カルボン酸イオンによる古豆の煮熟軟化に関する実験的ならびに理論的研究

• Project/Area Number: 04680073
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 中村 泰彦 鹿児島大学, 教育学部, 教授 (90041194)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田島 真理子 鹿児島大学, 教育学部, 助教授 (10117541)
• Project Period (FY): 1992
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1992)
• Keywords: 豆 / カルボン酸 / フマル酸 / マレイン酸 / 煮熟軟化 / ペクチン / 分子軌道法 / マグネシウム複合体

Research Abstract

カルボン酸として、酢酸、乳酸、フマル酸、マレイン酸を選び、これらのナトリウム塩の軟化作用を、その溶液に浸漬した後、蒸留水中で煮た豆の硬度と可溶性ペクチン量を測定することで調ベた。古豆は、マレイン酸溶液に浸漬することで新豆と同等の硬さにまで軟化された。フマル酸もマレイン酸に次ぐ軟化効果があった。カルボン酸の軟化効果はカルボキシル基の数と配置により異なり、ジカルボン酸は強かったが、モノカルボン酸は微弱であった。また、トランス型のフマル酸より、シス型のマレイン酸の方が軟化効果は大きかった。
古豆を酢酸や乳酸の溶液に浸漬した場合、煮液へのペクチンの溶出量は食塩のときと差がなかったが、フマル酸、マレイン酸溶液浸漬では、煮液への溶出ペクチン量は酢酸や乳酸の場合よりはるかに多く、これらジカルボン酸の溶液への浸漬により、豆の中の不溶性ペクチンが熱水可溶性のペクチンに変化することが分かった。
酢酸、フマル酸、マレイン酸イオンの金属イオンとの結合性の違いを明らかにするために、2価の金属イオンとしてマグネシウムを選び、非経験的分子軌道計算によって、水分子の存在下あるいは非存在下での配位構造を最適化し、その構造の安定化エネルギーを求めた。最適化された配位構造の安定化エネルギーは、4配位、6配位いずれの場合でも、酢酸、フマル酸、マレイン酸の順に小さかった。この結果は、酢酸、フマル酸、マレイン酸各イオンの、金属イオン捕捉作用の強さの傾向を示唆している。
以上のことから、フマル酸イオン、マレイン酸イオンは豆組織中でペクチンの不溶化に関与している金属イオンを奪い、ペクチンを可溶化することによって古豆の煮熟軟化を促進すると推定した。なお、エイジング処理した各種豆(大豆、金時豆、小豆、黒豆)を用いた硬度等の測定および官能検査は、4月に実施する予定である。