熱帯産米澱粉のアルカリビスコグラム-香川大学学術情報リポジトリ

香川大学農学部学術報告 第28巻第60弓75”84，1977 75

熱帯産米澱粉のアルカリビスコグラム

鈴 木 裕，B．0‖．Juliano＊

AIJKAI．IVISCOGRANrS OF TROPICAL RICE STARCHES

HirOSlliStJZUKIaIldB．0いJuLIANO

Gelatinization properties of−rice starchesin potassium hydroxide solution wasinvestlgated

With alkaliviscography”Thesample rice stalrChes werepurifiedwith detergCntたom25non−

glutinousIndica，3non−glutinousノ呼Onica，andfiom5g1utinoushdicavarieties，a1lofwhichwere

grOWninthePhilipplneS

Thee鮎ctsonthealkaliviscogramwerecheckedofmaturlngtemPeratureOfr・iceplants）COn−

tamination withimmature rice grains，eXtraCtion times with detergent，andstored period of

SamPlestarchat250Cfor9months

Thecomparisonof’eachviscogram丘om11ricestarcheswiththoseoftheirparentsricestarches

gave no consistent tendency.

Sornenon・・glutinousricestarchcsshowedspecificlowandnatviscograms，WhichsuggeStedslow

gelatinizationofthesampleinalkali・Onthecontrary，glutinousriccstarChesshowedespecially

highmaximumviscosltYuPOngelatinization

Non−glutinousricestarchesarcsupposedtobegroupedinto30r4classesfiOmthestandpoint

Ofgelatinizationnormalityofalkali

25品種の玩dまcα梗米，3品種の々如粛∽梗米，5品種の九成cα儒米の澱粉につい七，そ・れらのアルカリ拗化性 に及ぼす就料米の条件，澱粉の精製条件，貯蔵条件の影響について検討したのち，11品種の梗米澱粉の■アルカリビス コグラムについてその育種的背景との関係を調べたが，一定の傾向は見出せをかった 梗米澱粉のをかには低粘度緩糊化性を示す品種がみられたが，糀米澱粉は拗化に際して著しく高い粘度を示した． 梗米穀粉の全アルカリビスコグラム図より，その拗化開始アルカリ汲度を基準にすると軽米澱粉は3−4群に分類で きるように考えられた． 緒 日 華者の1人鈴木は昭和38年に農業技術研究所生理遺伝部から受領した外国産水稲種子6品種を香川県で栽培し， その米澱粉の性状を調べた（1）．その結果J柁d左c（‡に属する5品種は8月中旬から9月上旬とほほ同・−L時期に成熟した にもかかわらず，米澱粉のヨ1−ド星色度，アルカリ糊化性が品種ごとに大きく異なっていた1．Jiゆ0柁∠cαと違って 九ゐαの米穀粉は，登熱気温の影響よりも品種それ自身の影響が強くその性状に表われているようにみえ串ので， 機会があれば品種経歴のはっきりした米澱粉のアルカリ糊化性を調査したいものと望んでいた． 幸いに昭和48年皮の文部省長期在外研究員に採用されたので，1フィリピン国の国際稲研究所（IRR王）に6カ月間滞 在し，育種歴の明らかなぁゐα米から傲粉を栢製してそのアルカリ糊化性を調べた．IRRI側の職員も同一・調製試 料について各種の分析を実施し，その総合結果は既に報告した（2）．しかし報告紙数その他の関係から，同報告では簡 単に触れただけの部分や報告を割愛した部分も多いので，それらをまとめ前報を補うものとしてここに報告する次第 ＊現住所：TheInternationalRiceResearIChInstitute，LosBa丘OS，Philippines．

香川大学戯学部学術報告 鈴 木 裕，B0．Tuliano 試 料 先の報告（2）と同一潮料を用いた即ち1965年から1973年の間にIRRIで収穫された米及び各年魔の混合米で， J乃dよcα梗24品種仁元卸戒cα梗3品種，ん適cα椛5品種を試料とした．但しBGll−11のみは1971年−ヒイロン産米で ある． 試料米完全粗からの澱粉の精製はIRRI方式によった．約20gの米を40Cで1夜水浸し，中速度のり・−リングブ レンダ・−で5分間磨砕したのち，180メッシュの節をとおす澱粉乳はOL12％の亜硫酸ナ小リウムを含む1‖2％ドデシ ルベンゼンスルホン酸ナトリウム液と3時間づつ5回振とうを繰返して，たん自質を除いた後，蒸留水で水洗して界 面活性剤を除き，相対湿度60％，250Cの室内で通風乾燥したい 風乾澱粉の水分は約12％であった… 実 験 方 法 アルカリビスコグラフイ（a）によって米澱粉のアルカリ拗化性を調べたL．即ち米澱粉乾物2・5gを125mlの水に懸濁 した2％濃度液を300Cの恒温水槽中に保持する… この懸濁液のアルカリ濃度が0，01規定づつ上昇するように5規定 の水酸化カリウム水溶液の一億盈を加え．，混和撹拝した劇定時間後に懸濁液の粘度をBI−00k丘eld型粘度計，No＝2ロ・− クー，60回転で読みとり，センチポイズに換算した… アルカリで米澱粉が糊化し最高粘度に達してからなお0・16規定 アルカリの高濃度の点まで，アルカリを添加し粘度を測定した．アルカリ添加及び粘度測定は5分間隔で行なった． 実験結果及び考察 Ⅰ．試料の検討 1．乾期作と雨期作の両澱粉 フィリピンでは普通乾期（12月一4月）と雨期（5月−11月）の2期作で稲が栽培されており，乾期作の方が登熟期 の平均気温が約lOC高いとされている．J郎0柁よ−cαの場合は米澱粉のアルカリ糊化性は登熱気温に支配されるので（4）， 玩ゐαの場合登熱気温が米澱粉のアルカリ糊化性にどのような影響を与えるかをみるため，IR8とIR22の2品種の 乾期作と雨期作の米澱粉についでアルカリビスコグラムを作図した。その結果を第1図に示す．．両品種とも乾期作米 澱粉の方がアルカリの高濃度で糊化を始め，最高粘度も高くなっているのが認められる．この傾向はム卯誠一cαの場 合も（4）同じである．しかしこの乾期作と雨期作の米澱粉のアルカリ拗化性の差は，後に述べる品種間の差と比べると 迄かに小さいので，以後試料澱粉について栽培期の区別は行なわなかった． 2．不完全米の混入 TangkaiRotanとT136は人手試料が少なく不完全米や砕米も共に使用して澱粉を精製しなければなかったので， 予めBlueBonnetの完全米と不完全米から別々に激粉を精製し，そのアルカリ糊化性を比較した．その結果は第2図 に示されるように両者の間に殆ど差がなかったので，TangkaiRotanとT136はそれぞれ完全米約8gと不完全米， 砕米約11gをまぜて澱粉を精製した． 3u 界面活性剤処理回数 試料の部で述べたようにIRRIでは澱粉乳の精製に，界面活性剤処理を5回繰返している．その必要性を検討する ため各処理後の毅粉試料をとり，アルカリ糊化性と残留たん白質含盈を調べた．第3図と第1表から明らかなように， 乾物中7け1％の残留たん白貿を含む磨砕締別米乳は1回の界面活性剤処理で大部分の残留たん白質がとれるため，2 回以上処理を重ねてもアルカリ拗化性も残留たん白貿含盈も殆ど変化しなかった． 4ハ 澱粉の貯蔵 IRRI職員が同所方式によって5品種のJ乃dよcα精米から澱粉を調製し9カ月間室温（250C，相対湿度60％）に貯蔵 した試料と，同劇試料米から新たに同じ方法で精製した糀米澱粉のアルカリ拗化性の比較を第4，5，6図に示す・・稀米 澱粉は粘度が高いので，梗米澱粉の場合と同じ測定条件で粘度が計れるように，18％濃度液のアルカリビスコグラム を作図した．何れの場合も糊化開始アルカリ濃度に変化はみられないが，扱高粘度が貯蔵によって著しく低下したの

77 第28巻第60号（1977） 熱帯産米澱粉のアルカリビスコグラム ′￣ヽ q〉 の n． ． 忘250 、已 倉s8のさ 0．4 0．5 0 5 2 ︵①S︼Od萱旦をs8のS 0．3 0．4 KOH Norma山y 0．5 Fig小1．Alkaliviscogramsofdryandwetseasonricestarchcs

Variety，IR8andIR22

Concentration，2％ q） 誓250 ⊂L ＞ヽ ⊂〉 0 S

Unripe grains

0．5 06 0．3 04 05 KOH No「ma＝y KOH Normal−ty

Fig，．3，Efrbct ofextraction times onalkaliviscogram

Withdetergent

VaIietY，IR8

Concentration，2％ Fig”2lAlkaliviscogramsofstarchesfkomrlpeand

unr1peIicegrains

Variety，BlueBonnet

Concentration，2％ Tablel．Extractiontimeswithdetergentandresidualprotein（％drybasis） Extraction times O 1 2 3 5 Residualprotein 7109 0u76 0”78 079 0）4 が認められる． ⅠⅠ試料のアルカリ拗化性と育種背景 11品種の試料米とその両親の試料米から澱粉を精製しそのアルカリ糊化性を調べた結果が第7−13図である．各品種 名のあとの括弧内，斜線の左は母親，右ほ父親を示し，母親の肩の数字は交配回数を示す．． 第7図のIR480−5−9と第8図のIR262−43−8ではそれぞれ母親に2回と3回戻し交雑をしているので，アルカリ柳 性が母親と似ているのは当然と考えられる． 第9図のIR20とIR22は両方ともアルカリ拗化性が母親にイ以ているが，一・方第10図のIR8は父親に似ている．．

香川大学農学部学術報告

＼＼＼吸粗

鈴 木 裕，Bい0‖，Tuliano 78 lR833−6■・2 一−■●−−一−−−一・−−−−…−−叫 ′′ Stored 0．4 0．5 06 0 5 2 ︵牒Od宣告︶ゝl一S8のS 0、4 0．5 KOH NormaIlty Fig”5小 E鮎ctofstorageonalkaliviscogramofglu− tinousIicestarchesfbr9monthsat25OC． VaTiety，IR833−6−2andIR833−34−1 Concentration，1。8％ Fig・4lE鮎ctofstorageonalkaliviscogramofglu− tinousricestarchesfbr9months at2．5OC Variety，IR253−16−landMalagkitSung− SOng Concentration，1．8％ 0 5 2 官ゑ一lu漫をs8Sさ 07 0・5 ・6 KOH Norma」‘ty 0．．4 Figl6・E鮎ctofstorageonalkaliviscogramofglutinousIicestarch fbr9monthat25◇C．． Variety，Panpet63 Concentration，l．8％ 更に第11，12，13図となると，澱粉のアルカリ糊化性せ糊化開始アルカリ濃度と最高枯庶に分けて考察しても，￣一 方の親に近いもの，両親の中間に在るもの，両親の範囲を越えるものと区々であり一億の傾向を示さなかった・ IR5やIR26のように粘度の上昇が緩やか且つ低粘度であり，糊化開始から最高粘度に至るまでのアルカリ汲度差 が0小15規定以上の特異を形のアルカリビスコグラムを示す品種には，何らかの退伝的背景があるのではないかと期待

第28巻第60号（1977） 熱帯産米澱粉のアルカリビスコグラム 79 500 500 く乃 ⊂L ⊂： 旦250 2 0 5 ︵賀Od−︸u器︶をの8の叫＞ きの8のS 06 03 04 0．5 KOHNormalIty 0・3 04

95

KOH Norma＝ty Fig8．．Alkalivis（OgramOfIR262−43−8（Pcta8／

TaichungNativel）withitsparcnts

Concentration，2％ Fig．7AlkaliviscogramofIR480−5−9（NahngMon S−42／TaichungNativcl）withitsparents Conccntration，2％ 一￣−一−、・・・・、三岳′77鴫 0 5 2 曾貢ぎ号こl喜0のS 05 0．6 0．7 0 5 ︹・︼ ︵眉Odl︸Uの0︶首s8S叩＞ − 、・、．巾鴫 ′′￣、 ′ ￣一− −−−＿、‥．、】R20 Mab 0．3 0．4 0ハ5 KOH Normallty Fig9．AlkaliviscogramsofIR22（IR8／Tadukan）andIR20（IR262−43−8／TKM6）withtheir parentS・ Concentration，2％ 04 pn5 KOH Normallty Fig．10．AlkaliviscoglamOf1R8（Pcta／Dcc−gCO−W00−gCn）withits pa‡entS Conccntratiolュ，2％

香川大学農学部学術報告 鈴 木 裕，B‖0．Iuliano 80 0 5 2 ︵むの旦■lu器︶倉s00のき 0 5 2 ︵￠S思lu器︶言s8SS ・5 KOH Normaltty 0．4 Fig．11．AlkaliviscogramsofIR5（Peta／TangkaiRotan）andIR24（IR8／IR127−2−2）with theirparents Conccntration，2％ 0 5 2 ︵墨Od萱の0︶をs8SS 0 5 2 ︵誤︻○含じ器︶ゝl一の8Sさ 0．．3 0．4 0．．5 0“6 KOH Normaltty Fig．12．AlkaliviscogramsofIR127−2−2（CP−SLO／Sigadis）andIR26（IR24／TKM6）with theirparentS Concentration，2％

第28巻第60号（1977） 熱帯産米澱粉のアルカリビスコグラム 81

・￣、；・一■●一●■；一

0 5 2 ︵￠S旦苫む○︶倉s8Sき 0．7 0．6 0．5 0．4 0．3

KOH Normallty

Fig．13“AlkaliviscogramsofIR84ト67−1andIR84l−5−3（IR262−43q8／KhaoDawkMali） Withtheirparents＝ Concentration，2％ したが試料数が少なく−・定の結論に至らなかった．なおこのようを低植皮平担型のアルカリビスコグラムを示す試料 として，第9図のTadukanとTKM6の他に後述するDular，T136，BGll−11がある． 以上の結果から考察すると，波粉の性状からその品種的特性を探ろうとする化学分類学的な考え方は到底成立しな いようにみえ．る． 以上の図のrllでIR24とIR127−2−2のアルカリビスコグラムの最高粘度到達後の粘度曲線が短いのは，最初栽培関 係者から渡された試料品種が間違っており，化学部の職員が確か夜試料から澱粉を精製しアルカリ拗化性を測定した ためである．またIR26はほぼ同時期にIRRI職員が精製した米澱粉を利用した． ⅠⅠⅠ澱粉温度とアルカリビスコグラムの形 前項のIR5，IR26，Tadukan，TKM6のような平担塑アルカリビスコグラムを示す澱粉は同l馴こ低粘度（135センチ ポイズ以下）であることから，澱粉濃度を20％増しの2。4％，2、88％と高めた時にアルカリビスコグラムの形がどの ように変化するかは興味あるところである．その結果を第14−17図に示す．第14図から第18図まで佼高粘度を示した

場所は矢印が付してある小 なお第17図のBlueI∋onnetは低粘度であるが，平担型を示さない場合の濃度の影響をみた

ものである何れの場合も澱粉濃度が高くなるにつれて，糊化開始アルカリ濃度と最高粘度を示すアルカリ濃度の間

の差が小さくなるが，IR5とTadukanでは濃度差の減少程度が少をく高精度平担型のアルカリビスコグラムを示す

−・方で，Dular，T136，BGll−11は濃度差の減少程度が大きく，両者の間に品種較差が認められる． 次に高精度を示す米穀粉についてその濃度を20％づつ減らした場合のアルカリビスコグラムを第18，19図に示す． IR22の場合2％濃度でも最高粘度到達後の粘度低下は僅かであるが，低濃度化に伴って拗化開始時と最高粘度時の 0 5 2 ︵墨Od宅の＆阜の8の岬＞ 0 5 2 ︵牒Od−1U器︶与の8のS 貴 2・88％ ．2．4％ ′ ／． IR 5 一−−−−▲−−こ＿＿＿＿＿＿＿．．＿−＿＿＿−＿＿ 賀250 くっ く＝ ＞ヽ ⊂〉 05 0声 KOH Norma町 く） 訪 0．4 S 0小ア 0・4 0い5 K。HN勅

Fig…15．・Efrtct of．starch concentrationonalkalivis−

cogram

Variety，TKM6andT136

EacharrowindicatesthepoIntof．maximum Viscoslty

Fig14小 E鮎ctofstarchconcentration onalkalivis−

COgIam・

Variety，IR5and Tadukan

Eacharrowindicatesthepointofmaximum viscosity

香川大学農学部学術報告 鈴 木 裕，B−0．．J山iano 82 。・・3 へむのlOd雇8︶をs00Sさ ．．．．．．＿．ヱこご墜 BGlトIl Dular 古の00Sさ 0．6 0．6 0．7 0．4 0，．5 ＿＿＿＿＿＿＿t．＿＿＿＿＿．＿＿ 0い7 官250 0 望・ ⊂ 2．4％ −・−一−−−−・・・・・・・・・・・・・・・」−−・−・・・・・・・・・・・・・・・■−− 、 2％ 0 5 2 ︵￠のえ琶旦をの00のき 旧26 ￣ 巧 0．6 を Ol3 の ⊂〉 ：芸 KOH Norma榊y 0．4 0．5 0．6 KOH Norma机y Fig17Enbctofstar（Jhconccntration onalkalivis・ cogram Variety，BGlト11andBlucBonnet． EacharrowindicatcsthcpolntOfmaximum Viscoslty．

Fig．16“E鮎ct of starch conccntrationonalkalivis−

cogram Variety，Du血andlR26 Eacha＝OWindicatesthepolntOfmaximum viscosity 0 5 2 ︵眉Od一≡器︶百の8のさ 0 5 2 ︵むS息■−u器︶言s8Sさ 2％ ・−・・ しヱ乳 _{−＿＿＿．仙} 一一■一■、 −、 l．67％ “■叩−−‥−…−−■−− l！：亨9筆 0．4 0二・5 KOH Normaltty 0‖3 0・4 ・5 0′6 KOH Norma侶y Fig．19小 E仔tctofstarchconcetrationonalkalivisl・ COgram・ Variety，IR8 Fig・18lEfftctofstarchconcentration onalkalivis− COgram・ Variety，IR22 EacharIOWindicatcsthepointof．maximum viscosity アルカリ汲皮差が大きく低精度平坦型のアルカリビスコグラムとなった．．−・方IR声＿の方は2、％濃度の場合，最高粘 度到達後の枯度低下が大きく，澱粉濃度を下げてもアルカリ濃度差は大きくならず，IR22との間に品種較差が認め られた IR5，IR22，IR8の3試料澱粉について，3点の異なった澱粉濃度とその各々の最高粘度値￠両方の対数植をグラフ にとると，第20図に示すように何れもほほ同じ勾配をもった直線となり，アミログラムの場合と同じ結果が得られ た（5）い 他の米澱粉も同じようを勾配を示したが，BlueBonnetだけは勾配がややゆるくなっItいた ⅠⅤ アルカリ糊化性による米澱粉の群別 以上各品種の全梗米澱粉のアルカリビスコグラムiこ，第21図に示すIRRI魔のノ如0乃よ■cα梗米澱粉3 リビスコグラムを重ねて番いたのが第22図である．．上の図は澱粉感度2％め薗セあり，7‘ゐ図ほ低い粘度を示した試 料について最高粘度が165センチポイズをこえるように，激粉濃度2′4％のアルカリビスコグラムにかえてある 第22図から明らかをように，ほほ一億温度で登熟した米の澱粉であっても糊化開始アルカリ濃度の分布は均一・でな く，それに基いて梗米穀粉は3−4群に分けることができるように考えられる、．また・極07ヱよcαより低いアルカリ濃度で 糊化を始める」hdよc（‡品種のあるのも認められる．

第28巻第60号（1977） 熱林産米澱粉のアルカリビスコグラム 83 2 2 2 2 クー 2 2 むの︻Od宅＄U■をs00S−＞∈⊃∈岬×d∈ち I IR 8 21R22 31R5 4 IR 26 5 Taduka11 6 BGlト】】 7 TKM 6 8 Blue Bonnet 9 D山ar Fujisaka5 野 膠 9

Talnan5

06 0．4 0．5 KOH Norma机y q− ∈毒−亀〇一 】0 10TF36 Fig2l．AlkaliviscogramsofJqPonicavarietics 0．4 _{Variety，RikutoNorin21，Fuiisaka5，and} Tainan5 Concentration，2％ 0．2 0．3 0】

Eogarilhmofstarchconcentrationinpercent

Fig・20・Starchconcentrationandmaximumviscoslty′ 0 5 2 ︵のS■Odモむ0︶ ゝl−S8Sさ ＿ KOH Normal呵

Fig22．GrouplngOfalkaliviscograms

謝 辞 在外研究員に採用し本研究を行なう機会を与えられた文部省及び香川大学当局に深く感謝いたします・ 貴重を資料を提供されたIRRIのチャン博士とベルガラ博士とに謝意を表します．・ また梢製米澱粉を提供されたり，アルカリビスコグラムを一・部測定されたペルドン夫人とデイオンゴ氏に感謝しま す， この経営の大要はII銅ロ50年虎口本渡粉学会大会で講演した．

鈴 木 裕，B．0．Juliano 香川大学農学部学術報告 84 引 用 文 献 （1）農産加工に関する試験成繊乱香川県農業試験場 （4）SuzuKt，H．，MuRAYAMA，N：Internatl．．Rice 印刷物439号（1964） Comm‖Newslett．（sp。issue），82（1967） （2）SuzuKl，H・，JuLIANO，B・・0∴ Agr・・BiolC％eml （5）ニ国二郎編：デンプンハンドブック，82，東京， 39（4），811（1975） 朝余香店（1961） （3）鈴木晴男，武官 昇：エ業化学雑誌，59，45（1956） （1976年9月30日 受理）