著者の所属・活動拠点の国は、フランスです。

掲載誌：Polymers

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

ワイン造りでは、果皮や種を主とする搾りかす（グレープポマス）が大量に出ます。論文によると、その量は加工したブドウの重さの約20〜30%にあたり、ワイン産業の主要な固形副産物の一つです。収穫期の短い期間にまとまって発生するため、ワイナリーにとって処理の負担になりやすく、これまでは堆肥や飼料など付加価値の低い用途が中心でした。一方で、搾りかすにはポリフェノールなどのフェノール化合物、食物繊維、細胞壁を構成する多糖類といった有用な成分が残っていることが報告されてきました。

研究チームが着目したのは、その多糖類の一つであるペクチンです。ペクチンは植物の細胞壁に含まれる多糖で、ゲル化剤や増粘剤、安定剤などとして広く使われていますが、商業生産は主に柑橘の皮とリンゴの搾りかすに頼っています。ペクチンは抽出の仕方によって量だけでなく性質も変わります。そこで研究チームは、同じ一つの赤ワイン用ブドウ搾りかすを使い、抽出に使う酸の種類、pH、温度の組み合わせが、得られるペクチン画分（ペクチンを主とする抽出物）の性質や抗酸化性にどう影響するかを調べました。

何を、どのように調べたか

材料には、ワイナリーから提供された赤ワイン用ブドウの搾りかすを使いました。メルロー、シラー、グルナッシュ、テンプラニーリョの残渣が混ざったものです。研究チームはこれを乾燥させて粉末にし、すべての実験で同じロットを用いました。

抽出では、有機酸のクエン酸と無機酸の塩酸を比べました。それぞれpHを1.5、2.0、3.0の3段階、温度を55、65、85℃の3段階に設定し、すべてを組み合わせた計18条件で試しています。手順は、超音波を当てる処理のあと、かき混ぜながら浸す工程（動的浸漬）へ続けるものです。超音波は、液中で生じる微小な気泡の崩壊によって植物組織を壊し、溶媒を浸み込みやすくするとされています。粉末と液の比率は、予備実験の結果から1対20に固定しました。なお論文は、同じpHにそろえても、酸の量やイオンの強さまで同じになるわけではないと断っています。

得られた18種類の画分について、収率のほか、エステル化度（ペクチンの酸性の部分のうちメチル基と結合している割合）、メトキシル含量、ペクチンの骨格となるウロン酸の含量（AUA）、分子量、見かけの粘度、炭水化物とたんぱく質の含量、色、赤外分光による構造の特徴を測りました。搾りかすはポリフェノールを多く含むため、総フェノール含量と、ABTSという試薬を使った抗酸化活性（ラジカルを消す力）も調べています。各条件は独立に3回抽出し、3つの要因それぞれの効果と、要因同士の組み合わせ（交互作用）の効果を統計的に解析しました。比較対象には市販の柑橘ペクチンを用いています。

主な報告結果

研究チームによると、酸の種類、pH、温度の3要因の組み合わせが、多くの測定項目に有意な影響を与えていました。ある要因の効き方がほかの2つの条件によって変わるため、それぞれを切り離して考えることはできないとしています。

収率は、乾燥重量あたり1.12%から7.88%まで大きく違いました。最も高かったのはクエン酸・pH3.0・55℃、最も低かったのは塩酸・pH2.0・65℃です。pH3.0と2.0では、どちらの酸でも55℃で回収量が最も多くなりました。一方、pH1.5では高い温度の方が多く回収されました。全体としてクエン酸は塩酸より収率が高く、その差はpHの低い2条件で特に大きくなりました。

エステル化度は14.89%から63.63%まで幅広く変わりました。クエン酸を使うと、調べた条件ではいずれもメトキシル基の少ない「低メトキシル」の画分になりました。これに対し、塩酸・pH1.5では、メトキシル基の多い「高メトキシル」の画分が得られました。一方、ウロン酸の含量は63.27〜69.24%と比較的狭い範囲に収まり、市販の柑橘ペクチン（67.21%）に近い値でした。

分子量が最も大きい画分は主にpH2.0の低めの温度で得られ、収率が最も高かった条件とは一致しませんでした。抽出温度を上げると、多くの条件で分子量と見かけの粘度がともに下がりました。市販柑橘ペクチンの分子量（101.23kDa）と見かけの粘度（25.01mPa·s）は、どちらも搾りかす由来画分の値の範囲内に入っていました。

炭水化物含量はグルコース換算で1gあたり180.22〜310.78mgで、市販柑橘ペクチン（698.15mg）よりかなり低い値でした。pH1.5と2.0では多くの試料が約300mgでしたが、pH3.0では低めでした。研究チームはこの結果から、pH3.0で収率が高かったのは、ペクチン以外の低分子の成分も一緒に抽出されたためかもしれず、慎重に解釈すべきだとしています。なお、この測定法はペクチンの主成分であるウロン酸に反応しにくいため、この値はペクチンの純度を示すものではないと注記しています。

どの画分にも測定できる量のフェノール化合物が含まれ、ABTSラジカルを消す活性も確認されました。研究チームは、フェノール成分がペクチンと一緒に回収されており、その残り方は抽出条件に強く左右されたと報告しています。

この報告が示すこと

研究チームは、原料を変えなくても、酸の種類・pH・温度の組み合わせを調整するだけで、ワインの搾りかすからエステル化度、分子の大きさ、粘性、抗酸化性の異なるペクチン画分を作り分けられると結論づけています。同時に、回収量を増やす条件と、ペクチンの大きな分子構造を保つ条件は必ずしも同じではないという、抽出に伴うトレードオフも指摘しました。今回の収率は、エタノールで沈殿した物質すべての重さです。そのため、最も収率の高い条件が最もペクチンを多く回収した条件とは限らず、収率だけで抽出法を選ぶのは不十分だと述べています。

ペクチン以外の成分が混ざると純度は下がります。しかし研究チームは、これを抗酸化性という付加的な性質を持つ画分が一度の抽出で得られる可能性としても捉えています。

限界として、論文は次の点を挙げています。粉末と液の比率、超音波の時間と出力、浸漬時間は一定に固定しており、これらも結果に影響しうること。原料は一つのロットで、品種の割合や収穫年などの詳細は分からず、原料そのものの組成分析も行っていないこと。そのため結果は主に今回のロットについてのものと解釈すべきだとしています。また、こうした構造の違いがゲル化や乳化、膜の形成といった実際の機能にどう結びつくかは、今回は評価していません。

原著論文の著者・所属：Mohamed Brahmi（LAGEPP, UMR 5007, CNRS, Université Lyon 1, 01000 Bourg-en-Bresse, France）、Sara Moumnassi（LAGEPP, UMR 5007, CNRS, Université Lyon 1, 01000 Bourg-en-Bresse, France）、Adem Gharsallaoui（LAGEPP, UMR 5007, CNRS, Université Lyon 1, 01000 Bourg-en-Bresse, France）

※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）：Mohamed Brahmi, Sara Moumnassi, Adem Gharsallaoui. Ultrasound-Assisted Recovery of Pectic Fractions from Grape Pomace: Combined Effects of Acid Type, pH, and Temperature on Physicochemical and Antioxidant Properties. Polymers（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-10-09. DOI: 10.3390/polym18202465. 原著ライセンス：CC BY.