JP7161969B2 - ペッパーの品質評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、ペッパーの品質評価方法に係り、特に、品質の優れたペッパーを判別する方法に関する。

ペッパーは、コショウ科に属する熱帯性植物の胡椒の実を粉砕したものであり、肉の臭み消し、食品の味付け、香りづけ等の目的で世界中において広く消費されている香辛料である。ペッパーは、インド、インドネシア、マレーシア等の熱帯地域で栽培され、実を収穫した後に乾燥させた、ブラックペッパーおよびホワイトペッパーが主として流通している。ペッパーを食品に付与すると、食品の風味に大きな影響を及ぼすが、ペッパーの産地の違い、収穫年の違い等により、風味に及ぼされる影響が大きく異なることが知られている。

そのため、ペッパーの産地を判別するための方法が研究されており、例えば、特許文献１には、励起蛍光マトリクス（Excitation Emission Matrix：ＥＥＭ）を利用して、産地判別を行う方法が記載されている。

特開２０１７－３６９９１号公報

しかしながら、産地による風味の傾向の違いだけではなく、収穫地の気象条件等に応じて、同じ収穫地であっても収穫年により風味の強さが異なることも知られている。産地を判別することでペッパーの品質について一定の推定をすることは可能であるが、産地の違いのみにより、ペッパーの品質を決定するには無理があった。

本発明の課題は、ペッパーの品質、特に清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスに基づく、ペッパーの香りの品質を簡便に評価することができるペッパーの品質評価方法を提供することである。

本発明に係るペッパーの品質評価方法は、評価対象となるペッパーの品質を評価する方法であって、抽出温度７０℃、抽出時間３０分間の条件で固相マイクロ抽出法（solid-phase microextraction：ＳＰＭＥ）によりペッパーから揮発成分を抽出する第１工程と、抽出された揮発成分に対して、カラム長さ６０ｍ、カラム内径０．２５ｍｍ、カラム温度２６０℃、カラム流量１．５ｍＬ（ミリリットル）／分の条件でガスクロマトグラフィー質量分析装置を用いて成分量の測定を行う第２工程と、第２工程における測定開始時から３０分未満に検出されるピーク面積の合計値Ａと測定開始時から３０分以降に検出されるピーク面積の合計値Ｂを算出する第３工程と、第３工程において算出された合計値Ａに対する合計値Ｂの比率Ｂ／Ａの値に応じてペッパーの品質を評価する第４工程とを備える方法である。

比率Ｂ／Ａの値が１０以下である場合に、第４工程において、ペッパーの品質は良好であると評価することが好ましい。
比率Ｂ／Ａの値が５以下である場合に、第４工程において、ペッパーの品質はさらに良好であると評価することもできる。
ペッパーとして、ブラックペッパーまたはホワイトペッパーを用いることができる。

本発明によれば、抽出された揮発成分に対し、カラム長さ６０ｍ、カラム内径０．２５ｍｍ、カラム温度２６０℃、カラム流量１．５ｍＬ／分の条件でガスクロマトグラフィー質量分析装置を用いて成分量の測定を行い、測定開始時から３０分未満に検出されるピーク面積の合計値Ａと測定開始時から３０分以降に検出されるピーク面積の合計値Ｂを算出して、算出された合計値Ａに対する合計値Ｂの比率Ｂ／Ａの値に応じてペッパーの品質を評価するので、ペッパーの香りの品質を簡便に評価することが可能となる。

ガスクロマトグラフィー質量分析装置により得られるクロマトグラムの一例を示す図である。

本発明に係るペッパーの品質評価方法は、以下の第１工程～第４工程を備えている。
（第１工程）
抽出温度７０℃、抽出時間３０分間の条件で固相マイクロ抽出法によりペッパーから揮発成分を抽出する。
（第２工程）
抽出された揮発成分に対して、以下の条件でガスクロマトグラフィー質量分析装置を用いて成分量の測定を行う。
カラム長さ：６０ｍ
カラム内径：０．２５ｍｍ
カラム温度：２６０℃
カラム流量：１．５ｍＬ／分
（第３工程）
第２工程における測定開始時から３０分未満に検出されるピーク面積の合計値Ａと、測定開始時から３０分以降に検出されるピーク面積の合計値Ｂとを算出する。
（第４工程）
算出された合計値Ａに対する合計値Ｂの比率Ｂ／Ａの値に応じてペッパーの品質を評価する。

本発明において「ペッパー」とは、胡椒の実を乾燥させたものをいう。一般的に、ブラックペッパーは、胡椒の実を丸ごと長時間乾燥させて黒化させたもの、ホワイトペッパーは、胡椒の実の外皮を除去して実の中身を乾燥させたものである。本発明における「ペッパー」には、ブラックペッパーおよびホワイトペッパーのいずれも含まれる。また、グリーンペッパーには、胡椒の実を塩漬けにしたものと、胡椒の実を急速に乾燥させたものとがあるが、これらグリーンペッパーのうち、後者の、胡椒の実を急速に乾燥させたものは、本発明の「ペッパー」に含まれる。ペッパーの形状は特に限定されず、収穫された実そのままの形状、四つ割、八つ割、粗挽き、細挽き、粉末等があげられ、いずれも、本発明による評価対象となる。

以下、第１工程～第４工程について、順次、詳細に説明する。
（第１工程）
一般に、揮発成分は、沸点未満の温度環境にあっても徐々に揮発することが知られている。密閉空間においては、揮発する量と、逆に、凝結する量とが平衡化して、揮発成分が、この密閉空間の気相中に一定濃度で分散する。
本発明においては、密閉容器にペッパーを封入し、温度７０℃に加熱して揮発成分の揮発と凝結とを平衡化させ、温度７０℃を保持することにより平衡化した状態下で、気相に含まれる揮発成分を固相マイクロ抽出法により３０分間かけて抽出する。

本発明における固相マイクロ抽出法による揮発成分の抽出は、より具体的には、次のようにして行うことができる。
まず、ペッパーの乾燥質量１００ｍｇ相当量を、容量２０ｍＬの容器に入れて密封し、温度７０℃のブロックヒーターで３０分間加熱して、ペッパーからの揮発成分の揮発と凝結とを平衡化させる。なお、容器としては、例えば、バイアルを使用することができる。
次に、７０℃の温度を保持したまま、容器にＳＰＭＥファイバーを挿入し、３０分間静置することにより容器内の気相中の揮発成分をＳＰＭＥファイバーに吸着させて抽出する。

揮発成分を吸着させるためのＳＰＭＥファイバーは、例えば、シグマアルドリッチジャパン合同会社等から市販されており、本発明においては、そのような市販のＳＰＭＥファイバーを用いることができる。ＳＰＭＥファイバーは、ポリジメチルシロキサン、ポリアクリレートまたはポリエチレングリコール等によって形成されたコーティング相を有しており、このコーティング相で揮発成分を抽出（捕集）する。ＳＰＭＥファイバーは、一般に、抽出する対象物質の性質に応じて適したコーティング相を有するものが選択されるが、本発明においては、ポリジメチルシロキサンによって形成されたコーティング相を有するものを使用することが好ましく、具体的には、シグマアルドリッチジャパン合同会社製のCarboxen/PMDS（登録商標）を使用することが好ましい。

（第２工程）
上記の第１工程においてＳＰＭＥファイバーにより抽出された揮発成分は、第２工程において、ガスクロマトグラフィー質量分析装置を用いて成分量が測定される。なお、第１工程において固相マイクロ抽出法により抽出された揮発成分は、ＳＰＭＥファイバー上に安定して吸着されているため、必ずしも、抽出後、直ちに測定を行う必要はないが、より正確に分析するため、抽出後１時間以内に測定を開始することが望ましい。

第１工程においてペッパーから揮発成分を抽出したＳＰＭＥファイバーは、ガスクロマトグラフィー質量分析装置のインジェクションポートに装着される。なお、ガスクロマトグラフィー質量分析装置として、例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社（Thermo Fisher Scientific K.K.）製のガスクロマトグラフィー質量分析装置を使用し、以下の条件で成分量の測定が行われる。
カラム長さ：６０ｍ
カラム内径：０．２５ｍｍ
カラム温度：２６０℃
カラム流量：１．５ｍＬ／分

長さ６０ｍ、内径０．２５ｍｍのカラムとして、アジレント・テクノロジー社（Agilent Technologies Japan, Ltd.）製のカラムＤＢ－５ｍｓを使用することができる。
より詳細には、カラムの注入口の温度を２８０℃とし、カラムオーブンを、温度４０℃に５分間維持した後、５℃／分の昇温率で温度２６０℃まで加熱し、さらに、温度２６０℃に１５分間維持するように運転する。これにより、ガスクロマトグラフィー質量分析装置のインジェクションポートに装着されたＳＰＭＥファイバーに吸着されていた揮発成分は、カラムの注入口において一気に放出され、経時的に加熱されるカラム内を滞留しながら単離することとなる。
なお、キャリアガスとしては、アルゴンガスまたは窒素ガスを用いることができる。

ここで、ガスクロマトグラフィー質量分析装置に導入された揮発成分は、個々の揮発成分ごとに、測定開始から時間経過とともに順次溶出して検出され、それぞれ、トータルイオンクロマトグラム（Total Ion Chromatogram：ＴＩＣ）として量比が算出される。トータルイオンクロマトグラムから、経時的な総揮発成分中に占める各揮発成分の溶出量の比率を算出することができる。

（第３工程）
上記の第２工程により得られたクロマトグラムの一例を図１に示す。
クロマトグラムにおいては、揮発成分の溶出量が強度として表され、各揮発成分に応じて測定開始から異なる時間（保持時間）に強度のピークが出現する。図１に示されるように、第２工程における上記の条件下でペッパー由来の揮発成分を測定すると、測定開始から１６分～２７分の第１期間Ｔ１内に測定される前半の揮発成分群と、測定開始から３３分～４７分の第２期間Ｔ２内に測定される後半の揮発成分群に大きく分かれることがわかる。

第１期間Ｔ１内には、例えば、柑橘系の香り成分として知られているＤリモネン（D-Limonene）の強度ピークＰ１および清涼感の香り成分として知られているツジョン（Thujone）の強度ピークＰ２が含まれ、第２期間Ｔ２内には、例えば、スパイスの香り成分として知られているベータカリオフィレン（β-Caryophyllen）の強度ピークＰ３が含まれている。
本願の発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、前半の揮発成分群に対する後半の揮発成分群の比率が、ペッパーの香りの品質に特に有用であることを見出した。

そこで、第３工程では、第２工程により得られたクロマトグラムに基づいて、測定開始時から３０分未満の前半期間ＴＡに検出されるピーク面積の合計値Ａと、測定開始時から３０分以降の後半期間ＴＢに検出されるピーク面積の合計値Ｂとが算出される。ピーク面積の合計値Ａには、測定開始から１６分～２７分の第１期間Ｔ１内に測定される前半の揮発成分群が含まれ、ピーク面積の合計値Ｂには、測定開始から３３分～４７分の第２期間Ｔ２内に測定される後半の揮発成分群が含まれている。

（第４工程）
第４工程では、第３工程において算出されたピーク面積の合計値ＡおよびＢに基づき、測定開始時から３０分未満に検出されるピーク面積の合計値Ａに対する測定開始時から３０分以降に検出されるピーク面積の合計値Ｂの比率Ｂ／Ａが算出される。ここで、算出された比率Ｂ／Ａを「香りインデックス」と呼ぶこととする。
そして、香りインデックスを表す比率Ｂ／Ａの値に応じて、測定したペッパーの品質が評価される。

香りインデックスの値が小さくなると、清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスに優れ、ペッパーらしい香りが向上し、逆に、香りインデックスの値が大きくなると、ドブ臭い香りまたは汗臭い香りが増して、ペッパーらしい香りが低下する傾向があることがわかった。
具体的には、香りインデックスが１０以下であれば、ペッパーの品質は良好であると評価することができる。また、香りインデックスが５以下であれば、ペッパーの品質はさらに良好であると評価することができる。

以下、実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。

評価対象となるペッパーとして、以下の試料Ｓ１～Ｓ７を用いた。
試料Ｓ１：未殺菌のブラックペッパー粉末
試料Ｓ２：蒸気殺菌したブラックペッパー粉末の製造から２か月経過したもの
試料Ｓ３：蒸気殺菌したブラックペッパー粉末の製造から４か月経過したもの
試料Ｓ４：蒸気殺菌したブラックペッパー粉末の製造から１年経過したもの
試料Ｓ５：蒸気殺菌したブラックペッパー粉末の製造から５年経過したもの
試料Ｓ６：未殺菌のホワイトペッパー粉末
試料Ｓ７：蒸気殺菌したホワイトペッパー粉末

（香りインデックスの算出）
これらの試料Ｓ１～Ｓ７に対し、それぞれ、第１工程において、抽出温度７０℃、抽出時間３０分間の条件で固相マイクロ抽出法により揮発成分を抽出し、第２工程において、カラム長さ６０ｍ、カラム内径０．２５ｍｍ、カラム温度２６０℃、カラム流量１．５ｍＬ／分の条件でガスクロマトグラフィー質量分析装置を用いて揮発成分の成分量の測定を行い、第３工程において、測定開始時から３０分未満に検出されるピーク面積の合計値Ａと測定開始時から３０分以降に検出されるピーク面積の合計値Ｂを算出し、第４工程において、合計値Ａに対する合計値Ｂの比率Ｂ／Ａにより香りインデックスの値を算出した。

（香りの評価）
また、試料Ｓ１～Ｓ７のペッパーの香りを、訓練された１０名の専門パネラーに嗅いでもらい、ペッパーらしい香りを以下の評価基準により評価した。
５点：鮮烈な清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスに優れ、極めて良好な品質と認められる。
４点：清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスに優れ、良好な品質と認められる。
３点：清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りは感じられるが、バランスに劣り、良好な品質とは認め難い。
２点：清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスが悪く、不良な品質と認められる。
１点：清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスが悪い上に、香りも感じにくく、極めて不良な品質と認められる。

試料Ｓ１～Ｓ７のペッパーに対してそれぞれ算出された香りインデックスの値と、試料Ｓ１～Ｓ７のペッパーに対してそれぞれ１０名の専門パネラーにより行われた香り評価の評価点の平均値を、以下の表１に示す。

未殺菌のブラックペッパー粉末からなる試料Ｓ１および未殺菌のホワイトペッパー粉末からなるＳ６は、それぞれ、香りインデックスの値が２．８および２．７であり、評価点の平均値は４．８および４．６となって優れた評価が得られた。すなわち、清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスに優れ、良好な品質あるいは極めて良好な品質と認められた。

蒸気殺菌したブラックペッパー粉末の製造から２か月経過した試料Ｓ２は、香りインデックスの値が４．９であり、評価点の平均値は４．５となって、試料Ｓ１およびＳ６と同様に優れた評価が得られた。すなわち、清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスに優れ、良好な品質あるいは極めて良好な品質と認められた。

蒸気殺菌したブラックペッパー粉末の製造から４か月経過した試料Ｓ３および蒸気殺菌したホワイトペッパー粉末Ｓ７は、それぞれ、香りインデックスの値が７．７および８．６であり、評価点の平均値は４．０および３．９となって良好な評価が得られた。すなわち、清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスに優れ、良好な品質と認められた。

蒸気殺菌したブラックペッパー粉末の製造から１年経過した試料Ｓ４は、香りインデックスの値が１３．２と大きく、評価点の平均値は３．３であった。すなわち、清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りは感じられるものの、バランスに劣り、良好な品質とは認め難いものであった。

蒸気殺菌したブラックペッパー粉末の製造から５年経過した試料Ｓ５は、香りインデックスの値が、試料Ｓ４よりもさらに大きな２６．２となり、評価点の平均値は２．０にとどまった。すなわち、清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスが悪く、不良な品質と認められた。

このように、測定開始時から３０分未満に検出されるピーク面積の合計値Ａに対する測定開始時から３０分以降に検出されるピーク面積の合計値Ｂの比率Ｂ／Ａで表される香りインデックスの値に基づいて、ペッパーの品質を評価し、その結果、優れた品質のペッパーを判別することが可能となる。

すなわち、試料Ｓ４およびＳ５のように、香りインデックスの値が１０を超える場合には、評価点の平均値は３以下あるいは３を超えても３に近い値となって、良好な品質とは認められないことがわかった。
これに対して試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ６およびＳ７のように、香りインデックスの値が１０以下の場合には、いずれも、評価点の平均値はほぼ４程度以上となり、清涼感のある香りとペッパー本来の濃厚な香りのバランスに優れ、良好な品質と認め得ることがわかった。
特に、試料Ｓ１、Ｓ２およびＳ６のように、香りインデックスの値が５以下である場合には、評価点の平均値は４．５以上となり、さらに良好な品質と認めることができた。

表１の結果からわかるように、本発明によれば、ブラックペッパーおよびホワイトペッパーのいずれに対しても、また、殺菌の有無に関わらずに、ペッパーの品質を簡便に且つ正確に評価することが可能となる。

Ｔ１ 第１期間、Ｔ２ 第２期間、Ｐ１～Ｐ３ 強度ピーク、ＴＡ 前半期間、ＴＢ 後半期間。

Claims (4)

1. 評価対象となるペッパーの品質を評価する方法であって、
   抽出温度７０℃、抽出時間３０分間の条件で固相マイクロ抽出法により前記ペッパーから揮発成分を抽出する第１工程と、
   抽出された揮発成分に対して、カラム長さ６０ｍ、カラム内径０．２５ｍｍ、カラム温度２６０℃、カラム流量１．５ｍＬ／分の条件でガスクロマトグラフィー質量分析装置を用いて成分量の測定を行う第２工程と、
   前記第２工程における測定開始時から３０分未満に検出されるピーク面積の合計値Ａと測定開始時から３０分以降に検出されるピーク面積の合計値Ｂを算出する第３工程と、
   前記第３工程において算出された前記合計値Ａに対する前記合計値Ｂの比率Ｂ／Ａの値に応じて前記ペッパーの品質を評価する第４工程と
   を備えるペッパーの品質評価方法。
2. 前記比率Ｂ／Ａの値が１０以下である場合に、前記第４工程において、前記ペッパーの品質は良好であると評価する請求項１に記載のペッパーの品質評価方法。
3. 前記比率Ｂ／Ａの値が５以下である場合に、前記第４工程において、前記ペッパーの品質はさらに良好であると評価する請求項２に記載のペッパーの品質評価方法。
4. 前記ペッパーは、ブラックペッパーまたはホワイトペッパーである請求項１～３のいずれか一項に記載のペッパーの品質評価方法。

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