フェノール化合物は,赤ワインにおいて味わいや色調などに影響を与える重要な化合 物であり,それゆえフェノール化合物への関心は高く,様々な研究がされてきた.また,
フェノール化合物は主として果皮と種子からマスト液体部分に抽出されるが,抽出機構 やそのタイミングは明らかにされていなかった.本研究の第二章では,醸造中における フェノール化合物の動態に着目し,醸造中どのように果皮と種子からフェノール化合物 が抽出されていくのかを明らかにするためにCSとMBAを供試し醸造試験を行った.
果皮と種子を別々に醸造することによって得られた結果では,CS と MBA両品種に おいて果皮のフェノール化合物は発酵初期に抽出され,発酵中期からマスト液体部分か ら徐々に消失した.一方,種子のフェノール化合物は,CSでのみ発酵後期に抽出され,
MBAには抽出可能な種子のフェノール化合物は殆ど存在しなかった.果皮由来のフェ ノール化合物は種子由来のものと比較して,上質な収斂味を呈するとされており,赤ワ インの品質を決定する上で重要であると考えられているが,実際の醸造では,発酵中期 になると果皮のフェノール化合物がマスト液体部分から減少してしまい,種子のフェノ ール化合物の割合が上がった結果,フェノール化合物の観点から見ると,ワインの品質 が下がる可能性が考えられる.また,日本で最も醸造されている赤ワイン用品種である MBAは,フェノール化合物濃度が低く,味わいも平坦だと表現されるものが多い傾向 にある(Ichikawa et al., 2011).MBAでは果皮のフェノール化合物も発酵中期以降は減 少し,抽出される種子のフェノール化合物が殆ど無いことが,MBA のフェノール化合 物濃度の低さの原因であることが示された.果皮のフェノール化合物が発酵中期から減 少する原因として,発酵が進む過程でブドウの細胞壁が崩れ,不溶性化合物がマスト中 に露出し,既に抽出されたフェノール化合物が吸着してしまう可能性を示唆した.よっ て第三章では,発酵中期以降にマスト中に存在する果皮に,フェノール化合物が吸着す るのか検証するための醸造試験を実施した.
この醸造試験では,マスト液体部分だけでなく果皮中のフェノール化合物濃度の分析 も行うことで,フェノール化合物が果皮由来へ吸着しているのかを検討した.果皮のフ ェノール化合物は,発酵前期から中期にかけて抽出され減少したが,その後増加した.
これは,一度は抽出されたフェノール化合物が果皮へ再吸着したことを示し,発酵中期
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以降に,果皮のフェノール化合物濃度がマスト液体部分で減少してしまう原因のひとつ であることが示唆された.また,CSにおいてフェノール化合物の中でも特にPAが果皮 に再吸着していたことも示唆された.一方,発酵後期におけるアントシアニンの再吸着 は,本醸造試験では認められなかった.しかし,アントシアニン組成の疎水性の違いに よってマスト液体部分への抽出性は異なり,より疎水的であるほど発酵中期から抽出さ れ,発酵終了後のマスト液体部分に多く残存していた.ブドウ品種によってアントシア ニン組成が異なるが,疎水性の高いアントシアニン類が多く含まれる品種で醸造される 赤ワインは,アントシアニン含有量の多くなる可能性が高いと考えられる.
二つの醸造試験を実施し,Bindon et al.(2010)により提唱された,細胞壁物質へのタ ンニンの吸着および脱着の抽出モデルの仮説の一部を立証することができた.さらに,
本研究の第四章では,実際の醸造条件によって変化しやすいpHとエタノール濃度がブ ドウ由来の細胞壁物質である不溶性化合物(IC)へのフェノール化合物の再吸着にどの ような影響を与えるのか検討した.アントシアニン吸着率はpHの変化によって変動し,
極大および極小の吸着率が認められた.IC の化学的および物理的性質はまだ殆どが明 らかになっていないが,IC に含まれるタンパク質の等電点やカルボキシ基の酸解離定 数がアントシアニンとの相互作用に影響を及ぼし,吸着率の極大や極小が認められる要 因のひとつである可能性が示唆された.さらに,エタノール濃度の増加に伴いアントシ アニン吸着率は減少したことから,疎水性相互作用を介してアントシアニン吸着が起き ていることが示唆された.また,果皮タンニンについても同様の吸着反応が認められ,
pHやエタノール濃度の変化に従って吸着率も変化することが示された.
以上の結果より,赤ワイン醸造中のマストにおいて,フェノール化合物が抽出される 際に,発酵がある程度進んだ状況では,一部のフェノール化合物が果皮などへ再吸着し,
マスト液体部分のフェノール化合物濃度が減少すること,さらに吸着にはpHおよびア ルコール濃度が大きな影響を与えることが明らかになった.また,果帽管理の方法や圧 搾のタイミングにより,フェノール化合物の抽出挙動が変化することが知られている
(Ichikawa et al., 2012).したがって,果皮が撹拌され発酵することで,フェノール化合 物の再吸着を阻害する物質が果皮などの表面から除去され,不溶性細胞壁成分が露出し,
再吸着が開始されることが示唆された.再吸着を阻害している物質については,まだ解 明されていないが,果皮内壁に付着しているゲル状の果肉が重要であることが考えられ
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る.これらの知見により,高品質な赤ワインを醸造する技術に大きな進歩をもたらすこ とが期待される.今後,研究の更なる進展により,フェノール化合物の再吸着機構が解 明され,醸造する赤ワインのスタイルに合わせた果帽管理方法が提案できるようになる ことを期待する.
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既発表論文
第二章
Okuda T, Furuya S, Inoue E, Chikada Y, Ichikawa M, Saito F and Hisamoto M. (2014). Extraction of proanthocyanidins during fermentation of Muscat Bailey A and Cabernet Sauvignon wines. J ASEV Jpn 25:90-96.
第三章
赤ワイン醸造時のマスト液体および果皮中のフェノール化合物濃度の変化 井上絵梨,久本雅嗣,渡辺(斉藤)史恵,奥田 徹
日本ブドウ・ワイン学会誌 2019年12月17日 受理
第四章
Inoue E, Kobayashi H, Hoshino R, Hisamoto M, Watanabe-Saito F and Okuda T. (2019).
Adsorption properties of grape phenolics to grape insoluble cell wall materials. Food Sci Technol Res 25 (6):863-869