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熟成中の牛肉における筋内脂肪変化とその呈味への影響に関する研究

Zhao, Yanan 神戸大学

2020.03.25

概要

霜降り牛肉は筋肉内に脂肪が蓄積されており、筋内脂肪における遊離脂肪酸 (FFA)は牛肉の食味性に影響すると言われている。牛肉は長期間の熟成を経て加熱調理後に食されており、熟成および加熱で筋内脂肪の分解酵素リパーゼで FFAの量や組成に変化が起きている可能性が考えられるが、この観点から呈味性と関連づけて熟成と加熱による牛肉賞味時までの筋内 FFAの変化を調べた研究例はほとんどない。また牛肉の熟成および加熱によるFFAの変動が呈味に大きく影響する可能性があるものの、筋内 FFAが牛肉の呈味性に寄与するという直接的な証拠は未だ示されていない。さらに近年、マウスやラットなどのげつ歯類だけではなく、ヒトの舌上における脂肪味を化学的に感知する脂肪酸受容体の存在が報告されているが、牛肉中の FFAは舌上の味覚受容体へ直接的に影響し、牛肉のおいしさに寄与しているのか不明である。そこで本研究では、筋肉内の脂肪含量が高い霜降り牛肉では長期熟成や加熱調理を経た牛肉摂取時の FFA量も多いであろ-っ-とに着目し、機器分析、ヒトの評価および invitroでの味奮細胞生理機能による牛肉の呈味性と FFAの関連性を明らかにすることで牛肉の呈味性への筋内 FFAの影響を追求することを目的とした。

第 1章では、研究背景として熟成および加熱による牛肉の筋内脂肪変化に関する研究の現状と課題について記述した。

第 2章では、第 1章で記述した課題のうち、筋内脂肪の多い黒毛和種牛肉と少ないホルスタイン種牛肉の熟成および加熱前後で、咀喘時に口腔に拡がる肉汁中の FFA量およびリパーゼ活性を調べ、筋内脂肪が多い黒毛和種牛肉における熟成による FFAの量的変化および特性を明らかにした。両品種牛肉の第 6-7肋骨間ロース部から胸最長筋を採取後 4°cで保存し、と畜後 7、14および 21 日目に牛肉試料を採取し、未加熱と加熱処理した。そして、従来の調製方法で肉汁試料を調製し、 FFA量およびリパーゼ活性測定をした。結果として、熟成に伴い黒毛和種およびホルスタイン種牛肉の未加熱および加熱条件ともに FFA量が増加し、黒毛和種牛肉の熟成 7、21 目でのみ FFA量に有意差が認められた。両品種牛肉汁中の中性リパーゼ活性は、酸性リパーゼおよび酸性ホスホリパーゼ活性と異なり、熟成期間を通じて高値であることが示された。中性リパーゼ活性は 37°Cで黒毛和種はホルスタイン種に比べ約 2倍の値、 4°cでも両品種で十分な活性が示され、 pH5.5-6.5で上昇傾向が見られた。よって、熟成中の牛肉における FFA増加に中性リパーゼの寄与が示唆された。

第 3章では、第 2章の結果を踏まえて、牛肉中のペプチド、遊離アミノ酸や核酸関連物質等の呈味物質量を調べ、 熟成中の牛肉における呈味物質量の変化を明らかにした。第 2章と同様に牛肉肉汁試料を調製し、各呈味物質量を測定した。結果として、熟成に伴い黒毛和種およびホルスタイン種牛肉のイノシン酸量は減少し、ヒポキサンチン、ペプチドおよび遊離アミノ酸量は増加した。また、呈味物質量は赤身肉の多いホルスタイン種牛肉で多い傾向が見られた。

第 4章では、両牛肉肉汁の呈味性を、味覚センサーを備える味認識装置 (INSENT社)で客観的に分析し、官能試験との関連を調べ、筋内 FFAと呈味性のスコアの関連性を評価した。まず、味覚センサによる牛肉呈味性分析の最適な試料調製方法を見出すために、 4種類の調製方法で肉汁試料を調製し、その呈味性を味覚センサと官能評価で分析した。両分析を比較した結果、味覚センサによる牛肉呈味性分析の最適な試料調製方法として煮出し法を採用した。煮出し法で調製した肉汁試料を用い、両品種牛肉肉汁の味覚センサ分析では熟成による酸味および塩味値が減少し、苦味雑味、渋味刺激、旨味および甘味値は増加した。熟成 21日の黒毛和種牛肉肉汁の味覚センサ分析では、ホルスタイン種牛肉肉汁より苦味雑味、渋味刺激およぴ旨味コク値は高値で、 FFA との関連が強いと考えられた。黒毛和種牛肉肉汁の味覚センサ分析と分析型官能評価で一致する味要素は旨味コク値であり、旨味コク値を指標に黒毛和種牛肉のおいしさを表せる可能性が示唆された。また熟成 21日の両品種牛肉の筋内脂肪における FFA量と同量になるように、熟成 7日の両品種牛肉肉汁にパルミチン酸 (C16:0)、ステアリン酸 (Cl8:0)およびオレイン酸 (C18:1)を添加し、それらの呈味性を両分析で分析した結果、一致する味要素は甘味の高値であり、 FFA との関連性が考えられた。

第 5章では、哺乳動物の舌からの単離味醤細胞を使用し、 FFA刺激による味蓄細胞の応答を明らかにすることを目的とした。まず染色法によりマウス舌の有郭乳頭中の味細胞を確認し、味細胞を単離することに成功した。単離調製した味細胞から totalRNAを抽出し、RT-PCR法によるガストデューシンおよび各味覚受容体の mRNA発現を検出したことで単離味細胞の有効性を確認した。次に味細胞に蛍光カルシウム指標薬 Fura2-AM (Dojindo社)を加え、各呈味物質、 FFAおよび牛肉肉汁の添加後に蛍光顕微鏡で Fura2-AMの発する蛍光イメージングを得た。その結果、マウス味細胞のカルシウムイメージング法を確立し、各呈味物質、 FFAおよび牛肉肉汁による味応答性を直接的に検出した。今後、黒毛和種牛肉肉汁中の FFA量や組成と呈味性との関連性を明確にし、筋内 FFAに由来する牛肉の呈味を明らかにする予定である。

以上の結果から、熟成中の黒毛和種牛肉の FFA量が増加するとともに、苦味雑味、渋味刺激および甘味は増すことが明らかになった。 FFAの添加によって両品種牛肉の甘味は増加することも示され、これらの結果には FFAの影響が示唆された。さらに、調製したマウス味細胞のカルシウムイメージング法を確立し、呈味物質、 FFAおよび牛肉肉汁による味応答性を確認することができた。今後牛肉の呈味への筋内 FFAの影響を明確にすることで、優れた食味性に寄与する FFAの量や組成を持つ牛肉の生産に指針を与えるなどの応用が期待される。また長鎖脂肪酸の呈味物質としての可能性の拡がりを踏まえると、食肉のみならず食味性に油脂が影響する乳・乳製品や菓子類など他の食品の呈味やおいしさ要因としての脂肪酸に関心が高まり、味覚や脂質栄養学の新規な領域の展開が考えられる。

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参考文献

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