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低アミロース紫黒米の安心・安全な栽培法 及び機能性を活用した新食品
平成18年度 佐賀県工業技術センター 研究報告書 低アミロース紫黒米の安心・安全な栽培法 及び機能性を活用した新食品の開発 食品工業部 小金丸和義 柘植圭介 鶴田裕美 紫黒米に含まれる色素,アントシアニンは抗酸化作用や血圧上昇抑制作用等の機能性が 明らかにされている.そこで,紫黒米色素の機能性を活用した食酢の開発を行った.まず 紫黒米による製麹をおこない,その後しょうちゅうの仕込み方法に準じて二段仕込みでの エタノール発酵をおこない,さらに酢酸発酵により全紫黒米による醸造酢を製造した.そ の結果,エタノール発酵,酢酸発酵とも順調に発酵し,十分な赤味を呈する紫黒米酢が醸 造できた.抗酸化活性は市販米酢と黒酢の中間の値を示した. 1.はじめに 低アミロース紫黒米は,図1に示すように,佐賀県農 業試験研究センターにおいて,紫黒米系統の「関東 198 号」と低アミロース系統の「さ系 D387」の交配によって 育種された米である.特徴としては、低アミロースであ るため保水性がよく,また酒造用原料米としては消化性 がよいという報告がある.さらに,紫黒米はアントシア ニンを多く含み生体調節機能が報告されている.紫黒米 のアントシアニン 色素はシアニジン-3-グリコシド (Cy-3-Glc)が主体の色素で約 70%を占め,生体調節機 能としては,抗酸化作用,抗変異原作用,アンジオテン シン変換酵素阻害作用,血中抗酸化活性上昇作用,酸化 ストレス回避効果,肝機能向上効果,血圧上昇抑制効果 などが明らかにされている. そこで,低アミロース紫黒米のアントシアニン 色素の 抗酸化作用に着目し,その色素を有効に活用した醸造酢 の開発研究を行っている.前回までの試験醸造では,紫 黒米の精米歩合 95%以上で赤味の強い醸造酢が可能で あること,また日光の照射によって赤味が薄れてオレン ジ色に変色し,同時に抗酸化活性も低下することが分か った.今回は,アントシアニンを多く含み,赤味が強く, 抗酸化活性が高い紫黒米酢を目的として醸造試験をおこ なった.その為に,宮島醤油㈱にて精米歩合97%の紫黒 米を使用して製麹を行った.この麹と仕込み水の一部に 紫黒米の浸漬水を使用し,仕込みの簡素化のためにしょ うちゅうの仕込み方法に準じて二段仕込みでエタノール 発酵をおこない紫黒米酢を醸造したので報告する. 2.実験方法 紫黒米の精米歩合97%を使用し,宮島醤油(株)にて 製麹条件の検討をおこない, 紫黒米で製麹をおこなった . エタノール発酵は,しょうちゅうの仕込み方法に準じて -1- 二段仕込みとし総米1000kg でおこなった. その仕込み配 合を表 1 に示す. 酢酸発酵は,エタノール発酵終了後のもろみを布巾で 絞り,水と種酢で成分の調整をおこなった.酢酸発酵は 宮島醤油(株)にておこなった. 抗酸化活性の測定は,DPPH 法でおこなった.また, Cy-3-Glcの測定は,光琳出版の新・食品分析法に準じて 高速液体クロマトグラ フ(HPLC)でおこなった. 紫黒米 由来の粳米 中部糯57号 ふくひびき タツミモチ 関東198号 東北糯149号 紫黒米 中部糯57号 アミロース含量 約10% 佐賀40号 コシヒカリ 佐賀5号 ニシホマレ さ系D387 関東168号 コシヒカリ 突然変異処理 ミルキークイーン 低アミロース 紫黒米 低アミロース系 の粳米 図1 低アミロース紫黒米の系譜 表1 仕込み配合 一次仕込み 二次仕込み 合計 紫黒米 200g 500g 700g 紫黒米麹 100g 200g 300g 450mL 850mL 水 1300mL (麹歩合:30%、汲水歩合:130%) 平成18年度 佐賀県工業技術センター 研究報告書 400 炭酸ガス発生量(g) 300 200 100 0 0 5 10 15 20 日数 図3 エタノール発酵経過 7 6 5 酸度 3.結果および考察 紫黒米麹の製造に際し,まず精米歩合97%の紫黒米の 吸水試験をおこなった.その結果を図2に示す.低アミ ロースであるので吸水が非常に早く,5分間で吸水率 29.6%になった.そこで,浸漬時間を5分間とし,その 後 60 分蒸して蒸米とした.製麹は宮島醤油 (株)の通風 式円盤製麹機を用いておこなった. エタノール発酵工程は,5Lのポリビーカーに仕込ん で経時的に重量を測定して発酵経過とした.その結果を 図3に示す.17 日目にエタノール発酵はほぼ終了し,エ タノール濃度は 13.6w/v%となった.全紫黒米仕込みとし たことと,仕込み水の一部に紫黒米の浸漬水を使用した ことで,エタノール発酵過程の段階で,色調(A525/A420) は 0.597と非常に赤味が強く,また抗酸化活性は 3498μ mol Trolox/mlと高い抗酸化活性を有する結果が得られ た.しかし,HPLCでの分析結果では Cy-3-Glcは検出さ れなかった. その後の酢酸発酵は,宮島醤油(株)にておこなった . 種酢と水でエタノールを 4.15w/v%,酸度1.0 に調製し, 酢酸菌を移植して35℃の恒温器にて酢酸発酵をおこな った.その経過を図 4 に示す.順調に酸度が上昇し 32 日目に酸度が 6.3となった時点で発酵を終了した. 醸造された紫黒米酢の成分等を表2に示す.酸度は 6.33 で, 酢酸にして 4.23%と順調に酢酸発酵がおこなわ れた.乳酸は前回の仕込み試験よりも少なかったが 309mg/L となった.そこで,水 100mLに精米歩合97%の 紫黒米20g及び紫黒米の糠 10g を一夜浸漬し有機酸の分 析をおこなった.その結果を表3に示す.乳酸や酢酸の 生成がみられ,乳酸の生成の原因は雑菌として混入した 乳酸菌によるものと考えられた.そこで,紫黒米の浸漬 水を仕込み水として使用する場合は,浸漬水の殺菌が必 要と考えられた. 4 3 2 1 0 10 20 30 40 日数 図4 酢酸発酵経過 50 表3 紫黒米糠等の有機酸 (mg/mL) 吸水率(%) 40 30 97%白米 乳酸 酢酸 38 70 140 101 20 糠 10 今回の紫黒米酢の色調は 0.537 と十分赤味の強い醸造 酢となった.またアミノ酸量は 187.9mg/100mL と市販米 酢並のアミノ酸量であり十分旨味のある醸造酢といえる. 市販清酒や醸造酢の抗酸化活性を表4に示す.今回の 0 0 50 100 150 時間 ( 分 ) 図2 精米歩合97%紫黒米の吸水試験 (水温:22.5℃,97%白米水分:11.5%) -2- 平成18年度 佐賀県工業技術センター 研究報告書 表2 紫黒米酢の成分等 有機酸(mg/L) 酢酸 クエン酸 リンゴ酸 コハク酸 131 62 263 乳酸 309 色調 アミノ酸 抗酸化活性 (%)(A525/A420) (mg/100mL)(μmol Trolox/mL) 4.23 0.537 187.9 540 表4 市販醸造酢等の抗酸化活性 清酒 精米歩合55% 市販醸造酢 精米歩合85% 85 114 紫黒米酢 米酢 黒酢 A B 228 1310 326 636 A 525nm Cy-3-Glc Peonidin Cyanidin Pe-3-Glc 紫黒米酢 紫黒米 スタンダード 0.0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 28.0 32.0 リテンションタイム (min) 図5 アントシアニンの定量 紫黒米酢とこれらを比較すると,清酒より高い抗酸化 活性を示し,また市販米酢よりも高い抗酸化活性を示し た.しかし,市販黒酢より抗酸化活性は低く,米酢と黒 酢の中間の抗酸化活性であった.エタノール発酵終了時 の抗酸化活性は,今までの試験醸造の中では一番高かっ たが,酢酸発酵後は 540μmolTrolox/mLと予想より低く なった.この原因については検討したが,現在のところ 不明である. 紫黒米酢及び紫黒米の HPLCの分析結果を図 5 に示す. 紫黒米酢ではCy-3-Glc は検出されず,Cy-3-Glcのピー クと若干リテンションタイムがずれているので,酵母発 酵または酢酸発酵の過程においてCy-3-Glcの構造に何 らかの変化が生じたものと考えている. 4.おわりに 紫黒米の製麹条件を検討し,二段仕込みによる紫黒米麹 を使った醸造酢を製造した. その結果, エタノール発酵, 酢酸発酵とも順調な発酵経過を示した.醸造された紫黒 米酢は,今後の検討課題として,赤味の更なる増強と, 高い抗酸化活性を示す紫黒米酢の製造方法の確立,光等 による色調の退色防止技術の確立,Cy-3-Glcが酵母ある いは酢酸菌等による構造変化が原因なのか等の解明が考 えられる.これらの課題を解決して安定した紫黒米酢の 市販化を支援したい. 最後に,紫黒米による製麹及び酢酸発酵をおこなって いただいた宮島醤油(株)様に感謝いたします. -3-