📄 農業

Dietary fiber as nutritional and sustainable malt substitute for reducing glycemic load in non-alcoholic beer

本研究は、従来の麦芽をレジスタントデキストリンに置き換え、かつエネルギー消費の多い脱アルコール工程を排除するためにマルトース非産生酵母を利用することで、低グリセミック負荷かつ環境負荷の低い、嗜好性の高いノンアルコールビールを製造することが可能であることを実証している。

原著者： Kim Mishra, Ivana Brun, Lorena Neeser, Armin Siegrist, Martina Galler, Julian Aebersold, Patrick Rühs, Alexander Mathys, Peter Fischer, David Fäh, Tamara Bucher

公開日 2026-10-23

📖 1 分で読めます☕ さくっと読める

CC BY 4.0

原著者： Kim Mishra, Ivana Brun, Lorena Neeser, Armin Siegrist, Martina Galler, Julian Aebersold, Patrick Rühs, Alexander Mathys, Peter Fischer, David Fäh, Tamara Bucher

原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 ✨ これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。免責事項の全文を読む

多くの人々にとって、ノンアルコールビールを選ぶことは、健康的なライフスタイルへの移行であり、アルコールの酔いに頼ることなく、冷えた一杯を楽しむという社交的な儀式を享受する方法でもあります。しかし、この人気の高い代替品には、独自の隠れたコストが存在します。アルコールを取り除いたとしても、醸造過程において大量の消化可能な炭水化物が残ることが多く、それが砂糖入りのソーダのように血糖値を急上昇させる原因となります。さらに、これらの飲料を作る伝統的な手法では、フルストロングのビールを醸造してから、膨大なエネルギーを使用してアルコールを抜き取る必要があり、そのプロセスは環境に大きな二酸化炭素排出量（カーボンフットプリント）を残します。科学者や醸造家たちの課題は、豊かな味わいと満足感がありながら、血糖値の急上昇も環境への負荷も伴わない飲料を作り出すことでありましたが、そのバランスを実現することは、これまで極めて困難でした。

スイスの研究チームは、ノンアルコールビールの作り方を「後から修正する」のではなく、最初から根本的に再構築するという新しいアプローチを開発しました。強いビールを醸造してからアルコールを取り除くのではなく、彼らは、モルトに含まれる主要な糖である麦芽糖（マルトース）を分解できない特殊な種類の酵母を使用しました。この酵母は、混合物の極めてわずかな割合を占めるグルコース（ブドウ糖）とフルクトース（果糖）のみを摂取します。アルコール生成を始まる前に止めることで、チームはエネルギー消費の激しい除去工程を完全に排除することに成功しました。また、ビールに本来あるようなコクや滑らかな口当たりを確保するために、彼らは不足したモルトを「レジスタントデキストリン」と呼ばれる一種の食物繊維で置き換えました。この繊維は、糖が提供するはずのボディ感や質感の代わりを務めますが、繊維であるため、血糖値に変わることなく消化管を通り抜けます。

この新手法による結果は、従来のノンアルコールビールと遜色のない口当たりを持ちながら、栄養学的および環境的な大きなメリットを提供する飲料となりました。研究者たちがこの新しい繊維強化ビールを標準的な市販品と比較したところ、味や口当たりはほぼ同一であった一方で、新バージョンは消化可能な炭水化物が大幅に少ないことが分かりました。22人の参加者を対象とした研究において、研究者たちはこれらの飲料が血糖値にどのように影響するかを測定しました。その結果、新しいビールは旧バージョンと比較して血糖値の上昇速度を低下させることはありませんでしたが、そもそも含まれる総糖質量が非常に少ないため、体への全体的な負荷が軽減されていることが判明しました。本質的に、この繊維は味のために糖と一対一の割合で置き換わっていますが、代謝的なコストは伴いません。

健康上の利点を超えて、この新しい醸造法の環境への影響も多大です。研究者たちは、新しい手法のカーボンフットプリント、土地利用、および水消費量を算出し、従来のノンアルコールビールの製造方法と比較しました。その結果、アルコール除去の工程をスキップすることで、新しい手法は地球温暖化への影響を約17パーセント削減できることが分かりました。また、同じ量の飲料を生産するために必要な穀物の量が少なくなるため、土地と水の使用量も大幅に減少します。モルトの代わりに使用される繊維は小麦加工の副産物であり、これは新しい作物のために新たな畑を求めるのではなく、すでに栽培されている資源を活用していることを意味します。

この研究は、これらの飲料の糖分を抑える方法に関する一般的な誤解についても明らかにしました。チームは当初、単に麦芽糖の量を減らせば血糖値の反応を抑えられると考えていましたが、テストの結果、他の糖やデンプンが依然として急速なスパイク（急上昇）を引き起こすことが示されました。この発見は、真に低糖質のノンアルコールビールを実現するための鍵は、単に発酵温度を調整することではなく、消化可能な炭水化物を、糖の質感を模倣する非消化性の繊維へと根本的に入れ替えることにあることを示唆しています。アルコール生成を止める酵母と、欠落したボディ感を回復させる繊維を組み合わせることで、研究者たちは身体にも地球にも優しい飲料のスケールアップ可能な設計図を作り上げました。このアプローチにより、醸造所は血糖値の急上昇や重い環境的代償を払うことなく、コクのある爽快なビールへの欲求を満たす飲料を生産できるようになり、業界における真の進歩を提示しています。

技術要約：非アルコールビールにおける糖負荷低減のための、栄養および持続可能な性向を持つ麦芽代替物としての食物繊維

問題提起
非アルコールビール（NAB）の消費は、より健康的な代替飲料として増加しているが、現在の製造プロセスには2つの決定的な制限がある。第一に、標準的なプロセスでは、完全に発酵したビールからエタノールを除去するために、エネルギー集約的な脱アルコール工程（ナノ濾過や真空蒸留など）を伴い、その結果、環境負荷が高くなる。第二に、NABは通常、消化性炭水化物（DC）、特にマルトース（麦芽糖）を高いレベルで含んでおり、これが高いグリセミック負荷（GL）をもたらすため、血糖調節機能が低下している人々への適合性を制限している。DCを減少させることはGLを低減させるが、多くの場合、ビールの感覚的な品質を損ない、ボディ（コク）の減少や過度な苦味を引き起こす。マルトースを低減するための既存の戦略（ $\beta$ -アミラーゼの熱的阻害や酵素的変換など）は、製品の嗜好性に悪影響を与えたり、アルコールレベルを過度に上昇させたりすることなく、マルトースを完全に除去することには失敗してきた。

方法論
本研究は、脱アルコール工程を排除し、麦芽由来のDCをレジスタントデキストリン（RD、食物繊維の一種）に置き換える新しい製造戦略を提案している。方法論は以下の3つの要素で構成されている。

プロセス開発： 著者らは、マルトース陰性のSaccharomyces cerevisiae（サッカロミセス・セレビシエ）酵母を用いた「脱アルコールフリー」の醸造プロセスを開発した。この酵母はグルコースとフルクトースを発酵させるが、マルトースは発酵させない。エタノール生成を0.5 vol%未満に抑えるため、醸造プロセスでは、特定の仕込み条件（高い液比/LTGR、74℃での $\beta$ -アミラーゼの熱的阻害、およびマルトース形成を最小限にするためのベースモルトの除外）を利用した。
感覚および物理的特性評価： モデルとなるNABマトリックスにおいて、2種類の市販のRD（Nutriose FB06およびFM15）のレオロジー特性およびトライボロジー特性を評価した。これらの特性は、訓練された感覚パネルを用いて、感覚属性（苦味およびボディ）と相関させた。研究では、RDがDCの口当たりや苦味マスキング効果を模倣する能力を判断するため、グルコースとの比較ベンチマークを行った。
介入および環境評価：
- 臨床試験： 22名の健康な成人を対象に、二重盲検ランダム化クロスオーバー介入研究を実施し、食物繊維を強化したNAB（f-NAB、Nutriose FB06を50 g/L含有）と、市販の参照用NAB（c-NAB）、およびグルコース参照群との間で血糖応答を比較した。間質液グルコースレベルはFreeStyle Libre 3センサーを使用してモニタリングされ、グリセミック指数（GI）およびグリセミック負荷（GL）を算出した。
- ライフサイクルアセスメント（LCA）： クレードル・トゥ・ファクトリー・ゲート（原料調達から工場出荷まで）のLCAを実施し、f-NABの生産と、c-NAB（従来の脱アルコール法）および麦芽ベースのコントロール（m-NAB）との間の環境影響（地球温暖化係数、土地利用、水利用）を比較した。

主な結果

プロセスの実現可能性： マルトース陰性酵母と適応させた仕込みプロトコルの組み合わせにより、脱アルコールなしでエタノール含有量0.5 vol%未満のNABの製造に成功した。グルコースは急速に枯渇したが、マルトース濃度は約3–4 g/Lで安定しており、酵母のマルトース発酵不能性が確認された。
感覚特性： マルトースおよび残留エキスを減少させると、ボディが薄く苦味のある製品となった。RD（特に50–100 g/L）の添加は、粘度と潤滑性の向上により、知覚される苦味を有意に軽減した。しかし、ボディの知覚は主に甘味によって駆動されていた。100 g/LのNutriose FM15は、グルコース20 g/Lと同等のレベルまでボディの知覚を有意に高めたが、Nutriose FB06は同様の粘度にもかかわらずボディを顕著に高めることはなかった。
血糖応答： 介入研究の結果、f-NABおよびc-NABの両方が高いグリセミック指数（GI > 100）を示し、純粋なグルコースをも上回ることが明らかになった。GIにf-NABと市販のNABの間で有意な差は認められなかった。著者らは、これはビール中に存在するマルトオリゴ糖（MOS）および中間デキストリンが、腸管酵素によって迅速に加水分解されるためであると考えている。その結果、RDの添加は急性的な血糖応答を減衰させなかった。
グリセミック負荷の低減： 高いGIにもかかわらず、f-NABは等感覚（iso-sensory）ベースにおいて低いグリセミック負荷（GL）を達成した。GLの低減は、感覚的な影響を維持しながら、麦芽をRDで置換することによって制御されている。RDの添加自体はGIを低下させなかった。むしろ、GLの低減は、等感覚的なインパクトに基づいて、麦芽由来のDCを食物繊維に置き換えた結果として得られたものである。研究では、グルコース置換相当と比較して、f-NABの330 gあたりのGLが約3.4 g減少すると推定されている。
環境影響： LCAは、f-NABの製造方法がc-NABと比較して環境負荷を大幅に低減することを実証した。
- 地球温暖化係数（GWP）： f-NAB（0.29–0.31 kg CO2-eq/kg）は、エネルギー集約的な脱アルコール工程を排除しているため、c-NAB（0.35 kg CO2-eq/kg）よりも低いGWPを示した。
- 土地および水利用： f-NABは、RDが小麦デンプン加工の副産物であり、大麦栽培よりも少ない農業投入量を必要とするため、c-NAB（土地利用 0.32 m²year/kg、水利用 2.5 L/kg）と比較して、減少した土地利用（0.15–0.25 m²year/kg）および水利用（1.9–2.1 L/kg）を示した。

意義および主張
本論文は、感覚的な品質、栄養特性、および環境の持続可能性のバランスをとった、NABを製造するためのスケーラブルなアプローチを提示していると主張している。主な意義は、以下のことを示した点にある：

マルトース陰性酵母と特定の仕込みプロトコルを使用することで、脱アルコール工程を回避できることが、NAB製造のカーボンフットプリントを大幅に低減させる。
レジスタントデキストリンは麦芽の代替が可能であり、低マルトースビールのボディを回復させ、苦味を軽減し、嗜好性を維持しながら、総消化性炭水化物量を低減できる。
グリセミック負荷は、（MOSのためにGIは高いままであるが）等感覚的なベースで消化性炭水化物を食物繊維に置換することによって低減できる。これにより、330 mlのサービングあたり約12.2 gの食物繊維（スイスの1日あたりの推奨摂取量の40%以上）を提供し、全体的なGLを低減する製品となる。

著者らは、MOSの急速な消化によりNABのGIは依然として高いものの、提案された戦略は、全体的なグリセミック負荷と環境負荷を効果的に低減させ、より栄養価の高い持続可能な非アルコール飲料への移行に向けた道筋を提供すると結論付けている。今後の課題として、持続可能性をさらに向上させるために、仕込み中にレジスタントデキストリンをインサイチュ（in-situ）で生成させることに焦点を当てることが示唆されている。

関連論文