ソイプロテインの超音波加工、加水分解度と保水率を吸収率にしない数字の読み方

2026.11.10
ヨガとからだの小さな疑問

ゲルの密な網目と、水を抱える力が変わった

保水率は、固めた試料が水を保持する性質を表す。超音波の前処理をした大豆たんぱく質を酸でゲル化させた実験で測ったのは、水を保持する力だった。20 kHz、400 Wで、未処理と5分、20分、40分の処理を比べ、20分処理のゲルで最も高い保水率95.53 ± 0.25%が得られた。[2]

同じ試料では、ゲルの強さは60.90 ± 2.87 g、硬さに関わる最終的な弾性の指標は96340 Paだった。微細な構造も、未処理より密で均一だった。[2] 保水率、強さ、弾性の指標が、いずれも比較した中で20分処理の試料で最高になった。[2] 水を保持する性質と力に対する性質を合わせて見ると、顕微鏡で観察された密で均一な構造との対応が見えてくる。

この研究には、工程の見方としてもうひとつ面白い点がある。超音波処理をしたゲルでは、ネットワークの形成に冷却の段階がより重要だった。一方、未処理のゲルでは加熱を保つ段階がより重要だった。[2] 前処理を変えると、その後のどの工程が大事になるかも変わる。加工をひとつの操作だけで語れない理由が、ここにもある。

また、分散液中の粒径は、保水率、ゲルの強さ、硬さの指標と負の相関を示した。[2] 粒が小さいほどこれらの値が高い関係だった、という読みである。また、処理後には、たんぱく質の結び付きに関わるスルフヒドリル基と、非共有結合による相互作用にも変化があった。[2] 粒径、結び付き、ゲルの微細な構造という異なる層から、最終的な保水性や硬さを調べている。

大豆たんぱく質の凝集とゲル化を扱うレビューも、組成や集まり方がゲルの性質にどう結び付くかを中心に置き、実験室の技術を実際の食品生産へ効率的かつ安全に移す必要を述べている。[12] 実験で良い性質が得られることと、あらゆる製品で同じ性質を実現できることの間には、製造の仕事が残っている。

疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。

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泡立ちと乳化は、同じ「改善」でも中身が違う

シェーカーを振った後の泡を見て、「泡が多いのは良い加工の証拠か」と考える場面もある。泡立ちを調べた分離大豆たんぱく質の実験では、超音波処理による粒径の変化に伴い、泡をつくる能力が向上した。一方、泡の安定性は有意には変わらなかった。[5] 泡ができやすいことと、できた泡が保たれることさえ、同じ結果ではない。

この実験は、変性させた分離大豆たんぱく質の溶液を対象としている。室温や加温条件で処理し、80℃と85℃では超音波との組み合わせが泡立つ能力に相乗的な効果を示した。[5] 店頭で買った粉を水に入れて振る場面とは条件が違う。研究者は粒径を測るとともに、界面、つまり気体と液体が接する部分での振る舞いも調べた。界面にできる膜の弾性が変わらなかったことが、泡の安定性の変わらなさを説明する可能性があるとしている。[5]

乳化の実験でも、組み合わせる油も重要になる。大豆たんぱく質で安定化した乳化系を使い、油の種類と超音波の処理時間を変えた研究では、できあがる系の性質が油の種類によって違った。[3] 「大豆たんぱく質を使った」という共通点があっても、一緒に組み合わせる成分が違えば結果も変わる。

具体的には、中鎖脂肪酸のトリグリセリドを使った系では、18分の処理後に平均油滴径が0.5 ± 0.0 μmとなり、比較した長鎖脂肪酸の油を使った系より乳化の安定性が優れていた。[3] 中性の水を使い室温で比べた条件では、中鎖脂肪酸の油の系で、油滴と水の界面に吸着したたんぱく質の量も多いという結果だった。一方、表面の電気的な性質を示すゼータ電位の絶対値は最小だった。[3] 安定性の良い試料が、測ったすべての項目で最大値になるという結果ではなかった。

泡の研究では形成能力と安定性が分かれ、乳化の研究では一緒に使う油が結果を変えた。[3][5] 商品説明の「改善」という言葉に出会ったら、その後ろに隠れている名詞を補うとよい。泡をつくる能力なのか、油滴の安定性なのか、酵素による分解なのか。それぞれの研究の面白さは、名詞を具体的にしたところから見えてくる。

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よくある誤解

「加工で形が変わったら、食品原料としての働きは失われる」という理解は単純すぎる。パパインを使った実験では、たんぱく質の構造を変えた試料で乳化特性が改善した。[1] ゲルの研究でも、超音波の前処理によって保水性や強さが向上している。[2] 原料の形を変え、その用途に合った性質を引き出すことが、食品加工の研究の狙いである。

「処理時間が長いほど細かくなり、質も上がる」という読みも単純すぎる。酸と併用した実験では粒径が初めは減少して後に増加し、ゲルの実験では比較した条件のうち20分処理の保水率が最も高かった。[2][6] 別々の実験なので、これらを合わせて万人向けの最適時間を決めることもできない。共通する教訓は、時間と目的の組み合わせを見ないと良し悪しが決まらない点である。

「無添加と書いてあれば、加工も少なくて消化しやすい」という判断にも、この研究をそのまま使うことはできない。加工技術を扱うレビューが比べているのは、加熱、酵素、超音波などによる構造と食品特性の変化である。[10] 原材料欄の短さを比べる問いと、製造中に何をしたかを比べる問いは、分けて持ちたい。加工の多寡だけで序列をつけるより、どんな比較で何が確かめられたかを読む方が、この研究には忠実だ。

今日からできること

「超音波加工で改善」と書かれていたら、何の改善かを書き留める。酵素分解、乳化、泡立ちを別の欄に置くつもりで読む。これらは別々の性質として研究されている。[1][5][10]
百分率の隣にある測定名を確認する。95.53%なら保水率、1.25%なら加水分解度として、比較メモにも測定名を添える。[1][2]
製造方法を比較するときは、加工名に加えて処理時間や組み合わせた工程も探す。10分の結果を、時間の違う処理すべての成績にはしない。[6]
シェーカーの泡が気になったら、振った直後の泡立ちと、その後の泡の残り方を分けて観察する。研究では泡をつくる能力が改善しても、泡の安定性に有意な変化がない場合があった。[5]
購入候補を見比べるメモには、研究で使った原料や一緒に入れた成分も残す。油の異なる乳化系を同じ試料として扱わないのと同じ読み方である。[3]

商品ページを読むとき、いつも全項目を調べ切る必要はない。「この数字は何を測ったものか」という問いを持てれば、説明を評価する軸になる。たとえば泡が気になるなら泡立ちと泡の安定性、分離が気になるなら乳化系の油滴や安定性というように、気になった現象から説明を探せる。[3][5] 購入候補のメモにも「改善」の一語だけを残すより、知りたい性質の名前を残す方が後から比べやすい。

大豆たんぱく質は、同じ原料名でも、形や集まり方を変えることでさまざまな食品へ利用できる。その関係を整理するのが加工技術のレビューであり、個々の実験が描くのは、その中の具体的な条件である。[10][12] 袋の表の短い言葉から一足飛びに正解を探すより、研究が何をつくろうとしたのかを読んでみる。超音波の話は、吸収の順位表より、食品の設計図として読むと輪郭がはっきりする。

オンザショアで、生活に合う運動の枠を選ぶ

食品の加工を調べる時間と、実際に体を動かす時間は、日常の中でそれぞれ確保したいものだ。運動を続ける場所を探しているなら、オンザショア立川店はJR立川駅北口から徒歩1分、東京都立川市曙町2-14-10 エトロワビル3Fにある。通う経路と受けたい回を照らし合わせ、生活の予定に組み込むための場所として考えられる。

溶岩プレートを敷いたスタジオでのホットヨガのほか、常温のヨガやピラティスもある。妊娠中は溶岩ホットヨガには参加できず、常温のマタニティヨガがある。医師から運動を止められている方は利用できない。食品の表示を選ぶときと同じく、通う場所も名前だけで決めず、自分が参加する内容と予定を具体的に確かめたい。

内容や料金は店のサイトと料金案内で確認できる。体験のヨガは税込1,980円で、60分のレッスンにバスタオル2枚、フェイスタオル1枚、ヨガマットのレンタルが含まれる。参加する内容を選んだら、体験の予約から予定を組み込める。

参考文献

[1] Effects of ultrasound pretreatment on the enzymatic hydrolysis of soy protein isolates and on the emulsifying properties of hydrolysates — Chen L, Chen J, Ren J, Zhao M., 2011, Journal of agricultural and food chemistry. DOI: 10.1021/jf103771x

[2] Acid-induced gelation behavior of soybean protein isolate with high intensity ultrasonic pre-treatments — Hu H, Fan X, Zhou Z, Xu X, Fan G, Wang L, Huang X, Pan S, Zhu L., 2013, Ultrasonics sonochemistry. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2012.07.011

[3] Effect of different oils and ultrasound emulsification conditions on the physicochemical properties of emulsions stabilized by soy protein isolate — Taha A, Hu T, Zhang Z, Bakry AM, Khalifa I, Pan S, Hu H., 2018, Ultrasonics sonochemistry. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2018.08.020

[5] Modification of foaming properties of soy protein isolate by high ultrasound intensity: Particle size effect — Morales R, Martínez KD, Pizones Ruiz-Henestrosa VM, Pilosof AMR., 2015, Ultrasonics sonochemistry. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2015.01.011

[6] The aggregation, structures and emulsifying properties of soybean protein isolate induced by ultrasound and acid — Huang L, Ding X, Li Y, Ma H., 2019, Food chemistry. DOI: 10.1016/j.foodchem.2018.11.147

[10] Recent advances in soybean protein processing technologies: A review of preparation, alterations in the conformational and functional properties — Huang Z, Qu Y, Hua X, Wang F, Jia X, Yin L., 2023, International journal of biological macromolecules. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2023.125862

[11] Application of ultrasound and its real-time monitoring of the acoustic field during processing of tofu: Parameter optimization, protein modification, and potential mechanism — Wang X, Zhang L, Chen L, Wang Y, Okonkwo CE, Yagoub AEA, Wahia H, Zhou C., 2023, Comprehensive reviews in food science and food safety. DOI: 10.1111/1541-4337.13161

[12] Soy protein isolates: A review of their composition, aggregation, and gelation — Zheng L, Regenstein JM, Zhou L, Wang Z., 2022, Comprehensive reviews in food science and food safety. DOI: 10.1111/1541-4337.12925

この記事の情報は2026年11月時点のものです。個別の健康状態については医師にご相談ください。