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Mechanism of slow saccharification that enables long-term, low-temperature multiple-parallel fermentaion in sake brewing.

Research Project

Project/Area Number 21K05460
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionTokyo University of Agriculture

Principal Investigator

Tokuoka Masafumi  東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (30442544)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsオリゴ糖 / 清酒 / 発酵 / 糖化 / 糖転移 / 並行複発酵
Outline of Research at the Start

清酒醸造は並行複発酵を特徴とし、特に吟醸造りでは低温長期の発酵が行われることで優れた品質の清酒が造られる。研究代表者らは、清酒に含まれる一部オリゴ糖が非還元末端側に隣接した分岐をもつユニークな構造であり、酵素分解性が低いことを明らかにした。そこで、清酒醸造における低温長期の並行複発酵が成立するためには、これらオリゴ糖のゆっくりとした分解に伴う緩慢な糖生成が重要との仮説を立て、本研究でその証明に取り組む。

Outline of Final Research Achievements

We investigated the details of saccharification necessary to establish the long-lasting, low-temperature fermentation that is a characteristic of traditional sake brewing. From the structural elucidation of oligosaccharides in sake and the analysis of the formation and degradation mechanisms of oligosaccharides in vitro and in fermentation mash, it was clarified that characteristic oligosaccharides in sake include both transglycosylation products and starch degradation products. Both alpha-glucosidase A and B of Aspergillus oryzae are involved in the formation and degradation of the oligosaccharide in sake. Inhibition tests revealed that branched oligosaccharides are slowly degraded in fermentation mash and make a certain contribution to the supply of sugar for alcohol fermentation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、伝統的な清酒製造において、醪末期のアルコール発酵を支える糖の供給には分岐構造をもつオリゴ糖の緩慢な分解が一定の寄与をしていることが示された。この分岐構造を持つオリゴ糖の生成には、麹菌のα-グルコシダーゼAとBによる糖転移と分解が関わる。また、一部のオリゴ糖は澱粉分解により直接生成しており、澱粉の微細構造中に隣接した分岐が存在することを初めて明らかにした。その他に清酒中から新規のオリゴ糖や配糖体を発見した。以上の成果は伝統的な清酒醸造の科学的理解となるだけでなく、今後の清酒製造技術の発展の基盤となる有益な知見である。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Studies on unidentified oligosaccharides in sake2024

    • Author(s)
      徳岡 昌文
    • Journal Title

      Seibutsu-kogaku Kaishi

      Volume: 102 Issue: 3 Pages: 96-102

    • DOI

      10.34565/seibutsukogaku.102.3_96

    • ISSN
      0919-3758, 2435-8630
    • Year and Date
      2024-03-25
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Adjacent double branches exist in the branching structure of starch2022

    • Author(s)
      Honda Chihiro、Kaneko Ayaka、Katsuta Ryo、Tokuoka Masafumi
    • Journal Title

      Carbohydrate Research

      Volume: 519 Pages: 108628-108628

    • DOI

      10.1016/j.carres.2022.108628

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 清酒中オリゴ糖の網羅的分析とユニークな新規オリゴ糖の発見2021

    • Author(s)
      本田千尋、徳岡昌文
    • Journal Title

      日本醸造協会誌

      Volume: 108 Pages: 819-825

    • NAID

      40022769641

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 清酒中オリゴ糖による香気成分の揮発抑制効果2024

    • Author(s)
      六倉春樹、本田千尋、中山俊一、岡田奈々子、馬宮綾音、進藤斉、穂坂賢、徳岡昌文
    • Organizer
      日本農芸化学会2024年度大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 清酒から発見された配糖体の構造解析2024

    • Author(s)
      秋山唯、本田千尋、吉澤耕、山田明日香、小林泉美、徳岡昌文、熊澤茂則
    • Organizer
      日本農芸化学会2024年度大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 清酒中に含まれる糖アルコール配糖体の探索2023

    • Author(s)
      吉澤 耕、山田 明日香、勝田 亮、小林 泉美、本田 千尋、進藤 斉、穂坂 賢、徳岡 昌文
    • Organizer
      第75回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 清酒中の未知オリゴ糖に関する研究2023

    • Author(s)
      徳岡昌文
    • Organizer
      第75回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 澱粉の酵素消化により得られた重合度8以上のオリゴ糖の構造解析2023

    • Author(s)
      本田千尋、勝田亮、進藤斉、穂坂賢、徳岡昌文
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 組換え酵素を用いた清酒オリゴ糖生成メカニズムの解析2023

    • Author(s)
      山田明日香、金本湧太、吉澤耕、小林泉美、本田千尋、竹久まや、進藤斉、穂坂賢、徳岡昌文
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 清酒中の未同定糖アルコール配糖体に関する研究2023

    • Author(s)
      吉澤 耕、勝田 亮、山田 明日香、小林 泉美、本田 千尋、進藤 斉、穂坂 賢、徳岡 昌文
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 清酒から新たに見出されたオリゴ糖の構造解析2022

    • Author(s)
      竹久まや
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 清酒中のオリゴ糖について2022

    • Author(s)
      徳岡昌文
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      第61回 澱粉研究懇談会
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  • [Presentation] 清酒から見つかった新規オリゴ糖2021

    • Author(s)
      徳岡昌文
    • Organizer
      日本応用糖質科学会 中部支部名古屋講演会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 香気調整剤2024

    • Inventor(s)
      徳岡昌文
    • Industrial Property Rights Holder
      徳岡昌文
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2024-025097
    • Filing Date
      2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 難消化性オリゴ糖の製造方法2021

    • Inventor(s)
      徳岡昌文
    • Industrial Property Rights Holder
      徳岡昌文
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-143307
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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