著者の所属・活動拠点の国は、ブラジルです。

掲載誌：Food Biophysics

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

トウモロコシ、米、ライ麦は、エネルギーや食物繊維、ミネラルの供給源です。一方で、たんぱく質や一部の微量栄養素の利用を妨げる成分（フィチン酸など）も含んでいます。種子を発芽させると成分が変化し、こうした成分を減らせることがあるため、発芽は穀物の加工法として用いられてきました。ただし、発芽させた種子から作った粉の扱いやすさや、空気中の湿気との関わり方（保存性に関係します）を、成分と結び付けてまとめて調べた研究は少ないと著者らは指摘しています。

研究チームは、管理された条件で発芽させたトウモロコシ・米・ライ麦の粉について、物理的・加工上の性質、水分の吸着のしかた、その熱力学的な特徴、植物由来の機能性成分、ミネラル組成を総合的に調べて比べ、食品への使い道を探ることを目的としました。

何を、どのように調べたか

材料には、ブラジルで入手したトウモロコシ（BRS 3046）、米（Cambará）、ライ麦（BRS Serrano）の種子を使いました。各約40グラムを次亜塩素酸ナトリウム溶液で消毒し、湿らせた専用の紙の上で25℃で発芽させました。発芽時間は米とライ麦が24時間、トウモロコシが120時間です。この時間は、研究の前段階で、植物由来の抗酸化成分であるポリフェノール類（フェノール化合物）の量が最も多くなった時点として決めたもので、三つの穀物で発芽の生理的な段階をそろえたものではありません。発芽後はトウモロコシを50℃、米とライ麦を60℃で乾燥させ、家庭用ミキサーで粉にしました。

測定項目は多岐にわたります。粉の詰まり方を示す各種の密度、流れやすさや固まりやすさの指標、吸湿性、水や油を吸う力などを調べました。さらに、温度を変えて、周囲の湿度と粉が吸う水分量の関係（吸着等温線）を求め、そこから水が吸着するときのエネルギーの出入りを計算しました。

ポリフェノール類は水で抽出し、高速液体クロマトグラフィーという分析法で個々の化合物の量を測りました。抽出に水を使い、結合型を遊離させる処理はしていないため、測定できたのは水に溶け出す「遊離型」の成分に限られます。抗酸化活性は、DPPH法、ABTS法、FRAP法という三つの方法で評価しました。安全性の予備的な目安として、塩水に住む小さな甲殻類（アルテミア）の幼生を使った致死性試験を行い、ミネラルはX線を使った蛍光分析で測りました。粉どうしの差は統計的に比べ、成分と抗酸化活性の関係は多変量解析で探りました。ただし試料が3種類しかないため、多変量解析はあくまで探索的な位置付けです。

主な報告結果

加工上の性質では、ライ麦の粉が最もかさ密度が高く、溶けやすさ、油を吸う力、乳化した状態を保つ力も最も高い値でした。トウモロコシの粉は水を吸う力が最も高い一方、固まりやすさを示すハウスナー比が1.41と高く、「凝集性が高い」に分類されました。米とライ麦の粉は1.21で「中程度」でした。流れやすさの指標であるカー指数は23.00〜29.50％で、三つとも「まずまず」の流れやすさと判定されました。吸湿性は14.20〜14.73％（乾燥重量基準）で、粉の間に有意な差はありませんでした。

水分の吸着では、三つの粉とも同じ型（II型）の等温線を示し、PelegモデルとGABモデルという二つの数式でよく表せました。表面に一層だけ水が結び付いた状態の水分量（単分子層水分）は、温度が上がるほど少なくなりました。水分が少ない領域ほど水を取り除くのに多くのエネルギーが必要であることも示されました。吸着は自然に進む反応であり、エネルギー面の要因が主導する過程（エンタルピー支配）と判断されました。

ポリフェノール類の構成は粉ごとに大きく異なりました。遊離型の含有量はトウモロコシの粉が最も多く、その中心はプロシアニジンA2でした。ライ麦の粉はフラボノール類とB型プロシアニジン、米の粉はシリンガ酸やp-クマル酸といったフェノール酸が特徴的でした。ところが抗酸化活性は含有量の多さと一致せず、トウモロコシの粉は三つの方法すべてで最も低い値でした。米の粉はDPPH法とABTS法で、ライ麦の粉はFRAP法で高い値を示しました。測定した化合物のうち、三つの方法すべてと正の相関を示したのはエピガロカテキンガレート（EGCG）だけでした。

アルテミアを使った試験で幼生の半数が死ぬ濃度は、トウモロコシ、米、ライ麦の粉でそれぞれ1ミリリットルあたり5.62、4.19、11.01マイクログラムでした。著者らは既存の判定基準に照らし、三つの粉を毒性なしと分類しています。ミネラルでは米の粉が最も多く、マグネシウム、カリウム、カルシウム、鉄、マンガン、銅、亜鉛が他の粉より多く含まれていました。ライ麦の粉はリンが多く、トウモロコシの粉は今回の中で最も少ない値でした。三つの粉に共通して、カリウム、リン、マグネシウムが主なミネラルでした。

この報告が示すこと

研究チームは、管理された条件で発芽させた三つの穀物が、それぞれ異なる特徴を持つ粉になり、その特徴によって向く用途が変わると結論づけています。ライ麦の粉は肉製品やソース、ケーキ生地のような乳化を伴う食品に、トウモロコシの粉は生地やパン・菓子類に向く可能性があるとしています。米とトウモロコシの粉は、もともとグルテンを含まないため、グルテンフリー食品の材料にも挙げられています。水分吸着の解析結果は、乾燥条件や安全に保存できる水分量を決める手がかりになるとし、どの粉にも湿気を通しにくい包装が必要だと述べています。抗酸化活性については、成分の量よりも、どの化合物がどのような割合で含まれるかが関わっていると解釈しており、今回は測っていない成分が関わっている可能性も挙げています。

一方で、著者らは限界も明記しています。発芽させていない粉と比べていないため、観察された特徴を発芽だけの効果とは言えません。また、発芽時間と乾燥温度が穀物ごとに違うため、粉の間の差には穀物の種類だけでなく加工条件の違いも含まれます。多変量解析は少ない試料に基づくものです。米の粉などをミネラル強化の材料として使える可能性についても、フィチン酸の量と、ミネラルの生体接近性（消化の過程で食品から溶け出し、吸収されうる状態になる割合）を測って確かめる必要があるとしています。

原著論文の著者・所属：Lídia Paloma da Silva Nogueira（Department of Food Engineering, Federal University of Rio Grande do Norte, Natal, Rio Grande do Norte, Brazil）、Alexandre José de Melo Queiroz（Department of Agricultural Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil）、Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo（Department of Agricultural Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil）、Mailson Gonçalves Gregório（Department of Agricultural Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil）、Rosenildo dos Santos Silva（Department of Gastronomy, Federal University of Ceará, Fortaleza, Ceará, Brazil）、Francislaine Suelia dos Santos（Department of Agricultural Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil）、Morgana Aragão Araújo（Department of Agricultural Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil）、Yaroslávia Ferreira Paiva（Department of Food Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil）、Emanuelle Maria de Oliveira Paiva（Department of Food Engineering, Federal University of Rio Grande do Norte, Natal, Rio Grande do Norte, Brazil）、Juvêncio Olegário de Oliveira Neto（Department of Agricultural Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil）、Michael Marcos de Aquino Gomes（Department of Agricultural Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil）、Nailton de Macedo Albuquerque（Department of Agricultural Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil）、Marcos dos Santos Lima（Department of Food Technology, Federal Institute of Sertão Pernambucano, Petrolina, PE, Brazil）

※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）：Lídia Paloma da Silva Nogueira, Alexandre José de Melo Queiroz, Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo, et al. Germinated Cereal Flours Exhibit Distinct Technological Properties, Water Sorption Behaviours, and Bioactive and Mineral Profiles. Food Biophysics（出版社：Springer Science+Business Media） 2026-11-11. DOI: 10.1007/s11483-026-10251-4. 原著ライセンス：CC BY.