【目的】健康機能性に優れた水溶性食物繊維，β‐グルカンを小麦粉／大麦粉混合パン(以下，大麦パン)として摂取する場合，大麦配合率を高めていくと膨化性が低下するため，現状の大麦配合率の上限は20%に留まっている。大麦配合率を高めるために，膨化性阻害因子を明らかにし，膨化性改善方法を導き出すことを目的とした。

【方法】最初に，パン用途に使用可能な市販大麦粉14種類の粒度分布を測定後，同一製パン条件で30 %配合大麦山型食パンを調製し膨化率を比較した。次に，この中から低食物繊維群として2品種，高食物繊維群として2品種を選び，大麦配合率10～50%の山型食パンを調製し，膨化率に及ぼす大麦粉の食物繊維組成や粒子径との相関性および粒子形態との関連性を検討した。配合材料は強力粉(大麦粉と合せて100%)，砂糖8%，塩1.5%，液種酵母8%，加水率58～90%とし，直捏法でドウを調製した。最後に，酵素添加(ヘミセルラーゼ剤，150 ppm，30 ℃，1h保持，2倍量の加水前処理)を試みた。

【結果】大麦パンの膨化性阻害因子は，食物繊維に起因した胚乳細胞壁が粉砕しきれずに残った細胞壁破片と考えられた。細胞壁破片は粒度分布測定結果から50 µm以上の粗大粒子と50 µm未満の微小粒子に層別された。高食物繊維群の大麦品種は平均粒子径，粗大粒子比率ともに大きく，酵素添加後の膨化率改善効果は5%に留まった。特に不溶性食物繊維の多い品種では酵素添加効果が小さかった。低食物繊維群では，10%の膨化率改善効果が得られ，現状の大麦配合比率の上限を20%から30%に引き上げることが可能となった。現在，酵素添加による食物繊維低分子化への影響について検討している。

本研究では, グルテンを添加しない大麦混合パン (以下, 大麦パン) の膨化特性について大麦4品種と製粉4方法を組み合わせた14種類の大麦粉を調製し, 実践的スケールの製パン試験 (山型食パン, 大麦配合率；10～50 %) を行った. 大麦品種として, 食物繊維量の異なるうるち性2品種ともち性2品種を用いた. 製粉方法として, 気流粉砕法, ピンミル法, ロール製粉法, 高速グラインダ法を比較した. その結果, 大麦パンの膨化特性に影響を与える重要な因子は, 大麦粉中のβ-グルカンやアラビノキシランを主体とする細胞壁や食物繊維の粉砕状態, および大麦パン中に含まれる食物繊維の総量であることが示唆された.

(1) 膨化特性に優れた大麦粉の製粉条件は, デンプン粒子が糊化しない30℃以下の低温製粉技術とデンプン粒子が胚乳細胞から散逸しやすい細胞壁の破れを作り出す微粉砕化技術と考えられた.

(2) 膨化特性は大麦パン中に含まれる総食物繊維量と有意な負の相関性が認められた.

(3) うるち性大麦パンともち性大麦パンで回帰分析を行った結果, アミロース含量は膨化特性に影響しないと推察された.

食物繊維, 特にβ-グルカンの豊富な大麦の摂取増進を図るためには大麦混合パン (以下, 大麦パン) への利用拡大が有効であるが, 大麦配合率を高めていくとパンの膨化性が低下し, 同時に嗜好性も劣ってくるため, 現状の大麦配合率の使用上限は20%程度に留まっている. 大麦パンの膨化性低下因子について, 大麦に含有されている食物繊維は外皮だけでなく胚乳細胞壁にも豊富に存在するため, 食物繊維が増えると厚く硬い細胞壁を形成する結果, 大麦穀粒の製粉が困難となり, 胚乳細胞は完全に粉砕されずに一部が粗大粒子として残存し, 膨化性に影響を及ぼすことを明らかにした. 製粉後の粗大な細胞壁破片や粒子を解砕・微細化する手段として, 食物繊維分解酵素の利用が考えられたが, 低分子化による食物繊維, 特にβ-グルカンの過度な減少が予想された. 膨化性改善と食物繊維減少抑制の両立を目指した“酵素添加前処理法”を試みた結果, 大麦品種ごとに異なる食物繊維組成に応じた最適な酵素添加条件を選択することによって, 大麦パンの膨化率は平均10%向上し, 大麦配合率の上限を20%から30%に引き上げても強力粉パンと同等レベルの膨化性を有した大麦パンを提供できるようになった. 本処理法は, 製パン工程のミキシング前に大麦粉だけを先に酵素処理するため, 酵素剤の使用量が少なく製パン工程にかかる作業負荷も小さいため, 現状の製パンプロセスに導入容易な新しい大麦パン製造技術として利用されることが期待される.

本論文では，初期放射能研究の初期に活躍したカナダ女性核科学者ハ