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ビールのタマネギ様オフフレーバーの原因成分とその生成機構に関する研究

野場, 重都 東京大学 DOI:10.15083/0002006136

2023.03.20

概要





















野場

重都

本論文は、ビールのオフフレーバーであるタマネギ様の匂いに着目し、その原
因成分の特定および、関与する成分や酵素の探索を行い、生成機構を明らかにし
た研究の成果をまとめたもので、6 章より成り立っている。
第 1 章では、緒言としてビールのオフフレーバー全般と本研究の背景につい
て述べられている。オフフレーバーとは、個々の食品本来のおいしさを損なう不
快な香りや味であり、オフフレーバーの除去や低減は食品品質の向上や維持に
おいて非常に重要な要素である。ビールのタマネギ様オフフレーバーは古くか
らビール業界を悩ませてきた。オフフレーバー化合物の候補として複数のチオ
ール類成分が報告されているものの、その生成機構はおろか、本体が何かさえも
同定されていなかったため、その対策は容易ではなかったと述べられている。
第 2 章においては、官能評価と匂い嗅ぎ GC を組み合わせ、タマネギ様オフ
フレーバーの寄与成分の推定が行われている。さらに、推定されたチオール類の
定量系を構築し、市販ビール類中の濃度を測定することで、ビール中に閾値以上
含まれている成分として 2-mercapto-3-methyl-1-butanol(2M3MB)を特定し
ている。2M3MB の生成要因として、麦汁のホットエアレーションが発酵後の
2M3MB の生成量を増加させることが明らかにされ、麦汁の酸化がビール中の
2M3MB 濃度を増加させる重要な因子であることが示唆された。また、麦汁には
2M3MB は存在しないこと、酸化によってビール発酵後の 2M3MB が増加する
ことから、麦汁中には 2M3MB の前駆体が存在していると結論づけている。
第 3 章においては、麦汁中には、これまでに考えられてきた前駆体とは異な
る未知の 2M3MB 前駆体の存在が示唆され、その探索と同定について述べられ
ている。各種精製操作の後、高分解能 GC/MS を用いた構造解析の結果、前駆体
が 2,3-epoxy-3-methylbutanal(EMB)であると同定された。
第 4 章では、ビール発酵中の成分挙動とモデル試験系とを組み合わせること
で、ビールの醸造工程中における 2M3MB の生成経路の推定が試みられている。
まず、ホップの苦味成分であるイソアルファ酸の側鎖が酸化して、EMB が生成

することを明らかにした。そして、EMB はビール発酵中に 2-mercapto-3hydroxy-3-methylbutanal(2M3H3MB)および、2,3-epoxy-3-methylbutanol へ
と変換されること、そのうち、2M3H3MB のみが 2M3MB へと変換されること
が明らかにされている。さらに、モデル反応試験から、EMB が硫化水素と反応
することで 2M3H3MB が生成することも見出されている。これらの結果より、
イソアルファ酸の酸化により生成した EMB が、酵母の代謝によって生成した
硫化水素と反応して 2M3H3MB となった後、さらに酵母によって 2M3MB に変
換されることが示された。
第 5 章では、2M3MB 生成に関わる酵母の酵素及び遺伝子の同定について述
べられている。Saccharomyces pastorianus から、変換活性を評価するアッセイ
系と各種クロマトグラフィーを組み合わせて、2M3MB の生成に必要な酵素の
探索が行われた。その結果、S. pastorianus の 2 つの酵素 Old Yellow Enzyme
2(Oye2p)およびアルコールデヒドロゲナーゼ 6(Adh6p)が同定された。組
換え大腸菌から得られた S. cerevisiae のホモログ酵素を用いて、 in vitro で
2M3H3MB が 2M3MB へと変換されること、S. cerevisiae の両遺伝子破壊株に
おいて 2M3H3MB から 2M3MB の生成が劇的に減少することが見出されてい
る。これらの結果から、Oye2p および Adh6p が 2M3H3MB から 2M3MB への
変換における主たる変換酵素であると結論付け、Adh6p は 2M3H3MB のアル
デヒド末端のアルコールへの還元を、Oye2p は 2M3H3MB のヒドロキシ基を水
分子として脱離させ、生成した二重結合を還元する 2 段階の反応を触媒すると
推測している。
第 6 章では、第 2 章から第 5 章までの結果が総括されている。
以上、本研究はビールのタマネギ様オフフレーバーについて、原因成分とその
生成機構を明らかにしたものである。さらに、本知見に基づいて、麦汁製造時の
酸素濃度のコントロールと、発酵中の酵素活性のコントロールの 2 つのオフフ
レーバー低減策が提示されている。これらの内容は食品のオフフレーバー発生
とその抑制において、当該分野の研究者にとって学術上、産業上の観点で参考に
なる点が少なくない。よって、審査委員一同は、本論文が博士(農学)の学位論
文として価値あるものと認めた。

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138

謝辞

本研究を行い、学位論文としてまとめるにあたり、東京大学 西山真教授には多くの御

指導と御鞭撻を賜りました。深謝の意を表します。

本研究の遂行に格別の御理解と御高配を賜りましたアサヒグループホールディングス株式

会社執行役員 伊藤義訓博士、アサヒビール株式会社神奈川工場品質管理部長 初見

済氏、アサヒクオリティーアンドイノベーションズ株式会社社長 佐見学博士、醸造研究所長

永富康司博士、醸造研究所第一部長 樋口清一氏に深く感謝致します。

本研究の遂行に際して、共同研究者として多大なる御協力を戴きましたアサヒビール株

式会社博多工場品質管理部副部長 小林稔氏、茨城工場生産技術センター 入江拓

氏、製品保証センター次長 舛田晋博士、八子奈々氏、生産一部長 渡邊哲也氏、酒

類技術研究所長 上村和彦氏、アサヒクオリティーアンドイノベーションズ株式会社解析科

学研究所安全技術開発部長 坂井浩晃氏、醸造研究所第二部 加藤拓博士、楠慧三

氏、豊田早紀氏、醸造研究所第一部 菊池かおり氏に心より感謝の意を表します。

また、研究の遂行おいて多くの御支援を頂きましたアサヒビール株式会社研究開発センタ

ー、本店、工場の皆様に厚く御礼を申し上げます。

最後に、論文執筆に多大な理解を示し、絶えず協力してくれた家族に深く感謝します。

139

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