2018 Fiscal Year Annual Research Report
米タンパク質分解物によるグルテンフリー米粉パンの品質改良効果の解明
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18H00966
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| Research Institution | Ishikawa Prefectural University |
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Principal Investigator |
本多 裕司 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (40399382)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥西 智哉 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 上級研究員 (20353964)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | グルテンフリー / 米粉パン / プロテアーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの米粉パン研究は、主に米粉粉砕研究あるいは小麦粉とのミックス粉を用いたパン研究が多い。数少ないグルテンフリー米粉パンの知見でも、主成分である澱粉に関する研究ばかりであり、米タンパク質に注目した研究は皆無であった。本研究では、タンパク質分解酵素であるプロテアーゼで処理した米タンパク質がグルテンフリー米粉パンの品質を改善する作用機序について、米粉バッターのタンパク質科学とレオロジー特性から解明する事を目的とした。
プロテアーゼ処理した米粉バッターは、粘性に大きな変化が生じている事が分かってきた。プロテアーゼ処理をした米タンパク質分解物をグルテンフリー米粉バッターに添加して、米粉バッターの貯蔵弾性率や損失弾性率などのレオロジー特性について比較し解析する。米粉パンバッターの発酵から焼成に至るレオロジー特性を詳細に解明するために、温度可変が可能な粘弾性測定装置を用いて分析する。今年度は発酵過程における米粉バッターのレオロジーと焼成したグルテンフリー米粉パンの比容積との関係を調べた。また、あらかじめタンパク質分解酵素であるプロテアーゼを作用させた米粉からタンパク質を分離して、分離したタンパク質とグルテンフリー米粉パンの比容積増大との関係についても検討した。
以上の分析で得られるグルテンフリー米粉バッターのレオロジー特性に関するデータと製パン性の相関性を明らかにすることで、製パン性に関する米タンパク質分解物の役割について解明する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでの申請者らの研究によって、グルテリンがプロテアーゼによって分解されると、グルテンフリー米粉パンの食感などの性質が大きく改善されることが分かってきた。様々なプロテアーゼを米粉に作用させた後に、米タンパク質物を様々な溶媒に対する溶解度の差によって大量に分離した。次に、製パン性が良好であったプロテアーゼ分解物をSDSポリアクリルアミド電気泳動で分析し、各タンパク質の組成を分析した。水溶性タンパク質、NaCl可溶性タンパク質およびNaOH可溶性タンパク質は、パパインによって低分子化される事が示唆された。一方、エタノール可溶性タンパク質はプロテアーゼによって、低分子化されにくい事が判明した。
また、グルテンフリー米粉パンの比容積とそのパンのバッターの35 °Cにおける貯蔵弾性率G´には関連性があることが示唆されている。水溶性タンパク質、NaCl可溶性タンパク質、NaOH可溶性タンパク質を添加した米澱粉バッターはプロテアーゼ処理の差異の影響を受けず、各試料の貯蔵弾性率に大きな差異は見られなかった。一方、パパインとサモアーゼで処理したエタノール抽出タンパク質を添加すると、米澱粉やコントロールと比較して、米澱粉バッターのG´は著しく増大した。以上の事から、グルテンフリー米粉パンの比容積の増大に、エタノール抽出タンパク質が大きく寄与している可能性を見いだす事ができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はグルテリンを分解するプロテアーゼを米粉に作用させたあと、米タンパク質物を様々な溶媒に対する溶解度の差によって大量に分離する。次に、製パン性が良好であったプロテアーゼ分解物をSDSポリアクリルアミド電気泳動で分析し、各タンパク質を回収する。その回収物のN-末端をエドマン分解等で分析し、各タンパク質を同定する。以上の分析を通して、どのタンパク質がグルテンフリー米粉パンの製パン性に寄与しているのか解明する。
プロテアーゼ処理した米粉バッターは、粘性に大きな変化が生じている事が分かってきた。プロテアーゼ処理をした米タンパク質分解物を米澱粉で調製したバッターに添加して、米澱粉バッターの貯蔵弾性率や損失弾性率などのレオロジー特性について比較解析する。さらに、米粉あるいは込め澱粉パンバッターの発酵から焼成に至るレオロジー特性を詳細に解明するために、温度可変が可能なレオメーターを用いて分析する。また、ビーカーを用いて小スケールのグルテンフリー米粉パンを焼成することにより、それらの比容積やクラムの品質を分析する。
以上の分析で得られる米粉バッターのレオロジー特性に関するデータと製パン性の相関性を明らかにすることで、製パン性に関する米タンパク質分解物の役割について解明する。
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