株式会社日清製粉グループ本社（社長　長谷川　浩嗣）は、これまで京都大学と共同でパン生地中に多数広がっているパン酵母を夜空に輝く満天の星のように見立て、バイオ技術により光らせることによってパン酵母を可視化する技術を開発してきました。この技術を、独立行政法人食品総合研究所が開発した三次元可視化技術に応用することで、今回、食パンのミキシング工程における各段階での酵母の分布状態を、三次元で鮮明に捉えることに成功しました。

食パンの製造工程において、ミキシング工程はパンの品質を左右する重要な工程です。小麦粉などの原料にパン酵母を加えるミキシング工程は、グルテンの十分な形成やグルテン膜に抱き込まれる気泡（空気）の増加が、パン生地や製品にとって重要な決め手となります。同時に原材料の分散・混合はミキシングの初期段階で行い、特にパン酵母などの微量成分を完全に分散させることは、均一な発酵を得るために不可欠とされています。しかし、多くの材料や成分が分散するパン生地中で、数mサイズのパン酵母の三次元的な分散状況を把握することは困難でした。

食パンのミキシング工程で最適ミキシングと言われている段階では、グルテンの形成と気泡（空気）の抱き込みが重要なポイントになっています。今回、この技術により食パン生地を三次元的に可視化・定量化したところ、この最適なミキシング段階においてパン酵母がパン生地中に均一に分布していることが明らかとなりました。すなわち、パン酵母が出す炭酸ガスをしっかりと保持できるパン気泡（空気）に対して、パン酵母はより効率的に、均一に、安定してガス発生が出来る分散状況となります。良いパンをつくるポイントとなる内部のすだち（気泡構造）を均一できめ細かく、ソフトな食感を作るために必要と考えられます。
これまで、パン職人が経験と勘によって培ってきた技術（匠の技）を最先端の技術により再評価することで、パン職人の技術が数値化され、今後新しい製パン技術の開発につながることが期待されます。

［三次元可視化の工程と特徴］

1. パン酵母の菌体内で蛍光マーカー遺伝子を発現させて、パン酵母の表面が強く光る酵母を作りました。（既報：日清製粉グループ本社と京大との共同研究）
2. この酵母を加えたミキシング工程中における各段階で、パン生地を採取し、急速凍結しました。
3. 凍結したパン生地を１μm毎に連続的に切削すると同時に、各断面を蛍光観察し、デジタル画像を取得しました。（約３００枚／サンプル）
4. 得られた画像をコンピュータ内で三次元に再構築し、検出された各パン酵母に異なった彩色を施し、パン生地自体は透明化処理することにより、立体感をもって全方位からの分布状態の把握が可能となりました。
5. 本研究により、ミキシングの初期段階あるいは過剰な段階では、パン酵母の分布は均一になっておらず、その途中のおいしい食パン作りに最適とされている段階でパン酵母がパン生地中に均一に分布していることが初めて明らかになりました。
6. 今回の手法は、小麦・小麦粉の違いや多様なミキシング条件による最適なミキシング状態の把握とともに、今後、この三次元での分布状態を定量化することにより、パン職人の技術が数値化され、新しい製パン技術の開発が期待されます。

以下のＵＲＬで三次元の動画がご覧になれます。