Ikeda, Hiro

Tsuno, Sadako

池田, ひろ

津野, 貞子

Traditional Chinese

Kyoto Women's University Academic Repository (AIR) / 京都女子大学学術情報リポジトリ（京女AIR）

昭和59年11月(1984年) 一19一研 究 報 告納豆製造過程における成分変化(第1報)一 ア ミ ノ態 窒 素 ,ア ン モ ニ ア態 窒 素,糖,ビ タ ミ ンB2に つ い て 一池 田 ひろ*, 津野 貞子**The Componential Changes During the Manufacturing            Prcoess of Natto (Part 1)—On the Amino Nitrogen,Ammonia Nitrogen,                  Carbohydrates and Vitamin  B2-Hiro Ikeda, Sadako Tsuno1.緒 言 納豆は約1000年前に東北地方で偶然発見されたと言われているわが国独特の大豆発酵食品で,蒸 煮大豆に納豆菌を殖えつけ一定条件のもとで発酵熟成させた特有の風味と曳糸性のある粘質物をもつ食品である。納豆の製造過程中の変化や粘質物などについては多くの報告1"9)がなされている。また納豆菌は数種類の加水分解酵素を生産するが,そ の中で最も納豆の発酵熟成に関与する酵素はタンパク質分解酵素であり,こ の酵素によってタンパク質はペプチドやアミノ酸にまで分解され納豆の旨味や消化性に影響を与えていると言われている。 納豆に使用する大豆には中粒と小粒があり,一 般には小粒大豆を使用した納豆が好まれているがその理由は明らかでなく,小 粒大豆の方が吸水率が高い,蒸 煮が容易である,製 造の歩留りがよい,食 べやすいなどがその特徴としてあげられている程度である。そこで大豆の形態の違いが発酵過程中の成分の変化や製品の出来上 り時間などに影響を与えるのではないかと考え,粉末大豆で納豆を製造 し,短時間で栄養価値の高い食品として利用出来るかどうかを知 るため検討を行 うことにした。今回はその第一段階 として 旨味,香 味,栄養的価値に関連の深いアミノ態窒素,ア ンモニア態窒素,糖,ビ タ ミンB2の 各成分 について丸大豆使用納豆 と比較 し検討を行 ったのでその結果を報告する。H.実 験 方 法*京都女子大学食物学科調理学第1研 究室**日本生活医学研究所1.試 料の調製 納豆菌:宮 城野納豆製造所で純粋培養されたBaci-llus nanoを 使用 した。 原料:丸 大豆はアメ リカ産の ものを使用 し,粉 末大豆 は同大豆を 一196℃ で瞬間凍結粉砕 したものを使用 した。 納豆の製造:丸 大豆 は15～20℃ で12～16時 間水に浸漬後1.8kg/cm2で30分 間煮熟 し,50 gを 秤取(以下0時 間発酵と記す)し たのち原料の1%の 納豆菌を接種する。(納豆菌はあ らか じめ20倍 に希釈 し,胞子の発芽をすみやかに行 うよう 100℃ で3分 間加熱 し直ちに室温にまで冷却 してお く。)接 種後509ず つ容器に秤取 し,温 度40℃,湿 度80%に 設定 した恒温恒室器中で20時 間発酵させ,そ の間2時 間毎にとり出 しこれを発酵2,4,6,8,10,12,14,16,18,20時間試料とした。粉末大豆は原料の1,5倍 の水を散布後1時- 20-間室温に放置し充分吸水させたのちょく混合してペースト状にし， 18 kg/cm2で30分間蒸煮したのち丸大豆と同様に行い試料とした。2. 実験方法各試料は乳鉢で充分にすりつぶしペースト状にしたのち以下の測定に使用した。1) 総窒素:セミミクロケノレダール法10)で行った。2) アミノ態窒素:試料5gに0.1M-NaCl溶液20mlを加え 2時間冷浸後，遠心分離して上澄液をとり，残漬に0.1M-NaCl溶液を加えて同様にして洗い，乙れをさらに 2回くり返して先液とあわせて煮沸，i戸過し蒸留水で 200mlに定容したものを検液としてホノレモーjレ、滴定法1Dでホノレモール態窒素を定量し，アンモニア態窒素量をさし引いた値をアミノ態窒素量とした。3) アンモニア態窒素:試料 19を10倍容の蒸留水で浸出後20%濃度になるようトリクロ Jレ酢酸を加えて除タンパクしたのち 50mlに定容し， Conwayの徴量拡散法12)!とより測定した。4) 糖:試料を 3N-HCL で3時間加水分解後，Somo gyi -N elson法で測定を行ったものを全糖とし，加水分解せずに同法で測定を行った値を還元糖とし，全糖より還元糖をさし引いた値を非還元糖とした。5) ビタミン Bz:試料 5gに O.1N -H2S04 60 ml を加えてよく撹持後，沸騰湯浴中で15分間加熱し冷却する。冷却後 pH4.5に調整し， 21ぢのタカジャスターゼ液を加えて 370C!C一夜放置後室温に冷却し蒸留水で定容後，遠枕上澄液をj戸過したものを検液としてノレミフラピン法1Dで定量を行った。6) 水分:赤外線電子水分計で測定した。食物学会誌・第39号lI. 結果及び考察総窒素，アミノ態窒素，アンモニア態窒素，糖，ビタミン B2についての分析結果は乾物 100g当りの百分率で示した。1) 総窒素の変化:表1に示したように丸大豆，粉末大豆ともに極く徴量であるが増加した。との結果は草野ペ林ゆらの報告と同傾向であったがその理由は明らかでない。2) アミノ態窒素の変化:結果を図 1に示した。丸大豆では発酵4時間までほとんど変化がなく 6時聞から増加が始まり， 12時間で0時間の7.6倍， 20時間では約12倍となる。粉末大豆では発酵2時間で増加し始め，6"'-'8時間で最も著しく増加し， 14時間で12倍， 18時間で約15倍となった。プロテアーゼによるタンパク質の水解の開始時間は丸大豆より粉末大豆の方が速く，また発酵20時間のアミノ態窒素量も多い結果であった。3) アンモニア態窒素と pHの変化:結果を図2に示したように丸大豆のアンモニア態窒素は発酵6時間まで変化がみられず， 8時間以後徐々に増加し20時間で0時間の約14倍となった。 pHは発酵8時間までわずかに上昇するがその後アンモニア態窒素の増加とともに著しく上昇した。粉末大豆のアンモニア態窒素は発酵4時間まで変化がみられず8時間までは徐々に，8時間以後は急激に増加し， 20時間後には0時間の約50倍もの増加率を示した。またpHもアンモニア態窒素の増加とともに上昇し， 20時間では pH8.16となりアンモニア臭の強い製品となった。アンモニア態窒素の増加及びpHの上昇開始時間も丸大豆より粉末大表1 製造過程中の成分変化水 分 固 (%形〉 分 総(%窒〕素申発時酵間 (労〉丸大豆 粉末大立 丸大豆 粉末大豆 丸大豆 粉末大豆。 59. 59 66.34 40.41 33.66 7.35 7.44 2 62. 63 69.55 37.37 30.45 7.24 7.88 4 63. 10 69.49 36.90 30.51 7.61 7.45 6 61. 90 70. 70 38.10 29. 30 7.42 7.59 8 62.29 71. 19 37.71 28.81 7.49 7.55 10 63.29 71. 06 36. 71 28.94 7.41 7.50 12 60.73 69.70 39. 27 30.30 7.87 7.60 14 62. 10 70.76 37.90 29. 24 7.70 8.11 16 61. 57 72. 11 38.43 27.89 7.74 8.31 18 62.71 70.84 37.29 29.16 7.72 8.21 20 63.25 71.82 36.75 28. 18 8.00 8. 14 申乾物 100g当り昭和59年11月 (1984年)1.0 相畿側¥帯二芝E〉fI( ト0.5 。。-丸大豆o粉末大豆4 8 12 (時間)- 21-16 20 図1 製造過程中のアミノ態窒素の変化豆の方が速く，またアンモニア態窒素はタンパク質の水解より約2時間後に生成されるものと考えられる。4) 糖の変化:糖の変化を表2に示した。また発酵中にエネルギー源として消費される糖は主にショ糖と考えられるため，非還元糖の減少率を図3に示した。非還元糖の減少は，丸大豆では発酵4時間から始まり6 "-'12時間の聞が最も著しく，消費される糖の約70%がとの聞に減少し，その後の減少は極くわずかであった。粉末大豆では発酵2時間から徐々に減少し， 6 "-' 10時間の聞に最も著しく，丸大豆同様消費された糖の約70労がとの聞に減少している。発酵6時間ごろから粘質物がみられ，粘質物はクVレタミン酸ポリペプチドとフラクタンの混合物であると言われているら6) ととろから発酵6"-' 12時間の聞にショ糖の大部分のグノレコースがエネルギー源として消費され，フラクトースが重合してフラクタンとなりとの時間帯に粘質物の増加も著しくなるものと推察される。また発酵20時間後の丸大豆と粉末大豆を比較すると各々の非還元糖の消費量は約45%と59箔であり，粉末大豆の方が高い消費量を示した。5) ビタミン B2の変化:図 41とみられるようにビタミン B2も丸大豆では発酵6時間から徐々に増加し20時間で約5.2倍となった。粉末大豆では発酵4時間から増加し始め 6時間以後の増加は丸大豆より著しく，20時間で約6.2倍となった。ビタミン B2 は菌体内に生合成されると言われており，粉末大豆の方が納豆菌の増殖が著しく速いと考えられる。以上の結果よりアミノ態窒素やアンモニア態窒素，ビタミン B2の増加開始時間，糖をエネルギーとして消費し始める時間及びpHの上昇開始時間のいずれの場合も丸大豆より粉末大豆の方が2"-'4時間速く，また増加量も多く，粉末大立の発酵14時間と丸大豆の発酵20時間の債がほぼ等しいことから，粉末大豆の納立化は発酵14時間と推察される。とれは粉末大豆の表面積が丸大豆より大きいため納豆菌の発芽や増殖，発酵などが速くおとり，そのためタンパク質の水解やアンモニアやビタミン B2の生成，糖の消費などが速くなるものと考えられる。さらにタンパク質の分解速度や程度などについては詳しく検討する必要がある。また外観及び味を観察した結果では丸大豆，粉末大- 22ー-丸大豆 一一一アンモニア態窒素o粉末大豆ー一--pH ρ .cr p " / /O /O .-， 1.0 A /y/ 〆/〆/'/FV ，O' ，A ・_--4←っ~:_. . 戸---ノ，0' _-σ σ ????????????0.5 。8 ・ 12(時間)図2 製造過程中のアンモニア態窒素と pHの変化。 16 4 食物学会誌・第39号8 J・71b 6 20 表2 製造過程中の糖の変化*発時酵間全 糖 還 フじ 糖 非還元糖丸大豆 粉末大豆 丸大豆 粉末大豆 丸大豆 粉末大豆。 8.88 10.50 1.42 1. 80 7.46 8.70 2 8.94 10. 10 1.37 1. 83 7.57 8.27 4 8.72 9. 38 1. 56 1. 98 7.16 7.40 6 8.24 8.80 1. 39 1. 81 6.85 6.99 8 7.46 7.40 1. 60 1. 77 5.86 5.63 10 6.73 6.33 1. 57 1. 77 5.16 4.56 12 5.96 5.78 1. 52 1. 75 4.44 4.03 14 5.76 5.74 1. 49 1.72 4.30 4.02 16 5.68 5.51 1. 56 1. 59 4.12 3.92 18 5.65 5. 19 1. 48 1. 66 4.17 3.53 20 5.54 5.45 1. 46 1. 90 4.08 3.55 *乾物 100g当り%昭和59年1月 (1984年)時令100 80 室奈 601同)F四4ふLm 。- 23ー-丸大豆o粉末大豆8 12 16 20 (時間)図3 製造過程中の非還元糖の変化豆とも発酵6時間から粘質物が生成され始め，粉末大豆は発酵14時間で納豆のよい香りと旨味をもつが，発酵20時間ではアンモニア臭がつよく苦みを有し過発酵になったものと推察される。苦みとアンモニアの生成については高橋ら14)が納豆製造中の水分量が多く，発酵温度が高い場合に苦みを感じるアミノ酸の遊離度が高くなると報告している。従って粉末大豆に添加する水分量を変えることにより，短時間で良好な製品が得られることが考えられ，今後さらにこの点の検討が必要である。N. 要 約大豆の形態の違いが納豆製造過程中のタンパク質の分解，アンモニアやビタミン B2の生成，糖の消費，成品の納豆化に要する時間などに影響を与えるかと、うかを知るため，丸大豆と粉末大豆を使用して検討を行った結果は次のとうりである。1) 総窒素:発酵時間の経過とともに丸大豆，粉末大豆ともにわずかであるが増加の傾向を示した。2) アミノ態窒素:丸大豆のアミノ態窒素の増加は発酵6時間から始まり， 20時間で約12倍となった。粉末大豆は発酵2時間から増加し， 14時間で12倍， 18時間で約15倍となった。3) アンモニア態窒素:丸大豆では発酵8時間以後に増加し始め， 20時間までに徐々に増加し約14倍となった。粉末大豆では発酵6時間から増加し20時間まで著しい増加を示した。また丸大豆，粉末大豆ともにアミノ態窒素の増加開始時間より約2時間遅れて生成が認められた。4) pH:発酵20時間での pHは，丸大立では7.72，粉末大豆で8.16であり，発酵過程中のアンモニア態窒素の増加と pHの上昇は同じ傾向を示した。5) 糖:非還元糖の減少が著しく発酵20時間では丸大豆は45%，粉末大豆は59%が消費されていることが- 24-2.0 ????。???、?1.0 -丸大豆o粉末大豆食物学会誌・第39号。。 4 20 8 12 (時間)図4 製造過程中のビタミン Baの変化わかった。また消費された糖のうち約70%が6"-'12時間発酵の聞に減少した。6) ビタミンB2:丸大立は発酵6時間から増加し始め20時間で5.2倍となり，粉末大豆では発酵4時聞から増加し， 14時間で5.2倍， 20時間で6.2倍となった。7) 以上の結果より形態の違いが納立菌の繁殖に影響を与え，表面積の大きい粉末大豆の納豆化は14時間と推察された。終りに実験に御協力いただいた斎藤みゆきさん，高橋邦子さん，試料大豆を御提供いただいた大阪ガス株式会社に深く感謝致します。参考文献1)伊丹賢吉，加藤寿美夫:栄養と食糧， 10， 206， (1957) 2)草野愛子:栄養と食糧， 22， 615， (1969) 3)草野愛子:栄養と食糧， 24， 8， (1971) 16 4)太田，海老根，中野， '停田，佐々木:食糧研究報告， 18， 46， (1963) 5)藤井久雄:農芸化学会誌， 37， 407， (1963) 6)藤井久雄:農芸化学会誌， 37， 474， (1963) 7)林義男，河靖信，田口邦子:京都府立大学学術報告， 22， 13， (1971) 8)林右市:国民衛生， 28， 574， (1959) 9)林右市:発酵工学雑誌， 37， 327， (1959) 10)稲垣長典，岡崎正一:食品化学実験，医歯薬出版(1969) 11)小原，鈴木，岩尾:食品分析ハンドブック，建吊社 (1982)12)石坂音治:微量拡散分析法，化学実験操作法続編(N)南江堂13)林右市:栄養と食糧， 4， 188， (1952) 14)高橋慧，島川武:愛媛工誌報告， 14， 13， (1976) 

納豆製造過程における成分変化(第1報) : アミノ態窒素, アンモニア態窒素, 糖, ビタミンB_2について

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納豆製造過程における成分変化(第1報) : アミノ態窒素, アンモニア態窒素, 糖, ビタミンB_2について

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