著者の所属・活動拠点の国は、タイです。

掲載誌：Foods

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

大豆分離たんぱく（SPI）は栄養価の高い植物性たんぱく質ですが、粉末飲料として使うには難点があります。粒子がとても細かく水をはじきやすいため、水に入れると表面に粘りのある膜ができ、中に粉が残った「ダマ」になりやすいのです。均一に溶かすには強く振ったり長くかき混ぜたりする必要があり、著者らはこれが高齢者やサルコペニア（加齢による筋肉量・筋力の低下）に向き合う人にとって、毎日の摂取の妨げになると指摘しています。

研究チームは、細かい粉を大きな粒（顆粒）にまとめれば、この問題を解決できると考えました。植物たんぱく粉末の製造で一般的な噴霧乾燥は高温を使うため、熱に弱い大豆たんぱくの成分が変性するおそれがあり、できる粒子も細かいままになりがちです。そこで、医薬品の錠剤づくりに使われる2種類の添加剤を用いて、水にすぐ分散するSPI顆粒をつくることを目指しました。

何を、どのように調べたか

研究チームは、SPIに甘味料、マルトデキストリン、増粘剤のキサンタンガムとカラギーナン、ココアパウダー、クロスポビドンを混ぜ合わせました。そこへ結合剤としてHPMC（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）の溶液を加えて粉同士をくっつけ、ふるいを通して粒にした後、流動層乾燥機を使い50℃で15分の乾燥を2回行いました。粉を液体でまとめて粒にするこの方法を「湿式造粒」と呼びます。HPMCはセルロースからつくられる水になじみやすい高分子です。クロスポビドンは錠剤を水中ですばやく崩すために使われる「超崩壊剤」で、多孔質の構造に水を吸い込む性質があります。

HPMCの濃度を0.5％、1.0％、1.5％、クロスポビドンの量を1％、2％、3％と変えた組み合わせで9種類の製剤をつくり、加工していないSPI粉末と比べました。測定した主な項目は次のとおりです。粒の大きさとそのばらつき。粉6gを100mLの水に落とし、毎分500回転でかき混ぜながら粉が完全に水に沈むまでの時間（分散時間）。粉の層が10分間に毛細管現象で吸い上げる水の量。水滴が粉の表面となす角度である接触角（小さいほど水になじみやすいことを示します）。ふるいを通り抜けるほど分散した割合。水に溶かした後の粘り気とたんぱく質含量です。あわせて、分子構造や結晶状態、熱的性質も分析しました。

主な報告結果

最も良い結果を示したのは、HPMC 1.5％とクロスポビドン2％を組み合わせた製剤（製剤9）でした。論文は、この製剤の分散時間が5.33秒と速く、ダマになる現象を解消できたと報告しています。

水の吸い上げ量は、加工していないSPI粉末が0.175gで最も少なく、顆粒にした製剤では0.185g（製剤1）から0.382g（製剤9）の範囲で増えました。HPMCの濃度を上げるほど吸い上げ量は増えました。たとえばクロスポビドン1％の条件では、HPMC 0.5％の製剤1が0.185g、HPMC 1.5％の製剤7が0.339gでした。接触角も製剤9が最も低く、10秒以内に32.08°まで下がりました。

著者らはこの仕組みを次のように説明しています。HPMCは粒を大きく、すき間の多い構造にして表面に水を広げやすくします。クロスポビドンは水を粒の内部へ素早く引き込みます。加工前のSPI粉末は平均粒子径（体積基準）が約280µmでしたが、粒の大きさのばらつきが大きく、細かい粒子も多く含まれていました。

溶かした後の飲み物は、かき混ぜる力が強いほど粘りが下がる性質を示しました。粘り気の度合いを表す係数は、製剤1の0.127Pa·sから製剤9の0.672Pa·sへと、HPMCが多いほど高くなりました。著者らによると、全体の粘り気は主に基本配合のキサンタンガムとカラギーナンによるもので、HPMCはそれをさらに高める役割を果たしています。製剤9は粘り気が最も高い一方で、分散も最も速いという結果でした。研究チームは、HPMCが水を吸って粘る膜をつくる前に、クロスポビドンが水を引き込んで粒を崩すためだと説明しています。

たんぱく質含量は、添加物が加わった分だけ原料より下がりました。著者らは、造粒の過程で予期しない分解や損失は起きていないとしています。構造の分析でも、造粒によって起きたのは物理的な相互作用だけで、たんぱく質の化学的な性質は損なわれていなかったと報告しています。

この報告が示すこと

研究チームは、医薬品用の添加剤を食品の顆粒づくりに応用することで、大豆たんぱく粉末が抱える「水に分散しにくい」という根本的な弱点を改善できると結論づけています。また、この方法は噴霧乾燥と比べて穏やかな温度で行えるため、熱に弱い大豆たんぱくの性質を保ったまま大量生産へ広げやすい手段になりうるとしています。

一方で、今回の評価は基本的な物理化学的性質にとどまります。著者らは、長期保存中の安定性（湿気の吸収や粒の劣化を含む）、味や口当たりの受け入れられやすさ、試験管内での消化性は未検証であり、高齢者向けのたんぱく補助食品として適しているかを確かめるには、これらの評価が必要だと述べています。

原著論文の著者・所属：Pensak Jantrawut（Center of Excellence in Agro Bio-Circular-Green Industry (Agro BCG), Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, Chiang Mai 50100, Thailand; Department of Pharmaceutical Sciences, Faculty of Pharmacy, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand）、Saroat Rawdkuen（School of Agro-Industry, Mae Fah Luang University, Chiang Rai 57100, Thailand; Unit of Innovative Food Packaging and Biomaterials, School of Agro-Industry, Mae Fah Luang University, Chiang Rai 57100, Thailand）、Natthawuddhi Donlao（School of Agro-Industry, Mae Fah Luang University, Chiang Rai 57100, Thailand; Unit of Innovative Food Packaging and Biomaterials, School of Agro-Industry, Mae Fah Luang University, Chiang Rai 57100, Thailand）、Wirongrong Tongdeesoontorn（Research Center of Innovative Food Packaging and Biomaterials Unit, Mae Fah Luang University, Chiang Rai 57100, Thailand; School of Agro-Industry, Mae Fah Luang University, Chiang Rai 57100, Thailand）、Suphat Phongthai（Center of Excellence in Agro Bio-Circular-Green Industry (Agro BCG), Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, Chiang Mai 50100, Thailand; Division of Food Science and Technology, Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, Chiang Mai 50100, Thailand）、Tanpong Chaiwarit（Department of Pharmaceutical Sciences, Faculty of Pharmacy, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Pensak Jantrawut, Saroat Rawdkuen, Natthawuddhi Donlao, et al. Development of Instantly Dispersible Soy Protein Isolate Granules via Wet Granulation with HPMC and Crospovidone. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-10-10. DOI: 10.3390/foods15203600. 原著ライセンス：CC BY.