菜種タンパク質中の苦味成分の同定

菜種(Brassica napus)は、ヨーロッパ、中国、インド、カナダ、オーストラリアなどで豊富に栽培されている。高品質の脂質組成で、食用油脂として活用。菜種は必須アミノ酸からなる高品質タンパク質も含有。しかし、菜種タンパク質は、強い苦味(very bitter-tasting secondary plant constitutes)を有するため、家畜用のタンパク質飼料以外は使い道がないとのこと。

ミュンヘン工科大学(TUM)で、菜種粕中のcruciferinやnapinといったタンパク質(含量80-90%)から、不快な苦味の原因となる物質を分離・精製。この単離された菜種タンパク質中の苦味成分を同定した文献の紹介記事。kaempferol 3-O-(2‘‘‘-O-sinapoyl-ß-sophoroside)と同定。Cruciferin1kg当たり、390 mg の kaempferolを含有。菜種粕とnapinは、10分の1未満のkaempferol含有量にもかかわらず、官能試験では苦味を呈するとのこと。苦味を低減する方法は2つ考えられるとのこと。解決策案:①kaempferol誘導体の抽出or破壊(分解、改質)② 低kaempferol品種の育種。Celiac UKとInnovate UKは、苦味が低減されれば、グルテンフリーのパンのための新しい植物タンパク質となるとして、研究に資金を提供する計画。菜種粕はグルテンフリーのパン素材として研究されているタンパク質源の1つとのこと。

 

Sustainabilityの観点から、Plant-based productsの市場が拡大し、そのトレンドが長期化するだろうと予測されている。特に、動物性から植物性の食品素材に移行する上で、植物たんぱく質資源の選択が重要となる。現在は、大豆たんぱく質や小麦たんぱく質が主体になっている。しかし、大豆たんぱく質は、アレルギー問題やGMOであることであったり、溶媒抽出残差由来であること。小麦たんぱく質は、グルテンフリーが好まれることなどから、大豆や小麦に代わる植物たんぱく質源が求められている。新規な植物たんぱく質源としてPea proteinなどが有望視されているが、栽培量がまだ少ない。その点、菜種は、油糧種子として位置づけられ、栽培量もそれなりにある。従って、搾油後の菜種粕の苦味成分が、安価な方法で除去可能であれば、植物たんぱく質源として菜種は有望であろう。欧米人は、苦味に対する感受性がかなり高く、日本では受け入れられている製品でも、苦味があるといって拒絶されることが多々あったことを記憶している。恐らく、吸着しているのだろうから、物理化学的な処理だけで苦味成分が低減できることが期待される。さらに、苦味除去後、どのような機能特性や加工特性を持っているのか確認が必要なのは勿論のことである。

 

■ Kaempferol:https://ja.wikipedia.org/wiki/ケンペロール

■菜種タンパク質:Cruciferinと Napin

Structural Properties of Cruciferin and Napin of Brassica napus (Canola) Show Distinct Responses to Changes in pH and Temperature.

Plants (Basel) 2016 Sep 7;5(3). pii: E36. doi: 10.3390/plants5030036.

https://www.mdpi.com/2223-7747/5/3/36

 

 

ブロックチェーン技術を食の安全に活用

Dole、Driscoll’s、Golden State Foods、Kroger、McCormick & Company、McLane Company、Nestlé、Tyson Foods、Unilever、Walmartが、IBMのエンタープライズ向けの「IBM Blockchain」を活用して、汚染された商品を汚染源まで短時間で追跡、情報の共有化を図るシステムにして行くとのこと。ビットコインのように、個々で信頼性を担保し、情報を共有化する構造構築を目指すようだ。

世界的な食品サプライチェーンの企業で構成されるグループが、汚染された食品が消費者に届くのを防止しようと、IBMのブロックチェーン技術を導入。ブロックチェーンの恩恵を受けられる新たな分野が拓かれるとのこと。
世界保健機関(WHO)によると、汚染された食品が原因で10人に1人が病気になり、40万人が命を落としている。二次汚染、食品に起因する疾病の拡大、不要な食品廃棄、リコールの経済的な負担など、食品の安全性に影響する重要な問題の多くが、情報の入手機会やトレーサビリティの不足によって拡大。その結果、正確な汚染地点の特定に数週間かかり、さらなる疾病を引き起こしたり、売り上げの減少や商品の廃棄を招きかねないという。IBMは、「ブロックチェーンは、すべての取引に関して信頼できる環境を構築するため、こうした問題に対処するのに非常に適している。世界的な食品サプライチェーンの場合、生産者や納入業者、加工業者、流通業者、小売店、規制当局、消費者といったすべての関係者が、取り引きされる食品の原産地や状態に関して、信頼できる既知の情報にアクセスできる。」としている。3月に発表されたIBMのエンタープライズ向けの「IBM Blockchain」を利用すれば、汚染された商品を汚染源まで短時間で追跡できるとのこと。

食の安全への貢献のみならず、食品ロス問題の解決策としても、ブロックチェーン技術が活躍しそうとのこと。

ベジテック、カレンシーポート、三菱総合研究所は、アマゾンジャパン、日本アクセスの両社の協力のもと、ブロックチェーン技術を活用した食品トレーサビリティプラットフォームの実証実験を実施、結果概要を取りまとめたと発表。
実証実験では、事故品が流通したと仮定し、事故品の特定と出荷停止、回収についてBCプラットフォームがある場合とない場合の比較検証を実施。今回対象とした特定の青果物について、トレーサビリティ情報(生産者情報、生産履歴、流通履歴等)を各参加事業者が、今回開発したBCプラットフォーム上に記録、閲覧。その結果、食品トレーサビリティプラットフォームがある場合は、従来に比べて、商品の回収作業に要する時間をサプライチェーン全体で1/3(事業者によっては最大1/7)まで短縮、回収対象品の量は最大で約1/180に削減可能であることを確認とのこと。

 

ビットコインに使用されているブロックチェーン技術が、食品分野でも応用可能なのは明らかで、安全・安心を担保する手段として広まっていくことは確かだと思われます。さらに、製品開発の場での実験データの共有化、ファイヤーウォールを設けながらの研究開発など、ブロックチェーン技術が素人でも簡単に使いこなせるようなものであれば、利用価値が高いと考えます。使用者にも対応が簡単なのは、ビットコインで検証済みのことでしょうか?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nestle:サプライチェーンを透明化

Nestleは、15種の主要原材料(年間の原材料調達の95%)に関する様々なデータと、そのサプライヤのリストを公開することで、サプライチェーン全体の透明性向上に向けた取り組みを加速する計画とのこと。

 

食品業界初の試み。direct suppliers, upstream locations, country of originsなどを記載したリスト、 各原材料の取得量も開示されるとのこと。2018年:palm oil and pulp and paper supply chains(公開済み)。2019年初頭:soya, meat (beef, pork, veal, lamb/mutton), hazelnuts and vanilla(今回公表)。2019年半ば:seafood, coconut, vegetables, spices, coffee, cocoa, dairy, poultry, eggs, cereals and sugarについて、開示予定とのこと。すでに、上記プレスリリースサイトから、Soya, Meat, Palm oil, Hazelnuts, Vanillaについて、pdfファイルで入手可能となっている。例えば、バニラであれば、サプライヤーはIFF、Firmenich、Givaudan、SymriseのTop4とManeで、2018年は1096t購入。マダガスカル産で、熟成・乾燥させた場所なども記載されている。食品に関する不祥事が多発しており、透明性を高めることで、消費者の要望に応える動きに思われる。

最終的には、Blockchain technologyなどを活用して、情報の共有化を図っていくのではと想像します。このところ、食品産業のtrust, traceability & securityを高めようという趣旨の記事を多くみるようになってきたと感じます。

Amyris:発酵カンナビノイド(cannabinoid)を開発

合成生物学的な手法を得意とするAmyris社が、発酵カンナビノイド(cannabinoid)の開発。ライセンス供与および商品化に関して、匿名のパートナー企業とUS$255 millionでterm sheet合意。3月末までに取引完了し、適切な規制当局の承認を前提として、カンナビノイド製品の商品化を18〜24か月以内に予定とのこと。

提携先から、「カンナビノイドを発酵生産するための技術開発」と「スケーリングのためマイルス―トン」への対価支払いを受け、その見返りに製品化ライセンスを付与。global beverage and skin care marketsでのsustainably-sourced CBD productsの大手を目指すとのこと。
発酵cannabinoidの消費者・市場のベネフィットを以下のように挙げている。

  • 制御された発酵に基づく変動のない生産
  • 規制リスクを軽減する発酵純度
  • 大幅なコスト削減
  • 経済的に入手が困難な化合物の収率向上
  • 農薬の未使用
  • 天然サトウキビ原料由来の持続可能な原料

2019年は、食品領域で、Hemp由来製品が注目を集める傾向にあるとのこと。hemp 及び cannabidiol (CBD) derived from hempの合法化とともに、エキサイティングな流れになっているとのこと(a 34 percent average annual growth in the number of new food & beverage launches with hemp ingredients (global, 2013-2017))。

米国・カナダなどの食品領域で、大麻(Hemp、CBD)がブームの様子。食品関係のメディアで、かなりの頻度で報じられていると感じます。お陰で、写真を見れば大麻草であると認識できるようになってきました。マリファナ(大麻)でイメージする機能は、大麻中のテトラヒドロカンナビノール (∆9-THC、いわゆるTHC)によるもの。食品・サプリで流行になっているのは、hemp由来のカンナビジオール(Cannabidiol、略称CBD)のことで、様々な効果の検討がなされているように思います。Hemp(ヘンプ)も大麻と訳されている。ヘンプとマリファナ、どちらも大麻草という同じ種の植物で、最終製品での使用用途に合わせて様々な品種が開発・使い分けられているとのこと。CBDは、体内で作られている「内因性カンナビノイド」を代謝(分解)する酵素の働きを抑えることが知られており、内因性カンナビノイドを維持しやすくなるので、「CBDオイルの摂取→体内のカンナビノイド濃度が高まる→心身の調整機能の向上」という感じで様々な効果発揮するのではと考えられている様子。

日本では「大麻」に対する固定的なイメージがあるので、hemp 及び cannabidiol (CBD) derived from hempが、どういうモノで、どのような機能があり、どのように使用するかなど、理解が深まらないと、欧米のような広まりにはならないのではと思えます。

■ Amyris:https://amyris.com/

 

McCormick/IBM:AIを活用してフレーバー・食品開発

McCormick&CompanyとIBMが、Flavor and Food Product開発にAI(Artificial Intelligence)を活用する手法を開拓しているとのこと。2019年半ばには、AI活用製品の第一号を発売予定。McCormickは、製品構成にIBM Research AIを活用することで、a new era of flavor innovationを迎えようとしてるとアナウンス。

McCormick製品開発者は、sensory science, consumer preference and flavor palates分野の何億ものデータポイントから新しいflavor combinationsを学習し予測するために、AIを活用することでより迅速かつ効率的にflavor territoriesを探索できるようになるとコメント。ConsumerとFlavor Solutionsの両事業部門で、more creative, better-tasting products and new flavor experiencesの開発ができるようになってきているとのこと。Tuscan Chicken, Bourbon Pork Tenderloin, and New Orleans Sausageを含むone-dish Recipe Mix flavorsを有する最初のAI-enabled product platform, “ONE,”を2019年半ばまでに発売予定とのこと(McCormick expects to launch its first AI-enabled product platform, “ONE,” by mid-2019, with a set of initial one-dish Recipe Mix flavors including Tuscan Chicken, Bourbon Pork Tenderloin, and New Orleans Sausage.)。過去何十年にも渡る製品処方や、消費者の嗜好や味覚に関する何百万ものデータポイントを含むMcCormick’s 40+ years of proprietary sensory science and taste dataとIBMのAI技術を組み合わせて、このONE platformを構築。開発者の創造性を高めるフレーバープロファイルのポートフォリオを拡張し、family-favorite flavors with the ability to season both the protein and vegetableを提供できるように開発したとのこと。

AI活用のFlavor and Food Product開発。配合やレシピ開発など、幅広く食品領域での応用が期待されると思います。それに先立って、多くのデータの収集が必要と思われます。この場合だと、配合成分、成分比、調製条件、性状・物性データ、官能評価、消費者調査結果などを収集し、それらを整理、標準化する作業があるのではと考えます。例えば、医療現場でAI活用するとしたら、対象者情報、治療法、治療結果などが記載された膨大なカルテが存在。かなり前のものは手書き。電子化されていても、医師によって、表現が異なったり、薬剤の名前が統一されていなかったりするのではと想像します。そのような場合、誰かorプログラミングされたコンピューターなどで標準化する作業が必要になるのではと思います。AI活用を考えて、日ごろから、研究開発データの残し方を見直さなければと思う次第です。

 

 

 

極低糖質の食事療法「ケトン食」

在宅訪問管理栄養士の方が、厚生省ホームページに掲載されている資料にもある「てんかん食」(含「ケトン食」)について、平易に説明している解説記事。平成28年度の診療報酬改定で新たに「栄養食事指導」の対象となった食事療法とのこと。

ケトン食は1921年発表以来、さまざまな研究が行われ、近年では難治性のてんかん患者の発作を軽減することが報告されている。歴史のある食事療法だが、医師や管理栄養士の医学管理のもとで行う必要があるため、日本ではあまり普及していないとのこと。「てんかん食」では、エネルギー源となる栄養素を偏らせ「あえて栄養バランスを崩して摂取する」ことが特徴で、高脂質・低糖質食。低糖質食で、体内の糖質が不足、肝臓で脂肪が分解されて「ケトン体」が生成。ケトン体は、脳をはじめ体のエネルギー源として利用。体内のケトン体が増えることで、てんかん発作が起こりにくくなる仕組みについてはまだ不明。てんかん食には「ケトン食」「修正アトキンス食」「低グリセミックインデックス食」「中鎖脂肪酸食」などがあるとのこと。

■ てんかん食
 「ケトン食」:「脂質:糖質+たんぱく質」の比を3対1から4対1に調整したもの。
 「修正アトキンス食」:1日の糖質の摂取量を10から15グラム程度に抑えるもの
 「低グリセミックインデックス食」:血糖値の上昇が穏やかな食品を選んで食事をする方法
 「中鎖脂肪酸食」:体内で燃焼されやすい中鎖脂肪酸(MCT)を活用し、脂質の摂取量を増やして必要なエネルギーを確保する食事

■ ケトン体(Ketone bodies):アセト酢酸、3-ヒドロキシ酪酸(β-ヒドロキシ酪酸)、アセトンの総称。脂肪酸ならびにアミノ酸の不完全代謝産物。

ケトン体ダイエット、ケトジェニックダイエットなどと言った言葉をよく耳にするが、脂肪燃焼しやすい体質にするということらしい。栄養バランスをかなり崩すことになるようなので、実施するなら、素人的には専門の方のアドバイスを受けて行った方がよさそうに感じました。上記のてんかん食は、医師や管理栄養士の医学管理のもとで行う必要があるとのこと。また、メカニズムは不明だが、歴史的に実績のある方法の様子。早く、正確なメカニズムが明確となり、より効率的な食事療法になって行くことを期待します。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Givaudan社の“counter-intuitive” ingredients

Givaudanが、複雑なフルボディのフレーバーノートの要因となる分子を特定することで、風味を失うことなく砂糖を最大50%まで減らす“counter-intuitive” ingredientsを開発しているとのこと(’counter-intuitive’ approach:(経験則に基づかない発想で効果的な素材組合せを見つけ出す手法。Ex. 玉ねぎ成分を炭酸飲料に添加して、甘味を増強させる)。

Givaudanの新しい開発アプローチの論理が、アムステルダムのProeflokaal culinary schoolで、玉ねぎアイスクリームのキー成分の同定や50%減糖オレンジソーダやピーチヨーグルトドリンクを例にして披露されたとのこと。玉ねぎのように強い含硫香気を有するものの中のflavorを探索することは難しい。ノーズクリップをすれば、香気を切り離してtaste attributesに集中することが可とのこと。砂糖が甘さを超えてもたらポジティブな牽引役に焦点を当てることも可。そのようなアプローチ(’counter-intuitive’ approach)が、減糖で失われるbody や richnessの回復に役立つと考えている様子。数年前から‘holistic language’と呼ばれるsensory-profiling methodologyを開発。flavorsをどの位相互作用させ配合するか定量化することによって、全貌を描こうとする‘flavour-building’ approachを構築。シェフがキッチンでinteresting combinationsを作ると、それをGivaudanのflavouristsが関連成分を同定。既知の‘taste active’ moleculesをルーチン分析。それらを再構成して、元と一致すれば、the naturally occurring molecules that bring the taste(taste actives)を見つけたことになる。逆に、the culinary target と再構成物が一致しなければ、unknown taste-active moleculesが存在することになる。さらに分析を重ねて、new natural components to create flavour ingredientsに至る可能性もあるはず。“counter-intuitive” ingredientsを用いると、flavour pairingにエコーをもたらし、チョコレートやキャビアなどのような常識的でない組合せが得られる。このようなアプローチは、全体的な味の満足度に寄与するものを発見することを意味しているとのこと。holistic taste attributes – complexity and balanceを追求することになる。消費者は、lighter, more refreshing and less sweet taste experiencesを求めているので、Givaudanは、詳細は述べられていないが、前述アプローチで‘beyond sweetness’ ingredientsを開発している模様。

シェフの手腕(勘)X Food pairing X 分析 X molecular reconstitutionを、いろいろと絡ませて技術開発しているところが、Givaudanらしさのように感じます。複数のflavor成分から求めるflavorを再現させる再構成装置も開発していたと思います。F&Fのトップを走るGivaudanの技術力は魅力的に映ります。減糖・減塩・減脂しても、元と変わらないような味に感じてしまうようなflavor製剤が提供されるようになっていくのだろうと思われました。

■ Food pairing: The concept of flavour pairing matches up weird and wonderful combinations – pork liver and jasmine for instance – and there are ways for the food industry to cash in on this niche trend too.
IBMのWattsonを用いて、意外なFood pairingを見出そうとする試みを検討している会社もあるようです。

Unilever:’plant-based journey’を加速

UnileverがVegetarian Butcher社を買収。Vegetarian Butcher社の「nochicken chunk」や「naked chickburgers」などの製品をUnileverのポートフォリオに追加し、’plant-based journey’を加速とのこと。

 

環境負荷少のbetter-for-you plant-based productsは、Unileverの戦略に合致するもので、消費者のvegetarian and vegan mealsに対する需要が高まる傾向への対応。2016年にUnileverと共同で、the Dutch Unox brandで、2品種のvegetarian meatball ready mealsを発売していた。The Vegetarian Butcher社は、plant-based ‘meat’ を提供するのが使命で、今回の買収で、Unileverのグローバルネットワークを活用して加速を図る。Unileverは、食品とリフレッシュメントの戦略目的を明確にし、“modernising the portfolio”(「ポートフォリオの近代化」ということ?)を図っているとのこと。fast-growing segments such as free-from, vegan and health and wellnessに注力する模様。

■ The Vegetarian Butcher:https://www.thevegetarianbutcher.com/
2010年にコンセプトストアをオープンして以来、 Vegetarian ButcherのCEO Jaap Kortewegは、17カ国で4,000以上の小売店で販売されるグローバルブランドを構築とのこと。

■ Ben & Jerry’s non-dairy vegan ice cream :https://www.benjerry.com/flavors/non-dairy

 

Sustainabilityの観点から、Unileverのようなリテール食品メーカーは勿論のこと、Flavor house、Enabler、原材料メーカーなどが、Plant-based foodの研究開発に参入、注力していると感じます。Plant-based foodに関して、品質やシェア争いが激化してくるのでは思われます。サプライヤーも、Plant-based food製造のための素材・技術やソリューション提案で、知恵を絞らなければならないかと思われます。

(一応、Clean meatに分類しておきます。やや違うかもしれませんが、・・・・)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

タイ:artificial trans fats禁止へ(製造、輸入、流通など、トランス脂肪酸含有食品に適用)

タイが、artificial trans fatsを禁止する最初のASEAN国となるとのこと。禁止は、trans fatsの製造、輸入、流通だけでなく、これらを含むすべての食品にも適用される。1/10付けで禁止(発行)(制定後、180日で有効。昨年7月制定)。

WHOは、タイ政府の政治的な意志と禁止までの準備など、一連のプロセスを賞賛。例 準備期間中、PepsiCo Thailand (Layポテトチップス, タイのトップブランド)は、製品中のno trans fatsでの製造法を確立し、新規制でも影響なしに対応可とした様子。Pepsi-Cola (Thai) Trading Company(PepsiCo’s snack productsの製造・販売者)は、タイで製造されたスナック製品のすべてが部分水素添加油(トランス脂肪を含む)を使用していないことを確認とのこと。PepsiCoは、2000年代からトランス脂肪酸除去に取り組んできた。McDonaldやKFCも対応済み。Tesco Lotusのような小売店もno trans fats initiativesをアナウンス。全ての食品輸入業者も、trans fat freeの証明書を要求されるとのこと。

 

日本では、調査の結果、食品中の存在量が少ないことから、特に規制を設けないという方針できていた。しかし、欧米の動きや健康意識の高い消費者の購買状況を鑑みて、昨年(2018年)、明治や雪印メグミルクなどのマーガリン製造メーカーが、トランス脂肪酸削減の方針に舵を切った。今朝食べた山崎製パン製の食パンにも、「トランス脂肪酸 0g」の表示がありました。

 

 

グローバルに展開している食品企業は、その国の規制や状況に合わせて対応しなければならなくなるのだろうと思われます。食品添加物などに関する規制に各国間のハーモナイズがない中、また一つ、食品会社が頭を痛める問題が増えたように感じます。

Wageningen University&Research(WUR):食品・飼料安全研究所の新設計画

RIKILT Wageningen University & Research と the Netherlands Food and Consumer Product Safety Authority (NVWA)’s Laboratory for Food and Feed Safetyが、2019年6月に統合されて、Wageningen University&Research(WUR)に所属する新しい研究所(a unique knowledge institute for food and feed safety)となるとのこと。

より効果的で知識集約的に、NVWA とオランダ中央政府のための研究活動を行っていくとのこと。食品および飼料の安全性と、food fraudに関する研究を強化。オランダ最大の analytical institute/laboratory in the non-commercial domainとなるとのこと。

There are many changes that affect food safety and should be dealt with, including climate change, new production techniques, novel food products and consumption patterns. Consumer behavior and the globalization of food production/supply also have an impact on circular economy/agriculture. Consumers expect a zero risk with food, which causes big concerns with the smallest incidents, and the industry must react.”

Wageningen University&Research:https://www.wur.nl/en/About-Wageningen.htm
RIKILT:https://www.wur.nl/en/Research-Results/Research-Institutes/rikilt.htm
RIKILT is your innovative partner for safe and authentic food. We are specialized in (forensic) measurements, perform top level research and develop methods to detect substances in food and feed.

ここ数年、食品や飼料に関する偽装、規則違反などが相次いでいるため、安全性や品質保証などに関する研究開発を充実させようとする動きだろうか?他国も、同様な動きをするようになるのか、注目したいと思います。また、Wageningen大は、食品の新しい概念や領域の開拓をしているラボが多く、近くにFoodvalleyもあるので、目が離せない研究機関の一つと思っています。