鳥取県産業技術センター研究報告No.18
No.18 (2015)(2015)
鳥取県産業技術センター研究報告

マグロ魚醤油のヒスタミン生成リスクを低減する乳酸菌を活用した製品検討支援ツール「デザイン・パターン・カード」の開発
製造技術の確立
Establishment of Production
TechnologyTunaStudy
Fish Sauce
Involvinga LacticAcidCards”
Bacterium to Reduce theDevelopmentof thefor
Product
SupportTool “DesignPattern
Risk of Histamine Production

亀崎高志＊・杉山陽二＊＊
＊＊
＊
＊
＊＊＊
遠藤路子 ・中野陽・本多美恵
・加藤愛Takashi Kamezakiand YojiSugiyama ・小谷幸敏＊

Michiko Endou,
Hiroshi Nakano, Mie Honda, Ai Katoand Yukitoshi Kodani＊＊＊＊

電子・有機素材研究所 産業デザイン科、 鳥取短期大学
食品開発研究所 食品開発科、＊＊企画連携推進部 企画室、＊＊＊食品開発研究所

中小企業の製品開発プロセスにおいて、製品デザインの検討はその開発プロジェクトの正否を左右する
ヒスタミンを蓄積しないマグロ魚醤油の製造技術を確立するため、発酵乳酸菌スターターとして非ヒスタ重要な問題の一つである。このような問題に対し、本研究では、企業の開発担当者やデザイナーにインタミン生成乳酸菌ならびに穀物醤油用乳酸菌スターターを用いてマグロ魚醤油を仕込み、ヒスタミン蓄積抑制ビュー調査を行い、製品開発プロセスにおける製品デザイン検討の問題の構造化を試みた。その結果から効果について検討を行った結果、ヒスタミン生成菌に対し、いずれのスターターも 103 倍以上の菌数を添加製品デザインの発想や検討を支援するツールとして「デザイン・パターン・カード」を開発した。また、することにより、ヒスタミンの蓄積が抑制できることが分かった。
開発したツールの効果を実験により検証し、デザインの検討や発想において開発したツールが活用される可能性を示した。
To establish the production technology of Tuna fish sauce with non-histamine production, we prepared samples

of Tuna fish sauce with non-histamine productive lactobacillus strain and the lactic acid bacterium starter for
During the product-development process of small- and medium-sized enterprises, the study of product design is one ofsauce, and studied on their inhibiting effects of histamine production. The results revealed that the histamine
the key issues related to the success of the development project. In this study, we conducted interviews with theproduction can be inhibited if the starter is added more than ten to the third power (103) times against histamine
developers and designers of the companies and attempted to structure the issues that they face when studying productproductive bacterium.
design during the product-development process. On the basis of the study results, we developed a tool, the “designpattern card,” to support their idea and study of product design. We verified its effect via experiments and demonstrated
ドにコードされており、プラスミドごと乳酸菌群内1．はじめに
the potential of the tool for the study of product design and idea generation.
を伝播しているのではないかと報告している。現在
鳥取県境港では毎年６月から８月上旬にかけて中小企業の製品開発の現場では、製品デザイン検競りにかけられるが、内臓は廃棄物として処理され討のプロセスが確立しておらず、開発担当者や決定る。これまでに当センターでは廃棄物の減量化、資権者の主観や好みで色や形状を決めてしまい、完成源の有効利用の観点から、内臓重量の約14%に及ぶ度の低い製品が生まれるといった問題がしばしば起幽門垂を原料として、醤油麹、耐塩性酵母までに、マグロ魚醤油においてはヒスタミンが蓄積一方、製品デザインの前段階となる商品企画段階した事例は観察されていないが、突然ヒスタミンがにおける手法として、発想支援ツールがある。例え蓄積する危険性があるため、早急な対策が望まれてばオズボーンのチェックリスト、四則演算法、IDEOいる。魚醤油製造のヒスタミン蓄積抑制方法として、
Method Cards、プレイフルデザインカード等が挙げ
乳酸菌発酵スターターの利用2）が報告されている。
られる。これらの中で、特にカードを使用した支援
また、すでにヒスタミンが蓄積されてしまった場合、きる。特に産業用機械や部品を設計・製造する企業（Zygosaccharomyces rouxii）を用いた魚醤油を開発
では、設計担当の技術者が、本来デザイナーが担うした1）。その技術を応用し、県内企業によりマグロツールは手軽に参照可能という点で有用であり、開ヒスタミンをベントナイトに吸着させて排除する方
3）
発プロセスの中で取り入れやすいことが知られてい法が報告されている。木村ら4）は、乳酸菌発酵スべき意匠面の開発も担当せざるを得ないことも多く、魚醤油が製造販売されている。一方、魚醤油製造にその場合製品の使用性や安全性、訴求性等に乏しいおける問題点としてヒスタミンの蓄積が挙げられ、る。
ターターとして非ヒスタミン生成乳酸菌株である
また、中小企業のための製品開発全般の支援ツー
NBRC12172株の添加を行うと発酵初期段階でもろ製品ができあがってしまう。
国際食品規格委員会（CODEX）では基準値を400ppm

ルとして、支援機関や自治体からデザイン活用のガみ液中の優占菌種となり、魚醤油製造時のヒスタミ製品設計の手法としては人間中心設計プロセスと定めている。ヒスタミンは、食品中のヒスチジンイドブック等が提供されているが、多くはデザイナ
ン生成菌の増殖抑制に有効なスターターであること（ISO9241-210 等）が挙げられるが、設計プロセス
がヒスタミン生成菌の有するヒスチジン脱炭酸酵素ーへの依頼を想定したもので１）、中小企業の技術者を明らかにしている。そこで、今回はヒスタミンのを理解し、仕様決定に至るまでに時間や労力を必要（HDC）により生成される。里見ら2）は、水産発酵自身が製品デザイン検討を行うことに特化したツー
蓄積抑制に有効な乳酸菌発酵スターターを用いてマとするため、中小企業が現在取り組んでいる開発プ
食 品 の ヒ スタ ミ ン の 蓄積 は 好 塩 性乳 酸 菌 で あるルは提供されているものは少ない。よって、現状でグロ魚醤油を仕込み、ヒスタミンの蓄積を抑制したロセスにすぐさま取り入れるには現実的であるとはTetragenococcus spp.が主なヒスタミン生成菌であり、は中小企業が製品デザインの検討を行ったり、技術マグロ魚醤油の製造が可能であるか検討した。

言い難い。
魚醤油由来のT.halophilusのHDC遺伝子はプラスミ者がデザインを理解して意匠面の開発をしたりする

旋網漁法によりクロマグロが水揚げされる。水揚げ1.
はじめにされたクロマグロは漁港にてすぐに解体され、身は72．実験方法

2.2.3

2.1

測定と存在比率

使用菌種と使用培地

培養に用いた Hm 生成菌、非 Hm 生成乳酸菌、穀耐塩性ヒスタミン生成乳酸菌

2.1.1

Hm 生成菌と発酵乳酸菌スターターの菌数

魚醤油中のヒスタミン（Hm）の生成量を測定する

物醤油用乳酸菌の菌体数を測定した。菌数の測定は為、高塩分でも生育することができる耐塩性の Hm最確数法（MPN 法）を用い、各培養液をヒスチジン生成乳酸菌を用いた。菌株は水産総合研究センター

ブロスにて段階希釈し、希釈液を 30 ℃にて 3 日間4）培養した。それぞれの菌体数より、Hm 生成菌と各中央水産研究所の木村らより分離された Hm 生成菌を使用した。
2.1.2

種乳酸菌発酵スターターの存在比率を求めた。

乳酸菌発酵スターター

2.3

Hm 蓄積抑制効果を評価するため、乳酸菌発酵スHm 生成量の測定

Hm 量の測定にはキッコーマン社製のチェックカターターとして以下の菌株を使用した。

ラーヒスタミンを用いた。なお、本キットは生魚用（１）非 Hm 生成乳酸菌であるため、添加回収試験によりヒスタミンの測定

穀物醤油もろみから分離された耐塩性の乳酸菌が可能であるか確認後、使用した。

5）

Tetragenococcus halophilus NBRC12172 （以下非 Hm2.4生成乳酸菌）を使用した。本株は HDC を保有せず、仕込み

4）

Hm 生成能を有していないことを確認している 。

2.4.1（２）穀物醤油用乳酸菌

乳酸菌発酵スターターを添加した魚醤油の小マグロ内臓の処理（原料処理）

サイレントカッターにてぶつ切りにしたマグロ内

穀物醤油を製造する際に使用されている穀物醤油

臓（エラ、胃、食道、肝臓、幽門垂、胆のう、脾臓、用乳酸菌スターター（（株）ビオック）を使用した。

腸）1000 g に、食塩 200 g、醤油麹 150 g、米麹 50 g、2.2モデル培地による Hm 蓄積抑制効果

2.2.1

20％食塩水 150 g を混ぜ合わせ、1 週間 5 ℃で保存モデル培地調製し、マグロ魚醤油もろみとした。

使用培地は MRS 液体培地（MERCK）に食塩 10％、2.4.2

マグロ魚醤油の仕込み（小仕込み）（1）小仕込み 1

ヒスチジン塩酸塩 0.5％を添加後 pH6.5 に調整し、1 週間保存したマグロ魚醤油もろみに Hm 生成菌

118 ℃、15 分間オートクレーブした培地（ヒスチジおよび乳酸菌発酵スターターを添加した小仕込みをンブロス）を用いた。
Hm 生成菌と乳酸菌発酵スターターの培養行った。試験区は Hm 生成菌を添加した試験区（Hm

1 週間培養した Hm 生成菌の培養液をヒスチジン生成菌区）、非 Hm 生成菌を Hm 生成菌の 103 倍添加

ブロスにて 10 倍段階希釈をし、103～105 倍希釈液した試験区（非 Hm 生成菌区）、穀物醤油用乳酸菌を（Hm 生成菌懸濁液）を調製した。

Hm 生成菌の 104 倍添加した試験区（穀物醤油用乳酸2.2.2菌区）、乳酸菌を添加していない試験区（乳酸菌無添（1）Hm 生成菌区
35

ヒスチジンブロス 9 ml に 10 ～10 倍の Hm 生成加区）とした（表 1）。

菌懸濁液 1 ml を添加した培地を 30 ℃で 50 日間培

仕込んだもろみは 30 ℃にて培養し、定期的に pH養した。これを Hm 生成菌区（①Hm 生成菌区）とと Hm 生成量を測定した。Hm 生成量の測定にはチした。

ェックカラーヒスタミンを使用し、添加回収試験に（2）非 Hm 生成菌区より測定可能であるか確認を行った。

ヒスチジンブロス 8 ml に Hm 生成菌懸濁液 1 ml

表 1．小仕込み１の仕込み条件と、1 週間培養した非 Hｍ生成乳酸菌の培養液 1 ml
試験区を添加し同様の条件にて培養した試験区を非 Hm 生

Ｈｍ生成菌（H)

スターター
（S)

存在比率

（個/100ml） （個/100ml）（H ： S）

成菌区（②非 Hm 生成菌区）とした。

Ｈｍ生成菌区200（3）穀物醤油用乳酸菌区

非Ｈｍ生成菌区

2002000

穀物醤油用乳酸菌区

同様に穀物醤油用乳酸菌 1 ml を添加した試験区

乳酸菌無添加区

を醤油用乳酸菌区（③穀物醤油用乳酸菌区）とした。
80

1 ： 05

1.7×106
3.6×1003

1 ： 104
1 ： 100鳥取県産業技術センター研究報告 No.18 (2015)（2）小仕込み 23.2

小仕込み 1 と同様の小仕込みを行い、定期的に pH乳酸菌発酵スターターを添加した魚醤油の小仕込みと Hm 生成量を測定した。仕込み条件は、非 Hm 生

乳酸菌発酵スターターが Hm 生成菌の菌体数に対5成菌区では Hm 生成菌に対し 10 倍、穀物醤油用乳し 103 倍以上存在することで、Hm の蓄積を抑制する酸菌区では 106 倍添加した（表 2）。

可能性があると分かったことから、Hm 生成菌の 103倍以上となるように非 Hm 生成菌と穀物醤油用乳酸表 2．小仕込み２の仕込み条件

Ｈｍ生成菌
（H)

試験区

スターター
（S)

存在比率

（個/100ml） （個/100ml）（H ： S）

49

Ｈｍ生成菌区

03.2.1

1 ： 0

非Ｈｍ生成菌区

49

2.4×107

穀物醤油用乳酸菌区

490

9.0×1007

乳酸菌無添加区

菌をそれぞれ添加して魚醤油の小仕込みを行った。
Hm 生成菌と乳酸菌発酵スターターの菌数測定と存在比率5

1 ： 101 ： 1003.2.26

もろみ中の pH の挙動追跡（1）小仕込み 1
乳酸菌発酵スターターを添加した日を 0 日として、3．結果と考察

小仕込み 1 の pH の挙動を図 1 に示した。0 日目の各

3.1

試験区の pH は 5.8～6.0 を示し、3 日後には pH 5.4モデル培地中の乳酸菌発酵スターターによる付近になった。その後いずれの試験区も日数の経過

Hm 生成の抑制によりゆっくりと pH が下がり 280 日(40 週)後には①Hm 生成菌区、②非 Hm 生成菌区、③穀物醤油

pH 5.0～5.2 付近を示した。

用乳酸菌区の菌体数と Hm 生成菌と乳酸菌発酵スターターの存在比率および Hm 生成量を表 3 に示した。
①では、ヒスタミン生成菌が 100 ml 中に 350、35、3.5 個の存在下で 2300ppm 以上の Hm を生成した。
②では Hm 生成菌に対し乳酸菌スターター存在比率が 102 倍で 69ppm、103 倍以上では検出限界以下であった。③では Hm 生成菌に対し乳酸菌スターター存在比率が 102 倍で 17ppm、103 倍以上では検出限界以下であった。この結果より非 Hm 生成菌と穀物醤油用乳酸菌は Hm 生成菌の菌体数の 103 倍以上の存在

図１．小仕込み１のもろみのｐH比率にすることで、Hm の蓄積が抑制され、乳酸菌発酵スターターとして使用の可能性があることがわ（2）小仕込み 2かった。

小仕込み 2 の pH の挙動を図 2 に示した。0 日目に

表３．モデル培地での培養条件と Hm 生成量試験区①Ｈｍ生成菌区②非Ｈｍ生成菌区③穀物醤油用乳酸菌区

Ｈｍ生成菌 スターター(H)(S)

存在比率 Ｈｍ生成量（個/100ml） （個/100ml）（H ： S）（ppm）

35001 ： 02,300350

1 ： 03.501 ： 02,600
2,400

350

7.9×10４

1 ： 102357.9×10４1 ： 103

6910以下3.57.9×10４

1 ： 10410以下

3501.0×10５

1 ： 102351.0×10５

1 ： 103

1710以下3.51.0×10５

1 ： 10410以下

図２．小仕込み２のもろみのｐH9鳥取県産業技術センター研究報告 No.18 (2015)
示した各試験区の pH は 5.8～6.0 であり、3 日後には以上の結果より、Hm 生成菌が存在するマグロ魚pH 5.4～5.5 付近を示した。穀物醤油用乳酸菌を添加醤もろみに、乳酸菌発酵スターターとして、非 Hmした試験区は 12 日目に pH 4.9 を示し、その後 pH 5.0生成菌の NBRC12172 および穀物醤油用乳酸菌スタを示して以降 pH は安定した値を示した。また、Hmーターを Hm 生成菌に対し 103 倍以上の菌体数を添

生成菌区はゆっくりと pH が下がっており、280 日(40加することで、Hm の蓄積を抑制することができる週)後には pH 4.9 を示した。

ことが分かった。Hm 生成菌は低 pH ストレスに応答

Hm 生成量して Hm を生成する 2）と報告されている。Hm の生3.2.3（1）小仕込み 1成が確認された小仕込み 2 の Hm 生成菌区のもろみ

小仕込み 1 のもろみの Hm 生成量を表 4 に示した。

は、Hm 生成菌が増殖したことで、もろみ中の pH がいずれの試験区も Hm 生成量は CODEX の基準値よ低くなり、pH の低下がストレスとなって Hm を生成りも少なかった。また、Hm 生成菌区でも Hm の蓄したのではないかと考えた。また、小仕込み 2 の穀積は少量であった。

物醤油用乳酸菌区のもろみは、pH の低下がみられた
が Hm の生成が確認されなかった。これは Hm 生成

表４．小仕込み１の Hm 生成量

試験区

菌および穀物醤油用乳酸菌スターターが生成する酸Ｈｍ生成量( ppm )
１２週目

４２週目

Ｈｍ生成菌区

2326

非Ｈｍ生成菌区

3125

穀物醤油用乳酸菌区

4132

乳酸菌無添加区

2631

によって pH が低下したが、Hm 生成菌が少ないためpH の低下をストレスと感じ前に穀物醤油用乳酸菌数が優性に働いたため、Hm の蓄積が抑制されたのではないかと考えた。小仕込み１の Hm 生成菌のみを添加した Hm 生成菌区では、Hm の蓄積が確認できなかったが、小仕込み 2 の Hm 生成菌区では Hm（2）小仕込み 2
小仕込み 2 のもろみの Hm 生成量を表 5 に示した。

が蓄積されていた。これはマグロ魚醤油の製造方法

その結果、Hm 生成菌を添加したもろみは 10 週目でに Hm を蓄積させない原因があるのではないかと考Hm 生成量が 500ppm であり、Hm 生成菌を添加したえ、今後さらに検討していく予定である。

もろみは CODEX に規定されている 400ppm よりも４．おわりに高い値を示した（表 5）。Hm 生成菌のみを添加した試験区については 10 週目以降も CODEX の規定以上

Hm の蓄積抑制に有効な乳酸菌発酵スターターをの Hm 生成が生成されていたため廃棄した。非 Hm

用いてマグロ魚醤油を仕込み、Hm の蓄積を抑制し生成菌区、穀物醤油用乳酸菌区、乳酸菌無添加区にたマグロ魚醤油の製造が可能であるか検討を行った。

ついては 40 週目を経過しても Hm の生成量は少なか

1）乳酸菌発酵スターター候補株として、穀物醤油由来の Tetragenococcus halophilus NBRC12172 と穀物った。

醤油用乳酸菌スターターについて Hm の蓄積抑制

表５．小仕込み２の Hm 生成量

試験区効果を検討した。

Ｈｍ生成量( ppm )

2）マグロ魚醤油のモデル培地として塩分濃度が 10%

１０週目４０週目となるように調整した MRS 培地を用いて、Hm 生

Ｈｍ生成菌区500

n.t.

成菌のみを添加した Hm 生成菌区、非ヒスタミン

非Ｈｍ生成菌区3022

生成菌である NBRC12172 を Hm 生成菌に対し菌

穀物醤油用乳酸菌区

26
15

体存在比率が 102～104 倍の非 Hm 生成菌区、穀物乳酸菌無添加区

3227

醤油用乳酸菌の菌体存在比率が 102～104 倍となる

n.t.：Not tested
10鳥取県産業技術センター研究報告 No.18 (2015)
穀物醤油用乳酸菌区について Hm の蓄積抑制効果

里見正隆・船津保浩;ベントナイトによる魚醤を検討した。その結果、Hm 生成菌に対し乳酸菌

油中のヒスタミン低減,食科工発酵スターター候補株の菌体数が 103 倍以上の比

誌,59(1),p.17-21(2012).

率において Hm の蓄積が抑制される可能性がある

4）木村メイコ・舊谷亜由美・福井洋平・柴田由起、根井大介、矢野豊、里見正隆;魚醤油発酵ことが分かった。
3)Hm 生成菌に対し発酵乳酸菌スターター候補株の時のヒスタミン蓄積に関わる原因菌の同定お菌体数が 103 倍以上となるよう添加したマグロ魚よび乳酸菌発酵スターター接種によるヒスタ醤油の仕込みを行った。

ミン蓄積抑制効果について,日水

4) pH の挙動追跡した結果、仕込み後 3 日目には pH

誌,81(1),p.97-106(2015).
5)http://www.nite.go.jp/nbrc/genome/project/annotatiの低下が確認された。Hm の蓄積が確認された試

on/analyzed/th1_d.html

験区ではゆっくりと pH が低下しており、60 日を経過後には pH 5.0 より低い値を示した。
5)仕込み 1 は、Hm 生成菌区、Hm 生成菌に対しNBRC12172 を 103 倍添加した非 Hm 生成菌区と穀物醤油用乳酸菌を 104 倍添加した穀物醤油用乳酸菌区、乳酸菌を添加していない乳酸菌無添加区について仕込みを行った。その結果、いずれの試験区も Hm 生成量は少なかった。
6)仕込み 2 も仕込み 1 と同様の試験区で仕込みを行った。発酵乳酸菌スターターの添加量は非 Hm 生成菌区では Hm 生成菌に対し 105 倍添加し、穀物醤油用乳酸菌区では 106 倍添加した。その結果、
非 Hm 生成菌区、穀物醤油用乳酸菌区は、Hm 生成区よりも Hm 生成量が少なく、Hm の蓄積が抑制されていた。一方、Hm 生成区では仕込み 10週目で Hm 生成量が 512ppm であり、CODEX に規定されている 400ppm よりも高い値を示した。
7)Hm 生成菌数に対し発酵乳酸菌スターター菌数が 103 倍以上存在することで、Hm の蓄積を抑制したマグロ魚醤油の製造は可能ではないかと考えられる。

文献1）加藤愛・小谷幸敏;マグロ内臓を原料とした魚醤油の開発,醸協,105(1) ,p.31-35(2010).
2）里見正隆;魚醤油のヒスタミン蓄積機構と除去法について,醸協,107(11),p.842-852(2012).
3）小善圭一・森真由美・原田恭行・横川健二・

11