基礎解析および実用化試験
３ ．成果の概要
1)試験用ジュール加熱装置の設計と製作
中小企業創造基盤技術研究事業（中小企業総合事業団） による研究助成 を受け、試験用
ジュール加 熱 装 置を開発した 。温度制御精度 、応答性は従 来のプレート式熱交換システム
を 凌ぐ性能であった （図１）。
2)実機レベルの高精度殺菌システムの開 発と普及
清酒の高品位殺菌を目的とした殺菌シ ス テ ムを開発した （図２）。温度制御精度は目標
温 度 ± 0.5 ℃の高精度で 200L/hrの処理能力を 有している。 本システムは連続殺菌 システ
ム の利 点を有 しながらも、 小ロ ッ ト（20L）でも 極めて 低い損耗率で 殺 菌 処 理が可 能である 。装置価格は 従来型の熱交換機システムの 約二分の一か ら三分の一の低価格を達成してい る。ジュール加 熱 法による清酒の殺 菌 法を特許出願した 。
3)ジュール加熱法の 各種加熱工程への適 用と評価
表１にジュール加熱法の適用例と従 来 法（伝熱加熱法） に対する特徴、利 点を示す。
4)新しい加熱法の導 入と基礎解析および 実用化試験
ジュール加 熱 法の発展技術 としてプ ロ グ ラ ム加熱法を開 発した。これは 昇温工程中に一定温度で保持し た後、さらに 昇温する加熱法 で、食品の加熱工程中に起こ る様々な化学反‑ 44 ‑

応 、酵素反応、 物理変化に対 して最適の温度 と作用時間を 与えることにより、対象とする
反 応（変化）を 任意制御しようとするものである。プログラム加熱試験装置を作製し、実際 の食品加工への適用試験を行った（表 １）。

図１

試験用ジュール加熱装置
表１

工程、製品

図２

高品位清酒殺菌システム

ジ ュ ー ル加熱法の適用例 と従来法との比較
従来法に対する特徴、利点

開発、普及状況

技術要素

にがり豆腐製造

品質向上、安定。熟練技術不要

商品化例多数

多層構造豆腐工程簡略、商品価値向上

試作品完成

味噌の殺菌

着色抑制、香気保持

実用化

清酒の殺菌

香気保持、品質安定、省力化

実用化

温度制御精度

果汁の殺菌

品質向上、

試験終了

負荷変動対処

発酵乳製造

装置簡易化、製品多様化

試験終了

卵加工品製造

新食感、歩留向上

試験終了

ジャム製造

香気、色調改善

試験終了

スープ製造

品質安定、省力化

試験段階

餡製造

品質安定、工程簡略化

試験段階

発芽玄米製造微生物品質向上

試験段階

プログラム加熱

玄米早炊き

炊飯時間短縮、省力化

試験段階

プログラム加熱

甘酒製造

品質向上、装置簡易化

試験段階

プログラム加熱

ナタ漬け製造工程簡略、装置簡易化

試験段階

プログラム加熱

畜肉表面殺菌

品質向上、工程簡略化

試験段階

通電周波数制御

個別凝固

無撹拌均一加熱４ ．成果の活用面と 留意点
実用段階に入 ったジュール 加熱装置および 技術の普及と 、試験段階に あ る技術の開発は
15年度新規課題『小規模食品工場向けの 高度加工技術の開 発』において推進 する。
５ ．結果の発表、活用等
1)論文、著書： 食品加工総覧第１巻（農文協 ）、わが国における食用マメ 類の研究（農研センター）、中小企業創造基盤技術研究事業11年 度 報 告 書（2000)、同12年度(2001)
2)学会発表: 日本食品工学会2000年大会 （2000)、同2001年大会（2001 )、同 2002年大会
3)講演 ・セミナー：第 三 回 国 際 大 豆 会 議 併 設セ ミ ナ ー(2000)、第6回豆類利用研究会(2000)、全国食品関係試験研究所長会・生命工学部会(2002）、
4)専門誌執筆：ジャパンフードサイエンス，41,6(2002)、 同41,8(2002 )、同 41,9(2002)
食品機械装置, 38,12(2001)、 デイリーフード13年1月号, 食 品と技術 No.366(2001)、
現代農業13年4月号
5)新聞掲載：魁新報 12.10.16版、日刊工業新聞12.11.1版、‑ 45 ‑

単年度試験研究成績（作成

研究課題名：清酒のろ過技術 に関する研究
予算区分 ：県単 国庫 委託
研究期間 ：継・中
平１４年度（平１ ３〜１５年度）

担当研究室：酒類部門
担当者：中田健美
協力・分担関係：

平 成１４年２月）

担当

１ ．目的
現在の清酒の ろ過工程は、 植物繊維・セライト・活 性 炭 等をろ過助剤としたろ過器で、ろ 過の目的も脱 色を主体に し た技術体系で、 香味の調整を 加味したろ過 技 術は未解明の部
分 が残っている 。本県の よ う に原料米を吟味 し、丁寧な醗酵管理を行ない 製造した清酒でも 出荷時のろ過操作により香 味が損なわれている場合が多 い。 また、香 味の損失を防ぐ
ために、貯蔵前 のろ過清澄を 行なわない場合 や、生で貯蔵 し出荷する場合 もあるが、これら の場合、吟 醸 酒などの高 級 酒は、貯蔵に よ り製品に生 老 香など香気の劣 化やオリ等の沈殿 を招く場合が多く 商品のイメージダウンが懸念さ れ て い る。 普通酒の販売不振の中で、吟醸酒や吟醸純米酒などの高級酒が順調な伸 長している業 界の現状に あ っ て、県産高級酒の 品質向上のために 香味の損失や劣化を 防止する新しいろ 過方法の開発が必 要である。
本年度は、生酒中の種々の 酵素が貯蔵中の 劣化することから、酵素蛋白除去を目的に生酒 の蛋白質吸着能の 優れたろ過助剤を選 定する。
２ ．方法
（１）吸着剤 セライト（ 白）、セライト （赤）、チ タ ン酸カリ（商標 テスモ）、キト
サン 、κ− カラギーナン、 イギス （ Ceramium kondoi Yendoの凍結乾燥粉末） および活性炭を試験に 供した。
（２）方法 生酒100mlに各 吸 着 剤50mgを２時間接触させてから 、(10%コポロック 1ml＋
１％ゼラチン0.5ml）系で オリ下げを行ない 、GC50の濾紙でろ過 し分析に用いた。
（３ ）蛋 白 質はBio‑Radの Protein Assayにより測定 した。アミノ酸は 、JLCア ミ ノ酸ア
ナライザー、香気成分は、ガスクロマトグラフィーにより常法に従った 。
３ ．成果の概要
前年度は、生 酒５種類について、活性炭素 による吸 着 試 験で着色度お よ びαアミラーゼ
は 清酒のそれぞれの濃度が高 いほど吸着が大 きく、吸着量 は濃度と正の相関関係があると推 定された。 また 、生酒の加水分解前後の含量の差から 蛋白質の吸着を推 定した。
本年度は、生酒中 の蛋白質を吸着に よ る除去の可能性を 検討した。
用 いた吸着剤の 中では κ‑カ ラ ギ ー ナ ンが一 番 蛋 白 質を吸 着した 。 ま たκ‑カラギーナ
ン は香気成分の吸着 も少ないが着色度の 著しい増大が あ っ た。いずれの吸 着 剤も、蛋白質、香気成分の吸着が見 られるがアミノ酸は 吸着されない。
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画用いた吸 着 剤は、そ れ ぞ れ異なる蛋 白 質を吸着し て い る可能性があり 、生酒の劣化させる 酵素蛋白質を 除去す る吸 着 剤を選 定する 必要がある。 また、 κ‑カ ラ ギ ー ナ ンの蛋
白吸着能を利用するために、着色の原 因を解明する必要 がある。
５ ．結果の発表、活用等
所 内 発 表、講習会での技術普及‑ 46 ‑

第１表

吸着剤による処理酒
透明性 沈殿層(ml) OD430nm OD660nm＋−
0.02900.0015＋2
0.02610.0011＋
2
0.02190.0002＋
2
0.02160.0002＋
3
0.02120.0006＋2
0.02750.0029＋30.02500.0026＋3
0.03790.0071＋20.00050.0005

原酒
対照
セライト（白）セライト（赤）チタン酸カリウム
イギス
キトサン
κ-カラギーナン
活性炭

原酒
対照
セライト（白）セライト（赤）チタン酸カリウム
イギス
キトサン
κ-カラギーナン
活性炭

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25
0.3
g/L BSA

原酒

第１図 処理酒の蛋白含量

対照
Asp
Ser
Gly
a-ABA
Cys
Cysta
Leu
Phe
MEA
Orn
Lys

セライト（白）セライト（赤）チタン酸カリウム
イギス
キトサン
κ-カラギーナン
活性炭

0

500

1000

1500

2000

Thr
Glu
Ala
Val
Me t
Ile
Tyr
GABA
NH3
His
Arg

mg/L

第２図 処理酒のアミノ酸組成

第２表 処理酒の香気成分
原酒
対照
セライト（白）セライト（赤）チタン酸カリウム
イギス
キトサン
κ-カラギーナン
活性炭

0.28

g/L BSA

0.27

0.26

0.25

0.24
0

200

400

600

800

1000

1200

mg/100mｌ

第３図 セライト（白）使用量と蛋白含量‑ 47 ‑(ppm)

EtOAc n-PrOH i-BuOH i-AmOAc i-AmOH EtOCap
50.7
66.0
19.3
1.7
232.9
5.6
50.0
51.4
19.1
1.7
220.0
5.2
45.5
53.1
18.5
1.6
212.9
4.5
49.6
51.7
18.1
1.7
227.9
4.9
48.1
59.0
18.0
1.6
225.0
4.5
47.2
50.9
17.6
1.6
225.1
4.3
45.0
58.7
18.4
1.4
221.1
3.8
47.8
62.8
17.5
1.7
226.1
4.7
47.9
50.7
18.2
1.4
228.6
3.0

単年度試験研究成績（作成

平成15年3月）

研究課題名：乳酸菌を用いた機能性食品の開発
予算区分：※県単 国庫 委託
担当研究室：生物機能部門生物機能第一担当
研究期間：継担当者：木村貴一、高橋慶太郎、高橋砂織
平 14年度（平 14〜 16年度）
協力・分担関係：なし

１．目的
乳酸菌は、麹菌、酵母と同じく重要な発酵微生物であり、さらに乳酸菌の持つ健康的意義に強い関心が寄せられている。本研究では、乳酸菌由来の機能性に密接な関係がある糖質関連酵素や蛋白質分解酵素に注目し、それら酵素類に特徴のある乳酸菌の分離を行う。
本年度は、乳酸菌所有株の充実を目的に白神土壌をはじめとする自然界や市販食品から乳酸菌の分離方法を検討した。また特に抗菌活性を有する乳酸菌の単離に重点を置き、機能性評価法の確立を目的とした。
２．方法
培地：Lactobacilli MRS Broth (DIFCO社製)を基本培地として使用し、必要に応じてトマトジュース濾過上清、寒天、炭酸カルシウム、スキムミルクを添加した。
乳酸菌の分離にはサンプリング後1週間以内の白神土壌や市販食品を試料とした。寒天と炭酸カルシウムを加えた基本培地に試料を添加し、30℃、1? 3日間培養を行った。寒天中にクリアゾーンを形成した菌体を単離した後、カタラーゼ活性を測定し、グラム染色とそれに続く顕微鏡観察により選抜した。
抗菌物質生産菌のスクリーニングは分離した乳酸菌の培養上清を試料とし、ペーパーディスク法、アガーウェル法で行った。表1にあげた複数の検定菌を上層寒天に混釈し、平板培地上で固化した。
プロテアーゼ生産菌は分離した乳酸菌を、寒天とスキムミルクを加えた基本培地にて穿刺培養し、生成したクリアゾーンから判別した。
３．成果の概要
初年度につき、乳酸菌所有株の増加が第一の目的であった。そこで春、夏に白神山地より採取した土壌2071点や市販食品から乳酸菌の分離を試みた。
その結果、白神土壌より116株(表2)、市販食品30点より110株の乳酸菌と思われる酸生産菌を得た。しかし、土壌2071点より得られた酸生産菌数が116株と少なかった。その理由として、分離方法が不適切であった、土壌に乳酸菌が少なかった、等が考えられた。しかしながら、同様の方法にて行った市販食品からの分離は分離数に問題がなかったことから、
白神土壌中に乳酸菌が少なかったためと考えられた。
得られた酸生産菌について抗菌物質生産菌のスクリーニングを試みた。その結果、白神土壌より球菌1株(No. 1527株、図1)、また市販食品から3株の抗菌物質生産菌を取得した。

‑ 48 ‑

表1 抗菌活性検出に用いた検定菌
検定菌
Lactobacillus sakeLb. brevis
Leuconostoc mesenteroides
Leu. mesenteroides

IFO3541
IFO12005
IFO1066
IFO1068

図1 No. 1527株培養上清により生じた阻止円(右)
検定菌はLb. sake IFO3541

表2 白神土壌由来乳酸菌
土壌No.

採取時期

酸生産菌分離数

グラム染色 カタラーゼ

芽胞

1〜630

2001年

秋(冷蔵保存したもの)

9株

全て(+)

全て(‑)

無し

631〜1410

2002年

春

34株

全て(+)

全て(‑)

2株

1411〜2071

2002年

初夏

73株

全て(+)

全て(‑)

無し

４．今後の問題点と次年度以降の計画
白神土壌から分離した乳酸菌が少数であることから、分離源とする土壌に幅を持たせる必要があり、次年度も引き続き乳酸菌の分離を行う。
その他の機能性評価法を確立するとともに、すでに確立したスクリーニング方法を基に選抜試験を行う。
今年度取得した抗菌物質生産菌の抗菌物質について検討を行う。

５．結果の発表、活用等
特許出願：1件[発明の名称]低温感受性酵母と抗菌物質産生乳酸菌を併用した発酵食品及びその製造方法[概要] 米と米麹を使用した食品、おから、キムチ、ぬか床などの賞味期限延長技術と製造方法など。
学会発表：1件
日本農芸化学会2003年度大会「Enterococcus faecalis NFRI 7400株の生産する抗菌物質」(発表予定)(備考) 本年度10−12月の3ヶ月間、食総研・酵母研究室・川本伸一先生の下へ依頼研究員として派遣された。「豆乳ヨーグルトに適したバクテリオシン生産菌のスクリーニング」
を研究テーマとし、乳酸菌の作るバクテリオシンの精製方法、検出方法、食品への利用方
法などを習得した。

‑ 49 ‑

単年度試験研究成績（作成

研究課題名 温度感受性酵母 の特性解明
予算区分 ：県単 国庫 委託

平 成１５年３月）

研究期間 ：継・中
平14年度（平１４ 〜１５年度）

担当研究室：生物機能部門
生物機能第一担当
担当者：高橋慶太郎
協力・分担関係：
食品開発部門食品工学担当 秋 山 美 展
応用発酵部門発酵食品担当 渡 辺 隆 幸（共同研究）小玉醸造株式会社

１ ．目的
味噌製造においては発酵終了後も醸 造 用 酵 母が生存しているため、そのまま製品化すると 酵母による炭 酸ガス発生があり商品価値を 著しく低下させる。そのため 加熱による殺菌
処 理・エチルアルコール等の 薬剤による静菌処理が行われている。前者は 加熱により品質の 劣化が激しく 秋田味噌のような味噌では使 用できない。 また、後者では 添加薬剤による風 味の変化や消費者より要望 の高い無 添 加 味 噌では利用できないなど問題 が多い。近年、産業利用されている微生物においては環境・ エネルギー対 策として各種の ストレスに対し感受性の高い、 あるいは低い （耐性の高い） 微生物の育種 が盛んとなっている。そこで、既 に取得 した温度感受性自己消化味噌醸造用酵母 Zygosaccharomyces rouxii を対 象とし、こ の温度感受性機構を分子生物学的に解明す る。それをもとに、常温流通可能な無添加味
噌 の商品化を計り、 さらに製品の高 度 利 用を目的とした。
今年度は、処 理 味 噌と市販味噌との差別化のための検討 を行った。
２ ．方法
国内各地で製造された無添加表示等の 味噌１２点を供試試料とし、酵母生菌数並びに３ ０℃保存試験及び 保存後の生菌数・糖 の変化を測定した 。
３ ．成果の概要
供 試 試 料は、静 菌・殺菌処理を し て い な い生味噌表示のものでも生菌数は１ ０ ２ ／ｇ未
満 と少なかった 。また、エチルアルコールによる静菌処理 をした味噌も生菌数は同様であっ た。これは、供試味噌が製造日より日 数が経過しているためと考えられた 。さらに、
３ ０℃・１４日間保存後の生菌数の増加及び ガス発生は１ ２点とも観察されなかった。また 、グルコースは保存中に５〜４０％減 少した。
これらのことは、製品中に 生存していた酵 母は強いストレス負荷の状態 であり、供試試料 の製造メ ー カ ーは比較的大規模の企業であることから発酵熟成が十分であったためと予想 された。
温度感受性酵母とジュール 加熱を組み合わせた、今回の 開発技術は同様 のストレス負荷
を 微生物と環境の両 面から積極的かつ計画的に行うもので 、その有効性が確 認された。
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
既存の生味噌製品との差 別 化のため今後、 消費者嗜好の 動向を同時に調 査する必要がある。
５ ．結果の発表、活用等
特開2000‑245381 「温度感受性酵母を用い た味噌及びその製造方法」‑ 50 ‑

単年度試験研究成績（作成 平成１５年３月）
研究課題名：担子菌類のタンパク質分解酵素の特性解明とその応用
予算区分：県単担当研究室：生物機能部門
生物機能第二担当
研究期間：継担当者：樋渡一之、堀一之、高橋砂織
平１４年度（平１４〜１６年度） 協力・分担関係：なし

１．目的
これまで食品加工に用いられてきたプロテアーゼは様々なものが知られているが、それらは微生物由来のものが中心である。しかし、同じ微生物でありながら担子菌類（キノコ類）由来のプロテアーゼが食品産業で用いられた例は少ない。そこで本研究課題では、秋
田県内で生育・栽培される食習慣のある担子菌類から食品加工等に有用なプロテアーゼを単離し、その特性を解明することを目的とする。また、その応用として、単離した新規酵素類を用いて機能性食品等の開発を目指すものである。
今年度は、秋田県内で生育・栽培されている食習慣のある担子菌類のプロテアーゼについて基礎的なデータを得ることを目的として、担子菌の子実体が持つ各種のプロテアーゼ
活性を測定した。その結果および強いプロテアーゼ活性を持つことが知られていることな
どからマイタケ(Grifola frondosa)に注目し、マイタケが持つアミノペプチダーゼを精製してその酵素の諸性質について検討を行った。
２．方法
１）プロテアーゼ活性による担子菌のスクリーニング
秋田県内で生育・栽培されている食習慣のある担子菌類38種（栽培9種、天然24種）の子
実体をホモジナイズし、その遠心上清を酵素溶液として各種プロテアーゼ活性を測定した。
２）マイタケ由来アミノペプチダーゼ(GfPAP)の精製と諸性質
マ イ タ ケ 子 実 体 を ホ モ ジ ナ イ ズ し て 硫 安 濃 縮 し た 後 、 DEAE‑Sepharose CL ? 6B 、Butyl‑Toyopearl 650M、Sephacryl S‑100 HR、Mono‑Qの４段階のカラムクロマトで精製した（図１ａ）。精製した酵素標品を用いて酵素の特性を検討した。
３．成果の概要
１）スクリーニング結果を表１に示した。中性プロテアーゼではハタケシメジやシモコシ、
酸性プロテアーゼではヤマブシタケやスギヒラタケ、プロリルアミノペプチダーゼではア
ミタケ、ホンシメジやマイタケが高い活性を示した。ハタケシメジとスギヒラタケが強い凝乳活性を持っていた。
２）電気泳動的に単一の酵素標品を得た（図１ｂ）。本酵素は、中性領域に比較的幅広い至適pHを持ち（図２）、Pro‑pNAに対して高い特異性を示した（表２）。各種酵素阻害剤の影響を検討した結果、本酵素がPCMBやヨード酢酸によって阻害されたことからチオールプ
ロテアーゼであることが示唆された（表３）。分子量はSDS‑PAGEで33 kDa、ゲル濾過で58 kDaと求められたことから、本酵素は二量体と推定された。
４．今後の問題点と次年度以降の計画
・プロテアーゼ活性による担子菌のスクリーニングの継続
・GfPAPの特性解明と構造解析
・担子菌プロテアーゼの食品加工への応用に関する基礎検討
・新たな食品加工関連酵素の精製と特性解明‑ 51 ‑

表１ 各種担子菌抽出液のプロテアーゼ活性単位は全て Unit/ mg protein
中性
酸性
プロリル
グルタミル
凝乳活性
プロテアーゼプロテアーゼ アミノペプチダーゼ アミノペプチダーゼ＜栽培＞ ヒラタケ
Pleurotus ostreatus
+
+
++
+
エリンギ
Pleurotus eryngii
+
+
++
+
シイタケ
Lentinula edodes
+
+
++
+
ブナシメジ
Hypsizigus marmoreus
++
+
++
+
+
エノキタケ
Flammulina velutipes
+
+
+
+
ナメコ
Pholiota nameko
++
+
++
+
+
ヤマブシタケ Hericium erinaceum
+
++
++
+
+++
マイタケ
Grifola frondosa
++
+
++
+
+
マンネンタケ Ganoderma lucidum
+
+
+
+++
＜天然＞ ヒラタケ
Pleurotus ostreatus+++++
キヌメリガサ Hygrophorus lucoruum++++
フユヤマタケ Hygrophorus hypothejus F. pinetorum++++
ハタケシメジ Lyophyllum decastes
+++
+
+
+
++++
ホンシメジ
Lyophyllum shimeji
+
+
+++
+
+
ムラサキシメジLepista nuda
++
+
+
+
++
シロシメジ
Tricholoma japonicum
+
+
++
+
シモコシ
Tricholoma auratum+++++
シモフリシメジ Tricholoma portentosum
++
+
+
+
ハマシメジ
Tricholoma myomyces
+
+
++
+
ナラタケ
Armillariella mellea++++
スギヒラタケ Pleurocybella porrigens
+
++
+++
++++
ムキタケ
Panellus serotinus
+
+
++
+
エノキタケ
Flammulina velutipes
+
+
++
+
コガネタケ
Phaeolepiota aurea
+
+
++
+
クリタケ
Naematoloma sublateritium
+
+
+
+
ナメコ
Pholiota nameko
++
+
++
+
++
ヌメリササタケ Cortinarius pseudosalor
+
+
+
アミタケ
Suillus bovinus
+
+
+++
+
アカハツ
Lactarius akahatsu
+
+
++
+
ハツタケ
Lactarius hatsudake
++
+
++
+
+++
ヤマブシタケ Hericium erinaceum
+
+
+
+++
ブナハリタケ Mycoleptodonoides aitchisonii
+
+
++
+
+++
マイタケ
Grifola frondosa
++
+
+++
+
+

表２ GfPAPの基質特異性
基質
相対活性(%)
Pro-pNA100
Ala-pNA
36.2
Leu-pNA
4.4
Glu-pNA
3.4
Val-pNA
2.4
Lys-pNA
1.8

Mono-Q (FPLC)

硫安濃縮

硫安濃縮

DEAE batch 粗分画

DEAE batch 粗分画

ホモジナイズ

分子量マーカーｂ）

Sephacryl S-100 HRａ） ホモジナイズ

Butyl Toyopearl 650M

学名

DEAE-Sepharose CL-6B

種名

DEAE-Sepharose CL-6B
Sephacryl S-100 HR

表３

GfPAP
Butyl Toyopearl 650M
Mono-Q (FPLC)

図１ GfPAPの精製とＳＤＳ−ＰＡＧＥ

相対活性 (%)

100
80
60
40
20
0
2

4

6
pH

8

10

10mM Sodium acetate, sodium citrate, sodium phosphate buffer
30mM Tris-HCl buffer

図２ GfPAP活性に及ぼすｐＨの影響

GfPAP活性に及ぼす酵素阻害剤の影響
残存活性
阻害剤
終濃度
(%)
100
なし
EDTA
5 mM
103
1, 10-Phenanthroline
5 mM
87
PMSF
5 mM
42
1 mM
81
0.1 mM
96
DFP
5 mM
94
PCMB
1 mM
3
0.1 mM
52
NEM
5 mM
70
1 mM
89
0.1 mM
97
IAA
5 mM
18
1 mM
31
0.1 mM
90
Pepstatin A
10 ug/ ml96
Amastatin
10 ug/ ml93
Arphamenine A
10 ug/ ml24
1 ug/ ml66
0.1 ug/ ml
85
Antipain
10 ug/ ml91

５．結果の発表、活用等
１）マイタケ子実体形成に伴うプロテアーゼの動態について◯樋渡一之、加賀屋明良、井上俊三、高橋慶太郎、高橋砂織
日本農芸化学会2002年度大会（仙台市）
２）マイタケ由来プロリルアミノペプチダーゼの精製と諸性質◯樋渡一之、加賀屋明良、井上俊三、高橋慶太郎、高橋砂織
日本農芸化学会2003年度大会（神奈川県藤沢市）発表予定‑ 52 ‑

単年度試験研究成績（作成

平 成１５年３月）

研究課題名

県産農水産物の 新規分析評価技術 の開発と応用（その１）ポータブル近赤外分光装置による製粉穀類の品質評価
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：食品開発部門食品加工担当
研究期間 ：継・中担当者：熊谷昌則、 大久長範
平１４年度（平１ ３〜１５年度） 協力・分担関係：秋田大学工学資源学部
小川信明
１ ．目的
食品の品 質 向 上や新規食品 の開発を行うためには、その 品質を正しく評 価することが求められる。そ こ で本研究では 、県産農水産物 の新規分析評価技術の開発と 応用を行う。昨
年 度は、近赤外分光法をそば 粉の品質評価に 適用できることを示したが、 今年度は製粉穀類 の近赤外スペクトルから、 試料構成成分に 係わる化 学 情 報を抽出するためのスペクトル処理法について 検討し、数 学 的・統計学的見地のみならず 、分析化学的見地から近赤外分
光 法を定性、定量分析法と し て確立す る た め の基礎検討を 行った。こ こ で は、これらの成果 のうち、産業界に 応用が可能なものを 中心に紹介する。
２ ．方法
近赤外スペクトルは、 昨年度と同様 にポータブル 型近赤外分光装置の PlaScan-SH （オプト 技研製）を用いて 測定した。製粉穀類 の検体は、秋 田 県 産を含むそば粉 4 種類と、麺用
小 麦 粉 5 種類で、 さらにこれらを所 定の割合で混合して 調製した混合モ デ ル試料を加えた
計 89 種類を測定サンプルとした。加工品の検体は、稲庭 うどん 22 種類の 乾麺であり、麺のままのもの (麺 状 )と、比較の た め麺を粉砕し た も の (粉状 )を測 定サンプルとした。
３ ．成果の概要
そば粉には、 割粉としてのつなぎ用小麦粉 が混合されているものがある 。昨年度は、そば 粉と小麦粉の 近赤外スペクトルは非常に よ く似ているが 、両者を判別することができる
ことを示した。 今年度は、近赤外スペクトル により両者の 混合物からそば 粉配合量を推定できる（図１） ということがわかった。スペクトルを詳細 に検討した結果 、この推定にはでんぷんやたんぱく質の化学構造に帰属さ れ る波長が寄与 していることがわかった。このように近赤外スペクトルは そ ば粉や小麦粉の 判別に用いることが可能で、 製粉、製麺業者などの原料管理に役 立てることができる 。
稲庭うどんに 関しては、図 ２および表１に 示すように、 近赤外ス ペ ク ト ルから一般化学
成 分（水分、たんぱく質、炭水化物、脂質、 灰分）が、しかも麺状のまま 、わずか数秒の測 定で定量できることがわかった。さらに製品中の水分と 一般生菌数が比 例する（図３）
こともわかり、 とりわけ水分 がそのままで定 量できるということは、乾燥工程をモニタリン グすることができるため、 稲庭うどんの品質安定化に大 いに役立つ も の と期待される。
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
近赤外分光法 による非破壊 ・迅速測定の適 用の場を他の 農水産物にも拡 大するための検討 を継続して行う。
５ ．結果の発表、活用等[1]

熊 谷,軽 部,松 浦,佐 藤,大 久,天 野 ,菊 地 ,小 川 , 日本分析化学会第 51 年会講演要旨集 ,p24(2002).

[2]

M. Kumagai,K.Karube,T.Sato,N.Ohisa,T. Amano, R. Kikuchi, and N. Ogawa, Anal. Sci., 18, 1145(2002).

[3]

熊 谷, 松 浦,李 ,佐 藤 ,菊 地 ,大 久 ,小 川 , 秋田大学サテライト・ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー
研究成果発表会(2003.2.14）‑ 53 ‑

図１ そば粉・小麦粉混合物中のそば粉配合量の定量と波長の帰 属

図２ 稲庭うどんの水分の定量と波長の帰属

表 １ 稲庭 うどん化学成分の予 測 精 度

図３ 稲庭うどんの水分と生菌数の関 係‑ 54 ‑

化 学 成 分

Ｒ2

水分
た ん ぱ く質
炭 水 化 物
脂
質
灰
分

0.98
0.71
0.69
0.79
0.82

単年度試験研究成績（作成

平 成１５年３月）

研究課題名

県産農水産物の 新規分析評価技術 の開発と応用（その２）
味覚センサによる市 販 塩の品質評価
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：食品開発部門食品加工担当
研究期間 ：継・中担 当 者：熊谷昌則
平１４年度 （平１３〜１５年 度） 協力 ・分担関係：秋田県立大学生物資源科学部
石 川 匡 子、松永隆司
１ ．目的
平成 9 年 に塩 の専 売 制が緩 和されて以 来、国 内 各 地で地 先の 海水を 原料とする 食塩の製造販売が行われるようになった。これらは 「自然塩」や 「天然塩」と し て食品素材の地
域 性や健康面で の優位性をアピールしているものが多い。 現在、秋田県内 においても同様の 塩が製造さ れ て い る。本研究では、市販塩の品質を評価 するために味覚センサを用いて、そ の化学組成な ら び に官能評価との関係 を調べることを目 的とした。
２ ．方法
市販塩 30 種を 用いて、味認識装置 SA402 （ア ン リ ツ（株）；現 在は（株） インテリジェントセンサテクノロジーが製造販売） により 8 種類の 味覚センサ応答パターンを測定した 。化学組成については、 Na ＋ 、 K ＋ 、 Ca ２ ＋ 、Mg ２ ＋ 、 Cl − 、 SO ４ − ２ 、 Fe ２ ＋ をキャピラリー
電気泳動法で測 定した。官能評価は NaCl 濃度が 1.2%の希釈溶液を調製し、パ ネ ル 15 名が 塩味、苦味、渋味 、くどさ、まろやかさの強弱を 5 点 法で採点した。な お、化学組成の分 析ならびに官 能 評 価は県立大学に よ っ て実施された。
３ ．成果の概要
図１に試料の 味覚センサ応 答パターンを示 す。これに、 化学組成な ら び に官能評価値を加 えたデータに 主成分分析を 行い、図２に示 すような主 成 分スコアプロットを得た。図中に は因子負荷量の大 きさと方向を矢印で 同時に示した。主成分１は正側で Sensor 1 〜 4 な
らびに Ca ２ ＋ 、 Mg ２ ＋ と関係があり、これらは 苦味や渋 味に影響 していることがわかる。
逆 に負側では Na ＋ 、 Cl − と関係が あ り、これらは塩味やまろやかさに影響 していることがわかる。主成分２については、 Sensor 5,6,8 と関係が あ る が、これらは本 実 験で求めた化学組 成や官能評 価 値だけではわからない味の違 いを味覚セ ン サがとらえているものと考えられ る。特に、試料 No.3 、 30 、27 、 24 の 群と試料 No.14、 20 の群は、他の試料群と味覚セン
サ 応答パターン が異な っ て お り、これらに着 目した検討が 必要である。このように、味覚
センサ応答パターンは、新た な観点から市 販 塩の品質を細分化して評価できる可能性がある。
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
これらの結果 はデータベース化し、秋 田 県 内で製造販売 されている市 販 塩との比較を行う 予定。また、 Sensor 5,6,8 に つ い て は、どのような化学成分が影響し、さらにそれが官能
特 性にどのようにあらわれているか引き 続いて検討する。
５ ．結果の発表、活用等[1] 石川,張,陳 ,松永,熊谷 , 日本海水学会講演要旨集 , p33 & 57 (2002).
[2] 石川,熊谷,陳,張,松永 , 日本海水学会誌, 56, 440 (2002).

‑ 55 ‑

図 １ 市販食塩30種の味覚センサ応答パターン

図２ 味覚センサ 応答パターンと成分組成および官能評価の関 係
主成分 スコアプロット（● ）と因子負荷量（矢印 ）‑ 56 ‑

単年度試験研究成績（作成

平 成１５年３月）

研究課題名 糖代謝系制御によるストレス耐性酵母の育種
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：生物機能部門生物機能第一担当
研究期間 ：継・中担当者：高橋慶太郎
平１４年度（平１ ２〜１４年度） 協力・分担関係：
１ ．目的
現在、清酒酵母に 要求されている特性 の一つに各種ストレスに対する耐性 の向上がある。
Saccharomyces cerevisiae の実 験 室 株（ハプロイド） において、貯蔵性糖質の一つである トレハロースの代謝系を改変することにより冷凍耐性・ 耐久性の向上が認 められている。
ま た、この代 謝 系を制御することによりアルコール耐性が 増大することも 知られている。
本研究では、清酒用酵母の交配用として、既 にそのハプロイド株の選抜を 終了している自然 界より分離し た高トレハロース蓄積・高冷凍耐性酵母（ KD‑003株）を使 用して清酒醸造用酵母としての 最適なトレハロース代謝系の 検討とその代謝系を有する酵 母の作出を目的とした。
１４年度は、 急速に増加している県 内 産 小 麦の生産に対 応する新規な需要開拓が早急に求 められていることから、KD‑003株の低タンパク質小麦で の良好な製パン 適性と高冷凍耐性 を利用した、県内産小麦を原料とする 冷凍生地製パン法 の開発を目的と し た。
２ ．方法
KD‑003株の 最適な冷凍前発酵条件を液体 モデル培地で検 討した。さらに 、実際のパン生
地 を使用した各種冷凍生地製 パン法の検討を 行った。分析 には、アミログラフ・ドウグラ
フ ・ファーモグラフ 等の機器を使用した 。
３ ．成果の概要
通常冷凍生地製パン法においては、冷凍前 の発酵時間が 長くなるに従い 酵母菌体内のトレハロース含量 が低下す る た め、酵母の冷凍耐性が低くなることが知られている。そのた
め 、現在の冷凍生地でのパン 作りは直捏製パ ン法による成型後冷凍が主流 となっている。
ま た、通常のスクラッチ製パ ン法では、製パ ン企業においては作業性・品 質より中種法によ る製パンが行われている。
KD‑003株を 液体モデル培地 で発酵させ、 その後冷凍・解凍後の生存率及 びトレハロース
含 量を観察したところ図１に 示したように、 KD‑003株では 冷凍前の発酵時間及び状態に係わらず生存率は １００％で あ り、通常の冷凍生地用酵母と は大きく異なることが観察された 。また、菌 体 内のトレハロース含量は発酵開始と同時に 消費されるが、 ３％まで低下した 後再び蓄積が 開始され、中種製パン法の発酵時間である ８時間後には１ ０％以上まで回復 することが判 明した。この 結果より、KD‑003株を使用し た冷凍生地製パ ン法では、高品
質 な製パン法でありながら、 これまで用いることができなかった中種法による冷凍生地製
パ ン法が利用可能であることが明らかとなった。
小麦粉への加糖量を０〜２ ０％とした実際 のパン生地を 使用した冷凍生地試験では、加糖 量が多いほど 冷凍による発酵阻害は抑制された。解凍後 に糖をさらに５ ％添加した系での 検討により、 この現象は糖 による凍結か ら の保護効果ではなく、解凍後 の酵母の糖取り
込 み易さが影響していると考えられた（ 図２）。
これらの結 果 及び県 内 産 小 麦の成分・物性分析結果より 、１％加 糖 中 種 法で製パンを行
い 、成型前後に 冷凍する冷凍生地製パン法を 組み立て、ライン試験を行ったところ２ヶ月
間安定な冷凍生地が 製造可能なことが確 認された。

‑ 57 ‑

20
18

生存率（％ ）

120

16
100

生存率
トレハロース含量

80

14
12

60

10
8

40

6
4

20

トレハロース含量（％）

140

2

0

0
0

60

120

180

240

300

360

420

480

360

420

480

−20℃，18days
ガス発生量（ml/5min）

10
8
6
4
2
0

0

60

120

180

240

300

発酵時間（
min）（
2%Glc含有低糖生地モデル液体培地，２８℃）

図１

加 糖 ０％

加 糖 ２０％900
ガス発 生 量（ｍｌ）

900
ガス発生量（ｍｌ）

冷凍前発酵時間と 酵母生存率

600
300

600
300

0

0
0

200

400

600

800

1000

0

200

発酵時間 （分）

ガス発 生 量（ｍｌ）

600

800

1000

□

冷凍無し
２時間発酵後冷凍４日△

４時間発酵後冷凍４日
２時間発酵後冷凍１１日300

４時間発酵後冷凍１１日

0
0

200

400

600

800

1000

発酵時間 （分 ）図２600

発 酵 時 間（分）加 糖 １０％900

400

２時間発酵後冷凍１３日＋sucrose5%＋mix

冷凍パン生地 の前発酵時間と糖 濃 度の影響 （３０℃ でのガス発 生 量 変 化）

４ ．今後の問題点① 試験研究推進上の 残された問題点
小麦粉品質変動 に対する対処方法② 必要な協力関係
農政部関連部所
５ ．成果の発表、活用等
日本放線菌学会 ２００２年度大会「世界遺産白神山地から分離した 酵母の特性解明とその利用」
日本農芸化学会 ２００３年度大会「デンプン粒 子が製パン性に及ぼ す影響」（発 表 予 定）
尚、本研究の一 部は総合食料対策事業（平成１４年度農林水産省委託研究）として行われた。

‑ 58 ‑

完了試験研究成績（作成

平 成１５年３月）

研究課題名 糖代謝系制御によるストレス耐性酵母の育種
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：生物機能部門生物機能第一担当
研究期間 ：平成１２〜１４年 度
担 当 者：高橋慶太郎
協力 ・分担関係：
１ ．目的
現在、清酒酵母に 要求されている特性 の一つに各種ストレスに対する耐性 の向上がある。
Saccharomyces cerevisiae の実 験 室 株（ハプロイド） において、貯蔵性糖質の一つである トレハロースの代謝系を改変することにより冷凍耐性・ 耐久性の向上が認 められている。
ま た、この代 謝 系を制御することによりアルコール耐性が 増大することも 知られている。
本研究では、清酒用酵母の交配用として、既 にそのハプロイド株の選抜を 終了している自然 界より分離し た高トレハロース蓄積・高冷凍耐性酵母（ KD‑003株；白神 こだま酵母）を使 用して清酒醸造用酵母としての最適なトレハロース代 謝 系の検討とその 代謝系を有する
酵 母の作出を目 的とした。ま た、急速に増加 している県内産小麦の生産に 対応する新規な需要開拓が早急 に求められていることから、 KD‑003株の低 タンパク質小麦 での良好な製パン 適性と高冷凍耐性を利用し た、県内産小麦 を原料とする スクラッチ製パ ン法（生地非冷
凍 製パン法）及 び冷凍生地製 パン法の開発を 併せて行った 。さらに、本株 の有する高乾燥
耐 性を利用した乾 燥 品の開発も検討した 。
２ ．方法−８０〜＋３ ０℃でKD‑003株を一 年 間 保 存し、プレート 計測法により生存率を求めた。
ま た、乾燥した 同酵母を４℃ 一年間保存した 際の残存発酵力及び生存率を 測定し乾燥耐性を 観察した。本 株の湿菌体及 び乾燥菌体を使 用して、スクラッチ製パン法 及び冷凍生地製
パ ン法における 最適な発 酵 条 件を液体モデル 培地で検討し た。さらに、実 際のパン生地を使 用した両製パ ン法の条 件 検 討を行った。分 析には、アミログラフ・ドウグラフ・ファー
モグラフ等の機器を 使用した。
３ ．成果の概要
KD‑003株を −８０〜＋３０ ℃で一 年 間 保 存した結果、− ３０℃以下の冷 凍では一年後も生存率は１００ ％を示し、冷 凍ストレスに対 し耐性が非常 に高いことが確 認された。しかしながら、−２ ０℃の冷凍で は一年後の生 存 率は８６％であることよりこの凍結状態では
何 らかの生 命 活 動が行われていることが示唆 された。また 未凍結の−２℃ 以上の保存では温 度が高く な る に従い急速に 死滅していくことが観察さ れ た。乾燥耐性は 非常に高いことが 確認された。 冷凍耐性試験 における−２０ ℃での一 部 菌 体の死滅及び乾燥耐性試験におけ る生存率より 残存発酵力が 高いことは、本 株は菌体自体 が高いストレス 耐性を有するとともに、その菌体内 の各種酵素もそれ以 上のストレス耐性 を有すると考えられた。
直捏製パン法 においてKD‑003株を使用し 、秋田県の認定小麦品種である ハルイブキを配合 することにより蛋白質含量 ８．５％以上の 混合粉で あ れ ば熟練を要せ ず に製パンが可能であることが示 された。また 中種製パン法においてもKD‑003株とハ ル イ ブ キの使用により
８ ．１％以上の 蛋白質含量に 混合した小麦粉 であれば、グルテン増強剤等 の添加無しで良好 な機械耐性を 示しラインを 使用した製パン ができることが確認された。 この結果は、蛋
白質含量が低い 小麦粉でもKD‑003株を使用 し、さらにハルイブキをブ レ ン ドすることにより 製パン原料として使用可能 なことを示しており、こ れ ま で低蛋白質含量 のため製パンへの 利用が低か っ た製麺用小麦品種ネバリゴシ ・ナンブコムギ等の製パン原料化が可能となっ た。図１に確立し た製パン方法の概略 を示した。
この研究過程 での小麦分析 により、国内産小麦の製パン 適性はそのタンパク質含量との相 関が低いことが観 察された（図２）。

‑ 59 ‑

白 神こだま酵 母 全 量 （３％ ）国内産小麦粉中種

ハルイブキ 全量

加 糖 （１％ ）

本捏

一次発酵

分 割 ・丸 め

成型

（凍 結）

ベンチタイム（凍結 ）ホイロ発 酵焼成

パ ン 容 積 （ｍ ｌ）

図 １ 県 産 小 麦 ・白 神 こだま酵 母 を原 料とする（冷 凍 生 地 ）製 パ ン法
1 6 0 0ハ ル イ ブ キ 配
単

独

合

粉

1 2 0 0

800
7

8

9

10
11
12
小 麦 粉 蛋 白 質 含 量 （％ ）1314

図２ パン容積と小麦タンパク質含量との相関
４ ．成果の活用面と 留意点①成果の受け渡し・白神こだま酵 母の秋田県内外の製 パンへの普及（白 神こだま酵母友の 会）
・白神こだま酵 母の秋田県内学校給食への導入（秋田県学校給食会）
・秋田県産小麦 の製パン原料化（製 パン企業・秋田県学校給食会）
・白神こだま酵 母ドライの開発（秋田十條化成・秋田 サラ白神）②研究成果の公表
・平成１２年度国内産麦技術情報交換会「国内産小麦 の高ストレス耐性野生酵母利用による 製パン技術の開発 Ⅰ」
・平成１３年度国内産麦技術情報交換会「国内産小麦の高ストレス耐性野生酵母利用による 製パン技術の開 発Ⅱ」・日本農芸化学会２００２年度大会「高ストレス 耐性野生酵母とその 利用」
・日本放線菌学会２００２年度大会「世界遺産白神山地から分離した 酵母の特性解明とその利用」
・日本農芸化学会２００３年度大会「デンプン粒 子が製パン性に及ぼ す影響」
その他、秋田県内外における製パン 及び小麦に関する 講演会等
５ ．残された問題点 とその対応
白神こだま酵母の 製パン以外への利用促進のため、新た な製品開発を進め る必要がある。
また、本酵母 の特性を さ ら に引き出す こ と が求められており、こ の こ と は酵母のトレハ
ロース代謝系の生物学的解明に繋がると 期待される。
尚、本研究の 一部は国内産麦新技術等研究開発事業（平 成１２・１３年度食糧庁委託研究 ），総合食料対策事業（平成１４年度農林水産省委託研究）として行わ れ た。

‑ 60 ‑

単年度試験研究成績（作成 平成１５年２月）
研究課題名：糖質関連酵素遺伝子を用いた新規酵母の育種
予算区分：県単 国庫 委託
担当研究室：食品開発部門資源利用担当
研究期間：継・中担当者：金子隆宏
平１４年度（平１２〜１４年度） 協力・分担関係：
１．目的−「研究期間を通じての目的」−
清酒酵母等のホストベクター系を用いて、場合によっては染色体DNAへのインテグレートを行い、実用株での蛋白発現及び生産の系を確立する。必要に応じて、菌体外への分泌も試みる。
具体的には、Glucose Isomerase(GI)遺伝子を清酒酵母に導入し、もろみ発酵中に発現させることで、清酒中に残存するグルコースをフラクトースへと異性化し、清酒の甘味の質を改善することを試みる。
−「本年度に実施した研究目的」−
本年度は本酵素遺伝子の清酒酵母への導入を行った。その際、酵母菌体外への分泌を期待し、構造遺伝子上流にシグナルシーケンスを接合させたものも使用した。染色
体DNAへの本酵素遺伝子のインテグレートも試みた。実用酵母でのホストベクター系の確立のため、麹のGlucoamylase(Glc),Taka‑amylase(TAA),B.maceransのCGTase(BMA)等
も清酒酵母に導入した。
２．方法
各amylase構造遺伝子(Glc、BMA、TAA)はPCR法でクローニングした。PCR‑primerは依頼合成した。ポリメラーゼはKOD(東洋紡)を使用した。competent cellは大腸菌JM109
またはHB101を用い自作した。制限酵素、その他試薬はおもに宝酒造社のものを使用した。GI活性はシステイン‑カルバゾール‑硫酸法で測定した。清酒酵母は協会901号他を用いた。培地はYPD(Blue‑starch 0,2%)を使用した。酵母用発現ベクターはpAUR123(選択マーカー:AUR1‑C、宝酒造)を一部改良して使用した。すなわち、本プラスミドのう
ち、酵母内での自律複製に関与するARS1及びCEN4部位を切除し、染色体組込型ベクタ
ーとして使用した。またS.pombeにはpAUR224を使用した。酵母へのDNA導入はGene
Pulser(Bio‑Rad)装置を用いてelectroporation法で行った。すなわち、酵母菌体を酢酸リチウム処理の後、gapが0.2cmのcuvetteを用いてpulse条件を1.5kV、25μF、200Ω
で形質転換をした。
３．成果の概要−「昨年度までの成果の概要」−
昨年度までに、秋田県内の土壌及び研究所保存菌株よりスクリーニングを行い、放線菌Streptomyces olivaceoviridis E‑86がGIを強力に生産することを見出した。本GIを精製し、その特性解析も行った。また本酵素が極めて高い耐酸性を示すことに着目し、異性化糖(ブドウ糖果糖液糖)の新規製造方法を開発した。さらには二段階PCR法にて本酵素の遺伝子をクローニングし、その全塩基配列を決定した。本遺伝子を大腸菌で発現し、酵素の精製及び性質の検討も行った。本遺伝子をS. griseofuscus S‑41由来のGIと比較することにより、本酵素の特性に関して分子レベルでの知見を得た。得られたGI遺伝子からPCR‑conjugation法を用い、それぞれ由来の異なるシグナルを接合した５種の構造遺伝子を構築した。これらDNAをelectroporation法で酵母へ導入したところ、
aureobasidin耐性株が数株得られた。自律複製型プラスミドで10 5 /μｇ、染色体組込型‑ 61 ‑

プラスミドで10 4 /μｇ程度の形質転換率であった。染色体組込型のうち、1/10株程度が二倍体双方に導入遺伝子を保持していた。
−「本年度における成果の概要」−
得られた形質転換酵母は何れもGI活性を示さなかった。またウエスタンブロッティ
ングにおいても、GI酵素蛋白は免疫学的に検出されなかった。GI geneが脱落していな
いことはPCRで確認した。以上のことはK‑701、S.bayanus、及びS.pombeでも同様であった。一方、BMA、Glc、TAAの各遺伝子は、K901(pAUR123)で発現したことから、ホスト‑ベクター系は正常に機能していた。GC含量を比較すると、酵母染色体で40〜47%mol、GI geneで71%molと、大きくことなっていることから、GI遺伝子が発現しないのは酵母とのCodon usageの差に起因すると推測された。
４．今後の問題点と次年度以降の計画
Glc,BMA,TAA等の遺伝子での実用酵母の組換えは達成できた。ポイントミューテーシ
ョンなど行えばGI遺伝子の酵母での発現も可能であろう。機会があれば検討してみたい。本研究では「３．成果の概要」「５．結果の発表、活用等」の通り、多くの成果を得た。当初の予定通り、本研究は本年度で終了とする。
５．結果の発表、活用等
・平成13年度日本農芸化学会大会(京都立命館大学)口頭発表「二段階PCR法による耐酸性グルコースイソメラーゼ遺伝子のクローニング及び大腸菌での発現」・平成13年度日本食品科学工学会東北支部大会(秋田県庁第二庁舎)口頭発表「放線菌由来耐酸性グルコースイソメラーゼを用いた異性化糖の新規製法の開発」
・平成13年度生命工学部会バイオテクノロジー研究会(産総研つくばセンター)
口頭発表「二段階PCR法による耐酸性グルコースイソメラーゼ遺伝子のクローニング及び大腸菌での発現」・平成13年度ライフサイエンス分野融合会議(産総研つくばセンター)ポスター発表「二段階PCR法による耐酸性グルコースイソメラーゼ遺伝子のクローニング及び大腸菌での発現」・"Characterization of Acid‑stable Glucose Isomerase from Streptomyces sp.,and Development of Single‑step Pocesses for High‑Fructose Corn Sweetener(HFCS) Production"
Biosci.Biotechnol.Biochem., 64(5),940‑947,2000
・"Molecular Cloning of Acid‑Stable Glucose Isomerase Gene from Streptomyces
olivaceoviridis E‑86 by a Simple Two‑Step PCR Method, and Its Expression in
Escherichia coli"
Biosci.Biotechnol.Biochem., 65(5),1054‑1062,2001‑ 62 ‑

完了試験研究成績（作成 平成１５年２月）
研究課題名：糖質関連酵素遺伝子を用いた新規酵母の育種
予算区分：県単 国庫 委託
担当研究室：食品開発部門資源利用担当
研究期間：平成１２〜１４年
担当者：金子隆宏
協力・分担関係：

１． 目的
グルコースイソメラーゼ(GI)遺伝子を清酒酵母に導入し、もろみ発酵中に発現させることで、清酒中に残存するグルコースをフラクトースへと異性化し、清酒の甘味の質を改善する。
本課題を通して、清酒酵母など実用株でのホストベクター系を確立し、実際の食品製造での蛋白の発現及び生産に対応できる技術を確立する。
２．方法
各構造遺伝子(GI、Glc、BMA、TAA)はPCR法でクローニングした。PCR‑primerは依頼合成した。ポリメラーゼはKOD(東洋紡)を使用した。competent cellは大腸菌JM109またはHB101を用い自作した。制限酵素、その他試薬はおもに宝酒造社のものを使用した。
GI活性はシステイン‑カルバゾール‑硫酸法で測定した。清酒酵母は協会901号他を用いた。培地はYPD(Blue‑starch 0,2%)を使用した。酵母用発現ベクターはpAUR123(選択マーカー:AUR1‑C、宝酒造)を一部改良して使用した。すなわち、本プラスミドのうち、酵母内での自律複製に関与するARS1及びCEN4部位を切除し、染色体組込型ベクターとして使用した。またS.pombeにはpAUR224を使用した。酵母へのDNA導入はGene Pulser(Bio‑Rad)装置を用いてelectroporation法で行った。すなわち、酵母菌体を酢酸リチ
ウム処理の後、gapが0.2cmのcuvetteを用いてpulse条件を1.5kV、25μF、200Ωで形質転換をした。
３．成果の概要
秋田県内の土壌及び研究所保存菌株よりスクリーニングを行い、放線菌Streptomyces
olivaceoviridis E‑86がGIを強力に生産することを見出した。本GIを精製し、その特性解析も行った。また本酵素が極めて高い耐酸性を示すことに着目し、異性化糖(ブドウ糖
果糖液糖)の新規製造方法を開発した。さらには二段階PCR法にて本酵素の遺伝子をク
ローニングし、その全塩基配列を決定した。本遺伝子を大腸菌で発現し、酵素の精製
及び性質の検討も行った。本遺伝子をS. griseofuscus S‑41由来のGIと比較することにより、本酵素の特性に関して分子レベルでの知見を得た。得られたGI遺伝子からPCR‑
conjugation法を用い、それぞれ由来の異なるシグナルを接合した５種の構造遺伝子を構築した。これらDNAをelectroporation法で酵母へ導入したところ、aureobasidin耐性株が数株得られた。自律複製型プラスミドで10 5 /μｇ、染色体組込型プラスミドで10 4 /μｇ程度の形質転換率であった。染色体組込型のうち、1/10株程度が二倍体双方に導入遺伝子を保持していた。しかしながら得られた形質転換酵母は何れもGI活性を示さなかった。またウエスタンブロッティングにおいても、GI酵素蛋白は免疫学的に検出されなかった。GI geneが脱落していないことはPCRで確認した。以上のことはK‑701、
S.bayanus、及びS.pombeでも同様であった。一方、BMA、Glc、TAAの各遺伝子は、K901(pAUR123)で発現したことから、ホスト‑ベクター系は正常に機能していた。GC含量を比較すると、酵母染色体で40〜47%mol、GI geneで71%molと、大きくことなっていることから、GI遺伝子が発現しないのは酵母とのCodon usageの差に起因すると推測された。

‑ 63 ‑

４．成果の活用面と留意点＜研究成果の公表＞
・特許出願(特開平11‑243954 出願日1998年3月3日)「キシロースイソメラーゼ遺伝子を含む組換えDNA及びその組換えDNA断片を含む形
質転換微生物」
・平成10年度日本農芸化学会大会(名古屋名城大学)口頭発表「Streptomyces olivaceoviridis E‑86由来のグルコースイソメラーゼの精製と性質」
・平成12年度日本農芸化学会大会(東京ビッグサイト)ポスター発表「放線菌由来の耐酸性 glucose isomerase の性質及び異性化糖の新規製法の開発」
・平成13年度日本農芸化学会大会(京都立命館大学)口頭発表「二段階PCR法による耐酸性グルコースイソメラーゼ遺伝子のクローニング及び大腸菌での発現」・平成13年度日本食品科学工学会東北支部大会(秋田県庁第二庁舎)口頭発表「放線菌由来耐酸性グルコースイソメラーゼを用いた異性化糖の新規製法の開発」
・平成13年度生命工学部会バイオテクノロジー研究会(産総研つくばセンター)
口頭発表「二段階PCR法による耐酸性グルコースイソメラーゼ遺伝子のクローニング及び大腸菌での発現」・平成13年度ライフサイエンス分野融合会議(産総研つくばセンター)ポスター発表「二段階PCR法による耐酸性グルコースイソメラーゼ遺伝子のクローニング及び大腸菌での発現」・"Characterization of Acid‑stable Glucose Isomerase from Streptomyces sp.,and Development of Single‑step Pocesses for High‑Fructose Corn Sweetener(HFCS) Production"
Biosci.Biotechnol.Biochem., 64(5),940‑947,2000
・"Molecular Cloning of Acid‑Stable Glucose Isomerase Gene from Streptomyces
olivaceoviridis E‑86 by a Simple Two‑Step PCR Method, and Its Expression in
Escherichia coli"
Biosci.Biotechnol.Biochem., 65(5),1054‑1062,2001
５．残された問題点とその対応
Glc,BMA,TAA等の遺伝子での実用酵母の組換えは達成できた。ポイントミューテーシ
ョンなど行えばGI遺伝子の酵母での発現も可能であろう。機会があれば検討してみたい。本研究では「３．成果の概要」「４．成果の活用面と留意点＜研究成果の公表＞」の通り、多くの成果を得た。当初の予定通り、本研究は本年度で終了とする。

‑ 64 ‑

単年度試験研究成績（作成 平成１５年３月）
研究課題名：県産米の品質向上に関する遺伝子工学的研究−−−良質米特異的遺伝子の解析とその育種への応用−−−
予算区分：県単担当研究室：生物機能部門 生物機能第一担当
研究期間：継担当者：小笠原博信
平１４年度（平１０〜１４年度）
協力・分担関係：なし
１．目的
国内の米流通の多様化が進み，品質や食味が一層重視される中，「めんこいな」が秋田
県の新奨励品種として登録され平成１２年度産米から出荷され始めた．「めんこいな」は「ひとめぼれ」と「秋田３９」から秋田県農業試験場が育種開発した新食感タイプの米で，流通，加工業界からも大きな関心が寄せられている．そこで，本研究では既に開発されているＳＴＳ(Sequence Tagged‑Site)−ＰＣＲ法による「あきたこまち」１粒品判別技術を応用して，「めんこいな」についても品種判別技術の開発と判別法の高精度化を行い，実用化への検討を行った．また，新規ＳＴＳマーカー開発や判別マーカーに連動する機能遺伝子の検索等を目的として，昨年に充実してきたイネゲノム・データベースをもとに判別マーカーの相同性検索を再度行った．
２．方法
1)「めんこいな」判別用ＡＲＩＦ３マーカーについて，現場での実用化試験を行った．
・ＡＲＩＦ３ａマーカー（１２２０ｂｐ） ：「あきたこまち」グループ
・ＡＲＩＦ３ｂ１マーカー（１０５０ｂｐ）：「めんこいな」グループ
・ＡＲＩＦ３ｂ２マーカー（７４０ｂｐ） ：「めんこいな」グループ
遺伝子増幅装置：ＰＣＲサーマルサイクラーＴＰ３０００（タカラ）
場所：秋田米特性分析センター
2)国立遺伝学研究所のデータベースを用いてＡＲＩＦマーカーの相同性解析を行った．
３．成果の概要
1)ＡＲＩＦ３マーカーの分別ＳＴＳ−ＰＣＲについても，従来マーカーと同様に明確に増幅され，実用化が可能となった．（図１）2)ＰＣＲ感度が高く，増幅バンド強度の強い点から，ＡＲＩＦ３ｂ１マーカー（１０５０ｂｐ）を「めんこいな」判別マーカーとして適用することとした．（図１，表１）
3)相同性検索の結果，ＡＲＩＦ１はオオムギ（Hordeum vulgare）ｃＤＮＡクローン，ＡＲＩＦ２とＡＲＩＦ４は「日本晴」の第１染色体ＤＮＡ，およびＡＲＩＦ３は「日本晴」の第１０染色体ＤＮＡの一部と相同性が高かった．また，ＡＲＩＦ５は未知のＤＮＡ配列であった．（表２）４．今後の問題点と次年度以降の計画「あきたこまち」等の良食味米特異的遺伝子は，「日本晴」の遺伝子を基本とするイネ
ゲノム・データベース中には無い場合があるため，今後は判別マーカー周辺領域の遺伝子解析が必要と考えられる．
５．結果の発表，活用等
1)ＪＡ全農あきたへの技術移転を行った．
2)「秋田県奨励米ＤＮＡ鑑定キット」と改名され，タカラバイオより供給されることとな
り，今後の新奨励品種のＤＮＡ鑑定にも継続して使用可能である．（図２）3)平成１４年６月より「めんこいな」ＤＮＡ鑑定事業も開始され，鑑定マークの付いたパッケージで流通・販売されている．（図２）4)ミニレビュー：小笠原：生物工学会誌，バイオミディア，80(8),342(2002).

‑ 65 ‑

図１

表１

ＡＲＩＦ３マーカーの分別ＳＴＳーＰＣＲ

めんこいな判別表

ＡＲＩＦ１
ＡＲＩＦ２
ＡＲＩＦ３ａ
ＡＲＩＦ３ｂ
ＡＲＩＦ４
ＡＲＩＦ５

−
−
−
＋
＋
−
図２

表２

「秋田県奨励米鑑定キット」と「めんこいな」ＤＮＡ鑑定パッケージ

ＡＲＩＦ判別マーカーの相同性検索の結果‑ 66 ‑

完了試験研究成績（作成 平成１５年３月）
研究課題名：県産米の品質向上に関する遺伝子工学的研究−−−良質米特異的遺伝子の解析とその育種への応用−−−
予算区分：県単担当研究室：生物機能部門 生物機能第一担当
研究期間：平成１０〜１４年
担当者：小笠原博信
協力・分担関係：なし
１．目的
新食糧法施行等の規制緩和にともない米流通の多様化が進む中，品質と食味が一層重視されるようになった．米の品質保持の観点から，秋田県においても県産米の品種判別は重要な課題である．先に，ＲＡＰＤ法を用いたＤＮＡ鑑別法を応用し，「あきたこまち」をはじめとする県奨励７品種について品種判定技術を開発した．本研究では，ＤＮＡ配列決定等，県産米の遺伝子解析を行うことにより，判定をより簡便，迅速かつ高精度に行える「あきたこまち」等の特異的判定技術を開発することを目的とした．さらに，「あきたこまち」等良食味米の品種特異的遺伝子の検索と解析を行うことは，高品質に寄与する要因を解明することにつながり，育種に及ぼす効果は大きいと考えられる．
２．方法
1)ＲＡＰＤマーカーの塩基配列決定と相同性検索：＞５種類のＲＡＰＤマーカーＡＲＩＦ
１〜５の判別フラグメントを精製（ＧｅｎｅＣｌｅａｎ：フナコシ社）後，ｐＧＥＭ−
Ｔベクター（プロメガ社）に挿入し，逐次塩基配列を決定した．さらに国立遺伝学研究
所データベースにより相同性検索を行った．
2) 判別用試料米とＳＴＳ(Sequence Tagged‑sites)−ＰＣＲ：＞判別用試料米は秋田県農試より提供を受けた「あきたこまち」や平成１２年度新奨励品種「めんこいな」をはじめとする秋田県奨励品米９品種と，参考品種として「コシヒカリ」，「日本晴」の２品
種，計１１品種を用いた．得られた配列情報をもとにマーカー・フラグメントの上流端，下流端を含む１４ｍｅｒないし２０ｍｅｒのＰＣＲプライマーを設計し，目的のＲＡＰ
Ｄマーカーが単一のバンドとして増幅されるＳＴＳ−ＰＣＲ条件を設定した．
3)「めんこいな」および「ひとめぼれ」判別用ＳＴＳプライマーの作成：＞ＡＲＩＦ３マーカーの欠損および結合部分に２０ｍｅｒのプライマーを作成し，判別マーカーの最適化について検討を行った．
３．成果の概要
1)ＳＴＳ化により判別マーカーが単一バンドとなり，「あきたこまち」と他の奨励品種との判別をより簡便かつ高精度に行うことが可能となった．（図１，表：平成１０年度）
2)ＳＴＳ化により判別時間（ＰＣＲサイクル時間等）を短縮できた．（平成１０年度）
3)ＡＲＩＦ３マーカーは「めんこいな」において３箇所で欠損が認められ（約１００塩基対），プライマー改良による３ａマーカー，３ｂマーカーにより「めんこいな」や「ひとめぼれ」についても明確な判別が可能となった．（図１，表：平成１２，１３年度）
4)相同性検索の結果，いくつかの機能遺伝子との関連性が示唆された．（平成１４年度）
４．成果の活用面と留意点
1)ＪＡ全農あきた（当時秋田県経済連）に技術移転を行い，「あきたこまち」（平成１０
年度〜）と「めんこいな」（平成１４年度〜）の一部に「ＤＮＡ鑑定マーク」付のパッ
ケージで流通・販売されている．（図２，３）2)学会発表等：小笠原・高橋：日本農芸化学会１９９９年度大会(1999)
小笠原・高橋：日本食品科学工学会第４６回大会(1999)
小笠原・高橋：日本食品科学工学会第４7回大会(2000)
3)論文等：小笠原：ジャパンフードサイエンス,37(8),27‑32(1998).
小笠原・高橋：日本食品科学工学会誌,47,632‑637(2000).

‑ 67 ‑

表

ＳＴＳ−ＰＣＲ法による秋田県奨励米の品種判別

図１ 「めんこいな」のＳＴＳ−ＰＣＲ判別

図２

秋田県奨励米鑑定キット

図３ 「あきたこまち」と「めんこいな」のＤＮＡ鑑定マーク付きパッケージ
５．残された問題点とその対応
特になし‑ 68 ‑

単年度試験研究成績（作成 平成１５年３月）
研究課題名：発酵食品における着色因子の解析‑‑‑‑着色因子（麹菌チロシナーゼ等）の特性解明と低着色性麹菌の育種‑‑‑‑
予算区分：県単担当研究室：生物機能部門生物機能第１担当
研究期間：継担当者：小笠原博信
平１４年度（平１２〜１４年度）協力・分担関係：なし
１．目的
秋田県には酒，味噌・醤油のほか米麹を使用した漬物や惣菜など多様な発酵食品がある．
その商品価値は外観の「白さ」に依存するところが大きいが，従来の米麹では容易に褐変化し商品価値の低下につながっている．したがって，食品加工業界においては低褐変性の麹菌の育種，および着色を抑制できる製麹方法の開発が望まれている．
そこで，麹菌の着色因子の作用機構を遺伝子工学的手法等を用いて解明することにより，
米麹使用食品の加工工程での褐変化を抑制し，付加価値の高い発酵食品の製造法を開発することを目的とする．
今年度は，米麹の褐変性とチロシナーゼ（melO遺伝子）活性の比較を目的として，褐変
性の異なる３種の実用菌株よりmelOｃＤＮＡをＰＣＲにより作成し，チロシナーゼ発現の比較検討を行った．
２．方法
1)使用麹菌（Aspergillus oryzae）株
・ＡＯＫ−１（強褐変性：秋田今野商店より譲渡）
・ＡＯＫ−６４（非褐変性：秋田今野商店より譲渡）
・Ｗ６（白色系コロニー：市販清酒用種麹より分離）
2)リコンビナントＰＣＲによるｃＤＮＡの作成
１箇所のイントロン部分を削除するためのプライマーを設計し，多段階ＰＣＲを行った．
（図１）3)発現ベクターと発現条件の検討
・ベクター／ホスト：ｐＵＫ２２３−３／E.coli ＪＭ１０９：ｐＥＴ３２／E.coli ＢＬ２１）・発現条件検討
ＩＰＴＧ濃度：０．１〜１ｍＭ，Ｃｕ濃度：０〜１００ｍＭ，温度：１８〜３７℃
時間：４〜２４時間
4)チロシナーゼ活性測定
大腸菌の５０ｍＭトリス塩酸緩衝液（ｐＨ７．５）による超音波破砕上清を酵素溶液とし，ＤＯＰＡを基質として反応させ，４７５ｎｍの吸光度を測定した．
３．成果の概要
1)褐変性の異なる実用麹菌株よりアミノ酸配列の異なるmelOｃＤＮＡを得た．（図１，２）2)高発現ベクター２種を用い，誘導時間，温度，Ｃｕ添加濃度等について検討したが，いずれの条件においてもチロシナーゼ活性は認められなかった．
４．今後の問題点と次年度以降の計画
melOおよびmel関連遺伝子の大腸菌，あるいは酵母での発現条件の確立
５．結果の発表，活用等‑ 69 ‑

図１

図２

リコンビナントＰＣＲによるｍｅｌＯｃＤＮＡの作成

ＭｅｌＯアミノ酸配列の比較＊：ＣｕＡ配位アミノ酸残基，＃：ＣｕＢ配位アミノ酸残基
太字：異なるアミノ酸残基‑ 70 ‑

完了試験研究成績（作成 平成１５年３月）
研究課題名：発酵食品における着色因子の解析‑‑‑‑着色因子（麹菌チロシナーゼ等）の特性解明と低着色性麹菌の育種‑‑‑‑
予算区分：県単担当研究室：生物機能部門 生物機能第１担当
研究期間：平成１２〜１４年
担当者：小笠原博信
協力・分担関係：なし
１．目的
秋田県には酒，味噌・醤油のほか米麹を使用した漬物や惣菜など多様な発酵食品がある．
その商品価値は外観の「白さ」に依存するところが大きいが，従来の米麹では容易に褐変化し商品価値の低下につながっている．したがって，食品加工業界においては低褐変性の麹菌の育種，および着色を抑制できる製麹方法の開発が望まれている．
そこで，麹菌の着色因子の作用機構を遺伝子工学的手法等を用いて解明することにより，
米麹使用食品の加工工程での褐変化を抑制し，付加価値の高い発酵食品の製造法を開発することを目的とした．褐変性およびチロシナーゼ活性の異なる実用株の米麹におけるチロ
シナーゼ活性とmelO遺伝子配列との菌株間比較について検討した．
２．方法
1)使用麹菌（Aspergillus oryzae）株
・ＡＯＫ−１（強褐変性） ・ＡＯＫ−６４（非褐変性）：秋田今野商店より譲渡
・Ｗ６（白色系コロニー）：市販清酒用種麹より分離
2) melO遺伝子のＰＣＲクローニング
melO遺伝子配列より作成したプライマーを用いて３菌株のプロモータ領域，および構造
遺伝子をＰＣＲ増幅し，ｐＧＥＭ−Ｔベクターに挿入後，逐次，遺伝子配列を決定した．
2)リコンビナントＰＣＲによるｃＤＮＡの作成
１箇所のイントロン部分を削除するためのプライマーを設計し，多段階ＰＣＲを行った．
3)発現ベクターと発現条件の検討：ベクター（ホスト）・ｐＵＫ２２３−３（E.coli ＪＭ１０９） ・ｐＥＴ３２（E.coli ＢＬ２１）
4)チロシナーゼ活性測定
米麹の２０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ６．０）磨砕抽出液を酵素溶液とし，ＤＯＰＡを基質として反応させ，４７５ｎｍの吸光度を測定した．発現用大腸菌の超音波破砕上清液のチロシナーゼ活性ついても同様に行った．
３．成果の概要
1)プロモーター領域の塩基配列比較の結果，ＣＡＡＴ，ＴＡＴＡ配列の菌株による位置的な差は認められなかった．（平成１２年度）
2)米麹の褐変性はＡＯＫ−１株で高く，Ｗ６株では低く，ＡＯＫ−６４株ではほとんど褐
変化が認められなかった．（図１：平成１３年度）
3)チロシナーゼ活性はＡＯＫ−１株で高く，相対活性でＷ６株が１／１０，ＡＯＫ−６４
株は１／１００となり，米麹の褐変性と相関していた．（図２：平成１３年度）
4)リコンビナントＰＣＲによりアミノ酸配列の異なる３菌株のmelOｃＤＮＡを得た．（図３：平成１４年度）
5)melOチロシナーゼ活性の菌株間比較を目的に，高発現ベクター２種を用い，誘導時間，温度，Ｃｕ添加濃度等について検討したが，いずれの条件においてもチロシナーゼ活性は認められなかった．（平成１４年度）
４．成果の活用面と留意点
・学会発表等：小笠原・今野・高橋：日本食品科学工学会第４８回大会(2001)
５．残された問題点とその対応
・melOの大腸菌および酵母での発現条件の検討と褐変性に関与するmel関連遺伝子の検索‑ 71 ‑

図１

麹菌株と米麹の褐変性

図２

米麹のチロシナーゼ活性

図３ ＭｅｌＯアミノ酸配列の比較＊：ＣｕＡ配位アミノ酸残基，＃：ＣｕＢ配位アミノ酸残基，太字：異なるアミノ酸残基‑ 72 ‑

単年度試験研究成績（作成 平成１５年３月）
研究課題名：食品関連酵素のプロテインエンジニアリング「Ｎ? アセチルグルコサミン２? エピメラーゼの機能解析」
予算区分：県単担当研究室：生物機能部門
研究期間：継担当者：高橋砂織
平１４年度（平１０〜１４年度）
協力・分担関係：
１．目的
食品関連酵素は、入手が容易な微生物由来のものが多く用いられている。動物や植物由
来の酵素類は多くの優れた特性を持ちながら、コストや生産性などの理由でその使用は、限られている。そこで、動物由来酵素類を有効活用する目的で、糖質関連酵素であるＮ?
アセチルグルコサミン(GlcNAc)２? エピメラーゼに注目し、大腸菌での大量発現系を構築するとともに、各種部位変異体を作成し、安定化酵素の作出を試みてきた。今回、酵素の活性発現に影響を及ぼすヌクレオチド結合領域について検討した。
２．方法（１）GlcNAc 2‑エピメラーゼ活性の測定は、我々が開発した方法を用いた[Takahashi,S.,
et al. J. Biochem.128, 951‑956 (2000)]。すなわち、Ｎ? アセチルマンノサミンを基質とし、生じたGlcNAcをＮ? アシル酸化酵素とペルオキシダーゼとの共役系で測定した。
（２）ヒト型酵素とラット型酵素との各種キメラ酵素の大腸菌発現ベクターは、それぞれのｃＤＮＡに共通する制限酵素切断部位を利用して作成した。
（３）作成した６種類のキメラ酵素とヒト型およびラット型酵素類は大腸菌JM109細胞で発現し、既報の手段で精製した[Takahashi,S., et al. J. Biochem.125, 348‑353 (1999)]。
（ ４ ） レ ニ ン 活 性 は 新 規 蛍 光 合 成 基 質 を 用 い て 測 定 し た [Takahashi,S., et al. J.
Biochem.128, 951‑956 (2000)]。
３．成果の概要
これまで、ヒト、ブタやラット由来GlcNAc２? エピメラーゼの大腸菌での発現ベクターを構築し、組換え型酵素類の諸性質を明らかとしてきた。今回、図１に示す６種類のキメ
ラ酵素を作成した。これらのキメラ酵素を大腸菌で発現し、6‑12mgの精製組換え酵素を取得した（表１）。作成した全てのキメラ酵素は、レニン活性を阻害することが示された。
精製酵素は、ヒト型酵素とほぼ同一の比活性を持つ高比活性型酵素[HHR,RHH,RHRキメラ]と低比活性型酵素[HRR,RRH,HRHキメラ]の２種類に大別された。また、ヌクレオチドに対する親和性も同様に２種類に大別された（表２）。ＡＴＰに対する親和性を、図２に示す。
HRR,RRH,HRHキメラ酵素類は親和性が高く、HHR,RHH,RHRキメラ類は親和性が低いことから、親和性を規定している領域は本酵素分子の中央部分であることが判明した。
４．今後の問題点と次年度以降の計画
今年度の研究により、GlcNAc２? エピメラーゼのヌクレオチド結合領域が確定された。
今後、新規稀少糖類の生産に本酵素が利用されることを期待したい。
５．成果の発表・活用等【 原 著 論 文 】 Identification of a Domain Conferring Nucleotide Binding to the
N‑Acetyl‑D‑Glucosamine 2‑Epimerase (Renin Binding Protein). (2002) Takahashi,S., etal. J. Biochem. 131, 605‑610.
【学会発表】１、2002年度日本生化学会大会（京都市）２、2002年度キチン・キトサン・
シンポジウム（長野県上田市）３、5th International Conference of the European Chitin
Society (Norway, EUCHIS ’02), ４、食品酵素化学研究会第２回学術講演会（京都市）などで発表【国際学会紀要】in Advances in Chitin Science pp129‑pp132 (2002) NTUT,Norway.

‑ 73 ‑

‑ 74 ‑

完了試験研究成績（作成 平成１５年３月）
研究課題名：食品関連酵素のプロテインエンジニアリング「Ｎ? アセチルグルコサミン２? エピメラーゼの機能解析」
予算区分：県単担当研究室：生物機能部門
研究期間：平成１０〜１４年度
担当者：高橋砂織
協力・分担関係：
１．目的
現在、糖質関連酵素やタンパク分解酵素などの様々な酵素類が食品加工や原材料の加工などに用いられている。その多くは微生物由来であり、生産性やコストの面で動物や植物
由来酵素が使われる割合は限られている。本研究においては、動物由来酵素類の大腸菌での発現系を構築し、低価格で付加価値の高い酵素類の生産系を開発することを目的とした。
さらに、各種部位変異体を作成し、安定性を向上させた酵素の生産を目指した。
２．方法（１）既にクローニングが完了している各種動物由来糖質関連酵素（ヒト、ブタやラット
由来Ｎ? アセチルグルコサミン(GlcNAc)２—エピメラーゼ）の大腸菌での発現ベクターは、
高発現ベクターpUK223‑3をもとに構築した。
（２）各種組換え型酵素類は、Western Blottingによりその発現を確認した。
（３）各種部位変異体は、変異プライマーを用いたＰＣＲ法により構築した。
３．成果の概要（１）ヒト型GlcNAc 2‑エピメラーゼの大腸菌での高発現系を構築した（図１）。（２）部
位特異的変異体の解析から、ヒト型酵素の３８０番目のシステイン残基が活性発現に必須であることが判明した（図２）。（３）蛍光クエンチ法を用いた新規レニン活性測定法を開発した（図３）。（４）GlcNAc 2‑エピメラーゼの新規測定法を開発した（図４）。（５）ヒト、ブタやラット型酵素の比較生化学的研究から、ラット型酵素がヌクレオチドに対して最も親和性の高いことを明らかとした（図５）。（６）キメラ体の解析により酵素の中央領域がヌクレオチド結合部位であることを明らかとした（図６）。
４．成果の活用面と留意点
本研究により動物由来酵素類の大腸菌での発現系が確立されるとともに、酵素分子の安定化に寄与する残基の同定も可能となった。国内外で成果を発表する機会を与えられたことから、日本キチン・キトサン学会での幹事を仰せつかり、平成１５年度の全国大会を秋田で開催することとなった。また、以下のかたちで外部に成果を発表した。【原著論文】
1) S. Takahashi, et al. (1999) J. Biochem.125, 348‑353. 2) ibid.(1999) 126, 639‑642.
3) ibid. (2000) 128, 951‑956. 4) ibid. (2001) 129, 529‑535. 5) ibid. 130, 815‑821.
6) ibid. (2002) 131, 605‑610.など【国際学会紀要】1) Advances in Chitin Science Vol. 3, pp178‑185. 2) Advances in Chitin
Science Vol. 4, pp631‑636. 3) Chitin and Chitosan.‑Chitin and Chitosan in Life
Science‑, pp194‑197. 4) Chitin Enzymology 2001, pp565‑571. 5) Advances in Chitin
Science Vol. 6, pp129‑132. など【関連論文】1) J. Biol. Chem. 275, 15357‑15362 (2000). 2) J. Biol. Chem.(2003) inpress. 3) J. Cardiac Failure,(2003) in press.など【学会発表等】国内学会発表１３件、国際学会発表５件（計１８件）など
５．残された問題とその対応本酵素が新規稀少糖類の生産系に使用されることを期待したい。

‑ 75 ‑

‑ 76 ‑

単年度試験研究成績（作成 平成１５年２月）
研究課題名 マンナン含有食品廃棄物からのマンノオリゴ糖生産技術の開発
予算区分：県単 国庫 委託
担当研究室：食品開発部門 食品加工担当
生物機能部門
研究期間：継・中
担当者：戸枝一喜、保苅美佳、畠恵司
平14年度（平14〜16年度）
１．目的
マンナンを含有する食品廃棄物として大豆種皮、山芋残渣を取り上げ、酵素等によりマンノオリゴ糖生産法の開発を行う。また、その機能性について探索を行う。
今年度は1)大豆種皮、山芋残渣からの酵素糖化条件の検討、2)生成したマンノオリゴ糖の構造を解析、3)機能性試験の構築を行う。
２．方法
1) 大豆種皮マンナンの酵素糖化
新規マンナナーゼKT551（KT551）および市販マンナナーゼを用いて大豆種皮マンナンの糖化を検討した。
2) マンノオリゴ糖スタンダードの調製
ガラクトマンナンであるスピノガムおよびグルコマンナンであるコンニャクマンナン
をKT551により糖化を行った。糖化液中のオリゴ糖を活性炭クロマトグラフィーとトヨパールHW40によるGPCにより精製した。
3) 機能性試験の構築
大腸細胞を用いてサルモネラ菌の付着抑制試験法の構築を行った。
３．成果の概要
1)大豆種皮マンナンの酵素糖化
大豆種皮を各種のマンナナーゼにより酵素糖化を行った結果、マンンース生産にはGM5が良好であった。マンノオリゴ糖生産にはKT551等が良好であった。
2) マンノオリゴ糖スタンダードの調製
・ スピノガムからKT551によるガラクトマンノオリゴ糖を含むオリゴ糖の調製を行いマンノビオース（M2）の他に、２種の未同定ガラクトマンノオリゴ糖を単離した。MLDI‑TOFMS
分析（弘前大学）によりUK1が４糖、UK2が5糖と判明した（図１）。
・ コンニャクマンナンからビガラーゼによりグルコマンノオリゴ糖を含むオリゴ糖の調製を行いM2、マンノトリオースの他に、１種の未同定グルコマンノオリゴ糖を単離した。
MLDI‑TOFMS分析により３糖と判明した。
3) 機能性試験の構築
マンノースの投与により鶏体内のサルモネラ菌が排出されることが知られている。そこ
で、in vitroでのアッセイ系の構築を試みた。大腸癌細胞に対するサルモネラ菌の付着を調べた結果、マンノースには付着阻害が認められなかった（図３）。この結果を踏まえ、
本アッセイ系の適用の可否について検討を要することが示唆された。
４．今後の問題点と次年度以降の計画
1) ガラクトマンノオリゴ糖UK1、UK2を含む未同定オリゴ糖の構造決定
2) 大腸癌細胞を用いたアッセイ系の詳細検討および精製マンノオリゴ糖の評価
3) ビフィズス菌増殖試験を含む機能性試験の構築および精製マンノオリゴ糖の評価‑ 77 ‑

５．結果の発表、活用等
オリゴ糖の機能性が判明次第、特許および学会発表の予定

M

M

M2

M2

UK1(3糖)M3
UK1(4糖)UK2(5糖)スピノガムのKT551による糖化

CFU (% of none)

図１

200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0

0

-5

10

図２グルコマンナンのビガラーゼによる糖化

-4

-3

10
10
Mannose

-2

10

(M)

図３サルモネラ菌の大腸癌細胞付着へのマンノースの効果‑ 78 ‑

単年度試験研究成績（作成 平成１５年２月）
研究課題名 植物性食品廃棄物からのゼロエミッションを目指した環境浄化技術の開発
予算区分：県単 国庫 委託
担当研究室：酒類部門 酒類第２担当
研究期間： 継 ・中
担当者：進藤 昌
平14年度（平14〜16年度）
協力・分担関係：秋田県立大学（独）産業技術総合研究所（株）秋田今野商店
１．目的
秋田県では、米や麦、そば、大豆など多くの農産物を生産しており、その加工において穀物の殻やおから等多くの植物性食品廃棄物が排出されている。これらの多くは、焼却又は埋め立て廃棄されており、環境に対する負荷がかなり大きい。一方、環境保全のための生分解性プラスチックが開発されているが、原料である乳酸の価格が高いため広く使用されていない。秋田県においては農業用のビニールフィルムが大量に使用されているが、近年のダイオキシン問題で焼却処分が出来ないため、その処理が大きな問題となっている。
従って、この方面への生分解性プラスチックの応用が急がれているところである。また、炭酸ガスの排出が規制され始めている現在、化石燃料に変わるエネルギー源が期待されている。そこで、本研究では県内食品企業より排出される植物性廃棄物から効率よく乳酸またはエタノールを生産するシステムの開発を行うことを目的とする。
平成１４年度は、食品廃棄物の最適爆砕処理条件を確立し、可溶化液のセルロース、ヘミセルロース等の酵素分解に関する条件を確立することを目的とした。
２．方法
モデル植物性食品廃棄物としてモルトフィードを用いた。廃棄物の爆砕処理は、耐圧40kg/cm 2 、容量2Lの爆砕装置を用いて行った。また爆砕可溶化液の糖化は、市販の糖化酵素剤または固定化糸状菌（Aspergillus oryzae SS1026）の抽出酵素を用いて行った。全糖量
はフェノール硫酸法、単糖の分析はDIONEX、Ｄ/Ｌ乳酸は酵素法を用いて定量を行った。
３．成果の概要
モルトフィードの爆砕処理条件の検討を行ったところ、30kg/cm 2 で1分間処理した時が最も液化効率が高かった（表１）。さらに得られた液化液中の単糖（グルコース、キシロー
ス、アラビノース）の生成は、グルコアミラーゼとセルラーゼで処理した時が最も生成量が多かった（表２）。さらに、固定化糸状菌の抽出酵素を用いて爆砕可溶化液を処理した
ところ、市販酵素剤処理に匹敵する単糖が得られることが判明した。また、糸状菌の最適固体化担体の検索を行い、ポリオレフィン製の担体が最適であることが判明した。
次 に モ ル ト フ ィ ー ド 可 溶 化 液 か ら の 乳 酸 発 酵 に つ い て 検 討 を 行 い 、 Lactobacillus
rhamnosus NBRC14710とセルラーゼ、ヘミセルラーゼを併用して作用させることにより全糖濃度4.2％の爆砕可溶化液から14.5(g/l)のL‑乳酸を得ることができた。また、本研究で用いた乳酸菌はメラノイジン分解能を有しており爆砕可溶化液を脱色することができた。
４．今後の問題点と次年度以降の計画①残された問題点：爆砕可溶化液からのエタノール生産菌の検索②協力関係：秋田県立大学、秋田今野商店（株）③次年度の計画：植物性食品廃棄物の爆砕可溶化液の生物的変換に関する研究
・爆砕可溶化液からの最適乳酸生産条件の確立
・爆砕可溶化液からの最適エタノール生産条件の確立‑ 79 ‑

５．結果の発表と活用結果の発表：平成１４年度農芸化学会大会にて発表予定
研究会への報告：産学官連携推進委員会にて報告（平成14年12月5日）
知的所有権の取得：

表１ モルト粕の可溶化に及ぼす爆砕条件の影響
試験区
１
２
３
４
５

処理圧力
(kg/cm2 )
10
20
30
30
30

処理時間
(min)
10
10
10
1
5

回収量
(l)
4.5
8.7
9.0
3.0
8.0

糖濃度
(%)
1.4
0.7
0.6
2.2
0.8

全糖量
(g)
56.4
57.2
49.1
60
55.1

表２ モルト粕爆砕可溶化液の糖組成に及ぼす酵素処理の影響

試験区

グルコース(%)

キシロース(%)

アラビノース(%)

セルラーゼ
ヘミセルラーゼ
グルコアミラーゼ
αーアミラーゼ
セルラーゼ＋
ヘミセルラーゼ
グルコアミラーゼ＋
αーアミラーゼ
４酵素混合
無処理

0.69
0.48
1.20
0.13
0.86

0.43
0.23
0.23
0.22
0.44

0.30
0.27
0.27
0.27
0.30

1.15

0.23

0.26

1.26
0.2

0.50
0.1

0.30
0.20

‑ 80 ‑

単年度試験研究成績（作成

平 成１５年２月）

研究課題名：食品製造過程における微生物の動態制御に関する研究 （２）−高品質、安全 な食品製造−
予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室： 応用発酵部門
研究期間 ：継・中
担当者：柴本憲夫、 佐々木康子
平１４年度（平１ ４〜１６年度） 協力・分担関係：食品開発部門
高橋 徹、 熊谷昌則
１ ．目的
県内食品企業がＨ Ａ Ｃ Ｃ Ｐ対応す る た め、その橋渡しをめざす。当面 は安全な食品製造を行うため 、一般衛生管理確立にいたる ２業種（キリタンポ製造業、 大型小売り店舗のバックヤードでの食 品 製 造）のマ ニ ュ ア ルを作成する 。同時に こ れ ら の食品業の製品の安全面からの高付加価値化をはかる 。
２ ．方法
製品製造工場のより高度な自主衛生管理
１） 現状の把握
聞き取り 調査（製造工程、衛生管理、現在のクレーム状況、工場視察）
微 生 物 検 査（落下細菌、工場汚染検査、製 品 検 査、記録簿の作成 ）２） サンプル分析と衛生管理ポイント提案
汚 染 菌 同 定と対策
人、製品 の動線の検討
製造工程 の５Ｓ
ゾ ー ニ ン グ、清潔区の保 持 技 術３）従業員へ の教育訓練
３ ．成果の概要
１）県特産品 であるキリタンポの 製造工程の衛 生 管 理をおこなった。
旧 工 場の時にカビ 対策を依頼され 、改築する計 画があるとのことで、取り入れてもらい た い条件を提案 した。その後、 改築、高橋（ 徹）らの尽力で 自動化され、工場を衛 生 的に管理することが必要となった。ＨＡＣＣＰ手法を取り 入れ、試行錯誤の結果十分賞味期限を保てる製品 を出すことができるようになった。
２）大型小売 り店舗のバックヤードの衛生管理目的が 特産品からは 離れたが、現在 、食品の安 全 性にもっとも力 を注いでいる業界であるとともに、このような業界が 独自の点検マニュアルで製造委託会社の選択を行っている。県内にもこのような体 制ができれば 、技術の普及が 容易になるため共同研究 を行った。モデルケースと し て一支店の管 理を受け持った 。ゾーニング、動線を考慮し 、改造の結果、目的 はかなり達成で き た。
４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
こ の両企業は施設の改 善、安全への取り 組みに非常に積極的 であった。
今後、本県食品企業で一番の問題 は従業員への教育訓練であることを 痛感した。
企業の要請に 基づいて、教育訓練 の場をつくる努力 をしたい。
５ ．結果の発表、活用等
研修などに 結果データを活用す る。またマ ニ ュ ア ルを作成する‑ 81 ‑

‑ 82 ‑

‑ 83 ‑

単年度試験研究成績
研究課題名

（作成

平 成１５年３月）

食材・包材等に含まれる内分泌攪乱物質分析手法の確立及び低減、除去技術の検討

予算区分 ：県単 国庫 委託
担当研究室：生物機能部門生物機能第二担当
研究期間 ：継・中担当者：堀 一之平１４年度（平１ ３〜１５年度） 協力・分担関係：
１ ．目的
内 分 泌 攪 乱 化 学 物 質 （い わ ゆ る 環境 ホルモン ）のうち 、食 品 分 野で はプ ラ ス チ ッ ク系
包 材の可塑剤 成 分であるフ タ ル酸エステル類 の汚染実態の 把握とともに、 それらの低減あるいは除去技術 を検討することが求められている。本研究 では、フタル酸 ジ（２−エチルヘキシル）(以下DEHP)を主た る研究対象と し、容易かつコンタミネーションの少ない極微量分析手法 について 所有す るGC/MSで対応可能 な方法 を開発 し、さ ら に一 般 的かつ 比較的
含 量の多い場合 に利用可能な FID‑GCを用い る分析条件への 移行・確立を行 う。さらに、各
種包装材料や食品類でのフ タ ル酸エステル類 の存在量の実 態を把握し、それらの低減・除去 の可能性を 検討す る。14年度 は、GC/MSに よ るフ タ ル酸エステル類極微量分析法 の検討
及 びFID‑GCへ の分析条件移行 について検討 した。さらに包 材および食材の フタル酸エステ
ル 含有量について実 際の定量分析に着手 した。
２ ．方法
実験に供した装置 、試薬類は平成13年度成績書に記載し た通りである。今年度は① GC/MS極微量分析の条件検討 として、ｻﾛｹﾞｰﾄ物 質(DEHP‑d 4)による回 収 実 験を行った。
② 既に確 立した GC/MS分析法を FID‑GC法に 条 件 移 行させ、 その検出範囲について検 討した。
③ 一般入手可能な包 材そのものについて フタル酸エステル 類の定量分析を行 った。
④ DEHP含有量の大き い包材での加熱殺菌 モデルを設定し、 封入水移行があるかを測定した。
⑤ 葉物野菜の数点についてDEHPの含有量 を測定した。
３ ．成果の概要① 先に確立 したGC/MS分析方法で DEHPおよびDEHP‑d 4 標 準 物 質そ れ ぞ れ を単独、混 合で分析
し 、いずれも同 じ保持時間を有 し、 m/z がそれぞれ149･167･279, 153･171･283に現 れたことからｻﾛｹﾞｰﾄとしての条件を 満たしていることが判明した 。さらに後述の GとJの包材を使っ た加熱殺菌モデル実験（SPME 塩析法）で の回収実験において回収率、標準偏差とも良好な 結果を得た。
② GC/MSによる極微量 とは逆に、1 ppmの桁 より大きい高濃度の分析方法としてFID‑GC法への 条 件 移 行を行い 、100:1ｽﾌﾟﾘｯﾄ／100 ppmｵｰﾀﾞｰ〜ｽﾌﾟﾘｯﾄﾚｽ／ 100 ppbｵｰﾀﾞｰの濃度範囲で精度良く定量分析が 可能であることを確 認した。
③ 11種の食 品 包 材(A〜K)について、包材そのものを一定の大きさの 小片に切断し、ﾍｷｻﾝ ‑ｴﾀﾉｰﾙ(1:1)を 抽出溶媒と し て、35℃で30分超音波抽出したものついてFID‑GC分析を行い、6種 のフ タ ル酸エステル 類について定量分析 を行 った。 結果はいずれも DEHPが含まれるほか 、一部に代用可塑剤と し て のｼﾞﾉﾙﾏﾙﾌﾞﾁﾙ(DnBP)とｼﾞﾉﾙﾏﾙｵｸﾁﾙ (DnOP )フ タ ル酸エステル類の 含有 が確認 された 。また 、食 品 用ラ ッ プ(L,M)では 、植物油脂系可塑剤が 使われているが 少量のDEHPの存在 が確認された。（表 １）④ DEHPを含む包 材Gを 用いて封入水を 加熱し、SPME塩析サンプリングによるGC/MS定量分析を 行った。その 結果、加 熱 時 間と温度に よ っ て封入水のDEHP 含有量が大きくなることが確認 された。（表２）‑ 84 ‑

⑤ 由来が明確で 入手可能な あ る種の山菜数点 について、④ に準じたサンプリング・分析法
で DEHPの定 量 分 析を行い、ハウス栽培ではかなりのDEHPの存在が認められ 、自生（天然）でもある程度含有されている実態が明らかとなった。（表 ３）
化合物
DMP DEP ＤｎBＰ BBnP octanol DEHP DnOP
保持時間(分） 12 13.45
18.1 23.94 25.33
26.6
29.2
Ａ
nd
nd
nd
nd
1
1.62
nd
Ｂ
nd
nd
nd
nd
1
18.43
nd
Ｃ
nd
nd
nd
nd
1
15.32
nd
Ｄ
nd
nd
nd
nd
1
12.22
nd
Ｅ
nd
nd
nd
nd
1
8.44
nd
Ｆ
nd
nd
nd
nd
1
9.02
nd
Ｇ
nd
nd 54.44
nd
1 780.32 10.22
Ｈndnd 12.22
nd
1 560.53 35.43
Ｉ
ndnd tracend
1 150.23
1.23
Ｊ
nd
nd
nd
nd
1
23.32
nd
Ｋ
nd
nd
nd
nd
1
18.42
nd
Ｌ
＊
＊
＊
nd
1 140.55
nd
Ｍ
＊
＊
＊
nd
1
43.65 13.32
塩ビ
nd 23.33 130.42 40.22
1
飽和 2235.2
塩ビx1000
nd trace
0.35 trace
1
4.32
2.1
ﾌﾞﾗﾝｸ
nd
nd
0.33
nd
1
1.22
nd

抽出条件
n-hexane-EtOH (1:1) 10 ml
包材1gを0.1×0.5cm各に切断後50ml共栓ﾌﾗｽｺに入れ35℃で30分超音波発生機中で抽出
検出条件
FID-GCｽﾌﾟﾘｯﾄﾚｽ 1 μl
検量線はEPA606標準mixを使用（各成分20 mg/ml
およびoctanol 1 ml/ml)
Ａ〜Ｋは食品用包材
Ｌ，Ｍは食品用ﾗｯﾌﾟﾌｨﾙﾑ
２回ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ×５回測定 n=10の平均
nd 全く検出されず
trace 痕跡あり
＊脂肪酸化合物と重複

単位 μg/ml (=ppm)

表１ 包材に含まれるフタル酸エステル類

温度
浸せき時間
５分
１５分
３０分
６０分

４０℃

５５℃

43.5
61.1
72.2
70.5

７０℃

129.5
255.8
303.1
295.5

沸騰水

611.2
1024.21154.7
1100.8

使用包材はG
封入水にはシリカゲル処理した蒸留水(blank 12.2)を用いた
3回サンプリング各５回

1030

n=15の平均値
単位 ppm

表２ 封入水の加熱・時間によるDEHP移行の推移
サンプル
ａ(市場品）ｂ(自生採集品）
ｃ(自生採集品）
ｄ(温室栽培品）
ｅ(温室栽培品）

#1

#2

129.2
108.5
65.8
622.5
870.2

138.5
88.1
78.5
587.3
598.3

#3

#4

ｻﾝﾌﾟﾙ５ｇを正確にはかり
ｼﾘｶｹﾞﾙ処理蒸留水5mlとともに攪拌した液でｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞを行った

71.1
92.2
483.5

２回サンプリング各５回
n=10の平均値

505.6
単位 ppm表３ ある種の山菜におけるDEHPの含有状況

４ ．今後の問題点と 次年度以降の計画
次年度はまず 、フタル酸エステル類 含 有 状 況の実態把握 として包材と食 材を組み合わせ
た 場合すなわち 山菜水煮の様 な系でどうなるかを検討する 。さらにフタル 酸エステル類は蒸気圧が比 較 的 低く水蒸気と 共沸することが 知られているので、開放系ブランチングの条
件 （温度、時間 、溶質の種類 ・有無など）で 低減あるいは 除去が可能かどうかなどを検討
し 、加工・調理における安全性に つ い て の知見を得たいと 考えている。
５ ．結果の発表、活用等
最終的には本研究が安全な 食生活の為の有 為な情報発信 に繋がることを 期待している。

‑ 85 ‑

単年度試験研究成績（作成

平 成１５年２月）

研究課題名：山ぶどう交配種 の醸造特性の検討 （共同研究）
予算区分 ：県単担当研究室：酒 類 部 門、酒類第２担当
研究期間 ：
担当者：戸松さやか 、進藤 昌
平１４年度
協力・分担関係：小坂町葡萄愛好会

１ ．目的
小坂町では平成元年より山 ぶどう交配種の 栽培を普及し 、ワインなどの 加工を行ってきた 。平成１３年 度より国 庫 事 業により、新 品 種の導入を検 討しており、数種類の比較を行っている。そこで、 新品種のブドウの品 質およびワインへ の醸造特性を検討 した。
２ ．方法（ １）原料：小公子 、国豊３号、岩木ヤマブドウ、ワイングランド（対照）（ ２）仕 込み： 酵母 は Saccharomyces cerevisiae (LALVIN EC1118)を用い、 糖度24%まで補糖し、仕込 み温度は24℃ とし、もろみの 発酵状態を見 ながら温度管理 を行った。主発
酵 終 了 後、乳 酸 菌 Viniflora oenos DSM7008によるマロラクテック発酵 を行い、 減酸処理をした。
（ ３）成分分析： 一般成分は 国税庁所定分析法 、酸度は三菱化学工業自動測定装置GT‑05、
アミノ酸は日 本 電 子JLC‑300、有機酸は東 京 理 化カルボン酸分析S‑3000で測定した。
３ ．成果の概要
１）果実 の形態
果房重、果粒重ともに国 豊３号が大きく 、特に果 房 重 量は他の３株の ２倍以上であった。また、小公子 が小さい傾向に あ っ た(Table.1)。
２）果汁成分
ヤマブドウ 交配種であるため、酸度は非 常に高く、特 に小公子や岩木 ヤマブドウは一
般的な 醸造用 ブドウ に比べ て２倍 ほど高 く な っ て い た。糖 度は小公子が 23.3%と 高く、他は17%前後であった(Table.2)。
３）ワ イ ン醸造
すべての 品種で 順調に 発酵し 、10日 〜12日で主 発 酵が終 了し、 アルコール11〜12%生成した。乳 酸 菌によるマロラクテック発酵 は、品種に よ り発酵期間が異 なり、20〜54日で終了した(Fig.1)。
４）ワ イ ン成分
アルコール 11〜12%でエ キ スは3(g/100ml)前後の ワイン が生成された。 これまでにワ
イン醸造に用いているワイングランド に比べて、小公子 や岩木ヤマブドウ は酸度が高く、色が濃く、ポリフェノールが 1.5〜 2倍と い う特徴があり 、逆に国豊３号 は酸度が低く、色が薄くポリフェノールも少なかった (Table.3)。
５）官能評価小公子は品種香があり、 酸味が強いが、 味に幅のある ワインであった 。国豊３号は特徴的な香りと フラットな味がするワインで 評価が低か っ た。岩木ヤマブドウは酸味が強
いが、華や か な香りがする濃 い色のワイン であった。小公子と岩木ヤマブドウはワイン
グ ラ ン ドに比 べ、評 価が高 く、今 後ワ イ ンと し て期待 できる品 種と考 え ら れ た(Table.
4)。

‑ 86 ‑

Table.1

果実の 形態比較
果房重(g)

ブドウ品種

果粒重(g)

平均

標準偏差

平均

標準偏差

ﾜｲﾝｸﾞﾗﾝﾄﾞ

94.41

54.322

3.15

0.853

小公子

74.35

28.125

1.08

0.304

国豊３号

189.8389.876

3.52

1.049

岩木ﾔﾏﾌﾞﾄﾞｳ

79.63

28.639

2.27

0.528

Table.2

果 汁 成 分の比較

ブドウ品種

pH

Bx(%)

酸度(ml)

比重

ﾜｲﾝｸﾞﾗﾝﾄﾞ

3.07

17.2

13.6001.0778

小公子

2.95

23.3

17.8981.1062

国豊３号

3.21

17.9

11.4101.0805

岩木ﾔﾏﾌﾞﾄﾞｳ

2.81

16.6

18.884

1.075816
ｱﾙｺｰﾙ（％）

1412

ﾜｲﾝｸﾞﾗﾝﾄﾞ
小公子
国豊3号
岩木ﾔﾏﾌﾞﾄﾞｳ

10
8
6
4
2
0
3

5

7

日数

Fig.1
Table.3

10

12

発酵経過

ワイン成分の比較

エキス
ﾎﾟﾘﾌｪﾉｰﾙ
ｱﾙｺｰﾙ(%)(g/100ml)
(ppm)
2.6
11.0
1163

ブドウ品種

pH

酸度(ml) 色（O.D530)

比重

ﾜｲﾝｸﾞﾗﾝﾄﾞ3.55

10.3591.267

0.9937小公子

3.24

13.1204.432

0.9954

3.0

12.2

2187

国豊３号

3.61

9.469

0.350

0.9926

3.4

11.3

906

岩木ﾔﾏﾌﾞﾄﾞｳ
色：
５倍希釈

3.00

17.0333.687

0.9965

3.3

12.1

1677

Table.4 官能評価
ブドウ品種

短評

ﾜｲﾝｸﾞﾗﾝﾄﾞ 香特徴的であるが、酸味ハナレル。
小公子

品種香があり、味に幅がある

国豊３号

香にクセがあり、味が薄い。

岩木ﾔﾏﾌﾞﾄﾞｳ 個性的な香があり、酸味が強い。

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平成14年度 試験研究成果概要
発 行

平成15年６月

発行者

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