過オゾン化小麦を添加した小麦粉の厳選された品質特性２

結果と考察

pH

小麦粉の酸性度は生地の特性に直接影響します[17]。オーバーオゾン化した小麦粉を様々な比率で添加した小麦粉のpH値を図1に示します。過剰オゾン処理した小麦粉のpHは、未オゾン処理の小麦粉に比べて有意に低い値を示しました。この結果は、オゾン処理中にデンプンや脂質の構造が変化したためと考えられます。オゾン処理では、デンプンの水酸基がカルボニル基やカルボキシル基に酸化されます[18]。オゾンはCriegee反応によって不飽和脂質と反応し、酸性の生成物を生じさせることができる[19, 20]。 3種類の混合フルールのpH値は、過オゾン処理フルールと未オゾン処理フルールの間にあった。過剰オゾン液の添加率を下げると、混合液のpHは徐々に未オゾン液に近づき、過剰オゾン液から離れていきました。

タンパク質の構成

小麦のタンパク質は、グルテニン、グリアジン、アルブミン、グロブリンの4種類に大別されます。グルテニンの不溶性高分子タンパク質(IPP)は、グルテンの品質を決定する上で重要と考えられている[21]。過剰オゾン処理した小麦粉を異なる比率で添加した小麦粉の抽出タンパク質のHPLCクロマトグラムを図2に，小麦粉のタンパク質組成を図3に示します。図3に示すように、過オゾン処理した小麦粉は未オゾン処理の小麦粉に比べてSPP（可溶性高分子タンパク質）含量が低く、IPP含量が高いことがわかります。Chittrakornら[22]は、小麦粉をオゾン処理することで、グルテニンが低分子量の高分子重合体から高分子量のポリメリックタンパク質に架橋されることが促進され、IPP割合が増加することを示唆しています。3種類の混合小麦粉は、オゾン処理をしていない小麦粉に比べて、IPP含量が高く、SPP含量が低かった。過剰オゾン処理小麦粉と比較して，M2小麦粉とM1小麦粉はIPP含有量に大きな差がなかったが，M3小麦粉はIPP含有量が大幅に減少した。このことから，過オゾン小麦粉の添加量を異ならせることで，混合小麦粉のグルテンの構造に差が生じ，混合小麦粉は添加量が多いほどIPP含量が過オゾン小麦粉に近くなることが示唆された。

生地の特性

過剰オゾン処理小麦粉を異なる比率で添加した小麦粉のMixolab曲線とパラメータをそれぞれ図4と表1に示します。過剰オゾン処理した小麦粉の吸水率(WA)は、未オゾン処理の小麦粉に比べて有意に高い値を示しました。この結果は、Meiらの研究[15]と一致しています。過剰オゾン処理した小麦粉は、未オゾン処理の小麦粉と比較して、生地形成時間(DDT)と生地安定時間(DST)が大幅に減少し、生地強度が弱くなったことがわかった。この結果は、Zhuangら[23]およびZhangら[24]の研究と一致していた。オゾンによって誘発されたDDTおよびDSTにおける小麦粉の減少は、IPP含有量の増加とは対照的であった。この不一致は，pH値の低下に起因すると考えられる。小麦粉の酸性度が増加すると，生地が硬くなり，壊れやすくなる[25]。3種類の混合小麦粉のDDTとDSTは、オゾン化していない小麦粉やオゾン化しすぎた小麦粉よりも高かった。これは、混合小麦粉が2つの個別成分よりも強い生地強度を持つことを示唆している。混合小麦粉は、オゾン処理していない小麦粉よりもIPP含有量が多かった。過剰オゾン処理した小麦粉と比較して、混合小麦粉はpH値が有意に増加した。これら2つの要因により、混合小麦粉は2成分小麦粉に比べて優れた生地構造となった。DDTとDSTについては、3種類の混合小麦粉の間には有意な差はなかった。

パスティング特性

オーバーオゾン小麦粉を様々な比率で添加した小麦粉のペースト曲線を図5に，ペーストパラメータを表2に示します。オゾン処理していない小麦粉と比較して，過オゾン処理した小麦粉は，ペースト粘度が上昇した。オゾンによる小麦粉の糊化特性の変化は、主にα-アミラーゼの変性とデンプンの酸化に関連していた。オゾン処理は小麦粉のα-アミラーゼを不活性化し、その結果、ペースト工程でのデンプンの解重合が減少した[23]。オゾン処理はデンプン分子を部分的に酸化し、その結果生じたカルボキシル基の負電荷により、加熱中のデンプン顆粒の膨潤を増加させる[26, 27]。3種類の混合フラワーは、ピーク粘度(PV)、トラフ粘度(TRV)、最終粘度(FV)が、オゾン処理していないフラワーとオゾン処理したフラワーの間の値を示した。また、3つのフラワ-の間では、貼り付けパラメータにわずかな違いしか見られなかった。

蒸しパンの体積、内部構造、食感の特徴

異なる比率の過オゾン処理小麦粉を添加した小麦粉を使用した蒸しパンのスペックボリュームとテクスチャー属性を表3に，蒸しパンの内部構造を図6に示す。オゾン処理していない小麦粉の蒸しパンと比較して、オゾン処理した小麦粉の蒸しパンは、スペックボリューム、気孔の均一性、弾力性が減少し、ハーネスと噛みごたえが増加しました。これは、Meiらの研究[15]と一致している。3種類の混合小麦粉を使用した蒸しパンは、オゾン処理した小麦粉を使用した蒸しパンに比べて、スペシフィックボリュームが高く、硬さと噛みごたえが低いことがわかった。3種類の小麦粉を混合した蒸しパンは、均一な気孔分布を示した。これらの結果は、生地の特性の結果と一致した。混合粉の生地強度は、オゾン添加した小麦粉の生地強度よりも高かった。生地強度の向上は、生地のガス保持能力を向上させ、蒸しパンのスペシフィックボリュームと気孔分布の均一性の向上につながると考えられる。しかし、3種の混合フラワ-は、蒸しパン製品のスペシフィックボリュームとテクスチャー属性において、オゾン化していないフラワ-よりも劣っており、これらのパラメータにおいて、それぞれの蒸しパンにはわずかな差があった。3種類の混合フラワ-の中で、M3フラワ-の蒸しパンが最も高いスペシフィックボリュームと最も低い硬さを示した。

蒸しパンの揮発性化合物

GC-IMSで同定した蒸しパンの揮発性化合物を表4に，異なるフラワ-を使用した蒸しパンの揮発性化合物の指紋を図7に示します。オゾン過多の小麦粉とオゾン未使用の小麦粉の蒸しパンは，揮発性化合物が有意に異なることがわかった。オゾン処理していないフラワ-の蒸しパンと比較して，オゾン処理したフラワ-の蒸しパンでは，ブタン酸，1-オクテン-3-オール，3-メチル-1-ブタノールなどのOﬀ-odor化合物の量が多く観察された[28]。1-オクテン-3-オールはリノール酸の酸化生成物であり，食品油脂の腐敗に大きく関係していた[29, 30]。3種の混合フレーバーの蒸しパンは，2種の成分のフレーバーの蒸しパンとは異なるフィンガープリントを示した。一般に，3種混合フレーバーの蒸しパンは，オゾン処理したフレーバーよりもOﬀ-odor化合物の量が少なかった。主成分分析（PCA）を行って、蒸しパンに含まれる同定された揮発性化合物の変動を分析し、その結果を図8に示した。第1部PC1(69%)と第2部PC2(24%)の累積分散寄与率は93%でした。この結果は，2つの主成分が生データのほとんどの情報を表現できることを示唆しています[31]。分布図では，3種の混合フレーバーの蒸しパンには，異なる位置関係が観察された。オゾン処理をしたフラワ-とM1フラワ-の蒸しパンは揮発性化合物が比較的似ていた。M2とM3のフラワーの蒸しパンも揮発性化合物が似ていた。

結論

過剰オゾン処理したフラワ-と未オゾン処理のフラワ-の混合フラワ-は、単独の過剰オゾン処理フラワ-よりも品質が優れていました。過剰オゾン処理小麦粉と比較して、3種混合小麦粉はpH値が低下し、DDT、DST、ペースト粘度が上昇した。3種混合フラワ-の蒸しパンは，オゾン処理したフラワ-に比べて，スペシフィックボリュームが高く，硬さ，噛み応え，Oﬀ-odorの風味が低かった。3種混合フラワ-は蒸しパンのスペシフィックボリュームと食感においてオゾン処理していないフラワ-より劣っていた。過剰オゾン処理小麦粉とM1小麦粉は、蒸しパンの揮発性化合物において比較的類似していた。また、M2とM3の小麦粉は、蒸しパンの揮発性化合物が類似していた。これらの結果から、過オゾン処理した小麦粉と未オゾン処理の小麦粉を混合することで、過オゾン処理による小麦粉の品質低下を緩和できることが示唆されました。本研究は、小麦産業においてオゾン処理を適切に利用するための基礎となるものです。過剰オゾン処理した小麦粉は，蒸しパン以外にも小麦を使った食品に配合することが可能であり，その効果については今後も研究を進める必要があります。

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