β-グルカンは大麦やオーツ麦などの穀物に含まれる食物繊維の一種で、とろみを持たせたり食品の食感を整えたりする目的で加工食品に利用されることがあります。ところが、これまでの研究では同じβ-グルカンでもデンプンに対する働き方が一定せず、食品の食感設計に使う際の障害となっていました。今回、中国農業大学の研究グループが、ハダカムギ（highland barley）由来のβ-グルカンとオーツ由来のβ-グルカンを比較し、同じデンプンに対してどのような影響を与えるのかを調べました。

研究チームは、市販の粉から同一の手順でハダカムギβ-グルカン（BBG）とオーツβ-グルカン（OBG）を抽出しました。そのうえで、それぞれの構造的な特徴を調べたうえで、ハダカムギデンプン（HBS）と組み合わせたときに、糊化特性（加熱時のとろみの出方）、レオロジー特性（ゲルの硬さや弾性）、熱特性（糊化する温度）にどのような変化が生じるかを系統的に検証しました。

研究でわかったこと

結果として、BBGとOBGはハダカムギデンプンに対してほぼ正反対の作用を示したと報告されています。BBGを加えると、糊化の過程で生じる最高粘度・最低粘度・最終粘度がいずれも顕著に上昇したほか、複合ゲルの貯蔵弾性率（G′）と損失弾性率（G″）も高まりました。さらに糊化温度も上昇し、デンプン粒の構造がより安定化したことを示していたとされています。一方でOBGを加えた場合は、これらの粘度指標や弾性率がむしろ低下し、デンプンの熱特性に対する影響はほとんど見られなかったといいます。

研究チームはこの違いを、両者の分子量・微細構造・水溶液中での挙動の差によるものと説明しています。今回抽出されたBBGは分子量が高く、多孔質な構造と高い保水力を持つため、糊化時にデンプンから溶け出すアミロースと結びつきながらネットワークを形成し、ゲルの構造を補強する働きをしたと考えられています。これに対しOBGは、密集した塊状の微細構造を持ち、デンプンの連続的な構造の中に受動的に入り込むことで、むしろその構造を薄め、乱す方向に働いたとみられています。

この研究の位置づけと読むうえでの注意

この結果を踏まえ、研究チームは分子量の高いβ-グルカンを、とろみやゲルの強さが求められる粘性食品向けの増粘・ゲル化促進剤として、分子量の低いβ-グルカンをパンなどの焼き菓子で食感を柔らかく保ち、経時的な硬化（いわゆる老化）を抑える目的での利用を検討する材料になり得ると位置づけています。ただし、この研究は市販の粉から特定の条件で抽出したβ-グルカンとハダカムギデンプンの組み合わせを対象にした実験結果であり、他の原料や配合条件でも同じ傾向が再現されるとは限りません。一つの研究であり、食品への応用効果を確定づけるものではない点に留意が必要です。

まとめ

同じβ-グルカンという名前の成分でも、由来となる穀物によって分子の大きさや形が異なり、それがデンプンとの相互作用の仕方、ひいては食品のとろみやゲルの硬さといった食感特性に反対方向の影響を与えうることが、今回の比較実験から示されました。今後、こうした構造の違いを踏まえた原料選びが、デンプンを使った食品の食感設計に役立つ可能性があると考えられます。

※本記事は原著論文の翻訳ではなく、研究内容を独自に解説したものです。参考文献：Ji Gao, Rong Li, Yiyun Zhang, et al. Structural diversity drives differential modulation of starch properties by β-glucans from highland barley and oats: Insights for starch-based food design. エルダブリューティー (2026). DOI: 10.1016/j.lwt.2026.119860. 原著ライセンス: cc-by-nc-nd.