清酒の品質と 香気成分gc/pdf/334_01.pdf清酒製造工程と香り 米 火入れ 上槽...
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第334回ガスクロマトグラフィー研究会 2014/12/12
清酒の品質と香気成分
独立行政法人酒類総合研究所
品質・安全性研究部門 磯谷敦子
吟醸香
果実様
花様アルコール
エステル
3.穀類様・麹4.甘・カラメル
様・焦げ
5.酸化・劣化
6.硫黄様
7.移り香8.脂
質様・酸臭
9.酸味10.甘味
11.塩味
12.うま味
14.口あたり
16.濃淡 木
香
草様・青臭
アルデヒ
ド
木の実様
香辛料様
穀類様
糠
麹
甘臭カラメル
様
老香生老香
酵母様
硫化物様
日光臭
ゴム臭
1.吟醸香・果実様・
芳香・花様
焦臭
カビ臭
紙・ほこり・土臭
樹脂臭
ジアセチル脂
肪酸
酸臭
酸味
甘味
塩味
うま味
苦味
渋味
刺激味
あと味
炭酸ガス
金属味
濃淡
13.苦味
糊味
15.甘辛
甘辛
2.木草様・木の実
様・香辛料様
きめ
におい
味
清酒のフレーバーホイール 清酒を構成する味と香り http://www.nrib.go.jp/data/pdf/
seikoumihou.pdf
清酒製造工程と香り
米
火入れ
上槽
もろみ
麴
熟成
製品化
流通
殺菌、酵素の失活
吟醸香・果実様の香り エステル、高級アルコールに由来
麴の香り アルデヒド、ケトンに由来
清酒の貯蔵・流通過程で生じる酸化、劣化したにおい
老香(ひねか)
アルコール発酵 製麴
酵母 麴
カビ臭
カビ臭
カビを連想させるにおい
1. 清酒の熟成に関与する成分
2. 清酒の「カビ臭」
3. お酒とシーフードの相性
本講演の内容
貯蔵による清酒の変化
色
褐色
味
苦味、なめらかさの増加
香り
老香、熟成香
「カラメル」 「焦げ」 「醤油」
「ナッツ」 「はちみつ」 「つけもの」
0年 20年 26年
アルコール
アミノ酸
Trp
メイラード反応 メラノイジン(着色物質) ソトロン
フルフラール
ピラジン類 α-ジカルボニル化合物
清酒の貯蔵による成分変化
インドール
ハルマン
光
有機酸
脂肪酸
糖
ストレッカー分解
アルデヒド類
エステル
エステル化
と加水分解
ギ酸、酢酸
ポリスルフィド
代謝産物
どの成分が香りにきいているのか?
→GC-Olfactometry(GC-O)
Sniffing port
GC-MS
R.T. 新酒 27年古酒 33年古酒 においの特徴 化合物
20.5 n.d. ○ ○ 硫黄 DMTS
25.2 n.d. ◎ ◎ カラメル、焦げ furfural
27.0 n.d. ○ ○ フルーティー benzaldehyde
34.7 n.d. ○ ○ はちみつ diethyl succinate +α
49.0 n.d. ○ ○ わたあめ、甘いにおい unknown
51.0 n.d. ◎ ◎ カレー sotolon
n.d.: 不検出, ○: 検出, ◎: 強く検出
清酒中の香気成分をジクロロメタン抽出し、GC-Oを行った
溶媒抽出ーGC-Oの結果
Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE)による分析とAEDA
-1
0
1
2
3
FD
25
125
5
1
0
0
500000
1000000
1500000
5 10 15 20 25 30RT
ab
un
da
nce
×5
×5
×5
Aroma Extract
Dilution Analysis
(AEDA)
TIC
FDクロマトグラム
Twister
最終希釈率 = Flavor Dilution Factor (FD)
古酒のほうがFD値が高い成分 RI においの特徴 化合物 FD
35年古酒 新酒906 アルデヒド、ナッツ 2-methylbutanal + 3-methylbutanal 25
993 ビニール unknown 5
1036 こうばしい、土臭い unknown 5
1041 甘い、エステル ethyl 2-methylbutyrate 125
1055 甘い、エステル ethyl 3-methylbutyrate 125 25
1061 マジックインキ DMDS 5
1087 硫黄、にんにく 3-methyl-2-butene-1-thiol* 25 1
1154 粉、こうばしい unknown 5
1173 甘い、エステル ethyl 4-methylpentanoate 25
1323 ナッツ、粉 2,3-dimethylpyrazine* + unknown 5
1369 硫黄 DMTS 125 1
1407 甘い、エステル unknown 5
1445 ポテト、こうばしい methional 25 1
1473 こげ、化学的 furfural 5
1617 こげ unknown 25 5
1635 花 phenylacetaldehyde 25 5
1663 ナッツ、粉 unknown 5 1
1721 はちみつ、カラメル unknown 5 1
1771 花 ethyl phenylacetate 5
*: マススペクトルが得られなかったため標準品のRIとにおいの特徴から推定
GC-Oにより古酒から検出された香気成分
(熟成香成分)
カルボニル化合物
エチルエステル
ポリスルフィド
O
OH
O O
O
SS
SS
S
OO
O
S O
O
O
O
O
OO
OO
O
O
O
sotolon(caramel, curry)
furfural(caramel, burnt)
methional(potato)
2-methylbutanal(aldehyde)
3-methylbutanal(aldehyde, nut)
phenylacetaldehyde(flower, rose)
benzaldehyde(fruit, almond)
ethyl 2-methylbutyrate(ester, sweet)
ethyl 3-methylbutyrate(ester, sweet)
ethyl phenylacetate(f lower, rose)
diethyl succinate(honey, fruit)
dimethyl disulfide (DMDS)(sulfur)
dimethyl trisulfide (DMTS)(sulfur)
0
5
10
15
20
25
30
0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35
Este
rs
ethyl 2-methylbutyrate
ethyl 3-methylbutyrate
ethyl phenylacetate
Ethyl esters
0
2
4
6
0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35
DM
DS
, D
MT
S DMDS
DMTS
Polysulfide
0
5
10
15
20
0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35
Me
thio
nal
Methional
0
200
400
600
800
1000
1200
0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35
Be
nza
lde
hyd
e
Benzaldehyde
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35
Die
thyl su
ccin
ate
Diethyl succinate
0
5
10
15
20
0
200
400
600
800
0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35
phe
nyla
ce
tald
eh
yd
e
2-M
eth
ylb
uta
nal,
3-m
eth
ylb
uta
nal 2-methylbutanal
3-methylbutanal
phenylacetaldehyde
Aldehydes
0
30
60
90
120
150
0 3 6 9 12 15 18 20 24 26 27 33
Soto
lon
Sotolon
0
2000
4000
6000
8000
0 3 6 9 12 15 18 20 24 26 27 33
Fu
rfu
ral
Furfural
古酒中の熟成香成分の定量分析
貯蔵期間(年)
濃度
(μ
g/L
)
試料:
酒類総合研究所で製造し、貯蔵していた清酒
(貯蔵期間0~35年)
化合物 検知閾値 古酒中の濃度 OAV
(μg/L) (μg/L)
最小 最大 最小 最大
furfural 11000 n.d. 7800 <0.1 0.7
sotolon 2.3 n.d. 140 <0.5 61
2-methylbutanal 1500 n.d. 496 <0.1 0.3
3-methylbutanal 120 55 722 0.5 6.0
methional 10 n.d. 17 <0.1 1.7
benzaldehyde 990 77 1067 <0.1 1.1
phenylacetaldehyde 25 1.1 15 <0.1 0.6
DMDS 7 0.11 5.6 <0.1 0.8
DMTS 0.18 0.04 2.4 0.2 14
ethyl 2-methylbutyrate 7, 200 0.8 11 <0.1 0.1
ethyl 3-methylbutyrate 18, 200 1.6 24 <0.1 0.2
diethyl succinate 100000 76 11424 <0.1 0.1
ethyl phenylacetate 100 1.5 25 <0.1 0.3
検知閾値:においを感じることができる最低限の濃度
OAV (odor activity value ):濃度/閾値
各香気成分の古酒の香りへの寄与
古酒の香りに寄与する成分
化合物 においの特徴など
sotolon カラメル、カレー様のにおい。 天然物では初めて、貯蔵した清酒より見出された。
3-methylbutanal
(isovaleraldehyde)
ナッツ様のにおい。生酒のオフフレーバの原因物質でもある。
DMTS 硫黄、たくあん漬け様のにおい。野菜類、ウイスキー、ビールなどからも見出されている。
一般的な清酒の貯蔵・流通過程で生じる香りの変化
→「老香」
意図的に長期間貯蔵した長期熟成酒の香り
→「熟成香」 とよばれることが多い
老香と熟成香は違うもの?
老香?熟成香?
以下の清酒試料を用いて香気成分を比較
市販清酒
老香指摘あり(老香清酒)……20点
老香指摘なし(老香なし清酒)……20点
市販長期熟成酒(貯蔵期間5年以上) …… 15点
化合物 濃度の平均値 (μg/L) OAV
市販清酒 長期 市販清酒 長期
老香なし 老香 熟成酒 老香なし 老香 熟成酒
2-methylpropanal 13 *1 34 *
2 171 <1 <1 <1
2-methylbutanal 7 *1 26 *
2 122 <1 <1 <1
3-methylbutanal 75 *1 127 *
2 279 ~1 ~2 ~4
benzaldehyde 116 107 *2 331 <1 <1 <1
furfural 175 *1 686 *
2 3312 <1 <1 <1
sotolon 0.1 *1 0.5 *
2 9.8 <1 ~2 ~18
ethyl 2-methylpropanoate 5.0 *1 6.5 *
2 21 <1 <1 <1
ethyl 3-methylbutyrate 1.0 *1 2.0 *
2 10 <1 <1 <1
ethyl lactate 10841 10721 *2 45494 <1 <1 <1
diethyl succinate 138 *1 329 *
2 3867 <1 <1 <1
ethyl phenylacetate 2.1 *1 3.6 *
2 34 <1 <1 <1
DMDS 0.1 *1 0.8 1.0 <1 <1 <1
DMTS trace *1 0.3 *
2 1.0 ~1 ~5 ~14
熟成香成分濃度およびOAV
*1 :老香なし清酒と老香清酒との間に有意差あり(危険率5%) *2 :老香清酒と長期熟成酒との間に有意差あり(危険率5%)
市販清酒中の
DMTS, 3-methylbutanal, sotolonの分布
DT DT DT
■ : 老香清酒, ■ : 老香なし清酒
3-Methylbutanal DMTS Sotolon
0
5
10
15
20
0
5
10
15
20
0
5
10
15
20
老香清酒の65%が閾値以上
老香清酒の45%が閾値以上
老香清酒で閾値以上は5%
度数
濃度 (μg/L)
閾値 閾値 閾値
化合物 濃度の平均値 (μg/L) OAV
市販清酒 長期 市販清酒 長期
老香なし 老香 熟成酒 老香なし 老香 熟成酒
2-methylpropanal 13 *1 34 *
2 171 <1 <1 <1
2-methylbutanal 7 *1 26 *
2 122 <1 <1 <1
3-methylbutanal 75 *1 127 *
2 279 ~1 ~2 ~4
benzaldehyde 116 107 *2 331 <1 <1 <1
furfural 175 *1 686 *
2 3312 <1 <1 <1
sotolon 0.1 *1 0.5 *
2 9.8 <1 ~2 ~18
ethyl 2-methylpropanoate 5.0 *1 6.5 *
2 21 <1 <1 <1
ethyl 3-methylbutyrate 1.0 *1 2.0 *
2 10 <1 <1 <1
ethyl lactate 10841 10721 *2 45494 <1 <1 <1
diethyl succinate 138 *1 329 *
2 3867 <1 <1 <1
ethyl phenylacetate 2.1 *1 3.6 *
2 34 <1 <1 <1
DMDS 0.1 *1 0.8 1.0 <1 <1 <1
DMTS trace *1 0.3 *
2 1.0 ~1 ~5 ~14
熟成香成分濃度およびOAV
*1 :老香なし清酒と老香清酒との間に有意差あり(危険率5%) *2 :老香清酒と長期熟成酒との間に有意差あり(危険率5%)
PC1 PC2
variance (%) 64.5 10.6
factor loading
DMDS 0.36 0.83
DMTS 0.70 0.59
ethyl 2-methylpropanoate 0.84 0.13
ethyl 3-methylbutyrate 0.92 0.04
ethyl lactate 0.75 0.05
ethyl phenylacetate 0.85 0.18
diethyl succinate 0.94 -0.13
2-methylpropanal 0.92 -0.20
2‐methylbutanal 0.95 -0.17
3-methylbutanal 0.86 -0.26
benzaldehyde 0.46 -0.01
furfural 0.91 -0.11
sotolon 0.72 -0.35 -4
-2
0
2
4
-5 0 5 10
PC1 (64.5%)
PC
2 (1
0.6%
)
ポリスルフィド (DMDS, DMTS)
カルボニル
化合物 (sotolon, etc.)
熟成香成分
全体
30年貯蔵酒
29年貯蔵酒
熟成香成分による主成分分析
△ 老香なし清酒
● 老香清酒
◆ 長期熟成酒
S OH
NH2
O
O SOH
SS
O
SH
SOH
O
+ SS
SSS
S-methylcysteinesulfoxide
methanesulfenic acid methyl methanethiosulf inate
methanethiol DMDS DMTS
(+ H2S)
methanesulfinic acid
ビール、ウイスキー
ブロッコリー、タマネギなどの野菜
CS-リアーゼ 加熱 縮合
酸化
S
NH2
OH
O
S O SH
SS
SSS
DMDS DMTS
Met
methional methanethiol
ストレッカー分解 酸化
麦汁製造工程 貯蔵(ビール)/蒸留(ウイスキー)
報告されているDMTS生成機構
DMTSの生成に対するMetの寄与は? 清酒中のMetと同濃度の[methyl-d3]-methionineを清酒に添加し、貯蔵試験を行った
S
NH2
OH
O
S O SS
S
DMTSMet methional
[methyl-d3]-DMTSのエリアは天然のDMTSの10%程度
[methyl-d3]methionine添加
3000
2000
1000
0
Abu
nda
nce
19.219.018.818.618.418.2RT
m/z 126 m/z 129 m/z 132DMTS
[methyl-d3]-DMTS
コントロール(methionine添加)
3000
2000
1000
0
Abu
nda
nce
19.219.018.818.618.418.2RT
m/z 126 m/z 129 m/z 132DMTS
→MW 126, 129, 132のDMTSが生じる
清酒中のDMTS生成に対するMetのストレッカー分解の寄与は小さい
DMTS前駆物質の探索
精製DMTS-P1
逆相カラム
陽イオン交換樹脂
清酒
酸性/中性画分
非吸着
イオン排除カラム
順相カラム
清酒を各種カラムで分画
70℃で1週間貯蔵後DMTSを測定
逆相カラムによる分画
DMTS生成ポテンシャル: 清酒1 mLまたは相当量のフラクションから生成するDMTS量
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0DM
TS生成ポテンシャル
(ng
/mL
)
80604020フラクション
8
6
4
2
0
グルコース
(%)
,有機酸
(mM
)
50
40
30
20
10
0
Me
OH
(%)
DMTS-P1
精密質量分析
NMR
COSY
HMBC S
O
OH
OH
O1
23
4
5
6
1,2-dihydroxy-5-(methylsulfinyl)pentan-3-one
relative
abundance
m/z
181.0534
361.0988
117.0566
[M+H]+
[2M+H]+
[M-S(O)Me]+
C5H9O3
C6H13O4S
DMTS-P1の構造解析
DMTS-P1
S
O
OH
OH
O S
O
OH
OH
O
H
HO
H
H2O
SOH
methanesulfenic acid
S
O
OH
SH
methanethiol
SS
SS
S
DMDS DMTS
OH
OH
O
H2O
O2
DMTS-P1からDMDS, DMTSの
推定生成経路
発酵中のDMTS-P1の変化
清酒醸造試験を行い、DMTS-P1濃度の変化を調べた
発酵にともなってDMTS-P1が生成→酵母が関与?
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0
20
40
60
80
100
0 10 20
DM
TS
-P1
(m
g/L
)■
炭酸ガス発生量
(g) ◇
もろみ日数(日)
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30
DM
TS
-P1
(m
g/L
)■
炭酸ガス発生量
(g)◇
もろみ日数(日)
15℃ 10℃
methionine
S-adenosylmethionine
(SAM)
5’-methylthioadenosine
(MTA)
ARO8, ARO9,
BAT1, BAT2
SPE3 MRI1
SAM1,
SAM2 UTR4
SPE2
MEU1
MDE1
putrescine
spermidine
spermine
SPE4
構造が類似
1,2-dihydroxy-5-(methylthio)-
1-penten-3-one
酵母の
メチオニン再生経路
DMTS-P1
S OH
O
OHO
酵母のメチオニン再生経路とDMTS-P1
ADI1
O OPO32-
S
HO OH
S OPO32-
OH
OH
O
S OPO32-
O
O
S OH
O
OH
S COOH
O
S COOH
NH2
O AdeS
HO OH
OAdeS+
HOOH
HOOC
NH2
OAdeS+
HOOH
H2N
実験室酵母(Saccharomyces
cerevisiae BY4743)の遺伝子破壊ライブラリを利用
DMTS-P1への関与を確かめる
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
WT
Δa
ro8
Δ a
ro9
Δb
at2
Δsa
m1
Δ s
am
2
Δ s
pe
2
Δ s
pe
3
Δsp
e4
Δ m
eu
1
Δ m
ri1
Δm
de
1
Δu
tr4
Δ a
di1
DM
TS
-P1
(m
g/L
)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
DM
TS生成ポテンシャル
(μ
g/L
)
メチオニン再生経路遺伝子破壊株を用いた清酒醸造試験
n= 2
Δmri1, Δmde1破壊株でDMTS-P1,DMTS生成量ともに大きく減少
清酒のDMTS生成機構
化学変化 S
SS
DMTS
methionine
S-adenosylmethionine
ARO8, ARO9,
BAT1, BAT2
SPE3 MRI1
SAM1,
SAM2
UTR4
SPE2
MEU1
MDE1
polyamine
SPE4
酵母の
メチオニン再生経路
ADI1
S OH
O
OH
5’-methylthio adenosine
S OH
O
OHO
DMTS-P1
貯蔵・流通過程
老香の
主要成分
前駆物質
発酵中に生成
現在の取組み
DMTS前駆物質を生産しにくい実用清酒酵母の育種
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6白ワイン
赤ワイン
白ワイン
白ワイン
赤ワイン
白ワイン
白ワイン
赤ワイン
発泡酒
ビール
発泡酒
ビール(全
麦芽)
第3のビール
第3のビール
ビール
第3のビール
DM
TS
-P1
(m
g/L
)
0
1
2
3
4
5
6
DM
TS生成ポテンシャル
(μ
g/L
)
他の醸造酒のDMTS-P1は?
市販ワイン、ビール系飲料のDMTS-P1とDMTS生成ポテンシャルを測定
1. 宇都宮仁ら:清酒の官能評価分析における香味に関する品質評価余語及び標準見本, 酒類総合研究所報告, 178, 45-52 (2006)
2. 高橋康次郎:清酒の古酒の香り―老香について―, 醸協, 75, 463-468 (1980)
3. 磯谷敦子:清酒の熟成に関与する香気成分,生物工学,89,720-723,(2011)
4. Wakabayashi, K. et al. : Involvement of methionine salvage pathway genes of Saccharomyces cerevisiae in the production of precursor compounds of dimethyl trisulfide (DMTS), J. Biosci. Bioeng., 116, 475-479 (2013)
5. 磯谷敦子ら:同位体希釈分析法による酒類および発酵液中のDMTS前駆物質の分析,醸協,108,605-614,(2013)
参考文献
1. 清酒の熟成に関与する成分
2. 清酒の「カビ臭」
3. お酒とシーフードの相性
本講演の内容
食品におけるカビ臭
原因物質
2,4,6-trichloroanisole (TCA), 2,4,6-tribromoanisole (TBA),
geosmin, 2-methylisoborneol
TCA, TBAは特に閾値が低い(数ng/L)
TCAの生成機構
ワインではコルク臭とよばれる(コルクのTCAが原因)
TCP 防カビ剤として木材等に使用
カビ OH
Cl Cl
Cl
OCH3
Cl Cl
Cl
TCA 強烈なカビ臭
メチル化 塩素化
塩素系殺菌剤 木材中の リグニン
製品等 移行
清酒のカビ臭
● 品質を著しく損なうオフフレーバー
(麴本来の香りとは異なる)
● 吟醸酒や純米酒等の高級酒で多く発生する
● 同じ製造場で何年も続いて発生することが多い
● 麴菌がTCAを生成する
(池澤:栃木県工業指導所研究報告(2000))
カビ臭 (TCA)
バナナの香り (酢酸イソアミル)
リンゴの香り (カプロン酸エチル)
清酒中のTCA・TCPの定量
Twister(Gerstel社)
SBSE(Stir Bar Sorptive Extraction)法
清酒 10 ml (アルコール 10%に調整)
Twisterを攪拌(RT,1時間,800 rpm)
加熱脱着システム(Gerstel社 TDSA)
GC-MS分析(Agilent社 6890/5973)
攪拌子に
Polydimethyl Siloxane
をコーティングしたもの
TCA濃度とカビ臭強度
【試料】
全国新酒鑑評会出品酒1065点のうち、審査員3名以上からカビ臭の指摘を受けた酒17点
TCA濃度とカビ臭強度の関係
(マグニチュード評価法)
TCA濃度(ng/L)
点数
0.0 ~ 0.6 2
0.7 ~ 1.7 3
1.8 ~ 9.9 10
10.0 ~ 99.9 1
100.0 ~ 1
全国新酒鑑評会出品酒
のTCA濃度
12点が
閾値を
超えた
ln (TCA 濃度 (ng/L))
ln (カビ臭強度)
2
3
4
5
6
7
-1 0 1 2 3
Y = 0.48X + 3.57 R = 0.69
TCAがカビ臭の原因物質
TBAが原因の場合も
開催年 2007 2008 2009 2010 2011 2012
出品数 981 957 920 895 875 876
TCAが閾値以上の数 60 48 31 37 19 33
TBAが閾値以上の数 1 2 0 0 2 3
製品等 以前は防カビ剤 現在は難燃剤
移行 カビ
OH
Br Br
Br
OCH3
Br Br
Br
メチル化
TBP 2,4,6-tribromophenol
TBA 2,4,6-tribromoanisole
ワインの閾値 4 ng/L
全国新酒鑑評会の出品酒のカビ臭分析の結果
木製パレットからのTCA汚染
日 数 0 2 4 6 8 11
TCA
(ng/L) 0.0 0.3 3.6 6.8 9.2 11.0
木製パレット
800 ng/g のTCA
TCAは昇華性が高く、汚染しやすい
製造場1:清酒から11.1ng/LのTCAを検出
浸漬前 オスバン
10分間 オスバン 20分間
次亜塩素酸 10分間
次亜塩素酸 20分間
17 17 28 1059 1309
木材における殺菌剤によるTCP生成
【方法】 オスバン(10w/v%塩化ベンザルコニウム液)は50倍に、
12%次亜塩素酸ナトリウム液は100倍に希釈し、スギ材を浸漬した。
木材中の リグニン 塩素化
塩素系殺菌剤
防カビ剤
TCP
カビ
TCA
OH
Cl Cl
Cl
OCH3
Cl Cl
Cl
スギ材 1 g当たりのTCP生成量(含有量) ng
製麴中のTCA汚染
製麴工程でのTCA・TCP量及び麴菌体量の変化(製造場 2)
清酒 (ng/L)
麴 (ng/g 麴)
計算値* (ng/L)
製造場 1 11.1 0.02 1.5
製造場 2 9.1 0.38 28.2
製造場 3(対照)
不検出 0.02 1.5
* 麴に含まれるTCAの全量が清酒に移行した場合の濃度
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
0 20 40 60
0
2
4
6
8
TCA
TCP
麴菌体量
麴菌体量(m
g/g
麴)
TC
A,
TC
P(n
g/g
麴)
製麴時間(時間) 【分析方法】
① 麴 1 g に純水 8 ml とエタノール 1 ml を添加
② 5℃で24時間放置
③ Twisterを攪拌(以後、清酒と同様)
麴箱
TCA 15.4 ng/g
TCP 234.7 ng/g
製造場2:清酒と麴からTCAを検出
【麴菌】市販種麴 4社11種(清酒用10種、しょうちゅう用1種) 【製麴法】シャーレ法 α米(70%精米)10 g
↓ ガラスシャーレで乾熱滅菌 ↓ 麴菌の胞子とTCPを添加 胞子数:5×105/gα米 TCP濃度:10 ng/gα米 ↓ 35℃,相対湿度80%,44時間製麴
麴菌によるTCPからTCAへの
メチル化確認試験
0
2
4
6
8
A-1 A-2 B-1 B-2 C-1 C-2 C-3 C-4 C-5 D-1 D-2
市販種麴
変換能(%)
各種種麴のTCPからTCAへの変換能(%)
製麴工程でのTCA生成
TCP 木製品(麴箱、麴蓋など)から蒸米へ移行
OH
Cl Cl
Cl
OCH3
Cl Cl
Cl
麴菌
TCA
麴のTCA汚染
麴菌の酵素は?
TCP
カビ
TCA
OH
Cl Cl
Cl
OCH3
Cl Cl
Cl
メチル化
ワイン コルク栓に生えるカビの一種 Trichoderma longibrachiatum
S-アデノシルメチオニンをメチル基供与体とするクロロフェノール O-メチルトランスフェラーゼ
カビ臭の生成に関与する
麴菌のメチル基転移酵素遺伝子の探索
メチル基転位酵素遺伝子の抽出
(76遺伝子)
麴菌ゲノムデータベース
(http://nribf21.nrib.go.jp/CFGD/)
破壊株を作成し(34遺伝子)、
TCP→TCAの変換能を調べる
遺伝子破壊株を使用した
米麴におけるTCAの生成量
AO080521000231はTCA生成に強く関与
TCPのTCAへの変換に関与する主要なO-メチルトランスフェラーゼをコードしている
相対値
対照株 ] 遺伝子破壊株
1. Miki, A. et al. : Identification of 2,4,6-trichloroanisole (TCA) causing a musty/muddy off-flavor in sake and its production in rice koji and moromi mash, J. Biosci. Bioeng., 100, 178-183 (2005)
2. 岩田博ら:全国新酒鑑評会出品酒におけるカビ臭汚染(TCA、TBA)の状況, 醸協, 104, 777-786 (2009)
3. 遠藤路子ら:カビ臭の生成に関与する麴菌のメチル基転移酵素遺伝子の探索,醸協, 106, 556-561 (2011)
参考文献
1. 清酒の熟成に関与する成分
2. 清酒の「カビ臭」
3. お酒とシーフードの相性 Fujita, A. et al. : Effect of sulfur dioxide on formation of fishy off-odor and undesirable taste in wine consumed with seafood, J. Agric. Food Chem., 58, 4414-4420 (2010)
本講演の内容
「相性が良い」
•旨味、甘味、風味、こく、などが増加する
•すっきりする
「相性が悪い」
• 生臭い香り、苦味、渋味が増加する
• 嫌な味が残る
• すっきりしない
• えぐ味がでる
相性が良い、悪いとは?
同時飲食時の食品の香味の変化(サントリー)
中川正:おいしさの科学事典,朝倉書店,125-130(2003) 水間桂子ら:日本ブドウ・ワイン学会誌,9,187-188(1998)
清酒は和食に合う
• 和食の材料やだしには
魚介類が用いられることが多い。
• 1人当たり1年間の魚介類消費量
日本 61 kg,世界平均 17 kg
(2007年のFAOの統計)
&
するめ & お酒の官能評価
パネル:18人
←想像できる限り強い
←強い
←とても強い
←弱い
←強くも弱くもない
ワイン
A
ワイン B
清酒
A 清酒
B
清酒
C
ワイン
C
Log 強度
“するめ” を噛みながらお酒を口に含み、不快味と生臭いにおいの強度を評価
ワインのほうが清酒よりも不快なにおいや味を強く感じる
魚介類の生臭さの原因 揮発性アミン類(トリメチルアミン等)
トリメチルアミンは、魚肉中に存在するトリメチルアミンオキシドが鮮度の低下とともに微生物の作用によって還元されて生成する。
においはアルカリ性で強く、中性~酸性では検出されない。
揮発性カルボニル化合物(アルデヒド、ケトン等)
脂質の劣化で生じる。
魚介類の脂質はドコサヘキサエン酸(DHA)やエイコサペンタエン酸(EPA)などの多価不飽和脂肪酸を多く含むため、酸化しやすい。
“するめ”に含まれる多価不飽和脂肪酸 + ワイン
酸化等
不快味、生臭いにおい が生成?
試料のヘッドスペースのカルボニル化合物をSPMEファイバー上で
O-(2,3,4,5,6-pentafluorobenzyl)hydroxylamine (PFBOA) 誘導体化
(Vesely, P. et al., J. Agric. Food Chem., 51, 6941-6944, 2003)
m/z = 181 F
F
F
F
F+
R
O
H
F
F
F
F
F
ONH2
ON R
PFBOA アルデヒド PFBOA誘導体
Solid Phase Micro Extraction (SPME)
によるアルデヒドの分析
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
DHA添加によるにおい成分の変化
(GC-MS)
アバンダンス(m
/z 1
81)
保持時間(分)
ワイン B
ワイン B + DHA
propanal (E,E)-2,4-heptatienal
(Z)-4-heptenal
(E,Z)-2,6-nonadienal
0
10
20
30
DHA添加によるアルデヒド濃度の変化
ワイン
A
ワイン
B ワイン
C
清酒
A
清酒
B
清酒
C
ワイン
D
エタノール水
(E,E)-2,4-heptadienal
お酒 お酒 + DHA 濃度(µ
g/L)
DHA添加による味の変化
(味覚センサー)
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
∆R ∆CPA
ワイン
A ワイン
B ワイン
C
清酒
A
清酒
B
清酒
C
ワイン
D
エタノール水
苦
味
苦味センサー出力の変化(m
V)
(先味) (後味)
清酒Bに添加した成分 添加濃度
(mg/L) アルデヒド生成
苦味センサー出力の変化
ΔR(mV) ΔCPA(mV)
リン酸 666 - -1 ± 0 -2 ± 1
クエン酸 109 - -1 ± 0 -1 ± 1
リンゴ酸 900 - -1 ± 0 -1 ± 1
コハク酸 232 - -1 ± 0 -1 ± 0
酢酸 70 - -11 ± 1 -11 ± 1
酒石酸 1320 - -1 ± 0 0 ± 1
鉄(FeCl2) 3 - -1 ± 1 -3 ± 2
鉄(FeCl3) 3 - -1 ± 0 -1 ± 0
マグネシウム(MgCl2) 50 - -1 ± 0 -1 ± 0
(+)–カテキン 30 - -1 ± 0 -2 ± 1
ピロ亜硫酸カリウム 200 + -75 ± 2 -32 ± 3
塩酸 pH 3.1まで - 0 ± 0 -2 ± 1
上記全てを添加 + -81 ± 8 -47 ± 14
無添加 - -1 ± 0 -2 ± 0
ワイン成分の影響
0
500000
1000000
1500000
2000000
0 50 100 150 200
アルデヒドの生成に及ぼす亜硫酸濃度の影響
ピーク面積
ピロ亜硫酸カリウム(mg/L)
(E,E)-2,4-heptadienal
10 ppm
亜硫酸
DHAを含む0.4% 酒石酸緩衝液(15% エタノール,pH 3.2)に亜硫酸を添加
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
0 100 200
∆R
∆CPA
苦味強度に及ぼす亜硫酸濃度の影響
苦
味
苦味センサー出力の変化(m
V)
ピロ亜硫酸カリウム(mg/L)
(先味)
(後味)
10 ppm
亜硫酸
DHAを含む0.4% 酒石酸緩衝液(15% エタノール,pH 3.2)に亜硫酸を添加
亜硫酸が多価不飽和脂肪酸の 酸化と分解に及ぼす影響
多価不飽和脂肪酸(LH)
ヒドロペルオキシド(LOOH)
カルボニル化合物(アルデヒド,ケトン等)
自動酸化
レドックス分解
アルコキシラジカル(LO• )
β−開裂反応等
開始剤 亜硫酸
(還元活性) 促進
鉄と生臭み
「ワイン中の鉄は、魚介類とワインの組み合わせにおける不快な生臭み発生の一因である」
田村隆幸:日本醸造協会誌,105,139-147(2010)
多価不飽和脂肪酸(LH)
過酸化脂質(LOOH)
(E,Z)-2,4-ヘプタジエナール
アルコキシラジカル(LO• )
Fe2+による触媒(Fe2+ → Fe3+)
生臭み成分
(メルシャン)
清酒は?
酸化防止剤を使用しない。
鉄は極力排除されている。
魚介料理との良好な相性をもたらしている。
ありがとうございました