香気および機能性成分に着目したスイートバジルの収穫後の...

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香気および機能性成分に着目したスイートバジルの収穫後の 品質に関する研究 誌名 誌名 日本食品保蔵科学会誌 ISSN ISSN 13441213 著者 著者 野口, 有里紗 巻/号 巻/号 44巻2号 掲載ページ 掲載ページ p. 93-97 発行年月 発行年月 2018年3月 農林水産省 農林水産技術会議事務局筑波産学連携支援センター Tsukuba Business-Academia Cooperation Support Center, Agriculture, Forestry and Fisheries Research Council Secretariat

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  • 香気および機能性成分に着目したスイートバジルの収穫後の品質に関する研究

    誌名誌名 日本食品保蔵科学会誌

    ISSNISSN 13441213

    著者著者 野口, 有里紗

    巻/号巻/号 44巻2号

    掲載ページ掲載ページ p. 93-97

    発行年月発行年月 2018年3月

    農林水産省 農林水産技術会議事務局筑波産学連携支援センターTsukuba Business-Academia Cooperation Support Center, Agriculture, Forestry and Fisheries Research CouncilSecretariat

  • (45) 日本食品保蔵科学会誌 VOL.44 N0.2 2018 〔総 説〕 93

    スイー

    香気および機能性成分に着Hした

    トバジルの収穫後の品質に関する研究

    平成29年度日本食品保蔵科学会奨励賞

    野口有里紗*§

    東京農業大学農学部

    Study on Post-Harvest Quality of the Fresh Sweet Basil

    Focusing on Flavor and Functional Components

    NOGUCHI Arisa*§

    Department of Agriculture, Tokyo University of Agriculture, 1737 Funako, Atsugi, Kanagawa 243-0034

    Key words: 1,8-cineole, 1,8-cineole,

    chilling injured, heat shock, herb

    低温障宝ロ,ハーフ,ヒートショック

    1. はじめに

    青果物は収穫後も生きており,また含水率が高いこと

    から変質や腐敗が生じやすく,鮮度と品質が低下しやす

    い。青果物の劣化の主要因は呼吸と蒸散である。青果物

    は収穫後も呼吸を続け,保持している有機化合物の損耗

    を引き起こす。青果物の含水率は果物では85~90%, 野

    菜では90~95%であり,温度上昇の防止や代謝などに水

    が利用される。収穫後は根からの吸水が断たれるため,

    主に蒸散によって水分を失い続け,一定割合以上の減量

    によって光沢の損失やしおれが生じて商品価値を失う況

    そのため多くの青果物では呼吸と蒸散を適切な温度管理

    と包装で抑制し,近年はこれに二酸化炭素や酸素,エチ

    レンなどのガス調節を組み合わせて効果的に品質を保持

    している。

    2-. 生鮮スイートバジル貯蔵時の問題

    スイートバジル (Ocimumbasilicum L.) は特有の甘

    くスパイシーな香りを持つハーブを代表する植物である。

    原産はインドであるが,世界各地で栽培され主に料理に

    用いられている。近年は香りの良さに加えて,抗酸化性

    や抗菌作用などを示す機能性成分の含有量が高いことが

    注目されている尻ハーブ類は 1回あたりの使用量が少

    量であることから,庭先などで栽培したフレッシュハー

    ブをその都度に収穫して直ちに使用し,シーズンオフ時

    は乾燥加工の貯蔵品を利用していた。近年になって日本

    国内でのフレッシュハーブの需要が急増し商業生産が拡

    大したことによって流通時の鮮度保持が必要となり,さ

    らに差別化としての高品質と高機能性が求められるよう

    になった。

    フレッシュハーブはその瑞々しさと強い香気が特徴で

    あるが,生鮮葉菜であるために劣化が早い。しかし,バ

    ジルは12℃以下では葉が黒色化する低温障害が発生し,

    保存温度が低いほど棚もち期間が低下する匹低温障害

    を起こしたバジルの葉は抗酸化性が低下し,かつ低温貯

    蔵中にも関わらず呼吸量が増大するが(図 1)' 総ポリ

    フェノール量の変化は呼吸や減耗率の変動と相関しない

    ことから,抗酸化性の低下は別の要因であることが考え

    られる四低温障害が発生したフレッシュバジルは外観

    700600500400300200100

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    ----------—口‘‘、ヘ-+-25℃

    -D-3℃

    図 1

    ー 2

    3 貯蔵日数

    スイートバジル貯蔵温度と呼吸速度

    〒243-0034 神奈川県厚木市船子1737

    E-mail: [email protected]

  • 94 日本食品保蔵科学会誌 VOL. 44 NO. 2 2018 (46)

    品質が著しく低下するため,発生そのものを防ぐことが

    必要である。低温障害を防ぐ最も容易な方法は常温保存

    であるが,この場合は強いしおれが生じるため,やはり

    外観品質が著しく低下する。後藤ら5)は20℃での商品限

    界は 6-8日としているが貯蔵直後からしおれが観察さ

    れており,執筆者らの試験でも有孔容器で保管した場合

    は特に減耗率が高く 3日後には商品価値を喪失してい

    た6)0

    一方,青果物の香気を保持する貯蔵方法は まだ研究が

    少ない。バジルを 4種の包装資材を用いて 5および20℃

    で貯蔵し,主要香気成分量を測定したところ,包装資材

    の種類にかかわらず一様に低下した6) (図 2)。アオシソ

    やルッコラでは香気が一定期間保持されること 7),8)が報

    告されているが,ミント 9)やタイム 10)などシソ科のフレ

    ッシュハーブでは保存によって含有香気成分が一様に低

    下し,保持が困難なことが示されている。ハーブの香気

    成分の多くはフェノール化合物のテルペノイドであり,

    バジルの主要な香気成分であるフェニルプロパノイドの

    eugenolやmethyl-chavicolは強い抗酸化力を持つ叫貯

    蔵による香気の損失がフレッシュバジルの抗酸化性の低

    下原因のひとつと考えられる。

    3. フレッシュバジルの品質維持方法

    これまでに明らかになっているフレッシュバジルの最

    適貯蔵条件は,密閉もしくはそれに近い包装で低温障害

    の起こらない12℃程度で保管すること 3),5),6)' しかし,包

    装内の二酸化炭素濃度が15%を超えると常温でも黒色化

    するためそれ以下を維持する 12)ことが必要である。前処

    100% I I'm 80

    60

    40

    20

    5℃ ロothers

    ■ /J-pinene

    理と して10℃24時間のコンデイショニング13)や, 40℃ 2

    時間の温湯処理および10秒の糖水溶液への浸漬処理を行

    うことで低温障害が軽減すること叫また,貯蔵中に光

    照射する ことで貯蔵性が向上する 15)とも報告されている。

    近年,貯蔵前の青果物への軽度ストレス処理が貯蔵期

    間の向上や品質維持に効果があることが明らかになり,

    そのメカ ニズムが研究されている 16)。加温や光照射14l.15)

    も,軽度のストレス付与による活性酸素の生成とその消

    去システムを利用した品質向上である。 しかし,対象青

    果物の種類や品種によって最適な条件が異なること,処

    理施設が必要となることから,実用技術とするためには

    課題が多い。また,フレッシュバジルでこれまで報告さ

    れている貯蔵技術では,低温障害の発生を軽減すること

    はできても完全に抑制することはできていない。執筆者

    もヒ ート ショックでのフレッシュバジルの低温障害抑制

    を試みたが,処理によって傷害程度が大きくなり品質向

    上の効果は見られなかった(データ省略)。

    消費者は青果物を鮮度で評価するが,鮮度は官能的指

    標であるために青果物に共通した数値指標を作成するこ

    とが困難である。貯蔵によって低下する青果物の外観と

    内部品質を単純化した数値で表す方法について,多くの

    研究が行われてきた。細胞の電解質漏洩率は,生物が受

    けたストレスの程度を数値化する方法のひとつであり,

    塩や温度ス トレスなどによ って漏洩率が高くなる 17),18)0

    ヒートショック処理 (37℃15分のコンデイショニング後

    に無孔ポリエチレン袋に密閉して 5℃暗黒化で貯蔵)を

    行ったフレッシュバジルと 5および20℃で貯蔵したもの

    で電解質漏洩率を測定したところ,貯蔵H数の経過に伴

    olinalool

    □ a-pinene ~1,8-cineol

    ゜3 7 3 7 3 7 3 7日

    無孔ポリ 微細孔ポリ ストレッチフィルム OPS

    100%

    80

    60

    40

    20

    ゜0 3 7 3 7 3 7 3 7日無孔ポリ 微細孔ポリ ストレッチフィルム OPS 図2 スイー トバジル貯蔵温度と包装方法による香気成分総検出量と組成の推移

    野口ら (2013)6>より作成

  • (47) 〔総 説〕 香気に着目したバジル収穫後品質 95

    表1 バジル貯蔵温度と包装資材による電解質漏洩率 (%)

    貯蔵条件

    5℃

    無孔ポリ貯蔵 3日後 27. 7士 8.5

    貯蔵 5日後 47. 7士14.8

    A-PET 貯蔵 3日後 20. 1士3.1

    貯蔵 5日後 62. 1土 9.0

    20℃ ヒート ショック*

    28.2土 6.0 23. 8土 12.3

    40.2土 7.8 51.6士13.4

    28.0土 8.0 28. 9士 9.5

    48.0士13.0 52. 5士 3.9

    処理開始時 21. 1土8.6(%) *37℃ 15分コンデイショ ニング後に 5℃で貯蔵

    い漏洩率が増加し, 5日目には貯蔵温度が低い区で有意 501 %

    に大きくなった(表 1)。しかし,ヒ ー トショック と5℃

    貯蔵では 3B目には低温障害が, 20℃では明らかなしお

    れが発生しており ,電解質漏洩率と外観劣化程度は一致

    しなかった。フレッシュバジルでは電解質漏洩率の上昇

    よりも先に低温障害が起きることが報告されており 19>,

    表 1の試験結果も同様であった。

    鮮度を外観以外の項目で,かつ品質変化が始まる前に

    評価する方法として鮮度マーカーが注目されている 20)。

    しか し鮮度マーカーを使用するには専門的な設備が必要

    であること,ハープの ような生産量と生産額の少ない作

    物ではマーカー開発のメリットが小さいことから,より

    簡易な鮮度指標が必要である。新鮮さとは何かを果実品

    質を示す27指標をもとに解析したFINNEGANら21)は,外観,

    硬度,香気であった ことを報告している。香気は数十~

    数百種類の二次代謝産物が複合して構成されており,環

    境と時間に よって大きく組成が変動することから植物の

    変化やス トレスの指標と して注目されている 22)。スイ ー

    トバジルでも貯蔵温度と日数に連動して変化する貯蔵指

    標香気成分が推定されており,この香気成分群は低温障

    害の発生および電解質漏洩率と高い相関を示すことが報

    告されている 19)。そこで貯蔵指標香気成分のひとつであ

    る1,8-cineoleの挙動について,執籠者の過去の論文デー

    タと新たにSPMEを用いて香気採取したデータで検討し

    たところ, COZZOLINOら19)と同様に貯蔵日数の経過に従

    い含有割合が低下する傾向がみられた(図 3, 図4)。

    しかし, OPS包装 とヒート ショックでは上昇 しており

    (図 4)' また, 1,8-cineoleと低温障害の有無の相関はr=

    0.679と高かったが, 1,8-cineoleと電解質漏洩率の相関は

    r = 0. 055と非常に低く,異なる傾向を示した部分もある。これらのことから,香気組成の変化は外観に頼らない貯

    蔵品質の指標として有望であるが,精度を上げるために

    は測定条件や指標香気成分群の特定など,さらなる研究

    が必要である。

    4. プレハーベストによるフレッシュハーブ貯

    蔵性向上の可能性

    青果物は同じ作物でも品種によって貯蔵性が異なり,

    リンゴではエチレン生成量や 1-MCPへの反応性に品種

    40

    30

    20

    1:j : : ごい) -,o℃ OPS 0 3 7

    貯蔵日数14

    図3 スイ ートバジル貯蔵温度および包装方法による香気

    成分 1,8-cineole含有割合の推移(ヘッドスペースガスを

    直接分析)

    野口ら (2013)"より作成

    40

    30

    20

    10

    口.

    -

    5

    -

    5

    5-

    ー・一.

    _.-. ――

    、、一、ヽヽ

    ヽヽ

    ヽヽ

    ` ゜゚

    3

    貯蔵日数

    図4 スイ ートバジル貯蔵温度および包装方法による香気

    成分 1,8-cineole含有割合の推移 (ヘッドスペースガスを

    SPMEで採取)

    ・・仁・・ 5℃無孔ポリ ●ー 20℃無孔ポリーロ— ヒートショック無孔ポリ ・・・△r •• 5℃ OPS , .......... zo℃ OPS 一込ー ヒートショックOPS

    5

    間差が大きいこと が知られている叫 スイ ート バジルで

    も低温感受性に品種間差が報告されており叫貯蔵に最

    適な品種を選定することが重要である。

    一方,同じ品種と貯蔵条件にも関わらず,貯蔵品質が

  • 96 日本食品保蔵科学会誌 VOL. 44 NO. 2 2018 (48)

    図5 スイートバジル低温障害の発生部位

    左:太陽光ガラス温室栽培(本葉葉脈沿い,葉先端部)

    右:白色LED光インキュベーター栽培(茎頂部)

    安定しないことがある。この現象は特に露地生産の青果 上げます。

    物で起きやすく,カットレタスの貯蔵後品質は栽培中の

    気温に最も大きく影響される25)。執筆者が行ったフレッ

    シュバジルの貯蔵試験でも,栽培条件の異なるサンプル

    では低温障害の発生部位と程度が異なった(図 5)。太

    陽光下のガラス温室栽培のものでは本葉の葉脈沿いに,

    白色LED光下のインキュベーター内で栽培したサンプ

    ルでは茎頂部に低温障害が発生した。スイートバジルは

    栽培時の光環境によって形態と含有成分量,香気組成な

    どが大きく変化し,青色LED光下では本葉の精油含量

    が増加する叫 栽培時の光環境はフレッシュバジルの収

    穫後品質にも影響を与え,白熱灯光源までの距離や27),

    LED光源の色と混合割合で低温障害耐性が変化するこ

    と28)が報告されている。植物にとって光は光合成だけで

    なく,花芽や形態形成,植物ホルモンや代謝産物制御の

    シグナルと して働く 。光による二次代謝産物の制御メカ

    ニズムは近年,急速に明らかにされつつあり 29), スイー

    トバジルでも光が乾燥耐性ホルモンのアプシジン酸含量

    と気孔密度を制御すること 28)から,栽培条件によって貯

    蔵性を高めたフレッシュバジルの生産が期待できる。

    青果物の栽培現場では高品質化のために高度な環境制

    御装置を備えた栽培施設や植物工場が導入,運用されて

    いる。プレハーベストによって高い貯蔵性を付与するこ

    とは,新しい品質と価値の提供につながるのではないか

    と考える。しかし,プレハーベストだけでは裔品質を維

    持することは困難なため,ポストハーベスト技術と適切

    に組み合わせて相乗効果を生むことが重要である。

    謝辞 この度は平成29年度日本食品保蔵科学会奨励

    賞を賜り,ご推薦いただきました先生方および選考委員

    の皆さまに謹んで御礼申し上げます。本研究の遂行にあ

    たりご指導いただきました東京農業大学農学部の池田富

    喜夫教授,市村匡史教授,雨木若慶教授,馬場 正教授,

    農研機構食品研究部門の永田雅靖氏に心より感謝を申し

    文献

    1)緒方邦安編:青果保蔵汎論皿青果物の収穫後の生理

    (建吊社,東京), pp.34-62(1977)

    2) ZHENG, W. and WANG, S.Y.: Antioxidant activity

    and phenolic compounds in selected herbs, J. Agric.

    Food Chem., 49, 5165~5170 (2001)

    3) LANGE, D. D. and CAMERON, A. C. : Postharvest

    Shelf Life of Sweet Basil (Ocimum basilicum) .

    Hortscience, 29, 102-103 (1994)

    4)野口有里紗・伊藤真悟・馬場 正・池田富喜夫:ス

    イートバジルの貯蔵における抗酸化性と総フェノール

    量の変化, 日食保蔵誌, 31, 315~317 (2005)

    5)後藤昌弘・村上 譲・山田喜八:スイートバジル,

    パープルバジルの品質保持,低温保蔵誌, 19, 61~67

    (1993)

    6) 野口有里紗・市村匡史:貯蔵中における生鮮バジル

    の香気の変化, 日食保蔵誌, 39, 13~18 (2013)

    7)伊藤 茂・鬼頭勇夫:青果物・花きの低温流通に関

    する技術の開発 アオジソ(オオバ)の高品質流通技

    術と品質評価 生育 ・流通中のペリルアルデヒドの

    変化,農産物流通利用試験成績書, 1998, 39~40

    (1999)

    8) MASTRANDREA, L., AMODIO, M. L., PA TI, S. and

    CoLELLI G. : Effect of modified atmosphere

    packaging and temperature abuse on flavor

    related volatile compounds of rocket leaves

    (Diplotaxis tenuifolia L.), J. Food Sci. Tech., 54, 2433

    ~2442 (2017)

    9)後藤昌弘・村上 譲・ 山田喜八:生鮮香草の品質保

    持(第 1報)ミント類について,低温保蔵誌, 15,10

    ~17 (1989)

    10)佐藤幸子・数野千恵子・西島基弘:タイム (Thymus

  • (49) 〔総 説〕 香気に着目したバジル収穫後品質 97

    vulgaris L.)生葉の保存方法による香気成分の変化,

    日本調理科学会誌, 42, 153~158 (2009)

    11) DORMAN, H.J.D., DEANS, S.G., FIGUEIREDO, A.C. and

    BARROSO, JG.: In vitro evaluation of antioxidant

    activity of essential oils and their components,

    Flavour Fragr. J., 15, 12~16 (2000)

    12) LANGE, D.L. and CAMERON, A.C.: Controlled-

    atmosphere Storage of Sweet Basil, HortScience, 33,

    7 41~743 (1998)

    13) LANGE, D. L. and CAMERON, A. C. : Pre -and

    Postharvest Temperature Conditioning of

    Greenhouse-grown Sweet Basil, HortScience, 32, 114

    ~116 (1997)

    14) AFRINA, A., KATO, M., TAKAGI, T. and YAMAWAKI

    K. : Alleviating Chilling Injury of Sweet Basil

    Leaves after Harvest, Food Preser. Sci. , 38, 225 ~

    228 (2012)

    15) COSTA, L., MILLAN-MONTANO, Y., CARRION, C.,

    RoLNY, N. , GurAMET, J. J. and CosT A, L. : Application of low intensity light pulses to delay

    postharvest senescence of Ocimum basilicum leaves,

    Postharvest Biol. Technol., 86, 181 ~ 191 (2013)

    16) YAMAUCHI, N. : Quality Maintenance of

    Postharvest Horticultural Crops by Stress

    Treatments and Approach for the Elucidation of

    Its Mechanism, J. Jpn. Soc. Hortic. Sci., 82, 1 ~ 10

    (2013)

    17) Yu, B., GONG, H. and Lru, Y.: Effects of Calcium

    on Lipid Composition and Function of Plasma

    Membrane and Tonoplast Vesicles Isolated from

    Roots of Barley Seedlings Under Salt Stress, J.

    Plant Nutr., 21, 1589~1600 (1998)

    18) IWATA-INOUE, M., FuKUYAMA, M. and NoNAMI, H.:

    Phase Changes in Arrhenius Plots on NMR

    Relaxation Times for Various Organs of Crop

    Plants Exposed to Temperature Stresses, Environ.

    Control in Biol., 42, 5~19 (2004)

    19) COZZOLINO, R., MARTIGNETTI, A., FRATIANNI, F.,

    NAZZARO, F., DE-GIULIO, B., PACE, B., CEFOLA, M.

    and STOCCHERO, M.: Assessment of volatile profile

    as potential marker of chilling injury of basil

    leaves during postharvest storage, Food Chem., 213,

    361 ~368 (2016)

    20) 永田雅靖•平賀智子・竹田尚子:遺伝子発現に基づ

    くホウレンソウの鮮度評価法の開発, 日食保蔵誌, 42,

    247~253 (2016)

    21) FINNEGAN, E. and O'BEIRNE, D. : Characterising

    and tracking deterioration patterns of fresh-cut

    fruit using principal component analysis -Part I,

    Postharvest Biol. Tech., 100, 73~80 (2015)

    22) RANJITHA, K., SuDHAKAR, R.D.V., SmvASHANKARA,

    K.S. and Roy T.K. : Effect of pretreatments and

    modified atmosphere packaging on the shelf life

    and quality of fresh-cut green bell pepper, J. Food

    Sci. Tech., 52 7872~7882 (2015)

    23)立木美保:果実の輸出リンゴ果実のエチレン生成

    量が1-MCPによる鮮度保持効果を左右する,農業お

    よび園芸, 86, 725~731 (2011)

    24) FRA TIANNI, F. , COZZOLINO, R. , DE -GIULIO, B. ,

    D'ACIERNO, A., NAZZARO, F., CEFOLA, M., PACE, B.,

    LoGRIECO, A. F., CozzoLINO, A. and COPPOLA, R. :

    Changes in visual quality, physiological and

    biochemical parameters assessed during the

    postharvest storage at chilling or non -chilling

    temperatures of three sweet basil (Ocimum

    basilicum L.) cul ti vars, Food Chem., 229, 752 ~ 760

    (2017)

    25) TUDELA, J.A., HERNANDEZ, N., GrL, M.I. and PEREZ-VICENTE A. : Growing season climates affect

    quality of fresh-cut lettuce, Postharvest Biol. Tech.,

    123, 60~68 (2017)

    26) AMAKI, W. YAMAZAKI, N., lcHIMURA, M. and

    WA TANABE H. : Effects of light quality on the

    growth and essential oil content in sweet basil,

    Acta Hort., 907, 91 ~94 (2011)

    27) DUDAI, N. , NAHARAN, 0. , SHACHTER, A. , CHAIMOVITSH, D., BERNSTERIN, N. and RuD, R. :

    Reduction of visible chilling injury in sweet basil

    (Ocimum basilicum L.) using artificial illumination,

    J. App. Res. Med. Aroma. Plants, 6, 15~21 (2017)

    28) JENSEN, N.B., CLAUSEN, M.R. and KJAER, K.H.:

    Spectral quality of supplemental LED grow light

    permanently alters stomatal functioning and

    chilling tolerance in basil (Ocimum basilicum L.) ,

    Sci. Hortic., 227, 38~47 (2018)

    29) OuzouNis, T., OTTOSEN, C-0. and RoSENQVIST, E.:

    Spectral Effects of Artificial Light on Plant

    Physiology and Secondary Metabolism : A Review

    HortScience, 50, 1128~1135 (2015)