高温障害米の有効活用をめざした米粉パンの新規製造法の検討と加工処理澱粉の特性評価

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K00814
• Research Institution: Aichi University of Education
• Principal Investigator: 筒井 和美 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (50435278)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 米 / 澱粉 / パン / 湿熱処理

Outline of Annual Research Achievements

科学研究費基盤研究（C）（26350092）の継続課題として、地球温暖化の気温上昇により増量している高温障害米を有効に活用するため、米粉パンの新規製造法の確立と湿熱米粉の特性評価を行った。
1.米粉パンの新規製造法の確立：平成29年度に検討した新規製造法に基づき、機能性食品を平成27年愛知県産粳米（あいちのかおり）の米粉に添加し米粉パンを調製した。米粉の生地（ドウ）は業務用ミキサー（キッチンエイド社製KSM7）で撹拌し、申請の恒温恒湿器（東京理化器械製KCL-2000W、38℃85％RH）で発酵させ焼成（180℃30分間）した。損傷澱粉含量が少ない米粉は製パン性が高くなり、機能性食品の添加濃度により米粉パンの比容積は異なった。現有のSII製DSC6100と申請の更新済みDSC炉体部(日立ハイテクサイエンス製）を用いて米粉の熱特性を調べると、損傷澱粉含量の違いにより低温側の吸熱ピークの糊化開始温度と糊化エネルギーは変化した。
2.湿熱米粉の特性評価：湿熱処理とは米粉や澱粉を低水分下で高温加熱し、物理化学的特性を変化させる処理のことである。湿熱処理は加湿と加熱を行うが、今年度は加湿条件の設定の都合上、試料には米粉を用いた。平成22年新潟県三条市産コシヒカリ（完熟米）を独自に粉砕した米粉を、既存のオートクレーブ（トミー精工製LSX-300）で水分含有率10～20wt％、120℃5時間加熱し、湿熱米粉を調製した。現有のSII製DSC6100と申請の更新済みDSC炉体部(日立ハイテクサイエンス製）で20wt％湿熱米粉を昇温した（25℃～130℃、1℃/分）。水分含有率20wt%の試料では、糊化温度の上昇と糊化エネルギーの低下がみられた。現有の簡易偏光顕微鏡（オリンパス製CX41LF、DP26-CU、DP2-PCS)を用いると、一部の湿熱米粉の粒径は大きくなり、結晶性は消失した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新規製造法に基づいた米粉の製パン特性について、米粉の損傷澱粉含量や機能性食品の添加量の点から十分に検討できた。また、米粉加工の一つである湿熱処理後の糊化特性についても多面的な手法から検証することができた。

Strategy for Future Research Activity

最終年度は、新規製造法に基づいた米粉の製パン機序の評価と高温障害米米粉の加工処理を行う。
1.新規製造法に基づいた米粉の製パン機序の評価：①パンの品質には焼成前の生地粘度が影響するため、加熱中の米粉の現象（糊化）を理解する必要がある。機能性食品を加えた米粉の熱特性や膨潤度の各測定、簡易偏光顕微鏡観察を行う。熱特性は現有のSII製DSC6100と申請の更新済みDSC炉体部(日立ハイテクサイエンス製）を用いて、20wt％米粉分散液を昇温させ（25℃～130℃、1℃/分）、得られた糊化温度と糊化エネルギーから考察する。膨潤度は試料濃度を3wt％に設定し、50℃、60℃、70℃で各30分間加熱し、機能性食品と米粉の反応を調べ、製パンへの効果を明らかにする。また、現有の簡易偏光顕微鏡（オリンパス製CX41LF、DP26-CU、DP2-PCS)を用い、米粉の吸水・膨潤に及ぼす機能性食品の影響についても調べる。
②米粉の製パン特性に及ぼす機能性食品の添加濃度について、比容積（菜種置換法）、色調（色彩色差計：コニカミノルタ製CR-5）、画像解析から再検証する。なお、米粉の製パンは新規製造法に基づき実施し、生地の発酵には申請の恒温恒湿器（エスペック製LHL-114）を用いる（38℃85％rh）。
2.高温障害米米粉の加工処理：試料には、高温障害を受けた平成22年新潟県三条市産コシヒカリ（乳心白米）を用い、今年度と同様の手法で米粉を湿熱する。現有のSII製DSC6100と申請の更新済みDSC炉体部(日立ハイテクサイエンス製）で湿熱米粉の糊化温度、糊化エネルギーを調べ、膨潤度の測定や簡易偏光顕微鏡観察（オリンパス製CX41LF、DP26-CU、DP2-PCS)の結果とあわせて、高温障害米米粉の新しい機能性や活用例について検証する。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じたのは、示差走査熱量計（旧SII社製DSC6100）の基盤（TAマザーボード2）の修繕予算が変更したためである。最終年度は米粉の熱測定のための試料容器（銀セル）、ガラス器具等の消耗品に使用させていただく予定である。