植物のミカタ

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カカオプロテインは、小腸で消化吸収されずに大腸に届き、便通改善効果を持つ可能性のある難消化性タンパク質。その構造の詳細は不明だが、難消化性タンパク質は一般的にレジスタントプロテインと呼ばれ、高次構造の安定性、特定の結合（イソペプチド結合）、糖鎖やリン酸による修飾、凝集といった要因で消化酵素が作用しにくくなると考えられる。チョコレート製造過程を考えると、カカオプロテインの難消化性は高次構造の安定性や糖鎖修飾によるものと推測される。

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チョコレートの原料であるカカオ豆に含まれるカカオポリフェノールについて解説。カカオポリフェノールは、エピカテキン、カテキン、プロシアニジンといった一般的なポリフェノールで構成されている。これらは、お茶にも含まれる成分である。カカオ豆の発酵過程で酸化が起こり、これらのポリフェノールは重合していると考えられる。そのため、カカオ特有のポリフェノールは存在しないと考えられる。

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ミルクチョコレートは、チョコレートにミルクを加えることで誕生した。ミルクの添加により、苦みが軽減され、食感が向上する。しかし、ココアバターとミルクは混ざりにくいため、粉乳の技術が開発される必要があった。粉乳化によりミルクの水分が除去され、ココアバターとの混合が可能になった。単に加熱するだけでは水分除去は難しく、粉乳化技術がミルクチョコレート誕生の鍵となった。

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ココア開発の過程でカカオから油脂（ココアバター）を脱脂することで、低融点を実現しヨーロッパでの飲料化を可能にした。しかし、ココアバターは副産物として扱われていた。後に、このココアバターをカカオマスに戻すことで融点が下がり、固形化しやすくなることが発見された。これがチョコレートの原型だが、現代の板チョコとは異なり、生チョコのような質感だった。 ココアバターの活用はチョコレート誕生の重要なブレークスルーだが、更なる改良が加えられて現在の形になった。

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ココアは、カカオ豆からココアバターを脱脂することで作られる。カカオ豆を発酵・焙煎・磨砕したカカオマスからココアバターを抽出することで、ココアパウダーが得られる。このココアパウダーは融点が高いため、冷やしても固まらず、アイスココアのような冷たい飲料として楽しめる。抽出されたココアバターはチョコレートの製造に重要な役割を果たす濃厚な油脂である。カカオ飲料とココアの大きな違いは、このココアバターの有無であり、ココアバターを除去することでココアは常温で固まらない性質を持つ。

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カカオ豆特有の成分、テオブロミンは、カフェインとよく似た化学構造を持つ。カフェインの左上の窒素原子に結合しているメチル基が、テオブロミンでは水素原子になっているだけの違いだ。この構造的類似性から、テオブロミンもカフェインと同様にアデノシン受容体に作用すると考えられる。カカオ豆にはテオブロミンが多く含まれるが、少量のカフェインも含まれており、テオブロミンにメチル基が付加されてカフェインが生成されている可能性がある。

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カカオ豆は成分の半分が脂質で、その融点が低いことがチョコレート誕生の鍵となる。カカオ脂質は32～33℃でほぼ完全に液体になるため、高温多湿な原産地では飲料として利用されていた。しかしヨーロッパでは気温が低いため飲料としては普及せず、需要も減少。カカオ豆の新たな利用法が模索され、ココアやチョコレートの開発へと繋がった。カカオ脂質の融点の低さが、チョコレートの製造を可能にした重要な要素である。

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カカオ豆は渋み・苦みを持つため、発酵を経て食用となる。発酵過程では、バナナの葉で包まれたカカオ豆の表面が白/紫色から褐色に変化する。この色の変化は、フラボノイドの変化を示唆する。紫色はアントシアニン系色素、白色は紫外線吸収色素であるフラボノイドに由来すると考えられる。そして褐色は、フラボノイドが重合したタンニンによるものだ。発酵には酵母、乳酸菌、酪酸菌が順に関与し、乾燥工程では芽胞細菌が関与する。全工程で糸状菌も関与する可能性があるものの、影響は小さい。

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チョコレートの原料カカオ豆は、元々は渋くて苦いため、果肉部分のカカオパルプのみが食用とされていた。しかし、カカオ豆を発酵させることで渋みや苦みが軽減され、食用に利用されるようになった。発酵はバナナの葉に包むことで行われ、葉の常在菌がカカオ豆に移り発酵を促す。このプロセスは乳の発酵に似ている。カカオ豆の渋み・苦み成分であるポリフェノールやタンニンは、微生物によって分解されると考えられる。チョコレート製造の知見から、これらの化合物を分解する新たな方法が見つかる可能性がある。

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チョコレートの原料カカオは、最初は豆ではなく、果肉部分の「カカオパルプ」が利用されていた。カカオパルプには糖分が含まれ、そのまま食べたり、お酒の原料にしたりしていた。一方、カカオ豆は渋みと苦みがあり、当時は食用としては利用されていなかった。しかし、後に生化学的な変化を経て、ココアのような飲料へと姿を変えていくことになる。

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普段チョコレートをよく食べる筆者は、作り方やココアとの関係など、チョコレートへの知識不足に気づき、「カカオとチョコレートのサイエンス・ロマン 神の食べ物の不思議」を読み始めた。序章でカカオの学名 *Theobroma cacao* に感銘を受ける。Theobroma はギリシャ語で「神(theos)の食べ物(broma)」を意味し、命名者リンネがカカオの神々しさを感じていたことがわかる。この発見により、筆者のカカオの歴史への興味はさらに深まった。

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沖縄産のカカオ豆を使用したチョコレートは、沖縄神話に登場する不老長寿のお菓子「非時香菓」に類似している。近年、非時香菓は沖縄北部で自生するカンキツ類であることが判明し、カカオ栽培園がその自生地に隣接している。また、カカオは歴史的に不老長寿の薬とされ、神聖な場所とされる緑色片岩が栽培園に存在し、神話の舞台と重なる。沖縄産チョコレートは、カカオの不老長寿の力と沖縄神話の非時香菓の伝説を併せ持ち、非時香菓の現代版であると捉えることができる。

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今年の著者は、日本におけるカンキツ栽培と緑色片岩の関係に強い興味を抱いた。きっかけは、沖縄でのカカオ栽培視察で緑色片岩に出会い、その後、和歌山県のミカン農園で同様の岩を見つけたことだった。 著者は、日本の柑橘の起源とされるヤマトタチバナと沖縄のシークワーサーの遺伝的な近縁性を示す研究結果に注目し、古代、ヤマトタチバナを持ち帰った田道間守が、緑色片岩を目印に植栽地を選んだのではないかと推測する。 さらに、愛媛県のミカン産地や和歌山県のミカン農家の言い伝えからも、緑色片岩と良質なカンキツ栽培の関係を示唆する事例が見つかり、著者は古代からの知恵に感銘を受ける。

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沖縄の土壌改良では、水はけをよくして根が張りやすく、地温が上がるようにすることが重要です。サトウキビの絞りカスであるバガスは、土に混ぜると微生物が分解する際に熱を発生するため、地温上昇に役立つ可能性があります。バガスはブドウ糖が連なったセルロースが主成分なので、微生物の栄養源となり、その代謝熱がカカオなどの根の成長を促す効果も期待できます。

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沖縄でカカオ栽培に挑戦する農園の土壌を視察しました。カカオ栽培には高温が必要ですが、沖縄でもヤンバル地方は冷涼なため、土壌の地温が課題です。視察の結果、土壌は固く冷たく、ガス交換が不十分と判明しました。解決策としては、養分よりも粗い有機物を投入し、土壌の通気性を改善すること、沖縄に多い柔らかい枝を活用することなどが考えられます。土壌に有機物が定着すれば、好循環を生み出せると期待されます。

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ワラジムシは積雪下でも摂食活動をする可能性があり、0℃近い環境でも活動できる耐寒性を備えている。一方、落ち葉は土壌の保温効果があり、ワラジムシの生息環境を安定させる。このことから、冬場に堆肥を落ち葉や刈草で覆うことで、土壌と堆肥の馴染む時間を短縮できる可能性が示唆される。ワラジムシの活動と落ち葉の保温効果に着目することで、冬期間の土壌改良の効率化が期待できる。

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牛糞堆肥は土壌改良に広く利用されるが、塩類集積による生育阻害、雑草種子や病害虫の混入、ガス発生、連作障害などの問題を引き起こす。これらの問題は、牛糞堆肥中の未熟な成分や過剰な栄養分に起因する。記事では、牛糞堆肥の代替として、植物性堆肥や米ぬか、もみ殻燻炭などの資材、そして土着菌の活用を提案している。これらの資材は、土壌の物理性改善、微生物活性向上、病害抑制効果など、牛糞堆肥に代わるメリットを提供し、持続可能な農業の実現に貢献すると主張している。