鳥取県産業技術センター研究報告
鳥取県産業技術センター研究報告 No.22
No.22 (2019)(2019)

穏やかな香りと優れた発酵力を持つ純米酒製造に適したスギ材、マツ材を原材料とする複層木毛セメント板の開発
新規酵母の開発（第１報）
Development of Multilayered Wood Wool Cement Boards made of Sugi and Matsu
Development of Original Tottori Yeast with Mild Fruity Aroma and High Fermentation Ability

谷岡晃和

for Jummai-shu
Brewing（1st Report）
Akikazu
Tanioka＊＊
茂 一孝
・西垣ひろ美有機・発酵担当
・西尾 昭＊＊
電子・有機素材研究所

Kazutaka Shigeru, Hiromi Nishigaki and Akira Nishio
スギ材とマツ材と原材料とする複層木毛セメント板の開発に取り組んだ。超速硬セメントを用い、セメン＊

電子・有機素材研究所

有機・発酵担当、＊＊電子・有機素材研究所

トの硬化速度を高めることにより、スギ心材のセメント硬化阻害を抑え、マツ単層木毛セメント板と同様の物性と化粧性を備えた三層木毛セント板が完成した。
高香気生産性酵母の発酵力を改善し、香りが高すぎない上品な香りと発酵力に優れた新規酵母の開発を目的に、交雑育種法を用いた酵母の育種を行い、発酵試験を行った。その結果、親株と比較して、半分程
Multilayered wood wool cement boards made of sugi and matsu were developed. By increasing the hardening speed（リンゴ様香）4 株の交雑2 倍体酵母を育種した。
of 度のカプロン酸エチル
the cement using ultra-rapid
hardening 濃度及び改善された発酵力を示す
cement, cement-hardening inhibition of
cedar heartwood
was suppressed andthree-layer wood wool cement boards with the same physical and decorative properties as single-layer pine wood wool
酵母は、親株として当センター保有の APN1（高1.
cementはじめにboards were produced.

日本酒は全国で生産されているが、日本酒の製品

香気生産性酵母）、KU61（高発酵性酵母）を使用しの差別化の１つとして、吟醸香（主成分としてカプた。また、酵母の接合型確認のため、対照として化が進むよう意図したものである。また、原料木材
NBRC1050（a 型）及び NBRC10506（α 型）（独立行のアルカリ処理、温水処理等も有効と報告されてい1.

はじめにロン酸エチル）を特徴とする製品がある。この吟醸
木毛セメント板は木材を細長いリボン状に削りだ
香は、発酵中に酵母によって生成される。
した木毛にセメントと水とを混合、圧縮成形したボ政法人製品評価技術基盤機構）を使用した。
3、4、5)
る。これらは、木毛中の硬化阻害物質を前処
2.1.2 試薬及び培地
理段階で除去しようとするものである。

鳥取県内の酒造場においても、吟醸香を高生産すード状の建築材料である。
る高香気生産性酵母を用いた純米酒製造に取り組ん
防火性、吸音性、断熱性に優れ、主に建築物の屋

1 倍体取得のため、胞子形成培地（2%酢酸カリウ
当センターでは、現在使用されているマツ材に代ム、0.005%塩化カルシウム、2%寒天）又は200ng/ml
えて、スギ材を原材料とした木毛セメント板の開発

でおり、特に高品質な純米吟醸酒などでこの高香気根下地または壁に用いられている 1)。
生産性酵母が用いられている。
木毛セメント板製造事業所では、これまで地域のラパマイシン（和光純薬工業株式会社製）を含む胞を行うことを目的として、｢スギ材を原材料とした木１）毛セメント板の開発｣研究（H24-25）に取り組み、子形成培地を用いた。1 倍体細胞分散のための細しかしながら、高香気生産性酵母は発酵力が弱い
マツ材を原材料として生産を行ってきたものの、現ため、発酵に要する日数が長くなりがちで、酵母の在、マツ材資源は枯渇し、原材料調達が困難な状況

普通ポルトランドセメントに代えて、超速硬セメン
胞壁破壊は、Zymolyase-20T（ナカライテスク株式会
トを使用することにより、スギ材を原材料とした木社製）を用いた。
毛セメント板が製板可能であることを確認し、セメ接合型確認のための Polymerase Chain Reaction（以ント硬化時間の調整、制御により、スギ材を原材料
下 、 PCR ） 及 び PCR 産 物 染 色 に は 、 そ れ ぞ れとした木毛セメント板の製造が可能であることを示
PremixTaqTM （ タ カ ラ バ イ オ 株 式 会 社 製 ） 及 び
唆した。また、スギ心材を煮沸処理、アルカリ処理
GelRedTM Nucleic Acid Gel Stain（ナカライテスク株することにより硬化阻害を抑制することができた 6、式会社製）を使用した。
7)。

自己消化により異臭、雑味が発生し、香味が劣化すとなってきている。そのため、木毛セメント板製造る場合がある。
業においては、マツ材からスギ材への原材料転換がかねてより、県内企業からは鳥取オリジナル酵母すすめられている状況にある。しかしながら、スギの開発が求められており、最近の市場ニーズとして心材がセメントの硬化不良を引き起こすため 2)、スは、香りが高すぎる日本酒は敬遠される傾向がある。
ギ材は木毛セメント板の原材料として使用すること
そこで、本研究では、香りが高すぎない上品な香は避けられてきた。これまで、セメントの硬化阻害りと優れた発酵力を持つ新規酵母の開発を試み、優を引き起こす硬化阻害樹種のセメント板への使用に良な育種株候補を選抜したので報告する。
関して、木片セメント板では超速硬セメント、硬化原料米は、α 化米（AA-60, 徳島精工株式会社製）
マツ材とスギ材を混合して使用するようになってき促進剤の使用、蒸気噴射プレスの使用等が検討、報又は精米歩合60％の兵庫県産「山田錦」（平成 29 年ている。ただし、スギ材を混合すると、セメント板

2.
実験方法3)
告されている。これらの方法は、木毛中の硬化阻産）を使用し、乾燥麹は1-60（徳島精工株式会社製）
表面が、スギ心材から滲出する成分により、茶褐色

2.1
供試素材
害物質がセメントペースト中に溶出するまでに、硬2.1.1 供試菌株を使用した。に変色汚染される。そこで、表面層（化粧面）にマ

2.1.3
原料米及び乾燥麹
現在、製造工場では、マツ材の不足を補うため、

31

2.2で 2～3 日間培養した。生育したコロニーの中で、生試験方法

2.2.1

育が早く、コロニー表面が滑面なものを 2 倍体候補

1 倍体酵母の取得及び接合型確認

1 倍体の取得は、K. Katou ら２）として取得した。の方法を基に改変取得した 2 倍体の接合型は、2.2.1 と同様に MATして行った。すなわち、親株（APN1 又は KU61）をYPD 平板培地で培養し、その菌体を胞子形成平板培

遺伝子の PCR 増幅の判定により確認した。

地の中央に塊状に植菌し、28℃で 5 日間培養した。

2.2.4

その後、1mg/ml Zymolyase を含む 1/15M リン酸緩衝

交雑 2 倍体の選抜2.2.2 と同様に行った。

液（pH7.5）で懸濁し、室温（20～25℃）で 2 時間静2.2.5

選抜した交雑 2 倍体の評価置し、細胞壁破壊を行った。超音波処理により分散選抜した交雑 2 倍体は、総米 200g の小仕込み試させた後、65℃で 10 分間加熱処理することで 2 倍体験を行い、さらに選抜を行った後に、総米 1kg の小細胞の殺菌を実施した。得られた菌体液を適度に希仕込み試験を行った。仕込み試験の仕込み配合を表釈後、YPD 平板培地に塗布し、28℃で 2～4 日間培

1 及び表 2 に示す。

養した。生育したコロニーの中で、生育が遅く、コ

表１総米 200g の仕込配合ロニー表面が粗面なものを 1 倍体候補として取得した。
取得した 1 倍体の接合型は、接合型遺伝子（matingtype gene、以下 MAT 遺伝子）の PCR 増幅の判定により確認した。すなわち、楊枝を用いて採取したコロニーを PCR 反応液に懸濁し、PCR を行った後、得られた PCR 産物をアガロースゲル電気泳動によ

表２総米 1kg の仕込み配合り増幅断片サイズを確認した。
2.2.2

1 倍体酵母の選抜得られた 1 倍体酵母を、3ml の麹汁培地（Brix10、pH5）に植菌し、28℃で 2 日間前培養した。乾燥麹10g を含む 30ml 麹汁培地に前述の前培養液を全量添加し、15℃で 14 日間培養した。その後、遠心分離を行い、上清液を分析に供した。分析は、国税庁所定
分析法注解３）に従い行った。日本酒度は、密度比重3.

結果と考察

計 DA-105（京都電子工業株式会社製）、アルコール3.1.1 倍体酵母の取得

度数はアルコール濃度計 YSA-200（矢崎計器株式会

APN1 酵母（高香気生産）より 128 株、KU61 酵母社製）を用い、香気成分はヘッドスペース GC-MS（発酵力強い）より 62 株の 1 倍体を取得した（表 3）。

分析装置（株式会社島津製作所製）を使用した。
表３2.2.3

交雑 2 倍体の取得と接合型確認選抜した 1 倍体酵母を 2ml の YPD 液体培地に植菌し、28℃で 1 昼夜培養した。新たな 2mlYPD 液体培地に、a 型と α 型それぞれの培養液 0.2ml づつを接種し、28℃で 1 昼夜混合培養した。その後、適度に稀釈した培養液を、YPD 平板培地に塗布し、28℃

32

1 倍体酵母の取得結果

3.2

カプロン酸エチルの濃度が親株 APN1 より低く、親1 倍体酵母の選抜株 KU61 より高いものとして、8 株を優良なものとそれぞれの親株から得られた 1 倍体酵母の発酵試して選抜した（図 3）。

験を行い、親株と同等以上の発酵能を示す 1 倍体を2.0選抜し、香気成分分析を実施した。

1.81.6APN1 酵母から得られた 1 倍体については、香気より少なく、カプロン酸エチルの濃度が親株の 2 倍を超えないものとして、13 株を優良なものとして選

相対比成分の酢酸エチル及びイソアミルアルコールが親株

親株を１とした
相対比

1.4

酢酸エチル
(対KU61親株）

1.21.0イソアミルアルコール（対KU61親株）
カプロン酸エチル（対APN1親株）

0.80.60.4
0.20.0抜した（図１）APN1KU6145155426A2A7A8B9B12B14B15B16菌株図３3.4

取得した交雑２倍体酵母の評価結果選抜した交雑 2 倍体の評価結果

3.3 で得られた 8 株の交雑 2 倍体について、総米200g の小仕込み試験を行ったところ、菌株 A8-1 及び B14-4 は、親株 APN1 より発酵経過が遅い傾向であった（図 4）。

図１ 親株 APN1 より取得した１倍体の評価結果

同様に、KU61 酵母から得られた 1 倍体については、香気成分の酢酸エチル及びイソアミルアルコールが親株より少ないものとして、16 株を優良なものとして選抜した（図 2）

図４

さらに、香気成分分析結果からカプロン酸エチル

図２ 親株 KU61 より取得した１倍体の評価結果

3.3

総米 200g の小仕込試験の発酵経過濃度が親株 APN1 より低いもの、且つ、官能評価結交雑 2 倍体の取得と選抜

上記 3.2 で得られた 1 倍体について、さらに絞り果から親株より評価が良いものとして、菌株 A2-4、込み、a 型と α 型の交雑組み合わせとして 24 通りのB9-5、B12-5、B15-2 及び B16-6 の 5 株を選抜した（デ組み合わせから、合計 124 株の交雑 2 倍体候補を取ータ非掲載）。

得した。得られた交雑 2 倍体は、3.2 と同様に発酵試続いて、総米 1kg の小仕込み試験を実施した。発験を行い、親株と同等以上の発酵能を示す交雑 2 倍酵経過を図 5 に示す。菌株 B12-5 は、親株 APN1 と体を選抜し、香気成分分析を実施した。

同様に醪後半に BMD 値の減少が鈍くなっており、香気成分の酢酸エチル及びイソアミルアルコー発酵力の改善は見られなかった。その他の 4 株につルが親株 KU61 と同程度もしくはより少なく、且ついては、BMD 値の減少が親株 APN1 より早く、発33

酵力が改善されていた。特に、菌株 B9-5 は、もう一その内、菌株 B9-5 は親株 KU61（高発酵性）と同方の親株 KU61（高発酵性）と同程度の発酵力であ程度の発酵力を示し、有望であることが示唆された。
今後、規模を大きくした発酵試験を検討予定であった。

る。

謝辞
交雑育種法についてご助言・ご支援いただいた広
島県立総合技術研究所 食品工業技術センター様に厚くお礼申し上げます。

図５

文献

総米 1kg の仕込み試験の発酵経過

1)

上槽液の成分分析、香気成分分析及び官能評価のN.Nakazawa et al.; Immunosuppressive drug
rapamycin restores sporulation competence in

結果を表４に示す。

industrial yeasts, J. Biosci. Bioeng., 113, p.491-495,

選抜した 5 株とも、カプロン酸エチル濃度が親株(2012)

APN1 の半分程度の 3.6～4.1ppm であり、穏やかな
2)香りを有していた。官能評価（5 点法、評価者 7 名）

T. Katou et al.; Brewing characteristics of haploidを行ったところ、菌株 A2-4、B9-5、B12-5 及び B16-6

strain isolated from sake yeast Kyokai No.7, Yeast,が 2.2～2.5 点で良い評価であった。

25, p.799-807( 2008)3)

発酵力及びカプロン酸エチル濃度の結果より、最終的に菌株 A2-4、B9-5、B15-2 及び B16-6 を優良な育種株として選抜した。

表 4 総米 1kg 仕込み試験の製成酒の成分分析結果

4.

おわりに今回、交雑育種法を用いて、香りが高すぎない上品な香りと発酵力に優れた新規酵母の開発を試み、カプロン酸エチル濃度が親株の半分程度（3.6～4.1ppm）の穏やかな香りを持ち、発酵力が改善された酵母を育種することができた。

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第 4 回改正国税庁所定分析法注解(1993)