著者の所属・活動拠点の国は、ロシアです。

掲載誌:Инновационная техника и технология

ライセンス: CC BY 対象: 公開論文 確認元: OpenAlex

研究の目的

研究チームは、マメ科の一年草フェヌグリーク(Trigonella foenum-graecum L.)の種子と小麦を組み合わせた複合食品添加物について、製造技術を検討し開発することを目指しました。この添加物は、さまざまな食品の配合に使うことを想定しています。

論文によると、フェヌグリーク種子は中東、アジア、北アフリカで香辛料として使われてきました。たんぱく質に加え、ガラクトマンナンという水溶性の食物繊維を多く含みます。ガラクトマンナンは粘りの強いゲルを作る性質を持つ成分です。先行研究では、パンなどへの利用も報告されています。一方で、食品工業で広く使うには課題があります。独特の強い香りと苦み、粉にすると湿気を吸いやすいこと、水に触れると粘る液になり加工しにくいことです。

そこで著者らは押出加工に注目しました。押出加工は、原料を加熱・加圧しながら機械で練り、小さな穴から押し出す方法です。著者らが用いたのは、これに真空(減圧)処理を組み合わせた熱真空押出です。デンプンを多く含む小麦を土台にしてフェヌグリークと一緒に加工すれば、組成のバランスがよく、扱いやすい添加物が作れると考えました。

何を、どのように調べたか

材料は、認証を受けた業者から購入したフェヌグリーク種子と、水分14%の食用軟質小麦です。論文が示す原料の分析値では、フェヌグリーク種子はたんぱく質22.8%、食物繊維28.5%、デンプン45.2%でした。小麦はそれぞれ12.5%、2.3%、68.4%でした。

配合比は、予備実験と文献データをもとに、フェヌグリーク1に対し小麦4(フェヌグリーク20%)としました。著者らによると、フェヌグリークが25%を超えると生地状の塊の粘りが増し、苦みも強まります。20%未満では機能面の効果が不十分になるとしています。

製造では、フェヌグリーク1kgと小麦4kgに水0.4kgを加えて混合物の水分を20%にそろえ、ミキサー内で1〜1.5時間置いて水分をなじませてから熱真空押出機にかけました。押し出された生地には0.07〜0.08MPaの減圧をかけて大きく膨らませ、水分8〜10%を目標に仕上げたうえで、3〜5mmの粒に切断しました。

最適な条件を探るため、温度を95〜120℃、押出部にとどまる時間を5〜15秒の範囲で変えて試料を作りました。それぞれの試料について、水分、吸水性(試料1gが吸う水の量)、吸油性(試料1gが吸う油の量)を測り、さらにペンザ国立工科大学「食品製造」講座の職員が5点満点で味や見た目などを採点する官能評価を行いました。

あわせて、押出加工の前と後の混合物を比べました。比較したのは、吸水性と吸油性に加え、膨潤性(水を吸ってふくらむ度合い)と溶解性です。

主な報告結果

押出加工後の添加物は、加工前の混合物に比べて、食品加工での扱いやすさにかかわる性質が大きく変わりました。吸水性は1gあたり3.9gから5.5gへ約41%、吸油性は1gあたり2.6gから3.6gへ38.5%増えました。膨潤性は1gあたり5.2mlから7.8mlへ50%、溶解性は18.5%から32.4%へ75.1%増加しました。水分は19.8%から8.7%に下がりました。

加工条件の比較では、温度と時間を上げるほど吸水性・吸油性は高くなりましたが、官能評価は100℃・5秒の4.3点が最も高く、120℃・15秒では3.5点に下がりました。著者らは、温度を上げすぎると成分が過度に分解し、焦げたような味が出て評価が下がると述べています。

これらを踏まえ、論文は最適条件を、配合比1:4(フェヌグリーク:小麦)、温度100〜110℃、滞留時間5〜10秒、減圧0.07〜0.08MPaとまとめています。この範囲では、成分の構造の変化と有用成分の保持との釣り合いがとれるとしています。

この報告が示すこと

研究チームは、フェヌグリークと小麦から熱真空押出で複合食品添加物を作る技術を開発したと結論づけています。扱いにくさが課題だったフェヌグリークを、小麦と一緒に加工することで食品原料として使いやすい形にできる可能性を示した報告といえます。

性質が変わった理由について、著者らは主に二つを挙げています。一つは、ガラクトマンナンとデンプンの構造が変化したことです。もう一つは、内部にできた多孔質の構造によって粒の表面積が増えたことです。

なお、今回の評価は添加物そのものの性質に限られており、パンなど実際の食品に配合した場合の品質や栄養面の効果は、この研究では調べられていません。

原著論文の著者・所属:Курочкин, А.А.(Пензенский государственный технологический университет)、Симаков, Д.Г.(Пензенский государственный технологический университет)

※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):Курочкин, А.А., Симаков, Д.Г.. ПОЛИКОМПОНЕНТНАЯ ПИЩЕВАЯ ДОБАВКА НА ОСНОВЕ ПАЖИТНИКА СЕННОГО. Инновационная техника и технология(出版社:Penza State Technological University) 2026-11-09. DOI: . 原著ライセンス:CC BY.