著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

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

豆乳は栄養に富む一方で保存や輸送がしにくいため、工場では噴霧乾燥によって粉末状の大豆粉製品にすることが多いと研究チームは説明しています。豆乳は油の粒やたんぱく質の粒子が水中に散らばった複雑な液体で、その安定性は、たんぱく質がどれだけ溶け出すか、油と水の境目（界面）にたんぱく質がどう集まるか、粒子どうしがどう影響し合うかと深く関係しています。

超音波処理やアルカリ処理を単独で使うと、たんぱく質の構造や働きをある程度変えられることは報告されてきました。しかし、単独の処理では効果が限られたり、構造の改善が不十分だったりするといいます。そこで研究チームは、超音波による物理的な破砕と、アルカリによる化学的な調整を組み合わせた場合に、たんぱく質の構造や界面での振る舞いがどう変わり、それが豆乳の安定性や噴霧乾燥した大豆粉の性質・消化性とどう結びつくのかを明らかにしようとしました。

何を、どのように調べたか

研究チームは、大豆50gを0.8%の炭酸水素ナトリウム（重曹）水溶液に25℃で12時間浸した後、浸漬液を捨てて新しい水とともに豆乳メーカーで3分間すりつぶしました。得られた大豆スラリーには、出力350W・周波数20kHzの超音波を、2秒照射・2秒休止を繰り返す方式で15分間当てました。処理中は氷水で冷やし、温度を10℃未満に保っています。

比べたのは、どちらの処理もしない対照、重曹浸漬のみ、超音波のみ、両方を組み合わせた併用処理の4条件です。それぞれについて、大豆のたんぱく質のうち豆乳に移った割合（抽出率）とおからに残った割合、豆乳の粒子の大きさ、色、粘り気などの流れ方の性質を測りました。

さらに、油と水を混ぜたときにたんぱく質が油の粒を包み込む力（乳化性）、油と水の境目に集まったたんぱく質の量、境目の張力の変化を調べました。たんぱく質の立体的な形の変化は、赤外分光法や円二色性分析といった光を使う手法で調べています。そのうえで豆乳を噴霧乾燥して大豆粉をつくり、水への溶けやすさや、胃と腸の消化酵素（ペプシンとトリプシン）を順に作用させる試験管内の消化試験での消化率を評価しました。測定はすべて3回ずつ行われています。

主な報告結果

併用処理では、豆乳へのたんぱく質の抽出率が対照の70.04%から81.12%へと4条件で最も高くなり、おからに残るたんぱく質の割合は19.74%と最も低くなりました。研究チームは、アルカリ条件でたんぱく質どうしが電気的に反発して塊がほぐれることと、超音波が植物の細胞壁を壊して中身を出しやすくすることが重なった結果と考えています。

豆乳の平均粒子径は、対照の132.6µmから併用処理で90.61µmに小さくなりました。粘り気（見かけの粘度）は併用処理で最も高く、対照で最も低い結果でした。油と水の境目に集まったたんぱく質の割合は、対照の41.14%に対して併用処理では62.77%に達し、乳化活性は35.49m²/gと報告されています。併用処理では境目の張力が下がり、たんぱく質が境目に集まる力の目安となる界面圧は高まりました。

たんぱく質の形については、併用処理でらせん状の構造（αヘリックス）の割合が25.53%から18.20%に減り、シート状やターン状の構造、決まった形をとらない部分（ランダムコイル）が増えました。研究チームは、たんぱく質の固く折りたたまれた形がほどけて柔らかくなり、水になじむ部分が表に出たことで、油と水の境目に素早く集まって密な膜をつくれるようになったと解釈しています。こうした変化により、保存中の安定性や、塩類を加えたときや凍結・解凍を経たときの安定性も高まったと報告されています。

噴霧乾燥した大豆粉では、併用処理のものが他の試料より粒が小さく分散した構造となり、溶解性は88.37%、試験管内での消化率は89.48%と最も高い値でした。電気泳動でたんぱく質の分解の様子を調べた結果も、併用処理の大豆粉が消化酵素によってより小さなペプチドへ分解されやすいことと一致していました。一方、併用処理の豆乳は明るさが最も低く、やや暗い色になることも報告されています。

この報告が示すこと

研究チームは、重曹浸漬と超音波を組み合わせる前処理が、たんぱく質を豆乳へ溶け出しやすくし、油と水の境目でのたんぱく質の働きを高めることを通じて、豆乳の安定性と大豆粉の品質を改善したと結論づけています。たんぱく質の形の変化、境目での振る舞い、豆乳の安定性、粉末の性質という段階を一続きの関係として示そうとした点が、この研究の特徴です。

ただし、消化率は試験管内で消化酵素を作用させて測ったもので、人の体内での消化を直接調べたものではありません。また、併用処理では豆乳の色が暗くなる変化も伴っていました。研究チーム自身が挙げた限界については、今回参照できた範囲の資料では確認できませんでした。

原著論文の著者・所属：Lin Zhu（College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Boyan Jin（College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Can Li（College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Zhijun Fan（Heilongjiang Beidahuang Green and Healthy Food Co., Ltd., Jiamusi 154007, China）、Qingfeng Ban（College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Zhongjiang Wang（College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, 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）：Lin Zhu, Boyan Jin, Can Li, et al. Combined Ultrasound and NaHCO3 Treatment Improves Soymilk Stability and Soybean Flour Quality by Regulating the Structure and Properties of Interfacial Soy Proteins. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-20. DOI: 10.3390/foods15162926. 原著ライセンス：CC BY.