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 清酒のフレーバーホイール 16.濃淡 15.甘辛 味 14 刺激 味 .口 り香 質 8.脂 7 .移 糠 麹 甘臭 ル ゴム臭 カビ 臭 土臭 臭 脂 ほこ り・ 紙・ 香 樹 香 チ カラ メル 様 臭 焦 老 老 生 臭 日光 セ 様 穀類様 4 .甘 ・カ ラ 焦げメル様 ・ 化 ア ヒド デ ル 香辛料 3.穀類様・麹 様 酵母 硫化物様 ジ 臭 実様 木の ・劣 酸 肪 脂 様 ・青 ア 化 酸臭 6.硫黄様 酸味 草 酸 5. 甘味 臭 塩味 様 ・酸 うま味 に おい 13.苦味 12.うま味 11.塩味 10.甘味 味 9 .酸 味 り た 苦味 香 木 実 の ・木 様 料様 草 辛 2.木 ・香 様 あ 渋味 1.吟 醸香 芳香 ・果実 ・花 様・ 様 あ 糊 きめ http://www.nrib.go.jp/data/pdf/ seikoumihou.pdf エス テル アル コー 花 ル 様 果実様 濃淡 甘辛 味 金属 ガス 酸 炭 と味 吟醸香 清酒を構成する味と香り 清酒製造工程と香り 酵母 麴 米 麴 アルコール発酵 もろみ 製麴 カビ臭 吟醸香・果実様の香り エステル、高級アルコールに由来 殺菌、酵素の失活 上槽 麴の香り アルデヒド、ケトンに由来 火入れ 老香(ひねか) 熟成 製品化 清酒の貯蔵・流通過程で生じる 酸化、劣化したにおい カビ臭 カビを連想させるにおい 流通 本講演の内容 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 貯蔵による清酒の変化 色 褐色 味 0年 20年 26年 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」 清酒の貯蔵による成分変化 ギ酸、酢酸 メイラード反応 糖 アルコール α-ジカルボニル 化合物 エステル エステル化 と加水分解 有機酸 脂肪酸 アミノ酸 Trp 代謝産物 ポリスルフィド 光 インドール ハルマン 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 アルデヒド類 ストレッカー分解 どの成分が香りにきいているのか? →GC-Olfactometry(GC-O) GC-MS Sniffing port 溶媒抽出ーGC-Oの結果 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 R.T. 20.5 25.2 27.0 34.7 49.0 51.0 新酒 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. 27年古酒 33年古酒 においの特徴 ○ ○ 硫黄 ◎ ◎ カラメル、焦げ ○ ○ フルーティー ○ ○ はちみつ ○ ○ わたあめ、甘いにおい ◎ ◎ カレー n.d.: 不検出, ○: 検出, ◎: 強く検出 化合物 DMTS furfural benzaldehyde diethyl succinate +α unknown sotolon Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE)による分析 とAEDA TIC 1500000 abundance Twister 1000000 500000 Aroma Extract Dilution Analysis (AEDA) 0 5 10 15 RT 20 25 30 -10 FD 01 ×5 15 25 2 ×5 ×5 125 3 最終希釈率 = Flavor Dilution Factor (FD) FDクロマトグラム 古酒のほうがFD値が高い成分 RI 906 993 1036 1041 1055 1061 1087 1154 1173 1323 1369 1407 1445 1473 1617 1635 1663 1721 1771 においの特徴 アルデヒド、ナッツ ビニール こうばしい、土臭い 甘い、エステル 甘い、エステル マジックインキ 硫黄、にんにく 粉、こうばしい 甘い、エステル ナッツ、粉 硫黄 甘い、エステル ポテト、こうばしい こげ、化学的 こげ 花 ナッツ、粉 はちみつ、カラメル 花 化合物 FD 35年古酒 2-methylbutanal + 3-methylbutanal 25 unknown 5 unknown 5 ethyl 2-methylbutyrate 125 ethyl 3-methylbutyrate 125 DMDS 5 3-methyl-2-butene-1-thiol* 25 unknown 5 ethyl 4-methylpentanoate 25 2,3-dimethylpyrazine* + unknown 5 DMTS 125 unknown 5 methional 25 furfural 5 unknown 25 phenylacetaldehyde 25 unknown 5 unknown 5 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 新酒 25 1 1 1 5 5 1 1 GC-Oにより古酒から検出された香気成分 (熟成香成分) OH カルボニル化合物 O O O O furfural (caramel, burnt) O sotolon (caramel, curry) O S methional (potato) O O O 3-methylbutanal (aldehyde, nut) 2-methylbutanal (aldehyde) phenylacetaldehyde (flower, rose) benzaldehyde (fruit, almond) エチルエステル O O O O ethyl 3-methylbutyrate (ester, sweet) ethyl 2-methylbutyrate (ester, sweet) ポリスルフィド S O O S dimethyl disulfide (DMDS) (sulfur) O O O ethyl phenylacetate (f lower, rose) S O S diethyl succinate (honey, fruit) S dimethyl trisulfide (DMTS) (sulfur) 古酒中の熟成香成分の定量分析 90 60 30 0 600 400 0 10 ethyl 2-methylbutyrate ethyl 3-methylbutyrate ethyl phenylacetate 15 10 5 0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35 12000 10000 Diethyl succinate 8000 6000 4000 2000 0 0 0 3 6 9 12 15 18 20 24 26 27 33 0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35 0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35 1200 Polysulfide Benzaldehyde 1000 Benzaldehyde 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) 800 600 400 200 0 0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35 20 Ethyl esters 0 Methional 5 0 10 Diethyl succinate Methional Furfural 2000 2 15 0 15 6000 DMDS, DMTS 濃度 (μg/L) Furfural DMDS DMTS 25 0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35 20 4000 30 20 5 0 8000 4 2-methylbutanal 3-methylbutanal phenylacetaldehyde 200 0 3 6 9 12 15 18 20 24 26 27 33 6 Aldehydes Esters Sotolon 2-Methylbutanal, 3-methylbutanal Sotolon 120 800 phenylacetaldehyde 150 0 2 5 8 11 14 17 20 22 26 28 29 35 貯蔵期間(年) 各香気成分の古酒の香りへの寄与 化合物 検知閾値 (μg/L) 古酒中の濃度 (μg/L) 最小 最大 n.d. 7800 最小 <0.1 最大 0.7 OAV furfural 11000 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 7 0.11 5.6 <0.1 0.8 DMTS ethyl 2-methylbutyrate 0.18 7, 200 0.04 0.8 2.4 11 0.2 <0.1 14 0.1 ethyl 3-methylbutyrate 18, 200 1.6 24 <0.1 0.2 diethyl succinate 100000 76 11424 <0.1 0.1 100 1.5 25 <0.1 0.3 DMDS ethyl phenylacetate 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 古酒の香りに寄与する成分 化合物 sotolon においの特徴など 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 ナッツ様のにおい。生酒のオフフ (isovaleraldehyde) 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。 老香?熟成香? 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? 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 熟成香成分濃度およびOAV 化合物 2-methylpropanal 2-methylbutanal 濃度の平均値 (μg/L) 市販清酒 老香なし 老香 1 13 34 * 1 7 26 * OAV 2 * 2 127 * *2 107 *1 0.1 ethyl 2-methylpropanoate 5.0 * ethyl 3-methylbutyrate 1.0 * 3-methylbutanal 75 benzaldehyde 116 furfural 175 sotolon ethyl lactate *1 長期 熟成酒 171 122 市販清酒 老香なし 老香 <1 <1 <1 <1 長期 熟成酒 <1 <1 279 ~1 ~2 ~4 *2 331 <1 <1 <1 686 *2 3312 <1 <1 <1 *1 0.5 *2 9.8 <1 ~2 ~18 1 6.5 * 2 21 <1 <1 <1 1 2.0 * 2 10 <1 <1 <1 10721 * 2 45494 <1 <1 <1 329 3.6 * 2 3867 34 <1 <1 <1 <1 <1 <1 1.0 <1 <1 <1 1.0 ~1 ~5 ~14 10841 1 diethyl succinate ethyl phenylacetate 138 2.1 * DMDS 0.1 DMTS trace * *1 1 * 1 2 * 0.8 0.3 *2 *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 20 閾値 DT 度数 15 10 老香清酒の65%が 閾値以上 Sotolon 3-Methylbutanal DMTS 20 15 10 閾値 DT 20 15 老香清酒の45%が 閾値以上 10 5 5 5 0 0 0 濃度 (μg/L) ■ : 老香清酒, ■ : 老香なし清酒 閾値 DT 老香清酒で閾値 以上は5% 熟成香成分濃度およびOAV 化合物 2-methylpropanal 2-methylbutanal 濃度の平均値 (μg/L) 市販清酒 老香なし 老香 1 13 34 * 1 7 26 * OAV 2 * 2 127 * *2 107 *1 0.1 ethyl 2-methylpropanoate 5.0 * ethyl 3-methylbutyrate 1.0 * 3-methylbutanal 75 benzaldehyde 116 furfural 175 sotolon ethyl lactate *1 長期 熟成酒 171 122 市販清酒 老香なし 老香 <1 <1 <1 <1 長期 熟成酒 <1 <1 279 ~1 ~2 ~4 *2 331 <1 <1 <1 686 *2 3312 <1 <1 <1 *1 0.5 *2 9.8 <1 ~2 ~18 1 6.5 * 2 21 <1 <1 <1 1 2.0 * 2 10 <1 <1 <1 10721 * 2 45494 <1 <1 <1 329 3.6 * 2 3867 34 <1 <1 <1 <1 <1 <1 1.0 <1 <1 <1 1.0 ~1 ~5 ~14 10841 1 diethyl succinate ethyl phenylacetate 138 2.1 * DMDS 0.1 DMTS trace * *1 1 * 1 2 * 0.8 0.3 *2 *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%) 熟成香成分による主成分分析 PC2 10.6 0.36 0.70 0.84 0.92 0.75 0.85 0.94 0.92 0.95 0.86 0.46 0.91 0.72 0.83 0.59 0.13 0.04 0.05 0.18 -0.13 -0.20 -0.17 -0.26 -0.01 -0.11 -0.35 (DMDS, DMTS) 4 2 PC2 (10.6%) variance (%) factor loading DMDS DMTS ethyl 2-methylpropanoate ethyl 3-methylbutyrate ethyl lactate ethyl phenylacetate diethyl succinate 2-methylpropanal 2‐methylbutanal 3-methylbutanal benzaldehyde furfural sotolon PC1 64.5 △ 老香なし清酒 ● 老香清酒 ◆ 長期熟成酒 ポリスルフィド 0 -5 0 5 10 29年貯蔵酒 -2 30年貯蔵酒 カルボニル 化合物 (sotolon, etc.) -4 PC1 (64.5%) 熟成香成分 全体 報告されているDMTS生成機構 ブロッコリー、タマネギなどの野菜 CS-リアーゼ 加熱 O O S S OH NH 2 O S 縮合 OH methanesulfenic acid S methyl methanethiosulf inate S-methylcysteinesulfoxide (+ H 2S) O S + S 酸化 H OH methanesulfinic acid methanethiol S S S DMDS S S DMTS ビール、ウイスキー O S ストレッカー分解 OH NH2 Met 麦汁製造 工程 酸化 O S methional S H methanethiol S S DMDS 貯蔵(ビール)/蒸留(ウイスキー) S S S DMTS 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 O S Met NH2 S →MW 126, 129, 132のDMTSが生じる コントロール(methionine添加) m/z 126 m/z 129 m/z 132 3000 DMTS 3000 Abundance Abundance S DMTS methional [methyl-d3]methionine添加 2000 1000 S O S OH [methyl-d3]-DMTS m/z 126 m/z 129 m/z 132 DMTS 2000 1000 0 0 18.2 18.4 18.6 18.8 19.0 19.2 18.2 18.4 18.6 RT 18.8 19.0 RT [methyl-d3]-DMTSのエリアは天然のDMTSの10%程度 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 19.2 DMTS前駆物質の探索 清酒を各種カラムで分画 清酒 70℃で1週間貯蔵後DMTSを測定 陽イオン交換樹脂 非吸着 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 酸性/中性画分 逆相カラムによる分画 DMTS-P1 8 40 0.3 30 20 0.1 0.0 20 40 フラクション 60 6 4 10 2 0 0 80 , 有機酸 (mM) 0.2 MeOH (%) DMTS生成ポテンシャル (ng/mL) 0.4 グルコース (%) 50 逆相カラム イオン排除カラム 順相カラム 精製DMTS-P1 DMTS-P1の構造解析 精密質量分析 [M+H]+ 181.0534 C6H13O4S relative abundance [2M+H]+ 361.0988 [M-S(O)Me]+ 117.0566 C 5H 9O3 m/z NMR O O 5 S 6 4 3 2 1 OH COSY HMBC OH 1,2-dihydroxy-5-(methylsulfinyl)pentan-3-one DMTS-P1からDMDS, DMTSの 推定生成経路 H2O O O S O H OH OH O S OH H OH HO O DMTS-P1 OH OH S OH methanesulfenic acid O S S S DMDS S S S DMTS O2 S H methanethiol OH H2O 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 15℃ 10℃ 0.30 60 0.20 40 0.10 20 0 0.00 0 10 もろみ日数(日) 20 0.40 80 0.30 60 0.20 40 0.10 20 0 0.00 0 10 20 もろみ日数(日) 発酵にともなってDMTS-P1が生成→酵母が関与? 30 DMTS-P1 (mg/L) ■ 80 100 炭酸ガス発生量 (g) ◇ 0.40 DMTS-P1 (mg/L) ■ 炭酸ガス発生量 (g) ◇ 100 酵母のメチオニン再生経路とDMTS-P1 1,2-dihydroxy-5-(methylthio)1-penten-3-one DMTS-P1 O S O S O OH 構造が類似 O ARO8, ARO9, BAT1, BAT2 COOH ADI1 S NH 2 OH OH OH S methionine UTR4 O OPO32O OH OPO32- S DMTS-P1への関与を確かめる H 2N S+ O Ade OH Ade O HO MRI1 O S 実験室酵母(Saccharomyces cerevisiae BY4743)の遺伝子 破壊ライブラリを利用 O S+ HOOC S-adenosylmethionine HO (SAM) SPE2 MDE1 OH SAM1, SAM2 NH 2 S 酵母の メチオニン再生経路 COOH SPE3 OPO 32- MEU1 HO OH O S HO OH putrescine spermidine Ade SPE4 spermine OH 5’-methylthioadenosine (MTA) 0.8 0.3 0.6 0.2 0.4 0.1 0.2 0.0 0.0 DMTS生成ポテンシャル (μg/L) 0.4 Δutr4 Δ adi1 1.0 Δ mri1 Δmde1 0.5 Δ sam2 Δ spe2 Δ spe3 Δspe4 Δ meu1 1.2 Δbat2 Δsam1 0.6 WT Δaro8 Δ aro9 DMTS-P1 (mg/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 前駆物質 O S O S S S DMTS 老香の 主要成分 化学変化 ADI1 OH OH methionine O DMTS-P1 ARO8, ARO9, BAT1, BAT2 S SAM1, SAM2 OH OH 貯蔵・流通過程 S-adenosylmethionine UTR4 発酵中に生成 MDE1 酵母の メチオニン再生経路 MRI1 SPE2 SPE3 SPE4 MEU1 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 5’-methylthio adenosine polyamine 第3のビール ビール 第3のビール 第3のビール ビール(全麦芽) 発泡酒 ビール 発泡酒 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 白ワイン DMTS-P1 (mg/L) 0.6 6 0.5 5 0.4 4 0.3 3 0.2 2 0.1 1 0 0 DMTS生成ポテンシャル (μg/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 参考文献 1. 2. 3. 4. 5. 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) 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) 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) 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) 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) 本講演の内容 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 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 OH 木材中の 塩素系殺菌剤 リグニン 塩素化 OCH3 カビ Cl Cl Cl Cl 製品等 メチル化 移行 Cl Cl TCP TCA 防カビ剤として 木材等に使用 強烈なカビ臭 ワインではコルク臭とよばれる(コルクのTCAが原因) 清酒のカビ臭 バナナの香り (酢酸イソアミル) カビ臭 (TCA) リンゴの香り (カプロン酸エチル) ● 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)) 清酒中のTCA・TCPの定量 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) Twister(Gerstel社) 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 全国新酒鑑評会出品酒 のTCA濃度 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 7 12点が 閾値を 超えた ln (カビ臭強度) TCA濃度 (ng/L) TCA濃度とカビ臭強度の関係 (マグニチュード評価法) 6 5 4 3 2 【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 Y = 0.48X + 3.57 R = 0.69 -1 0 1 2 3 ln (TCA 濃度 (ng/L)) TCAがカビ臭の原因物質 TBAが原因の場合も 全国新酒鑑評会の出品酒のカビ臭分析の結果 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 OH 以前は防カビ剤 現在は難燃剤 OCH3 Br Br Br Br カビ 移行 メチル化 Br Br TBP TBA 2,4,6-tribromophenol 2,4,6-tribromoanisole ワインの閾値 4 ng/L 製品等 木製パレットからのTCA汚染 製造場1:清酒から11.1ng/LのTCAを検出 木製パレット 800 ng/g のTCA 日 数 0 2 4 6 8 11 TCA (ng/L) 0.0 0.3 3.6 6.8 9.2 11.0 TCAは昇華性が高く、汚染しやすい 木材における殺菌剤によるTCP生成 スギ材 1 g当たりのTCP生成量(含有量) ng 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 【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。 防カビ剤 OH 木材中の 塩素系殺菌剤 リグニン 塩素化 OCH3 Cl Cl カビ Cl Cl Cl Cl TCP TCA 製麴中のTCA汚染 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 0.8 TCA TCP 麴菌体量 0.6 6 0.4 4 0.2 2 0.0 【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) 8 0 20 40 麴菌体量(mg/g 麴) 清酒 麴 計算値* (ng/L) (ng/g 麴) (ng/L) 製麴工程でのTCA・TCP量及び 麴菌体量の変化(製造場 2) TCA,TCP(ng/g 麴) 製造場2:清酒と麴からTCAを検出 0 60 製麴時間(時間) 麴箱 TCA 15.4 ng/g TCP 234.7 ng/g 麴菌によるTCPからTCAへの メチル化確認試験 【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 8 6 変換能(%) 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 各種種麴のTCPからTCAへの変換能(%) 4 2 0 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 製麴工程でのTCA生成 OH OCH3 Cl Cl Cl Cl Cl Cl TCP TCA 木製品(麴箱、麴蓋な ど)から蒸米へ移行 麴菌 麴のTCA汚染 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 OH OCH3 Cl Cl カビ Cl Cl メチル化 Cl Cl TCP TCA 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 麴菌の酵素は? 麴菌ゲノムデータベース (http://nribf21.nrib.go.jp/CFGD/) メチル基転位酵素遺伝子の抽出 (76遺伝子) 破壊株を作成し(34遺伝子)、 TCP→TCAの変換能を調べる 相対値 遺伝子破壊株を使用した 米麴におけるTCAの生成量 ] 対照株 遺伝子破壊株 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 参考文献 1. 2. 3. 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) 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) 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) 本講演の内容 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) 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) 「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 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 “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 ←想像できる限り強い Log 強度 ←とても強い ←強い ←強くも弱くもない ←弱い ワ イ ン A ワ イ ン B ワ 清 清 清 イ 酒 酒 酒 ン A B C C パネル:18人 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? Solid Phase Micro Extraction (SPME) によるアルデヒドの分析 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 O NH 2 F O O + F F R H F PFBOA アルデヒド F N F F PFBOA誘導体 R DHA添加によるにおい成分の変化 (GC-MS) ワイン B + DHA アバンダンス(m/z 181) ワイン B propanal 30000 (E,E)-2,4-heptatienal 25000 (Z)-4-heptenal 20000 15000 10000 5000 0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 保持時間(分) (E,Z)-2,6-nonadienal 21 DHA添加によるアルデヒド濃度の変化 (E,E)-2,4-heptadienal お酒 お酒 + DHA 濃度(µg/L) 30 20 10 0 ワ イ ン A ワ イ ン B ワ イ ン C ワ イ ン D 清 酒 A 清 酒 B 清 酒 C エ タ ノ ー ル 水 苦 味 苦味センサー出力の変化(mV) 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 (先味) (後味) ワ イ ン A ワ イ ン B ワ イ ン C ワ イ ン D 清 酒 A 清 酒 B 清 酒 C エ タ ノ ー ル 水 ワイン成分の影響 苦味センサー出力の変化 添加濃度 (mg/L) アルデヒド生成 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 70 - -11 ± 1 -11 ± 1 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 ± 1 200 + -75 ± 2 -32 ± 3 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 清酒Bに添加した成分 酢酸 酒石酸 ピロ亜硫酸カリウム 塩酸 ΔR(mV) ΔCPA(mV) アルデヒドの生成に及ぼす亜硫酸濃度の影響 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 (E,E)-2,4-heptadienal 2000000 10 ppm 亜硫酸 ピーク面積 1500000 1000000 500000 0 0 50 100 150 ピロ亜硫酸カリウム(mg/L) 200 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(mV) 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 10 ppm 亜硫酸 ∆R (先味) ∆CPA (後味) 0 100 ピロ亜硫酸カリウム(mg/L) 200 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) 自動酸化 開始剤 ヒドロペルオキシド(LOOH) レドックス分解 促進 亜硫酸 (還元活性) アルコキシラジカル(LO• ) β−開裂反応等 カルボニル化合物(アルデヒド,ケトン等) 鉄と生臭み (メルシャン) 「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) Fe2+による触媒(Fe2+ → Fe3+) アルコキシラジカル(LO• ) (E,Z)-2,4-ヘプタジエナール 生臭み成分 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
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