［研究報告］

ＭＡ法を用いたセラミックス分散TiAl基複合材料の作製
鎌田

公一 、吉田敏裕＊＊＊

メカニカルアロイング法を用い、SiC、SiNおよびAlOのいずれかを分散材としたセラミック
3 4
2 3
ス分散TiAl基複合材料の作製について検討した。いずれの分散材の場合も、ミリング時間180ks
以上でセラミックス相／非晶質相複合組織粉末が合成された。これら粉末を、熱間等方圧加圧法（HIP）により焼結したところ、SiCおよびSiNはTiあるいはAlと反応し、いずれも分解した。そ3 4れに対し、AlO
2 3はマトリックスと反応しにくく、A l2O3分散TiAl複合組織が得られた。その材料の高温硬さはTiAl単相材料に比べ優れていた。
キーワード：メカニカルアロイング、TiAl、複合材料、セラミックス

Preparation of TiAl-based Composites with Dispersed
Ceramics using Mechanical Alloying Method
KAMADA Koichi, YOSHIDA Toshihiro
The preparation of TiAl-based composites with dispersed ceramics (SiC, S i3 N4 , A l2 O3)using mechanical alloying method is studied. All mixed powders is made a formation ofceramics / amorphous complex when the milling time was 180ks over. SiC and S i3 N4particles react with Ti or Al and decomposed during sintering with HIP process. The
reactibity of A l2O3 particle for Ti and Al is lower in comparison with other ceramics andobtained the microstructure with A l2O 3 / TiAl composites. The herdness at elevatedtemperature of thematerialincludedinAlO
2 3 appearedtobesuperiortothatofthematerial
withTiAlsinglephase.
key words ：mechanical alloying, TiAl, composite, ceramics
１

緒

造に適している。例えば、MA により Ti、 Al および黒言

次期耐熱材料として期待されている TiAl 金属間化合物は組成・組織制御による延性改善あるいは精密鋳造 1)、これを焼結固化することで TiC 分散 TiAl 基複合材

6)など加工方法の開発により、自動車やジェ料が得られる 7)。また、著者らはこれまで MA によるットエンジン部品として応用されつつあるが、実用化を

TiAl 金属間化合物粉末の合成過程およびこの焼結体のすすめる上で材料特性の面から、高温下における機械的高温物性について検討しており、MA における原料粉末

特性のさらなる向上が求められている。そこで、その対の非晶質化が、焼結組織の均質化や高温物性の向上に有応策として、粉末冶金法あるいはこれとメカニカルアロ

効である事を確認している 8)。

や恒温圧延

2)

鉛粉末から TiC の生成と分散を同時に行うことができイング（ MA ）3 )法を用いた各種セラミックス粒子との本研究では、軽量で耐熱性に優れたセラミックス分散。 MA は異種粉末を高TiAl 基複合材料の製造技術を確立するため、Ti、Al 粉エネルギーのボールミルで超微細混合、化合させる方法

末に一般的な構造用セラミックスで金属系複合材料の分であり、金属間化合物やセラミックス分散複合材料の製散材として利用される炭化珪素（SiC）、窒化珪素（S i3 N4）複合化技術が検討されている

4 )、 5)

＊

金属材料部

＊＊

化学部（現：一関保健所）

岩手県工業技術センター研究報告第６号（１９９９）およびアルミナ（A l2 O3 ）の各分散相形成用粉末を混合し、MA により TiAl 基の複合粉末を合成し、これら合成粉末の性状とミリング条件との関係および HIP 9 )法による焼結組織について検討を行った。
２

実験方法

主原料粉末として Ti 粉末（99.9%、-45 μ m）、Al 粉
末（99.9%、-100 μ m）を、分散相形成用粉末として SiC
粉末（0.6 μ m ）、S i3N4 粉末（-10 μ m）および A l2 O3
粉末（0.05 μ m）を用いた。これらの粉末を所定量調合して混合粉末とした後ミリングに供した。ミリング容
器は SUS304 製の内径 54mm ×深さ 40mm の円筒状、
水 冷 式 で あ る 。 こ の 中 に 調 合 粉 末 と 直 径 9.5mm のSUS304 製ボールを充填し、容器内部をアルゴンガス雰

図１

10vol%SiC混合粉末のミリング後の形状

図２

25vol%セラミックス混合粉末のX線回折パターン

囲気に置換後、振動ボールミリングを行った。粉末の充填量は 3.5g、ボールの充填量は 215g（容器への最大充
填量の 60%）、ミリングの振動周波数は 13.1Hz 一定とした。所定時間ミリング後、得られたミリング粉末について、X 線回折による組織の同定を行った。次に、回収した粉末を直径 12mm ×高さ 10mm に金型成形しガラ
スカプセルに脱気封入後、HIP 法により温度 1273K お
よび 1473K、圧力 147MPa、保持時間 3.6ks で焼結した。各工程で得られた試料について X 線回折による組織の同定、SEM によるミクロ組織観察ならびに高温特性評価として高温微小ビッカース硬度計による硬さ測定
を行った。
３
３−１

実験結果及び考察
ミリング粉末の性状

図 １ に 10vol%SiC 混 合 粉 末 の ミ リ ン グ 時 間 90 ､
180 ､ 360 および 720ks における SEM 像を示す。ミリング 90ks の粉末回収率は数%であった。これは混合粉（Cu‑Kα、ミリング時間：360ks）

末のほとんどがミル容器やボールにコーティングしためである。回収した粉末は粒径 30 〜 80µm 程度で角張った形状であった。また、ミリング時間が 180ks になると角がとれ粒径は 50µm 以下となるが、 360ks にかけては若干成長しており、さらに 720ks では再び小さくなっている。すなわち、SiC 混合粉末から合成される粉末はミリング時間の増加に伴い破砕と凝集を繰り返しながら緩やかに微細化、球状化すると考えられる。また、
この合成粉末の形状及び組織の変化傾向は S i3 N4 混合粉
末及び A l2 O3 混合粉末の場合でも同様であった。
図２に各セラミックス 25vol%混合粉末の 360ks ミリ
ング粉末の X 線回折パターンを示す。いずれのセラミックスの場合も原料の Ti と Al の回折ピークはほぼ消滅しブロードなパターンとなっていることから、ミリング
粉末はセラミックス相と Ti-Al 系非晶質相から成る複合組織となっているものと考える。
図３に 2vol%、10vol%および 25vol%SiN
34 粉末のミリング時間 360ks における SEM 像を示す。Si3 N4 量が

図３

SiN混合ミリング粉末のSEM像
3 4（ミリング時間：360ks）

ＭＡ法を用いたセラミックス分散 TiAl 基複合材料の作製多くなる程合成粉末の粒径は小さくなる。ミリング時間

形成しており、本研究で目標としている TiAl 基の複合360ks の各合成粉末を篩い分けし、粒径 45 μ m 以下の組織とはならないことがわかった。一方、A l2 O3 におい

重量割合を調べた結果、いずれのセラミックス混合粉末ては TiAl と反応せず安定であり、目標の焼結組織を形もセラミックス量の増加に伴い微細粒が増える傾向にあ成できることが確認できた。図５は各セラミックス粉末った。このことはミリングにより微細化したセラミック

25vol%混合ミリング粉末の HIP 焼結組織である。SiC

粒子の分散もしくは固溶強化の程度に起因すると考えらでは HIP 焼結にも拘わらず多数のボイドが認められる。

れる。また、合成粉末の常温硬度を測定したところ、セ

これは SiC 繊維と TiAl の複合化を検討した事例 1 0)におラミックス量が多い程、硬度が高くなり、延性低下によいて、接合界面に珪化物や炭化物の反応層が形成され、って微細化しやすい事がわかった。

同時にボイドの発生が報告されているものと同様の機構

以上より、Ti-Al-セラミックス混合粉末を MA すること考える。それに対し、S i3N4 および Al2 O3 では緻密なとにより、セラミックス相非晶質相複合組織の粉末を/焼結組織が得られる。しかし S i3 N4 の場合、図４に示し合成できることがわかった。さらに、非晶質粉末の焼結た X 線回折結果から T i5S i3 及び TiAl 3 からなる組織であ体は以前の検討で高い高温硬度を示したことから 8)、こり、これらは耐高温酸化性には優れるが引張強度等の低

れら合成粉末は、耐熱材料用原料として有効であると推い脆い化合物であることから、実用には供せないと考え察する。

る。一方、分散相を A l2O 3 とした場合は A l2 O3 が微細か

３−２

焼結組織

各セラミックス混合粉末を 360ks ミリングした粉末の HIP 焼結体の X 線回折パターンを図４に示す。その結果、S i3N4 混合の場合には TiSi/TiAl/AlN
53
3
組織 、A l2 O3混合粉末の場合は一部 TlAl
3
を含む AlO/TiAl
2
3
組織、
SiC 混合の場合はピークの帰属が困難で明解ではないが、TiSiC
32 および Al-Ti 系化合物相からなる組織と考えられる。原料に用いたセラミックスは焼結温度の1473K 以上でも使用される構造用材料であるが、 SiC
および S i3N4 は Ti および Al と反応し複雑な焼結組織を

図５

各セラミックス混合HIP焼結体のミクロ組織（焼結温度：1473K）

図４

25vol%セラミックス混合粉末のHIP焼結体X線回折パターン（Cu‑Kα、ミリング時間：360ks、焼結温度1473K）

図６

25vol%AlOおよび無添加の360ksミリング粉末の
2 3
HIP焼結体の高温雰囲気における硬さ変化

岩手県工業技術センター研究報告第６号（１９９９）

つ均一に分散しており、目的のセラミックス分散 TiAl

び Al との反応によりマトリックスとなる TiAl 相は形

基複合材料が得られた。図６は 25vol%AlO
2
3 および無

成されない。一方、A l2 O3 混合粉末ではセラミックス /TiAl

添加の 360ks ミリング粉末の HIP 焼結体を、Ar 雰囲気

複合組織の焼結体が作製でき、その高温硬度は TiAl 単中で温度 1273K-36ks で熱処理したときの高温硬度測定

相組織に比べ高い値を示した。

結果である。測定温度域 873 〜 1173K において A l2 O3
添加焼結体が無添加焼結体に比べ、60 〜 100Hv 高い値を示し、A l2 O3 分散による高温硬度改善効果が認められ

謝

辞

本研究の実施に関し、通産省工技院東北工業技術研究る。また、分散相の A l2 O3 は本実験で用いた他のセラミ所の橋本ックスに比べ熱膨張係数が比較的大きいことから、金属とに対し深謝致します。

等博士からご指導、ご助言いただきましたこ

系素材との界面に発生する熱応力も小さいと考えられる。以上のことから、分散相として A l2O3 を用い MA により均一分散させることで、セラミックス分散 TiAl 基複合材料が作製でき、さらにこの材料は MA により作文献1) 松田謙治, 錦織貞郎, 中川幸也：軽金属, 4 4 , 601(1994).

製した TiAl 単相組織よりも優れた高温特性を示すこと

2) 橋本敬三：軽金属, 44 , 6 0 9(1 9 9 4).

がわかった。

3) 新宮秀夫：工業材料, 40 , 1 8( 1992.6).
4) 坂本

４

結

論

MA および HIP 法を用いたセラミックス分散 TiAl 基複合材料の作製を目的に、Ti、 Al 粉末に分散相形成のための各種セラミックス粉末（SiC、S i3N4 および A l2 O3）を混合し、その MA 後の粉末性状や焼結組織について比較検討し、以下の結論を得た。
(1)ミリング粉末の粒径は原料セラミックスの含有量と粒径およびミリング時間に依存する。一方、粉末組織は主としてミリング時間に依存しており、ミリング時間
180ks 以上でセラミックス相と非晶質相の複合組織となる。
(2)SiC および S i3N4 混合粉末は HIP 焼結時に Ti およ

昭：金属, 6 2 , 4 8( 1992. 4) .

5) J. M.PanchalandT.Vela：AdvancesinPowder
Metallurgy, Metal Powder Industries Federation,
3 3 , 59(1989).
6) 鎌田政智, 高木節雄, 徳永洋一：粉体および粉末冶
金, 3 9 ,830(1992).
7) 落合鍾一, 土肥義治, 小島 陽 , 村上 雄 , 宗宮重行：
粉体および粉末冶金, 4 1 , 170(1994).
8) 吉田敏裕, 鎌田公一：岩手県工業技術センター研究
報告, 1 , 6 1(1995).
9) 小泉光恵, 西原正夫：等方加圧技術（日刊工業新聞社）, 8 9(1988).
10) 坂本昭：金属, 6 2 , 4 8(1 9 9 5).

岩手県工業技術センター研究報告
各骨材の特性値(C社カタログより)
ﾑﾗｲﾄｻﾝﾄﾞ ｼﾘｶｻﾝﾄﾞ ｼﾞﾙｺﾝｻﾝﾄﾞ
粉体嵩密度 g/cm3
1.69
1.58
2.99
耐 火 度
1825
1730
1825
熱膨張率 300s後%
‑0.02
1.39
0.18
熱伝導率
生型
0.49
0.72
0.87
w/m・K
CO2
0.63
0.86
1.00
比熱 J/kg・K
1842
1130
1424
主な化学成分
A l2O3 61% SiO2
ZrO2 66%
SiO2 37%
SiO2 32%第６号（１９９９）

表１① ムライトサンド② シリカサンド③ ジルコンサンド

620℃

580℃

540℃
①

②

③
500℃

図２

熱電対

図１

冷却性能測定用鋳型形状

鋳型の伝熱特性などがアルミニウム合金鋳物の溶湯の流動性、機械的性質などに及ぼす影響を調べた例はみられ

100μｍ

ムライトサンドない。そこで本研究では、これらについて調べることを

図３目的とした。
２

各骨材を用いたときのAC4Cアルミニウム合
金の冷却曲線実験方法

シリカサンドジルコンサンド

各骨材を用いたときのAC4Cアルミニウム合
金の組織観察結果

800
700

ジルコンサンドの３種類を用いた。そして各骨材の粒度600

出来るだけ抑え、骨材の充填性による冷却性能の変化を少なくした。そのためシリカサンドは市販のA社製とB社製の砂を、またムライトサンドは、C社製の＃650と＃14

500
400

流動長

指数は(JIS FN176)に統一し、粒度による充填性の差を(mm)

実験は表１に示したムライトサンド、シリカサンド、

300
200
100

50の砂をブレンドした。ジルコンサンドは市販品をその0まま用いた。粘結剤はD社製を用い、その添加量は樹脂

ﾑﾗｲﾄｻﾝﾄﾞが2.5wt%(対砂比)硬化剤が18wt%(対樹脂比)とし、骨材への粘結剤の添加は小型バッチミキサーを使用して混練図４した。鋳物の冷却性能は図１に示すように100×100×15

ｼﾘｶｻﾝﾄﾞ
骨材の種類

ｼﾞﾙｺﾝｻﾝﾄﾞ

AC4Cアルミニウム合金の流動長に及ぼす骨材の影響

3mmの板状のキャビティー内の中央部に熱電対を埋め込

200

み、各骨材で鋳型を作成した。その鋳型に溶湯処理を施180したAC4Cアルミニウム合金溶湯を注湯して、鋳型の冷却状流動長測定鋳型を骨材を変えて作成し、それぞれの鋳型から得られた鋳物の機械的性質、鋳型内における溶湯の流動長などを調べた。

160
24号試験片形状鋳型と渦巻き

引張強さ (N/mm )速度を調べた。同様にJIS

140
120
100
80
60
40

３

実験結果

20
0

ウム合金鋳物の冷却速度は、注湯温度750℃から500℃までの冷却時間で測定した。その結果を図２に示す。骨材

ムライトサンド1

自硬性鋳型の骨材を変化させたときの、AC4Cアルミニ

シリカサンド2

ジルコンサンド
3

骨材の種類

図５

AC4Cアルミニウム合金の機械的性質に及ぼす骨材の影響の熱伝導率は表１に示すように、ジルコンサンドが最も優れ、その次にシリカサンド、ムライトサンドの順とないため予想通りであったが、シリカサンドの冷却速度は、った。ジルコンサンドを使用したものは、熱伝導率が高予想に反してムライトビーズとほぼ同等であった。この有機自硬性鋳型の伝熱特性に及ぼす骨材の影響
表２各骨材から作った型の熱伝導率測定結果
骨材の種類
熱伝導率 (W／m・K)
ムライトサンド
０．４１３
シリカサンド
０．３１５
ジルコンサンド
０．６４１

表３ 各骨材の通気度測定結果
骨材の種類
通 気 度
手込め
つき固め
ムライトサンド
１６４
８８．１
シリカサンド
１７５
８７．９
ジルコンサンド
１３３
２０．４
えられる。一方、シリカサンドの熱伝導率は0.72w/mKであり、ムライトサンドの0.49w/mKに比べて約40%も高くなっているが、伝熱特性はほぼ同じとなる。この伝熱特性が同じとなる理由について次に考えてみる。

100μｍ

ムライトサンド
図６

シリカサンドジルコンサンド

各骨材を用いて作った鋳型の充填状態観察
結果

表２は、それぞれの骨材を用いて、鋳型を作ったときと同条件で、20×40×120mmのブロックを作り、ブロッ
クの熱伝導率をQTM迅速熱伝導率計(昭和電工株式会社
製)を用いて測定したときの結果を示す。砂型の熱伝導率の測定結果は、測定方法によっても変化するようであことは、図３のそれぞれのアルミニウム合金の組織観察

る1) が、この結果では、ジルコンサンドの熱伝導率が最結果からも云える。つまりムライトサンドとシリカサン

も高くなり、表１の結果と変わらないが、ムライトサン

ドでは共晶Siの生成状況や寸法はほぼ同じで、冷却速度

ドとシリカサンドを比較すると、表１の結果に反し、むの差は観察されなかった。

しろムライトサンドの方が熱伝導率は高くなることが分

次に、３つの骨材から作った流動長測定鋳型を用いてかった。

アルミニウム合金の流動長を測定した結果を図４に示し

図６はそれぞれの骨材を用いて作製した鋳型の充填状た。ムライトサンドとシリカサンドの流動長は、650mm

態観察結果を示した。粒度指数はすべて一定にしてある前後とほぼ同等となった。一方、冷却速度の速いジルコにも関わらず、ムライトサンドおよびジルコンサンドを

ンサンドを骨材とした鋳型の流動長は、ムライトサンド骨材とした場合は、ほとんど空隙は見られないが、シリおよびシリカサンドを骨材とした鋳型の約2/3となるこカサンドを用いた場合のみ、中心部にあるような黒い空とが分かった。

隙が見られる。また、それぞれの骨材の形状を見てみる

図５は、骨材の種類を変化させたときのAC4Cアルミニと、ムライトサンドは完全な球形をしており、シリカサ

ウム合金の引張強さおよび伸びの測定結果を示した。アンドは不定形状になっていることが分かった。そこで、ルミニウム合金は同じ溶湯から採取したものであり、結表３には、それぞれの骨材の通気度を手込め状態と３回晶粒微細化処理、改良処理は行っておらず、鋳放し状態つき固めた状態で測定した結果を示した。不定形状のシの試料を測定した。いずれもJISの規定値を満足していリカサンドは、球状のムライトサンドに比べて手込めのるが、冷却速度の速いジルコンサンドを骨材として用い

状態の通気度が高いことが分かった。つまり軽く砂を充た方が、強度は約15%高くなる。しかし、伸びは逆に低填した状態では、シリカサンドを骨材に使用すると空隙くなることが分かった。これは、図３の共晶ｼﾘｺﾝの寸法が多くなると考えられた。

と関係しており、細かいものほど強度が高くなり、伸び

ところで自硬性鋳型の場合、生砂型やCO鋳型などと2が低下したと考えられる。また、シリカサンドとムライ

比較して鋳型を作製するとき、硬化剤が固まる前に素早2
トサンドの引張強さは140N/mm,伸びは約2.5%であり、く充填し、短時間で成型しなければいけないため、十分共晶ｼﾘｺﾝの寸法がほぼ同じであることから、機械的性質

につき固めることは不可能となる。そのため、図６に示もほぼ同等となることが分かった。

したように、流動性の良い球形の形をしているムライト
サンドは、特に充填性が良くなり、空隙が少なくなった

４

考

察

と考えられた。一方シリカサンドの場合、形状が一定でこれまで述べてきたように、有機自硬性鋳型用骨材の無く、また流動性が悪いため、充填したときに空隙が多種類をムライトサンド、シリカサンドおよびジルコンサ

く発生し、この隙間が鋳型全体の断熱効果を高くし、結ンドと変化させ、鋳型内における合金の冷却速度、流動

果として熱伝導率が低下したと考えられた。以上の結果

長、組織および機械的性質などを測定した結果から判断

より、有機自硬性鋳型用骨材としてのシリカサンドとムすると、それぞれの鋳型の伝熱特性は、ジルコンサンド

ライトサンドを比較した場合、ほぼ同等の冷却性能になが最も優れ、シリカサンドとムライトサンドはほぼ同等

ったものと考えられた。

となることが分かった。ジルコンサンドは、この３つの骨材の中で、熱伝導率が0.87w/mK(表１の生型の場合、
以下同)と最も高いことから、伝熱特性は高くなると考

５

結

論

有機自硬性鋳型用骨材としてシリカサンド、ムライト

岩手県工業技術センター研究報告第６号（１９９９）

サンドおよびジルコンサンドを使用した鋳型の伝熱特性

た場合、流動性が悪いため、鋳型内での充填性がムラを、アルミニウム合金を用いて比較した結果、以下の結イトサンドに比べて低下し、空隙が発生し易くなり、論が得られた。

鋳型全体の熱伝導率が悪くなるため、伝熱特性がムラ

１）アルミニウム合金の冷却速度、流動長、機械的性質

イトサンドとほぼ同等となると考えられた。

や組織などから判断して伝熱特性が最も優れているの
文

は、ジルコンサンドであり、シリカサンドとムライト
サンドは、ほぼ同等となることが分かった。
２）シリカサンドは有機自硬性鋳型用骨材として使用し

1)久保

公雄、大中

献
逸雄、福迫

達一「最適化手法による砂型の熱伝導率の測定」：鋳物,53.1981.31.

［研究報告］1,3,5-ト リ ア ジ ン -2,4- ジ チ オ ー ル -6- ナ ト リ ウ ム チ オ レ ー トに よ る リ ン 青 銅 表 面 形 成 皮 膜 の 構 造 と 特 性＊
佐々木英幸＊＊、小林伊智郎＊＊＊、於本立也＊＊＊、森邦夫＊＊＊＊
1,3,5‑トリアジン‑2,4‑ジチオール‑6‑ナトリウムチオレート(TTN)水溶液処理でリン青銅表面に形成されるトリアジンチオール銅塩皮膜の構造と特性について検討した。皮膜構造は処理条件によって変化し、TTN濃度2mol/m３ 以上または処理時間120s以上ではトリアジンチオール銅塩が金属表面に緻密に平行配向した。また、金属との界面で生じた電気二重層によって皮膜内に正の空間電荷が広がり電子密度の低い状態にあることも明らかになった。
キーワード：トリアジンチオール、射出成形、接着、リン青銅

Characteristics and Structure of Films Formed on Surface of Phosphor
Bronze Plates Treated with 1,3,5-Triazine-2,4-Dithiol-6-Sodium Thiolate
SASAKI Hideyuki, KOBAYASHI Ichirou, OMOTO Tatsuya and MORI Kunio
Characteristics and structure of triazine cuprous thiolate films formed on phosphor bronze (PB) plates
treated with 1,3,5-triazine-2,4-dithiol-6-sodium thiolate (TTN) aqueous solution were investigated. The
structure of the film has changed depending on treatment conditions. In the case of TTN concentration of
2mol/m3 or more or treatment time of 120s or more, triazine cuprous thiolate in the film exactly orientatedparalleltosurface of the metal. It was also found that a positive space charge causes low of an extension
electronicdensitywiththeelectricdouble layercausedintheinterfacewiththemetalinthefilm.
keywords:triazinethiol,injectionmolding,adhesion,phosphorbronze１

緒

言

部に向かって拡散し皮膜が成長することを示した。しか著者らは1,3,5‑トリアジン‑2,4‑ジチオール‑6‑ナトリ

し、TT‑Cu自体が生成する機構や拡散機構、皮膜内構造、ウムチオレート(TTN)水溶液で処理した銅合金が射出成

皮膜の物理的化学的性質については十分解明されていな

形でプラスチックと直接接着できることを報告してきたい。このような皮膜の構造や特性を明らかにすることは、

１)〜６)

この皮膜を接着に利用する上で必要不可欠である。

。この接着は銅合金上に形成したトリアジンチオー

ル銅塩(TT‑Cu)皮膜とプラスチック中の官能基との間の本研究では、TTNによってリン青銅表面に形成されるT

化学結合形成と考えられるが、TTN水溶液の濃度、浸せ

T‑Cu皮膜の構造とその表面特性をフーリエ変換赤外線分

き処理時間によって接着強度が大きく変化した。接着強光分析及びＸ線光電子分光分析法を用いて検討した。

度に及ぼすTTN処理の各要因を分散分析した結果は、TTN
２

濃度0.02%以下、浸せき時間5分以下で高い接着強度が得られることを示した １),２)。このように銅合金上に形成さ実験方法

２−１材料及び試薬

れるTT‑Cu皮膜は処理条件によってその構造や反応性がTTNは市販品をメタノールで精製し用いた。その他の変化すると予想される。金属上でのトリアジンチオール

特級試薬及びリン青銅板(50×25×0.5mm, JIS C 5191,

化合物の皮膜形成に関しては、各種の6‑置換‑1,3,5‑ト

Cu;93.5%, Sn;6.3%, P;0.2%)は市販品を用いた。リン青

リアジン‑2,4‑ジチオールのナトリウム塩(RTDN)水溶液

銅板はアセトンで30〜60分間超音波脱脂洗浄し、10%硫による各種金属表面での造膜反応について検討した森ら

酸に室温で1分間浸せき後、蒸留水で繰り返し洗浄した

７)の報告がある 。この報告では、置換基のアルキル鎖ののちメタノールで洗浄し60℃温風で乾燥した。次いで所

炭素数が10以下の場合、表面で生成したTT‑Cuが金属内

定濃度、所定温度のTTN水溶液に所定時間浸せきしたの*金属とプラスチックの一体成形技術に関する研究（第９報）** 化学部（現在企画情報部）*** (有)トーノ精密**** 岩手大学工学部

岩手県工業技術センター研究報告第６号（１９９９）

ち、蒸留水で洗浄を繰り返し、メタノール洗浄後60℃温風で乾燥し試料とした。
２−２トリアジンチオール銅塩の作成
皮膜のモデル化合物としてトリアジントリチオール三銅(1)塩(TT‑3Cu(1))を合成した。TT‑3Cu(1)は塩化第一
銅0.297g(3mmol)をアンモニア水(1+1)100mlに溶解しこ
れに塩酸ヒドラジン0.3gを加え、窒素気流中で30分撹拌
後窒素を通したままTTN 0.199g(1mmol)を溶解した水溶液30mlを撹拌しながら徐々に滴下し作成した。TT‑3Cu(1)塩の沈殿は濾過し濾液中の塩素イオンが硝酸銀で確認されなくなるまで洗浄した後真空乾燥した。乾燥した
TT‑3Cu(1)塩は元素分析を行った結果、N;11.3%, S;26.0%, Cu;52.6%であり理論値(N;11.52%, S;26.36%, Cu;52.
24%)とほぼ一致していることを確認した。
２−３分析及び測定
TTN処理試料表面に形成された皮膜厚さはエリプソメーター(溝尻工学工業所製)で測定した。また処理試料はフーリエ変換赤外線分光光度計(FT‑IR;日本分光(株)製8900)、Ｘ線光電子分光分析装置(XPS;アルバック・ファ
イ(株)製5600Ci)で表面分析を行い、原子間力顕微鏡(AFM;(株)島津製作所製)で表面観察した。FT‑IRスペクトルはアセトン脱脂、10%希硫酸浸せき洗浄した銅合金板をリファレンスとして反射吸収法で測定した。XPSスペク
トルは表面汚染の炭素を基準(284.8eV)として補正した8) 。
TTN処理中の自然電位はポテンショスタット((有)日厚計と考えられる。

測製NPGS‑305)で飽和カロメル電極を基準電極として測Fig.2はTTN濃度によるTT‑Cu皮膜のFT‑IRスペクトル変定した。TTN処理試料のSkαＸ線強度は蛍光Ｘ線分析装

化を示す。TTN濃度が2mol/m３以上になると処理時間を長置(理学電機工業(株)製システム3270)で測定した。

くした場合と同様のピーク形状変化が観察され、皮膜の高密度化、結晶化が伺われる。また、処理濃度が高くな

３

結果と考察

るに従いピーク強度が小さくなることも認められる。こTTNで処理した銅合金板上にTT‑3Cu(1)塩を成分とする
2)のことは処理濃度が高くなるとTT‑Cu皮膜成長が遅くな皮膜が形成されることは既に報告した 。また、この皮

るかあるいは皮膜内のTT‑3Cu(1)が次第に金属表面に平膜はTTN濃度や処理時間によってその表面形態が襞状か行に配向することを示唆する。

ら粒子凝集状に変化することも示した 6)。このことは処そこでこのことを確認するために、TT‑Cu皮膜厚さと理条件によって皮膜内のTT‑3Cu(1)塩の高次構造が異な反射吸収法(RA)によるトリアジン環骨格振動のIR吸光度ることを示唆する。

及び皮膜のSKαＸ線強度の関係について検討した結果をFig.1は浸せき処理時間によるTT‑Cu皮膜のFT‑IRスペ

Fig.3に示す。RAIRでは入射光に平行な双極子モーメン

クトルの変化を示す。1450cm−１付近のトリアジン環骨格

トを持った分子すなわち金属表面に対して垂直な分子が振動ピークは、処理時間60sまでは低波数側に1400〜143

入射光と最も相互作用し、平行に配向した分子は作用し0cm −１にかけてなだらかなショルダーを有するピーク形

ないため垂直な分子は高いピーク強度を示すが、平行に状であるが、120s以上ではこのショルダーがなくなり逆なるに従いピーク強度が小さくなる 11) 。またS‑KαＸ線−１に高波数側の裾野が1600cm

近くまで広がり1500cm−１付

強度は、皮膜厚さがせいぜい200nm程度でありマトリッ

近にショルダーが出現する。ピーク形状が変化する原因

クスの吸収励起効果をほとんど無視できるため、皮膜中は結晶構造の変化やTT‑3Cu(1)のパッキング状態の違いのトリアジンチオールの絶対量に比例する12)と考えてよなどが考えられる。パッキング密度や結晶構造の変化にい。Ｘ線強度は全般に0.8mol/m３で処理した試料の方が5よるピークシフトあるいはピーク形状の変化は高分子材

mol/m３の試料よりも低いことがわかる。このことは、同9)料でよく見られる 。ポリエチレンではパッキング密度

じ膜厚でも5mol/m ３処理試料の方がTT‑3Cu(1)の絶対量がが高くなるとCH伸縮振動や横ゆれ振動が高波数側にシ2多いことを示し、TT‑Cu皮膜の密度が高いことを支持す

10)

フトすることが知られている 。TT‑Cu皮膜の場合も同る。一方、IR吸光度は5mol/m ３で処理した試料の方が小様に処理時間が長くなると高密度化、結晶化が進行する

さい。このことは、5mol/m３処理試料では0.8mol/m３処理

1,3,5‑トリアジン‑2,4‑ジチオール‑6‑ナトリウムチオレートによるリン青銅表面形成皮膜の構造と特性

じような化学状態にあるものの、CuOに見られるシェイクアップサテライトピークが認められず酸化物ではないことを示す。これらのことは皮膜構成元素の電子密度がTT‑3Cu(1)よりも低い状態にあり、特に皮膜中のCuはCuOのCuと同程度に低電子密度であることを示す。この理由
はTT‑Cu皮膜全体に正の空間電荷層が広がっているためと考えられる。一般に、金属と半導体の接触界面では電気二重層が形成され界面から半導体内部のある領域にわたって電荷の偏りすなわち空間電荷層ができることはよく知られている1 3 )。半導体がｎ型の場合には半導体中の伝導電子が金属側に流れ正の空間電荷層が形成され、その厚さは電荷密度によっては数μmになる14) 。トリアジ
試料よりもTT‑3Cu(1)が基材表面に平行に配向している

ントリチオール金属塩は半導体としての性質を示すことことを示す。

が知られており 15) 、リン青銅板上のTT‑Cu皮膜に空間電次に、皮膜表面の化学組成及び化学状態を検討するた荷層が形成されることは充分に考えられる。

めXPS分析を行った。Table1には異なる条件で処理した

次にTT‑Cu皮膜内部の構造を検討するために、異なる

リン青銅板表面の元素組成比を示す。試料表面からは、

条件でTTN処理したリン青銅板のXPSによる深さ方向分析

C、N、S、O、Cuが検出される。また濃度0.8mol/m３ 処理を行い、その結果をFig.5〜Fig.7に示す。0.8mol/m３ ,10

時間10sの試料ではわずかにSnも検出されるが、0.8mol/s処理試料の元素組成はスパッタ時間0.2分でCが約15％

m３,300sや5mol/m３,10s処理試料では検出されない。ここに、N、Sが約10％前後に減少し、Cuが約60％に増加する。

でCには表面汚染炭素成分も含まれる。Oの大部分は後述

その後スパッタ時間に対して徐々にCuが増加しC、N、S

するようにエッチング初期に消失することから、表面にが減少する変化を示す。Sn及びOはこの間どちらも1〜2吸着した水分あるいは炭酸ガスなどの酸素と考えられる。

％の比率で常に存在する。

どの試料でも皮膜のモデル化合物として合成したTT‑3Cu(1)の理論値よりもCuの比率が高いことがわかる。

一方、5mol/m ３,10s試料では元素組成がスパッタ時間
に対して階段状に変化し、Cuはスパッタ時間1分程度でTable2には試料表面及びTT‑3Cu(1)構成元素の内殻準約65％まで増加し、その後ほぼ一定に推移した後、スパ位電子結合エネルギーを示す。ここでC1sは波形分離操ッタ時間２分過ぎから再び増加する。Sは17%前後でほぼ作によって得られたトリアジン環炭素の結合エネルギー

一定に推移した後スパッタ時間2分前から減少する。Snを示す。TTN処理試料の各元素の結合エネルギーはTT‑3C

はスパッタ時間２分前まで存在せず、２分頃から増加しu(1)よりも0.8〜1eVほど高いことがわかる。

ピークを示した後一定となる。Oは0.1分のスパッタで消Fig.4にはTTN処理前後の試料及び、過酸化水素水で処失するがSnと同じく2分付近から再び増加しピークを示

理し表面に酸化銅(CuO)皮膜を形成したリン青銅板のCu2

した後消失する。0.8mol/m３,300s試料は5mol/m３,10s試

p3‑XPSスペクトルを示す。TTN処理試料のスペクトルは9料と同様に階段状の変化を示す。

33.1〜933.5eVにピークを示し皮膜中のCuがCuOのCuと同

イオンスパッタでは原子の種類や化学状態によるスパ

岩手県工業技術センター研究報告第６号（１９９９）

ッタ前の表面でもCuがTT‑3Cu(1)の理論値よりも多く存在することから皮膜内部でも多いことは間違いない。SnとOは最表面を除いて同様のプロファイルを示し、Sn3d5の結合エネルギーが486.4eVであることからSnOを形成していると考えられる。
0.8mol/m３,10s処理試料では表面にもSnOが検出され、TT‑3Cu(1)の理論値よりも多くのCuが皮膜中に存在し、かつ深さ方向の元素組成が徐々に変化することから、TT‑Cu皮膜が島状に形成されると予想される。しかし、Cu2
p3スペクトルは933.5eVにピークを示しその半値幅が1.6eVであることから、Cu2OやMetal‑Cu(どちらも932.6eV)がほとんど含まれていないことを示す。このことは0.8m
ol/m３,10s処理表面ではTT‑Cu皮膜が島状に形成されるものの元の金属表面のCuは露出していないことを示す。一方、0.8mol/m ３,300sや5mol/m ３,10s試料では階段状の深さ方向プロファイルを示し、SnはCuやSなどが一定に推移する区間には存在せずTT‑Cu皮膜と基材との界面付近に濃縮して検出される。またこの区間にはOが検出されずCuOやCu2Oなどは存在しない。これらのことはTT‑Cu皮膜が島状ではなく均一に形成され、処理表面には元の金属表面が露出してないことを示す。またSnよりも上にあるCuは全てTT‑Cu皮膜を構成するエレメントであること
を示す。
４

結

論

以上のことから、TT‑Cu皮膜はTT‑3Cu(1)の化学量論以上のCuが存在し、また金属と皮膜界面に形成された電気二重層によって皮膜から金属側に電子が流れ込むため正に帯電した空間電荷層が形成されていると考えられる。
また皮膜は処理条件によってモルフォロジーや内部構
造が異なり、TTN濃度1mol/m３ ,処理時間120s以下では島状に形成され、２mol/m３以上あるいは120s以上ではTT‑3
Cu(1)が高密度にかつ金属表面に平行配向して均一に形成されると考えられる。このような皮膜構造や表面特性の違いは、皮膜と有機化合物の反応性や高分子材料との接着性に大きく影響を及ぼすと考えられる。
文

ッタ収率の差や、カスケードミキシングによって内部組成が変化する16)ことから、これらの結果は必ずしも本来の皮膜内部の組成を定量的に正しく示してはいないと考えられる。TT‑Cu皮膜の場合アルゴンイオンの照射によって生成したN原子あるいはNイオンは最もエッチングされやすいため本来の元素組成よりも低い濃度で検出されると考えられる。SはCuと硫化物を形成して残ると考えられ本来の皮膜内部組成を最も反映しており、C、Nは本来Sと同じ比率で存在していると予想される。またスパ

献1) 佐々木,瀬川,小向,河野,小林,岩手県工業試験場報告,33 ,29(1991).
2) 佐々木,河野,小向,瀬川,小林,成形加工,5 ,875(1993).
3) 佐々木英幸,河野隆年,小林伊智郎,成形加工'93,149(1993).
4) 佐々木英幸,河野隆年,小林伊智郎,成形加工'94,375(1994).
5) 佐々木英幸,小林伊智郎,成形加工'95,201(1995).
6) 佐々木,小林,於本,岩手県工業技術センター報告,,77(1998).
57) 森邦夫,斉藤実,中村儀郎,日本化学会誌,(4),725(1987).
8) HandbookofX-rayPhotoelectronSpectroscopyPerkin-ElmerCo. ,(1992).
9) 高分子学会編,'高分子の固体構造Ｉ",共立出版,東京(1982),p.211.
10) 坪井正道,他編,"赤外・ラマン・振動II",南江堂,東京(1983),p.59.
11)田隅三生,"FT‑IRの基礎と実際",東京化学同人,東京(1986),p.92.
12) "けい光Ｘ線分析の手引き"理学電機工業㈱,大阪(1982),p.48.
13)中村勝吾,"表面の物理 ,共立出版,東京(1982),p.215.
14)日本化学会,"界面の電気化学",学会出版センター,東京(1978),p.25.
15) J.C.ChudyandJ.A.W.Dalziel,J.Inorg.nucl.Chem,3 7 ,2459(1975).
16)D.ブリッグス,M.P.シーア編,"表面分析",上巻,アグネ承風社,東京(1990),p.161.

[研究報告]

次世代型水稲(西海231号、関東188号)の酒造適性評価
高橋

亨 *、櫻井廣*次世代型水稲の利用技術開発のため、関東188号、西海231号について清酒醸造を目的とした適性評価を行った。関東188号は、原料米の分析値、酒化率、酒質が劣ることから、対照に用いたトヨニシキに比べ醸造適性は劣ることが明らかになった。西海231号もまた、原料米の分析値、酒化率、酒質が劣った。しかしながら、西海231号は、製成酒のアミノ酸度が低くなる特徴があり、従来の清酒と異なるタイプのアルコール飲料の開発の可能性が示唆された。
キーワード：次世代型水稲、西海231号、関東188号、醸造適性

Evaluation in Brewing Aptitude of New Types of Rice Grains
TAKAHASHI Tohru and SAKURAI Hiroshi
We have studied the brewing examination of new types of rice grains, Saikai 231 and Kanto
188,andevaluatedtheiramylolysischaracteristics.Thebrewingaptitudeof Kanto 188andSaikai231
were inferior to the control Toyonishiki,astheanalysisoftherawmaterialriceandinthequalityof
sake. However, Sake made from Saikai 231 had property of low amino acidity. This suggests thepossibilityofdevelopingnewalcholicdrinks.
keywords : n ewtypesofricegrains, Saikai231, Kanto 188, brewingaptitude
１

緒

言

２
２−１

農業の国際化と労働力の減少・高齢化、消費者ニーズ

実験方法
供試原料米

の高度化・多様化が進行する中で、今後の稲作は高品質

今回使用した次世代型水稲は、平成 10 年産関東 188

化はもとより大幅な省力化と低コスト化を図り、国際競号（農水省農業研究センター）、西海 231 号（農水省

争力を強化するとともに、環境保全の視点から、農薬等

九州農業試験場）の 2 品種である。また、対照として平化学資材の使用量を合理的に減じた低投入型の栽培を目

成 10 年産トヨニシキ（岩手県産）を用いた。米の特徴指す必要がある。このため、耐病性や耐冷性、直播適正として、関東 188 号は極多収米であり、西海 231 号はや高品質多収といった特性を有する画期的新品種の創出

低グルテリン米である。

プロジェクトが、農林水産省農業研究センターを中心と２−２して行われている。これら画期的新品種（次世代型水稲・ミラクルライス）の創出と並行して、新規形質米の用

原料米分析

原料米は酒造用原料米全国統一分析法（以下酒米統一
分析法と呼ぶ）１） に準じて分析した。

途別利用・高度利用を図るため、各種加工適性の評価が行われており、酒類への利用もその一つとなっている。

２−３

次世代型水稲を酒造用原料米として使用するには、醸

清酒醸造試験

清酒醸造試験は総米 500kg（精米歩合 70%）で行った。

造加工適性、特に酒質や経済性と関係する澱粉分解特性の適性判定を、理化学分析及び実地醸造により明らかに

麹米はトヨニシキとし、掛米に試験米を使用した（表することが重要である。

１）。製成酒は国税庁所定分析法２）に基づいて分析した。

今回、我々は西海 231 号、関東 188 号の 2 品種の次

酒質は平成 10 酒造年度岩手県新酒鑑評会審査員 10 名

世代型水稲について実地醸造試験を含む醸造適性の評価

により 5 点法で評価した。数字の小さい方が優良であり、を行ったので、ここに報告する。

対照であるトヨニシキは３点とした。

＊醸造技術部-1-

岩手県工業技術センター研究報告
表１

第６号（１９９９）231 号はきれいだが不調和であると評価され、評点も清酒醸造試験仕込配合

3.7 点であった。

初添

仲添

留添

計

総米(kg)

１００

１６５

２３５

５００

蒸米(kg)

７５

１３５

１８５

３８５

麹米(kg)

２５

３０

５０

１０５

品

名

1

2

3

4

5 平均点

汲水()
l

１５０

２００

３００

６５０

西海 231 号

0

1

3

4

2

3.70

関東 188 号

1

3

0

5

1

3.20

表４

・３０％アルコール使用量：３８０•／ｔ白米種

試験酒求評結果

・酵母仕込（協会９０１号）による３段仕込
４
３
３−１

考

察

実験結果

一般に酒造好適米の条件として、①大粒で心白がある

原料米分析

こと、②もろみでの溶解性がよいこと、③タンパク質が原料米分析結果を表２に示す。

少ないこと、④無効精米歩合、砕米の発生が少ないことが挙げられる。①の大粒であること、②、③は、斉藤ら

表２の原料米の酒造適性を推定する方法３）〜５）に基づいて評

酒米統一分析法による分析結果
トヨニシキ 西海 231 号 関東 188 号

価した。なお、トヨニシキは酒造好適米ではないため、玄米千粒重(g)

21.2

24.0

21.2

玄米千粒重等斉藤らの酒造適性推定法の数値に当てはま

20 分吸水(% )

24.9

22.9

24.8

らない項目がある。また、④については、これまで酒造

120 分吸水(%)

28.9

32.2

29.1

適性を評価する明確な基準がないことから、対照と比較

蒸米吸水(%)

37.8

35.0

34.5

し経験的に判断した。

糖度（Brix）

10.0

9.4

10.8

関東 188 号は酒米統一分析法において、玄米千粒重F-N 態窒素(ml)

0.77

0.52

1.03

が小さく 20 分吸水が低い、粗蛋白質が多いという結果

粗ﾀﾝﾊﾟｸ質(%)

5.38

4.93

5.80

であり、酒造にはあまり向かない品種である。また、精精米時砕米率(%)

6.9

5.0

5.8

米性に問題はないが、原料処理において蒸米が粘つくことから、放冷機への蒸米の付着など作業性に問題が生じ

３−２

清酒醸造試験

ると考えられる。酒化率も悪くきき酒の評価も対照より

清酒製造事績及び製成酒成分を表３、試験酒求評結果

やや劣ることから、酒造用原料米の価値は低いと考えられた。関東 188 号の特徴は極多収米であることから、を表４にそれぞれ示す。
原料処理において、関東 188 号、西海 231 号とも蒸米価によっては酒造に供する可能性がある。
西海 231 号は、酒米統一分析法で玄米千粒重が小さ

米に粘りがあり、作業中蒸米が団子状になることがあっ

く 20 分吸水、消化性の値が低いことから、酒造適性はた。
トヨニシキ、関東 188 号のもろみ経過はほぼ順調に劣る。F-N 態窒素の値が低いのは、麹のプロテアーゼで推移した。西海 231 号は、最高ボーメが高く出たが、分解されるグルテリンの含量が低いためと考えられる。

その後は急速に切れていき、もろみ日数がやや短めにな

精米性には問題ないが、原料処理では、関東 188 号とった。また、両試験品種とも対照に比べ粕歩合が高く、同様蒸米が粘り、作業性に劣る。もろみも通常の経過と酒化率も悪かった。

異なり、もろみ初期にかなり高くボーメが出たものの、その後は急速に切れていった。これは、もろみ初期は米表３

清酒製造事績及び製成酒成分が溶解したものの、その後は米がほとんど溶けずにアルトヨニシキ 西海 231 号 関東 188 号

コール発酵のみが行われたと考えられる。また、米が溶

もろみ日数(日)

20

17

19

けにくいことが酒化率の悪さにもつながっている。この製成数量()
l

1,200

1,103

1,149

ように並行複発酵のバランスが悪いのは、西海 231 号のｱﾙｺｰﾙ濃度(%)

20.1

18.1

19.2

有する特徴と考えられ、この米での清酒醸造では米を良滴定酸度(ml )

2.6

2.2

2.5

く溶かすために何らかの対策を講じなければならない。

ｱﾐﾉ酸度(ml )

1.4

0.5

1.7

きき酒において、きれいと評価されたのは、雑味の原因

日本酒度

−1

＋1

−1

であるアミノ酸やペプチドの量が少ないためと考えられｱﾙｺｰﾙ収得量(l/t)

368

284

327

るが、製成酒のアミノ酸度がかなり低いため、かえって

粕歩合(%)

29.2

52.4

39.8

酸味とのバランスが悪く不調和であり評価が低くなった。
このようなことから、西海 231 号は、酒造用原料米と製成酒の酒質は、関東 188 号はスッキリしているとしての価値はかなり低い。しかし、製成酒のアミノ酸度する審査員と味濃く雑味が多いとする審査員に評価が別がかなり低いというのは西海 231 号の大きな特徴であれたが、平均点は 3.20 点と対照よりやや劣った。西海り、この特徴を生かすことで新しいタイプの清酒が作ら-2-

次 世 代 型 水 稲 （ 西 海 231 号 、 関 東 188 号）の醸造適性評価
れる可能性はある。
本研究は農林水産省「画期的新品種の創出等による次５

結語

世代水稲技術構築のための基盤的総合研究」の一環とし

関東 188 号、西海 231 号の 2 品種について、清酒醸て行ったものである。また、精米にあたって協力いただ

造試験を含めた酒米適性を評価した。

きました高橋酒造店高橋久社長はじめ関係各位に感謝し

関東 188 号は、原料米分析において玄米千粒重、 20ます。

分吸水、粗蛋白質含量に問題があり、製成酒の酒化率も悪く、きき酒でも高い評価は得られなかったことから、

文

献１）酒米研究会：酒造用原料米全国統一分析法( 1996)

酒造適性は劣る。
一方、西海 231 号についても玄米千粒重、 20 分吸水、

２）注解編集委員会編：第４回改訂

国税庁所定分析法

注解，日本醸造協会(1993)

消化性に問題があり、酒化率も非常に悪く、きき酒の成績も悪いことから、酒造には適さない品種である。西海

３）斉藤博之，西澤直行：醸協，91, 737 (1996)

231 号を酒造用原料米として使用するのであれば、製成

４）斉藤博之，谷口

酒のアミノ酸度が低く押さえられる特徴を生かした新商

５）斉藤博之，西澤直行：醸協，91, 123 (1996)

品開発の可能性が考えられる。

-3-

肇：醸協，90, 387 (1995)

[研究報告]

育種酵母による吟醸酒製造試験*
中山繁喜**、櫻井廣**、高橋亨**、畑山誠**、平野高広 **（財）岩手生物工学研究センターと共同で開発した吟醸酒用酵母YK‑45株及びYK‑71株の２株を使って試験醸造を行った。今回は添仕込みと踊りの温度を高く設定して酵母の増殖を促すことで、昨年までもろみ日数が伸びがちだったYK‑71株が、通常の日数で上槽できるようになった。その際、高い吟醸香を生成する酵母の特質は保持されたままであった。もう一方のYK‑45株は、常法どおりの仕込み方法が適していると思われる。
キーワード：吟醸酵母、試験醸造

Sake Brewing with Hybrid Yeast Strains
NAKAYAMA Shigeki, SAKURAI Hiroshi, TAKAHASHI Tohru,
HATAKEYAMA Makoto and HIRANO Takahiro
Two strains o f Ginjo-shu yeast, YK-45 and YK-71, were tested for sake brewing which
weredevelopedincooperationwiththeIwateBiotechnologyResearch Center. The fermentaionperiod
was improved to be normal forYK-71whenthetemperaturewassethigherin1stadditionand
Odori. In thecase,thecharacteristicoftheyeastwhichgeneratedhighflavorwasremained. The
traditionalmethodseemedtobesuitableforYK-45.
keywords :Ginjoyaest,formentationtest
１

緒

言いる岩手吟醸２号酵母を対照に、交雑法によって得られ

我々は財岩手生物工学研究センターと共同で、吟醸( )た YK-45、YK-71 の２株を用いた。

酒酵母に求められる華やかな香りと味のきれいさを持つ製成酒を造る酵母の育種を試み、YK-45 、YK-71 の２株。これらの株について昨年総米 180kg の

１）

を選抜した

２−２

原料および処理法

原料米は、精米歩合 50 ％の岩手産美山錦を用いた。

仕込み試験を行い、YK-71 は清酒もろみ中で華やかな吟

洗米はＭＪＰ式洗米機（白垣産業株式会社製）を用い、醸香を生成することが確認されたが、発酵が鈍く発酵日

２分間洗米した後、麹米と添、仲掛米は吸水率 30 ％、。そこで、添え仕込みと踊り

留掛米は 27 ％を目標に浸漬吸水させた。蒸きょうはＯの温度を通常より高い温度に設定し、酵母数を充分に増Ｈ式二重蒸気槽付き甑（増田商事株式会社製）を用い 5やしてから、仲仕込みを行う方法をとることにより、通0 分間行った。蒸きょう終了前 10 分間は蒸気を加熱し常のもろみ日数で上槽できるようになったので報告する。

た乾燥蒸気を通じた。

２）

数が伸びる傾向があった

製麹は薄盛三段式製麹機（ハクヨウ株式会社製）を用
２
２−１

実験方法
供試酵母

当センターで吟醸用酵母として、県内企業へ頒布してい、添麹と仲麹はまとめて製麹した。種麹（㈱秋田今野商店№５菌）は白米 100 ㎏当たり添、仲麹で 50 ｇ、留麹で 30 ｇ使用した。

＊吟醸酵母に関する研究（第 2 報）（基盤的・基盤的技術研究推進事業）＊＊醸造技術部

岩手県工業技術センター研究報告
表１

仕込配合

第６号（１９９９）

吟醸酒としては、ほぼ常法どおりの経過であった。

初添

仲添

留添

計

図２にＢＭＤ値と酸度の経過を示した。ＢＭＤ値は、総米(kg)

３０

６５

９１

１８６

最高値が高めであったがその後の降下は順調であった。

蒸米(kg)

２１

５３

７５

１４９

YK-71 株のもろみは、30 日目付近で停滞気味であった。

麹米(kg)

９

１２

１６

３７

酸度はもろみ初期の増加が大きかったが、 YK-45 と吟醸

汲水()
l

４０

８０

１４０

２６０

２号もろみは中期以降は安定し、アルコール添加前で 1.
5 〜 1.6 ‹であった。YK-71 もろみは 1.8 ‹ でやや高め

３０％アルコール：５７•、追水１０•

であった。
２−３

仕込み配合および温度管理

もろみの状貌は、サバケがよく酵母の活動が弱まるこ

表１に示した仕込み配合で試験醸造した。酒母として、
麹エキス（Brix11 度、0.3%酵母エキス）10 •を用い、3となく推移した。ただ、YK-45 株は泡無し酵母にもかかわらず泡が上がった。

0 ℃、２日間静置培養した酵母を初添水麹に添加する酵
母仕込みとした。アルコール添加量は白米トン当たり純19

アルコール換算で 90 • とした。

17
品温（℃）

温度管理は、添仕込みと踊りが 20 ℃、仲仕込で 12 ℃、留仕込みで７℃を目標にした。添仕込みと踊りの温度が通常の方法より、高いのが特徴である。

15
13
11

アルコール添加時期は、もろみの日本酒度−２到達時9を目標にした。

7

製成酒およびもろみは国税庁所定分析法３）に基づいて
トスペースガスクロマトグラフ HP5890A で測定した。
製成酒の官能評価は岩手県新酒鑑評会審査員１０名の５３−２点法で行った。

35

26
29
32
日順

図１ 品温経過YK-45

分析し、香気成分は、 HEWLETTPACKARD 社製ヘッ

20
23

14
17

分析および官能評価

8
11

添仕込
2
5

5
２−４

YK-71

吟醸２号

製造事績および製成酒の成分

清酒製造事績および製成酒一般成分は、表２のとおりであった。対照の吟醸２号を使用した仕込みは、粕歩合

３
３−１

実験結果

がやや高めで日本酒度が低めであったが、酸度アミノ酸

もろみの発酵経過

度は通常どおりであった。

図１に示した品温経過をたどり、29 日から 35 日のも

YK-45 株を使用した仕込みは、粕歩合がやや高めで、ろみ日数で上槽した。３種の酵母を用いた場合いずれも製成酒の酸度やアミノ酸が低めであった。 YK-71 株では、

80
70

3
2.5
ＢMＤ値

酸度

50
40

2
1.5

30

1

酸度

20
10
0

ＢＭＤ値

0.5
0

3

5

7

9

11 13 15 17 19 22 24 26 28 30 31 33 36
日順

図２ 発酵経過

YK-45

YK-71

吟醸２号

酸度

ＢＭＤ値

60

育種酵母による吟醸酒製造試験
若干もろみ日数が伸び製成酒のアルコール度数が高くな

温度に設定した。その結果、留仕込以降酵母の活動が活った。

発で、さばけのよい健全な状態でもろみが推移した。36
日目にもろみの日本酒度が−２に達し、上槽することが

表２

清酒製造事績及び製成酒成分できたことから、この操作により発酵状態が一般的な吟

YK-45

YK-71

吟醸２号

醸酵母並に改善されたと思われた。仕込み温度を高くしもろみ日数(日)

29

35

30

た場合、蒸米の溶けすぎ、酸度、アミノ酸度の高くなる製成数量()
l

372

370

362

ことが懸念されたが、もろみや製成酒の成分分析値から、

ｱﾙｺｰﾙ収得量(l/t)

260

273

248

その傾向は認められなかった。また、仕込み温度を高く粕歩合(%)

59.7

55.1

58.3

しても、香りハナレが指摘されるほど、高い吟醸香を生ｱﾙｺｰﾙ濃度(%)

17.6

18.25

17.5

成する特性は維持されていた。このことから、仕込み温

酸度(ml)

1.3

1.5

1.5

度を高くすればれば、香り高い吟醸酒を 35 日前後で造ｱﾐﾉ酸度(ml )

0.8

0.9

0.95

ることができることが明らかになった。

日本酒度

+3

+3

+2

この初添えと踊りの温度を高くする方法は、通常の仕込み温度で十分に増殖する吟醸２号酵母に対しても有効

３−３

香気成分

で、もろみのさばけが良く健全な発酵経過であった。製３試験区の上槽前の香気成分を表３に示した。

成酒の酸度やアミノ酸度が高くなることもなく、香味のYK-45 株は、酢酸イソアミルが吟醸２号より高いもの

調和がとれた製成酒を造ることができた。

の、前年の酢酸イソアミル 3.55 ˜、カプロン酸エチル
3.53 ˜より低かった。

もろみ中で泡が発生したり、もろみ後半ＢＭＤ値の降下

YK-71 株は、酢酸イソアミルが低い反面、カプロン酸
エチルが突出して高く、やや刺激的な香りであった。
また、３試験区とも酢酸エチルやプロピルアルコール等の不快な香り成分は低めであった。
表３

しかし、YK-45 株に対しては、初添温度を高くするとた。また、製成酒の香りも例年ほどの華やかさはなかった。この原因が仕込み温度だけによるものか否かは、再度検討したい。

（単位 ppm）

もろみの香気成分が早まるなど、発酵のバランスを崩している兆候があっ

５

結

語

YK-45

YK-71

吟醸２号

酢酸ｲｿｱﾐﾙ

3.2

1.5

2.4

研究センターと共同で研究を進めているが、前年度、香ｶﾌﾟﾛﾝ酸ｴﾁﾙ

2.3

5.9

5.1

りが柔らかく味の調和が良いことを明らかにした YK-45

酢酸ｴﾁﾙ

62

40

45

株 1 )と、今回添仕込み温度を上げることで、高い吟醸香

ﾌﾟﾛﾋﾟﾙｱﾙｺｰﾙ

30

28

28

の有する酒を造れることが実証された YK-71 株と、２i-ﾌﾞﾁﾙｱﾙｺｰﾙ

44

41

46

つの酵母を県内酒造場に頒布できるようになった。それ

i-ｱﾐﾙｱﾙｺｰﾙ

128

117

132

ぞれの酵母の特長を生かし、バライテェーにとんだ吟醸

新たな吟醸酵母を開発するため、（財）岩手生物工学

酒が生まれることと思われる。
３−４

製成酒の評価

鑑評値では、吟醸２号が 2.1 と最も評価が高く、YK-4

本研究の遂行に際し、酵母の交雑を行い提供して下さ5 が 2.9、YK-71 が 3.0 であった。YK-45 は雑味が後口まった（財）岩手生物工学研究センターの江井仁所長、佐で残り、華かな香りがないと講評された。YK-71 は香り

藤利次主任研究員、中沢伸重研究員に深謝します。

が離れると判断した人がいたため、評価が低かったが、雑味や渋味の指摘はなかった。

文

献1)（財）岩手生物工学研究センター：研究成果集(3)４

考察YK-71 株は高い吟醸香を生成する酵母であることは既に実証されている

1 )2 ）が、発酵が緩慢でもろみ日数が延8-9 (1996)
2)小澤麻由美、中山繁喜、櫻井廣：岩手工技セ研報、

5,115(1998)

びることが懸念されていた。今回、添え仕込み温度と踊

3)注解編集委員会編：第４回改訂

りの温度を 20 ℃という吟醸造りでは通常行わない高い

注解，日本醸造協会(1993)

国税庁所定分析法

［研究報告］

交雑育種酵母によるぶどう酒製造試験
平野
大川

高広* 、中沢

伸重** 、畑山誠*

久美子** 、佐藤利次** 、江井

仁**

櫻井

廣*

2種類の薬剤耐性を利用した新規交雑育種法を用いて、県内で広く使用されているワイン酵母
EC‑1118とL‑2226を親株として、4種類の交雑育種株を育成した。これらの酵母を用いてナイア
ガラ種ぶどう果汁でワイン醸造試験を行い、醸造適性を検討したところ、交雑育種株全てが岩手県産ぶどうに適した低酸性であっただけでなく、数株が親株にない性質も有していることが明らかとなった。官能試験の結果から、香りが高いものや味がきれいで素直なものなど親株よりも優れた酵母を育種できることが明らかとなり、数種は岩手県の優良ワイン酵母となることが示唆された。
キーワード：交雑育種、ワイン酵母、Saccharomyces cerevisiae

Enological Characteristics of New Wine Yeasts
constructed by Hybridization
between Saccharomyces cerevisiae EC-1118 and L-2226
HIRANO Takahiro, NAKAZAWA Nobushige, HATAKEYAMA Makoto
OKAWA Kumiko, SATO Toshitugu, ENEI Hitoshi
and SAKURAI Hiroshi
Four hybrids were constructed from two wine yeast strains, Saccharomyces cerevisiae
EC-1118 and L-2226, generally used for wine making in Iwate prefecture, by crossing in
combination with two drug-resistant markers. Enological characteristics of the hybrids
were investigated by 5.4 l-scale brewing with Niagara grape must. Total acids of wines
produced by all the hybrids were lower than that by the parents. The sensory test indicatedthat some of the hybrids made an aromatic or an honest wine in comparison to the parents.
It was suggested that some of the hybrids were suitable for wine brewing in Iwate
prefecture, Japan.
key words: hybridization breeding, wine yeast, Saccharomyces cerevisiae１

緒言がほとんどで、主発酵を担うワイン酵母のワイン品質へ

ワインの酒質は原料となるブドウの品種・品質に大きの傾向は過小評価される傾向にあった。しかし、近年、く左右され、酒質向上の研究もブドウの品種、栽培技術、ワインの品質や性質を大きく左右する味や香りの成分は、果汁の前処理、ワインの精製などの製造プロセスの改良

原料ブドウ由来だけではなく、酵母の代謝により変化

＊

醸造技術部

＊＊

（財）岩手生物工学研究センター

岩手県工業技術センター研究報告第６号（１９９９）するとの報告が相次いでおり 1〜4）、ワイン醸造における8.0以下になったところで発酵を終了した。発酵終了後、酵母の重要性が見直されるようになってきた。

メタ重亜硫酸カリウムを亜硫酸量で50 ppm添加し、麻布

岩手県内では白ワイン用酵母としてEC‑1118、赤ワイン用としてL‑2226が主に使用されているが、ワインので濾過して10℃で保存した。分析には主に膜濾過(孔経0.20〜1.0μm)したワインを用いた。

高品質化、個性化の両面から、オリジナルワイン酵母の出現が望まれている。著者らはこれまでにもゲノムリニ

２−３

5)

果汁、ワインの一般分析

ューアル法 や1種類の薬剤耐性を用いた交雑育種法によ分析は常法6、7）により、比重は浮ひょう計で測定した。

りオリジナルワイン酵母の造成を検討してきたが、今回、エキス分は比重より計算法で求めた。アルコール度は蒸2種類の薬剤耐性を用いることで、より簡便な酵母の胞子

留後浮ひょう計で、pHはガラス電極pHメーターで測定し‑胞子間の交雑を可能にした。本報告では、得られた交雑

た。直接還元糖はソモギーネルソン法で測定した。総酸育種株をぶどう酒の醸造試験に用いることで、その醸造度はOIVの分析法に従いNaOHによる滴定値を酒石酸度に適性を明らかした。

換算した。低沸点香気成分はガスクロマトグラフィー（HEWLETT PACKERD、HP5890）を用いて測定した。色度は

２
２−１

実験方法

分光光度計（BECKMAN、ＤU7500）で10mmのセルを用い420

供試菌株

nmの吸光度で測定した。また、フェノール性化合物の目

L‑2226にはG418耐性を付与する単コピープラスミド

安として試料を蒸留水で100倍希釈した後、280nmの吸光pKO6を、EC‑1118にはTaKaRaのオーレオバシジンA耐性を度を測定した。総亜硫酸(t‑SO2)及び遊離型亜硫酸(f‑付与する単コピープラスミドpAUR112を、それぞれ酢酸リSO2)はRankine法で定量した。有機酸は（株）東京理科のチウム法により導入した。得られた形質転換体は各々薬

S‑3000型カルボン酸分析計で測定した。

剤耐性を保持することを確認した後、それらの胞子細胞をマイクロマニュピレーターで組み合わせた。生育した

２―４

官能試験

コロニーからG418耐性およびオーレオバシジンA耐性を官能評価は、山梨県果樹試験場で行っている官能検査有する株を選択し、四分子分析により交雑体であること

法8) に従って行った。すなわち、色調1点、清澄度1点、香を確認した。交雑体は4株作成し（KO‑10、KO‑11、KO‑12、り6点、味 10点の計18点満点で採点したものを10点満点にKO‑13と呼ぶ）、各試験に用いた。また、対照としてL‑2226、換算して評価した。パネラーは当センター職員の5人でEC‑1118を使用した。

1999年4月12日に行った。

２―２

ワインの醸造試験

３

前培養菌株は、121℃で15分間殺菌したぶどう果汁に供

３―１

実験結果
ワインの醸造試験

試菌株を接種し、25℃で3日間静置培養して調製した。亜

発酵中の糖度（Brix°）の日変化を表1に示した。KO‑

硫酸100 ppmを含むナイアガラ種ぶどう果汁5.4 lを10 l

11、KO‑12の2株は発酵が緩やかでL‑2226と同様の発酵経

容ステンレス製発酵容器に入れ、各供試酵母菌株の前培過をとり、醪日数13日で発酵が終了した。KO‑10はEC‑1118

養液5 v/v％を接種し、15℃で発酵させた。補糖は結晶ブと同様の発酵経過をとり（醪日数10日）、低温発酵性がドウ糖を使用し、補糖後の糖度(Brix°)が22になるよう高いことが明らかとなった。KO‑13はL‑2226とEC‑1118のに発酵3日目に行った。発酵期間中、果醪の糖度(Brix°)

中間の発酵性を示し、醪日数は12日であった。

を毎日測定した。完全発酵を目標とし、糖度(Brix°)が
表１
菌株

発酵経過（糖度Brix°の日変化）
発酵 時間

(日)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

L‑2226

15.5

13.0

12.0

16.8

14.8

13.7

12.0

10.6

9.9

9.0

8.3

8.0

7.7

EC‑1118

15.2

14.6

12.6

18.0

15.7

13.2

11.2

9.7

8.5

7.7

KO‑10

15.5

14.6

12.8

16.8

14.4

12.8

10.8

9.3

8.5

7.6

KO‑11

15.4

14.4

12.7

17.6

15.6

14.2

12.4

11.0

10.1

9.2

8.4

8.0

7.8

KO‑12

15.3

14.3

12.3

17.4

15.3

13.7

12.0

10.9

9.8

9.0

8.4

8.0

7.8

KO‑13

15.5

14.4

12.8

16.8

14.7

13.2

11.4

10.3

9.4

8.7

8.0

7.6

交雑育種酵母によるぶどう酒製造試験
表２

ｱﾙｺｰﾙ

比重

ｴｷｽ分

ワインの一般成分

直接還元糖

(%)

pH

総酸度

(g/100ｍl)

果汁

1.064

A 420

(g‑酒石酸/100ｍl)

A 280

f‑SO2

(x100)

13.3

3.25

0.728

0.400

0.144

t‑SO2

(mg/l) (mg/l)

L‑222613.4 0.997

3.63

0.508

3.19

0.705

0.153

0.103

0.6

75.0

EC‑1118

13.3 0.993

2.56

0.212

3.22

0.716

0.164

0.098

1.9

128.9

KO‑10

13.7 0.992

2.42

0.208

3.24

0.672

0.155

0.094

1.6

97.1

KO‑11

14.0 0.996

3.55

1.040

3.24

0.655

0.158

0.075

1.6

125.9

KO‑12

13.3 0.994

2.82

0.851

3.21

0.600

0.144

0.092

2.9

100.0

KO‑13

13.2 0.994

2.80

0.488

3.23

0.629

0.155

0.088

1.8

107.2

表３
菌株

ｱｾﾄ

酢酸

ｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞｴﾁﾙ

ﾉｰﾙ

L‑2226

17.64

29.39

EC‑1118

43.15

49.84

KO‑10

30.61

KO‑11

ワインの低沸点香気成分(mg/l)および有機酸成分(g/l)
酢酸

ｲｿｱﾐﾙ ｶﾌﾟﾛﾝ酸 高級

ﾉｰﾙ

ｲｿｱﾐﾙ

ｱﾙｺｰﾙ

ｴﾁﾙ

ｱﾙｺｰﾙ

29.07

36.33

0.65

154.31

0.34

59.69

19.77

0.62

117.42

0.48

41.65

39.61

18.14

0.82

112.83

71.61

35.32

36.23

16.74

0.42

KO‑12

33.87

44.03

34.91

13.59

KO‑13

105.27

53.33

43.20

16.32

表４

n‑ﾌﾟﾛﾊﾟ ｲｿﾌﾞﾀ

乳酸

酢酸 ﾋﾟﾙﾋﾞﾝ酸 酒石酸 ﾘﾝｺﾞ酸 ｸｴﾝ酸 ｺﾊｸ酸

219.7

0.11

0.49

0.00

3.35

1.46

0.01

0.81

196.9

0.14

0.62

0.05

3.87

1.55

0.00

0.66

0.42

170.6

0.11

0.47

0.00

3.78

1.55

0.00

0.57

84.32

0.35

137.3

0.10

0.77

0.00

3.07

1.48

0.00

0.00

0.66

88.29

0.42

136.8

0.08

0.56

0.01

2.97

1.49

0.01

0.32

0.63

90.75

0.51

150.3

0.08

0.49

0.04

3.08

1.35

0.00

0.38

ワインの官能試験結果

株はアセトアルデヒド、酢酸エチル、n‑プロパノール、

菌株

総合得点

L‑2226

4.7

不調和、酸味、渋味

カプロン酸エチルが比較的多く検出された。特にアセト

EC‑1118

6.1

まろやか

アルデヒドは閾値である100 mg/l9) 以上含まれる場合に

KO‑10

5.7

味きれい、渋味

異臭(変敗臭)となる成分であり KO‑13の評価を下げた原

KO‑11

6.0

原料香強い、まろやか因の一つと考えられる。原料香が強いと評価されたKO‑11

KO‑12

5.4

まろやか、渋味、甘味残る

株はアセトアルデヒドが若干多かったものの、他の低沸

KO‑13

4.4

まろやか、渋味、香り強い

点香気成分は平均的な濃度であった。

３―２

短評

ールの総和）が低かった。香りが強いと評価されたKO‑13

ワイン分析および官能試験

４

考

察

果汁およびワインの一般成分を表2に、ワインの低沸点

酵母の発酵速度は発酵温度と関係があり、ワイン酵母

香気成分および有機酸成分を表3に、官能試験結果を表4の発酵型は、低温発酵型、中温発酵型、低･中温の両方でに示した。

発酵旺盛な3つに分けられる10) 。L‑2226は20℃付近の中温

官能評価の総合得点は、KO‑11が6.0、KO‑10が5.7であで発酵力が高く、15℃付近の低温では発酵力が低いこと

りEC‑1118の6.1にならぶ結果であった。KO‑13は両親株をから、県内では主に中温で発酵させる赤ワインに用いら下回る4.4であった。

れている。これに対してEC‑1118は15℃の低温発酵性が高アルコール生成量は13.2〜14.0 vol.%の範囲で、KO‑10く、低温で発酵させる白ワインに主に使用されている。

とKO‑11はアルコール生産量が若干多かった。KO‑10は、

本試験では15℃の低温で発酵させたことから、発酵力が短い発酵日数でアルコール生産量が多かったことから、低かった菌株でも中温では発酵力が旺盛になる可能性が

EC‑1118よりも発酵力が高いことが明らかになった。

ある。また、ワイン酵母の発酵速度は、原料ブドウの品

交雑株のワインは全て親株よりも総酸度が低く、交雑

種によって異なるため11) 、他品種での検討も必要である。

株が低酸性であることが示された。総酸度が高く、pHが交雑株はすべて親株よりも低酸性であった。岩手県な若干低かったL‑2226は、酢酸が少なかったにもかかわらどの積算温度が低い地域で栽培されたぶどうは、総酸度

ず、酸味を感じると評価された。

が高くなる傾向がある12) 。酸は他の成分とのバランスに

交雑株は親株に比べ香気成分である高級アルコールもよるが、多く含まれると香味に影響しワインの品質を（n‑プロパノール、イソブタノール、イソアミルアルコ低下させる。このような理由から岩手県産ぶどうには、

岩手県工業技術センター研究報告
交雑株のような低酸性の酵母が適している。

第６号（１９９９）現在、新規交雑育種法について特許申請中である。

交雑株のワインはすべて親株のものに比べ香気成分
文である高級アルコールが少なかったが、ワイン酵母の香

献

気成分生産性は原料ブドウの品種によって異なることか

1）大塚謙一：醸協, 7 0 (11), 800(1975)

ら11) 、他品種ぶどうについても検討する必要がある。

2）篠原隆：農化, 5 2 , 309(1978)

交雑株の中でもKO‑10は低酸性、発酵力が親株よりも

3）乙黒親男：醸協, 7 8 (3), 214(1983)

高い、芳香成分や高級アルコールが他の交雑株より多い

4）宇井定春：醸協, 7 2 (6), 449(1977)などの点で優れていた。また、KO‑11は発酵力がL‑2226

5）小澤麻由美、中沢伸重、櫻井廣：岩手工技セ研報, 5 ,と同等で比較的低かったものの、低酸性、味がまろやか、127 (1998)

原料香が強いなどの評価を得ており、原料の風味を生か

6）注解編集委員会編：第4回改正

したワインに好適と思われた。以上の結果から、これら

解, 日本醸造協会 (1993)の交雑株が多酸傾向にある岩手県産ブドウと相性が良く、本県の優良ワイン酵母となりうることが示唆された。

国税庁所定分析法注7）M. A. Amerine and C. S. Ough：Wine and must analysis,
John Wiley & Sons, New York (1974)
8）山梨県食工試編：葡萄醸造法, p.23(1974)

５

結

語

2種類の薬剤耐性を利用した新規交雑育種法を用いて、
EC‑1118とL‑2226から4種の交雑育種株KO‑10〜13を育成した。交雑育種株の醸造試験をおこなったところ、親株とは異なる特性を有し、有望と思われる株を見出すことができた。

9）篠原隆：化学工業, 4 8 (2), 35(1997)10）押田明成：醸協, 9 0 (5), 381(1995)
11）ワイン学編集委員会: ワイン学, p.101, 産業調査会(1991)
12）ワイン学編集委員会: ワイン学, p.61, 産業調査会(1991)

[研究報告]県産多収性系統ヤマブドウの果汁成分分析および醸造試験

平野

高広＊、泉

憲裕＊ ＊、畑山誠＊

中山

繁喜＊、作山健＊ ＊、櫻井廣＊

岩手県内から収集したヤマブドウを対象に多収性系統を選抜した。収集した 9 系統の果汁
成分は、色調、フェノール性化合物含量、糖度、および酸度に系統の個性が見られた。多収性 3 系統の醸造試験を行ったところ、ワインの試作品は、色調が濃く、酸が高く、渋みのある味で原料の個性が出ていた。これらの結果からヤマブドウ果汁およびワインは岩手県の特産品になりうることが示唆された。
キーワード：ヤマブドウ、系統選抜、ワイン醸造、果汁

Must Analysis and Brewing Test of Selected High-Yielding Clones
of YAMABUDO (Vitis coignetiae pulliat)
HIRANO Takahiro, IZUMI Kenyu, HATAKEYAMA Makoto
NAKAYAMA Shigeki, SAKUYAMA Takeshi and SAKURAI Hiroshi
High yielding clones were selected among YAMABUDO (Vitis coignetiae pulliat)
collected in Iwate prefecture, Japan. Each must of 9 clones had individual
characteristics in view of the color and the amounts of sugar and acid. The wines madefrom selected 3 high yielding clones were deep in color, soure in taste, and rich in body,and had characteristic qualities of YAMABUDO.
k e y w o r d s : Y A M A B U D O (Vitis coignetiae pulliat), clone selection, wine brewing, must１緒

言

原料ヤマブドウのほとんどが山取り(すなわち天然物)

ヤマブドウは岩手県内では葛巻、安代、久慈、大野であることから、収量や品質のばらつきが年毎に大きなどの一部地域で栽培されている。県内での総生産量

く、現状では原料ヤマブドウの安定供給は困難である。

は年間 100〜300 トンであり、2007 年の目標生産量は

このことから多収性など優良系統の選抜が必要である。

1000 トンにものぼる。ヤマブドウを原料とした商品はそこで著者らは、県内から収集したヤマブドウから

地域特産品として県内企業や第三セクターの産業開発

多収性系統を選抜した。さらに、これらの系統がジュ公社等から、ワイン、原液、ジュース、ジャム、ようースやワインなど県特産品として商品化に適するか調かんおよびドリンク剤等が販売されており、近年の健べるために、試験系統の果汁成分分析ならびに多収性康志向からその需要が拡大している。しかしながら、系統の醸造試験を試みた。

＊

醸造技術部

＊＊

岩手県林業技術センター

特用林産部

岩手県工業技術センター研究報告
表１ 試験系統
母樹の自生地 検定林 樹齢

系統

衣川
衣川村餅転
江刺
江刺市根木
川井 1 川井村田代
川井 4 川井村小国峠
川井 5 川井村小国峠
山形 3 山形村戸呂町
一戸
一戸町来田
沢内
沢内村猿橋
葛巻
葛巻
２
２―１

矢巾
矢巾
矢巾
矢巾
矢巾
矢巾
滝沢
滝沢
滝沢

5
5
5
5
5
5
4
4
4

第６号（１９９９）結晶ブドウ糖で補糖した。発酵終了 10 日後におり引き
結実回数
3
3
3
3
3
3
2
2
2

実験方法
試験樹

試験樹の樹齢等を表 1 に示した。これらは岩手県内の野外から収集した野性株の蔓を挿し木で増殖させたもので、県林業技術センター矢巾試験地および滝沢村
試験地において垣根仕立て法で栽培した。

し、孔径 3μｍのフィルターでろ過した。
２―５

官能試験

官能評価は山梨県果樹試験場で行っている官能検査法 3) に従って行った。すなわち、色調 1 点、清澄度 1点、香り 6 点、味 10 点の計 18 点満点で採点したもの
を 10 点満点に換算して評価した。パネラーは当センタ
ー職員、県関係者、県内ワインメーカー職員など 20
人で 1998 年 10 月 16 日に実施した。
３
３―１

実験結果
1998 年の気象条件と成育状況

矢巾試験地および滝沢試験地における月別平均気温、日照時間、降水量の平均値比較を図 1 に示す。な
お、平年値および各観測地は盛岡気象台の「岩手県気象月報」4）によった。

これらの 9 系統について果汁成分分析を行った。
平均気温の平年差

２−２3

多収性系統の選抜

2と 1998 年の結実重量を、各系統 1 本あたりの平均値で比較し、衣川、川井 1、川井 4、山形 2 の 4 系統を多収（℃）

矢巾試験地に植栽されている試験樹の中で、1997 年

10性系統として選抜した。醸造試験には山形 2 を除く 3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

9

10

11

12

9

10

11

12

‑1

系統を供試した。

‑2

２―３

（月）

果汁、ワインの一般分析

分析は常法 1, 2) により、比重は浮ひょう計で測定し降水量の平年比
250

度は蒸留後浮ひょう計で、pH はガラス電極 pH メータ

200ーで測定した。直接還元糖はソモギー・ネルソン法で測定した。総酸度は OIV の分析法に従い NaOH による滴（％）

た。エキス分は比重より計算法で求めた。アルコール

150
100

定値を酒石酸度に換算した。低沸点香気成分はガスク

50

ロマトグラフィー（HEWLETT PACKERD、HP5890）を用い01て測定した。色度は分光光度計（BECKMAN、ＤU7500）

2

3

4

5

6

7

8

（月 ）

で 10mmのセルを用い試料を蒸留水で 5倍希釈した後、430nm および 530nm の吸光度で測定した。フェノール

日照時間の平年比
120

性化合物の目安として試料を蒸留水で 100 倍希釈した
後、280nm の吸光度を測定した。有機酸は（株）東京

２―４

ワインの醸造100（％）

理化の S‑3000 型カルボン酸分析計で測定した。

80
60

前培養菌株は、121℃で 15 分間殺菌したぶどう果汁に酵母 Saccharomyces cerevisiae EC‑1118 株を接種し、40
125℃で 3 日間静置培養して調製した。原料ぶどう各 10
kg を除梗、破砕後、10 L 容ステンレス製発酵容器に入れた。これに終亜硫酸濃度が 100 ppm になるようメタ
重亜硫酸カリウムを添加し、前培養液を加えて温度20℃で発酵させた。発酵 4 日目に糖度(Brix)22°まで

図１

2

3

4

5

6
7
（
月）

8

気温、日照時間、降水量の平年値比較

県産多収性系統ヤマブドウの果汁成分分析および醸造試験

系統

表２
開花期

成育状況
収穫期

結実重量（kg）

３―２

試験樹 9 系統の果汁成分分析を行った（表 3）。色度

果汁の分析

衣川
江刺
川井 1
川井 4
川井 5
山形 3
一戸
沢内
葛巻

5/27
5/26
5/29
5/26
5/28
5/26
5/29
5/30
5/29

9/29
9/30
9/30
9/29
9/30
9/29
10/5
10/5
10/6

8.0
5.6
11.0
11.7
2.9
5.7
0.3
1.1
0.2

A430 値、A520 値ともに系統間で大きく異なっており、色調も赤色、赤紫色、赤褐色と様々であった。比重は1.056〜1.084、pH は 2.78〜3.47 の範囲であった。糖度は還元糖で 9.7〜17.4 g/100ml で、良く熟したものから糖分が少なくそのままではワインやジュースに適さないと思われるものまであった。総酸度は 0.60〜
2.1 g‑酒石酸/100ml の範囲で系統差が大きかった。フェノール性化合物の目安である A280 値は 0.333〜0.751であった。とくに川井 1、川井 5、沢内のフェノール性

ヤマブドウの活動期の 4〜9 月の気温は平年より高めに推移し、降水量は 1,054ｍｍ（平年比 130％）と多雨だった。日照時間は 800 時間（平年比 80％）と少なかった。
4 月の気温は平年より高く発芽展葉が促進された。
4、5 月の気温は平年より高く日照も順調だったため、開花は 10 日以上も早まった。しかし、展葉・花芽出現
後に滝沢試験地では霜害が観察され、収量および生育に多大な影響があった。矢巾試験地では花振るいは少

化合物含量が高く、これらは色度も高い傾向であった。
３―３

醸造試験

多収性 3 系統を対象に醸造試験を行った。発酵経過を図 2 に示した。発酵は糖度（Brix°）が 8 台前半となるまで行った。衣川と川井 4 はほぼ同じ経過で発酵が進み、衣川は発酵 13 日目で、川井 4 は 14 日目で発酵を終了した。川井 1 は他の 2 系統よりも 4 日ほどはやい経過で糖分を消費し、10 日間で発酵を終了した。

なかった。滝沢試験地では霜害のため、花振るいは極22

めて多かった。

20
18

比べやや低く、降水量は多かった。日照は平年比 76％

16と少なかった。収穫期の 9 月は気温が平年より高かったが、日照は平年比 84％であった。生育期前半は生育

Brix

果実の肥大、熟成期である 7、8 月の気温は平年に

衣川
川井1
川井4

14
12
10

が早い傾向であったが、後半は悪天候のため成熟が遅8

れ気味になり、収穫期はほぼ例年並であった。

61

試験系統の成育状況を表 2 に示す。矢巾試験地の3

生育はほぼ順調であったが、日照不足や多雨の影響により全体的に昨年より収量は少ない傾向であった。滝沢試験地は 5 月の霜害のため樹勢回復を目的とした栽

5

7

発酵時間

図２

9

11

13

（日）

発酵経過（糖度 Brix°の日変化）

培管理を行ったことから、収量は極端に減少した。

系統
衣川
江刺
川井 1
川井 4
川井 5
山形 3
一戸
沢内
葛巻

A430
(x5)
0.606
0.447
1.188
0.491
0.967
0.647
0.503
1.160
0.775

A530
(x5)
0.534
0.301
1.575
0.461
1.355
0.836
0.339
1.074
1.229

比重
1.080
1.084
1.083
1.075
1.066
1.062
1.061
1.056
1.074

表３
糖度
(Brix°)
16.6
19.6
18.4
18.6
15.7
14.6
14.5
13.0
17.4

果汁成分
還元糖
(g/100ml)
14.2
17.4
17.4
16.2
12.3
12.0
11.7
9.7
14.2

pH
3.00
3.47
3.28
3.13
3.04
2.83
2.83
2.81
2.78

総酸度
(g‑酒石酸/100ml)
1.39500.97501.35001.11750.60001.46251.72501.83752.1000A280(x100)
0.443
0.333
0.751
0.353
0.621
0.404
0.368
0.670
0.425

岩手県工業技術センター研究報告

系統

ｱﾙｺｰﾙ

比重

衣川
川井 1
川井 4

12.4
11.4
12.1

1.000
1.014
1.000

還元糖
(g/100ml)
2.782
2.782
0.556

表５
系統

第６号（１９９９）

表４ ワインの一般成分
エキス分
pH
総酸度
(g‑酒石酸/100ｍl)
4.124
2.94
1.508
7.475
3.31
1.575
4.037
3.17
1.275

A420
(x5)
0.81
1.76
1.12

A530
(x5)
1.780
3.000
2.897

A280
(x100)
0.613
0.980
0.751

ﾘﾝｺﾞ酸

ｸｴﾝ酸 ｺﾊｸ酸

ワインの低沸点香気成分(ｍｇ/l)および有機酸成分(ｇ/l)

衣川ｱｾﾄ
ｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ145.13酢酸
ｴﾁﾙ
107.52n‑ﾌﾟﾛﾊﾟﾉｰﾙ
18.58

ｲｿﾌﾞﾀ 酢酸
ﾉｰﾙ ｲｿｱﾐﾙ
33.80 0.25

ｲｿｱﾐﾙ
ｱﾙｺｰﾙ
158.454.855

0.004 1.130

川井 1

124.70109.11

22.56

46.33

0.44

212.610.24

0.116 0.486

0.011

3.009

5.911

0.564 1.269

川井 4

152.61

88.42

16.74

31.80

0.25

147.390.29

0.099 0.868

0.008

3.795

3.136

0.000 1.145

表６

官能試験結果ｶﾌﾟﾛﾝ酸 乳酸 酢酸 ﾋﾟﾙﾋﾞﾝ酸 酒石酸
ｴﾁﾙ
0.21
0.094 0.607 0.014
6.321

４

考

察

系統

総合得点

短評

ワインは色が濃く、通常の赤ワインよりもフェノ

衣川

5.20

酸味、苦い、えぐ味、薄味、マイルドール性化合物が多く含まれていた。ワインの代表的な

川井 1

5.30

香りくせ、渋味、えぐ味、苦味、雑味

色素成分であるアントシアニンやタンニンなどのフェ

川井 4

5.27

えぐ味残る、口当たりがよい、酸味

ノール性化合物は、抗酸化作用が注目されているが、渋味の成分でもあることも考慮しなければならない。

３―４

ワインの分析

衣川と川井 4 では酸味の指摘があった。酸味の突

一般成分を表 4 に、低沸点香気成分および有機酸

出はワインの品質を著しく低下させる。ほどよい酸を

成分を表 5 に示した。アルコールは 11.4〜12.4 vol.%持つ系統の選抜も必要であるが、果汁の前処理やマロであった。エキス分は 4.037〜7.475 と一般的な赤ワイ

ラクティック発酵など原料の多酸をカバーする醸造法

ンよりも高い値を示した 5 ）。pH は 2.94〜3.31 で果汁の検討も必要であろう。

の pH とほぼ等しかった。総酸度は 1.275〜1.575 g‑酒石酸/100ml と国産赤ワインの平均値よりも高い値を

５

結

語

示した 5）。フェノール性化合物の目安である A280 値お県内から収集したヤマブドウの中から多収性系統

よび色度とも高かった。成分、色調とも全体的に濃厚を選抜した。収集した 9 系統の果汁成分分析ならびにでヤマブドウの個性が生かされたワインであった。特多収性 3 系統の醸造試験を行ったところ、すべての系に川井 1 はエキス分、総酸度、色度、フェノール性化

統が個性を有し、かつヤマブドウの特徴である濃色、合物量が高くボディのあるワインに仕上がった。

多酸、渋味を有していた。この結果は商品の性質に則

低沸点香気成分は、一般的なワインに比べてアセ
トアルデヒドが若干高く、酢酸エチルが低かった 6）。
衣川と川井 4 の香気成分含有量は類似していた。

した系統を選択使用できることを示唆しており、県特産品の原料として有望であると思われた。
今後は耐霜性、耐病性等についても調査する予定

有機酸成分は、乳酸が平均的な含有量よりもすくである。また、気象条件や栽培条件がブドウの品質になかったが、他の成分はおおよそ平均的であった 7）。

大きく影響することから、果汁成分分析ならびに醸造試験を数年間にわたって行う予定である。

３―５

官能試験

官能試験結果を表 6 に示した。総合得点は 5.20〜

文献

5.30 と大差はなかったが、色、香り、味に個性があっ

1）注解編集委員会編：第 4 回改正た。川井 1 は香りくせが指摘された。他の系統よりも注解, 日本醸造協会 (1993)

低沸点香気成分である n‑プロパノール、イソブタノー
ル、酢酸イソアミルおよびイソアミルアルコールが若国税庁所定分析法

2）M. A. Amerine and C. S. Ough：Wine and must
analysis, John Wiley & Sons, New York (1974)

干多かったが、香りくせの原因かは断定できない。ま3）山梨県食工指編:葡萄醸造法, p.23 (1974)

た、すべての系統からえぐ味が指摘された。この原因

4）日本気象協会盛岡支部：岩手県気象月報 (1998)

としてフェノール性化合物が多いことが考えられる。

5）国税庁醸造研究所：醸造研究所報告, 1 7 0 , 13(1998)

また、マイルド、口当たりが良いなどの良い評価も得

6）篠原隆：化学工業, 4 8 (2), 35(1997)

た。

7）大塚謙一：醸協, 7 0 (7), 463(1975)［技術報告］

雑穀を利用したパン、麺及び菓子の試作 ＊笹島正彦** 、武山 進一** 、荒川 善行** 、
小浜 恵子*** 、大澤 純也***

アマランサスを用いたパンでは原料の加熱処理及び配合の検討により比較的食味の良いものを、
イナキビを用いた麺では原料配合の検討により比較的食感の良いものを試作することができた。
また、ダッタンソバを用い菓子を試作しルチン含有量を測定したところ、ダッタンソバ粉に含まれるルチン量を大きく減らすものではないと推定された。
キーワード：アマランサス、イナキビ、アワ、ダッタンソバ

Making of Bread,Noodle and Cake from Cereals
SASAJIMA Masahiko,TAKEYAMA Shinichi, ARAKAWA Yosiyuki,
KOHAMA Keiko and OHSAWA Junya
We could bake relatively good taste bread used amaranth flour by the examination of
the condition of the heat-treatment and the combination of the raw materials. And we could
make noodle used proso millet with comparatively fine feeling to eat by the examination of
the raw materials combination.
We made cakes from tartary buckwheat husk , and measured the amount of rutin in a
cake. Rutin in tartary buckwheat husk was supposed not to be lost so much in the cakemaking.
key words : amaranth,proso millet,foxtail millet,tartary buckwheat
１

緒

言

２

岩手県北部に位置する軽米町では、寒冷地特有の気候風

２−１

土に適した作物として雑穀の生産が盛んであり、雑穀を利

１）パン

実験方法
原材料

用した町おこしに取り組んでいる。軽米町商工会では、商

パン用小麦粉（日本製粉（株）イーグル）、アマランサ

工会等地域技術創造事業（技おこし事業）として、雑穀にス粉（（有）高常商店：技おこし事業参加企業）、並塩（日関係する企業間で「雑穀を利用した食品の開発」を行うこ

本たばこ産業（株））、マーガリン（不二製油（株））、ととし、工業技術センターでは研究開発に関する部分を受

グラニュー糖（日新製糖（株））、上白糖（三井製糖（株））託した。

を使用した。

技おこし事業の参加企業からの要望としてあげられたも

なお、アマランサス粉については、①原穀をそのまま製ののうち、アマランサスを利用したパン、イナキビ及びア

粉したもの、②原穀を 180℃で１時間乾燥後製粉したもの、ワを利用した麺、並びにアマランサス及びダッタンソバを③原穀製粉後 170℃オーブンで 10 分間加熱したものの３利用した菓子を試作した。パン及び麺については官能試験

種類を使用した。

により評価を行い、菓子についてはダッタンソバに含まれ

２）麺るルチン含有量の測定を行った。

小麦粉は中力粉（日清製粉（株）金すずらん）、準強力粉（日清製粉（株）ふるさと）及び強力粉（日本製粉（株）*

商工会等地域技術創造事業

**

食品開発部

***

応用生物部

岩手県工業技術センター研究報告イーグル）の３種を、アワ粉は軽米町産ウルチ（古館製麺２）

第６号（１９９９）
麺所：技おこし事業参加企業）及び市販モチ（（有）武田米

小麦粉とアワ粉又はイナキビ粉とを 70：30 の割合で混穀店）の２種を、イナキビ粉は軽米町産モチ全粒（古館製

合したものを 100 として、その他原材料を表３の重量割合

麺所）及び市販モチ（（有）武田米穀店）の２種を、食塩で配合した。
表３

は並塩（日本たばこ産業（株））を使用した。

麺の配合割合３）菓子
小麦粉（日清製粉（株）旭）、ダッタンソバ粉（古館製麺所）、アマランサス粉（（有）高常商店）、上白糖（三井製糖（株）製）を使用した。

対粉比

全体比率（％）

小麦粉

70

51.5

アワ粉 又は
イナキビ粉

30

22.1

食塩

2

1.5

水

34

25

なお、ダッタンソバ粉及びアマランサス粉については、
170℃オーブンで加熱したものを使用した。
２−２１）

原料配合及び製造法

製法は、ミキシング時間 10 分間、荒のべ１回、生地複パン

合２回、圧延３回で最終麺帯厚 1.5mm とし、切り刃 20 番
表１

パンの配合割合

で切り出し、４ステップ乾燥とした。

対粉比

全体比率（％）

３）

小麦粉

80

42.1〜44.4

表４の重量割合で配合し、まんじゅう及びスポンジ菓子

アマランサス粉

20

10.5〜11.4を製造した。まんじゅうの製造法は図１に示した。また、

砂糖

10

5.3〜5.6

スポンジ菓子については、混合生地を円形平板に焼成後２

食塩

2

1.1

油脂

5〜15

2.8〜7.9

菓子枚でリンゴジャムをはさんだ。
表４

菓子の配合割合

イースト

1

−

まん

スポン

水

62

32.6〜34.4

じゅう

ジ菓子

薄力粉

60

60

ダッタンソバ粉又はアマランサス粉

40

40

上白糖

45

100

水飴

5

卵

全卵

50

その他

ﾍﾞｰｷﾝｸﾞﾊﾟｳﾀﾞｰ

1

配合は、小麦粉とアマランサス粉とを 80：20 の割合で混合したものを 100 として、その他原材料を表１の重量割
合とした。

配

した。

合
表２

パンの製造工程

油脂投入前

低速 3 分、高速 1.5 分

油脂投入後

低速 1.5 分、高速 3 分

捏上温度

27℃

温度

28℃

(ﾊﾟﾝﾁﾝｸﾞ)

1:40(体積 2.5 倍時)

時間

2:10(体積 2.2 倍時)

ベンチタイム
ホイロ

焼成

糖

類

地

表２の工程で行った。成形は生地 100g でコッペパン型と

発酵

類

生

製造は、小麦・アマランサス混合粉 600g を基準量とし、

ミキシング

粉

15 分
温湿度

38℃、86％

時間

45 分

上温度

160℃

下温度

200℃

時間

18 分

水
仕上材料

適量

100

適量

中餡：小豆粒餡、ミルク餡、リンゴジャ
ム等

卵黄──┐
混合 ─┐

糖類

糖類──┘

水

│

あん

混合───混合生地───包あん──焼成
卵白──┐

│

泡立て─┘
上白糖─┘
図１

まんじゅうの製造法

雑穀を利用したパン、麺及び菓子の試作
２−３

官能試験と測定

また、①のアマランサス粉を用い、油脂の配合割合を変官能試験は、パンについては味、香り、食感、色を評価

えたパンを、油脂配合割合５を標準として比較した。その項目として５段階で点数を付ける方法で、麺については食

結果、油脂配合割合 15 のものが官能試験の評価が高かっ

感の良いものを選択する方法で行い、菓子については総合たものの、比容積が小さくなった。（表６）

評価で感想を求めた。

３−２

パンについては、４個（焼成前の生地にして 400g の量）の容積及び重量を測定し比容積を求めた。

測定を行った。
３−１

結使用する原材料の組み合わせを変えて麺を製造し、食感の比較を行った。

ダッタンソバを用いた菓子については、ルチン含有量の３

麺

その結果、イナキビ麺では原料小麦粉に強力粉を用いたものが良いとの意見が多く、また、軽米産イナキビ全粒粉

果を用いたものが、精白度の高い市販イナキビ粉を用いたもパンのより良いとの意見が多かった。

油脂の配合割合を５とし、原材料の①〜③のアマランサ

アワ麺では、軽米産ウルチアワ粉を使用したものが、市ス粉を使用したパンを①を標準として比較した。その結果、

販モチアワ粉を用いたものより良いとの意見が多かった。

170℃加熱した③が、比容積が大きく、味、香りの評価がまた、軽米産ウルチアワ粉を用い、イナキビ麺と同様に原良かった。一方 180℃加熱した②は比容積が①より大きい料小麦粉を変えて比較したが、いずれの小麦粉でも差がな

ものの、焦げによる渋み・臭気のため、味・香りの評価がいとの意見が多かった。
表７に比較した組み合わせを示し、最も評価が高かった

低くなった。（表５）
表５

アマランサス粉の処理による比較

ものに○印を付けた。
表７

雑穀麺の原材料組み合わせによる食感比較

使用したアマランサス粉

①

②

③

比容積

4.10

4.22

4.37

1〜4

2〜5

2.5

3.4

1〜4

2〜5

2 粉＋中力粉

2.8

3.1

3 キビ粉＋強力粉

2〜4

1〜4

3.0

2.7

4 ワ粉＋強力粉

2〜3

2〜3

３−３

2.2

2.3

2〜4

2〜5

ついては、苦みが無く黄緑色が鮮やかで好評であったが、

2.6

3.0

20 分間加熱したものについては褐色となり相対的に不評

味

官
能
試
験

香り

食感

色

総合

最小〜最大
平均

3

最小〜最大
平均

3

最小〜最大
平均

3

最小〜最大
平均

3

最小〜最大
平均
表６

3

原材料組み合わせ軽米産モチイナキ

軽米産モチイナキ
ビ粉＋準強力粉○軽米産モチイナ
キビ粉＋強力粉

市販モチイナキビ

市販モチイナキビ
粉＋準強力粉○市販モチイナキ
ビ粉＋強力粉○軽米産モチイナ

市販モチイナキビ
粉＋強力粉−○軽米産ウルチア

市販モチアワ粉＋
強力粉−

1 ビ粉＋中力粉

菓子

ダッタンソバの菓子は、170℃ 10 分間加熱したものにであった。また、アマランサスを使用したものは独特の臭油脂量による比較

いが気になるとの意見が多かった。

油脂配合割合

⑤

⑩

⑮

比容積

4.20

4.23

4.01

表８にダッタンソバ粉及び170℃10分加熱粉を使用した

2〜3

3〜4

まんじゅうのルチン含有量を示すが、まんじゅうの原料粉

2.9

3.4

中のダッタンソバ粉の割合が 40％であることを考慮する

3〜4

3〜5

と、ダッタンソバ粉中のルチンはまんじゅう製造により大

3.3

3.7

きく減じるものではないと推定される。

3〜4

3〜4

3.1

3.3

2〜3

3〜3

味

官
能
試
験

香り

食感

色

総合

最小〜最大
平均

3

最小〜最大
平均

3

最小〜最大
平均

3

最小〜最大
平均

3

最小〜最大
平均

3

表８

ダッタンソバ粉等のルチン含有量
ﾙﾁﾝ含有量ダッタンソバ粉

備考

10.4 mg/g

生粉
170℃10 分加熱粉

2.9

3.0

9.2 mg/g

2〜4

3〜4

6.2 mg/g

170℃20 分加熱粉

3.0

3.7

2.1 mg/g

1 個(15g)当たりのﾙﾁﾝ含有量 31.5mg

まんじゅう［技術報告］雑穀を利用したシリアル食品の開発*

武山

＊＊

進一

大澤

、笹島

＊＊

正彦

、小浜

＊＊＊

純也

、荒川

恵子

＊＊＊

、

＊＊

善行

雑穀を膨化処理あるいはフレーク加工して、シリアル食品を試作した。雑穀単独での膨化試
験では、膨化程度と官能評価は比例関係にあり、モチアワの評価が高かった。モチアワをベースとする膨化品では、イナキビを20%配合したものが最も評価が高かった。フレークの試作では、
コーングリッツに雑穀を20%配合した試料が、ヒエ、イナキビでは良好な結果を得、アマランサ
スでは及第点レベルの評価を得た。
キーワード：雑穀、シリアル食品、膨化処理、フレーク、コーングリッツ

Cereal Foods of Miscellaneous Cereal
by Extrusion Cooking and Flaking
TAKEYAMA Shinichi, SASAJIMA Masahiko, KOHAMA Keiko,OHSAWA Junya and ARAKAWA Yoshiyuki
The Cereal food was made from miscellaneous cereals by extrusion cooking and flaking. The
extrusion level and the sensory evaluation were in the proportional relation with single cereals, andglutinous foxtail millet was excellent in the sensory evaluation. The samples mixed 20% proso millet got
the highest point in the examination cooking with a glutinous foxtail millet base. The flakes of sawa
millet and proso millet gave excellent results in the sensory test, and the flake of amaranth fllowed them,when 20% of miscellaneous cereals were mixed into corn grits.
key words ：miscellaneous cereal, cereal food, extrusion cooking, flake, corn grits

１

緒

言

本県軽米町の特産品である雑穀類（ヒエ、アワ、イナ

雑穀粒を膨化する方法と薄焼きしてフレーク化する方法の２種を実施した。

キビ、タカキビ、アマランサス）を利用した食品の開発
２を目的として、雑穀を膨化処理またはフレーク化処理によるシリアル食品の試作試験を実施した。

２−１

実験方法

試料

開発の対象としたシリアル食品は、「朝食シリアル」

雑穀類は、軽米町の雑穀商 尾田川農園より購入した、として定義されているタイプをイメージしたもので、主

雑穀ヒエ、イナキビ、タカキビ、モチアワ、アマランサにご飯とともに炊飯して食されるという従来の雑穀類のスを使用した。

消費形態を変えることを目的として提案された。試験は─────────────────────────────────────────────────────
＊

商工会等地域技術創造事業部

＊＊

食品開発部

＊＊＊

応用生物部

雑穀を利用したシリアル食品の開発
で引き延ばす。生地が付着しないよう、クッキングシー
２−２

雑穀を用いたシリアル食品の試作試験

２−２−１

膨化試験

ト（テフロン含浸ガラスクロス）を敷いて行った。引き延ばした生地は焼き網とクッキングシートから外しア(1) 膨化程度把握試験
雑穀粒として、モチアワ、イナキビ、ヒエ、アマラン

ルミ製バットに広げ、これをオーブン（１８０℃）で２サスを用いて試験した。モチアワについては玄穀のもの(3) 官能試験
５点評価法（８人）で評価し、講評を求めた。

についても試験した。
(2) モチアワベース膨化試験
モチアワ（精製済）を主原料として、これに他の雑穀５分程度焼き上げた。

及び、玄穀のモチアワを混合して、膨化程度を向上させ

２−３ 一般分析
水分は、常圧加熱乾燥法（135℃、１時間）で測定しることとした。試験区を表１に示す

た。脂肪は、エチルエーテルを用いたソックスレー抽出法（18時間）で測定した。蛋白は、Tecator社製ケルテ

表１ 試験区分ックオートサンプラーシステム 1035アナライザーによ

原 料 配 合るミクロケルダール法（窒素‑タンパク質係数6.25）でモチアワ
モチアワ＋アマランサス20%
モチアワ＋アマランサス10%
モチアワ＋イナキビ20%
モチアワ＋イナキビ50%
モチアワ＋玄穀モチアワ（１：２）
モチアワ＋玄穀モチアワ（２：１）

測定した。灰分は、直接灰化法（550℃）で測定した。

膨化試料用の原料（４種類）は、一般成分を測定した。
膨化品については、膨化容積及び膨化率、官能試験、お炭水化物量は、差し引き法で求めた。
３
３−１

結果及び考察膨化試験

３−１−１ 膨化程度把握試験
雑穀の膨化品を写真１に示す。膨化容積を表２、官能試験結果（総合評価）を表３に示す。
この試験により、雑穀の種類毎の傾向が把握できた。

よび水分を測定した。

官能評価の結果は、概ね膨化率と比例関係にあり、モチ(3) コーングリッツベース膨化試験
コーングリッツにアマランサスを20%及び40%添加しアワ（精製、玄穀）の評価が良かった。

膨化させ、膨化容積の測定と官能試験を実施した。
(4) 膨化処理
グレンパフマシン （斉藤精工製SS601型、20馬力）を用いた。予備加熱温度を180℃とし、スタンダードノズ
ル及び一部カールタイプノズルを使用した。
(5) 膨化容積測定
種子置換法1) で測定した。種子にはアワ種子を用いた。
(6) 膨化率測定
膨化品の膨化容積を原料粒の容積で除して求めた。
(7) 官能試験
膨化程度把握試験では、外観、食感、味、総合評価の項目について、関係者８人に講評を求めた。

写真１ 雑穀の膨化品

コーングリッツベース膨化試験、モチアワベース膨化試験では、同様の項目について、それぞれ３点評価法（７

表２ 膨化容積人）、５点評価法（１０人）で評価した。
２−２−２

フレーク化試験(1) 原料配合
コーングリッツ 360g、雑穀粒（精製済のもの） 90g、食塩4.5g、水700ml(2) フレークの加工方法
原料を計りとり、炊飯ジャーで炊飯後、生地を整形するために焼き網（テフロン加工品）の上にのせ、のし棒

膨化容積（ml/g）
ヒエ
イナキビ
モチアワ
玄穀モチアワアマランサス
タカキビ

1.79
1.88
6.53
3.21
0.82
6.14

雑穀を利用したシリアル食品の開発
表３ 官能試験結果

表５

膨化品試料

総合評価・結果（代表的な評価）

モチアワ
イナキビ
タカキビ
玄穀モチアワヒエ
アマランサス

良い。
可。膨化度をあげればなお良い。
アワに近い感じ。後味が悪い。
シリアルスナック風でおもしろい。
よくない。
不良。アマランサス単独は無理。

水分、膨化容積（膨化率）の結果
水分(%)

膨化容積 膨化率

原料 膨化品(ml/g)

モチアワ

13.8

7.83

6.08

4.9

ﾓﾁｱﾜ+ｱﾏﾗﾝｻｽ(20%)

14.3

9.05

4.75

3.7

ﾓﾁｱﾜ+ｱﾏﾗﾝｻｽ(10%)

14.4

8.90

5.13

3.9

ﾓﾁｱﾜ+ｲﾅｷﾋﾞ(20%)

14.2

8.10

6.53

5.1

ﾓﾁｱﾜ+ｲﾅｷﾋﾞ(50%)

14.0

9.50

2.91

2.3

ﾓﾁｱﾜ＋玄穀ﾓﾁｱﾜ(1:2) 13.9

6.92

4.29

2.8

ﾓﾁｱﾜ＋玄穀ﾓﾁｱﾜ(2:1) 13.5

7.23

5.26

3.8

モチアワは、外観は市販の膨化スナック菓子類に近く、味もクセが少なく評価が一番高かった。玄穀モチアワは、独特のサクサク感を好ましいと感じる人がいたが、逆にぬか臭いとの評価もあり好みが分かれる傾向にあった。

脂肪分については、雑穀ごとに違いがあり、アマラン

タカキビについては、モチアワと同程度の膨化容積であ

サスは6.9%台と、イナキビや、モチアワの3.27〜3.70%

ったが味や匂いの評価が若干低かった。

と比較すると約2倍の高値であった。アマランサスが膨

３−１−２ モチアワベース膨化試験
モチアワ(精製済)をベース（主原料）として、これに化しにくいのは脂肪分が他の雑穀よりも多いため2) と考えられる。また、脂肪分は雑穀の精製度合いとも関係し他の雑穀及び、玄穀のモチアワを混合して、膨化程度をており、モチアワは玄穀で4.26%、精白で3.70%であった。

向上させることとした。

精製度合いが高いほど、脂肪分が少なくなりかつ膨化し原料の一般分析結果を表４に、膨化容積（膨化率）結易くなるといえる。

果を表５に、官能試験結果を表６に示す。

アワをベースとした試料②〜⑦については、試料④の「アワ＋イナキビ20%」がもっとも官能試験での評価が

表４

原料の一般分析結果

水分
(%)
モチアワ
13.8
玄穀モチアワ 13.4
イナキビ
14.3
アマランサス 13.2

脂肪
(%)
3.70
4.26
3.27
6.92

蛋白
(%)
11.1
13.0
12.5
14.2

高く、且つ膨化率も高かった。試料③の「アワ＋アマラ

灰分
(%)
1.59
1.62
1.30
2.72

ンサス10%」、試料⑦の「アワ＋玄穀モチアワ(2:1)」は

炭水化物
(%)
69.8
67.7
68.6
63.0

これに続き、膨化率の順位とも一致した。
アワに対する混合割合を高くした試料②、⑤、⑥については、単独でも膨化し易い玄穀モチアワ (膨化容積3.21ml/g)との混合品（試料⑥）で評価が高かったものの、他は評価を低くした。

し易く、また脂肪分が高いと膨化が抑制されるとされて３−１−３ コーングリッツベース膨化試験
アマランサスは他の雑穀に比べ脂肪分が多く、膨化しいる。今回の試験の原料は、すべて14%前後の水分量でにくいということがわかった。雑穀の中でもっとも膨化あり、特に水分調整は必要なかった。

し易いモチアワをベースとして膨化した場合でも、膨化

穀類を膨化する場合、水分は14%前後でもっとも膨化が不十分で固くなってしまった。このため膨化力の向上の目的で、コーングリッツを主原料とした膨化品を試作することとした。

表６

官能試験結果 （３点評価法＊ ）

外観

食感

匂い

味

総合評価

モチアワ
ﾓﾁｱﾜ+ｱﾏﾗﾝｻｽ(20%)

1.7
0.4

1.3
0.3

1.1
1.0

1.3
0.9

1.6
0.4

歯にくっつく。
固すぎる。

ﾓﾁｱﾜ+ｱﾏﾗﾝｻｽ(10%)
ﾓﾁｱﾜ+ｲﾅｷﾋﾞ(20%)

1.1
1.7

0.9
1.4

0.9
1.3

0.6
1.1

1.1
1.4

固い。歯につく。
なかなか良い。無難。

ﾓﾁｱﾜ+ｲﾅｷﾋﾞ(50%)

0.7

0.1

0.9

0.7

0.3

固い。味が苦い。後味悪い。

ﾓﾁｱﾜ＋玄穀ﾓﾁｱﾜ(1:2)
ﾓﾁｱﾜ＋玄穀ﾓﾁｱﾜ(2:1)

0.1
0.7

1.0
1.0

1.0
0.9

0.9
1.1

0.9
1.0

噛んだ感じがよい。個性あり。
歯にくっつく。

* 良い＝２、普通＝１、良くない＝０ で評価

講

評

雑穀を利用したシリアル食品の開発
コーングリッツは、トウモロコシのデントコーン種（馬歯種）を挽き割したもので、コーンフレーク等のコーンスナック菓子の主原料に用いられる。膨化し易く膨化品製造の際の原料として用いられることが多い。
試験は、コーングリッツにアマランサスを粒あるいは粉の状態で20%及び40%添加し膨化させ、膨化容積の測定と官能試験を実施した。
試作品の写真を写真２に、水分及び膨化容積の結果を表７に示す。

写真３ フレーク（アマランサス入り）
表８

官能試験結果（５点評価法 ＊）
評点

モチアワ
イナキビ
ヒエ
アマランサス

2.0
2.6
2.5
1.5

総

評

苦味あり。
特徴が少ない。食感が良い。
食べ易い。香り、味が良い。
硬い粒(ｱﾏﾗﾝｻｽ)に独特の味。

* 良い側４点、普通２点、良くない＝０で評価
写真２ コーングリッツベースの膨化品
表７

膨化容積及び官能試験の結果

イナキビ、ヒエが普通

良い側の評価、モチアワがの評価、アマランサスは

普通をやや下回る

アマランサス
配合量

膨化容積(ml/g)

官能試験*
評点評価であった。アマランサス入りのコーンフレークは

粒４０%
粉４０%
粒２０%
粉２０%

3.74
8.02
10.0
12.2

1.4
2.6
3.0
3.5

あり、アマランサスを利用したシリアル食品としては* 良い側４点、普通２点、良くない＝０で評価
モチアワをベースとしてアマランサスを 20%配 合 した場合の膨化容積は、4.75ml/gであったが、コーング
リッツをベースとした場合には、10.0ml/gと約２倍に向上した。また、穀粒で配合した場合と、粉（製粉したもの）で配合した場合には、その膨化容積は、それぞれ10.0ml/g、12.2ml/gとなり、粉で配合したものが膨化度は向上した。原料はグレンパフマシン中で粉砕され摩擦熱により糊化されるのだが、初めから粉になっていると、粉砕〜糊化が促進されて膨化度が高くなる。
官能評価の結果は、アマランサス含量４０％よりも他の加工法の場合よりも、クセが表に出にくい様子で及第点といえる。
４

結語

本県産雑穀類である、アワ、ヒエ、イナキビ、タカ
キビ、アマランサスを利用したシリアル食品を開発するために試作試験を行った。
雑穀単独での膨化試験では、膨化程度と官能評価は比例関係にあり、モチアワの評価が高かった。
モチアワをベースとする膨化品では、イナキビを20%配合したものが最も評価が高かった。
アマランサスについては、コーングリッツを主原料とした膨化品を試作した。
フレークの試作では、コーングリッツに雑穀を 20%配合し、ヒエ、イナキビでは良好な、アマランサスについても及第点レベルの評価を得た。

２０％の方が、穀粒よりも粉の方が評価は高かった。
評価は、膨化の程度とほぼ比例関係にあったが、配合20%の場合でも後味に問題があるとのことで、配合割合をもっと低くする必要があると思われた。

文1)後 藤 富 士 雄 : 澱 粉 科 学 実 験 法,p.177,朝 倉 書 店(1979)
2)大坪研一, 柳瀬

３−２ フレーク化試験
アマランサス入りコーンフレークを写真３に示す。
官能試験結果を表８に示した。

献

肇 , 橋本勝彦, 豊島英親, 戸谷昭

夫:日食工誌,3 1 ,596(1996)

［技術報告］雑穀を利用したレトルト食品の試作
武山＊

進一 、笹島荒川＊

正彦 、遠山

＊

良 、

＊

善行

雑穀類（ヒエ、モチアワ、イナキビ、タカキビ、アマランサス）を高温高圧調理殺菌処理（レトルト）し、粥、飯を試作した。官能試験を実施した結果、粥ではヒエ、モチアワ、イナキビ
が、飯ではモチアワ、イナキビが普通以上の評価を得た。雑穀粥は、雑穀飯よりも食べ易い傾向があった。
キーワード：雑穀、レトルト食品、粥Examination of Retort-packed Food madefrom Miscellaneous Cereals
TAKEYAMA Shinichi, SASAJIMA Masahiko, TOYAMA Ryo
and ARAKAWA Yoshiyuki
Retort-packed foods were made from miscellaneous cereals (sawa millet, glutinous foxtail millet,
proso millet, sorghum, and amaranth) to evaluate the appliance for cereals gruel and boiled cereals. Sawa
millet, glutinous foxtail millet and proso millet were above the average in the sensory evaluation as
cereal gruel. As for boiled cereals, glutinous foxtail millet and proso millet obtained the same results.
The gruel of miscellaneous cereal was more suitable to eat than boiled miscellaneous cereal.
key words ：miscellaneous cereal, retort-packed food, cereal gruel１緒言

雑穀類（ヒエ、アワ、イナキビ、タカキビ、アマラン

粥原料として、ヒエ、モチアワ、イナキビ、タカキビ、サス）の炊飯調理品について利便性の向上を目的に、粥、

アマランサス及び対照としてコメを用いた。原料100ｇ

飯のレトルト（高温高圧加熱調理）処理による試作試験に６倍量の水と0.1%に相当する食塩を加え、レトルト装を実施した。

置で120℃（1.8kg/cm2 ）×10分間のレトルト調理を行っ
た。

２
２−１

実験方法

試料

雑穀類は、軽米町の雑穀商 尾田川農園より購入した、ヒエ、イナキビ、タカキビ、モチアワ、アマランサスを
使用した。
２−２

雑穀を用いたレトルト食品の試作試験

２−２−１レトルト装置
高温高圧調理殺菌試験器：㈱日阪製作所製 RCS‑40RTGN
２−２−２

レトルト粥

できあがった粥は、官能試験を実施して評価した。
(2) レトルト装置運転条件
処理条件：回収式
サブ方式：
二段冷却＝有、回転式＝有、予備加熱＝有
レトルト調理条件：
120℃、1.8kg/cm2 、10分加熱(3) 包装材（レトルト容器）㈱メイワパック製 Ｒ６(180×260mm三方袋)。NY25／ドライ／レトルトCP70 フィルム。耐熱性があり蒸気殺菌(レトルト120℃×30分)可能。耐油性あり。

(1) 粥の調整方法
─────────────────────────────────────────────────────
＊

食品開発部

雑穀を利用したレトルト食品の開発
２−２−３

レトルト飯

(4) レトルト飯の調整方法
飯の原料として、ヒエ、モチアワ、イナキビ、タカ
キビ、アマランサス及び対象としてコメを用いた。原
料100ｇに1.2倍量の水を加え、レトルト装置で115℃×
30分間のレトルト調理を行った。製品の仕上がりをふっくらしたものにする目的から、包装にスタンディングパウチを用い、レトルトを含気容器処理圧コン
トロールプログラム制御にて行った。
できあがった飯は、官能試験を実施して評価した。
(5) レトルト装置運転条件
・処理条件： 含気式
二段冷却＝有、回転式＝無、予備加熱＝無

写真１

ヒエ粥

３−２ レトルト飯
官能試験結果を表２に示す。
表２・含気容器処理圧プログラム条件：

雑穀飯の官能試験結果 ＊PRV圧力補正値 –4 、PIL昇圧遅れレベル 3 、PDL降圧遅れレベル 2 。
(6) 包装材（レトルト容器）㈱カウパック製 スタンディングパウチ NACF‑122（寸法120×250mm、充填容量 600cc）。
２−２−４官能試験
関係者１０人で、３点評価法（良い＝２、普通＝１、
良くない＝０）で実施した。
３

０．８
１．４
１．６
０．９
０．２
１．７

* ３点評価法(良い=2、普通=1、よくない=0)で評価

が、タカキビ、ヒエについては、 ”普通”を下回った。

３−１ レトルト粥
官能試験結果を表１に示す。

アマランサスについては、飯にする調理方法は向いていないといえた。全体的な傾向としては、粥の官能試

雑穀粥の官能試験結果 ＊験結果よりも低値であった。特に、ヒエについては粥
の場合の評価ポイントは半減した。水分が少なくボソ

評点
ヒエ粥
モチアワ粥
イナキビ粥
タカキビ粥
アマランサス粥
コメ粥

ヒエ飯
モチアワ飯
イナキビ飯
タカキビ飯
アマランサス飯
コメ飯

イナキビ、モチアワは ”普通”より良い評価であった

結果及び考察表１

評点

ボソ状態であったことが原因といえる。

１．６
１．５
１．４
０．９
０．１
１．９

レトルト調理による変化については、製品のＦ値は5.4〜8.0で、かなり強力に炊飯されていた。実際、対象品であるコメ飯の状態から、色は若干黄色に変色していた。
今回の試験では、加水量とレトルト条件を一定にし* ３点評価法(良い=2、普通=1、よくない=0)で評価たが、本来は雑穀の種類に応じた、調理条件を設定する必要がある。

ヒエ（写真１）、モチアワ、イナキビは、普通より良い評価であったが、タカキビ、については、
普通を若干下回った。アマランサスについては、粥

にする調理方法は向いていないといえた。
評価は全体的に、飯での結果 (後述)よりも良いもの

４

雑穀類の炊飯品である粥、飯についてレトルト調理(1)

雑穀の粥の官能評価では、ヒエ、モチアワ、
イナキビが「普通」以上の評価であった。

(2)

雑穀の飯の官能評価では、イナキビ、モチア

レトルト調理による変化については、製品のＦ値は1.0〜1.9で、比較的弱い加熱であった。試作品の中には、汁と粒に分離してしまっているものがあり、このようなものの場合には加熱条件を強くする必要があると思われた。

語

殺菌による試作試験を実施した。

であった。粥にすることで、飯の場合よりも雑穀の個性が和らげられ、食べ易くなる様子であった。

結ワは「普通」より良い評価であった。
(3)

雑穀の調理法として、適していた。

粥は 飯よりも