著者の所属・活動拠点の国は、アメリカです。

掲載誌：Foods

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

乾燥豆は栄養が豊富で持続可能な食材とされていますが、どのような仕組みで粉にするかが粉の構造や食品にしたときの性質にどう影響するかは、まだ十分に分かっていません。研究チームは、黒豆、ネイビー豆、ピント豆、レッドキドニー豆の4種類を、石臼とハンマーミルという異なる製粉機で粉にし、粉の性質の違いを明らかにしようとしました。

あわせて、石臼で挽いた豆粉を小麦粉に混ぜ、トルティーヤ、トルティーヤチップス、クラッカーに使えるかも評価しました。著者らは、製粉方法が粒の大きさの分布と「損傷デンプン」の量を変え、その影響は豆の種類で異なること、それらが粉の加熱時の粘りの出方と関係すること、さらに豆粉の性質が製品ごとに異なる形で品質に影響することを仮説として立てました。損傷デンプンとは、製粉の力で壊れたデンプン粒のことで、水や酵素が入り込みやすくなり、粉の吸水や糊化の性質を変えます。製粉によって種子の内部構造がどれだけ崩れたかの目安にもなります。

何を、どのように調べたか

材料は、米国ノースダコタ州立大学の豆の育種プログラムから入手した4種類の乾燥豆です。異物を取り除いたあと、石臼（26インチ）とハンマーミルの2方式で製粉しました。石臼は予備試験で石の間隔、回転速度、供給速度を豆ごとに調整し、安定して粉が得られる条件を選んでいます。著者らによれば、粉砕では打撃、圧縮、せん断、摩擦、切断といった力が組み合わさって働き、その比率は製粉機の設計や運転条件によって変わります。石臼とハンマーミルは仕組みの対照的な製粉機で、粒の大きさの分布や構造の壊れ方に違いが出る可能性があります。

粉については、色、ふるいの目の細かさ（メッシュ）ごとに分けた粒の大きさの分布、損傷デンプン量、タンパク質・脂質・食物繊維・デンプンなどの成分を測りました。次に、石臼で挽いた豆粉を市販の小麦粉に混ぜ（黒豆は30％、ほかの3種は40％）、加熱と冷却をしながら粘りの変化を測る装置で、糊化特性を小麦粉だけの場合と比べました。

製品づくりでは、豆と小麦の混合粉でトルティーヤ（鉄板で焼く）、チップス（揚げる）、クラッカー（オーブンで焼く）を作りました。製品ごとに15人のパネリストが香り、見た目、食感、風味、総合的な好ましさを評価しています。ピント豆を使った製品については、外部の分析機関でアミノ酸組成も測定しました。

主な報告結果

もっとも大きな違いは損傷デンプンに表れました。石臼で挽いた粉の損傷デンプンは0.820〜1.169％で、ハンマーミルの0.277〜0.400％より大幅に多くなりました。

粒の大きさの分布も製粉方法で変わりましたが、変わり方は豆の種類によって異なりました。黒豆、ネイビー豆、ピント豆では60〜80メッシュの範囲で違いがはっきり出た一方、レッドキドニー豆では差が比較的小さいものでした。たとえば黒豆では、60メッシュに残る割合が石臼53.10％、ハンマーミル30.60％、80メッシュでは28.75％と2.00％でした。逆に70メッシュではハンマーミルが65.05％と、石臼の13.25％を大きく上回りました。著者らは、石臼のほうが粒の大きさがそろった分布になったとまとめています。

粉の色はおもに豆の種類で決まり、製粉方法による違いは小さいものでした。成分では、豆粉のタンパク質は22.96〜24.90％で、小麦粉の14.97％を上回りました。食物繊維は17.55〜18.10％でした。

豆粉を混ぜると、加熱後に冷えたときの最終的な粘り（最終粘度）は、小麦粉だけの574.5 cPから786.5〜1301.0 cPに上がりました。高い順にレッドキドニー豆、ネイビー豆、ピント豆、黒豆でした。製品の官能評価では、一部の豆と製品の組み合わせで好ましい評価が得られたと報告されています。

ピント豆を使った製品では、クラッカーのタンパク質と食物繊維の濃度がもっとも高く、トルティーヤがもっとも低くなりました。1gあたりの必須アミノ酸はクラッカー47.45mg、チップス38.73mg、トルティーヤ34.55mgでした。

この報告が示すこと

著者らは、粉の化学的な成分は豆の種類でほぼ決まり、製粉方法はデンプンの壊れ方など成分の物理的な状態を変える、と区別して整理しています。そのため、豆粉の性質を考えるときには、粒の細かさだけでなく、製粉によるデンプンの損傷も別の手がかりとして見る必要があることを示しています。

ただし、石臼で損傷デンプンが多くなったのは今回の運転条件での結果で、石臼が常にハンマーミルより多くのデンプンを壊すことを意味するものではないと著者らは述べています。また、製品への応用は石臼で挽いた豆粉だけで行っており、両方式の粉を同じ配合の製品で比べてはいません。粉の性質と官能評価との関係は配合の数が少ないため参考程度の扱いとされ、アミノ酸は1回だけの測定です。研究チームは、この研究を石臼挽き豆粉を一部の小麦製品に使える可能性を示した概念実証と位置づけています。

原著論文の著者・所属：Fatemeh Zare（Department of Nutrition and Food Sciences, University of Vermont, Burlington, VT 05405, USA）、Amrita Ray（Northern Crops Institute, Fargo, ND 58102, USA）、Edil Vidal Torres（Northern Crops Institute, Fargo, ND 58102, 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）：Fatemeh Zare, Amrita Ray, Edil Vidal Torres. Stone Milling of Dry Beans: Comparison with Hammer Milling, Physicochemical Characteristics of Flour, and Application in Wheat-Based Bakery Products. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-11-07. DOI: 10.3390/foods15214002. 原著ライセンス：CC BY.