Chemo-sensory profiling of indigenous Chinese woods for strong ale aging: High (Z)-oaklactone in Mongolian oak changes aroma perception and evokes positive emotions
本研究は、モンゴリアンオークが極めて高い(Z)-オークラクトン含有量を有することから、ストロングエールを熟成させるための優れた木材であることを特定しており、この成分が用量依存的に、特定のキャラメルやバニラのノートを通じて消費者の好感度とポジティブな感情を高めることを明らかにしている。
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何世紀もの間、醸造家たちはある単純な真理を信じてきた。それは、容器は中身と同じくらい重要であるということだ。ビールが木樽の中で静置されているとき、液体はただそこにあるのではない。木材と相互作用し、鋭い発酵飲料を、複雑で滑らか、かつしばしば甘みのあるものへと変貌させる風味を引き出すのである。この「熟成」として知られるプロセスは、長らくヨーロッパや北米産の特定の種類のオーク（樫）によって支配されてきた。これらのオークは、バニラ、ココナッツ、キャラメルのようなノートを放出する能力において高く評価されている。しかし、クラフトビール運動が新しく独特な風味を追求する中で、科学者たちは、他の樹木、特に中国原産の樹木が独自の芳香プロファイルを提供できるのではないかという問いを投げかけている。課題は、どの化学化合物がこれらの愛される香りを生み出し、それが飲者の感情にどのように影響を与えるのかを正確に理解することにある。木の目に見えない化学と、味覚や感情という極めて人間的な体験を結びつけることで、研究者たちは推測を超え、地元の資源を用いて完璧な風味のプロファイルを設計し始めることができるのである。
研究チームは、高いアルコール含有量と豊かで複雑なベースを持つ「ストロングエール」として知られる特定のスタイルのビールを用い、多種多様な木材をテストすることで、この可能性を探求することに着手した。彼らは、モンゴリアンオーク、シャングリラオーク、そして様々な果樹や広葉樹を含む、中国原産の7種類の異なる木材を選定し、それらを用いて、いくつかの国際的なオークの参照品とともにビールを熟成させた。目的は、どの木材が最も美味しいビールを生み出すかを確認し、なぜ人々がそれを好むのかという科学的根拠を理解することであった。1ヶ月間の熟成期間を経て、チームは大規模なビール愛好家グループを招き、サンプルの試飲を行った。参加者は各ビールをどの程度好むかを評価し、「幸せ」「心地よい」から「驚き」「不快」に至るまで、その香りが呼び起こす感情を記述した。結果は明白であった。モンゴリアンオークで熟成されたビールが、最も高い嗜好スコアを獲得したのである。そのビールは強いキャラメルとバニラのノートを持つと評され、試飲者の間に「幸福感」や「充足感」といったポジティブな感情を引き起こした。対照的に、他の木材（例えば、過度に焙煎された種類など）で熟成されたビールは、時に否定的な反応を引き起こしたり、単に好みが低かったりした。
この成功の化学的な理由を見つけ出すため、科学者たちはすべてのサンプルに含まれる揮発性化合物（香りを運ぶ微細な空気中の分子）を分析した。彼らは85種類の異なる化学物質を特定したが、その中でモンゴリアンオークのビールにおいて一際際立つものがあった。ココナッツやバニラの香りを放つ一種のラクトンであるこの化合物は、1リットルあたり903.8マイクログラムという、テストされた他のどの木材よりもはるかに高い濃度で存在していた。この単一の分子がポジティブな反応の原因であることを証明するために、研究者たちは一連の対照実験を行った。彼らは、見つかった主要な化学物質を混合することで、モンゴリアンオークの香りの合成版を作成し、その後、特定の成分を系統的に取り除いて何が変化するかを確認した。高濃度のラクトンを取り除くと、心地よいキャラメルとバニラの特性は消え、ビールはもはや好まれたサンプルのような香りを放さなくなった。逆に、この特定の化合物を未熟成のビールに加えると、飲者の嗜好スコアは上昇し、同じポジティブな感情が戻ってきた。研究によれば、ある一定の地点までは、この化合物を加えれば加えるほど、消費者はビールをより享受し、より多くのポジティブな感情を報告することが分かった。
研究者たちはまた、コンピュータ・シミュレーションを用いて、この分子が人間の嗅覚とどのように相互作用するかを調べ、その知覚の背後にある生物学的メカニズムについても検討した。彼らは、数百種類のヒト嗅覚受容体（鼻の中で香りを検知するタンパク質）に対して、この化合物を用いたテストを行った。シミュレーションの結果、この分子は特定の受容体、すなわちOR10K1に対して強い結合エネルギーを持って適合することが示唆された。この発見は、なぜこの特定の香りがこれほど強いポジティブな反応を脳に引き起こすのかという理由について、潜在的な説明を与えるものである。つまり、特定の化学構造を特定の生物学的受容体に結びつけたのである。これらのコンピュータモデルは予測であり、ラボでのさらなる検証が必要であるが、分子レベルでの風味の好みの理解に向けた強固な出発点となる。本研究は、モンゴリアンオークがストロングエール熟成のための実行可能かつ優れた選択肢であることを結論づけている。それは主に、この特定のラクトンを高レベルで放出するという独自の能力によるものである。消費者の好みを左右する鍵となる要因を特定したことで、本研究は、醸造家たちが中国固有の木材を、単なる伝統的なオークの代用品としてではなく、新しい、感情に響く飲体験を創出するための、独特な風味資源として活用できる道を開いたのである。
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