著者の所属・活動拠点の国は、ブラジルです。

掲載誌：Food Science and Biotechnology

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

持続可能な食生活への関心から、肉の一部を植物やキノコなどで置き換えた「ハイブリッド肉製品」の開発が進んでいます。同時に、添加物をできるだけ減らした「クリーンラベル」の食品も求められています。

食肉加工品によく使われる添加物に、トリポリリン酸ナトリウム（STPP）というリン酸塩があります。STPPは肉の保水性を高め、加熱時に水分や脂肪が失われるのを抑え、脂質の酸化も抑えます。一方で論文は、リン酸塩を日常的に多くとることが心血管や腎臓の病気、骨への影響と関連すると先行研究を引いて述べ、代わりの手段が求められていると説明しています。

そこで研究チームは、世界で広く食べられているマッシュルーム（Agaricus bisporus）と、高強度超音波（HIUS）という加工技術を組み合わせ、牛肉とマッシュルームのハイブリッド製品でSTPPを減らしたり置き換えたりできるかを調べました。超音波は液体中で微小な泡を生じさせ、その衝撃でタンパク質の構造を変化させることが知られています。著者らによると、この組み合わせを検討した研究はこれまで限られていました。

どのように調べたか

研究チームは牛のもも付近の筋肉（中臀筋）をひき肉にし、塩やタマネギ・ニンニク・コショウの粉末と混ぜました。そのうえで、マッシュルームで肉の30%を置き換えるかどうか、STPPを加えるかどうか、超音波を当てるかどうかを組み合わせた8つのグループを作りました。超音波は20キロヘルツの装置を用い、約5℃で10分間処理しました。

各グループについて、加熱による重量の減少（クッキングロス）、酸性・アルカリ性の度合いを示すpH、色、かたさや弾力などの食感、脂質の酸化の程度（生の試料で測定）、赤外線分光によるタンパク質の立体構造を調べました。

さらに、STPPの量と超音波処理の程度を段階的に変えた追加の配合を、肉だけの製品とマッシュルーム入りの製品でそれぞれ11種類ずつ作りました。これらの結果を統計的なモデルで解析し、STPPをどこまで減らせるかを検討しました。

主な結果

加熱による重量の減少は16.76%から27.84%の範囲でした。この値を下げる最も大きな要因はSTPPで、STPPを加えたグループは加えないグループより減少が少なくなりました。超音波だけでは明確な差は出ませんでしたが、マッシュルームの有無との間に相互作用が見られました。著者らはこれを、超音波の効果が製品の組成によって変わることを示すものと解釈しています。また、肉の30%をマッシュルームに置き換えても、加熱による重量減少は変わりませんでした。

pHには、マッシュルーム、STPP、超音波のいずれもが有意に影響しました。STPPとマッシュルームはpHを上げました。超音波処理を加えると、STPP入りの試料ではpHがわずかに低くなりました。

脂質の酸化を示す値は、マッシュルーム、STPP、超音波の3つをすべて組み合わせたグループで最も低くなりました（試料1kgあたり0.031mg）。何も加えない対照グループは0.320mgでした。色の変化は小さく、マッシュルームを加えても色の安定性は損なわれなかったと報告されています。一方、かたさ、ガム性、咀嚼性といった食感の指標には変化が見られました。

STPP量と超音波を変えた解析では、肉だけの製品において、超音波がタンパク質の構造を整った「βシート」と呼ばれる形へ向かわせることが示されました。この効果はSTPPが少ないときに特に強く、著者らはSTPPを80%減らしながらβシートの割合を高められると報告しています。一方、マッシュルーム入りの製品ではこうした超音波の効果は弱く、統計モデルが成り立った食感の指標（弾力の戻りやすさ）はSTPPの量だけに左右されていました。また、pHについては超音波がSTPPの働きを代替するわけではないとも述べています。

研究が示すこと

著者らは、加熱時の重量減少を抑える点では依然としてSTPPの役割が大きいとしています。そのうえで、マッシュルームと高強度超音波を組み合わせることは、食肉製品の合成添加物を減らす有効な方法になりうると結論づけています。

研究からは、マッシュルームと超音波の役割の違いも見えてきます。超音波は肉だけの製品でタンパク質の構造を組み替える方向に働き、マッシュルームはハイブリッド製品の食感や酸化の起こりにくさに関わっていました。また、肉の3割をマッシュルームに置き換えても加工上の性質や色が大きく損なわれなかったことから、動物性タンパク質を減らした製品づくりの選択肢になりうることが示されました。

原著論文の著者・所属：Rodrigo Silveira de Albuquerque（Analytical and Molecular Laboratorial Center (CLAn), Institute of Chemistry (IQ), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil; Center for Food Analysis (NAL), Technological Development Support Laboratory (LADETEC), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Graduate Program in Biochemistry (PPGBq), Institute of Chemistry (IQ), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil; Graduate Program in Veterinary Hygiene (PPGHV), Faculty of Veterinary Medicine, Fluminense Federal University (UFF), Vital Brazil Filho, Niterói, RJ, 24220-000, Brazil; Laboratory of Advanced Analysis in Biochemistry and Molecular Biology, Department of Biochemistry, Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil）、Yago Alves de Aguiar Bernardo（Analytical and Molecular Laboratorial Center (CLAn), Institute of Chemistry (IQ), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil; Center for Food Analysis (NAL), Technological Development Support Laboratory (LADETEC), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Department of Food Technology, Federal Rural University of Rio de Janeiro (UFRRJ), Rodovia BR-465, Km 07, Seropédica, RJ, 23897-000, Brazil; Graduate Program in Food Science and Technology (PPGCTA), Federal Rural University of Rio de Janeiro (UFRRJ), Seropédica, RJ, 23897-000, Brazil; Laboratory of Advanced Analysis in Biochemistry and Molecular Biology, Department of Biochemistry, Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil）、Davi dos Santos eSantos（Analytical and Molecular Laboratorial Center (CLAn), Institute of Chemistry (IQ), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil; Center for Food Analysis (NAL), Technological Development Support Laboratory (LADETEC), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Laboratory of Advanced Analysis in Biochemistry and Molecular Biology, Department of Biochemistry, Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil）、Arlen Carvalho de Oliveira Almeida（Analytical and Molecular Laboratorial Center (CLAn), Institute of Chemistry (IQ), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil; Center for Food Analysis (NAL), Technological Development Support Laboratory (LADETEC), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Graduate Program in Food Science and Technology (PPGCTA), Federal Rural University of Rio de Janeiro (UFRRJ), Seropédica, RJ, 23897-000, Brazil; Laboratory of Advanced Analysis in Biochemistry and Molecular Biology, Department of Biochemistry, Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil）、Jelmir Craveiro de Andrade（Analytical and Molecular Laboratorial Center (CLAn), Institute of Chemistry (IQ), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil; Center for Food Analysis (NAL), Technological Development Support Laboratory (LADETEC), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Laboratory of Advanced Analysis in Biochemistry and Molecular Biology, Department of Biochemistry, Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil）、Alex Graça Contato（Department of Agricultural, Livestock and Environmental Biotechnology, Faculty of Agricultural and Veterinary Sciences (FCAV), Sao Paulo State University (UNESP), Jaboticabal, SP, 14884-900, Brazil）、Juliana Fidelis dos Santos Ferreira（Analytical and Molecular Laboratorial Center (CLAn), Institute of Chemistry (IQ), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil; Center for Food Analysis (NAL), Technological Development Support Laboratory (LADETEC), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Graduate Program in Food Science and Technology (PPGCTA), Federal Rural University of Rio de Janeiro (UFRRJ), Seropédica, RJ, 23897-000, Brazil; Laboratory of Advanced Analysis in Biochemistry and Molecular Biology, Department of Biochemistry, Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil）、Carlos Adam Conte-Junior

※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）：Rodrigo Silveira de Albuquerque, Yago Alves de Aguiar Bernardo, Davi dos Santos eSantos, et al. Unveiling the effects of high-intensity ultrasound and sodium tripolyphosphate on a hybrid product of bovine meat and Agaricus bisporus. Food Science and Biotechnology 2026-10-31. DOI: 10.1007/s10068-026-02350-2. 原著ライセンス：CC BY.