著者の所属・活動拠点の国は、中国、エジプト、イギリス、サウジアラビアです。

掲載誌：Food Chemistry

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

グルテンフリーの焼き菓子は米粉などの精製された粉に頼ることが多く、たんぱく質や食物繊維が少ないと著者らは指摘しています。栄養価の高い穀物様の作物であるキヌアを加える方法がありますが、キヌア特有の苦みなどの風味や、栄養の吸収を妨げうる成分が普及の壁になっていました。

そこで研究チームは、キヌア粉にあらかじめ施す二つの処理、パン酵母による発酵と、高温高圧の蒸気で加熱するオートクレーブ処理を取り上げました。米粉の一部をこれらの処理をしたキヌア粉に置き換えたとき、ビスケットの栄養、物理的・化学的な性質、食べたときの評価がそれぞれどう変わるかを、同じ条件のビスケットで比べることを目的としました。

何を、どのように調べたか

エジプト産のキヌア種子から、3種類のキヌア粉を作りました。未処理の粉は、種子を24時間水に浸し（3時間ごとに水を交換）、50℃で乾燥させてから製粉したものです。ほかに、市販のパン酵母（サッカロミセス・セレビシエ）で発酵させた粉と、オートクレーブ処理をした粉を用意しました。

ビスケットは、米粉100%の対照品と、米粉の30%を未処理・発酵・オートクレーブ処理のキヌア粉にそれぞれ置き換えた3種類の、計4種類です。どの配合にも、グルテンの代わりに生地をまとめる増粘剤としてキサンタンガムが使われました。

測定したのは、たんぱく質・脂質・食物繊維などの基本成分、亜鉛などのミネラル、アミノ酸の組成、ポリフェノール類の総量と個別成分、抗酸化の指標であるDPPHラジカル消去活性です。さらに、試験管内で胃と腸の消化を再現する方法で、たんぱく質がどれだけ分解されるか（分解で生じるアミノ基の量で評価）と、でんぷんがどれだけ分解されるかを調べました。生地の粘りの変化や、焼いたビスケットの硬さなどの食感も測定しています。

食べたときの評価は、18〜35歳の男性20人が4種類すべてを試食し、色、食感、風味、味、総合的な好ましさを9段階（1が「非常に嫌い」、9が「非常に好き」）で採点しました。機器による測定は各配合3回ずつ行い、統計的に差を検定しています。

主な報告結果

総合的に最も良い結果を示したのは、発酵キヌア粉を使ったビスケットでした。たんぱく質の含有量は対照の5.05%に対して7.82%と最も高く、米を主体とする食品で不足しやすい必須アミノ酸のリシンは、対照の2.04 mg/gに対して5.92 mg/gと約3倍でした。未処理キヌア（2.37 mg/g）やオートクレーブ処理キヌア（4.35 mg/g）のビスケットよりも高い値です。測定したアミノ酸の合計も、対照の49.44 mg/gに対して75.00 mg/gで最も高くなりました。

試験管内の消化試験では、発酵キヌアのビスケットはたんぱく質の分解で生じたアミノ基の量が対照の約2倍（たんぱく質1 gあたりセリン換算で46.96 μmolに対し94.07 μmol）でした。一方、でんぷんの分解率は対照の89.00%に対して77.09%と低くなりました。亜鉛の含有量も対照の9.79 mg/kgに対して17.89 mg/kgと最も高く、総合的な好ましさの評価は9点満点で対照の5.00点に対し7.65点と最高でした。オートクレーブ処理キヌアのビスケットの評価は中間でした。

オートクレーブ処理キヌアのビスケットは、ポリフェノール類の総量（没食子酸換算で100 gあたり対照66.91 mgに対し164.26 mg）と抗酸化の指標（対照7.18%に対し12.10%）が最も高くなりました。また、加熱した生地が冷えるときに粘りが増す度合い（でんぷんが再び固まる「老化」に関わる値）が最も小さく、対照の1877 cPに対して955 cPでした。

個別のポリフェノール成分では、オートクレーブ処理で没食子酸やカフェ酸が、発酵でシリンガ酸、フェルラ酸、p-クマル酸が多く見られました。発酵キヌアのビスケットはサクサクしている一方で、力を加えたときに壊れにくい食感でした。

この報告が示すこと

研究チームは、比べた前処理の中では酵母発酵が、栄養の質、たんぱく質の分解されやすさの推定、食感、食べたときの好ましさの全体的なバランスで最も優れていたと結論づけています。オートクレーブ処理は抗酸化に関わる成分や生地の性質の面で特徴を示しましたが、総合的なバランスでは発酵に及ばなかったとしています。

ただし、著者らは複数の限界を挙げています。消化試験は試験管内で消化を静的に再現したもので、たんぱく質の分解の結果は体内での吸収や利用のされやすさを直接示すものではありません。ミネラルも含有量の総量であり、体に取り込まれる量を示すものではないとしています。置き換えの割合は30%の一通りだけでした。試食したのは同じ学科に所属する若い男性20人に限られ、広い消費者の好みとして一般化はできません。発酵ビスケットが好まれた理由として、苦み成分や香り成分の変化が考えられるとしつつ、それらの成分は今回測定しておらず、可能性のある説明にとどまると述べています。

原著論文の著者・所属：Fanrui Zhou（National Joint Engineering Research Center for Highly-Efficient Utilization Technology of Forestry Resources, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China）、Asem M. Abdelshafy（Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Al-Azhar University - Assiut Branch, Assiut 71524, Egypt）、Mohamed A. Hassan（Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Al-Azhar University - Assiut Branch, Assiut 71524, Egypt）、Mustafa A. Mustafa（Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Al-Azhar University - Assiut Branch, Assiut 71524, Egypt）、Ahmed I. Osman（School of Sciences, Psychology, Arts and Humanities, Computing, Engineering & Sports, Canterbury Christ Church University, Canterbury CT1 1QU）、Hasnaa Ali Ebrahim（Department of Basic Medical Sciences, College of Medicine, Princess Nourah bint Abdulrahman University, Riyadh 11671, Saudi Arabia）、Mustafa Shukry（Department of Biomedical Sciences, College of Veterinary Medicine, King Faisal University, Saudi Arabia, P.O. Box 400, Al-Ahsa 31982, Saudi Arabia）、Lihua Zou（National Joint Engineering Research Center for Highly-Efficient Utilization Technology of Forestry Resources, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China）、Ping Zhao（National Joint Engineering Research Center for Highly-Efficient Utilization Technology of Forestry Resources, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China）、Ahmed K. Rashwan（Department of Food and Dairy Sciences, Faculty of Agriculture, Qena University, Qena 83523, Egypt; National Joint Engineering Research Center for Highly-Efficient Utilization Technology of Forestry Resources, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China）

※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）：Fanrui Zhou, Asem M. Abdelshafy, Mohamed A. Hassan, et al. Comparative effects of autoclaving and yeast fermentation of quinoa flour on the nutritional, physicochemical, and sensory properties of gluten-free rice biscuits. Food Chemistry（出版社：Elsevier BV） 2026-11-01. DOI: 10.1016/j.foodchem.2026.152055. 原著ライセンス：CC BY.