著者の所属・活動拠点の国は、メキシコです。

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

収穫したばかりのバニラのさやは緑色で、香りはほとんどありません。香りと濃い茶色は、収穫後に数週間かけて行う「キュアリング」という加工で生まれます。伝統的なキュアリングは四つの段階からなります。最初が組織の生命活動を止める「キリング」で、その後に、さやを温めて発汗させる工程と乾燥させる工程を何度も繰り返し、最後に熟成させます。

主な香り成分のバニリンは、さやの中では糖が結合した「グルコバニリン」という形で蓄えられています。これがβ-グルコシダーゼという酵素で分解されると、バニリンが生じます。グルコバニリンと酵素は細胞内の別々の場所にあるため、キリングで細胞の仕切りを壊し、両者を接触させる必要があります。従来は60〜100℃の湯にさやを短時間浸す湯通しでキリングを行いますが、この高温で酵素の働きが大きく落ちてしまいます。

そこで研究チームは、熱を使わずに細胞構造や酵素の働きを変えられる「高静水圧（HHP）処理」に注目しました。HHP処理は、水を介して食品に均一に強い圧力をかける技術です。過去には低温条件でキリングに使う研究がありましたが、今回は室温で処理しました（加圧に伴う温度上昇は許容しています）。そのうえで、キュアリング全体を通じて水分、酵素活性、フェノール類、グルコバニリン、バニリン、抗酸化能を同じ実験の枠組みで追跡し、HHP処理したバニラの変化を総合的に捉えることを目指しました。

何を、どのように調べたか

材料は、2022年12月にメキシコ・ベラクルス州パパントラで収穫したバニラ（Vanilla planifolia）約20kgです。長さ15〜17cm、重さ10〜12gで、傷や曲がりのないさやを選びました。20本は処理をしない生のさやとして基準に使い、各処理条件にはおよそ50本ずつを割り当てました。

キリングの方法として、従来の湯通しと、20〜600MPaの圧力を5秒または5分かけるHHP処理を比べました。報告の中では20、50、100、200、600MPaの条件が登場します。キリング後は発汗と乾燥のサイクルを20回まで繰り返し、途中の各段階でさやを分析しました。

測定した項目は次のとおりです。水分含量、二つの酵素の活性、フェノール類の総量、グルコバニリンとバニリンの量、ORAC法による抗酸化能です。酵素の一つは香りの前駆体を分解するβ-グルコシダーゼ、もう一つはストレスを受けた植物でフェノール類の合成に関わるフェニルアラニンアンモニアリアーゼ（PAL）です。ORAC法は、活性酸素による色素の分解をどれだけ抑えるかで抗酸化能を測る方法です。あわせて、水分とグルコバニリンがキュアリング中に減っていく様子を数式モデルで表しました。

統計処理では、各処理・各段階のさやを混ぜて均一にした一つの試料を、繰り返し分析しています。そのため、反復は分析上の繰り返しであり、別々の個体を独立に調べた生物学的な反復ではない、と著者らは明記しています。

主な報告結果

バニリン量は、多くのHHP処理で湯通しより高くなり、特に5サイクル目以降でその傾向が見られました。差が最も大きかったのは12サイクル目です。50MPa・5秒の処理では1g乾燥重量あたり24.6mg、200MPa・5秒の処理では24.1mgとなり、同じ段階の湯通しに比べてそれぞれ217.9%、211.2%多い値でした。なお、生のさやのバニリンは同じ単位で3.21mgでした。バニリン量は処理によって3〜12サイクル目のいずれかで最大となり、最終段階の20サイクル目には多くの処理でやや減少しました。キュアリングの前半から中盤にかけてグルコバニリンが減り、バニリンが増えたことについて、論文は酵素による分解と矛盾しないとしています。ただし、どれだけの割合が変換されたかはこのデータからは言えないとしています。

フェノール類の総量は、生のさやで1g乾燥重量あたり没食子酸換算30.5mgでした。湯通し直後は23.3mgに下がりましたが、HHP処理では多くの条件で生のさやに近い値を保ちました。例外は200MPaと600MPaの条件です。その後はどの処理でも増え、5〜12サイクル目に最大となりました。50〜200MPaの中程度の圧力では湯通しより有意に高く、最高値は12サイクル目の50MPa・5分処理で49.1mgでした。

グルコバニリンは、生のさやで1g乾燥重量あたり47.03mgでした。キリング直後には、いくつかのHHP条件で生のさやや湯通しより高い値が測定され、最高は200MPa・5分の75.08mgでした。研究チームは、これを処理中に新たに作られたためとは解釈していません。圧力で細胞構造が壊れ、成分を抽出しやすくなった可能性を挙げています。

抗酸化能は、生のさやで1g乾燥重量あたりトロロックス換算737.2µmolでした。高くなる処理はサイクルごとに異なりましたが、12サイクル目には多くのHHP処理が約869〜1067µmolを示しました。最高は200MPa・5秒の1066.6µmolで、同じ段階の湯通し（706.4µmol）より約51%高い値でした。

水分は、生のさやで約92%、キリング直後もどの処理でも90〜92%で、処理によってすぐに乾くことはありませんでした。最終の20サイクル目には、湯通しが25.2%、5秒のHHP処理が19.7〜27.8%と同程度でした。一方、20MPa・5分の処理は60.4%と水分が多く残りました。

この報告が示すこと

研究チームは、高静水圧処理が、バニラのキリングで従来の湯通しに代わる、熱を使わない方法になりうると結論づけています。すべての面で最適な条件が一つ見つかったわけではありません。圧力の強さとかける時間によって、さやの反応が異なりました。

著者らによると、50MPa・5分は最もバランスのよい条件でした。キュアリング中のβ-グルコシダーゼ活性を高く保ち、フェノール類と抗酸化能が高く、バニリンも湯通しより多く維持されました。一方、200MPa・5秒は乾燥が速く進みながら、グルコバニリンとバニリンの推移も良好でした。このことから、香り成分を最大にしたいのか、キュアリングの効率を上げて期間を短くしたいのかという目的に応じて、条件を選び分けられる可能性が示されました。

著者らは限界も挙げています。第一に、分析は一つの混合試料の繰り返し測定であり、個体ごとの本来のばらつきは評価できていません。第二に、揮発性の香り成分や官能評価（人が実際に香りや風味を評価する試験）は行っていません。そのため、バニリンなどの増加をそのまま香りや品質の向上と解釈することはできません。第三に、ストレスによる酵素応答という説明は、関連する信号分子を測って直接確かめたものではありません。フェノール類と抗酸化能が同じ時期に高くなった点も、両者の相関は分析しておらず、因果関係を示すものではないとしています。

原著論文の著者・所属：Jorge E. Navarro-Baez（Escuela de Ingeniería y Ciencias, Tecnologico de Monterrey, Av. Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Col. Tecnológico, Monterrey 64700, NL, Mexico）、Jorge Welti-Chanes（Escuela de Ingeniería y Ciencias, Tecnologico de Monterrey, Av. Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Col. Tecnológico, Monterrey 64700, NL, Mexico）、Zamantha Escobedo-Avellaneda（Escuela de Ingeniería y Ciencias, Tecnologico de Monterrey, Av. Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Col. Tecnológico, Monterrey 64700, NL, Mexico）

※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）：Jorge E. Navarro-Baez, Jorge Welti-Chanes, Zamantha Escobedo-Avellaneda. HighHydrostaticPressure-Assisted Curing of Vanilla planifolia: Effects on Moisture Loss, Phenolic Content, Enzyme Activities, and Antioxidant Capacity. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-19. DOI: 10.3390/foods15183321. 原著ライセンス：CC BY.