著者の所属・活動拠点の国は、タイ、アメリカです。

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

エンドウ豆たんぱく質は、必須アミノ酸9種をすべて含み、大豆たんぱく質に比べてアレルギーを起こしにくいとされることから、植物性食品の素材として注目されています。一方で、水に溶けにくく、油と水を混ぜ合わせる「乳化」の働きも十分ではないため、飲料などへの利用には課題があります。論文によると、その原因は、主成分であるグロブリンと呼ばれるたんぱく質（全体の約65〜85%）が、小さく固く折りたたまれた構造をしているためです。

そこで研究チームが着目したのが、加熱せずに非常に高い水圧をかける「高圧処理（HPP）」です。高圧処理は、アミノ酸どうしをつなぐ結合は切らずに、たんぱく質の立体的な形を変えられるとされています。これまでにもエンドウ豆たんぱく質への高圧処理は研究されてきましたが、圧力や時間などの条件が研究ごとに異なり、さまざまな性質がまとめてどう変わるのかは分かりにくい状況でした。研究チームは、溶けやすさや乳化に関わる複数の性質を同じ条件のもとで測り、高圧処理の影響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、市販のエンドウ豆たんぱく質分離物（たんぱく質含量82.03%）を水に12%の濃度で分散させ、ポリエチレンの袋に密封しました。これに室温（約25℃）で400メガパスカル（MPa）と500MPaの圧力を10分間かけ、その後、凍結乾燥して粉末にしました。比較対象として、圧力をかけない点以外は同じ手順で処理した粉末（大気圧に相当する0.1MPa）を用意しました。

測ったのは、主に次の性質です。水への溶けやすさ（溶解度）、粉末1gが抱え込める油の量（保油能）、たんぱく質の表面に、水になじみにくく油になじみやすい部分がどれだけ現れているかを示す「表面疎水性」です。さらに、たんぱく質液に大豆油を25%加えて高速でかき混ぜて乳化液をつくり、できた油滴の平均の大きさと、油滴表面の電気の帯び方を示す「ゼータ電位」を測りました。ゼータ電位は、絶対値が大きいほど油滴どうしが反発し合い、くっつきにくくなる目安とされます。

実験は独立に2回調製した試料について、それぞれ3回ずつ測定し、統計的に差を比べました。

主な報告結果

最も大きな変化は溶解度に表れました。処理しない粉末の溶解度は12.45%でしたが、400MPaでは38.61%、500MPaでは37.36%となり、約3倍に高まったと報告されています。400MPaと500MPaの間に統計的な差はありませんでした。

保油能も高まりました。処理しない粉末は1gあたり2.50gの油を保持したのに対し、400MPaでは3.67g、500MPaでは3.88gでした。表面疎水性も、400MPaと500MPaのどちらでも処理しない粉末より有意に高くなりましたが、500MPaでは400MPaよりわずかに低い値でした。

乳化液の油滴の平均の大きさは、処理しない粉末で13.1マイクロメートルだったのに対し、400MPaでは10.6マイクロメートルと有意に小さくなりました。500MPaでは12.5マイクロメートルで、400MPaよりやや大きいものの、処理しない粉末よりは小さい値でした。ゼータ電位は、処理しない粉末でマイナス14.3ミリボルト、400MPaでマイナス15.1ミリボルト、500MPaでマイナス16.7ミリボルトとなり、圧力が高いほど絶対値が大きくなりました。

研究チームは、測った性質どうしの関係も調べ、溶解度が表面疎水性（相関係数0.898）や保油能（同0.947）と強く連動していたこと、油滴の大きさは表面疎水性が高いほど小さい傾向（同マイナス0.795、統計的な有意水準には届かず）にあったことを報告しています。

この報告が示すこと

研究チームは、加熱を使わない高圧処理によって、エンドウ豆たんぱく質の溶けやすさや乳化の働きを高められる可能性を示したと結論づけています。その仕組みとして、圧力でたんぱく質の形が変わり、表面に油になじむ部分や電気を帯びた部分が現れやすくなったことが関わっているのではないかと考察しています。500MPaで溶解度や表面疎水性がわずかに下がった点については、圧力が強すぎるとたんぱく質どうしが集まって固まりをつくるためかもしれないとしていますが、いずれも直接の構造分析で確かめたものではありません。研究チームは、こうした性質の改善が、飲料やドレッシング、植物性食品のように乳化を必要とする食品での利用につながりうると述べています。

一方で、論文は限界も挙げています。独立した試料の調製が2回にとどまること、油滴の大きさとゼータ電位はつくりたての乳化液の状態を示すもので、保存したときの安定性は調べていないこと、圧力をかける時間は10分に固定していたことです。実際の食品の中でどう働くかは、今回の実験の範囲には含まれていません。

原著論文の著者・所属：Napassorn Salamun（Department of Food Science and Technology, Faculty of Science and Technology, Thammasat University, Pathumthani 12121, Thailand）、Suteera Vatthanakul（Center of Excellence in Food Science and Innovation, Thammasat University, Pathumthani 12121, Thailand; Department of Food Science and Technology, Faculty of Science and Technology, Thammasat University, Pathumthani 12121, Thailand）、Bootsrapa Leelawat（Department of Food Science and Technology, Faculty of Science and Technology, Thammasat University, Pathumthani 12121, Thailand）、Witoon Prinyawiwatkul（Agricultural Center, School of Nutrition and Food Sciences, Louisiana State University, Baton Rouge, LA 70803-4200, USA）

※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）：Napassorn Salamun, Suteera Vatthanakul, Bootsrapa Leelawat, et al. Effect of High-Pressure Processing on the Physicochemical and Emulsifying Properties of Pea Protein Isolate. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-13. DOI: 10.3390/foods15183237. 原著ライセンス：CC BY.