著者の所属・活動拠点の国は、中国、イギリスです。

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

小麦粉から作る食品は、保存中に硬くなるなど品質が落ちやすいことが知られています。著者らは、この変化にデンプンの「糊化」と「老化」が深く関わっていると説明しています。糊化は、デンプンが水と熱で膨らみ、規則正しい結晶構造が崩れる現象です。老化は、糊化したデンプンが冷えるうちに再び並び直して固まる現象です。小麦粉の生地では、たんぱく質のグルテンが網目をつくり、その中にデンプン粒や水、空気が取り込まれています。このデンプンとグルテンの網目構造が、生地の伸びやガスを保つ力を支えています。

品質を改善する方法として、水を抱え込み、とろみをつける性質をもつ多糖類（ハイドロコロイド）を加える方法が注目されています。こんにゃく芋の主成分であるコンニャクグルコマンナン（KGM）もその一つです。研究チームは、KGMが小麦のデンプンとグルテンの網目に与える影響について、特に添加量を変えたときの体系的な検討が不足していると指摘しました。そこで、小麦粉の一部をKGMに置き換える割合を0〜5％の範囲で変え、デンプンの糊化と老化、生地の性質がどう変わるかを、微細な構造と目に見える性質の両面から調べました。

何を、どのように調べたか

材料には、市販の食品用中力小麦粉（水分14.3％、たんぱく質11.2％）と市販のKGMを使いました。小麦粉の0％、1％、2％、3％、4％、5％をKGMに置き換え（全体の重量に対する割合）、6種類の混合粉を用意しました。

まず、粉と水を加熱したときの粘りの変化（糊化特性）と、糊化に必要な温度や熱量を調べました。次に、加熱して作ったゲルを保存し、24時間後と72時間後の硬さ、弾力、付着性（べたつき）と、ゲル内部の微細な構造を観察しました。生地については、こねたときの吸水量や安定性を記録する装置（ファリノグラフ）で性質を測りました。さらに、生地の硬さなどの食感、引っ張ったときの抵抗と伸び、少しずつ揺らして測る弾性と粘性も調べました。弾性の指標は貯蔵弾性率G′、粘性の指標は損失弾性率G″です。各実験は3回ずつ行い、条件間の差を統計的に比較しました。

主な報告結果

KGMの置き換え量が増えるほど、粉を加熱したときの粘りは段階的に高くなりました。最も高い粘度、加熱を続けた後の粘度、冷却後の最終粘度がいずれも上がり、粘度の落ち込み幅や冷却時の粘度の上がり幅も大きくなりました。また、糊化が起こる温度は上がり、糊化に必要な熱量（糊化エンタルピー）は下がりました。著者らは、熱量の低下はデンプンの割合が相対的に減ったためと考えています。

生地では、KGMが増えるほど吸水率がおよそ65％から110％まで上がりました。生地ができあがるまでの時間と、こね続けたときの安定性も有意に増えました。生地の硬さと付着性は有意に上がり、弾力もわずかに増える傾向がありました。引っ張り試験では、伸ばすのに要る力（抵抗）が大きく増えた一方、最大の伸びは小さくなりました。弾性と粘性はどちらもKGMの増加とともに有意に高まりました。すべての試料で弾性が粘性を上回る弱いゲル状態が保たれ、変化の幅は粘性より弾性のほうが大きいことも示されました。

保存したゲルでは、同じ保存時間で比べると、KGMが多いほどゲルが軟らかくなりました。弾力には添加量による有意な差はありませんでした。付着性はKGMを含むゲルで有意に高くなりました。微細構造の観察では、KGMの増加に伴ってゲルの孔が小さくなり、より緻密で規則的な構造になったと報告されています。

この報告が示すこと

研究チームは、粘りや糊化の変化は主に、KGMとデンプンが自由に動ける水を奪い合い、デンプン粒の周りの水の環境が変わったためだと結論づけています。生地の強さや弾性の向上については、KGMの長い分子鎖が、溶け出したデンプン成分やグルテンの網目と水素結合や物理的な絡み合いで結びつき、網目を安定させたためと推測しています。デンプンと生地の性質は、どちらもKGMの量と強く関連していました。こうした総合的な評価から、著者らは多くの発酵させる小麦粉製品について、生地を強めつつ伸びも保てる釣り合いのよい量として、3％の置き換えを推奨しています。また、パン、蒸しパン（饅頭）、麺、冷凍生地などに適する可能性を提案しています。

一方で、著者らは限界も挙げています。今回調べた最大の5％は、一般的なパン製造で使われる濃度より高い量です。KGMとグルテンが分子レベルでどう結びつくのかは、まだ詳しく調べられていません。実際に焼いたときの性能、より長期の硬化、食べたときの評価は今回検討されておらず、実用性はこれから確かめる必要があるとしています。また、粘り測定に用いた硝酸銀がゲルの構造に影響した可能性にも触れています。対照のゲルが72時間後に24時間後より軟らかかった結果について、著者らはこの影響によるものかもしれないと考えています。

原著論文の著者・所属：Kao Wu（Cooperative Innovation Center of Industrial Fermentation (Ministry of Education of Hubei Province), School of Life and Health Sciences, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China）、Zixuan Yang（Cooperative Innovation Center of Industrial Fermentation (Ministry of Education of Hubei Province), School of Life and Health Sciences, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China）、Wenlin Xu（Cooperative Innovation Center of Industrial Fermentation (Ministry of Education of Hubei Province), School of Life and Health Sciences, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China）、Teng Zhang（Cooperative Innovation Center of Industrial Fermentation (Ministry of Education of Hubei Province), School of Life and Health Sciences, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China）、Yuxuan Tao（Cooperative Innovation Center of Industrial Fermentation (Ministry of Education of Hubei Province), School of Life and Health Sciences, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China）、Hong Qian（School of Nursing and Health Management, Wuhan Donghu University, Wuhan 430212, China）、Qian Zhang（Hubei Key Laboratory of Resource Utilization and Quality Control of Characteristic Crops, College of Life Science and Technology, Hubei Engineering University, Xiaogan 432000, China）、Fatang Jiang（Department of Architecture and Built Environment, Faculty of Engineering, University of Nottingham, Nottingham NG7 2RD, UK; School of Nursing and Health Management, Wuhan Donghu University, Wuhan 430212, 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）：Kao Wu, Zixuan Yang, Wenlin Xu, et al. Effects of Konjac Glucomannan on the Gelatinization, Retrogradation, and Dough Properties of Wheat Flour. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-28. DOI: 10.3390/foods15173054. 原著ライセンス：CC BY.