穀物の品質

農業において、穀物の品質判断は穀物の用途によって異なります。エタノール生産においては、穀物の化学組成、特にデンプン含有量などの特定の側面が重要視されます。食品加工・飼料製造においては、タンパク質、油脂、糖分などの特性が重要です。製粉業界では、健全性が最も重要な要素です。穀物農家にとって、高い発芽率と種子の休眠性は考慮すべき主な特性です。消費者にとって、色や風味などの官能特性が最も重要です。

プロパティ

穀物の全体的な品質は、栽培方法、収穫時期と収穫方法、収穫後の取り扱い、保管方法、輸送方法など、さまざまな要因によって影響を受けます。 ^{[ 1 ]}

穀物の品質特性は、主に 10 の要素にまとめられます。

(i) 均一な水分含有量

(ii) 試験重量が高い

（iii）異物なし

（iv）変色、破損、損傷した穀粒の割合が低い

(v) 壊れにくい

(vi) 高い製粉品質

(vii) 高タンパク質・高油分

(viii) 高い生存率

(ix)アフラトキシン（マイコトキシン） を含まない

（x）虫やカビが存在しない。

特徴

穀物の品質は、外因的要因と内因的要因という 2 つの主なタイプの要因によって特徴付けられます。

穀物の等級分けの外的要因には、年齢、破損穀物、未熟穀物、異物、感染穀物、水分含有量などがあります。

穀物の固有の要因には、色、組成、嵩密度、臭い、大きさ、形状などがあります。

色は、穀物の特性評価、等級付け、取引、加工において重要な要素であり、小麦取引でよく使われる基準です。

穀物の組成は、穀物の等級分けと販売において重要な役割を果たします。穀物の主な成分は、炭水化物、タンパク質、脂質、ミネラル、繊維、フィチン酸、タンニンです。正確な組成は、穀物の種類、遺伝的性質、品種、農業慣行、そして穀物の取り扱いによって大きく異なります。

嵩密度は、粒子間の隙間（空隙）を含めた、粒子サンプルの 一定体積に対する質量の比として定義されます。

粒の大きさと形状は、穀物の品質と等級付けにおいて重要な要素です。これらは穀物の種類によって異なり、同じ種類でも品種によっても異なります。これらは米の等級付けにおいて一般的に考慮され、製粉業界では重要な要素となっています。

グレードと仕様

穀物の等級分けおよび規格化システムは、特定の穀物ロットが米国食品医薬品局(FDA) や英国 食品基準庁(FSA)などの食品規制当局が要求する基準を満たしていることを保証します。

多くの国では、穀物の等級分けは、(i) ブッシェル（試験）重量、(ii) 水分含有量、(iii) 破損した異物または破片の割合（破損したトウモロコシの異物など）、(iv) 損傷した穀粒（総量および熱による損傷）という 4 つの主な特性によって行われます。

試験重量

容積重（ブッシェル）は、穀物の品質を判定し、穀物の嵩密度を測る際に用いられる最も単純かつ伝統的な基準の一つです。これは穀物の一般的な品質と一次的な穀物の規格を示す指標であり、通常、容積重が高いほど品質が高く、容積重が低いほど品質が低くなります。これは、穀物が劣化するにつれて穀物の品質が劇的に低下するためです。^{[ 2 ]}穀物の容積重は、水分含有量（初期および最終）、霜害、成熟度、生育および収穫条件、乾燥条件、細粒物質、穀粒損傷量、穀物の品種など、多くの要因によって影響を受けます。 ^{[ 3 ]}

水分含有量

水分含有量は、穀物の単位質量あたりの水分量として定義され、パーセンテージ（湿潤基準または乾燥基準）で表されます。水分含有量は穀物の品質に直接影響を与えることはありませんが、貯蔵に推奨される水分含有量を超えると穀物は腐敗するため、間接的に品質に影響を与える可能性があります。

異物

破砕異物（FM）は、穀物の等級分けと分類において重要な要素です。FMとは、砂、岩石、マイクロプラスチック、金属、ガラス片など、穀物以外の異物が特定のロットの穀物に混入したものを指します。穀物取引において、FMの含有量が一定の割合を超えると、等級が下がったり、価格が割引されたり、ロットが廃棄されたりすることがあります。FM含有量が高いほど、使用前の洗浄コストが増加するためです。

損傷したカーネル

損傷粒（DK）は重要な等級分けの要素であり、穀物の価値に悪影響を及ぼします。DKとは、目視で明らかな損傷が見られる粒を指します。DKは通常、不純物のない部分から損傷粒を手作業で除去することで定量化されます。等級分けの基準には、損傷粒の量の上限が定められています。例えば、小麦が等級1と認定されるためには、損傷粒が全重量の0.4%以下である必要があります。損傷粒の主な原因は、害虫、熱、カビ、風化、発芽、霜、病気、不均一な成熟、および/または登熟不足/部分登熟です。

等級分けシステムまたは規格では、損傷した穀粒は、熱損傷と完全損傷の 2 つの主な部分に分けられます。

非穀物標準特性

米国の穀物規格における重要な非穀物規格には、(i)破損感受性、(ii)製粉品質、(iii)種子生存率、(iv)栄養価、(v)カビ数および発がん性物質含有量、(vi)昆虫の侵入および被害などがある。^{[ 1 ]}

穀物の品質の最良の例は、2 つの一般的な穀物 (小麦と米) に表すことができます。

変色

米粒の色は、穀物の等級分けにおいて重要な特性です。色の変化の一般的な形態の一つとして、精米時の変色が挙げられます。米は不適切な保管方法で保管されると、様々な等級の精米時の変色に変化します。米の変色は、保管温度、水分含有量、保管期間に応じて、主に微生物や化学反応によって引き起こされることが示されています。米国基準では、米サンプル500グラムあたり1粒でも変色粒が見られる場合、等級が下がります。^{[ 4 ]}

小麦

小麦（Triticum aestivum L.）は、エネルギー、タンパク質、繊維の主要農業資源であり、イネ科コムギ属に属します。小麦は、硬質小麦、軟質小麦、デュラム小麦の3つの主要なクラスに分類されます。小麦の品質は、最終消費者、栄養価、製粉、製パン、レオロジー特性の観点から最もよく説明されます。一般的に、小麦は健全で、清潔で、十分に成熟しており、異物や損傷がないことが必要です。^{[ 5 ]}

一般的に、小麦の品質基準は、植物学的特性、物理的特性、化学的特性の 3 つの主なグループに分けられます。

植物学的基準

植物学上の基準には主に「種」と「変種」の 2 つがあります。

身体的基準

小麦の品質に影響を与える主な物理的特性は、穀粒重（容積重）、硬度、粒の大きさと形状、ガラス質、色です。小麦などの穀物の物理的特性は、穀物自体の品質、そして小麦粉などの最終製品の品質に非常に重要な役割を果たします。

試験重量

小麦の容積重は、小麦の品質を評価する最も容易で一般的な方法と考えられています。小麦の等級分けにおいて重要な品質要因であり、小麦粉の収量の大まかな推定値を提供します。小麦の容積重に影響を与える基本的な要因としては、穀粒の大きさと形状、穀粒密度、小麦の成熟度、種子、そして小麦の品種が挙げられます。^{[ 6 ]}

硬度

小麦胚乳の硬さは、小麦が様々な最終製品に適しているかどうかを判断する上で非常に重要であり、小麦の加工や製粉にも影響を与えます。製粉業者や小麦商は、この硬さを小麦の分類によく用いています。硬さによって、小麦は硬質小麦と軟質小麦に分類されます。^{[ 7 ]}

色

小麦は色によって、赤小麦と白小麦の2種類に分類されます。硬質の赤冬小麦は高品質とされ、パン用小麦粉の製造に広く用いられます。一方、白小麦はケーキ、チャパティ、そして特定のパスタ麺類によく用いられます。小麦の種類によって、味、製パン性、製粉歩留まりなど、それぞれ異なる特性があります。^{[ 8 ]}

硝子体質

赤い矢印は、ガラス質の小麦粒の中にあるガラス質ではない「黄色い豆」を指しています。

小麦のガラス質は、多くの国でデュラム小麦の品質を等級分けまたは定量化するために用いられる光学的特性です。これに基づき、小麦はガラス質、粉状、まだら模様の3つの主要なクラスに分類されます。^{[ 9 ]}ガラス質デュラム小麦は、粒の外観が非ガラス質小麦と異なり、製粉時のセモリナ収量が高く、色が良く、粒が均一で粗いため、非ガラス質（デンプン質で不透明）小麦よりも品質が高いと考えられています。^{[ 10 ]}

小麦の化学的（品質的）特性

水分含有量

収穫時の小麦粒の水分含有量は通常10～12%です。ほとんどの国では水分含有量は等級分けの基準に含まれていませんが、小麦粒の品質に影響を与える最も重要な要素であり、乾物損失と逆相関しています。^{[ 6 ]}水分含有量が小麦の品質において重要な理由は以下の通りです。

• 水分が少なすぎると、保管中や取り扱い中に小麦粒が壊れてしまいます。
• 湿気が多すぎるとカビが生えやすくなり、劣化につながります。

タンパク質含有量

タンパク質は小麦の等級決定要因として明確に定義されるものではありませんが、その量と質は小麦ビジネスにおいて最も重要な特性です。ほとんどのバイヤーや製粉業者は、小麦を購入する前にタンパク質含有量を把握しておく必要があります。小麦には、アルブミン（水溶性）、グロブリン（食塩水に可溶）、グリアジン（70%エタノール水溶液に可溶）、プロテオース、グルテニン（希酸または希アルカリに可溶）の5種類のタンパク質が含まれています。^{[ 11 ]}

小麦の他の重要な品質は製粉品質と製パン品質です。

製粉品質

小麦のほとんどは製粉された小麦粉またはセモリナとして商業的に販売されているため、製粉の品質は小麦取引において重要な要素となります。製粉の品質は主に3つの要素によって左右されます。

• 粒の大きさと均一性: 千粒重で決まる穀物の重量と密接な相関関係があります。
• 胚乳の質感は、ガラス度または真珠光沢度と硬度によって特徴付けられます。これらは、製粉に必要なエネルギーの利用と、得られるセモリナの量に影響を与えます。
• 種皮の割合：穀粒が大きいほど種皮の割合は低くなり、層が厚くない場合は種皮の割合も低くなり、胚乳と種皮の色も薄くなります。^{[ 12 ]}

焼き上がりの品質

ベーキング品質は小麦の品質と適合性を判断するためのもう1つの基準です。ベーキング品質は小麦の用途と加工条件によって異なり、例えば、強力小麦（硬質小麦）は高品質でパン作りに適していると考えられていますが、ほとんどのケーキは軟質小麦粉で作られています。ベーキング品質は小麦粉のレオロジー特性によって決まります。 ^{[ 13 ]}小麦粉のレオロジー特性は、生地（ベーキング）のボリュームや感覚特性などの他の物理的特性を決定するため、不可欠です。^{[ 14 ]}

小麦の品質の等級分けと分類

小麦は他の穀物と同様に、重量、純度、損傷率、異物の最大含有率といった一定の基準に基づいて等級分けされます。^{[ 15 ]}アメリカ合衆国では、小麦は等級と細級に分類されています。等級では、小麦はハードレッドスプリング小麦、ハードレッドウィンター小麦、ソフトレッドウィンター小麦、デュラム小麦、ハードホワイト小麦、ソフトホワイト小麦、ミックス小麦、そして未等級小麦の8つのグループに分けられます。これらの等級はさらに5つの等級（US No.1～5）に細分化されますが、^{[ 15 ]}未等級小麦は例外です。

米

イネはイネ科イネ亜族オリザ属に属します。

米には主に次の3つのカテゴリーがあります。

• 長粒種: カロライナ米として知られる、比較的長く太い品種。
• 中粒: 細長い円筒形の米。パトナとして知られています。
• 短粒種: 短くて丈夫な穀物。スペイン産ジャパン米として知られています。

米粒の品質

米の品質には明確な定義や説明はなく、調理方法、地域、用途など、様々な要因によって左右されます。例えば、精米業者は米の品質を、総回収率や穂先・砕米粒の有無で表現しますが、食品加工業界では、粒の大きさ、香り、外観、調理しやすさで表現します。

一般的に、多くの国では主に次の 4 つの基準で米の品質を評価します。

• 製粉品質
• 調理、食用、加工の品質
• 栄養価
• 清潔さ、健全性、純度に関する特定の基準。

米国ではさらに 3 つの要素が追加されました。

• 殻と果皮
• 色、粒度、形状、重量、均一性、全体的な外観
• 穀粒の白濁度、半透明性、色^{[ 16 ]}

米の物理的性質

米の一般的な物理的特性は、大きさ、形、色、均一性、そして全体的な外観です。米の全体的な外観に影響を与えるその他の要素としては、清浄度、純度（他の種子の混入がない）、ガラス質、半透明度、白濁度、色、損傷粒や不完全な粒などがあります。

米粒は、粒の大きさによって主に次の 3 つのグループに分類されます。

• 長さ（粗米、玄米、または精米された米粒の最大寸法）
• 形状（長さ、幅、厚さの比率）
• 重み（1,000粒の重みを用いて決定）^{[ 17 ]}

米国の玄米等級分けシステムで使用されている長さ、形状、重量の例を以下に示します。^{[ 17 ]}

穀物の種類	長さ（mm）	形状（比率）	重量（mg）
長粒種	6.61から7.5	3以上	15～20歳
中粒	5.51から6.6	2.1から3	17～24歳
短粒種	最大5.5	最大2.1	20～24歳

試験重量

容積重は米のもう一つの重要な等級分け要素であり、嵩密度と関連し、異物や未熟粒の相対量を測定するために使用され、精米歩合の指標として有用である。米国産籾米の1ブッシェルあたりの平均容積重は45ポンドである^{[ 17 ]。}

不純物や損傷した米

不純物や損傷米は、ロットの経済的価値に直接影響するため、米の品質において最も重要な要素とみなされています。例えば、砂や石が含まれていると、精米所に送られた際に米の重量が増加し、ゴムが損傷する可能性があります。不純物や損傷米には、異物、損傷した穀粒、白濁した穀粒、赤米、割れた種子や穀粒、異臭などが含まれます。^{[ 17 ]}

製粉品質または生産量

精米の主な目的は、胚乳へのダメージを最小限に抑えながら、外層（籾殻）、ぬか、胚芽を取り除くことです。精米品質は、米の販売、等級分け、分類において重要な基準となります。また、調整、乾燥、パーボイルなどの処理も​​考慮されますが、通常は精米歩留まりを用いて推定されます。精米歩留まりは、穀粒の種類、品種、白濁度、乾燥・保管条件、環境条件、収穫時の水分含有量など、様々な要因によって左右されます。

精米品質は、2つの一般的なパラメータ（i）総収量と（ii）穂収量によって決定されます。また、精米度や砕米などの他のパラメータも精米品質を推定するために使用され、パーセンテージで表されます。^{[ 16 ]}定義上、精米品質とは、米粒が破損することなく精米および／または精白に耐え、より高い回収量を生み出す能力のことです。

栄養価と調理品質

米の栄養成分は、品質を示す最も重要な指標の一つです。米は主にデンプン質の食品ですが、タンパク質、ビタミン、ミネラル、ペントサン、食物繊維も豊富に含んでいます。^{[ 18 ]}米粒の化学組成（栄養素）は大きく異なり、植物の品種（品種）、環境条件（栽培地や季節）、施肥、精米度、保存状態などの要因によって左右されます。精米度や調理方法は、栄養素の損失に大きく影響するため、ビタミンやミネラルのほとんどは米の表層に含まれています。

米の品質に関する限り、炊飯品質はもう一つの重要な基準であり、炊飯方法や時間、嵩密度、保管状態、品種、栽培方法など多くの要因によって左右されます。

米の炊飯品質において最も重要な2つの物理化学的特性は、アミロース含有量と糊化温度です。

アミロース含有量

アミロースは米の品質を決定づけるもう一つの重要な要素である。他の穀物同様、米はデンプン、特にアミロースの優れた供給源である。米の80%以上はデンプンで構成され、分子レベルでは、デンプンはアミロース（α(1–4)結合の直鎖グルコース）とアミロペクチン（α(1–6)結合の分岐鎖グルコース）を含む。^{[ 3 ]}アミロースに関して、米はもち質0–2%、非常に低い2–10%、低い10–20%、中程度の20–25%、高い25–32%（乾燥米ベース）に分類できる。^{[ 19 ]}米のデンプン含有量（アミロース）は、穀物の収量、加工、食味において非常に重要な要素である。

糊化温度

糊化温度は、調理時間、粒度、デンプン分子の大きさなど、多くの要因と関連しており、一部の国では米の分類基準としても用いられています。他の要因と同様に、糊化温度は、調理時間だけでなく、熟成温度、遺伝的要因、米の品種といった環境要因の影響も受けます。^{[ 3 ]}糊化温度はアミロース含有量と直接関連しており、アミロース含有量が高いほど糊化温度も高くなります。そのため、もち米が多い米は、もち米や非常にもち米が少ない米よりも糊化温度が高くなります。^{[ 20 ]}

米の分類と等級分け

多くの国や製粉業者が米の等級分けに用いる主な基準は、精米度、外観（色）、損傷（破損）、そして白濁粒の割合です。アメリカ合衆国では、米は3つの主要な特性、すなわち粒の大きさ、色、状態（粒の損傷）に基づいて販売されており、これらの特性は品質、精米度、その他の加工条件に直接関係しています。^{[ 7 ]}等級分けにおいては、例えば白濁粒は加工後の精米歩留まりが低下し、取り扱い中に破損しやすいため、好ましくありません。

色と精米度は、米の等級分けによく用いられるもう一つの基準です。これらの基準を用いて、米は精米不足、軽精米、中精米、精米度良好の4つの主要な等級に分類されます。米の等級分けでは、他に精米率、空粒、未熟粒、ドッキング量などにも関わる要素として、容積重も考慮されます。容積重は、長粒米で56 kg/hL、中粒米で58.5 kg/hL、短粒米で60 kg/hLです。^{[ 7 ]}アメリカ合衆国における米の等級と要件^{[ 21 ]}

参照

• 食品の品質

参考文献

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