（ 1 ）121

日本食品保蔵科学会誌
３
９

VOL．

会
長
編集委員長
編集委員

３

NO．

"井 陸雄
上田 悦範
石田
裕
津久井亜紀夫

副

会

長

稲熊 隆博
東尾 久雄

上田

悦範

小宮山美弘

早坂

薫

井上 茂孝
古庄
律

今堀 義洋
松田 茂樹

竹永

章生

＜報
文＞
異種由来ピルビン酸カルボキシラーゼの発現強化によるLactobacillus plantarumのコハク酸生成 ……（１２３）／!
聡・梶川揚申・HOLS Pascal
岡田早苗・佐!英一＜報文＞（英文）
貯蔵温度が，収穫後のエタノール蒸気処理によるブロッコリーの老化抑制効果に及ぼす影響 ………………………………………………………………（１２９）／鈴木康生・宮田愛理・寺井弘文
ホタテガイ白干し加工における褐変反応 ……………………………………………………………………（１３７）／山"雅夫＜技術報告＞
グアバ果実のケチャップ加工への適性とその抗酸化評価 …………………………………………………（１４３）／広瀬直人・前田剛希・和田浩二・高橋 誠＜技術報告＞（英文）
生餡の加工工程で生じる廃棄資源の有効利用に関する研究 ………………………………………………（１４９）／阿久澤さゆり・峰村貴央・大林宏也
高橋 寛・牧 道子・服部清澄＜講座＞
身近な野菜・果物〜その起源から生産・消費まで（２１） ブドウ（!）…………………………………（１５５）
／小原 均
＜情
報＞
食い倒れ大阪の食文化を支える生物多様性（３） 大阪の食文化と畜産のかかわり……………………（１６１）／藤谷泰裕
HACCP教育講座（３） フラボノイドの安全性とその代謝産物の有効性 ………………………………（１６５）／上原万里子＜文献抄録＞ ……………………………………………………………………………………………………（１７３）＜会
告＞ ……………………………………………………………………………………………………（１７４）

122

（ 2 ）

Food Preservation Science

CONTENTS OF VOL．
３
９ NO．
３（２
０
１
３）
＜Article＞（Japanese）
Effect of Overexpression of Heterologous Pyruvate Carboxylaseon Succinic Acid Production in Lactobacillus plantarum
TSUJI Akira，KAJIWARA Akinobu，HOLS Pascal，
OKADA Sanae and SATOH Eiichi ……………………………………………………………………（１２３）＜Article＞（English）
Effects of Storage Temperature on Efficacy of Postharvest
Ethanol Vapor Treatment to Suppress Broccoli Senescence
SUZUKI Yasuo, MIYATA Airi and TERAI Hirofumi ……………………………………………（１２
９）
Browning Reaction in the Productionof the Boiled-dried Adductor Muscle of Scallop（shiraboshi）
YAMAZAKI Masao ………………………………………………………………………………………（１３
７）＜Technical Report＞（Japanese）
Assessment of the Suitability of Guava Fruits for Use in Ketchup
and Evaluation of its Antioxidant Activity in vitro
HIROSE Naoto, MAEDA Gouki, WADA Koji and TAKAHASHI Makoto ……………………（１４３）＜Technical Report＞（English）
Study on the Use of Waste Materials, Such as Adzuki Bean-coats and Water-elution Products,from Adzuki Ann Manufacturing
AKUZAWA Sayuri, MINEMURA Takao, OHBAYASHI Hiroya,
TAKAHASHI Hiroshi, MAKI Michiko and HATTORI Kiyosumi ………………………………（１４９）＜Serialization Lecture＞（Japanese）
Grapes（Part!）
OHARA Hitoshi……………………………………………………………………………………………（１５５）＜Information＞（Japanese）
Emotional Attachment to Livestock Products as to Food Cultures in Osaka
FUJITANI Yasuhiro………………………………………………………………………………………（１６１）
Risk-benefit Analysis of Flavonoids and Their Metabolites
UEHARA Mariko …………………………………………………………………………………………（１６５）

（ 3 ）

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３ 〔報

文〕

123

異種由来ピルビン酸カルボキシラーゼの発現強化によるLactobacillus plantarumのコハク酸生成!

聡＊１・梶 川 揚 申＊１・HOLS Pascal＊２
岡 田 早 苗＊１・佐 ! 英 一＊１§
＊１ 東京農業大学応用生物科学部生物応用化学科＊２ ルヴァンカトリック大学生命科学研究所遺伝学部門

Effect of Overexpression of Heterologous Pyruvate Carboxylaseon Succinic Acid Production in Lactobacillus plantarum
TSUJI Akira＊１， KAJIKAWA Akinobu＊１，HOLS Pascal＊２，
OKADA Sanae＊１ and SATOH Eiichi＊１§＊１

Department of Applied Biology and Chemistry, Tokyo University of Agriculture,1−1−1 Sakuragaoka, Setagaya, 156−8052 Tokyo, Japan＊２ Institut des Sciences de la Vie, Universit&eacute ; catholique de Louvain,
Place Croix du Sud 5, B-1348 Louvain-La-Neuve, Belgium

Succinic acid is mainly synthesized by chemical methods. However, alternative production methods
such as fermentative production in biomass are desirable. Metabolically engineered lactic acid bacteria（ LAB ） are being increasingly recognized as novel producers of useful compounds. Among LAB,
Lactobacillus plantarum NCIMB ８８２
６ is an interesting candidate that can be used for succinic acidproduction by metabolic engineering since it has an incomplete tricarboxylic acid （TCA） cycle. We
examined if the overexpression of heterologous pyruvate carboxylase （ PC ） could improve themetabolic flux from glycolysis to the reductive TCA cycle in a lactate dehydrogenase-deficient strainof Lb. plantarum NCIMB ８
８
２
６（VL１
０
３）. We investigated the effects of the overexpression of PC from
Corynebacterium glutamicum ATCC １３０
３
２ and PC from Lactococcus lactis IL１
４０
３ on the succinic acidproduction in Lb. plantarum VL１
０
３. Lb. plantarum VL１
０
３ expressing Lc. lactis IL１
４
０
３- PC showed asuccinic acid production similar to Lb. plantarum VL１
０
３. The highest yield of succinic acid was
obtained through overexpression of PC from C. glutamicum ATCC １３０
３
２ in Lb. plantarum VL１
０
３. Thisrecombinant strain produced a １
９．
９-fold higher amount of succinic acid than the Lb. plantarum VL１
０３
and converted ２２．
０％ of glucose to succinic acid.
（Received Jun. ４, ２０
１２；Accepted Oct. ２
５, ２
０
１
２）
Key words：succinic acid, lactic acid bacteria, Lactobacillus plantarum, metabolic rerouting, incomplete TCAcycle
コハク酸，乳酸菌，ラクトバチルスプランタルム，代謝改変，不完全TCA回路

コハク酸は貝類に含まれる旨味成分であり，食品添加

産が，さまざまな微生物種により試みられている２）。

物として清涼飲料水や製菓などに幅広く使用されている。

このコハク酸は嫌気条件下で発酵生産される酸性物質

また，医薬品のpH調整剤や金属メッキ，生分解性プラである。そこで，通性嫌気性菌であり，乳酸の生産菌とスチックの原料などにも利用される非常に有用な有機酸

して知られる乳酸菌はコハク酸生産の宿主として高い可である１）。このようにコハク酸は多岐にわたる利用性を能性をもつと考えられた。乳酸菌はさまざまな発酵食品

有するが，石油を原料として主に生産されていた。そのの製造に関与する微生物として知られている。また，近ため，澱粉系資源などのバイオマスを原料とした発酵生

年の遺伝子操作やゲノム科学の発展に伴い，遺伝子操作

＊１ 〒１
５
６―８
５
０
２ 東京都世田谷区桜丘１―１―１§ Corresponding author, E-mail : satoh@nodai.ac.jp＊２ Place Croix du Sud, B-１
３
４
８ Louvain-La-Neuve, Belgium

124

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

技術を駆使して代謝を改変することで多様な物質の生産を生産させる可能性について検討した。

が可能となってきている。これまでにも，種々の代謝改

実験方法

変により甘みをもつアミノ酸であるL-アラニンや低カロ
リー糖アルコールであるソルビトールなどの効率のよい発酵生産が報告されている３）〜５）。

（ 4 ）１．供試菌株および培養
Lb. plantarum VL１
０
３株はMRS液体培地（Difco社製）

Lactobacillus plantarumは乳酸桿菌の一種で，漬物なを 用 い３７℃で 静 置 培 養 し た。C. glutamicum ATCC

どの発酵食品に多く見いだされる有用な乳酸菌である。

１３０３２株 はGYP液 体 培 地（Glucose１％，Yeast extract

そ の 中 でも Lb. plantarum NCIMB ８８２６株（WCFS１株

１％，Polypeptone ０．
５％，C２H３NaO２ ０．
２％，MgSO４・と同一株）はゲノム解読の結果が公開されており，遺伝

７H２O ４０!／!，MnSO４・４H２O ２!／!，FeSO４・７H２O

子操作手法が蓄積されている菌株である６），７）。本菌株は２!／!，NaCl ２!／!，Tween８
０５０!／!，pH６．
８）をそのゲノム情報からトリカルボン酸（TCA）回路の一

用い３
７℃で１
８
０rpmにて好気培養した。Lc. lactis IL１
４０３

部の酵素遺伝子を保持することが判明している（Fig．
１）
。 株はGYP液体培地を用い３７℃で静置培養した。有機酸
過去の研究において，Lb. plantarum NCIMB ８８２６株の分析に際しては，Lb. plantarum VL１
０
３株とPC発現強化

乳 酸 生 成 経 路 遺 伝 子（D-, L-LDH）を 欠 損 し た Lb.

株を１
４〜１
６時間前培養したものを，終濃度５０mMの炭酸plantarumVL１０３株を用いることで，コハク酸生成量を

水素ナトリウムを添加したMRS液体培地１０!に１％量野性株の示した１．
３７mMの１２倍である１７．
０mMに向上しを接種し，同様に培養した。２時間おきに採取した培養８）たことが報告されている 。しかし，このコハク酸生成

液 を 生 理 食 塩 水 で１０倍 に 希 釈 し，分 光 光 度 計

量は未だ改善の余地を多く残していると考えられる。そ（SHIMADZU UV-２０００）により６６０nmにおける吸光度の一つに解糖系から還元的TCA回路への代謝流量を向を測定し生育曲線を作成した。

上させる方法があげられる９）〜１１）。そこで，ピルビン酸を２．ピルビン酸力ルボキシラーゼ遺伝子の発現

オキサロ酢酸に変換する酵素であるピルビン酸カルボキ

C. glutamicum ATCC １
３０
３
２株と Lc. lactis IL１
４０３株

シラーゼ（PC）に着目した。この酵素をCorynebacteriumのPC遺伝子をPCR法により取得した。乳酸菌用ベクター

glutamicum ATCC １３０３
２株やLactococcus lactis IL１
４
０
３

pGK１
３を 基 に 構 築 し た 発 現 ベ ク タ ー pMH にC.

株より取得し，Lb. plantarum NCIMB ８８２６株に対し発glutamicum ATCC １３０３２株由来のPC遺伝子をクローニ現強化することで上述の反応の促進が期待できると考えングしたものをpMHCGUとし，Lc. lactis IL１
４
０
３株由来

た１２），１３）。

のPC遺伝子をクローニングしたものをpMHLLAとした。

そこで本研究では，代謝分岐点であるピルビン酸以降

これらの各プラスミドをエレクトロポレーション法によの グ ル コ ー ス 代 謝 経 路 を 改 変 す る こ と に よ り，Lb.

りLb. plantarum VL１０３株に形質転換した１４）。得られた形

plantarum NCIMB ８８２６株に有用有機酸であるコハク酸

質 転 換 株 を そ れ ぞ れLb. plantarum VL１
０
３（pMHCGU）
株，Lb. plantarum VL１
０３（pMHLLA）株とした。なお，
各PCの発現はウエスタンブロット解析により確認した（データ示さず）。

Glucose
2NAD
2NADH

⑶
ADP
ATP

ADP

NADH

培養したものを，終濃度５０mMの炭酸水素ナトリウムを

NAD

⑴
⑵ ATP
Pyruvate

ATP

PC酵素活性測定に際しては，各供試菌株を２
４時間前

Phosphoenolpyruvate
ADP

CO2

３．ピルビン酸力ルボキシラーゼ活性測定

添加したMRS液体培地５!に１％濃度で接種し，同様

Lactate2-Acetolactate

CO2

NADH
NAD

Formate⑷

Oxaloacetate
NADH
NAD

MalateAcetoinacetyl phosphate
Citrate ADP
ATP

CO2

AcetateAcetyl-CoA
NADH
NAD

Acetaldehyde
NADH
NAD

Ethanol

Fumarate
FPH2FPに培養した。得られた菌体を５０mMリン酸緩衝液（pH７．
０）に懸濁し，遠心分離（１３，０
００×"，４℃，１０分間）
により集菌した。さらに，回収した菌体を３００µ#の氷冷したリン酸緩衝液に懸濁し，ガラスビーズ（０．
１"）を加えた後に，冷却しながら１
０分間激しく振とうし，菌体を 破 砕 し た。得 ら れ た 破 砕 液 を 遠 心 分 離（１
３，
０
０
０×
"，４℃，１
０分間）し，上清を酵素活性測定に用いた。
４．HPLCによる有機酸分析
培 養４
８時 間 後 の 培 養 液２!を 遠 心 分 離 し（１
５，
０
０
０

Succinaterpm，１分間，４℃），上清中の有機酸をHPLC（Waters（１）lactate dehydrogenase ; （２）pyruvate carboxylase ;（３）phosphoenolpyruvatecarboxykinase ; （４）malic enzyme.

２
６
９
５ Separation Module, Waters ２９９６ PhotodiodeFig．
１ The metabolic pathways related to succinic acidformation in Lactobacillus plantarum NCIMB８
８
２
６

相；０．
０
８％

Array，カ ラ ム；Rspak KC-８
１
１，Rspak KGG，移 動
HClO４）により分析した。

（ 5 ）〔報文〕 異種PC発現 L. plantarumのコハク酸生成

125

強 化 株 は コ ン ト ロ ー ル で あ るLb. plantarum VL１
０３

実験結果および考察（pMH）株 に 比 べ て 高 い 生 育 を 示 し た（Fig．
２）
。Lb.

１．PC発現強化株の酵素活性測定

plantarum VL１
０３（pMH）株は培地中に添加された炭酸

コハク酸生産量を向上させる方法として，解糖系から水素ナトリウムの負荷により，生育が減少することが報還元的TCA回路への代謝流量を向上させる方法が報告

告されている８）。これに対し，各PC発現強化株はピルビ

されている。この反応は，ピルビン酸と二酸化炭素よりン酸に二酸化炭素を付加し，オキサロ酢酸を合成する反オキサロ酢酸を合成する炭酸固定酵素であるPCなどに応が促進されている。これに伴い，培地中の炭酸水素ナ

よ っ て 行 わ れ る。そ こ で，本 研 究 で は C. glutamicum

トリウムを効率よく消費することができたために生育がATCC １３０３２株 と Lc. lactis IL１
４０
３株 由 来 の PC を Lb.

改善したと考察した。

plantarum VL１０３株に対して発現強化することでコハク

３．PC発現強化株の代謝測定

酸生成量の増加を試みた。

Lb. plantarum VL１
０３（pMHCGU）株 とLb. plantarum

Lb. plantarum VL１
０３（pMHCGU）株 とLb. plantarum

VL１
０３（pMHLLA）株，Lb. plantarum VL１
０３（pMH）VL１
０３（pMHLLA）株のPC発現強化をLb. plantarum VL

株 の 培 養４８時 間 後 の 代 謝 産 物 をHPLCに よ り 測 定 し１
０３（pMH）株をコントロールとして酵素活性法によった（Table２）。その結果，Lb. plantarum VL１
０
３て 確 認 し た。そ の 結 果，Lb. plantarum VL１
０３（pMHLLA）株 に お い て はLb. plantarum VL１
０
３（pMHCGU）株 とLb. plantarum VL１
０３（pMHLLA）株（pMH）株と変わらないコハク酸生産量を示した。しかはコントロール株よりも高いPC活性を示した（Table

し，Lb. plantarum VL１
０３（pMHCGU）株はコントロー

１）。これらのことから，作出した両PC発現強化株におルであるLb. plantarum VL１
０３（pMH）株よりも高いコ

いて異種由来のPC発現強化に成功したと判断した。ま

ハク酸生産量を示した。これは野生株の１９．
９倍であり，

た，両PC発現強化株は同様の方法を利用してPCを発現させていることから，両PC発現強化株のPC活性の違い

6は各PCの基質親和性に起因していると考えられる。

5
O.D.=660nm

２．PC発現強化株の生育測定
各PC発現強化株の生育を比較したところ，各PC発現

Table１ Enzymatic activities detected in the cell extractsaof Lactobacillus plantarum VL１０３ and its derivatives
pyruvate carboxylase activity（U/mg of protein）of strain

pMH
pMHCGU
pMHLLA

０．
７
８±０．
０
１
８
１．
３
３±０．
０
４
５
１．
１
２±０．
０
３
３

aCellextracts

were prepared according to the method
described in Materials and Methods.
bOne unit of activity corresponds to the conversion of １ mmol
substrate per minute.
Values represent the mean and standard error derived fromthree independent experiments, with each experiment
performed in triplicate.

3
2
1

b

Lb. plantarum VL１
０
３

4

0
0

12

24

36
48
time（hour）

60

72

Fig ．
２ Cell growth of Lactobacillus plantarum VL１０３（pMH）and its derivatives in a modified MRS medium,ascertained by measuring the increase in opticaldensity at ６６０ nm
Data are the means of three independent experiments andthose in parentheses are the standard deviations.
Symbols：□，Lb. plantarum VL１０
３（pMH）；○，Lb. plantarum VL１０３（pMHCGU）；△，Lb. plantarum VL１０
３（pMHLLA）

Table ２ Fermentation product concentrations produced by Lactobacillus plantarum VL１
０
３ and its
derivatives in a MRS medium supplemented with ５
０mM NaHCO３
Lb. plantarum
VL１
０
３ strains

Glucoseconsumed（mM）

pMH
pMHCGU
pMHLLA

Fermentation product（mM）
Succinate

１
０
９．
０
０±０．
３
０ １
６．
８
７±０．
８
８
１
０
８．
３
０±０．
０
５ ４
８．
４
９±５．
７
２
１
０
７．
０
０±０．
２
０ １
８．
２
５±１．
４
１

FormateAcetateEthanol

Acetoin

１
６．
３
３±０．
５
２
４
５．
５
４±０．
７
２
１
８．
３
１±０．
４
２

５
８．
９
５±２．
５
２
４
４．
７
５±１．
４
８
３
０．
９
６±３．
４
６

０．
０
２±０．
０
０
０．
０
２±０．
０
０
０．
０
２±０．
０
０

７
５．
１
２±１．
１
７
６
５．
５
９±５．
６
５
６
４．
２
９±３．
０
９

Values represent the mean and standard error derived from three independent experiments, with eachexperiment performed in triplicate.

126

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 6 ）

過去の報告例の２．
８５倍の値である。これにより本菌株は２種のNADHの補完経路を組み合わせることで酢酸消消費したグルコース量の約２２．
０％をコハク酸に変換可能

費量が減少していると考えられた。
本研究により示したコハク酸生産効率は工業に直接用となった。
この結果より，各PCを発現強化した株において，コいるには未だ低い値である。しかし，このコハク酸生成

ハク酸生成量や生育に与える影響が異なることが判明し方法は静置培養のみであり，非常に簡便な方法である。

た。これは各PCの比活性の違いによると考えられる。

また，乳酸菌に対し目的経路に関与する酵素の発現強化

そ し て，Lc. lactis IL１
４０
３株 由 来 のPCは，pMHを 用 い

により代謝流量を変化させることで，コハク酸生産量のてLb. plantarum VL１０３株に発現強化する際にはコハク向上に成功した。これにより，乳酸菌を利用したコハク酸生産への利用は困難であり，有用性が低いことが示さ

酸生産の可能性の一端を示した。今後は酵素の発現強化れた。これらの結果より，酵素活性の高いPCの発現強方法をさらに改良することや副産物生成経路の欠損など化がコハク酸生産量の向上に有効であることが明らかとにより，さらなるコハク酸生成効率の向上が期待できる。

なった。今後，さらに酵素活性の高い炭酸固定酵素を用要いることで，コハク酸生成への代謝流量をさらに向上させることが可能だと示唆された。

約

本研究では乳酸菌によるコハク酸発酵生産のモデルにまた，各PC発現強化株は，対照株であるLb. plantarum

ついて検討した。宿主菌株として Lb. plantarum NCIMB

VL１
０３（pMH）と比べてアセトイン生産量が減少する

８８２
６株の乳酸生成経路欠損株である Lb. plantarum VL

ことが判明した。Lb. plantarumは解糖系によりグルコー

１０３株を用いた。本菌株は不完全なTCA回路を有しておスをピルビン酸に変換しNADHを生産する。このピルり，コハク酸生産の宿主菌として，高い可能性をもつとビン酸とNADHはLDHにより，乳酸とNADに変換され考えられた。

ることで菌体内の酸化還元バランスを維持している。し他菌種において解糖系から還元的TCA回路への代謝

かし，Lb. plantarum VL１
０
３株はLDHが欠損されている流量を変化させることでコハク酸生産量が向上したと報ため，ピルビン酸が菌体内に蓄積し，菌体内pHが低下

告されている。そこで，異種菌株由来の炭酸固定酵素のすることで生育阻害を引き起こしてしまう。これと同様発現強化により，代謝流量の変化によるコハク酸生産量にLDHを欠損した乳酸菌において，ピルビン酸の多くの 向 上 を 試 み た。C. glutamicum ATCC １３０３
２株 やLc.

をアセトインに変換することで，ピルビン酸の蓄積を解

lactis IL１
４０
３株より酵素遺伝子を取得し，Lb. plantarum

消する機構が報告されている１５）。そのため，本菌株が生VL１０３株へ導入した。その結果，コハク酸生産量を向上成するアセトインもこれと同様の機構に由来しているとさせることに成功し，消費したグルコースの約２２．
０％を考えられる。そのため，各PC発現強化株はコハク酸生

コハク酸に変換可能となった。これにより，乳酸菌を利成量の増加に伴い，ピルビン酸の消費量が向上したため用したコハク酸生産の可能性の一端を示した。また，代に，アセトインの生産量が減少したと考えられる。

謝改変に伴いNADHの補完経路や菌体内のpH維持経路

そして，各PC発現強化株は酢酸を消費することが判に変化が見られた。これらの経路に関しても，コハク酸

明した。LDHを欠損した乳酸菌は，菌体内 のNADH／

生産経路の強化と共に検討する必要があると考えられる。

NAD比を改善するために酢酸を消費してエタノールをそのため，菌体の代謝に与える影響を考慮し，乳酸菌に１５）生成することが知られている 。そのため，各PC発現よるコハク酸生産の可能性を追求する必要がある。

強化株が消費した酢酸も上記の反応によりエタノールに
文変換されていると考えられた。しかし，培養液中のエタ

献

ノール濃度が上昇していないことから，消費された酢酸

１）MCKINLAY, J. B. , VIEILLE, C. and ZEIKUS, J. G. :をエタノール以外の物質に変換している可能性がある。

Prospects for a bio-based succinate industry, Appl.

また，Lb. plantarum VL１
０３（pMHLLA）株の酢酸消
費量は Lb. plantarum VL１
０３（pMHCGU）株よりも高い

Microbiol. Biotechnol., ７
６, ７
２
７〜７
４
０（２
０
０
７）
２）CHENG, K.K. ZHAO, X.B. ZENG, J. and ZANG, J. :値 を 示 し た。こ の 原 因 と し て，Lb. plantarum VL１
０
３

Biotechnologicalproductionof

succinic

acid :（pMHCGU）株が高いコハク酸とギ酸生産量を示したこ

current stateandperspectives,

Biofuels,

Bioprod.

とが考えられる。

Bioref., ６, ３
０
２〜３
１
８（２
０
１
２）

コハク酸をピルビン酸から 合 成 す る 際 に２分 子 の

３）KLEEREBEZEM, M., HOLS, P. and HUGENHOLTZ, J. :NADHを必要とする。そのため，コハク酸生産量の増

Lactic acid bacteria as a cell factory : rerouting of加に伴い，菌体内に蓄積したNADHの消費量が向上し，carbon酢酸の消費量が減少していると考察した。また，ギ酸は

metabolic engineering, Enzyme Microb. Technol ., ２６,ピルビン酸からアセチルCoAを生成する過程で合成される。このアセチルCoAが酢酸またはエタノールに変換されることでNADHの消費を補うことができる。これら

metabolism

inLactococcus

lactis

by

８
４
０〜８
４
８（２
０
０
０）
４）PAPAGIANNI, M. : Recent advances in engineering
thecentralcarbonmetabolism

ofindustrially（ 7 ）〔報文〕 異種PC発現 L. plantarumのコハク酸生成

important bacteria, Microb. Cell. Fact., １
１, ５
０
（２
０
１
２）
５）dE VOS, W.M. and HUGENHOLTZ, J. : Engineering
metabolic highways in Lactococci and other lactic
acid bacteria, Trends Biotechnol , ２
２, ７
２〜７
９（２
０
０
４）
６）KLEEREBEZEM, M., BOEKHORST, J., van KRANENBURG,

127

succinogenes Phosphoenolpyruvate Carboxykinase
on Succinate Production in Escherichia coli., Appl.
Environ. Microbiol ., ７
０, １
２
３
８〜１
２
４
１（２
０
０
４）
１
１）RAAB, A.M., GEBHARDT, G., BOLOTINA, N., WeusterBotz, D. and Lang, C. :Metabolic engineeringof

R., MOLENAAR, D., KUIPERS, O.P., LEER, R., TARCHINI,

Saccharomyces cerevisiae for the biotechnologicalR. , PETERS, S.A., SANDBRINK, H. M. , FIERS, M. W. ,production of succinic acid, Metab. Eng., １
２, ５
１
８〜

STIEKEMA, W., LANKHORST, R.M., BRON, P.A., HOFFER,
S.M., GROOT, M.N., KERKHOVEN, R., dE VRIES, M. ,URSING,

B. ,CompletedE

VOS,

genomeW.M.

andsequence

SIEZEN,of

R.J. :

５
２
５（２
０
１
０）
１
２）OKINO, S., NOBURYU, R., SUDA, M., JOJIMA, T., Inui
M. and YUKAWA, H. :An efficient succinic acid

Lactobacillus

production process in a metabolically engineered

plantarum WCFS１, Proc. Natl. Acad. Sci. U S A., １００,Corynebacterium glutamicum strain., Appl. Microbiol.
Biotechnol., ８
１, ４
５
９〜４
６
４（２
０
０
８）

１
９
９
０〜１
９
９
５（２
０
０
３）
７）LIU, S., NICHOLS, N.N., DIEN, B.S. and COTTA, M.
A. :Metabolicplantarum

engineering

doubleldhenhanced ethanolofaLactobacillus

Sorghum vulgare phosphoenolpyruvate carboxylase

strainandknocked - out

production,

J.

１３）LIN, H., SAN, K.Y. and BENNETT, G.N. : Effect of

Ind.

for

Microbiol.

Biotechnol., ３
３, １〜７（２００６）
泰，HOLS,

lactispyruvate

carboxylase

coexpression on succinate production in mutant
strains８）佐藤英一・遠藤三千雄・岡田早苗・内村Lactococcus
ofEscherichia

coli.,

Appl.

Microbiol.

Biotechnol., ６
７, ５
１
５〜５
２
３（２
０
０
５）

Pascal：代 謝 改 変 を 利 用 し た Lactobacillus plantarum

１４）AUKRUST, T. and BLOM, H. : Transformation ofによるコハク酸生産，日本食品保蔵学会誌，３４，５９〜

Lactobacillus strains used in meat and vegetablefermentations, Food Res. Int., ２
５, ２
５
３〜２
６
１（１
９
９
２）

６
４（２
０
０
８）
９）HONG, S.H. and LEE, S.Y. : Metabolic flux analysis
forsuccinic

Escherichia

acid
coli

production

withamplifiedbyrecombinantmalic

enzymeactivity, Biotechnol. Bioeng., ７
４, ８
９〜９
５（２
０
０
１）
１
０）KIM, P., LAIVENIEKS, M., VIEILLE, C. and ZEIKUS, J.
G. :Effect of Overexpression of Actinobacillus

１５）TSAU, J.L. , GUFFANTI, A.A. , MONTVILLE, T.J. :Conversionofpyruvatetoacetoinhelps

tomaintain pH homeostasis in Lactobacillus plantarum.,Appl. Environ. Microbiol ., ５
８, ８
９
１〜８
９
４（１
９
９
２）
（平成２
４年６月４日受付，平成２
４年１
０月２
５日受理）

（ 9 ）

Food Preservation Science VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３ 〔Article〕

129

Effects of Storage Temperature on Efficacy of Postharvest
Ethanol Vapor Treatment to Suppress Broccoli Senescence
SUZUKI Yasuo＊§, MIYATA Airi＊ and TERAI Hirofumi＊＊ Graduate School of Agricultural Science, Kobe University, Rokkodai-cho 1−1, Nada-ku, Kobe657−8501

Broccoli （Brassica oleracea L. Italica Group） senesces rapidly after harvest at room temperature.
Ethanol vapor treatment with ethanol pads effectively delays senescence at ２
０℃. We investigated theeffects of storage temperature on the efficacy of vapor treatment with ethanol pads to suppress
senescence. Broccoli branchlets were placed in a perforated polyethylene bag with or without（control）
a ３-g ethanol pad and stored at ２
５, ２
０, １
５, １
０, and ５℃ in the dark. Ethanol treatment delayed
yellowing of the broccoli at all temperatures tested except for ５℃. Shelf life of broccoli stored at １
５
to ２
５℃ and at １
０℃ was significantly prolonged by ethanol treatment（〜１８. - and １３. -fold, respectively）,
and there was no effect of ethanol treatment at ５℃. Furthermore, ethanol treatment was effective formaintaining broccoli composition without negative impact, although the effectiveness varied dependingon the temperature and composition. Ethanol treatment reduced weight loss and suppressed thedecrease in total ascorbic acid, protein, and total sugar content after harvest under storage
temperatures of １
５ to ２５℃, １
０ to ２５℃, １
０ to ２５℃, and ２
０ to ２５℃, respectively. These findings
indicate the potential applicability of ethanol vapor treatment with ethanol pads to effectively prolong
the shelf life of broccoli at a wide range of ambient temperatures.
（Received Jun. １８, ２０
１２；Accepted Nov. ７, ２
０
１
２）
Key words：broccoli, ethanol vapor treatment, quality, senescence, storage temperature
ブロッコリー，エタノール蒸気処理，品質，老化，貯蔵温度

Group ）

treatment, suppresses yellowing of broccoli florets

senesces rapidly after harvest at room temperature

for at least ５ days. Such experimental conditions,with floret yellowing, and shelf life is only a few

however, do not necessarily reflect actual conditions

Broccoli （ Brassica

oleracea

L.

Italica１）days . To prevent senescence and maintain the

becausequalityofharvestedtemperature is strictly regulated while it is notbroccoliisgenerally

temperature２） .

On

broccoli

until

circulated
the

other

consumption,

under

a

hand,

various

low

under

necessarily

kept

experimental
ideally

under

conditions
actualstorageconditions.

More information is required for practical application

postharvest treatments of broccoli effectively delayofsenescenceroomstorage temperature is very important because thetemperature, such as sucrose treatment３）, temporary

shelf life of broccoli and diffusion of ethanol fromwhenbroccoliisstored

at

４）
，
５）

hot air

controlled andmodified

atmosphere,storage temperature on the efficacy of postharvest
ethanol vapor treatment to suppress the senescence

Distribution under low temperature is effective,
are interested in developing cost-effective methods
for prolonging the shelf life of broccoli. Ethanol
vapor treatment with ethanol pads effectively delays
at２
０℃１４） .

onand １-

but this is both energy-consuming and costly. We

senescence

information

Thus, in this study, we investigated the effects ofmethylcyclopropene treatment１３）.

broccoli

particular,

ethanol pads is highly dependent on temperature１），１５）.

, UV-C treatment ,
１
１）
，
１
２）

In

１
０）

８）
，
９）

, cytokinin treatment

methods.

andhigh temperature treatment with hot water
６）
，
７）

these

and elucidated the quality of broccoli.

Materials and methods
１． Plant materials and ethanol vapor treatment
with an ethanol pad

vapor

Peripheral branchlets of fresh broccoli（B . oleracea

treatment with ethanol pads, which allows for the

L. Italica Group）, purchased at Shinkakobeseika Co.,

gradualLtd., were used in this study. The cut surface was

diffusionofethanol

Ethanolandcontinuous§ Corresponding author, E-mail : ysuzuki@kobe-u.ac.jp

130

Food Preservation Sciencesanitized with １％ sodium hypochlorite and washed

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 10 ）

marble cooled by ice was placed on top and thewith water. Ethanol vapor treatment was conducted

test tube was then heated in boiling water for ２
０based on methods described previously with slightminutes and cooled in running tap water. The

modification１４）. Five branchlets, approximately １００ g,

solution was neutralized with ０.１ N NaOH usingfrom different heads were randomly placed in amethyl red and diluted with distilled water up to １０polyethylene bag （１
８
０㎜× ２
８
０㎜, thickness ０.０
３㎜）! . Total sugar content was determined, usingwith two holes（diameter ５㎜）on each side in the

glucose as a standard, according to the Somogyi ―presence or absence（control）of a ３-g ethanol pad

Nelson method１９），２０）. Measurements were conducted!

（Antimold Mild , Freund Industrial Co., Ltd., Japan）

in four replicates.

containing approximately １.８g of ethanol as the

４．Statistical analysis

ethanol vapor treatment. The bags were stored at

The data were analyzed by Student’s t - test to

２
５, ２
０, １
５, １
０, and ５℃ in the dark. For composition

compare the treatment means at P <０１. and P <００. ５.

analyses, broccoli florets were excised from theResults

branchlets, frozen in liquid nitrogen, and stored at

１． Effects of storage temperature on yellowing−８
０℃ until analysis.
２．Determination of color score and shelf lifeand shelf life of broccoli treated with ethanol

The color score of the florets was evaluatedChanges in the color score during storage atvisually based on color changes from green todifferent temperatures are shown in Fig.１. The rateyellow. A scale from ５ to １ was adopted : ５, darkof decrease of the color score was slowed for bothgreen ; ４, light green ; ３, greenish yellow ; ２,

control and ethanol-treated broccoli as the storage

yellowish green ; and １, yellow, according to thetemperature decreased. The color score of control

１
６）previous reportwith slight modification. A score ofbroccoli stored at ２
０℃ began to decrease on ２ days

３ or lower was defined as unmarketable. Broccoli onin storage （ DIS ） and thereafter decreased almost

which we observed fungi

linearly. The color score of ethanol-treated broccoli

was

also

definedasunmarketable. The shelf life was defined as thestoredperiod beginning on the first day of storage until

Thereafter, the color score continued to decrease

the broccoli become unmarketable based on thegradually compared with that of the control until ６

color

DIS. The storage of ethanol - treated broccoli was

score

or

fungi

appearingontheflorets.

at ２
０℃

began

to

decreaseon ３ DIS.

Measurements were conducted in triplicate.

stopped at ６ DIS when the color score was about ３,

３．Composition analyses

because fungi appeared on the florets. These results

Total ascorbic acid contents was extracted andare typical, and are similar to previously reported

For

findings１４）. The color score of control broccoli stored

determination of protein content, florets（０５. g）wereat ２
５℃ began to decrease on ２ DIS, and was

homogenized with a mortar and pestle in ５! of １

drastically decreased compared to that of control

M Tris - HCl buffer （ pH ７.５） containing ５mM ２-

broccoli stored at ２
０℃. The color score of control

mercaptoethanol

wasbroccoli stored at ２
５℃ on ２ DIS was ３６. , while that

centrifuged at ５,００
０ x g for １
０ min at ４℃ . The

of control broccoli stored at ２
０℃ on ２ DIS was ４４. .

supernatant

assayedcontent.

accordingwasProtein

to

on

a

ice.

used

as

content

previous

The

１
７）

report.

homogenate

todetermine

protein

The color score of ethanol-treated broccoli stored atwasassayedbythe２
５℃ slightly decreased on ３ DIS. Changes in the

Bradford method１８）. Bovine serum albumin was usedcolor score were similar to those at ２
０℃ up to ４

as the protein standard. To determine the total

DIS. Due to fungi, storage ended on ４ DIS. The

sugar content, florets were homogenized with acolor score of control broccoli stored at １
５℃ beganmortar and pestle in liquid nitrogen and suspended

to decrease on ３ DIS and the decrease was delayedin ７
０％ （v／v） ethanol. The suspension in a glassin comparison to that of control broccoli stored atbottle with a cooling pipe was heated in ９
５℃ water

２
０℃ . The color score of ethanol - treated broccoli

for １
５ min, cooled in running tap water, and filtered.

stored at １
５℃ began to decrease on ４ DIS andA fixed quantity of the filtrate wasforthereafter decreased gradually compared with theusedanalysis. A ５-! aliquot of the solution obtained fromcontrol. The color score of both control and ethanol-

ethanol extraction was placed in a test tube and ０１.

treated broccoli stored at １
０℃ began to decrease on! of １ N hydrochloric acid was added. A glass

６ DIS, but the decrease of ethanol-treated broccoli

（ 11 ）

〔Article〕 Effects of Temperature on Ethanol Treatment

5

40.0

4

35.0

3

30.0
Shelf life

Color Score

（A）

2
1
0
0

Color Score（B）

Color Score2

3 4 5 6 7 8 9 10
Days in storage

Color score

**

**

*

20℃

15℃

10℃

10.0
5.0
5℃

Storage temperature

3Fig．
２ Effects of storage temperatures on broccoli shelf
life

2
1
0

1

2

3 4 5 6 7 8 9 10
Days in storage

Broccoli was treated without（□）or with ethanol （■） andstored at ２５, ２
０, １
５, １
０, or ５℃. The results presented are themeans ± SD.＊ and＊＊ indicate significant difference at P ＜０１.
and P ＜００
. ５, respectively, according to Student’s t-test.

5
4

were stored up to ３
４ DIS, at which time the score3

was greater than ４, but storage was discontinued

2

due to fungi.
The shelf life of control and ethanol - treated1

broccoli stored at different temperatures is shown in1

2

3 4 5 6 7 8 9 10
Days in storage

Fig.２. The lower the storage temperature, thelonger the shelf life of control broccoli. Shelf life of5control broccoli stored at ２
５, ２
０, １
５, １
０, and ５℃ was

4２３. , ３０. , ３７. , ９３. , and ３４ days, respectively. The shelf

3

life of ethanol-treated broccoli was longer than that2of control broccoli at all temperatures tested except

1

for ５℃ . The shelf life of ethanol - treated broccoli0Color score

**

15.0

25℃

0

（E）

20.0

4

0

（D）

25.0

0.0

5

0

（C）

1

131

stored at ２
５, ２
０, １
５, １
０, and ５℃ was ４０. , ５３. , ６７. ,１２.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 14
Days in storage

０, and ３
４０. days, respectively.
２． Effectsofstoragetemperatureon

5composition of broccoli treated with ethanol

4We

investigatedtheeffectsoftemperature on

2treated1senescent0

temperatures with ethanol-treated broccoli with the05

10 15 20 25
Days in storage

30

35

the

internal

qualityWe

comparedstorage3

withethanol.

thecontrolbroccoli

storedofatbroccolisomewhatdifferent

same number of days in storage ; we investigatedboth control and ethanol-treated broccoli stored at

Fig．
１ Changes in color score of florets ofbroccoli stored at various temperatures

２
５, ２
０, １
５, １
０, and ５℃ on ３, ４, ５, ８, and ２
２ DIS,

Broccoli was treated without （ ○ ） or withethanol（●）and stored at ２
５（A）,２０（B）,１
５（C）, １０（D）, or ５℃（E）.
The results presented are the means ± SD.

２％） was less than that of control broccoli （６.５％）

respectively. When the storage temperature was
２
０℃, the weight loss of ethanol-treated broccoli （２.
（ Fig.３A ）. When the storage temperature was ２５and １
５℃, the weight loss of ethanol-treated broccoli

was delayed compared to that of control broccoli.

was less than that of control broccoli. The weight

The color score of control and ethanol - treatedloss did not differ between control and ethanol -broccoli stored at ５℃ was ５ up to ２
５ and ３０ DIS,

treated broccoli stored at １
０ and ５℃ . When therespectively. Control and ethanol - treated broccoli

storage temperature was ２
０℃ , the total ascorbic

132

Food Preservation Science

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

16
14
12
10
8
6
4
2
0

7
6
5
4
3
2
1
0

Protein content（g / 100 gFW）

（C）

Weight loss （%）（A）

25℃ 20℃

15℃

10℃

5℃

**

**

**

0DIS 25℃ 20℃ 15℃ 10℃

Storage temperature

5℃

Storage temperature

（B）

（D）

160
140
120
100
80
60
40
20
0

**

**

**

Total sugar content（g / 100 gFW）

Total ascorbic acid content（mg / 100 gFW）**

（ 12 ）**

0DIS 25℃ 20℃ 15℃ 10℃

3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

5℃

**

**

0DIS 25℃ 20℃ 15℃ 10℃

5℃

Storage temperature

Storage temperatureFig．
３ Effects of storage temperatures on broccoli weight loss（A）, total ascorbic acidcontent（B）, protein content（C）and total sugar content in florets（D）
Broccoli was treated without（□）or with ethanol（■） and stored at ２
５, ２
０, １
５, １
０, or ５℃.
The results presented are the means ± SD.
＊＊
indicates significant difference at P ＜００. ５ according to Student’s t-test in（B）,（C）and（D）.

acid content of ethanol-treated broccoli （９０.２!／１
０
０

at １
５, １
０, and ５℃.

gFW）was greater than that of control broccoli（２２.

Discussion

３! ／１
００gFW ）（ Fig.３B ）. Also, when the storage
temperature was ２５, １５, or １０℃, the ascorbic acid

Postharvest ethanol vapor treatment with ethanol

content of ethanol-treated broccoli was greater thanpads effectively delays the senescence of broccoli atthat of control broccoli. The ascorbic acid content

２０℃１４） .

did not differ between control and ethanol - treatedimportant for the storage of horticultural products.

broccoli

The effectiveness of ethanol vapor treatment withstoredtemperature

at

５℃ .

was ２
０℃ ,

proteinthestorage

content

storagetemperature

is

very

of

ethanol pads has been previously evaluated only atbroccoli （５.１g ／１
０
０gFW ） was２
０℃１４），１７），２１）〜２４）, and thus more information regarding

significantly greater than that of control broccoli（４.

the effects of storage temperature on the efficacy of

０g ／１
００gFW ） （ Fig.３C ）.

ethanol-treated

the

When

Generally,storagetreatment is needed before this method can betemperature was ２５, １５, and １
０℃ , the protein

practically applied. The results of the present study

content of ethanol-treated broccoli was also greater

demonstrated

than that of control broccoli. The protein content

yellowing of broccoli and prolonged the shelf life at

When

the

that

ethanol

treatment

delayedethanol-

all temperatures tested, except for ５℃ （Fig.１ andtreated broccoli stored at ５℃ . When the storage２）. The shelf life of broccoli stored between １
５ andtemperature was ２
０℃ , the total sugar content of

２
５℃ , and at １
０℃ was significantly prolonged bybroccoli （１２. ２g ／１
００gFW ） was

ethanol treatment （approximately １.８- and １.３-fold,significantly greater than that of control broccoli（０.

respectively ）, and there was no effect of ethanol

８
２g ／１
０
０gFW ）（ Fig.３D ）.

storagetreatment at ５℃ , indicating that the effects oftemperature was ２
５℃ , the sugar content of theethanol treatment are prominent at １
５℃ or higher

ethanol-treated broccoli was greater than that ofrather than at a lower temperature. These findings

control broccoli. The sugar content did not differ

suggest that ethanol treatment with ethanol pads is

between control and ethanol-treated broccoli stored

applicable

was not different between control andethanol-treated

When

the

for

a

broad

range

of

ambient（ 13 ）

〔Article〕 Effects of Temperature on Ethanol Treatment

133

temperatures, which support its practical use as aas they ripened from breaker to red-ripe. On thecost - effective and environmentally - friendly storage

other hand, in the present study, the rate

option ;room

decrease in color score of the control was fastertemperature, and could be effective even when thethan that of ethanol-treated broccoli, except for thatstorageoccursstored at ５℃. The different rates of change might

during distribution. Further, there is no negative

be due to the differences in the treatment method

impact at low temperature.

described above.

itisespeciallytemperatureeffective

varies,

which

at

often

Our essential aim was to clarify the effects ofof

We also investigated effects of ethanol treatment

ethanolon the composition as well as the appearance ofvapor treatment to suppress broccoli senescence.

broccoli stored at different temperatures （ Fig.３）.

Low

keeping

The results demonstrated that ethanol treatmentbroccoli fresh ; the lower the storage temperature,

reduced weight loss and suppressed the decrease instorage temperaturetemperature

on

is

the

very

efficacy

effective

of
for

１）
，
２
５）

the longer the shelf life of broccoli. On the otherascorbic acid, protein, and sugar contents

hand,ethanolpads

harvest under storage temperatures of １
５ to ２５℃,

decreases at low temperatures１５）. Based on these１
０ to ２５℃, １
０ to ２５℃, and ２
０ to ２５℃, respectively.

facts, we assumed that ethanol

Overall, ethanol treatment effectively maintained the

diffusion

ethanol

pads

synergisticofethanolwouldeffects

treatment

with

after

very

effectivedue

tocomposition of broccoli without negative impact,ethanol

treatment

andathough the effectiveness varied depending on the

be

of

from

relatively lower temperature, or less effective at low

temperaturetemperatures. The findings of the present study

support the applicability of ethanol vapor treatment

andcomposition.

These

findings

showed that ethanol treatment with ethanol pads

using ethanol pads.
The findings of the present study indicate that

effectively suppressed broccoli senescence at room
temperature and that suppression of senescenceethanol

under low temperature seems to be due only to theeffective for maintaining not only the appearance

low temperature because the ethanol vapor diffusion

butrate might be too low for the ethanol to have an

different

effect or when the storage period is too long thewith ethanol pads could be used for distribution at

ethanol pads might become depleted of ethanol（Fig.

an

１）
.

equipment, such as a refrigerator or controlled -It is reported that, in the case that mature green

also

vapor
the

treatment
composition

temperatures.

ambient

withethanolofbroccoli

Ethanolvapor

temperature

without

ice

pads
storedisattreatment
or

other

atmosphere storehouse. The results of this study

tomato is transiently treated with ethanol before

demonstratestorage, storage temperature affects delay of thevapor treatment with ethanol pads to effectively

ripening２６）. The storage periods for tomatoes toprolong the shelf life of broccoli at a wide range of

become red-ripe from mature green at ２
０, １
５, andambient

１
２℃ after treatment with ethanol at ２
０℃ areenvironmentally-friendly storage method.

prolonged １.４, １.３, and １.２- fold,thepossibletemperatures

application

as

a

of

ethanol

cost - effective

andrespectively,

compared with controls. There are different points

Acknowledgement

betweenincludingthe Ministry of Education, Culture, Sports, Science,treatment methods and product. Ethanol treatment

and Technology in Japan [Grant-in-Aid for Scientificwith ethanol pads, the treatment method used in

Research B（No. ２
２
３
８
０
０
２
７）
］
.

this

study

and

the

report,This work was supported by

the present study, was continuous during storage,
Referenceswhereas the ethanol treatment used by Saltveit and２
６）

Sharaf

was a transient ４-h exposure only before

storageandnotduringstorage.

products

differed,

these

facts

Althoughsuggest

that

the
the

higher the storage temperature in such a range, themoreeffective

Interestingly,

in

the
the

ethanol

treatment （ Fig.１）.

researchby

SaltveitandSharaf２６）, the rate of color development of control
and ethanol-treated tomato fruit was roughly parallel

１ ） CANTWELL, M. : Impact of Delays to Cool on
Shelf Life of Broccoli, Perishables Handling Quarterly,
１
６
０, １
７〜１
８（２
０
０
１）
２ ） CANTWELL,

M.

and

SUSLOW,T. :recommendations

for

maintaining

Broccoli :postharvest

quality （Http : //postharvest.ucdavis.edu/produce／
producefacts/veg/broccoli.html）
（１
９
９
９）
３）IRVING, D. E. and JOYCE, D. C. : Sucrose supply

134

can

increase

longevityofFood Preservation Science

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

broccoli （ Brassica

１
７
７〜１
８
２（２
０
０
４）

oleracea ） branchlets kept at ２
２℃ , Plant Growth
Regul., １
７, ２
５
１〜２
５
６（１
９
９
５）

（ 14 ）

１５）SAITO, Y. : Ethanol zyouki hasseizai, in ISHITANI,
T. （eds.）, Development and application of active４）FORNEY, C. F. : Hot water dips extend the shelf
life of fresh broccoli, HortScience, ３
０, １
０
５
４〜１
０
５
７

packagesforfoods （ InJapanese ） （ CMC

Publishing Co., Ltd., Tokyo）, pp. ２
７
８〜２
８
３（２
０
０
６）
１
６） KADER, A. A. and CANTWELL, M. :

（１
９
９
５）

Produce５）KAZAMI, D., SATO, T., NAKAGAWA, H. and OGURA,

Quality Rating Scales and Color Charts （Univ. of

N. : Effect of pre - storage hot water dipping of

California, Postharvest horticulture series no. ２
３,

broccoli heads on shelf life and quality during

Davis CA, USA）
, p.１
４（２
０
０
７）

storage, Nippon Nogeikagaku Kaishi, ６
５, １
９〜２
６

１
７）MORI, T., TERAI, H., YAMAUCHI, N. and SUZUKI,

（１
９
９
１）

Y. :

６）SUZUKI, Y., ASODA, T., MATSUMOTO, Y., TERAI, H.

treatment

Effects

ofonpostharvest

ethanol

ascorbate - glutathione

vapor

cycle

in

and KATO, M. : Suppression of the expression ofbroccoli florets, Postharvest Biol. Technol. , ５
２, １
３
４〜

genes encoding ethylene biosynthetic enzymes in

１
３
６（２
０
０
９）

temperature

１８）BRADFORD, M. M. : A rapid and sensitive method

treatment, Postharvest Biol. Technol. , ３
６, ２
６
５〜２
７
１

for the quantitation of microgram quantities of

（２
０
０
５）

protein

７）TERAI, H., KANOU, M., MIZUNO, M. and TSUCHIDA,

binding, Anal. Biochem., ７
２, ２
４
８〜２
５
４（１
９
７
６）

harvestedH. :broccoli

Inhibition

production

in

with

of

high

yellowingbroccoliandfloretsethylenefollowinghightemperature treatment with hot air, Food Preserv.
Sci., ２
５, ２
２
１〜２
２
７（１
９
９
９）

utilizingtheprincipleofprotein - dye

１９） NELSON, N. : A photometric adaptation of thesomogyi method for the determination of glucose,
J. Biol. Chem., １
５
３, ３
７
５〜３
８
０（１
９
４
４）
２
０）SOMOGYI, M. : Notes on sugar determination, J.

８）CLARK, S. F., JAMESON, P. E. and DOWNS, C. G. :Biol. Chem., １
９
５, １
９〜２
３（１
９
５
２）

The influence of ６- benzylaminopurine on post -２１）ASODA, T., TERAI, H., KATO, M. and SUZUKI, Y. :harvest senescence of floral tissues of broccoli

Effects of postharvest ethanol vapor treatment on（Brassica oleracea var Italica）, Plant Growth Regul. ,ethylene responsiveness in broccoli, Postharvest Biol.

１
４, ２
１〜２
７（１
９
９
４）

Technol., ５
２, ２
１
６〜２
２
０（２
０
０
９）

９）TIAN, M. S., DAVIES, L., DOWNS, C. G., LIU, X. F.
and

LILL,

R.

E. :

Effectsoffloretmaturity,

２２） FUKASAWA,

A. ,YAMAUCHI, N. :SUZUKI,

EffectsofY. ,TERAI,

postharvest

H.

and

ethanol

cytokinin and ethylene on broccoli yellowing after

vapor treatment on activities and gene expression

harvest, Postharvest Biol. Technol., ６, ２
９〜４
０（１
９
９
５）

of chlorophyll catabolic enzymes in broccoli florets,

１０）COSTA, M. L., VICENTE, A. R. , CIVELLO, P. M. ,CHAVES,

A. R.

treatment

anddelaysMARTÍNEZ,

G. A. :UV - C

postharvest

senescence

Postharvest Biol. Technol., ５
５, ９
７〜１
０
２（２
０
１
０）
２
３）SUZUKI, Y., KIMURA, T., TAKAHASHI, D. and TERAI,in

H. : Ultrastructural evidence for the inhibition ofbroccoli florets, Postharvest Biol. Technol., ３
９, ２
０
４〜

chloroplast - to - chromoplast conversion in broccoli

２
１
０（２
０
０
６）

floret sepals by ethanol vapor, Postharvest Biol.

１１）KLIEBER, A. and WILLS, R. B. H. : Optimisation ofstorageconditionsfor‘ Shogun’broccoli,

Sci.

Hortic., ７, ２
０
１〜２
０
８（１
９
９
１）
１
２）BARTH, M. M., KERBEL, E. L., BROUSSARD, S. and
SCHMIDT, S. J. :Modified atmosphere packaging

protects market quality in broccoli spears underTechnol., ３
５, ２
３
７〜２
４
３（２
０
０
５）
２
４）TANINO, A., SUZUKI, Y. and TERAI, H. : Effects ofpostharvest ethanol vapor treatment on expressionof genes involved in broccoli senescence, Food
Preser. Sci., ３
５, ２
４
９〜２
５
６.（２
０
０
９）
２
５） KADER,

A.

A. :

Postharvest

technologyofambient temperature storage, J. Food Sci., ５
８, １
０
７
０

horticultural crops. ３rd ed. （ Univ. of California,

〜１
０
７
２（１
９
９
３）

Agr. Nat. Resources, Oakland, Publ. ３
３１１）, pp.４２３１３）KU, V. V. V. and WILLS, R. B. H. : Effect of １methylcyclopropene on the storage life of broccoli,
Postharvest Biol. Technol., １
７, １
２
７〜１
３
２（１
９
９
９）
１
４）SUZUKI, Y., UJI, T. and TERAI, H. : Inhibition of

〜４
２
６（２
０
０
２）
２
６） SALTVEIT, M. E. and SHARAF, A. R. :Ethanol

inhibits ripening of tomato fruit harvested atvariousdegreesofripeness

without

affectingsenescence in broccoli florets with ethanol vapor

subsequent quality, J. Amer. Soc. Hort. Sci. , １
１
７,

from alcohol powder, Postharvest Biol. Technol. , ３
１,

７
９
３〜７
９
８（１
９
９
２）

（ 15 ）

〔Article〕 Effects of Temperature on Ethanol Treatment

貯蔵温度が，収穫後のエタノール蒸気処理によるブロッコリーの老化抑制効果に及ぼす影響＊＊

鈴木康生 ・宮田愛理 ・寺井弘文＊

135

べての貯蔵温度下でブロッコリーの黄化を遅延した。貯
蔵温度が１
５℃から２
５℃のとき，ブロッコリーの棚持ち期
間はエタノール処理により１．
８倍に，１０℃のときには１．
３倍に有意に延長した。貯蔵温度が５℃のときには，エタ

神戸大学大学院農学研究科

ノール処理の効果は認められなかった。さらに，温度や

（〒６
５
７―８
５
０
１ 兵庫県神戸市灘区六甲台町１―１）

成分により効果の程度は様々であったが，エタノール処＊理は負の影響なしにブロッコリーの成分の保持に効果的
ブロッコリーは，収穫後室温では急速に老化する。エであった。エタノール処理により，収穫後の新鮮重，ア

タノール蒸散剤を用いたエタノール蒸気処理は，２０℃にスコルビン酸，タンパク質，全糖含量の減少が，貯蔵温おいて効果的に老化を遅延することが明らかとなってい度 が そ れ ぞ れ１
５℃か ら２５℃，１０℃か ら２５℃，１０℃か らる。エタノール蒸散剤を用いたエタノール蒸気処理の老

２
５℃，２
０℃から２
５℃のときに抑制された。これらのこと

化抑制効果に及ぼす，貯蔵温度の影響が調べられた。ブから，エタノール蒸散剤によるエタノール蒸気処理は，ロッコリーのブランチレットを３gのエタノール蒸散剤

ブロッコリーの棚持ち期間を幅広い環境温度域で延長すとともに有孔ポリエチレン袋に入れ（コントロールは入る効果があることが明らかとなった。

れない）
，暗黒下２
５℃，２
０℃，１
５℃，１
０℃，５℃に貯蔵した。エタノール処理は，５℃を除き，今回調査したす

（平成２
４年６月１
８日受付，平成２４年１１月７日受理）（ 17 ）

Food Preservation Science VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３ 〔Article〕

137

Browning Reaction in the Productionof the Boiled-dried Adductor Muscle of Scallop（shiraboshi）
YAMAZAKI Masao＊§＊ Faculty of bioindustry, Tokyo University of Agriculture, 196, Yasaka, Abashiri-shi, Hokkaido099−2493

In the process of preparation of shiraboshi, the boiled-dried adductor muscles of scallop, excessive
browning of the muscle during drying process reduces the commodity value of the product. In thisstudy, one of the compounds responsible for the browning reaction was identified. Gel - filtration
chromatographic analysis following the browning reaction using sugars having varied chain lengths
indicated that, the sugars with low molecular mass, such as the monosaccharides, are the predominantcandidates responsible for browning. In the presence of the amino acid, the browning was enhanced.
Additionally, use of sugars phosphorylated at C-６, such as D-glucose ６-phosphate（G６P）and D-fructose
６-phosphate （F６P）, deepened the browning amongst the various sugars and the sugar phosphates
examined. G６P occurs upstream/towards the beginning of the glycolytic pathway, which appears to be
triggered during the postmortem changes in scallop. In the experimental shiraboshi production, soaking
in G６P prior to the drying process accelerates the browning of the adductor muscle. Consequently,
G６P levels in the adductor muscle of scallop influence the appearance of shiraboshi products.
（Received Apr. １
１, ２
０
１２, Accepted Oct. ２
４, ２
０
１
２）
Key words：Boiled-dried adductor muscle, scallop, browning, G6P
乾貝柱，白干し，ホタテガイ，褐変，グルコース６―リン酸

Maillard

phosphates like D -glucose ６-phosphate （G６P） or D -reaction, is often caused as a result of deterioration

fructose ６-phoshate（F６P）, and free amino acids likeof food quality, although in some cases it impartstaurine and alanine, are involved in the cooking

desirable effects such as characteristic color tone,

process of scallop adductor muscles. However, thisflavor and, taste to the food products. Shiraboshi,

was speculated on the basis of observations likewhich is a boiled-dried adductor muscle of scallop, isalteration in the concentrations of sugar phosphates

typically prepared by boiling and seasoning it withand amino acids during the browning reaction ofsalt

Browning

water,

reaction,

followedasbytypifiedwater

the adductor muscle and without actual evidence tocontent falls bellow １
６%. Commodity value of thedemonstrate the involvement of these compounds. In

shiraboshi is largely influenced by its appearance,

thissuch as color and fleshiness of the product. While

introduced by using various saturated salt solutions

honey - coloredto create an atmosphere having varying

shiraboshi

dryingby

until

products

its

generatedbystudy,

model

dryingprocess

have

been
water

moderate browning are particularly assumed to be

activities （ Aw ） forof a higher grade, excessive browning leads toinvestigate the effect of sugar phosphates on thelowering of the commodity value. Thus, commercial

browning of adductor muscle.

shiraboshi manufacturers are required to invest overproduct.

Understandingthemechanism of color formation during production is

production

toMaterials and methodsa month for inducing moderate browning to ensure
honey - coloredshiraboshi

１．Materials and reagentsFrozen adductor muscle of scallop（Size : ２S）was

important for designing a rational manufacturing

purchased

process.

Association, which had been obtained from Yubetsu

Earlierreactions

reports１），２） indicate

that

betweenintermediates

metabolictheMaillard
fromglycogen catabolism ／ breakdown, which are sugar§ E-mail : m-yamaza@bioindustry.nodai.ac.jp

fromYubetsu

Fisheries

Cooperative

sea area in the Sea of Okhotsk and was rapidly
frozenwithtunnelfreezer.

D - fructose

１,６-bisphosphate trisodium salt hydrate （９８％ ＋ ）, D -138

Food Preservation Science

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 18 ）

fructose ６-phosphate disodium salt hydrate （９８％）,

of the elution profiles of the total and reducing

andsugars（Fig.１）and then were freeze-dried.

D - glucose

１- phosphate disodium salt hydrate（９７％＋） were purchased from Sigma Aldrich Co.,

３．Degree of browning（St. Louis USA）. D-glucose（G１）（９９０. ％＋）, maltose

Sugar and sugar phosphate group（Glc Frc, G１P,

（G２）（９９％＋）, maltotriose （G３）（９９％）, L -alanine

G６P, F６P, and F１,６BP）（５００µ", ４００mM）or diluted（９８.５％ ＋ ）, taurine （９９％ ） and celite ５３
５ weregelpurchased

Inc. , （ Osakalyophilized powder／!）was mixed with a solution offrom

KishidaChemicalfiltration

fraction （ ０１
. !

chromatography

Japan）. D-fructose（９９０. ％）, L-glycine（９９０. ％）and L-

the amino acid （ glycine, taurine, glutamate andglutamate（９９０. ％）were purchased from Wako purealanine）（４００µ", ４mM）. Distilled water was usedchemical industries Ltd. Maltopentaose（G５）
（９
７１
. ％）

for the control experiment instead of sugar andand D-glucose ６-phosphate monosodium salt（９９％＋）

sugar phosphate solution. The mixture was absorbed

were

Biochemical

on celite powder （０.２!） in plastic petri dish （４２-Laboratory Inc. , （ Okayama Japan ） and Calzyme

mm diameter, １３mm-height）, freeze-dried and thenLaboratory Inc. （California USA）, respectively. The

stored at −３
０℃ until further use.

purchasedfromHayashibara

Powdered samples in plastic petri dish wereother reagents were of chemically pure grades.
２．Gel filtration chromatography of hot salt-water

maintained

at ４
０℃

for ５ daysindesiccators

extract from adductor muscle

containing saturated salt solution, which showed

Frozen adductor muscles of the scallops were３）
different water activities （ Aw ）. Saturated salt

boiled in salt water of １
０ % salinity at ９５℃ for １
５

solutions employed in this experiment were sodium

min to obtain a broth, which e broth was further

bromide （ Aw ０.５
７）, sodium nitrite （ Aw ０.６
６）,lyophilized.

lyophilized

strontium chloride（Aw ０６. ８）, sodium chloride（Awpowder was dissolved in ０.０
１ N sodium hydroxide

０.７５）, and potassium chloride （Aw ０.８
３）. After ５

solution（５!）containing ０.２ M NaCl. After filtration,days, the brown pigment was extracted from celiteFivemilligrams

of

the

the filtrate was applied onto a Sephadex CL-２B（φ２with NaOH （３! of ０.０
１ N）, centrifuged at ３,０
０
０

cm×１
０
０cm）packed gel filtration column, and eluted

rpm for ２
０ min, and the resulting supernatant was

at a flow rate of １!／min using the same solution.

collected. The absorbance （ Shimadzu UV -１
７
０
０） of

The fractions （５.５! each） were collected using a

the supernatant at ４２０ nm was recorded as degree

fraction collector（Pharmacia LKB FRAC-１
００）. Totalof browning.

sugar and reducing sugar in each fraction were

４． Productionof'#$&!"%'#$

estimated by the phenol - H２SO４ method, and thephosphates as additive

Somogyi - Nelson method respectively. Three peak

Shiraboshi

Frac A

Total sugar（O.D. 490nm）

1.6

preparedas

Frac B

Frac C

0.8

0.15
0.1

0.4

0.05

0

0
30

40

a

0.2

Reducing
sugar

20

in

previous report . Frozen adductor muscles （１５Total sugar

10

described

sugar

４）

1.2

0

various

50

60

70

80

Reducing sugar（O.D. 500nm）

fractions A, B and C were separated on the basis

was

in

90

Fraction No.
Fig.１ Gel-filtration elution profile of total and reducing sugars in the broth of the scallop adductor muscle
Scallop Adductor muscles boiled in salt water（１０％ salinity）at ９５℃ for １
５ min followed by lyophilization. Powder obtained was
dissolved in ０.０１N NaOH containing ０.２M NaCl, and subjected to gel - filtration column chromatography on a Sephadex
Sepharose CL-２B column（２×１００㎝）eluted at a flow rate of １!／min. Total and reducing sugars in each fraction（５５. !）weremeasured and based on the elution profiles of the sugars, ３ peaks fractions（A to C）were separated.

（ 19 ）

〔Article〕 Browning Reaction during Scallop Processing

pieces, approximately ４００" each ） were boiled insolution containing sugar phosphate （４mM ） or
reducing sugar （G１P, G６P, F６P, F１,６BP, Glc andFrc ） for ２
０h at ４℃ . As a control experiment
without sugar phosphate or reducing sugar, ６%

0.18
Browning degree

water for １
５ min and then soaked into a ６% NaCl

NaCl solution was used. The boiled and soaked
adductormuscleswereheatedthriceput in a drying device （EYELA KCL-２
０００） for １
７days, with programmed coordination of temperatureand humidity to reduce the moisture content of themuscles to １
６％.

Ctrl
Gly

0.12

0.06

0

with

superheated steam （SHS） at １
４
０℃ for ５ min and139

Frac A

Frac B

Frac C

Fig.２ Browning reaction of the gel-filtration fractions in
the presence and absence of the amino acid（glycine）
Extent of browning induced by the gel-filtration fractions（Ato C）in the presence and absence of glycine. Reaction was
carried out at ４
０℃ and having a water activity of ０７. ５ for ５
days.

Browning of the adductor muscle during thedrying process was estimated on the basis of the a＊
1.5

chroma meter with colorimeter（Konica Minolta CR４
０
０）.

Results and Discussion
１． Hot salt - water extract from adductor muscle

Browning degree（O.D. 420nm）

value of the muscle surface determined using aeffects on the browning reaction（１０％ salinity）at ９
５℃ for １
５ min for seasoning. The
broth obtained in this process is a low - value by product, owing to high salinity that induces／brings
about

excessivebrowning

intheconcentration

0.5

0

The traditional procedure for shiraboshi production
involved boiling the adductor muscles in salt water

1

G1

G2

G3

G5

Fig.３ Browning reaction between glycine
sugars having different chain length

and

the

Degree of browning of mixtures of glycine and each of thesugars （ G１, glucose ; G２, maltose ; G３, maltotriose ; G５,
maltopentaose） were measured at ４０℃ and having a water
activity of ０７. ５ for ５ days.

process for usage. In this study, the broth was
prepared in the same manner for the seasoning
process as per the traditional shiraboshi production.

was examined （ Fig.３）. The monosaccharide （ D -The broth was lyophilized to yield a slight yellow

glucose）displayed the strongest browning, which is

powder, which was dissolved and subjected to gel-concurrent with the finding that the low-size gel -filtration chromatography（Fig.１）. The eluents were

filtraion fraction produced the strongest browning.

divided into ３ fractions-A, B and C-based on theThus, it was plausible that the browning of hot salt-

elution profiles of the total and reducing sugars.

water extract from adductor muscle was related toConsidering

the

the

principleofgel - filtration

contentoflow - molecularcomponents

aschromatography, fraction A, B, and C must containmonomeric sugar.

sugars with high, middle and low molecular masses,

２．Effect of phosphorylation of the sugar on therespectively. Each fraction was freeze-dried, ０１. ! ofbrowning

resultant powder was dissolved in distilled water（１The browning of adductor muscle during cooking!） of which ５
００µ# were used for the browning

has been considered to be due to the Maillard

experiment（Fig.２）. The result showed that fraction

reaction with glucose ６- phosphate （ G６P ） andC containing the low-size components produced the１）
fructose ６-phosphate （F６P）. G６P occurs upstream

strongestof the glycolytic pathway, which is triggered during

browning

in

both

the

presenceandabsence of L-glycine. The reaction in the presence oftheglycine induced stronger browning than that in thebrowning

absence of the amino acid.

were compared to that between G６P and glycine inpostmortem
reactionchanges
betweeninscallop.
glucose

Here
and

the

glycineThe effect of the length of the sugar chain on

atmosphere of various Aw （Fig.４. A and B）. The

the browning reaction in the presence of glycine

browning with G６P was found to be stronger than

Food Preservation Science

3.5

1day
3day
5day
7day
10day

3.0
2.5
2.0

（A）

1.5
1.0
0.5
0.0
0.55

0.60

0.65

0.70

0.75

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

Browning degree（O.D.420nm）

Browning degree（O.D. 420nm）

140

0.80

（ 20 ）

（B）

3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

0.85

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

Water activity（Aw）

Water activity（Aw）

Fig.４ Browning reactions between L -glycine and D -glucose（A）or D -glucose ６-phosphate（B）in the atmosphere atvarying water activities

that

with

glucose

at

the

same

concentration,

reaction time, and temperature （４０℃）. The strong
browning reaction was especially observed in Aw
between ０６. ７ and ０７. ５.
３．Browning reaction between the glycolytic sugar
and a typical amino acid in adductor muscle
Due to significant alteration in the extent of freetaurine and alanine in observed before and after
browning in the adductor muscle extract, these
amino

acids

were

determined

to

be

the

most

plausible participants of Maillard reaction during thecooking of adductor muscle of scallop２）. Additionally,theinvolvement

of

G６P

and

F６P,

which

are

intermediates in the glycolytic pathway, was alsoestablished in the browning reaction during thecooking of the adductor muscle, since the degree ofbrowning of the muscle and the concentrations of
G６P

and

F６P

in

the

muscleextract

were

Browning degree（O.D. 420nm）

Degree of browning measured for mixture of L -glycine with D -glucose （A） or D -glucose ６-phosphate （G６P）（B） at ４
０℃ atvarying water activities for １―１
０ days.

0.20

Gly

Tau

Glu

Ala

Ctrl

0.16
0.12
0.08
0.04
0.00
G1P

G6P

F6P F1,6BP

Glc

Frc

Fig.５ Browning reaction between free amino acids andsugars or sugar phosphates
Degree of browning measured for mixtures of free aminoacid with sugar or sugar phosphates at ４０℃ having a water
activity of ０.７５ for ５ days. Free amino acids, sugars andsugar phosphates used are : Gly（glycine）, Tau（taurine）, Glu（glutamate）, Ala（alanine）, G１P（glucose １-phosphate）, G６P（glucose ６-phosphate）, F６P （fructose ６-phosphate）, F１,６BP（fructose １６, -biphosphate）, Glc（glucose）, Frc（fructose）, Ctrl
（distilled water）.

proportional１），５）.
As sugars and sugar phosphates such as G１P, G６
P, F６P, F１, ６BP, Glc, and Frc, intermediates in theamino group of the free amino acid. G６P readily

glycolytic

pathway

reactedbrowning,

reactions

could

be

includinginvolved
each

in
of

the
these

with

glycineandtaurine,

which

are

dominant amino acids in the hot water extract of
the

Aw of ０.７
５. As shown in Fig.５, G６P produced theendogenous constituents G６P, glycine, and taurine

strongest browning among the examined sugars andcould be responsible for inducing the browning ofsugar phosphates.

adductor muscle during the drying process of theSugars phosphorylated at C-６ namely, G６P and F６

adductormuscle４） ,compounds with free amino acids were examined atsuggesting

that

the

muscle.

P, yielded higher degree of browning than sugars

４．Effect of the glycolytic sugar on the browning

phosphorylated at C-１, where the reducing residueof adductor muscle during '#$&!"%'#$ production

is masked by the phosphate group as well as other

Frozen adductor muscles on boiling with plain

reducing sugars, that the phosphorylation at C-６ ofwater were soaked into various sugar and sugar

the sugar might enhance the reactivity to thephosphate solutions（４mM）containing NaCl（６％）at（ 21 ）

〔Article〕 Browning Reaction during Scallop Processing

141

４℃ for ２
０h for seasoning. After soaking, seasoned

result of glycogen catabolism metabolites in the

adductor muscles were heated with superheatedadductor

steam, and dried with programmed coordination of

appearance of shiraboshi products.

muscleofscallopwould

affectthetemperature and humidity for １
７ days until the
moisture content of the muscles falls below １
６％ .
＊Acknowledgement

This study was supported

value

partly by Grants-in-Aid for Regional R&D Proposal-

representing the browning index on the surface ofBased Program from Northern Advancement Center

adductorfor Science & Technology of Hokkaido Japan.

Fig. ６ indicatesthemuscle.

time

courseBrowning

of

a

index

increased

depending on the days required for the drying.
Initially in the drying process, the adductor muscles

References

containing high moisture rapidly turned brownish.

１）KAWASHIMA, K. and YAMANAKA, H. : Effects ofThereafter, it appeared that the browning wascold storage, freezing and thawing on browning ofdecelerated depending
content

of

the

on

the

declinemuscles.

The

browning

water

cooked scallop adductor muscle. Fisher. Sci. , ６
１,

of

１
０
３
１〜１
０
３
４（１
９
９
５）

in

the

adductor muscle of scallop behaved in a different

２）KAWASHIMA, K. and YAMANAKA, H. : Free aminomanner than that reported６） for the short - finned

acids responsible for the browning of cooked

squid

in

which

rapid

browning

occursatanscallop adductor muscle. Fisher. Sci., ６
２, ２
９
３〜２
９
６

intermediate moisture range （ Aw between ０.４ to

（１
９
９
６）

０７
. ）
.

３）ROCKLAND, L. B. : Saturated Salt Solutions for

The muscle soaked in G６P, amongst the examined

Static Control of Relative Humidity between ５°

the

and ４
０℃. Anal. Chem., ３
２（１
０）
,１
３
７
５〜１
３
７
６
（１
９
６
０）

strongest browning during the whole drying period.

４）YAMAZAKI, M. and OIKAWA, S. : New procedures

sugarsandsugar

phosphates,

produced

The time course profile for browning in the control

tomuscle having no additive was similar to those of

manufacture of boiled - dried adductor muscles ofthe muscles soaked into other sugars and sugar

scallop （shiraboshi ）. Food Preserv. Sci., ３
９, ７
５〜８
１

improveproductivity

andqualityphosphates. The endogenous G６P accelerated the

（２
０
１
３）

browning of the muscle during the drying process ;５） KAWASHIMA, K. and YAMANAKA, H.

consequently, the content of G６P produced as a

betweenglycolysis

andbrowning

inthe: Relationsofcookedscallop adductor muscle. Fisher. Sci., ６
２, ８
０
０〜８
０
５

a* value（Browning index）

（１
９
９
６）
2.50

６）TANAKA, M., CHIBA, N., ISHIZAKI, S., TAKAI, R. and
TAGUCHI, T.

1.50
0.50
−0.50

㻢

11

17
drying days

−2.50

−4.50

Influence of water activity andheavy chain in freeze-dried squid meat Fisher. Sci.,
1

−1.50

−3.50

:

Maillard reaction on the polymerization of myosin

G6P
F1,6BP
Ctrl

G1P
Glc

F6P
Frc

Fig.６ Effect of soaking the adductor muscle in a salt
solution at a low temperature in addition to the sugaror sugar phosphate on browning in the drying processof shiraboshi production
Adductor muscles boiled at ９５℃ for １
５ min were soaked insalt water （６％ NaCl） containing sugar or sugar phosphate（４mM）at ４℃ for ２
０h. The boiled and soaked muscles weredried and the browning index was monitored every day tomeasure a＊ value from the surface of the drying muscle. The
sugars and sugar phosphates used are : G１P, G６P, F６P, F１６,
BP, Glc, Frc, Ctrl （ salt water without sugars or sugar
phosphates）.

６
０, ６
０
７〜６
１
１（１
９
９
４）

ホタテガイ白干し加工における褐変反応
山!雅夫＊＊

東京農業大学生物産業学部

（〒０
９
９―２
４
９
３ 北海道網走市八坂１９６）
ホタテの貝柱を煮熱，乾燥させた白干しの製造では，乾燥工程中の貝柱の過剰な褐変が商品価値を下げる。この研究は，貝柱筋肉中の褐変反応にかかわる成分を明らかにすることを目的とした。ゲルろ過クロマトグラフィ
ー分析と鎖長の異なる糖の褐変反応から単糖類のような低分子量の糖が候補に挙げられた。アミノ酸の存在は褐
変反応を亢進した。さらに，C-６位がリン酸化されたG
６PやF６Pは試験に用いたほかの糖やリン酸化等よりも142

Food Preservation Science

強く褐変した。白干しの試作においてG６Pを浸漬に用いたものは乾燥工程中に褐変が促進した。この結果，貝柱のG６Pは白干しの外観品質に影響を与えることが考

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 22 ）

えられた。
（平成２
４年４月１
１日受付，平成２
４年１
０月２
４日受理）

（ 23 ）

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３ 〔技術報告〕143

グアバ果実のケチャップ加工への適性とその抗酸化評価
広 瀬 直 人＊１・前 田 剛 希＊１・和 田 浩 二＊２・高 橋誠＊２§＊１ 沖縄県農業研究センター＊２ 琉球大学農学部

Assessment of the Suitability of Guava Fruits for Use in Ketchup
and Evaluation of its Antioxidant Activity in vitro
HIROSE Naoto＊１, MAEDA Gouki＊１, WADA Koji＊２ and TAKAHASHI Makoto＊２§＊１＊２

Regional Agricultural System Section, Okinawa Prefectural Agricultural Research Center,
820 Makabe, Itoman-shi, Okinawa 901−0336
Faculty of Agriculture, University of the Ryukyus, 1 Senbaru, Nishihara-cho, Okinawa 903−0213

To examine the possibility of using guava fruits as an ingredient in daily-use ketchup with foodfunctionality, we prepared purees of eight pink guavas that were obtained from different areas in
Okinawa and their chemical and physical compositions by measuring the Brix, pH, and color. The
eight kinds of guava purees showed little difference in their compositions, Brix, pH, and color values.
In addition, the purees maintained their color values after heating at ８
０℃ for ５ min. The guava puree
was then treated with pectinase to decrease the puree viscosity. The viscosity of the puree treatedwith pectinase （０.２
４ Pa・s） was lower than that of the untreated puree （０.６ Pa・s）. The guava
ketchup was prepared using the untreated guava puree. In the sensory evaluation, the guava ketchup
scored low for sourness because the citric acid content was lower than that in the commercial tomato
ketchups. To evaluate the antioxidant activity, guava ketchups prepared using guava purees with andwithout pectinase treatment（GK-P and GK, respectively）were examined for total polyphenol contents
and DPPH radical-scavenging activities. The total polyphenol content and DPPH radical - scavenging
activities were higher in guava ketchups than in the commercial tomato ketchups. Interestingly, GK-P
showed significantly higher radical - scavenging activity than GK. These results suggest that guava
fruits have the potential to be used in the manufacturing of ketchup, which could serve as anantioxidant food.
（Received May ３
１, ２
０１
２；Accepted Oct. １
７, ２
０
１
２）
Key words：guava fruits, ketchup, pectinase, polyphenol, antioxidant activity
グアバ，ケチャップ，ペクチナーゼ，ポリフェノール，抗酸化活性

熱帯果実とは熱帯および亜熱帯地域を原産とする果実とするグアバ葉加工製品の需要は拡大している状況にあを指す。日本で唯一，亜熱帯地域に属する沖縄県では，る。一方，グアバの果実は，特有の芳香をもち，多汁で，その温暖な気候を利用して，パイナップル，マンゴー，

甘酸味があるうえに，チアミン，リボフラビン，アスコ

パパイヤ，グアバのような熱帯果実を積極的に栽培してルビン酸などのビタミン類が他の果実に比べて豊富であいる。特にグアバ（Psidium guajava L.）はフトモモ科

る６）ことから，主に熱帯，亜熱帯地域の国々で食されてバンジロウ属に属する熱帯アメリカ原産の果樹で，沖縄いる。また，食品の三次機能性として，食物繊維としてではバンシルーの名で知られており，日本で生産される

知られているペクチンが豊富７）であるために，整腸作

１）
，
２）

グアバの７割以上が沖縄県で生産されている。近年，用８）やコレステロール低下作用を示し９），１０），プロアントシ

グアバの葉に高い血糖値上昇抑制効果３）や，抗酸化作用４）アニジンをはじめとするポリフェノール類を含有するたおよび解熱効果５）などが報告されており，お茶をはじめ

めに，抗酸化作用を示す１１）などの報告があることから，

＊１ 〒９
０
１―０
３
３
６ 沖縄県糸満市真壁８
２
０番地
＊２ 〒９
０
３―０
２
１
３ 沖縄県西原町千原１§ Corresponding author, E-mail : h１
１９３
１
４＠agr.u-ryukyu.ac.jp

144

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 24 ）

グアバ果実は機能的な食素材としても期待されている。

ゼ処理後は，ピューレを８
０℃で５分間加熱処理を行い，しかし，日本国内においてグアバの葉の部位はお茶とし酵素を失活させた。

ての需要がある反面，果実の部位は，パイナップルのよ（３）ケチャップの調製

トマトケチャップの製造方

１３）

うな定番の熱帯果実と比べて馴染みが薄く，利用が低い

法 を参考に行った。すなわち，タマネギ５０gおよびニ

状況にあり，果実の需要拡大を図るために，生食だけでンニク５gをスライスして１
５分間弱火で煮熟し，ろ過しはなく，加工製品への利用が強く望まれている。

てタマネギ浸出液を得た。グアバピューレを常圧下で加そこで，グアバ果実の特徴を活用できる可能性のある

熱して糖度（Brix値）２６まで濃縮し，さらに調製したタ加工形態としてケチャップがあげられる。ケチャップとマネギ浸出液を加えて再びBrix値２６まで加熱濃縮した。

は野菜や果物などの食材を煮て裏ごししたものに，調味

これに，こしょう１g，トウガラシ０．
５g，グローブ０．
５g，

料や香辛料を加えて煮たソースのことを指し，特にトマシナモン０．
５g，食塩２０gおよび食酢１００gを混合して一夜トを原料としたケチャップは一般的に広く消費されてい置いた香辛料浸出酢溶液を加えた後，さらにBrix値３０まる。ケチャップへの加工に最適な物性としては，ケチャで加熱濃縮してケチャップを得た。調製したケチャップ

ップに特徴的である適度な粘性や酸味のみならず，加工はガラス容器にビン詰めし，９０℃で１５分間の加熱殺菌を後の製品においても鮮やかな色調を保持することがあげ行った。

られるが，グアバ果実は，増粘多糖類として一般的に使２．測 定 方 法

用されているペクチンが他の果実と比べて非常に多い７）（１）酸度および糖度ことや，特有の酸味や色調をもつことより，ケチャップ度分析計（日園連，NH―１０００）を用いて酸度および糖度としての利用に適していることが予想される。一方で，を測定した。

試料を蒸留水で希釈し，酸糖

熱帯果実の多くが加工時にその特性を失ってしまうこと（２）有機酸分析が報告されており１２），比較的加熱工程が多いケチャップ

分間，室温）して得た上清を蒸留水で希釈して，０．
４５!

への適用は困難であると考えられる。グアバ果実についのメンブレンフィルター（ミリポア社製）でろ過したもては，これまでに加熱加工による色調の変化や粘性などのを，SPR-Hカラム（イオン排除クロマトグラフィー，の物性に関する報告はない。そこで本研究では，グアバ

島津社製）とpH緩衝化法により検出する有機酸分析シ

果実の付加価値を高め，ケチャップ加工に適用すること

ステム（島津社製）を用いて，リンゴ酸，クエン酸およを目的に，沖縄県で採取したグアバ果実を用いてケチャびアスコルビン酸の分析，定量を行った。

ップの主原料となるグアバピューレを調製し，ケチャッ（３）色プ加工に重要な物性値や加熱加工前後の色調変化につい色計（ミノルタ社製，CM―２６００d）でSCI（正反射光含て検討した。また，調製したグアバピューレを用いてケむ）測定を行い，L＊a＊b＊表色系で評価した。色調の変チャップの調製を試み，得られたケチャップについての２２２
化は色差⊿E＊＝!
（L ＊）＋（a ＊）＋（b ＊）で表した。色差と物性値やレオロジーを測定するとともに，食品機能性の感覚値の関係は，藤富らの方法１４）を用いて評価を行い，評価として抗酸化活性の検討を行い，グアバ果実のケチ

色差３．
０以下が「相当に異なる」，３．
０〜６．
０が「著しく異調

試料を遠心分離（２，
０
０
０×g，１
０

試料をガラス製セルに充填して分光測ャップ加工への適応性について若干の結果を得たので報

なる」
，６．
０〜１
２．
０が「極めて著しく異なる」
，１
２．
０以上

告する。

が「別の色系統となる」とした。

実験方法
１．供 試 試 料（１）グアバピューレの調製

（４）粘

度

試料５
０gを１
０
０!容のビーカー に 入 れた後，２５℃に保持しながら，スパイラル粘度計（マルコム社製，PM―２B）を用いて測定した。

グアバは沖縄県恩納村（５）総ポリフェノール量

試料に２倍量のエタノー

産のグアバ青果（８種類，ピンク系，品種その他詳細はルを加えて遠心分離（２，
０
０
０×g，１
０分間，室温）し，不明）を用いた。各グアバ青果は剥皮して可食部を破砕得られた上清を蒸留水で希釈して０．
４
５!のメンブレンフ

した後に家庭用ジューサーを用いて裏ごし処理を行い，

ィルター（ミリポア社製）でろ過したものを測定試料と石細胞や種子等を除去して８種類のグアバピューレを得した。測定試料中の総ポリフェノールの測定はFolin-

た。また鮮度低下防止（加熱処理試験）のために，調製

Denis法１５）に準じて行い，没食子酸相当量として算出ししたグアバピューレは撹拌しながら８
０℃で５分間の加熱た。

処理を行った。

（６）抗酸化活性（２）ペ ク チ ナ ー ゼ 処 理

ペ ク チ ナ ー ゼ（EC

試料を遠心分離（９，
０
０
０×g，２
０

分間，４℃）して得られた上清を蒸留水で希釈し，０．
４
５

３．
２．
１．
１
５）は合同酒精社製，Pectinase-GODOを用いた。

!のメンブレンフィルター（ミリポア社製）でろ過した

またグアバピューレは１．
（１）で調製した８種類のピものについて，１，
１―diphenyl―２―picrylhydrazyl（DPPH）

ューレを混合して使用した。グアバピューレのペクチナを用いたラジカル消去活性を沖らの方法１６）によって測定ーゼ処理は，グアバピューレに対してペクチナーゼをし，Trolox相当量として算出した。

０．
０５％添加して，５０〜５５℃で１時間行った。ペクチナー（７）統計処理

各実験結果は，平均値±標準偏差で

（ 25 ）

〔技術報告〕 グアバ果実のケチャップ加工評価

145

示した。各測定値の有意差は，Bonferroniによる多重多色調の差異を示す色差⊿E値は３．
９±０．
７５となり藤富ら

量比較検定により求め，p＜０．
０５をもって有意差ありとの方法では「著しく異なる」と評価されたものの，グア判断した。

バ果実の基調色である赤色（a＊値）に有意な変化は無く，加熱後のグアバピューレは加熱前と比較して，赤いグア

実験結果および考察

バ果肉の色調を損なうことはなかった。
２．グアバピューレの酵素処理による粘度への影響

１．グアバピューレの加熱による色調への影響

調製したグアバピューレの糖度，pH，酸度および粘世界各地で栽培されているグアバの多くの系統は，自由交雑（所謂，異系交雑）により，偶発実生の地域品種

度をTable２に示す。調製したグアバピューレの粘度はであるとされている１７）。そのため沖縄県で栽培されてい０．
６Pa・sを示した。グアバ果実には他の熱帯果実と比るグアバにおいても例外ではなく，実生苗による栽培がべて非常に多くのペクチンを含有していることが知られ行われてきたことから，偶発実生により生じた多様な品ており７），本グアバピューレにも相当量のペクチンが含種が存在すると考えられている。そこで，県内農場より有していると考えられる。ペクチンは通常，pH３．
０付近

無作為に選定したピンク系グアバの果樹８本からそれぞ

で，加熱とともにゲル化することが知られている。そこ

れ完熟果実を収穫し，果肉を分取してグアバピューレをで，本グアバピューレをBrix値が２０になるまで加熱し続調製し，ピューレ品質の指標として色調を測 定 し た

けたところ，ピューレのゲル化が進み，粘度は３．
９Pa・（Table１）。加熱前の色調は赤色を示すa＊値のばらつきsに達した。一般的なケチャップの粘度が１．
０Pa・sであがやや高かったが（１
９．
５±１．
５
８）
，明るさL＊値（４３．
８±るために，原材料となるピューレの粘度が高すぎるとケ１．
０３）および黄色を示すb＊値（１
１．
３±１．
４
３）には大きチャップの仕上がりだけでなく，加熱中の操作性にも影な差異は観測されなかった。また，グアバピューレの糖響すると考えられた。そこで，ペクチナーゼ処理により，

度は９．
４±１．
０
６（平均値±標準偏差，以下同様），pHはグアバピューレ中のペクチンを低分子化することで，粘

４．
０±０．
２
８であり，各ピューレに大きな差異は観測され度調整が可能であるか検討を行ったところ，ピューレのなかった。また，各ピューレのBrix値およびpHに大き粘度は０．
２
４Pa・sまで低下を示した。さらに，ペクチナ

な差異は観測されなかった（データ非掲載）ことから，

ーゼ処理したピューレを濃縮しても，無処理に対して低沖縄県内の多様なピンク系グアバ果実から調製されたピ

い粘度を示すことが明らかとなった。したがって，加熱ューレの品質は比較的均一であることが示された。

およびペクチナーゼ処理によって，効果的な粘度調整がそこで，これらのピューレを鮮度低下防止（果肉由来

可能であるものと考えられた。

の酵素失活と殺菌）の目的で，８０℃で５分間の加熱処理

３．グアバケチャップの品質評価を行い，加熱後の色調の変化を確認した（Table１）。

トマトケチャップの製造方法を参考に，トマトピュー

その結果，L＊値およびb＊値については加熱前に比べてレをグアバピューレに置き換えて資材配合を設計し，グ有意な変化が認められた（p＜０．
０５）が，a＊値について

アバケチャップ調製を試みた。得られたグアバケチャッ

は有意な色調の変化を認めなかった。また，加熱前後のプの酸度，pH，粘度および色調を測定し，市販のトマTable１ Color of the guava fruit purees
Color
difference

Color aSamples

Before
＊

a

After
L

a＊

b＊

１
７．
８
２
０．
９
１
９．
９
１
８．
１
１
９．
６
２
１．
５
２
０．
７
１
７．
２

８．
６
１
１．
２
１
１．
１
１
３．
２
１
２．
７
１
１．
６
１
１．
９
１
０．
２

４
８．
３
４
５．
０
４
７．
８
４
６．
０
４
６．
５
４
６．
６
４
６．
６
４
８．
６

１
６．
５
２
０．
２
１
９．
３
１
７．
１
１
８．
６
２
１．
０
１
９．
９
１
６．
６

１
１．
９
１
３．
２
１
２．
３
１
６．
３
１
６．
２
１
２．
３
１
１．
９
１
１．
４

５．
４
３．
７
３．
５
４．
１
４．
６
３．
４
３．
１
３．
５

１
９．
５
１．
５
８

１
１．
３
１．
４
３

４
６．
９＊
１．
２
２

１
８．
７ １
３．
２＊
１．
７
４
１．
９
３

３．
９
０．
７
５

a

１
２
３
４
５
６
７
８

４
４．
３
４
１．
９
４
４．
５
４
３．
４
４
３．
７
４
３．
３
４
３．
７
４
５．
４

Mean
S. D.

４
３．
８
１．
０
３

＊

＊

⊿E

b

L

＊

Color of each guava fruit puree was measured before and after heat treatment at ８
０℃
for ５ min.
The asterisks represent significant differences（p＜０．
０
５ vs. before heat treatment）.

146

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 26 ）

Table２ Chemical and physical compositions of guava fruit purees
with and without pectinase treatment
Acidity

Viscosity（％）（Pa･s）

３．
５
３．
５

０．
９
０．
９

０．
６
０
０．
２
４

３．
２
３．
２

１．
７
１．
７

３．
９
２．
２

Puree types

Brix

pH

Not condensed
Not treatment
Pectinase treatment a

１
０．
０
９．
６

Condensed
Not treatment
Pectinase treatment

２
０．
２
２
０．
３

a

Guava fruit puree was mixed with ０．
０５％ pectinase （pectinase-GODO）,
and incubated at ５０〜５
５℃ for ６
０ min.

Table３ Chemical and physical compositions of guava ketchup and commercial
tomato ketchups
Ketchups
Guava

Acidity

Brix

pH

８．
３

３
０．
３

８．
４
９．
８

３
３．
８
３
５．
７

（％）

Color

Viscosity（Pa・s）

L

a＊

b＊

３．
０

０．
９
０

４
１．
６

１
９．
１

２
０．
１

３．
７
３．
２

０．
９
３
１．
１
５

４
６．
９
４
１．
６

１
６．
７
１
０．
０

１
４．
２
１
０．
７

＊

Tomato（commercial）

A
B

た（Table３）。トマトケチャップ（A）と比較して，グ

Table４ Organic acid composition of guava ketchups
and commercial tomato ketchups

アバケチャップのBrix値およびpHは低い値を示したが，Ketchups

粘度は同程度であった。一方，トマトケチャップ（B）

Guava

トケチャップ（２種類，AおよびB）の物性値と比較しと比較した場合，グアバケチャップのpHは同程度であったものの，Brix値および粘度は低い値を示したことか
ら，粘度を上昇させる要因としては，至適pH（３．
０前後）であると共に，比較的高いBrix値であることが考え

Malic acid

Citric acid

Ascorbic acid

０．
６

０．
２

０．
１

０．
８
０．
７

５．
０
３．
１

０．
０
０．
１

Tomato（commercial）

A
Bられた。したがって，グアバケチャップの調製においてさらにBrix値を３５程度に加熱濃縮することで，ケチャッ
プのゲル化を進め，粘度を上昇させることが可能である

ケチャップおよび市販のトマトケチャップの有機酸組成

ものと思われた。また，調製したグアバピューレをグアに差異があると考え，グアバケチャップとトマトケチャ

バケチャップに加工した際の色調を測定したところ，ケップの有機酸（リンゴ酸，クエン酸およびアスコルビン

チャップの明るさ（L＊値）はピューレと比較して同程酸）を定量して組成を比較した。その結果，グアバケチ＊＊

度か若干の減少を示したものの，赤色a 値および黄色bャップおよび市販のトマトケチャップに含有するリンゴ

値はいずれも高い値を示したため，グアバの果肉色を強酸およびアスコルビン酸量は同程度であったにも関わら調した色となった。近年，市販食品は添加物を使用しなず，グアバケチャップのクエン酸含有量は市販のトマト

いことが望まれており，着色料を使用せずグアバの自然

ケ チ ャ ッ プ と 比 較 し て１／１
５．
５〜１／２
５量 で あ っ たな果肉色を保持するケチャップ調製の可能性が明らかに（Table４）。トマトケチャップではトマトに含まれていなった。今後は，加工食品としての実用化評価として本るクエン酸が酸味に大きく寄与している報告がある１８）。

ピューレの色調の安定性を確認する必要がある。一方，

よって，グアバケチャップの酸味を調整するためには，酸度については市販のトマトケチャップ（A）とほぼ同クエン酸の添加が有効であると考えられた。

値を示した。しかし成人１０名による（男性５名，女性５

４．グアバケチャップの食品機能性名）食味試験を行ったところ，酸度が市販のトマトケチ

グアバ果実には，抗酸化作用にかかわる主要なポリフ

ャップ（A）と同程度であったにもかかわらず，酸味がェノールとしてプロアントシアニジン１１），没食子酸およ非常に弱いという結果を得た。そこで私たちは，グアバ

びフェルラ酸１９）などが同定されていることから，グアバ（ 27 ）

〔技術報告〕 グアバ果実のケチャップ加工評価

（A）

（B）

GK

a

GK-P

a

Tomato ketchup（A）

a
b
c

b

c

b

Tomato ketchup（B）
0

147

50

100

150

Total polyphenol（mg/100 g）

0

2.5

5

7.5 10

Scavenging activity（ M Trolox/g)

Fig．
１ Total polyphenol contents（A）and DPPH radical-scavenging
activities（B）of guava ketchups and commercial tomato ketchups
GK : Guava ketchup ; GK―P : Guava ketchup prepared using pectinasetreated guava puree.
（A）Total polyphenol contents were expressed as gallic acid equivalents.
（B）DPPH radical scavenging - activities were expressed as trolox
equivalents.
The values were expressed as means±SD（n＝３）.
Different letters indicate significant difference（p＜０．
０５）.

ケチャップにも抗酸化活性を保持していると考えられた。

に同程度含まれている２１）〜２３）。特にリコペンは一重項酸素

そこで，グアバピューレおよびペクチナーゼ処理したピ消去能の最も強いカロテノイドであることが示されておューレを用いて２種類のグアバケチャップ（ペクチナー

り，トマトやその加工品からのリコペンの摂取が，活性ゼ処理なしケチャップ：GK，ペクチナーゼ処理ありケ

酸素の関与が考えられている疾病のリスクの低下に有効

チャップ：GK―P）を調製し，ケチャップ中の総ポリフであるとされている２４）。しかし，今回のDPPHラジカル

ェノール量およびDPPHラジカル消去活性を測定した。

消去活性試験ではカロテノイドにおける抗酸化活性は検また，対照には市販のトマトケチャップ（２種類，Aお出され難いことから，今後はグアバピューレおよびケチ

よびB）を用いた。各試料中の総ポリフェノール量およャップ中のカロテノイド含量およびカロテノイド由来のびDPPHラジカル消去活性値をFig．
１に示す。GKおよび抗酸化活性値を測定し，より付加価値の高い食品機能性

GK-Pの総ポリフェノール量は市販のトマトケチャップを付加したグアバ果実素材調製の検討が今後の課題であと比較して有意に高い値を示した（p＜０．
０５）が，GK

る。

およびGK-P間に有意差は認められなかった。同様に，GK要およびGK-Pのラジカル消去活性についても市販のトマ

約

トケチャップと比較して有意に高い値を示した（p＜沖縄県で栽培されているグアバ果実を用いてグアバピ

０．
０５）。しかし，GKおよびGK―P間のラジカル消去活性

ューレおよびケチャップを調製し，ケチャップ加工に重についてはGK―Pが有意に高い値を示したことから，

要な物性値や加熱加工前後の色調を測定した。その結果，

GK―Pはポリフェノール以外の成分がラジカル消去活性以下の知見を得た。

に寄与していることが示唆された。RHAら２０）はペクチン! 沖縄県内農場より無作為に選定したピンク系グアのペクチナーゼ処理によって抗酸化活性が増加すること

バ果実から調製した各ピューレの糖度，pHおよびを報告している。ペクチンの主要構成糖はガラクツロン

色調は比較的均一であった。また，ピューレ加熱後酸であることが知られているが，ペクチナーゼ処理によでも赤色（a＊値）に有意な変化は生じず，赤いグアってオリゴペクチンの生成量が増加すると共に，ガラク

バ果肉の色調を損なうことはなかった。

ツロン酸の還元末端（ヘミアセタール部位）が増加する" グアバピューレは加熱によって粘度が増加し，まことで抗酸化活性が増加すると考えられている。したがた，ペクチナーゼ処理によって粘度を低下させるこってGK―Pについてもペクチンのペクチナーゼ処理によとが可能であった。さらに，ペクチナーゼ処理したってオリゴペクチンが増加し，GKと比較してラジカル

ピューレを濃縮しても，無処理に対して低い粘度を消去活性が増加したと考えられる。以上の結果より，特示すことが明らかとなった。

にグアバピューレをペクチナーゼ処理することでより抗# グアバピューレから調製したケチャップは市販の酸化活性が高いケチャップが調製可能であることが示さ

トマトケチャップと比較して，クエン酸含量が低いれた。またトマトおよびグアバの果実には，抗酸化作用

ことが示され，酸味不足の原因と考えられた。またにかかわる共通するカロテノイドとしてリコペンやβ―グアバケチャップの色調はグアバの果肉色を強調しカロテンが知られており，いずれも可食部１００g当たり

た色となった。

148

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 28 ）! 市販のトマトケチャップと比較してグアバケチャ

１２）農林省食糧研究所：農林省食糧研究所報告書／食糧

ップは抗酸化活性が高く，特にグアバピューレをペ

一その科学と技術／一熱帯果樹とその利用加工（農林

クチナーゼ処理することでより抗酸化活性が高いケ

省食糧研究所，東京）
，１
５，７
２〜９
１（１
９
７
２）

チャップが調製可能であることが示された。
以上の知見より，グアバ果実はピューレおよびケチャ
ップ加工へ適応可能であり，また抗酸化活性を付加した
新しい食品素材として有用性が示された。

１３）伊東裕子：トマト加工品，食品加工貯蔵学実習（朝倉書店，東京）
，pp．
５
６〜６
０（１
９
８
６）
１
４）藤富慎一・北原郁文・住吉

強：分光測色計を用いた畳表原料イグサからの畳表色調の「青味」および「白味」程度の推定，福岡県農業総合試験場研究報

文献１）多和田真淳・池原直樹：沖縄植物野外活用図鑑（新星図書出版，沖縄）
，p．
２
５
０（１
９
８
４）

告，１
９，３
７〜４
０（２
０
０
０）
１
５）MAEDA, G. , TAKARA, K. , WADA, K. , OKI, T. ,MASUDA, M., ICHIBA, T., CHUDA, Y., ONO, H. and

２）農林水産省生産局農産部園芸作物課：平成２
０年産特SUDA, I. :産果樹生産動態等調査（農林水産省，東京）
，
（２
０
０
９）

vegetables

３）出口ヨリ子・長田邦子・内田和美・木村広子・芳川
雅樹・工藤辰幸・保井久子・綿貫雅章：グアバ葉熱水
抽出物のdb／dbマウスにおける抗糖尿病効果およびヒEvaluation of antioxidant activity of
fromOkinawa

prefecture

anddetermination of some antioxidative compounds,
Food Sci. Technol . Res., １
２, ８〜１
４（２
０
０
６）
１
６）沖

智之・増田真美・古田收・西場洋一・須田郁

ト 飲 用 試 験 に よ る 食 後 血 糖 値 上 昇 抑 制 効 果，農夫：紫サツマイモを原材料としたチップスのラジカル

化，７
２，１
１〜１
９（１
９
９
８）

消去活性，食科工，４
８，９
２
６〜９
３
２（２
０
０
１）

４）CHEN, H.Y. and YEN, G.C. : Antioxidant activity

１７）THAIPONG, K. and BOONPRAKOB, U. : Genetic andand free radical - scavenging capacity of extracts

environmental variance components in guava fruitfrom guava（Psidium guajava L.）leaves, Food chem.

qualities, Sci. Hort., １
０
４, ３
７〜４
７（２
０
０
５）

１
０
１, ６
８
６〜６
９
４（２
０
０
７）

１
８）稲熊隆博・早川喜郎：トマトケチャップ，食品加工

５）OLAJIDE, O. A. , AWE, S. O. and MAKINDE, J. M. :総覧，（農文協編，農文協，東京）１
６
５〜１
７
６（２
０
０
０）

Pharmacological studies on the leaf of Psidium

１９）CHEN, H.Y. and YEN, G.C. : Antioxidant activity

guajava, Fitoterapia, ７
０, ２
５〜３
１（１
９
９
９）
６）KATSURA, M. : Studies on the usage of tropicalfruits in Okinawa （ Part１）： Characteristics andchemical composition of Guava, J. Home Econ. Jpn.,
４
１, １
０
３〜１
０
８（１
９
９
０）
７）MOWLAH, G. and ITOO, S. : Changes in pectic
components, ascorbic acid, pectic enzymes andcellulase acitvity in ripening and stored guave

and free radical - scavenging capacity of extracts
from guava （ Psidium guajava L. ） leaves, Food
Chem., １
０
１, ６
８
６〜６
９
４（２
０
０
７）
２
０）RHA, H.J., BAE, I.Y., LEE, S., YOO, S.H., CHANG, P.S.
and LEE, H.G. : Enhancement of anti-radical activityof pectin from apple pomace by hydroxamation,
Food Hydrocolloids, ２
５, ５
４
５〜５
４
８（２
０
１
１）
２
１）文部科学省

科学技術・学術審議会

資源調査分科（Psidium guajava L.）, 日食工誌, ３
０, ４
５
４〜４
６
１（１
９
８
３）

会報告／五訂増補食品成分表（女子栄養大学出版部，

８）PIRMAN, T., RIBEYRE, M.C., MOSONI, L., RÉMOND,

東京）
，
（２
０
０
６）

D. , VRECL, M. , SALOBIR, J. and MIRAND, P. P. :２２）HIROTA, S., SATO, H. and TSUYUKI, H. : Separation

Dietary pectin stimulates protein metabolism inand Determination of Carotenoids in Fruit Flesh

the digestive tract, Nutrition, ２
３, ６
９〜７
５（２
０
０
７）

of Typical Tomato Strains, 日 食 工 誌, ２
９, ４
７
７〜４
８
３

９）BASU, T. K. , OORAIKUL, B. and GARG, M. L. :

（１
９
８
２）

Effects of dietary pectin on the hepatic activities

２３）KONG,K. W. ,ISMAIL,A.

ovendryingandRAJAB,

N. F. :

of hydroxymethyl glutaryl CoA reductase andOptimizationacyl CoA cholesterol acyltransferase in cholesterol

lycopenesupplemented mice, J. Nutr. Biochem. , ４, ４
７
２〜４
７
５

capacity in a by-product of the pink guava puree

（１
９
９
３）

industry using response surface methodology, LWT-

１０）SANDRA, P., ASSIS, M.S. and TAPAN, K.B. : Effectof pectin on the lipid status in high cholesterol-fed
mice, Nutr. Res., １
０, ９
９〜１
０
８（１
９
９
０）
１
１）須田郁夫・沖智之・西場洋一・増田真美・小林美緒・永井沙樹・比屋根理恵・宮重俊一：沖縄県産果実類・野菜類のポリフェノール含量とラジカル消去活性，
食科工，５
２，４
６
２〜４
７
１（２
０
０
５）

of

content

andconditions

lipophilicforantioxidant

Food Sci. Technol ., ４
３, ７
２
９〜７
３
５（２
０
１
０）
２
４）ASAI, A., YAMADA, Y. NAKAGAWA, K,. TAKADA, N,
andMIYAZAWA,T. :Antioxidative

EffectofConcentrated Plastids of Tomato Fruit in Rats，日食工誌, ４
７, ７
１
６〜７
２
１（２
０
０
０）
（平成２
４年５月３
１日受付，平成２
４年１
０月１
７日受理）

（ 29 ）

Food Preservation Science

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３ 〔Technical Report〕

149

Study on the Use of Waste Materials,
Such as Adzuki Bean-coats and Water-elution Products,from Adzuki Ann Manufacturing
AKUZAWA Sayuri＊１§，MINEMURA Takao＊１，OHBAYASHI Hiroya＊２，
TAKAHASHI Hiroshi＊１，MAKI Michiko＊３ and HATTORI Kiyosumi＊３＊１ Faculty of Applied Bio-science, Tokyo University of Agriculture,1−1−1, Sakuragaoka, Setagaya-ku, Tokyo 156−85０2＊２ Faculty of Regional Environment Science, Tokyo University of Agriculture, 1−1−1, Sakuragaoka, Setagaya-ku, Tokyo 156−85０2＊３ Endo seian Co. Ltd., 5−36−5, Kumegawamachyo, Higashi-murayama city, Tokyo 189−0003

In this study, we quantified the components eluted during the Ann manufacturing process anddetermined whether any components can be reused. On the basis of the elution characteristics of eachprocessing step, most of the eluted components were present in the boiled water from shibukiri andniage. In shibukiri-mizu, polyphenols accounted for most of the elution components ; thus, this productmight be considered as a polyphenol - containing beverage. In Adzuki bean - coats subjected to wet
milling coupled with high-pressure grinding treatment, the strip-shaped group of fibers was not visible,
and the rod-like fibers were suspended in the water as a paste. Panelists evaluated and scored thedifferent intensities between a standard sample and ６ mixed gels of agar and starch-milled Adzuki
bean-coats. In the sensory evaluation, panelists recognized texture differences among the samples but
disliked these gels as a soft dessert.
（Received Aug. ８, ２０１２；Accepted Oct. ２
５, ２
０
１
２）
Key words：Adzuki Bean-coats, Adzuki starch, the eluted components, texture, sensory evaluation
小豆皮，小豆澱粉，可溶性成分，テクスチャー，官能評価

The Adzuki bean （ Vigna angularis ） and Kidney

analyze the components that are excluded duringbean（Phaseolus valgaris）are valuable food materials

the Ann manufacturing process with the aim offorreusing them２），３）.

thetraditional

Japanese

confectionery

calledwagashi and for savory dishes. Eighty percent of

The objectives of this study were to quantify thethe acreage used for Adzuki planting in Japan is incomponents eluted during the Ann manufacturing

Hokkaido,

process and to determine whether any components

and ７
０％

of

Adzuki

is

used

as

a

１）

component for making Ann （ bean paste ） . The

canquality and taste of Ann can significantly affect theeffective use of these waste ingredients and Adzuki

texturebean - coats during the preparation of Ann fromofwagashi.

Therefore,

some

astringent

components Adzuki bean - coats, which can havebereused.

Inevaluated

theMaterials

the Ann manufacturing process.
been soft boiled in water are first ground and thenweAdzuki beans.

undesirable effects on texture, are excluded fromTo prepare Ann, Adzuki （ red beans ）that haveaddition,

１．Adzuki sample
The sample was prepared using Adzuki （Erimo-

sieved carefully. After grinding, the Adzuki bean -shouzu） harvested in ２
００
９ in the Tokachi district.

coat is separated from the Ann as a waste product.

２．Preparation of Nama-ann

Subsequently, the Ann is collected in the sieve andThe

Nama - ann

manufacturing

processandsqueezed to remove excess water. Materials notmeasurement of elution materials in the separated

needed for the Ann, such as the bean - coat andwater for each process are shown in Fig.１.

Adzuki bean elution products, are produced during

Eight volumes of water were added to ５
０! ofthese processes. Thus, it would be valuable todried beans. The mixture was boiled gently for ３
０§ Corresponding author, E-mail : akuzawa@nodai.ac.jp

150

Food Preservation Science

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 30 ）

Adzuki beans（50g）min. The slurry was filtered through nylon netting

water 400g

（５０ and ２００ mesh ） and precipitated. After the

shibukiri（boiled for 30 min）

supernatantseparationwasremoved,theprecipitate

wasstirred in ２
５
０! of distilled water and precipitatedagain. The precipitate was stirred with ２５０! ofAdzuki pulp

０２
. ％ NaOH at ４℃ for ６
０ min. The slurry was then

①shibukiri-mizu

centrifuged for １
５ min （６,５００%, ２０ min, ４℃）, andwater 400g
niage（boiled for 40 min）

the soluble protein fraction was discarded. This step

separationforremovingthesolubleproteinfractionwasrepeated twice. Next, the precipitate was washed
Adzuki pulp

with distilled water and centrifuged（６５,００%, ２０ min,②niage-mizu

４℃）until a pH of ７ was obtained an Adzuki starchwater 200g

-water slurry. The supernatant was discarded, andgroundingthe precipitate was dried at room temperature.

separation

Adzuki bean - coat paste was prepared using apaste

high-pressure

Adzuki bean-coats

wet-millingdesignedforreusing Adzuki bean-coats during the Nama - ann

separation

manufacturing process（patent publication No. ２
０
１
０―

Ann

１
６
２
０
０
８）. The moisture content of this Adzuki bean-③shibetsu-mizu

coat paste was ８
７０. ％water 200g
separation

Ann

process

Methods
１． Chemical④mizusarashi-mizu

solutionscoolingcomposition

discardedofNama-annduringtheandNama-annmanufacturing process

dehydration

Quantitative

Nama-annanalysisofmoisture,

ash,

and

nitrogen was performed, and total carbohydrate wasFig．
１ Nama-ann manufacturing process

calculated from these results in accordance with theStandard Tables of Food Composition in Japan４）.

min and then separated into Adzuki pulp and boiled

We collected the following sample solutions towater （shibukiri-mizu） by using nylon netting （５０determine the soluble substances in the separatedmesh）. The same quantity of water was added towater of each process : ! shibukiri-mizu, " niage-themizu, # shibetu-mizu, and $ mizusarashi-mizu. For

Adzukipulp

again,

andthis

mixturewasseparated into Adzuki and boiled water （ niage -eachsamplesolution,mizu） after heating for ４
０ min. After grinding oncarbohydrate,

the nylon netting with ２０
０! of water, the mixture

polyphenol were measured. Protein was measured

was separated into Adzuki bean - coats and paste,by the Lowry method５）, total carbohydrate wasincluding Ann. The paste was then separated intomeasured by the phenol sulfuric acid method６）, andreducedproteincontent,

carbohydrate,

total

pectin,andNama - ann and water （ shibetu - mizu ） using nylon

reduced carbohydrate was measured by the Somogy

netting （２００ mesh）. The separated Nama-ann was―Nelson method７），８）. Pectin was measured by the m-redispersed in ２
０
０! of water and then separatedhydroxybiphenyl

again into Nama-ann and water（mizusarashi-mizu）.

measured by adding ２５. ! of Folin reagent and ２５.

The Nama-ann was then dehydrated and stored at! of a １
０％ sodium carbonate solution into ２５. ! of５℃.

sample３．Isolation of starch and preparation of Adzuki

solution.

method９），１０） .

After

Polyphenol

standing

for

３０

was

min,

absorbance was measured at ７５０ nm with reference

bean-coats

to polyphenol tannic acid as a standard material.

Adzuki（５０%） was milled in a blender（Wonder

２．Granule and milled Adzuki bean-coat morphology

Blender, imported by Osaka Chemical Co., Ltd.） forA small quantity of milled or high-pressure wet-

１ min, and the resulting flour was stirred in amilled Adzuki bean-coat was dispersed with water

beaker in ２
５
０! of distilled water at ４℃ for ６０

on a glass microscope slide, covered with a cover（ 31 ）

slip,

and

〔Technical Report〕 The Use of Adzuki Bean-coats

viewedunderanOlympus

BX ― ５
１

151

mixed gels of agar and starch-milled Adzuki bean-

lightcoats. The terms used to evaluate the texture ofcondenser. The shapes of starch and Ann granules

each mixed gel were hardness （ force required toweremotorized

microscope

with

a

transmitted

electrondeform the sample）, adhesiveness （feeling that the

microscope１１）（SEM）（SU―１５
１０, Hitachi, Ltd., Tokyo,

sample adheres to the teeth during mastication ）,Japan）. Samples were mounted on brass disks with

grittiness （feeling of Adzuki powder perceived bydouble - sided adhesive tape, coated with platinum

the（ion-sputtering device ; E １
０２, Hitachi, Ltd., Tokyo,

characteristic of agar gel ）, Adzuki flavor （ aroma

Japan）, and then viewed at １
５ kV.

associated with Adzuki perceived in the mouth ）,３．Preparation of mixed gels of agar and starch―

astringency（astringency from skin of Adzuki）, andexaminedwithascanning

milled Adzuki bean-coats for sensory evaluation

tongue ）,brittleness（ brittle

texturemouthfeel.

The Adzuki starch suspension was allowed to

Statistical analysis was performed with Statcel ２

swell for ３
０ min ; then, milled Adzuki bean - coatsadd-in software for Excel（second edition）. One-way

were added and allowed to equilibrate at ５
０℃ for １

analysis of variance and the Tukey-Kramer methodmin. The sample was then heated with a Rapid

were applied to assess any differences in each

Visco

Sydney,attribute among the samples for verification of theAustralia） . The starch suspension （８％, w/w on

mixed gels of agar and starch-milled Adzuki bean-

the basis of the anhydride ; ２８! total weight）wascoats.

Analyser （ Newport

Scientific,

１
２）

allowed to swell for ３
０ min, various weights ofResults and discussion

Adzuki bean-coat were added, and the paste was
equilibrated at ５
０℃ for １ min. The sample was

１． Chemicalcomposition

then heated to ９
５℃ at a rate of ６℃/min and thensolutionsmaintained at ９５℃ for ５ min. Finally, the sample

manufacturing process

discardedofduringNama - ann
the

and

Nama - ann

was cooled to ５
０℃ at a rate of ６℃/min. Meanwhile,

Nama-ann yield was approximately ６
４１. ％ relative

a boiled solution of agar（１％, w/w on the basis ofto the weight of raw Adzuki beans. Its chemical

the anhydride ; ２
０! in total weight）was prepared

composition was １
２６. ８％ moisture, ２３９. ７％ protein, ０.

and maintained at ８
０℃. Subsequently, ２
０! of the６
５％

mixed Adzuki starch and milled Adzuki bean-coat（ data not shown ）. In addition, the Adzuki bean -gelatinized paste was added to ２０! of boiled agar,

coats removedafter boiling was thought to accountand the solution was maintained at ８
０℃

ash,

and

approximately ６２％carbohydrate

with

for １
３.９％ of the weight of the raw beans, thestirring. This mixed solution（４％ starch, ０５. ％ agar,soluble components removed in each step accounted

and ２５. 〜２
５％ milled Adzuki bean-coats w/w ; ４０!

for ９.１％, and unknown components accounted forfinal mixed weight）was poured into glass rings（２０about １
３％ due to loss and erosion of the Adzuki

mm in diameterbeans during the manufacturing process （data not

and １
５ mm

in

height ） andwrapped. The rings were stored at ５℃ for ３h andthen used as samples for sensory evaluation.
４．Sensory evaluation

shown）.
As shown in Table １, amounts of protein, total
sugar, reducing sugar, pectin, and polyphenols were

Ten panelists （２ men and ８ women） agreed toquantified in wastewater was separated in each step.

participate in the sensory evaluation. They were

The elution characteristics of each processing step

trained for the sensory evaluation and understoodshowed that most of the eluted components were

the purpose of each sensory evaluation term in thispresent in shibukiri-mizu and niage-mizu ; therefore

study.

considering

An intensity scale method was used, and each
degree of intensity was scored on a ７-point scale

recovery

just

and

these ２ processing

utilization

might

be

steps

of

sufficient.

Inshibukiri-mizu, polyphenols comprised about ０３. ７!/",

from −３（weak） to ＋３（strong）. Samples werewhich corresponds to the content in ５０! of milkpresented to each panelist in the same order, andchocolate（０７. !/１００!）and ４０
０! of black tea（０１.

each of the ７ samples was presented once. Each

１
３）
!/１
０
０!）
; thus, this product could be consideredsample was labeled with a figure. Each panelist

for use as a polyphenol-containing beverage.

evaluated

andscoredthedifferent

intensities

The Adzuki bean - coats, which have different

between a starch - agar gel as a standard and ６

physical properties compared to the bean paste,

152

Food Preservation Science

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 32 ）

Table １ Soluble components of wastewater from each Nama-ann manufacturing process! shibukiri-mizu" niage-mizu# shibetsu-mizu$ mizukiri-mizu（g／%）

protein

total sugar

reducing sugar

pectinpolyphenols

Total

０４
. ９±０２.００６. １±０１.２０４. １±００.５００. ６±００.２

２１. ５±０６.７３０. ２±００.６
１９. ９±０３.６０４. １±００.９０１. ９±００.７０１. ６±００.２
００. ７±００.２
００. ４±００.９０３. ２±００.７
０５. ６±００.１０３. ２±００.１
００. ５±００.１

０３. ７±００.２０１. １±００.０
００. ５±００.０
００. １±００
.０

３５
.２
４４
.６
２８
.４
０５
.７

Average±standard deviation

produced

a

sense

of

discomfort

andresidualmouthfeel in the oral cavity, which corresponded to

３．Sensory evaluation of agar and starch - milled
Adzuki bean-coats

an undesirable texture. However, because Adzuki

Results of the sensory evaluation of mixed gels ofbean - coats are a source of insoluble cellulose - likeagar and starch-milled Adzuki bean-coats, using the

dietary fiber, we attempted to separate the Adzuki

evaluation terms hardness, adhesiveness, grittiness,bean - coats into fine component parts by physicalbrittleness, Adzuki flavor, astringency, and mouthfeel,destruction to investigate its use as food material.

are shown in Table ２. For each evaluated term,

２．Morphological characteristics of Adzuki starch,

there was a significant difference （ p ＜０.０
１） inNama-ann, and milled Adzuki bean-coats

scores among the mixed gel samples, except for the

SEM images of separated Adzuki starch granules

like-dislike evaluation.

and Nama-ann are shown in Fig.２. The surfaces ofFor example, differences in the evaluation score ofparticles in the Nama-ann had wrinkled cell walls.

hardness among the agar and starch-Adzuki bean-

The shape of the granules resembled winter squash

coat mixed gels were significant between the gel

１
４）
，
１
５）

. Adzuki starch granules werewith ２.５％ of added milled Adzuki bean-coats （A）

ovoid, ellipsoid, reniform, or infrequently irregularand gels with １
５（D）, ２０（E）, and ２
５％ （F） of（Fig.２）. Several fissures were observed to radiate

added Adzuki bean-coats. The evaluation terms ofoutwards from the center. The formation of fissures

adhesiveness,starch granules

grittiness,andAdzukiflavoralso

is associated with packing of the starch granules

showed a significant difference （p ＜０.０５） in scoreswithin the protein matrix of the endosperm１６）〜１８）.

among the samples（data not shown）. These results

Nama - ann was obtained by grinding the beans

showed that panelists could recognize differences inafter boiling. In the SEM images of Nama - ann,

texture among the samples but that judgments ofstarchwere

like-dislike differed. The main components of milled

observed１９）. We considered that collapse oftheAdzuki bean-coats are indigestible polysaccharides２０）

starchgranulesdoeswrapped

not

occur

in
in

several

cells

the

such as cellulose. The physical properties would begelatinized heated state and that these features

Nama - annandrecognized in the mouth as the texture of eachmust be associated with the physical properties ofagar and starch-Adzuki bean-coatmixed gel, but thefree-flowing powdered Nama-ann.

textureproperties

might

be

disagreeable.

Our

Fig.３ A and B show a micrograph of the productresults indicate that milled Adzuki bean-coats mightfrom the wet milling of Adzuki bean-coats, and Fig.

be useful as a functional material such as dietary

３ C and D show the wet - milling process coupledfiber in soft desserts.

with high-pressure grinding treatment. In the wetmilling process shown in Fig.３ A and B, the strip-

References

shaped fibers are continuous, and the powderhas１）Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries,

plane with a crystallization. In contrast, as shown infeature of varieties of bean,（http : //www.maff.go.

Fig.３ C and D, applying high - pressure grindingjp/j/tokei/pdf/syukaku̲daizuetc１
１.pdf）

treatment continuously led to the distribution of２）ITO T., TSUCHIDA, H., OHARA, A., MIZUNO M. andindividual rod-like fibers that broke away from the

KIMURA, T. : Stachyose content and recovery of

strip-shaped group of fibers. In addition, because thestachyose from shajuku - eki during azuki, Nippon

fiber material obtained during this process can be

Shokuhin Kagaku Kougaku Kaishi, ５
５, ５
０
６〜５
０
９

suspended in wateras a paste and be saved, its use

（２
０
０
８）

as

３）TSUCHIDA, H., MIZUNO, M., KIMURA, T., OHARA, A.,aningredientsuggested.

with

a

new

functionality

is

SAITO, F. and ITO, T. : Antibacterial activity of the（ 33 ）

〔Technical Report〕 The Use of Adzuki Bean-coats

Azuki starch

153

Ann

50μm

50μm

Fig．
２ Scanning electron microscope image of separated Adzuki starch and Ann prepared from Adzuki beans

B

A

50um

50um

D

C

50um

50um

Fig．
３ Microscope images of Adzuki bean-coats
A and B : prepared by wet milling under an inverted microscope with （A） andwithout（B）a transmitted light condenser.
C and D : prepared by wet milling and high - pressure wet milling under aninvented microscope with （ C ） and without （ D ） a transmitted lightcondenser.

Table ２ Average evaluation scores for texture for various concentrations of milled Adzuki bean-coat mixed gels
terms

２．
５％１）

５％

１
０％

１
５％

２
０％

２
５％

F value

０．
０
０±０．
５
３ −０．
１
３±０．
３
５ −１．
０
０±０．
５
３ −１．
３
８±０．
７
４ −１．
７
８±１．
２
０ −２．
３
３±１．
０
０

９．
６
７＊＊２）

adhesivenessgrittinessbrittleness
Adzuki flavor
Astringency

０．
０
０±１．
５
８ ０．
３
３±１．
２
２ ０．
３
３±１．
５
０ １．
８
６±０．
３
８ ２．
２
２±０．
８
３ ２．
７
５±０．
４
６
０．
３
３±０．
７
１ ０．
３
３±０．
８
７ ０．
５
６±１．
４
２ １．
２
２±０．
８
３ １．
８
９±１．
０
５ ２．
１
１±０．
９
３
０．
０
０±１．
３
２ −０．
１
１±０．
９
３ −０．
８
９±０．
９
３ −１．
７
８±０．
６
７ −２．
２
２±０．
６
７ −２．
３
３±０．
７
１
−０．
２
２±０．
６
７ ０．
０
０±０．
８
３ ０．
５
６±０．
５
３ １．
２
２±０．
６
７ ２．
４
４±０．
７
３ ２．
４
４±０．
５
３
−０．
３
３±１．
０
０ −０．
２
２±１．
０
９ ０．
２
５±０．
４
６ ２．
０
０±０．
７
１ １．
３
３±１．
１
２ １．
７
８±１．
２
０

９．
０
３＊＊
５．
６
７＊＊
１
１．
９
６＊＊
２
７．
３
０＊＊
７．
０
８＊＊

Mouthfeel

−０．
４
４±１．
３
３

０．
７
５

hardness

０．
１
１±０．
７
８

０．
５
６±１．
１
３

０．
８
９±１．
３
６

０．
２
２±１．
９
９

１）the concentration of milled Adzuki bean-coats in the final mixed weight of each gel２）Significance levels for F is indicated as follows : ＊＊, significant at １％ level

０．
０
０±２．
４
０

154

Food Preservation Science

secondaryduringproduct

azuki

mizu’

‘Shibukiri

paste

producedmanufactureing,

NipponShokuhin Kagaku Kougaku Kaishi, ５
５, ６
０
６〜６
１
１

VOL．
３
９ NO．
３ ２
０
１
３

（ 34 ）

morphological thermal and crystallinity properties
ofstarchdifferent

isolatedfromatmosphericbeans

conditions,storedunder

Carbohydrate

polymers, ８
６, １
４
０
３〜１
４
０
９（２
０
０
５）

（２
０
０
８）
４）Japan food research laboratories : Explanation of

１６）LII, C. and CHANG, S. M. : Characterization ofanalysis method for FOOD COMPOSITION IN

red bean （ Phaseolus radiatus var. aurea ）（ asJAPAN（Cyuou-houki, Tokyo）
, p１
５, ２
９, ８
０（２
０
０
１）

Vigna radiatus var. aurea） starch and its noodle５）LOWRY, O. H., ROSEBROUGH, N. J., FARR, A. L. andRandall, R. J. : Protein measurement with the folin
phenol reagent, Journal of Biological Chemistry, １
９
３,
２
６
５〜２
７
５（１
９
５
１）

quality, J Food Science, ４
６, ７
８〜８
１（１
９
８
１）
１
７）LINEBACK, D. R. and KE, C. H. : Starches andlow - molecularweightcarbohydrates

fromcheckpea and horse bean flours, Cereal Chemistry,６）DUBOIS M., GILLES K. A., HAMILTON J. K., REBERS,
P. A. and SMITH, F. :Colorimetric Method for

５
２, ３
３
４〜３
４
７（１
９
７
５）
１
８）THANG,

H. ,

ANDO,

H. ,

MITSUNAGA,

T.

and

Determination of Sugars and Related Substances,

KAWAMURA, Y. : Important role of starch in the

Analytical Chemistry, ２
８, ３
５
０〜３
５
６（１
９
５
６）

freeze - thaw

７）SOMOGYI, M. : Note on sugar determination, The
Journal of Biological Chemistry, １
９
５, １
９〜２
７（１
９
５
２）

damageofNama - Anparticles

prepared from adzuki beans （ Vigna angularis ）,Carbohydrate polymers, ５
９, １
９
７〜２
０
４（２
０
０
５）

８）NELSON, N. A. : photometoric adaptation of the

１９）HSIEH, H. M., SWANOSON, B. G. and LUMPKIN, T.

Somogyi method for the determination of glucose,

A. : Starch gelatinization and moisture of azuki an

The Journal of Biological Chemistry, １
５
３, ３
７
５〜３
８
１

granules prepared from whole, abraded, or ground

（１
９
４
４）

beans, Lwbensm. − Wiss. u − Technol. , ３
２, ４
６
９〜４
８
０

９）LIST,D.,

BUDDRRUB,S.

andBODTKE,

M. :

（１
９
９
９）

Z

２
０）KOJIMA, M., SHIMIZU, H. and OHBA, Ki. : Dietary１０）KOSEKI, M., KITABATAKE, N., DOI, E., YASUNO, T.,（bean paste） prepared from starch pulses, J. Appl.

Pectinbestimmung

mit

meta - Phenylphenol,

Lebensm Unters Forsch, １
８
０, ４
８〜５
２（１
９
８
５）

fiber quantity and particle morphology of An

OGINO, S., ITO, A. and ENDO, F. : Determination of

Glycosci., ５
３, ８
５〜８
９（２
０
０
６）

pectin in the presence of polysaccharides, J. Food
Science, ５
１, １
３
２
９〜１
３
３
２（１
９
８
６）
１
１）AIKAWA, R. , AKUZAWA, S. , NAGASHIMA, N. and
KAWABATA,A :Characterization（ Erythronium japonicumof

KarakuriDecne ） starch andits

生餡の加工工程で生じる廃棄資源の有効利用に関する研究
阿久澤さゆり＊１・峰村貴央＊１・大林宏也＊２

pasting properties, Denpun Kagaku, ３
９, １
６
５〜１
７
４

高橋

寛＊１・牧

（１
９
９
２）

＊１

東京農業大学応用生物科学部

１２）AKUZAWA, S., OKADA, N., TAMAKI, Y., IKEGAMI, A.,
FUJITA, N., VILPOUX, O., CEREDA, M.C. and JAY - LINE,
J. : Physicochemical Properties of Starches Isolated
from Five Cassava （ Manihot esculenta

Crantz ）Landraces of Brazil, J. Appl. Glycosci. （２
０
１
２） in

道子＊３・服部清澄＊３

（〒１
５
６―８
５
０
２ 東京都世田谷区桜ヶ丘１―１―１）＊２

東京農業大学地域環境科学部

（〒１
５
６―８
５
０
２ 東京都世田谷区桜ヶ丘１―１―１）＊３ （株）遠藤製餡
（〒１
８
９―０
０
０
３ 東京都東村山市久米川町５―３
６―５）

press
１
３）Ministry of Education, Culture, Sports, ScienceandTechnology :foodて検討した。生餡の加工工程では，渋きり水はフェノー

composition in Japan fifth revised and enlarged

ル類を含む水溶液としての利用が考えられた。また，篩

edition（Tokyo）, pp.２
３
０〜２
３
１, pp.２
８
４〜２
８
５（２
０
０
５）

別工程で廃棄される小豆の皮は，湿式粉砕方式と高圧粉

１４）ENGQUIST,Standard

tablesof

生餡の加工工程で生じている廃棄資源の利用性についMicro-

砕方式を連続することで，細粉砕が可能になった。さら

structural differences among adzuki bean （ Vignaにソフトデザートを想定してゲルを調製して官能評価を

angularis ） ciltivars, Food Structure, １
１, １
７
１〜１
７
９

行った結果，ゲルのざらつきなどの性状は認識している

（１
９
９
２）

が，テクスチャーは嫌いではないことが示され，皮ペー

A.

and

SWANSON,

B.

G. :

１
５）RUPOLLO, G., VANIER, N. L., ZAVAREZE, E.da R. ,OLIVEIRA, M. , PEREIRA, J. M. , PARAGINSKI, R. T. ,
DIAS,

A.

R.

G.

and

ELIAS,M.

C. :Pasting,

ストの利用性が示された。
（平成２４年８月８日受付，平成２
４年１
０月２
５日受理）