九州シンクロトロン光研究センター
県有ビームライン利用報告書
課 題 番 号 ： 2209081F

Ｂ Ｌ 番 号 ： BL07

（様式第 5 号）

放 射 光 マ イ ク ロ CT に よ る 神 埼 そ う め ん の 内 部 構 造 の 観 察

Observation of Internal Structure of Kanzaki Somen by Synchrotron Radiation
Micro-CT
安田みどり・米山明男・田端正明

Midori Yasuda, Akio Yoneyama, Masaaki Tabata
西九州大学健康栄養学部・九州シンクロトロン光研究センター・佐賀大学理工学部

Faculty of Health and Nutrition Sciences, Nishikyushu University
SAGA Light Source
Faculty of Science and Engineering, Saga University

１．概要（注：結論を含めて下さい）
佐 賀 県 の 地 域 ブ ラ ンド「 神 埼 そ う め ん 」は、日 本 で 初 め て 作 ら れた 機 械 そ う め ん で ある 。し か し 、神 埼 そ う め ん の 食 感 に つ い て の 科 学 的 特 徴 に つ い て 明 ら か に な っ て い な い 。
本 研 究 で は 、 放 射 光 マ イ ク ロ CT を 用 い て 神 埼 そ う め ん の 茹 で 時 間 お よ び 水 中 で の 放 置
時 間 が 内 部 構 造 に 与 え る 影 響 に つ い て 調 べ る こ と を 目 的 と し た 。 ま た 、減 塩 ブ ー ム に より 、食 塩 を 添 加 し て いな い 麺 の 開 発 が 行 わ れて い る 。本 研 究 で は、食 塩 無 添 加 の そ う めん の 内 部 構 造 に つ い て も 調 べ た 。異 な る 茹 で 時 間 お よ び 水 中 で の 放 置 時 間 の そ う め ん を凍 結 乾 燥 し た も の を 試 料 と し 、 放 射 光 マ イ ク ロ CT に よ り 、 内 部 構 造 を 観 察 し た 。 そ の結果、茹で時間が短い場合（1 分）に白い境界ライン（高密度部分）がみられ、水の吸収 が 不 十 分 で あ る こ と が 示 唆 さ れ た 。ま た 、放 置 時 間 が 長 い ほ ど デ ン プ ン や グ ル テ ン と思われる組織の変化がみられた。食塩無添加のそうめんは、3 分茹でても白い境界ラインが認められた。これは、水の吸収がされにくいことを示しており、食塩添加のそうめんより食塩無添加そうめんの方がかたくなる要因ではないかと考えられる。
Kanzaki Somen, a regional brand of Saga Prefecture, is the first mechanical somen producedin Japan. However, the scientific characteristics of its texture have not been clarified. The
purpose of this study was to clarify the effects of boiling time and leaving time in water on theinternal structure of Kanzaki Somen using synchrotron radiation micro-CT. In addition,salt-free noodles have been developed due to the boom in salt reduction. In this study, theinternal structure of salt-free somen noodles was also examined. Freeze-dried samples ofsomen noodles with different boiling times and leaving time in water were observed forinternal structure by synchrotron radiation micro-CT. As a result, a white border (high-densitysection) was observed when the boiling time was as short as 1 minute, suggesting that water
absorption was insufficient. The longer the leaving time, the more tissue changes wereobserved, which were thought to be starch or gluten. For noodles with no salt added, a whiteborder was observed even after 3 minutes of boiling time. This indicates that it is difficult toabsorb water, and this is thought to be the reason why the salt-free somen became firmer than
the salt-added somen.
２．背景と目的
佐賀県神埼市の特産物である「神埼そうめん」は、日本で初めて製麺機を使って製造された機械そうめんである。現在は、地域ブランドとして地域団体商標に登録されているが、かつては 300 軒ほどあった製麺所は、今では 11 軒にまで減少してきている。神埼そうめんという伝統的な地域の特産品を守るためには、神埼そうめんの特徴を科学的に調べ、ブランド力を高める必要がある。そこで、本研究では、放射光マイクロ CT を用いて神埼そうめんの茹で時間および水中での放置時間が内部構造に与える影響について調べることを目的とした。
そうめん製造に用いる食塩は、麺製造後の急激な乾燥を防ぎ、グルテンの網状組織を緻密にしてコシのある麺にする効果があると言われている。一方、近年の健康志向により、「減塩」へのニーズが高まり、減塩や食塩無添加の麺が開発されている。本研究では、放射光マイクロ CT を用いて食塩無添加の神埼そうめんの内部構造を観察し、食塩添加そうめんと比較した。
３．実験内容（試料、実験方法、解析方法の説明）
試料は、神埼そうめん協同組合で製造された機械そうめんで、通常どおり原料に食塩を添加したそうめん（食塩添加）と添加していないそうめん（食塩無添加）を用いた。茹で時間1、2、3分、水中での放置時間0、10、20、30分とし、それぞれ液体窒素に5分間浸け、すぐに－30℃の冷凍庫に12時間入れた。その後、凍結乾燥機にて凍結乾燥を行った。
そうめんの内部構造は以下のようにして調べた。放射光マイクロCTにより、エネルギー：10 keV、単色器：Ge コ
ンパクトモノクロの条件でCT画像の測定を行った（図１）。
検出器は、Kenvy2（蛍光体：CsI 1000 μm、対物レンズ：x 5 倍、画素数：2048×2048、画素サイズ：1.3 ミクロン）を使用し、カメラ長3 mm、露光時間：1～2 秒/枚、投影数：1 000枚/360度、背景：100枚にて計測した。そうめん試料を ポリプロピレン製の円筒形容器（φ2mm）に入れ、試料回転台に固定し、室温で0.36 度毎に回転させながら、各角度で5 秒間測定を行った。
図１．放射光マイクロ CT による測定の様子（赤丸部分に試料を設置）
４．実験結果と考察
まず、通常の条件通り食塩を添加して製造された神埼そうめんの内部構造について、茹で時間（1、2、3 分）の影響を調べた。その結果を図２に示す。白い部分ほど密度が高いことを示している。茹で１分では、内側に白い境界ラインが現れたが、茹で 2、3 分ではそのようなはっきりとした境界ラインは見られなかった。茹で 2 分は 3 分に比べて中央部の高密度の面積が広かった。茹で時間が長くなるごとに内部の密度が低下していることから、水の吸収の影響が考えられる。そうめんの包装には、茹で時間 2 分と表記されている。茹で 1 分では、吸水が不十分であることがうかがえる。

1分

２分

３分

図２．異なる茹で時間での神埼そうめん（食塩添加、放置時間なし）の内部構造の違い

次に、食塩添加の神埼そうめんを２分茹でた後、水中で 0、10、20、30 分間放置した時の内部構造を調べた。その結果を図３に示す。今後、詳細な解析が必要であるが、水への放置時間が長いほど内部の構造が崩れていた。破断強度の測定において、水中での放置時間が長いほど歯切れ感が悪くなっていることが明らかになっていることから、デンプンまたはグルテンの構造変化によるものではないかと考えられる。

0分

10 分

20 分

30 分

図３．異なる放置時間での神埼そうめん（食塩添加、茹で時間 2 分）の内部構造の違い

さらに、食塩を添加していない無添加そうめんの内部構造について、茹で時間の影響を調べた結果を図４に示す。いずれの茹で時間においても内部に白い境界ラインがみられ、茹で時間が長くなるほどより中央部に表れている。食塩添加そうめんでは、茹で 1 分で同様の白いラインはみられたが、2、3 分でははっきりとみられなかった（図２）。つまり、食塩を添加していないそうめんは、水が吸収されにくくなっていることを示している。破断強度の測定においても、食塩無添加そうめんの方が食塩添加そうめんよりも応力が高いこと、つまり、かたいことが明らかになっていることから、水の吸収挙動に影響するのではないかと考えられる。

1分

２分

３分

図４．異なる茹で時間での神埼そうめん（食塩無添加、放置時間なし）の内部構造の違い

食塩無添加そうめんの水中での放置時間の影響について調べた結果、放置時間なしでは、白い境界ラインがはっきりとみられたが、10 分以上ではそのようなラインは見られなかった。また、食塩添加そうめんの結果では大きな構造変化がみられた（図３）が、食塩無添加そうめんはそのような大きな変化は認められなかった。

0分

10 分

20 分

30 分

図５．異なる放置時間での神埼そうめん（食塩無添加、茹で時間 2 分）の内部構造の違い５．今後の課題
そうめんの食感は、水の吸収挙動に大きく影響しているのではないかと考えられる。しかし、今回の測定では、水を直接観察できなかったため、今後は、染色剤を用いることで水の吸収を直接観察する予定である。また、破断強度、食味検査などのデータと合わせて、神埼そうめんの食感について総合的に調べることとしている。また、食塩を添加していない場合は、水の吸収がされにくいことがわ
かったが、その要因についてさらに調べる予定である。

６．参考文献1) Yoneyama, A., Takeya, S., Lwin, T. T., Takamatsu, D., Baba, R., Konishi, K., Fujita, R., Kobayashi, K.,Shima, A., Kawamoto, M., Setoyama, H., Ishiji K., and Seno, Y. (2021). Advanced X-ray imaging at beamline
07 of the SAGA Light Source. J. Synchrotron Rad., 28, 1966–1977.
2) Yoneyama, A., Baba, R., and Kawamoto. M. (2021). Quantitative analysis of the physical properties of CsI,GAGG, LuAG, CWO, YAG, BGO, and GOS scintillators using 10-, 20- and 34-keV monochromatedsynchrotron radiation. Opt. Mater. Express., 11, 398–411.
3) Roh, J. P., Jeong, S., Oh, I., and Lee, S. (2020). Microcomputed tomographic and proton NMR
characterization of cooked noodles and their correlation with conventional methods. J. Food Eng., 270, 109765.
4) Ogawa, T. and Adachi S. (2016). Moisture distribution and texture of spaghetti rehydrated under differentconditions. Biosci. Biotechnol. Biochem., 80, 769–773.
７．論文発表・特許（注：本課題に関連するこれまでの代表的な成果）
1）機械そうめんの食感のミクロ構造的解析, 安田みどり, 米山明男, 竹谷敏, 田端正明, 川﨑美紅,江原德美, 廣沢一郎, 妹尾与志木, 日本食品科学工学会誌, 70, 147-159 (2023)
８．キーワード（注：試料及び実験方法を特定する用語を２～３）
神埼そうめん、放射光マイクロ CT、食塩
９．研究成果公開について① 論文（査読付）発表の報告（報告時期： 2025 年 3 月）