グルテンフリー穀物の麦芽

穀物（ソルガム．米、トウモロコシ、キビ、オート麦）

ソルガム

大麦栽培は熱帯地帯ではできないので、アフリカのビール生産には温帯域からの大麦麦芽輸入にコストがかかる。ナイジェリアの1988年大麦麦芽輸入禁止の結果、ソルガム麦芽とトウモロコシ麦芽が伝統的アフリカ飲料の醸造用にと製造された。ソルガムは、大麦麦芽に変わるものとして、大きな可能性を示した。しかしながら醸造業者の中に、市販ビール製造時、補助的にソルガムを利用した経験者がいて、その際に次のような問題に遭遇した；時間のかかる不完全な麦芽の糖化、困難な麦汁の分離、さらに困難なブライトビールの濾過であった。にもかかわらず、味覚に関して大麦と同様の効果のあるとまでは主張されていないが、100%ソルガム麦芽ビールはナイジェリアや他の地域の国々で、多くの人々にビールとしての品質は受け入れられている。

   麦芽加工はソルガムの相対的栄養価を増加し、麦芽ソルガムは、離乳期の子供用の食事の低粘度粥を作るのに用いられる。しかしながら、第１にソルガム麦芽はKaffirビール類似のビール醸造に用いられた。１つの重大な問題点は、実験研究結果からソルガム麦芽で醸造するとき、普通にみられるものは酵素レベルが不十分である事だ。初期の研究で、ソルガム麦芽中の糖化用β--アミラーゼ活性が僅かあるいは全くなかったため、ソルガム麦芽使用は大型ビールの醸造用には不適切であるというまちがった結論となった。しかし数名の研究者は、用いたデンプン分解酵素活性測定法が大麦用のものであったため、ソルガム利用研究は不適当であると述べた。デンプン分解酵素力測定に異なった方法を使うとソルガム麦芽にはβ--アミラーゼ活性はあったが、しかし大麦麦芽の25%以下のレベルであると報告された。ソルガム中のβ--アミラーゼは大麦中のとは異なり活性化した可溶性の状態にあるが、大麦では殆どのβ--アミラーゼが不活性の結合状態で存在していた。本質的には活性β--アミラーゼレベルはソルガム、大麦両方で同一であると考えられた。

    詳細な研究が最適のソルガムの麦芽加工のために行なわれた。今日までソルガムで最適の麦芽加工は20-25℃で８時間水につけ、続いて2時間空気中におき、さらに14時間水に浸ける。そのとき水分は34-36%で同一の温度で発芽は120時間行う。次に24時間50℃の乾燥に続く。ソルガム、生と麦芽は、現在広くヨーロッパタイプのラガービール醸造に用いられていて、多くの熱帯発展途上国では経済的な理由から広く用いられている。ナイジェリアでは、既に全ての大麦麦芽が国内で生産されたソルガムに置き換えられている。

米

米はアルコール飲料生産に広く用いられている。アルコール飲料、例えば日本の酒、中国のshaoshinshu（焼酒）、及び東南アジアの種々雑多なアルコール飲料は、主成分は米であるが、時には一種の穀物（米）のみで作られる。さらに米はビールのようなアルコール飲料の生産時に付加物として用いられる。ビール、酒は最もポピュラーな米ベースのアルコール飲料であり、大量に生産されている（年間、ほぼ9x10¹⁰Lビール、１５x10^８L酒）。醸造にともない、米は非常にナチュラルな匂いと香りが有り、醸造ハウスでは、適当に軽くクリーニングな味のビールとなる。もっと最近、麦芽米で興味あるのは食品材料での利用の可能性の引き金となってきたことで、遊離糖、アミラーゼ含量の増加、さらに発芽後の粘度低下のためであり, さらにアフリカの或る地域では必要性から輸入大麦に変わるものとして関心が持たれている。さらに発芽は、米の栄養価のレベルをあげる事が示される。

   初期の研究ではビールが米麦芽から醸造できる事を示した。これらのトライアルではCalifornia粒米が用いられた。粒は48-60時間15℃の水につけ、17.8-18.0℃で72時間発芽させ、そして最後に48時間で乾燥するが、32.2-65.5℃の温度上昇による。これらの低い温度は粒のガラス化を抑えるためである。しかしながら出来た物は酵素活性が貧弱で、生産するのに高価で、内胚乳物質の修飾が貧弱であった。にもかかわらず、麦芽化しない米に比べ、クッカー中での溶液化はす早く、比較的低温度ですすむ。さらに抽出化がいいことと、さらに出来たもののフレーバー、香りがこの材料を用いるとすばらしい。

   米麦芽は、麦芽ロスがしばしば非常に高くなるので醸造材料としては満足のゆくものではない。米麦芽は、最終的には従来のやり方でひかれて砕かれた時、糖化は不十分で麦液の流出はゆっくりであった。さらに米麦芽は非常に苦くなることがわかった。米に関する研究の不一致性は、抽出回収量増加とフレーバー改良のため、最適の麦芽処理体制をさがす強いニーズが或る事を示す。

トウモロコシ

トウモロコシは、メキシコのTarahumara Indiansの伝統的なTesuinoトウモロコシビールを作るのに用いられてきた。さらにホーム-醸造のXhosaトウモロコシビール生産と消費は、南アフリカの伝統的なものとして広がっている。醸造関連のものとして．トウモロコシはビールのアワ・ダメージ効果を制限するために胚芽除去をせねばならない。

   トウモロコシは麦芽がソルガムよりも十分少なく、ほとんどのトライアルの報告では、醸造業者の見地から不満足な結果であった。この穀物の麦芽の特徴についての我々の知識は少ない。いくつかの面では、トウモロコシの発芽はその栄養価を強めることができる。しかしながらトウモロコシデンプンの糊化温度は高いので、もしも修正したマッシング（加水）方法を用いれば、多分ソルガム麦芽と同様、改良された抽出回収量を得る事が出来るだろう。

麦芽作成法で、粒を36℃で12時間事前に乾燥して、25℃で40%水分含量になるように水に浸け、25℃で168時間発芽させ、最終的に45℃で24時間乾燥させることが推奨されている。そこでソルガムのようにトウモロコシで麦芽をつくるのに「湿と温」が必要で、そのためカビ感染の極端な広がリとなった。グリーン麦芽は、酵素活性のために低温で乾燥すべきである。増加した抽出量、酵素レベル、Kolbach指数、及び麦芽ロスが得られる。さらにジベレリン酸添加でα--アミラーゼ、プロテアーゼ．抽出物、Kolbach指数値を上昇させた。最近．上等の麦芽品質選択のための、とうもろこし品質を選ぶというはっきりした努力は行われていない。

キビ

キビは小粒の熱帯性穀物の総称のグループである。不透明なビール、少なくとも実験的には透明なビールであるが、麦芽にして食品材料として利用している。キビの品種間、あるいは１つの品種中でも麦芽品質にかなりの違いがある。初期の研究から、麦芽と醸造、さらにキビからのラガービールの生産は可能であるが、ビールのフレーバー、色調改良にはまだ高度の研究が必要である。

   南アフリカでは、伝統的にパールキビが麦芽、発酵に使われた。麦芽パールキビは、粘度の低い子供用離乳食に用いられる。大麦、ソールガムと違い、キビ麦芽の技術については知見が少ない。パールキビ麦芽のベストの加工方法は、25℃で水に着け、１サイクル2時間湿地、2時間空気中で休ませ、全8時間行い、25-30℃で72-96時間発芽させ、最後に50℃ 24時間の乾燥が示されている。これらの条件は、高ジアスターゼ活性、α--、β--アミラーゼ活性、遊離アミノ態窒素、適当な麦芽ロスを示す。ある場合には、さらにジベレリン酸添加で回収量を高め、酵素活性はすぐにピークに達しより高いαーアミラーゼ活性になる。

   キビ麦芽化の限定された仕事は、主にフィンガーキビですすめられた。フィイガーキビは非常に良い麦芽を作り、伝統的アフリカ不透明ビールの醸造に使われ、さらに消化の良い液状食にも使われている。フィンガーキビ麦芽は非常に納得ゆくフレーバーと受け入れやすい味があると報告されているが、しかし短時間の貯蔵の間これらの麦芽は苦い味に変化してゆく。未麦芽のフィンガーキビ粒は、非常に僅かのアミラーゼ、プロテアーゼ、フォスファターゼ活性であるが、粒が発芽がするとこれらの酵素活性はかなり増加する。さらにフィンガーキビは、カルシウムと食物繊維に富んでいる。粒を24時間25℃の水に浸け、25℃で発芽9時間行い、最後に24時間45℃で乾燥することがすすめられている。これまでの研究からパールキビとフィンガーキビ麦芽は大量タイプのビール製造に大麦置き換え価値の有る事がわかった。

オート麦

オート麦の食品利用は伝統的にオートミール、オートフレーク、朝食のセレアルである。天然のオート麦は可溶性食物繊維、価値のある脂肪酸の高含量、ビタミン、ミネラル、ステロール、抗酸化剤の大量精選され健康増進穀物として知られている。さらに、オート麦はFDA (Food and Drug Administration)承認の健康宣言によるとオートミールからの可溶性食物繊維、低飽和脂肪酸、低コレステロール食事は心臓病のリスクを低下させるといったことが、消費者間でさらに興味を増加させた。オート麦は普通好ましいナッツ臭、粒の匂いが有り、発芽はフレーバー、官能的特徴を良くするのに用いられ、それとともに金属の生化学的利用性の増加にも有効である最近、オート麦麦芽はまれにしか用いられないので、利用できるデーターは僅かである。オート麦麦芽は大麦麦芽に比べれば少量である。オート麦麦芽は、時たま多くの国の人々ためにヨーロッパ醸造家により利用されたが、その利用も今では僅かである。時にはオート麦麦芽は英国でエールビール用に用いられ、さらにストウトの醸造に用いられ、さらに特別の食品成分に用いられる。

   Avena SativaとAvena byzantinaの２種は、最も広く育てられたオート麦品種である。しかし麦芽醸造には僅かの量しか用いられない。主なるオート麦品種で麦芽に用いられるのはA. Sativaと、醸造用にはA. gramineaeである。研究からはっきりしたのは、デンプンはゆっくり発芽中に分解され、発芽したオート麦中のデンプン含量は未発芽オート麦よりも同じかあるいはわずかに低い。さらにオート麦の発芽は、不可欠アミノ酸（特にリジン、トリプトファン）含量の増加を引き起こし、僅かのプロラミン含量の低下を引き起こす。

   オート麦は高金属含有の穀物であると記録されている。しかしながらラジオアイソトープ技術を用いた最近の研究から、オート麦粥、オート麦ふすまパンを含む朝食からの鉄、亜鉛の低レベルの人体への取り込みが示された。オート麦の高フィチン酸含量は、低フィターゼ活性とともに、低鉄吸収の説明と考えられる。ここでより良好な金属利用性を得るために研究者は加工中のフィチン酸分解の適当な条件を研究し、オート麦のフィチン酸含量を低下させるための発芽条件を見出した。最適のオート麦の麦芽条件はつぎのようである；16℃の水に16時間浸け、発芽は16℃で144時間行い、引き続いて49-85℃で22時間乾燥する。巨大分子の水解の基本的知識を用い発芽粒のアミラーゼ分解活性、解糖活性、タンパク質分解活性の利用をコントロールして、オート麦麦芽から多量タイプのビールを作る事が出来た。

偽穀物（ソバ、キノア、アマランス）

ソバ

ソバは大部分の穀物とは違いPolygonaceae族に属する交換作物である。ソバは小麦とは関係なく、その名前は多分トライアングルの種子に基づくものであり、それはピーナッツのづっと大きい種子に似て、これが小麦のように使われる事実だ。ソバ粒は、栄養価が高く、よいタンパク質源である。ソバの栄養価は、ミレットより高く、あるいは米、小麦のような穀物よりも高い。その成分は栄養-生化学的見地からも好ましく、健康保持食事によくあっている。ソバの一定の消費は、"栄養生まれの文明病"（消化不良、肥満、便秘、コレステロール、糖尿病、高血圧等）を防ぐ事が出来る。

   ソバは殻付き殻なしの両方がある。しかし最近の研究から殻なしソバの利用が殻付きのものより長所があり、それは水吸収が遅く、その結果麦芽は改良されるというものである。麦芽ロスに加えて、もう１つの殻無し材利用のメリットは、濾過性の改良であった。水につける時間、温度のソバ麦芽品質に与える効果の研究は、次の事を示した。即ち最適の水浸時間後の水分含量は35-40％で、その時に薦められる水浸時間は、温度10℃で7-13時間である。この水分レベルでの麦芽ロスは受け入れられる範囲内にあり、麦芽品質は最適である。ソバ麦芽中の至適酵素活性は、ソバが15℃で96時間、発芽する時に得られた。このとき粒は十分に修正され、しかし栄養価は消費されていない。さらにルチンは機能性をもつポリフェノールの１つだが、麦芽の間、顕著に増加した。

   いくつかの最適条件が最近ソバ麦芽に提案された。殻なしソバを用いたソバを含め、広範囲のグルテンフリー穀物の最適麦芽条件をきめるのに、RSM(応答曲面法)が用いられた。著者らは96時間の水浸時間、水分47%の程度で、発芽時間は19℃で120時間を薦めた。これらの麦芽条件はかなりバラバラであり、他者の条件では水浸時間は僅か10時間で水分の程度は35-40%の間で、発芽時間は15℃で96時間が推薦された。いろいろなグルテンフリー麦芽を用いて広いフレーバー分析を行い、ソバ結晶状麦芽には強い甘い香り、モルト臭、ナッツの香りを見出し、エール生産醸造成分として用いる可能性があった。ソバ麦芽中の酵素活性への乾燥の重要性が研究された。結論として、40℃で長く乾燥すると加水分解酵素の不活性化が起こる。多段階乾燥ステップがそこで研究され、酵素活性は乾燥プロセスの間乾燥を行う温度によって示す。ソバの酵素活性の最適レベルのためにソバ麦芽は40℃ 5時間、50℃で３時間さらに60℃で３時間フォローすべきである。この条件下で、最も高いレベルのアミラーゼ酵素、全可溶性窒素、遊離アミノ態窒素が観察された。得られた結果から強く示されることは、ソバは最適にまで麦芽化すると、健康保持、醸造目的に用いられるソルガム麦芽に変わるグルテンフリーとして有益である可能性を示す。

キノア

偽穀物であるChenopodiaceae族の穀物キノアは、良好な栄養成分を持つもの、さらに離乳食として顕著に貢献していると認識されている。キノアはリジン、メチオニンが高含量含まれていると言われる。世界中で多くの研究がキノアの農学レベルでなされてきたが、生理学的レベルあるいは麦芽、醸造面では少ない。キノア種子はin vitroでは早い発芽といういい面があるが、土壌では非常に貧弱な発芽である。36時間麦芽処理すると、キノアのα--アミラーゼ活性は４倍に増加するが、外胚乳のデンプン粒は発芽の間アミラーゼで強く分解するようには見えない。これは麦芽プロセスにとり有利ではないが、マッシング（すりつぶし）と醸造にとり多少いい所である。もしα--アミラーゼレベルが麦芽製造の間このように消費されないならば、残った酵素はマッシングプロセスに利用されるであろう。マッシングの間、α--アミラーゼが存在しないと、糖化は不完全になり低抽出のwort（麦中）になる。RSMを使って、キノアの最適の麦芽条件を探すと、水漬時間36時間、水分54%、発芽温度8℃で144時間であった。

   麦芽化したキノア粒はまた栄養的利用性を改良した。発芽の間、フィチン酸は35-39%まで落ち、一方鉄溶解性は生理的条件下（及び生体中の鉄利用度の計測から）は2-4倍に増えた。消費者は食品、飲み物を消費しながら、革新的なものを求めていて、更に健康に価値のあるものを求めているため、キノアの栄養的性質は麦芽と醸造目的用のこれからの材料の研究をしようとしている。

アマランス

アマランスは、Amaranthaceae族の一品種であり、ほとんど亜熱帯、熱帯域で見られる。食物栄養源として価値あるこの植物は、野菜として食べられ、その種は穀物として用いられる。文献上僅かに、現在利用できるアマランスの醸造用材料の情報があるだけである。

   種子の発芽あるいは麦芽では、一般に生原料中の内胚乳酵素を使って一部加水分解されたもの（pre-digest）、好ましい物質が合成されたもの、そして好ましくないものの破壊が進んだものが用いられる。水に漬けて10分後、アマランス種子は35℃で72時間発芽のために放置する。発芽48時間後、リジン量は変化せず、72時間後タンパク質消化性が増加するに伴ってリジンは僅かに減った。対照として12時間アマランス種子を水に浸け、192時間までそれらは発芽した。この条件下では48-182発芽時間の間、タンパク質は減少し、リジンは発芽24時間後31％増えることが観察された。RSMを使って最適のアマランス麦芽条件が探された。これらの麦芽条件では、水に漬ける時間36時間、水分は54%、発芽温度は8℃で168時間とした。そのため麦芽と醸造目的ではこのZarnkow et alの方法がアマランス麦芽を調製するのに用いるべきだとされた。

   発芽前後の高級な栄養的成分のため．ソルガムに変わるアマランスの存在はグルテンフリーの興味深い原料である。しかしアマランスの麦芽、醸造成分としての利用にはもっと研究が必要だ。

紹介；

ビール醸造の歴史

ビール製造の技術と工夫は約5000年にさかのぼることができ、世界の多くの地域の発掘によって証明されている。古代の醸造法の描写は古代エジプトの墓に書かれた中に見出される。ビールの記述は2000BCのメソポタミア遺跡の記述に含まれている。ビールはパンとともに古代文明の食事で最も重要な食品である。さらに食品であるとともに、ビールは宗教的信念、儀式の中で中心的役割を担う。Scythians（スキタイ）、 Celts（ケルト）、 Germanic（ゲルマン）民族により好まれた飲料で、そこでは毎日の家庭の食事の仕事として女性による発酵が行われ、すべての文明の中でベーキング、醸造は女性の仕事であった。醸造産業への変化はキリスト教の宗教的基盤の醸造所で起こり、そこではビールは彼ら自身の消費のためだけではなく他への報酬とされた。ひきつづいてそれは男性のための職業となリ今日に至る。

   歴史的にビールは大麦からつくられるものと報告され、1516年のビール精製法の紹介以来、大麦は伝統的に主たるビール原料として用いられてきた。かつて信じられたことはビールは大麦以外からは作れないということである；しかしながらよく言われたことは、濁ったビールがソルガム、アワ、トウモロコシの様な穀物から作られ、熱帯においてこれまでのビール醸造に変わる原料として価値が有ると信じられて来た。

消費者の要求に答えるために，他の穀物（米、トウモロコシ）、擬似穀物（ソバ、キノア、アマランス）が醸造原料として研究され，それらにはグルテンがないことと健康にプラスと思われる成分が存在するためである。

麦芽製造と醸造プロセスの全体像

麦芽製造プロセス

麦芽製造プロセスでは穀粒中に酵素を作り、化学成分の変化を引き起こさせる。麦芽製造プロセスは大麦ストックの洗浄と選別であり、粒を水に浸け、粒を発酵させ、最後は釜で乾燥し、保存処理する。

   水に浸けている間に粒は水を吸い容積は増える。4-6時間後、始めに浸けた水は捨て、粒は大きく空気を吸いCO₂を除去する。粒の水分含量が43-46%になった時、水に浸けることを中止する。

   発酵の間、粒は十分量の水中で、ルートレット(根)、アクロオスパイア(芽)を生長させる。この生長相の間、デンプン分解、細胞溶解、及びタンパク質分解の各酵素が形成され活性化する。これらの酵素は、すりつぶしている間、大きな分子、例えばデンプン、タンパク質、β--グルカンの様なものを本質的に分解する。強い呼吸作用の結果、水につけた粒は十分な空気にふれ、冷えてCO₂は除かれる。発酵はアクロスパイア（芽）長がほぼ粒の長さの2/3-3/4になった時、普通は止めるが、その粒はグリーン麦芽として知られる。

   乾燥の間，グリーン麦芽から水分は除去される。麦芽は脆くなるまで乾燥され、安定な貯蔵物質となり、そこからは根も簡単に除去出来る。乾燥は麦芽の層にいろいろなスピードの暖かい乾燥空気を流して行い、温度をあげて乾燥し、麦芽穀物にする。麦芽中の酵素活性は、乾燥レジメの温度、時間に非常に大きく影響を受ける。

醸造プロセス

最も重要な2つのビール製造プロセスとは、マッシュの間にデンプンの分解で糖にすることと、これらの糖を発酵してアルコールとCO₂にするである。もっと簡単には醸造は７段階からなる;

1、グリストミル（製粉機）で麦芽大麦をつぶし荒い粉にする（例えばグリスト）。

2、マッシュタン（桶）中に、麦芽グリストを温水と混ぜ（マッシュして）粥状の粘性あるマッシュをつくる。麦芽酵素は、麦芽製造中調製されるものだが，つぶした麦芽の壊れた内胚乳を最も適した温度下で可溶化して、出来るだけ多くの可溶抽出物とする。

3、ロータータン（桶）中で、麦汁中の可溶化抽出物は、不溶の固形分（グレインハスク）から分離する。さらに水をタンクの上からマッシュにスプレーして抽出物を増やす。

4、次に麦芽ケルト（やかん）中で麦汁をホップとともに入れ煮沸する。これで酵素活性を止め、麦汁を殺菌し，あるタンパク質を凝集する。はっきりしたフレーバー、香りはホップから麦汁にうつる。

5、whirlpool（ジェットバス）で、熱い麦汁を沈殿した粒子（例えばtrub）から分離する。

6、麦汁の冷却、エアレーションを続け、イースト発酵の理想的な培養液を作る。

7、イーストが次に加えられ麦汁を発酵し、存在する炭水化物はアルコールとCO₂に変わる。他のイースト代謝物はフレーバー、アロマに寄与する。

熟成と精製にビールは引き継がれ、その間、ビールのフレーバー、アロマ、品質保持がすすむ。最後にビールはパックされ、普通はその後、無菌濾過あるいは殺菌が行われる。

グルテンフリー穀物

セリアック病のひろがりは約100名中1人と計算される。この比率はセリアック病が最も一般的な不耐性の病気と知られたものの一つであることを示す。この病気は小腸内の免疫（媒介応答）で起こるもので、グルテンが引き金になる遺伝的感受性もつ個体に起こる。唯一の効果的治療法はしっかり穀物（小麦、スペルト、トリテケール、ライ麦、大麦）摂取をさけることである。穀物にはグルテンがあり、患者は生涯を通じて摂取をさけるべきである。

   グルテンは小麦中タンパク質区分を述べるのに使う一般的用語である。グルテンタンパク質は、２つの区分に分けられ、それは水溶性アルコールへの可溶性、不溶性によるものである；可溶性グリアジンと不溶性グルテニンで全体的にはプロラミンとして知られる。小麦、ライ麦、大麦は全てグラスファミリー（Poaceae）のメンバーで有り、分類学的に近い関係にある。すべてこれらの穀物とそのプロラミン[グリアジン（小麦）、ホールデン（大麦）、セカリン（ライ麦）、多分、アベニン（オート麦）]は、セリアック病をもつ人々にとって有毒である。

   穀物でグルテンを含まないものには以下のものがある；米（Oryza Sativa）、 トウモロコシ (Zea mais)、ソルガム（Sorghum bicolor）、 ミレット (例えば Panicuim miliaceum, Setaria italica, Pennisetum typhoideum と Eleusine coracana)。他の炭水化物--リッチの偽穀物にはグルテンのないソバ（Fagopyrum esculentum）、キノア (Chenopodium qunoa) とアマランス（Amaranthus）がある。

   グルテンフリー食事の中でオート麦食品の摂取は、米国、その他の多くの国々で反対されていたが、最近の研究からセリアック病患者は全くコンタミのないオート麦を小腸絨毛に害を受ける事もなく適当量の長期摂取しても大丈夫であることがわかった。FCA (フィンランドセリアック協会)は、グルテンフリー食事の中にオート麦を入れた。1981年と2000年にWorld Health Organization（WHO）とFood and Agricultural Organization (FAO)からCodex Standardのグルテンフリー食事見直し草案がでて、所謂グルテンフリー食品とは次のように述べると声明が出た:それは（i）グルテンレベル20ppmを超えないと思われる如何なるプロラミンも含まないオート麦からなる、あるいはそれで作られるもの (ii)グルテンレベル200ppmを超えないグルテンフリーとしてきたオート麦からなるもの。にもかかわらず、多くの業者及びオーガナイザー、例えばCSA(Celiac Sprue Association)、 CDF(Celiac Disease Foundation, ADA (American Dietetic Association) は、オート麦に関する添加証拠のない安全性について彼らの考えを変更する事を躊躇している。

   最も研究されたグルテンフリー穀物の１つはソルガムであり、これは元々セリアック病をもつ人のためにビールを作るために用いられたのではなく、1988年ナイジェリアの大麦麦芽の輸入禁止を乗り越えるために行われたものである。ソルガムに結びつくいくつか固有の問題点（低アミラーゼ酵素活性レベル、抽出低回収量、マッシュ濾過速度が遅い）があるが、大麦麦芽からソルガム麦芽に変える可能性を示す研究がある。最近、グルテンフリー食品の域における研究数は顕著に増加してきた。

   ソバ、キノア、アマランをグルテンフリー食事に加えてよいかどうかの問題点に対し、GIG (Gluten Intolerance Group) (Seattle, Washington)とCDF（Studio City, California）の両グループは、これらの植物食品を受け入れたが、一方CSA (Omaha, Nebraska)はそれらを受け入れないとリストに述べた。しかしながらCSAはこれらの穀物に実際上グルテンが含まれてるとは言わない。ここで最近の証拠はこれらの穀物はグルテンフリー食品の生産に用いる事ができるという結論をより強く支持している。

   最近の研究は、米、トウモロコシ、ミレットやソバ、キノア、アマランスの偽穀物といったグルテンフリー穀物が麦芽やビールの製造利用に焦点が絞られてきた。これらの研究で、一般に最も醸造に可能性の高い生材料はソバであることが別個にわかった。このことからソバの麦芽、醸造がより詳細に取り上げられた。

   グルテンフリー生材料にもとずく麦芽とビールに関する研究は、ソルガムに焦点があわされ、このレビューの目的はソルガムに変わるものとしてグルテンフリー穀物、例えば米、トウモロコシ、ミレット、そして同様に偽穀物ソバ、キノア、アマランスの利用にも焦点を合わせた。

パンの構成成分としての水の役割

水はドウ形成に不可欠な成分である；他成分を溶かし、タンパク質、炭水化物を水和し

、さらにグルテンネットワーク形成にとって必要である。水は複雑な機能をもち、生化学的ポリマーの立体構造を決め、仕込み中のいろいろな成分間の相互作用の性質に影響を与え、ドウの構造形成に寄与する。フラワードウのレオロジー的性質には不可欠のものである。粉に水を加えると粘度は低下し、ドウの伸展性は増加する。一方、もし水の比率があまりに低いと、ドウはぼろぼろになり、連続性はなく、はっきりと表面の素早い脱水による"クラスト"効果を示す。一般にドウのかたさの変化は5-15％の間で起こり、そのときの水分含量は粉の体積の１％で変化する。いろいろな成分がドウ中で吸水する間、変化ないデンプンだけはドウ中で水分含量を正確に測定できる。水で平衡化した時、天然デンプンはほぼ乾物重量kg当たり約0.45kgの水を吸収する。水分含量とその分布は、クラムのソフト感、クラストのかたさ、シェルフライフと言ったテクスチュアの性質を支配する。水分は製パン時生じる大きな変化（例えばデンプンの糊化）とその焼かれたパンの構造と食感に対しても重要な役割を演じる。

   粉を水に加えると、粉粒の外側の層は吸水し、ネバネバした塊が見られる。撹拌を続けると水和された外側表面層が代わり、新しい粉粒子層があらわれ、水にさらされ、そして水和される。この連続で全ての粒子が水和され消える。幾つかの物理的、化学的変化が粉と水のミキシング、ニーデングの間に起こる。使われた引裂，押しのばしの力でグルテンタンパク質は水を吸収し，グルテンの一部はほどける。一部ほどけないタンパク質分子は、疎水相互作用とSH-SS交換反応を容易にすすめ、糸のようなポリマーを形成する。これらの直線ポリマーは次々と、簡単に多のものと互いに相互作用すると思われ、多分それは水素結合、疎水結合であり、S-S結合であり、ガスをトラップ出来るようなシート状のフィルムを作る。

   デンプン構造の変化、例えば可溶性、糊化、あるいはフラグメンターションは、水/デンプン比、温度、加熱程度、アミロース/アミロペクチン比、引裂力、粒子サイズ分布、添加砂糖、塩、タンパク質、脂質、あるいは他要因によって影響を受ける。ドウの調製中、デンプンは約46%まで水を吸収する。水中で加熱するとデンプン粒は糊化し、粒中で分子配列の混乱が起こる。糊化中アミロースが粒からしみ出す。全糊化が一般にある温度域で生じる。過剰の水にあるところでデンプン粒の連続加熱をするとさらに粒は膨潤し、可溶化成分のしみだしがさらにつづく（プライマリーアミロース），そしてついには粒の全体が崩壊する。この現象はデンプンのペースト形成に到る。水は糊化の間、可塑剤として働く。水の移動-強め効果が初めにアモロフォス域で起こり、ガラスの性質である。デンプン粒は、十分に水のあるところ（少なくとも60%）で加熱し、特異的温度（ガラス転移温度）に達すると、粒のプラスチックアモロフォス域は相転移をおこし、ガラス相からゴム相に変わる。上述のプロセスの間、水分子は鎖間に入り込み、鎖相互間の結合をやぶり、分離した分子間に水和層を作る。これは、鎖をゆるめもっと完全に分離し可溶化する。

　　　加熱、水分、時間のベーキングの組み合わせの結果、デンプン粒は糊化し、膨潤し、少量のデンプン（主にアミロース）が内部粒相中に漏れ出る。製パン中のデンプンの膨潤と水の可塑的効果の重要性も強く述べられた。冷却する間、可溶化したアミロースは連続的ネットワークを形成し、そこで膨潤した変形したデンプン粒は落ち着き、他のものと連携する。素早い老化のために、アミロースはパンの不可欠構造要因であり、初期のパン容積の決定要因である。水分含量はデンプンの老化のレベルとスピードをコントロールする。パンクラム中、老化デンプンの可溶化エネルギーの最大量が35-45%水分含量範囲で観察された。分析データーは、クラムの粘弾性性質が合成ポリマーのそれに類似しており、クラムのかたさは水分含量が増えるとともに低下する。水は食品中、最も大切な可塑剤である。ベーキング中吸水の増加は、パンの初期の柔らかさを強め、さらにパンのかたさを低下させた。

　　　貯蔵中、パンは次第にその新鮮さを失い老化する。老化のプロセスには幾つかの面がある；クラストはしだいにかみきりにくくなり、クラムは次第にかたくなるり、弾性を失い、可溶性デンプンは低下し、水分とフレーバーは損失する。貯蔵中の水分含量がパンのかたくなるスピードに影響し、デンプン老化に影響すると報告された。小麦パンがかたくなるスピードは、水分含量が高い時遅れる。一般に結論されるのは、デンプン区分中の水の移動と変化は老化プロセスで重要な要因である。

　　　すでに討論したように、ハイドロコロイドは小麦パン、グルテンフリーパンに広く利用され，これらの食品の構造、口腔内感覚、消費者了解、シェルフライフを改良した。

少量の利用（＜１％、w/w）で、パン容積をふやし、かたさを低下した。水分吸収はハイドロコロイド添加で増加し、この増加の程度は添加ハイドロコロイドの構造にもとづく。ハイドロコロイドの存在は、デンプンの可溶化，糊化，フラグメンテーション，老化に影響する。これらの効果は糊化の性質、ドウレオロジーの性質とパン老化）に影響する。

　　　製パン研究の結果から、パンサンプルの水分含量はハイドロコロイドを含むとコントロールよりも極めて大きく増加する。クラムのかたさがハイドロコロイドを含むと低下することは、また小麦パン、グルテンフリーパンで報告された。水（10あるいは20%）をグルテンフリー粉に加えるとパン容積がより高くなり、クラスト、クラムテクスチュアのずっと柔らかくなることが観察された。グルテンフリーパンの水分含量の増加がクラムのかたさを顕著に低下させる事が観察された。HPMCと水は、クラムグレイン構造で顕著な相互作用を示し、2.2%HPMCと79%水分のレベルが最も良好なグルテンフリーパン品質を与えた。

　　　小麦パンでHPMCの存在がかたさスピードを低下させ、アミロペクチンの老化を遅らせることが観察され、アミロペクチン老化の低下、パン老化の遅れがHPMCを含むパンの水分含量によるためだろうと結論された。示差走査熱量測定を用いて、ドウ中の水とHPMCレベルがガラス転移温度（例えばガラス状態からゴム状態への）に大きく影響することを、さらにHPMC-水相互作用がデンプンの糊化開始温度を主にコントロールすることが観察された。ハイドロコロイドはパン中でパンクラムから水分の拡散と損失両方を制限することで，老化レベルに影響した。こうして水分含量とその水移動をコントロールすることが、パン容積とクラムかたさのコントロールにとってキー要因であろう。

グルテンフリーパンの栄養価の改善

穀物は食物繊維の重要な源であり、西欧諸国では含まれる繊維の約50%がこれである。食物繊維の役割は線維素であり、大部分はずっと健康予防に貢献するものとされて来た。適当量の穀物、果物、野菜を入れた食事は、十分な繊維を与えるだろう。グルテンフリー食品には一般に強化されてなく、入っている量も十分ではないというために、あるいは精製した粉やデンプンで作られているために、それらは置き換えようとしたグルテン含有のものと同一の栄養価レベルにはないであろう。そこでセリアック病患者にとって、生きてゆくために必要なグルテンフリー食事が果たして栄養的バランスのとれた食事かどうかを確かめると、特に食物繊維の取り込みについてはまだ不確実性が残る。

　　　セリアック病の治療し、グルテンフリー食事をしている49人の大人に、栄養価と食品の取り込みの調査をした。正常の食事のコントロールグループの人々と比較した時、繊維取り込みの低いことを見出した。同時に平均繊維消費量がSwedenのセリアック病患者に推薦されるものより低いことを見出した。セリアック病青年期の研究で、きっちりしたグルテンフリー食事を守ることは、既に青春期の栄養的なアンバランス食事（栄養と繊維の食物レベルは低いとわかった）をさらに悪くすると結論した。同様の発見も示された。

　　　グルテンフリーパンに食物繊維を強化したものは、技術者達のチームで研究の話題となった。研究は高繊維成分の添加がテクスチュア、ゲル化、厚み、乳化、安定化の性質をグルテンフリー食品に与えることを示した。イヌリンは食物繊維含量をグルテンフリ--食品に増加させる成分の１つである。イヌリンはβ（2è1）-結合するフラクトースユニット鎖の貯蔵多糖類であり、末端にグルコース分子が来る。30 000以上の野菜製品に存在する。特にチコリルート(根)（Cichorium intybus）は産業に使うのに適している。イヌリンは小腸で分解されず吸収されないが、そのかわり大腸で有用バクテリアで発酵される。イヌリンのいろいろな植物から抽出されたものの違いは、重合度の違いによるものであった。

　　　機能的性質でイヌリンは加工食品中広範囲に用いられ、そこではプレバイオテックスの性質に使われている。また、脂肪代謝物として広く食品に用いられている。例えばイヌリンと、あるハイドロコロイド間の相互作用に関し報告されている。イヌリンとハイドロコロイドはシナージスト効果を示し、システムに顕著な粘度増加を与える。イヌリンを水溶液と混ぜた時、イヌリン粒はゲル状のネットワークを作り、その結果食品中ではクリーム状のテクスチュアとスプレッド状の性質を示す。混合物は食品中簡単に応用でき、脂肪100%にまで置き換ええる。

　　　非常に僅かだが２−３の研究が、イヌリンのベーカリー食品への品質と栄養的性質に関するものがある。最近、グルテンフリーパンの品質へのプレバイオテックス範囲（イヌリン、オリゴ糖シロップ、にがみフリーチコリ粉）の影響が決められた。さらに3、5、8%添加レベルを用い、パンを48時間貯蔵した。パン中に５％イヌリン添加が最も良い食感をえている。5、8%イヌリン、オリゴ糖シロップ、チコリ粉は３日間の貯蔵期間中、老化スピードを低下した。全体的に著者らの結論していることは、プレバイオテックス供給で品質の良いグルテンフリーパンを作る事が出来たことだ。使った添加物の中で、パン品質に与える最も意味ある効果は５％イヌリン添加であり、これがパンのふくらみを増加し、クラムのかたくなるスピードをおとし、官能レベルを改良した。

　　　異なったレベルのイヌリンによるグルテンフリーパンの栄養的価値同様、品質へのインパクトの研究をした。これらの著者らはイヌリン添加がグルテンフリーパン品質を改良するだけでなく、パンの食物繊維が顕著に増える事も述べた。限られた研究から、グルテンフリー食品に存在する栄養的分析に関すること同様、グルテンフリー食品の食物繊維増加に不可欠であることを調べた。イヌリンは良好な候補であるが、しかしさらなる研究が必要で、グルテンフリー食品中に他の食物繊維源の適当なものの評価が必要である。

グルテンフリーパンの生産

グルテンフリーパンの生産方法は標準の小麦パンの生産方法にくらべ、顕著に異なるものである。伝統的には小麦ドウをまぜ、発酵し、分割/成型、丸め、最後に焙焼する。殆どのグルテンフリーパンはより高いレベルの加水、そしてより流動に近い構造である。さらにそれらは撹拌、発酵、ベーキング時間は小麦の物より反対に短い。新しいグルテンフリーパンで高品質のものの作り方が示され、撹拌、発酵、ベーキングからなるものである。この方法はグルテンフリーパンをさらにうまく研究し応用している。グルテンフリーパンに乳成分を入れた時、入れない時をつくり、小麦パンや小麦デンプンをベースにした市販ミックスのグルテンフリーパンと比較検討している。非乳成分グルテンフリーパンには、トウモロコシデンプン、玄米粉、大豆、そば粉、キサンタンガムが使われている。乳成分の入ったグルテンフリーパンは、玄米粉、スキンミルク粉、全卵、ポテトデンプン、トウモロコシデンプン、大豆粉、キサンタンガム、コンニャクガムからなる。市販の非乳パンは高体積であったが、その結果、早い老化のパンであった。全粒穀物のコンビネーションで、水レベルを増やしても特にその老化を遅らせることは出来なかった。しかしながらタンパク質十分量の添加で品質の保持を改良し、連続相の形成とフィルム様構造を示した。この連続相、フィルム様構造は、デンプン老化による変化をマスクすることができ、そこでグルテンフリーパン品質を決める鍵となる。

　　　RSM（応答局面法）という技術は有用な技術であり、新しい食品、例えばグルテンフリーパンのようなものを製造するときには有用な技術である。RSMでは、成分レベルのコンビネーションの設定あるいはプロセスパラメーター（例えば時間、温度）の組み合わせとその設定ができ、適当な結果（例えば色調、体積、受け入れ可否）を求めるためにテストされる。それはモデルを作るのにも用いられ、これらのデーターは各部分の最大、最小を求めるのに用いられた（例えば加工時の最大条件の選出とか）。RMSは、ある方法で同時にいろいろな多くのパラメーターを変え、しかしながらトライアルの最小数で製造業者に信用できるデーターを与える（最小のコストと時間でインプットする）。成功したRSMの応用はいろいろな異なるタイプの小麦パンの生産で報告されている。

　　　グルテンフリーパンにRSMを使い、３種の米粉を用い、（いろいろな粒サイズと米くだき方の調査）目的を持って生産とその測定を行った。中間の粒、微細に粉砕した白色米粉、低レベルのHPMC、低レベルのCMCを用いてパンは最も小麦パンに近いものができた。同じ３種の米粉が第２番目のトライアルに用いられ、グルテンフリーイーストパンが米粉（80%）、ポテトデンプン (20%)を基本として作られた。訓練したパネリストによる官能試験を使い、RSMにより至適CMC、HPMCと水レベルを見出し、これらの成分と各異なった米粉とのコンビネーションをに見出すのに使われた。湿っぽさ、凝集性、フレーバー、色、セル構造に関しては、グルテンフリーパンを中間粒米粉で作ると長粒米粉で作ったものより高度のスタンダードであることがわかった。

　　　RSMを応用してメチルセルロース、アラビアガム、卵アルブミンのグルテンフリーフラットパンの官能的性質への影響を調べたが、そのパンは未糊化コーンデンプンとコーン粉をベースにした仕込みで焼いたものである。メチルセルロースと卵アルブミンは、パンの官能要因を改良する大部分の成分であるとわかった。3%アラビアガム、２−４％メチルセルロース，卵アルブミンを用いた時，小麦パンに相当するグルテンフリーパンが作られた。しかしながらパンはレギュラーの小麦パンに比べ２日間以上早く老化した。RSMはキャッサバデンプンのグルテンフリーパン、ビスケット仕込みにも用いられた。RSMを用いて、コーンデンプン、キャッサバデンプン、米粉、0~0.5%大豆粉添加でグルテンフリーパンの改良テクスチュアもうまく調べられている。RSMを用いてソールガムベースグルテンフリーパンへのソールガム雑種の影響は調べられた。各ソルガム雑種はグルテンフリーパンの品質に相違を示し、RSMは最も良い仕込み中、ある品種の最もいいパーフォーマンスを示した。

　　　結論すると、これまでの研究は明らかに数学的なモデル化はグルテンフリー食品の最も良いものをつくりのには上等な道具であり、RSMは最低のトライアル量で、至上の加工食品の仕込みづくりができた。

グルテンフリーパン品質の改良

殆どの市販グルテンフリーパン品質が良くないのは老化の素早い開始、乾いたクラムテクスチュアと、ひどいオフフレーバーによるためである。グルテンフリーパンの老化の早いのは、主には高含量の分離デンプンによるためである（粉基本の約100%）。さらにグルテンが無いため多くの水が使われ、それがクラム硬化傾向とクラストのソフト化の原因である。幾つかの研究が進められ、それによるとグルテンフリー穀物の範囲と酵素、タンパク質、ハイドロコロイド，あるいは又，乳酸バクテリアとのコンビネーションで進められ，グルテンフリーパンの品質向上に向けられた。

酵素

酵素機能の利用はベーキング産業に大きく広がっていて、例えばドウの脱色（漂白）、ドウの容積、テクスチュアあるいはシェルフライフの改良である。酵素は本来の材料中に存在するか、あるいは別の酵素源から添加することもできる。アミラーゼ、プロテアーゼ、ヘミセルラーゼ、リパーゼ、オキシダーゼは、ベーキング製品の品質同様、全てのベーキングプロセス面に影響すると報告されている。

　　　今日まで、グルテンフリー食品へのアミラーゼの利用とそのインパクトについては殆どない。米パンの老化を遅らせるのにBacillus 種 (中間温度域安定のα--amylaseとサイクロデキストリングルコシルトランスフェラーゼ（CGTase）)からの２つのデンプン分解酵素の効果について研究された。CGTaseの存在は、特にアミロペクチン老化の低下と顕著な抗老化効果を示した。酵素添加による好ましいパン比容積の増加も記録された。そこでこの研究から、アミロース分解酵素はグルテンフリーパンの老化を抑えるのに効果のあることを示した。

　　　トランスグルタミナーゼはベークト産業において比較的新しいツールとして登場した。アミンの取り込み、クロスリンク，あるいはデアミネーションによってタンパク質を修飾することができる。クロスリンクは、リジン残基のε--アミノ基がタンパク質中でアシルレセプターとして機能しε-(γ-Glu)lys結合（isopeptide bonds）は分子間、分子内で起こる。反応系にプライマリーアミンの無い時、水分子はアクリルアクセプターとして働き、グルタミン残基の脱アミノ反応に進む。トランスグルタミナーゼもタンパク質中にプライマリーアミンの取り込みを触媒できる。トランスグルタミナーゼは、いろいろのタンパク質をリンクする力がある；牛乳カゼインとアルブミン、卵、肉動物性タンパク質、大豆タンパク質、小麦タンパク質である。酵素はいろいろなものから得る事ができ、例えば動物組織、魚、植物、あるいは微生物である。ベーキング用のトランスグルタミナーゼは微生物培養で得られる。酵素は小麦グルテンを活性化し小麦ベースのクロワッサンの比容積にプラスの効果を示した。

　　　トランスグルタミナーゼ（レベルを変えて）による大豆、スキムミルク、あるいは卵タンパク質のグルテンフリーパンへのインパクトの大きいことが述べられた。最も目立った効果はネットワーク形成による容積の低下であった。スキムミルク粉と10unitsの酵素の入ったパンは、最もコンパクトな構造であり、著者らはグルテンフリーパンのネットワーク形成はトランスグルタミナーゼレベルと用いたタンパク質のタイプによるもので有ると結論した。グルテンフリー穀物の広さへのトランスグルタミナーゼのインパクトの大きさについて評価された。顕著な増加が10ユニットのトランスグルタミナーゼが用いられたときに偽穀物のソバの性質や玄米粉バッターで観察された。出来たソバや玄米粉パンは、全体的な肉眼で見た様相と同様ベーキング特性の改良を示した。３次元CLSM（共焦点走査型レーザー顕微鏡）画像精緻図は、トランスグルタミナーゼ作用でタンパク質複合体形成が起こっていることを確定した。しかしながらトランスグルタミナーゼはトウモロコシ粉にはネガテイブの効果を示し、様相はバッターの弾力性の性質を悪くなる。にもかかわらず、結果としてのパンははっきりした改良効果を示し比容積の増加、クラムかたさとチューイング性の低下を示した。トランスグルタミナーゼの効果はオート，ソールガム、あるいはテフのパンでは認められなかった。著者らはグルタミナーゼがグルテンフリー粉に働いて、ネットワーク形成を進め、製パン性を改良する事ができたと結論した。しかしながらタンパク質源が酵素によるインパクトを決める鍵である。

サワードウとグルテンフリーパン品質改良へのその役割

ここではサワードウ利用が、グルテンフリーパンの品質をあげる興味深い変法であることを示す。サワードウ添加は，グルテン含有パンの品質改良を十分進めた方法である。パン容積改良、クラム構造改良、 フレーバー、栄養価、 及びモールドフリー（カビなし）シェルフライフをふくむポジテイブな効果に関してかなりのコンセンサス（同意）がある。サワードウの添加でグルテンフリーパン製造のフレーバー改良に，特に興味深い。パンフレーバーは、スターター培養のタイプによって影響を受け，特異的なフレーバーは発酵中に生じる有機酸、アミノ酸によって得られる。ガス保持能は主に粉の膨潤力に影響されるが、しかしデンプン粒は相対的に水に不溶で、冷水ではほんの僅かに水と水和するだけである。サワードウ発酵で粉の酸性化が起こり、ある方法でグルテン機能に置き換わり、そして多糖類（ライ麦中のペントザン）の膨潤の性質を強める。この性質はグルテンフリーパン構造に意味のあるものであろう。

　　　サワードウのグルテンフリーパン品質への影響は、近年研究された。発酵の間、タンパク質の分解が起こるが、このプロセスはグルテン含有サワードウよりずっとはっきりしない。20%サワードウの取り込みは、グルテン含有パンの最終品質への顕著な効果を示した。しかしながらグルテンフリーサワードウでは、20%レベルでグルテンフリーバッターに取り込まれても、構造には全く顕著な違いは認められなかった。だが老化の開始は遅れた。サワードウの添加はグルテンフリーパンの腐敗菌の成長を効果的に遅らせることができ、それによってこれらのシェルフライフを増加させたと最近報告された。

　　　高品質グルテンフリーパンの製造にサワードウを用いる研究はまだ未熟の段階であるが、これまでの利用できるデーターはサワードウがグルテンフリーパンの品質（例えばフレーバー、シェルフライフ）をあげる魅力的な道具であることを示している。

結論

セリアック病患者用のくさび石となるその治療は、長寿食事としてグルテン入り食品を除去した食事である。しかしながらグルテンはパン構造をつくるタンパク質として不可欠で、多くのベーキング食品の外観、クラム構造、消費者の納得には必要なものである。そこでグルテンフリー食品の分野で食品科学者、及びベーカリーにとり最大の挑戦は、高品質のグルテンフリーパンを作ることであろう。大きなマーケットリサーチの示すところは、最近のマーケットの大部分のパンは非常に貧弱な品質であるということである。小麦パンでは、グルテンはこのような広い範囲の機能を示すため、他の一成分だけで小麦粉を置き換えることはできない。もしグルテンの粘弾性性質を模倣できる、ある範囲の粉と重合化物質がグルテンフリー仕込み中に入るならば、良質のグルテンフリーパンを作ることができる。グルテンフリー粉の使用範囲は、丁度一種類よりもっと多くのグルテンフリー粉を混ぜる方が、良い官能性で良いテクスチュアのパンを作るのに推薦された。グルテンフリーパンの全体的な品質を改良するのには、グルテンフリー仕込み中、ある％のデンプン量の添加が確実に必要である。もともと米、ポテト、タピオカからとられたデンプンは、小麦デンプンよりグルテンフリーデンプンであり、この目的のために用いられるべきである。

　　　ハイドロコロイドはある程度グルテンの粘弾性をまねすることが出来るから、グルテンフリーパン製造には不可欠な成分である。これまで行われてきた研究から、キサンタンガム、HPMCはグルテンフリーパン仕込みには最も都合のよいハイドロコロイドであろうが，グルテンフリーシステム中、これらあるいは他のハイドロコロイドの応用研究で最も良い物を探す研究がもっと必要である。タンパク質をベースにした成分もグルテンフリーパンの改良に不可欠であり，その最も顕著なものは恐らく乳基本成分であろう；しかしながらその中でも不可欠なことは唯一低ラクトースの乳成分であることである。最も大切な成分の１つは、どんなグルテンフリー仕込み中でもそれは水であり、最も良い結果を得るため、どんな仕込みにも最も適当な水--レベル量が必要不可欠である。

　　　最近、グルテンフリーパンのテクスチュア改良研究に、酵素の利用に焦点が注がれている。他の酵素の中でも、トランスグルタミナーゼはグルテンフリーパンのテクスチュア改良を示したが、原材料に対する依存性への考慮を示した。乳酸バクテリア/グルテンフリーサワードウもグルテンフリーパン品質の改良の一つの可能性であり，特にその官能性の改良である。たとえグルテンフリー食品開発研究が未だ未熟であっても、研究者達はいまのマーケットのものより優れたものをつくることができ、そしてセリアック病の患者はまもなくそれらを店で利用することが出来るであろう。

グルテンフリーパンとは

セリアック病、唯一の効果的治療法は食事からグルテンを除けば、あとは永い人生を送ることが出来る。しかしながらパンを作ることからグルテンの除去は、製パン調製前の段階ではドウのシステムより液状のバッターになり、その結果ベーキングされたパンはぼろぼろに崩れるようなテクスチュアとなり、色も貧弱、その他の品質もよくないパンである。事実、グルテンは小麦粉に存在するタンパク質の主構造形成タンパク質であり、製パンでの小麦粉の機能に重要な役割を演じ、ドウに粘弾性を与え、良好なガス保持能と良好なクラム構造を多くのベーカリー食品に与える。最近グルテンフリーベーカリー食品がマーケットに多く登場するが、低品質、貧弱な口腔内での特徴とフレーバーを与えている。。これらの問題は製粉、製パン技術者両者に大きな技術的問題を与え、グルテンフリー焼き物の生産にグルテンに変わるものを探すことを要求した。グルテンフリーパンは、グルテンの粘弾性を真似る重合化物質を製パンドウに要求した。グルテンフリーパンの生産には、毎日の食事のタンパク質のような主にデンプン、タンパク質をベースとする成分が含まれるものである。さらにハイドロコロイドをグルテンフリーの基本粉中に入れてグルテンの粘弾性を真似る事ができ、さらに改良されたテクスチュア、口腔内感覚、感受性、シェルフライフの改良が出来た。

グルテンフリー食事について

人生すべての中で、グルテン摂取の拒否がセリアック病にとっては基本治療となる。時にグルテンフリー食事のことを患者は"薬の選択"と呼ぶのは、この栄養治療が生命にとり厳格なグルテンフリー食事である。グルテンフリー食の全体的なゴールは、グルテンをさけたバランスのとれた食事の採用を通して健康の回復と保持に到着する事である。食事には医師と栄養士両方による家族と患者への進行中の教育を要求する。はっきりしたグルテンフリー食事の承諾は簡単ではなく、それははっきりした食事はセリアック病を持つ患者を社会的に分離するようになる可能性があり、さらに栄養的にビタミンB、カルシウム、ビタミンD、鉄、アミン、マグネシウム、繊維不足を導きだすようになる可能性があるためである。

　　　世界中、どんな成分がグルテンフリーを作るのかという認識された主義に関して大きな議論がある。多分、カナダでラベルされる"グルテンフリー"は、Kg当たり20mgグルテン以下のスタンダードを示しているには違いないが、一方、他の国では200mg/kgを用い及び他は差し出されたグルテンフリー、及び本来あるグルテンフリーの物に２重のスタンダードを出すことが望ましいとされる。最近のCodex Alimentarius Standfard for "Gluten-free Foods" は1976年のCodex Alimentarius Commision によるもののを採用した。この文ではグルテンは貯蔵タンパク質と定義され、一般に小麦、トリテケール、ライ麦、大麦、あるいはオート麦に見出される。グルテンフルーの定義は1990年代にレビューされグルテンフリーの意義はステップ７と続き、一方Codex Committeeは許容レベルの設置に対する化学的根拠に基づくための研究をまち、その研究法を明らかにした（Codex Alimentarius Commission, 2003）。グルテンフリー食品は食品として以下の様に記述される；

(a)成分はあるいは小麦あるいは全てTriticum種例えばスペルト，カミュと，デユ-ラム小麦、ライ、大麦、オート麦、あるいはそれらの雑種でいかなるプロラミンも含まないものからなるもの、あるいはそれだけでできたもので、グルテンレベルは20mg/kgを超えない；あるいは（b）小麦，ライ麦、大麦、オート麦、スペルトあるいはそれらの雑種からなり、グルテンフリーとされ、そのグルテンレベルが200mg/kgを超えないものとする；あるいは（c）前述の(a)と(b)で示された２つのものの混合が200mg/kgを超えないレベルのもの。

この内で標準のグルテンは、小麦、ライ麦、大麦、オート麦、あるいはその雑種、及びそれら派生物からのタンパク質区分と定義され、さらに水と0.5mL/L NaClに溶け、それに対しある人は不耐性である。

   世界中でグルテンフリーの食品表示のことに関し問題があるが、それは正確な毒プロラミン量がセリアック病をもつ各個人で、その小腸粘膜にダメージを与える事なく消えてゆく量が十分に決まっていないからである。Codex CommissionによるELISA 法の認可と、進行中の許容レベルに関する研究結果から、Commissionは"グルテンフリー"定義の修正の方向に動きつつある。

ベーカリー加工食品中のグルテンの役割

小麦粉による製パン性品質では、そのグルテンタンパク質の量と質の両方に基づくものであることがこれまで知られて来た。グルテンタンパク質は全小麦タンパク質の80-85%を占め、小麦の大部分の貯蔵タンパク質である。それは種子貯蔵タンパク質のプロラミンのクラスに入る。グルテンタンパク質は殆ど水に溶けず、あるいは希塩類溶液にも溶けない。グルテンのタンパク質は、機能的に２つの明確なのグループに区別される；単一のグリアジンとポリメライズした（抽出可能及び抽出不能）グルテニンである。普通、グリアジンとグルテニンは小麦中でほぼ等量に認められる。グルテンはユニークなアミノ酸構造をもち、Glu/GlnとProでアミノ酸残基の50%以上の量に相当する。グルテンの低水溶性は低Lys,、Arg、Asp残基含量のためで、それはともにすると全アミノ酸残基の10％以下である。グルテン中、約30％のアミノ酸残基は疎水的で、その残渣は大きく疎水的相互作用によって会合するタンパク質に寄与し、さらに脂質や他の非極性物質との結合に寄与する。高グルタミンとハイドロキシアミノ酸（〜10%）含量のグルテンは、水--結合性の性質にも関係ある。さらにグルタミンとグルテンポリペプチドの水酸基の間の水素結合は、凝集性--結合性の性質に寄与する。cysteineとcystine残基は全アミノ酸残基のうちの2-3%に相当し，ドウ形成の間これらの残基はSH-SS交換反応が進みグルテンタンパク質の大きな重合化を示す。一般に受け止められているのは、小麦の製パン品質はグルテンタンパク質の存在とその性質に関係のあるという事である。グリアジン区分は粘度に寄与し小麦ドウの伸張性に関与すると考えられている。小麦グルテンのグルテニン区分はずっと考えられてきたことは、ドウの弾性と力強さに関係していると考えられてきた。ドウ中のグリアジンとグルテニンの総対比はドウの物理化学的性質に影響を与え、グルテニンの相対的な比率の高いほどドウの力に大きなインパクトを与える。

   さらに小麦グルテンは多くの食品以外の物にも応用され、例えばグルテンベースのフィルム、カビで生化学的に分解されるプラスチック等である。SH-SS交換反応で、大きく重合化する能力のために、ドウ形成に間グルテニンは大きくドウの弾性に寄与する。また、それらのユニークな構造と機能的性質のために、製パンにおいて大きくこの技術的性質を模倣し、最終的には変更のできる成分を見いだすチャレンジが必要である。

   グルテンタンパク質の機能的が、製パン品質にとり中心であることは明らかである。分画、再構成実験は、製パン性の違いは明らかにグルテンタンパク質によって決まることを示す。小麦粉による製パンは小麦粉タンパク質含量と直線的に関係があり、ここではグルテンタンパク質含量であるが、このタンパク質区分は、粒タンパク質含量増加とともに非グルテンタンパク質区分よりもずっと増加するからである。粉を水とともに練り/撹拌すると、グルテンタンパク質は粘弾性のあるドウの形成を可能とし、それが、発酵で出来たガスをホールデイングする事を可能とし、オーブンライズの結果、ベーキングの後、典型的なパンの固定した多孔質構造を作る。ドウのレオロジー的性質は製パン性に不可欠であり、大きく小麦グルテンタンパク質によってきまるが、グルテンタンパク質マトリックスと他の粉成分との相互作用[（例えば粉脂質と, アラビノキシランと, 非グルテンタンパク質と）]はレオロジーの性質に影響する。

小麦グルテンのレオロジィー的性質は、酸化剤、還元剤、あるいは脂質・乳化剤，あるいはヘミセルロースなどの添加で、グルテンタンパク質の相互作用を変化させ修正することができる。

　　　加工食品で受け入れられる唯一最も重要なファクターは感覚的性質であり、それは食品から受けるテクスチュア、味、色、香り、刺激物質等、化学的、物理的刺激に対する総合的な反響である。一般に、楽しい物と思われる食品は楽しくないと考えられる食品を超えて選ばれる。セリアック病患者のくさびとなる治療法とは、グルテンを含む食品を終生にわたってさける食事のことである。セリアック病患者にとって必要なユニークな栄養面と感覚的要求性を満たすグルテンフリー食品の生産に必要な技術には、グルテンに変わるものとして、デンプン、乳製品、ガム、ハイドロコロイド、他の非グルテンタンパク質等があり、それらによってグルテンフリーベーカリー食品の構造、口腔内感覚、受け入れられるもの、そして保存性の改良を進める。

グルテンフリーパンの成分

グルテンフリーパンの生産に利用されるグルテンフリー粉の各種については、この本の他章でトピックスとして扱われ、そのためここでは議論しない。次のセクションからグルテンフリー仕込み上、最も大切な成分を特に紹介し討論する。

デンプン

デンプンの物理的性質

デンプンは最も重要な貯蔵多糖類であり、多くの植物中最も典型的成分である。デンプンは炭水化物の中でもユニークな存在であるのは、本来不連続半結晶状の粒で相対的に密着した不溶物であり冷水中でわずかに水を吸うためである。デンプンには幾つかのユニークな性質があり、多くの食品適応の中でその機能性をきめ、特にベーカリー食品の中では穀物ベース食品のテクスチュア、外観とその全体の受け入れに貢献する。その構造と物理化学的性質については、詳しくレビューされている。

　　　殆どのデンプン粒はアミロース、アミロペクチンの混合物からなる。アミロースは本質的には直線の成分で、α（1,4）-結合D-グルコシルピラノース単位からなり、500-600グルコース残基の範囲で重合化したものである。対称的にアミロペクチンの方は非常に大きく、高度に分枝した多糖体で重合化の範囲は3x10⁵から3x10⁶グルコース単位である。それらはα（1,4）-結合D-グルコピラノース残基の鎖であり、α(1,6)-結合による内部結合している。アミロース/アミロペクチン比率はデンプンの種類によって異なり、典型的なものはアミロースとアミロペクチンは各25-28%と72-75%である。しかしながらある特異的遺伝子タイプのトウモロコシ、大麦、米デンプンではアミロース含量が増加し（高アミロース、あるいはアミロースデンプンで70%アミロースまで有する）、あるいはアミロペクチン含量が増加する（ワキシデンプンで99~100%アミロペクチン含量）ものがある。

　　　デンプンは異なったサイズ（形）の細胞内水不溶性粒として存在しており、それは植物起原による。顕著なデンプン粒区分（約8%）は製粉時に損傷を受ける。この機械的な粒構造のダメージはデンプンの性質に大きく影響を与える。損傷デンプンは高度に水を吸収する力があり、より酵素分解を受けやすい。室温で十分に水があれば、デンプン粒はその乾物重量の50%まで水分を吸収でき、次に乾燥でオリジナルサイズへもどすことが出来る。デンプン懸濁液が水中である特異的温度以上に加熱されると、分子オーダーで分解がすすみ、結晶性を失ない不可逆的粒の膨潤へと進む。このプロセスを糊化と呼ぶ。非結晶域の加熱と加水は、これらの域での分子移動、アミロペクチン二重ラセン構造の解離、結晶性の溶解を容易にする。糊化過程はまた限界デンプン溶解性（主にはアミロースの溶出）と結びついており、それはデンプン懸濁液の粘度を増加させる。さらに加熱すると、糊化温度以上になり、膨潤と溶出が続き、溶解した巨大分子（主にはアミロース）連続相、膨潤した不連続非結晶デンプン粒、あるいは残渣が形成される。

　　　デンプンの糊が冷却されると、デンプン多糖類はより複雑に再会合し結晶状態になる。この過程を老化という。２つのデンプンポリマー、アミロースとアミロペクチンのデンプン老化の動力学にはかなりちがいがある。６％以上デンプン濃度では、二重ラセン構造がアミロース分子間でみられるが、糊化、ペースト化の間、可溶化し、連続的ネットワークを作る。数時間後、これらの二重ラセン構造は非常に安定な結晶ゲル構造を作る。短アミロペクチン側鎖の再結晶化は、糊化デンプンあるいは残基中でづっとゆっくり（数日〜数週間）進む。そこでアミロースの老化は大変化を初期のデンプンゲルの堅さにおこしを、一方アミロペクチンの老化は長時間かけてデンプンシステム中のゲル構造形成と結晶化をおこす。デンプン老化は、pH、塩，砂糖、脂質を含む多くの条件と物質によって影響を受ける。アミロースの重要な性質はその中に多くのものを，特に極性脂質を取り込み、ラセン複合体をつくることである。アミロースは左周りのシングルラセンは脂質の炭化水素をその中心の空間に取り込む。極性脂質の存在がデンプンの性質に大きく影響を与え、特にその糊化と老化の性質に影響をあたれる。

製パンに於けるデンプンの役割

ドウの調製中、デンプンは約45%の水を吸収し、それがドウ連続マトリックスの充填内容物として働くと考えられている。一方、ドウはタンパク質とデンプンの２連続的ネットワークと考えている。最近の研究で、小麦ドウのレオロジー的性質がデンプン粒表面の特異的性質によって影響されると報告している。ベーキングの間の加熱、水分、時間のコンビネーションによりデンプン粒は糊化するが（例えばそれは膨らみ、一部可溶化し）、しかしまだそれらの粒は１個ずつ粒を保持している。２つのデンプンポリマーアミロースとアミロペクチンは再び混合し、少量のアミロースは粒中の内相中に染みこむ。このアミロースの一部は、添加及びもともとある小麦極性脂質と複合体をつくりとりこむ。相分離により、アミロースとアミロペクチンは粒内部では均一に分布しない。冷えると、可溶化したアミロースは連続したネットワークを作り、そこには膨潤そして変形したデンプン粒がおさまり，互いに結び合う。その素早い老化のために、アミロースはパンの不可逆な構造要素となり初期のパン容積の決定要因である。貯蔵中、パンはその新鮮さを失い、老化し、クラストは堅くなり、クラムもよりかたくなり弾性を失しない、さらに水分とフレ−バーを失なう。老化で水はクラムからクラストに移り、そして２つの成分はガラス質、ゴム質へ変換し、その結果、クラストは柔らかく、皮のようになる。かたさとつぶれやすさの増加はエージング中のクラムの典型的な変化として観察される。デンプン区分アミロペクチンとアミロースとの再組織化と、ポリマーオーダー増加によるデンプンネットワークのかたさの増加は、エージング中の重要な変化である。水の移動とアミロペクチンの老化は、特に二重ラセン構造と結晶域の形成はエージング中のパン老化にとり第１の要因であると考えられている。しかしながら、粒中心部でおこるアミロースのオーダーの揃った構造形成も粒を堅くすることに寄与であろう。そこでデンプン粒中でアミロペクチン-リッチ域とアミロース-リッチ域の分子再組織化のできた結果、デンプン粒の堅さ増加になり、結晶域間が結ばれた構造的ネットワーク形成はクラムのかたさ形成に寄与する。また水素結合によるクロスリンクの形成と２つのポリマー間のもつれがパンの機械的性質に影響すると提案した。エージング中、グルテン-デンプン相互作用がある程度クラムのかたさに関与することが提案された。しかし、グルテンの存在がアミロペクチン老化の動力学とその老化程度に影響するというどんな顕著な証拠もないと結論している。相互作用は多分、グルテンとアミロペクチンの熱力学的相反性のためにありそうもない。

乳成分

グルテンを他のタンパク質、たとえば乳タンパク質（第10章）に置き換えることはグルテンフリー食品の品質改良する一つの手だてである。しかしながら、高ラクトース含量の乳成分をグルテンフリーパンに入れる事は小腸絨毛への大きなダメージを持つセリアック病の患者にとってに都合良くないのだが、それは彼らが正常なら絨毛で生産される酵素ラクターゼを持ってないからである。約50%のセリアック病を持つ人がラクトース不耐性である。にもかかわらず、いくらかの研究はグルテンフリーシステムに乳タンパク質の混入を行っており、それはこれらがグルテンに似た機能を有するからである。乳タンパク質はネットワーク形成ができ、良好な膨張の性質を示す；それらには高度の機能性があり、さらにそれらの多能のためグルテンフリー食品生産にそのまま用いる事ができる。乳成分は今日、栄養面、機能面の両方の価値のあること、例えばそれらによりフレーバー、テクスチュア改良、パン老化の低下をすることでベーカリー食品に用いられている。最近グルテンフリーパンの容積、外観、食感の改良が、乳成分モルキン、脱塩ホエイ粉、スキンミルク粉レプレッサー、スキンミルク粉、カゼインナトリウム、あるいは分離ミルクタンパク質の添加で行われた。もう一つの研究では、市販のグルテンフリー粉で焼いたグルテンフリーパンとグルテンフリー成分に乳製品を入れたもの、入れないもので焼いたグルテンフリーパンの研究した。その研究では明らかに乳成分の入ったパンは最も品質がよく、小麦パンに最も近いものができた。乳成分含むパンの高品質は、乳成分のグルテンに似たネットワーム形成能によるものであった。 

　　　概して乳成分はグルテンフリー食品の品質を決めるキーファクターである。低ラクトース粉添加、カゼインナトリウム、ミルクタンパク質、分離ホエイタンパク質あるいは濃縮ホエイタンパク質の添加でパンを作り、はっきりした違いが見えた。

   これまでのところ進められた研究から、次のことが結論されるが、乳成分は確かに栄養的な価値とともに全体的グルテンフリー食品の改良をする。しかしながら不可欠なことは、グルテンフリー食品にはラクトースフリーあるいは少なくとも低ラクトース含量レベルの乳成分を使用することである。さらに、乳成分にはいろいろな大きな性質の違いもあるが、成分の違いだけによるだけではなく、それらが作られた加工方法の違いにも注意をする必要が有る。

大豆

大豆は、植物分類上のFabaceae科に属し、"legumes"あるいは"pulses"として知られる。

この植物の科の種類はタンパク質含量が特徴的に高いが、しかしS-含有アミノ酸に不足している。大豆は多くの特徴をもち、機能食品に興味深い成分を示している。大豆イソフラボンは骨組織にプラスの効果のある事が知られ、そこでそれらは機能食品に用られて、骨疽鬆症のリスク低下、低濃度リポタンパク質の酸化防止、肺ガンの予防が報告されている。大豆粉、及び大豆食品はグルテンフリー食品の構造的機能の改良同様タンパク質含量の増加に用いられて来た。たとえば0.5%大豆添加のグルテンフリー仕込みでクラムグレインスコア、パン容積、パン全体のスコアが上昇する事を見出した。又大豆はグルテンフリーパン品質（例えば、大豆混入はグルテンフリーパンの栄養的、水吸収能の増加）へのポジテイブなインパクトのあることを見出した。しかしながら殆どの最近のEuropean Union directivesによると、大豆は高アレルギー成分としてリストに述べられ、グルテンフリー食品への利用は注意深く考える必要がある。

卵

卵は単に栄養的価値を増加させるために食品に添加されるだけではなく、色の変化、フレーバー、さらに食品の乳化性を強化するために添加し、ポイップ性/起泡性（泡）、さらに凝固性/糊化性を改良させる。卵黄は、乳化剤のレシチンを含むリン脂質同様、油溶性ビタミンA、D、E、Kを多く含む。栄養的には、卵は脂質、タンパク質、金属特に鉄の良い供給源である。しかしながら卵には約240mgのコレステロールが含まれ、それは卵黄である。このためコレステロール制限ある人々はより少ない全卵を普通摂取する。

ある焼き物、例えばケーキでは、卵成分はバッター中の脂質の乳化性、安定性等の多くの機能を示す。卵アルブミンのようなタンパク質がデンプン粒と結合する事を示した。

   卵タンパク質が強い粘着性フィルムを形成し、泡の安全性に不可欠であることを示した。グルテンフリーパンシステムでは、卵タンパク質は粘性溶液を形成し、フィルム状連続的タンパク質構造は小麦グルテンに似て共焦点レーザー電顕を使って観察する事が出来る。このフィルムのようなタンパク質構造は、トランスグルタミナーゼを使ってよりはっきりさせることができその酵素はタンパク質架橋結合を作り，グルテンフリーパンの品質を増加させる事に用いられてきた。卵粉のポジテブな効果が明確なことは，トランスグルタミナーゼ添加せずにグルテンフリーパンシステムでフィルム形成が卵粉が存在するときのみ見られる事からわかる。非常に僅かのグループの研究であるが、限られた利用データーから、卵がグルテンフリー食品形成に価値ある成分である事を示した。唯一の問題は、卵を含むグルテンフリー食品の加工上出てくるややっこしい問題同様にコストの問題である。

ハイドロコロイド

ハイドロコロイドの製パン性における機能

ハイドロコロイドには，植物、動物、微生物、さらに合成品の親水性ポリマーがあり、普通多くのーCH基を持ち，多電荷物質である。それらは広く用いられ、食材の機能的性質をコントロールするのに用いられている。それらは一般にデンプン含有食品に用いられるが、それは食品系の受け入れに望ましい効果のあるためである。ハイドロコロイドは添加剤として広く次の目的で用いられる（i）食品テクスチュアと粘弾性改良;　(ii)デンプンの老化を低下; (iii)水吸収剤；(iv)脂質交換剤の機能；(v)貯蔵中、食品の全体の品質にまで広げ；さらに(vi)又グルテンフリーパン形成のグルテン代替としての機能。ハイドロコロイドはその高い水保持能により、食品の連続的な冷凍-回答サイクルを行う際の安定性を与える。また各食品で脂肪の代替物として好ましい機能も示す。たとえハイドロコロイドが1%以下の濃度であっても、食品のテクスチュア、感覚を刺激する性質にはっきりと影響する。

　　　ベーキング産業では、ハイドロコロイドは製パン改良剤として重要性が増しており、幾つかの研究はこの分野でのポテンシャルの展開をすすめている。カルボキシメチルセルロース（CMC）とグアガムがライ小麦に添加され、パン品質改良に用いられた。さらに発酵中小麦ドウ安定性の改良が、ハイドロコロイドのアルギン酸ナトリウム、κ-カラギーナン、キサンタンガム、あるいはハイドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）の添加によって得ることを報告した。ハイドロコロイドはアルギン酸以外、水分保持能、水分活性同様に比容積の増加もした。さらにテクスチュアの研究から、κ-カラギーナンあるいはHPMCの添加はパンクラムのかたさを低下させた。著者らはκ-カラギーナン、HPMCが製パン適性に改良剤として効果的である結論している。ローストビンガム、キサンタンガム、アルギン酸もコロイドによるソフト化の効果があり、それはまず第一にローストビンガムの場合には高い水保持能のあるためである。キサンタンガム、アルギン酸の場合には、ソフト効果はグルテン-デンプン相互作用を邪魔するためであった。小麦パンではα--アミロースや乳化剤との相互作用と同様、CMC とHPMCのドウと製パン性への添加効果を研究した。この場合、主にはHPMCで、ソフト効果は水保持能とアミロペクチン老化の阻止可能性によるためであった。著者らは次のように結論した。HPMC はデンプンに優先的に結合し、そのときデンプン-グルテン相互作用の阻害が起こると。グアガムも又ソフト化効果を示すが、それはグアガムがデンプンに優先的に結合するため、多分アミロペクチンの老化を阻害することによって引き起こされるためであらう。

   ハイドロコロイドの親水的性質は、また水の引き離しを阻害し、冷蔵中ポリマー会合を阻止する。

最近、HPMCによる阻害効果は一部焼いたパンの冷凍温度で貯蔵中に認められ、完全に焼いた場合、パンの容積改良とクラムのソフト化が示された。HPMCはパンの硬化速度を低下し、アミロペクチンの老化も遅らせた。低温電顕はHPMC鎖とパンクラム成分間の親密な相互作用を示した。ローカストビンガムで調製したパンは、水分をずっと大きく保持し、コントロールに比べ柔らかくなった。新鮮なパン品質とパン老化へのハイドロコロイド(アルギン酸ナトリウム、キサンタン、κ-カラギーナン、HPMC)の効果の評価を行った。各ハイドロコロイドはそれぞれの効果を示した。HPMCは、比容積インデックス、幅/高さ比、クラムのかたさを改良した。さらに外観、香り、匂い、クランチネス(噛み砕き安さ)、全体的好感度）を良くした。ハイドロコロイドは全体的にパン貯蔵中の水分ロスを減らし、アルギン酸、HPMCは抗老化効果がある。κ-カラギーナンは一部焼いた冷凍パンでは効果的改良剤ではなかった。

   ハイドロコロイドは、糊化-ゼラチン化プロセス、即ちデンプンのペーストの性質を大きく修正するのに用いられた。選ばれたハイドロコロイド（グアガム、ペクチン、アルギン酸、κ-カラギーナン、キサンタン、HPMC）の小麦粉のペースト化性質、ゲル化の性質に与える影響は評価された。ペースト温度へのアルギン酸添加の最も大きな効果は、デンプン糊化開始温度を低下させることであり、逆に、ベーキング中、デンプンの酵素基質としての利用性が増加することになる。キサンタンとペクチンは調理安定性を増加し、一方κ-カラギーナン及びアルギン酸は調理安定性変化には効果ない。アミロースー脂質複合体の形成は、κ-カラギーナン、アルギン酸、ペクチンで起こりやすくなり、キサンチン、HPMCでは僅かに影響受けるだけであった。老化の低下を見るとき、κ-カラギーナンは貯蔵中のソフト化、かたさの遅延、両方に最も都合の良いハイドロコロイドであった。

ハイドロコロイドとグルテンフリーパン

グルテンフリーパンでの、グルテン置き換えは大きな技術的チャレンジであるが、それはグルテンが不可欠な構造を持つタンパク質のため数々のパンの外観、クラム構造に関係するからである。最近、デンプン、乳成分あるいは又、ハイドロコロイドをグルテンフリー粉ベース（米やコーン粉）に取り込ませることに関心がのぼっており、それでパンドウ中グルテンの粘弾性の性質を真似るものであり、その結果、構造、口腔内食感、好感度、シェルフライフの改良がこれらのもので得られた。これらの研究で、多くのハイドロコロイドは高品質のグルテンフリーパンを生産するために研究され、そこにはHPMC、CMC、メチルセルロース、β--グルカン、サイリウムガム、ローストビンガム、グアガム、キサンタンが用いられた。

   幾つかのハイドロコロイドの改良効果、例えばHPMC、CMC、ローストビンガム、グアガム、κ-カラギーナン、キサンタン、β--グルカン、サイリウムが報告された。ハイドロコロイドはドウのデベロップメントを改良し、ドウの粘度増加でガス保持力を改良し、その結果パン容積が増加する。コメ粉、ポテトデンプン、ミルクタンパク質からなるグルテンフリーパンベースにHPMCレベルをあげるとパン容積のわずかの減少が起こると言った。至上の仕込みは、2.2%HPMC と79%水を含むものである。米パンを作る時HPMCとサイリウム（オオバコ）のコンビネーションをグルテンフリー仕込みに用いると良いパン容積を示したが、ポリマーだけ入れたのではパン容積の増加は低下した。さらに容積はあるハイドロコロイド濃度までは増加したがポリマー濃度をそれ以上あげるとパン容積は低下した。或る最近の研究からペクチン、CMC、アガロース、キサンタン、大麦β--グルカンのグルテンフリーパンのドウレオロジーへの影響を評価した。弾力性とドウ変形への抵抗性は、キサンタン>CMC＞ペクチン＞アガロース＞β--グルカンの順であった。パン品質への影響のタイプとその程度も用いた特異的ハイドロコロイドとその濃度によった。彼らはパンの容積がハイドロコロイド濃度を１％レベルまであげると増加することを観察したが、ただしキサンタン、ペクチンは各コントロールサンプルに比べて例外だった。しかしハイドロコロイド濃度を１−２％に増加すると、ペクチン以外はパン容積の低下が観察された。ペクチン仕込みのパン容積では、コントロールに対し顕著に増加した。キサンタン１％含むグルテンフリーパンはパン容積は変化しないが、２％ではパン容積は低下した。この仕込みは用いた全ての調製のうち最も容積の低いものであった。同様に米粉パンへのキサンタンの混入の影響を認め、さらにグルテンフリーパンがソールガムを変えてキサンタンにし、そのレベルをあげると容積の低下することを観察した。

   パン品質の物理化学的パラメーターの重要性は多孔性と弾性性にある。グルテンフリーパンの高多孔性は1％濃度CMC、β--グルカンで認められ、ペクチンでは２％で認められた。一方、パンの多孔性は２％キサンタンで最も低くなった。β--グルカンの小麦パンへの取り込みで、ドウ中の気室の安定化と気室合体阻止を起こし、クラムグレインの改良の起こる事を観察した。他方、２％キサンタンを含むパンの多孔性は最も低くなる。多孔性に加えて気室の均一なサイズ分布はパンの品質にとり又、重要であると言った。ある仕込みでアガロース（１％）、あるいはβ--グルカン（１％）含むようなものでは、多孔性値の大きな違いにもかかわらず、パンの外観、内部構造は両サンプルともかなりの数の気室の不均一性を示し、それは逆にクラム構造の均一性にも影響し、その結果パン品質に影響する。

CHC、ペクチン，キサンタンを２％レベルで供給すると、パンのクラム弾力性に高い値の示すことが出来た。クラストのL値(ライトネス)の増加がβ--グルカン（１％）添加で認められ、一方クラムの白さはキサンタンを仕込みに入れる事で認められた。

   消費者パネル（未訓練者）によって感覚的評価をすると、グルテンフリーパンに２％CMC入ったものが大変に受け入れられた。コントロール仕込みと比較して、クラムのかたさ（加圧試験）はペクチン（２％）、CMC (2%)、 アガロース (1及び2%) 、あるいはβ--グルカン（１％）添加しても顕著には増加しなかった。一方、キサンタン（１、２％），あるいはβ--グルカン（２％）添加はクラムかたさに効果があった。グルテンフリーパンにキサンタンを供給すると、かたさに最も大きな増加があり、それは貯蔵中のAw値の大きな低下と一致した。キサンタンガムをソールガムのグルテンフリーパンに添加するとクラムかたさの増加することも報告した。ハイドロコロイドのデンプン構造と機械的性質への添加効果は、２つの相反する現象によるものからくる；デンプン粒の膨潤が低下した結果、かたさの増加と粒からアミロースの溶出の低下；膨潤粒の中でデンプン粒内部-粒接触の阻害によりデンプンの構成ネットワークの弱体化である。これらのファクターのコンビネーションがパン構造の機械的性質への全体効果を決めると結論した。この効果は、グルテンフリーパンの仕込みに用いられる各特異的ハイドロコロイドにもとずくものである。

　　　以上のことから、ハイドロコロイドの性質と機能性には大きくばらつきがあるが、その元の違いと化学的な構造の違いによるものであることは明らかである。ハイドロコロイド機能性における高度の違いは、その起原と加工方法による。セルロース誘導体（メチルセルロース、CMC、HPMC）はセルロースの化学修飾で得られるが、それは均一な特性を確保する。このハイドロコロイドは親水基のため高い水保持能をもち、発酵中にシステム内に界面効果を持ち込み、製パン中にゲルネットワーク形成と言った添加的効果を示す。

　　　メチル、ハイドロキシプロピル基のセルロース鎖への添加は、ポリマーに高表面活性を与え、さらに溶液状態、温度変化の間、ユニークな水和-脱水和特性を与える。メチルセルロース、CMCあるいはHPMCのネットワーク構造がベーキング中にでき、ドウ中の粘度増化、拡張する気室の界面の強化に供し、ベーキング中のガス保持の増加、その結果パン容積の増加となる。HPMC中の疎水-親水バランスは、乳化剤として機能し、クラムグレインを強化し、クラム中の水分含量を増加する。CMCはタンパク質と相互作用が進みやすく、一方HPMCはデンプンと結合しやすい。

CMCとペクチンは顕著にグルテンフリーパンの容積、多孔性、弾性増加を示す。小麦デンプンの糊化特徴は大きくハイドロコロイド添加で修飾され、さらにその効果のひろがりはハイドロコロイドの化学構造によっている。キサンタン、ペクチンは料理安定性をふやし、一方κ-カラギーナンは主にアミロース-脂質複合体形成に影響する。

　　　全体的にハイドロコロイドの効果は小麦パン、あるいはグルテンフリーパンに疑いものなくハイドロコロイドによる物であり，その化学構造，抽出プロセス，化学修飾，ハイドロコロイドのドウ形成時の添加量、及び小麦パン、グルテンフリーパン成分との相互作用にもとずくものである。

第174回日本穀物科学研究会が2018/5/12 に神戸女子大学三宮学舎で行なわれ、興味深い講演会http://www.kokumotsukagaku.com/174th.htmlでした。

その中で私、意見した事がありました。そのご講演は農林水産省 食料産業局 食品製造課長・横島 直彦氏による「食品産業生産性工場」で、平成30年農林水産省公表の「食品産業戦略」に基づいたわかりやすい現実的なご講演でした。その中、危機管理と環境整備の項目、災害時の安全供給に関する今後農林水産省の行うべきことの話題でした。

この話をうかがっているうちに災害時の被災地での救済食糧、救済医薬物資の積まれた山のことを思い出し、管理栄養士養成大学教員の立場から是非お願いしなければならないと、横島さんには緊急時の自衛隊との管理栄養士の組織化をお願いたしました。それを聞いて若い横島さんは、むしろ熊本の震災時のことを思われて、やはり救済食糧、救済医薬物資の手つかずの山のことを言っておられました。緊急時の救済食糧・医薬等の利用の仕方等はやはり栄養士、管理栄養でなければわからない、緊急時危険な場所に自衛隊とともに入り込み、食糧、医薬等の救済物資の有効利用は管理栄養士の組織ではないと動かせないと訴えました。

このような救済時の管理栄養士の国家的な組織化は、未だ出来てはいないのではないでしょうか。農水水産省の官僚で、それらのできる立場の横島さんに訴えました。

その後、場所を変えた懇親会の席上、管理栄養士養成施設の神戸女子大学、九州栄養福祉大学の先生方が横島氏とさらに話されていました。

以下、昔のブログ（2012年12月14日）を紹介いたします。お読みいただきご理解ください。

シンポジウムが平成24年11月20日神戸女子大学三宮キャンパスで行なわれました。
内容は以下の通リでした。

東日本大震災：災害時に何が必要か　（NPOキャンパー　飯田芳幸氏）　
東日本大震災：食の支援がもたらすもの　（セカンドハーベスト•ジャパン　井手留美氏）
東日本大震災：災害時の機能性食品の活用　（京都府立大学　木戸　康博氏）

先３題は東日本大震災に関連のもので、３名の先生方のたくさんのスライドで興味深いお話しでした。特に木戸先生のお話は大震災時の栄養士、管理栄養士の関連のもので、パネルディスカッションでは会場からいろいろ関連の意見がありました。パネルディスカッションでは以下のように感想を述べさせていただいた。

3•11の東日本大震災時に大活躍した自衛隊の皆さんの動きは逐次テレビで放映され、自衛隊なくして被災地の復興はあり得ないと大きな感動を受けました。大震災の汚れ役は何から何まで自衛隊という不埒な気持ちもありました。

国力をバックに、機動力、情報力、あらゆる機能を有する自衛隊組織の非戦争時のありがたさです。彼らの大きな力が今回の大震災には大変に活躍して多くの人々を救いました。炊き出しもそうです。震災時、現場での自衛隊には食糧は豊富にあったようです。しかしNPOキャンパー飯田芳幸氏によると、自衛隊は十分な調理方法、栄養的知識を持ってなかったようでした。

一方、木戸先生によると、この自衛隊の活躍とは別に栄養士、管理栄養士の組織の活躍も大きなものがありました。

しかしこの自衛隊のもつ情報、物資、行動力と、栄養士、管理栄養士の組織の動きはうまく合致していなかったのではないでしょうか。全国から大量の支援物質が被災地に届き、学校体育館などには山のように保管されていました。スライドによるとカルトンケースの山です。箱には何が入っているのか、どのような人に有効に使えるのかなど一切明記されていません。その現場にはその整理、チェック、配布する人はだれもいなかった様です。そこでも栄養士の活躍が生かされなかったと悔いておられました。

自衛隊にも栄養士、管理栄養士はいるでしょうが、それは常時の日常業務のための人で、隊員の栄養管理食事配膳業務でしょう。

以前、社会人入学で女性自衛隊員が本学を受験したことがありましたが、面接時に彼女が言うのには、自衛隊員の食事の内容は男女隊員の区別なく、ハイカロリーで多量の食事が出ます。これには女子隊員として耐えられないというような話がありました。

この無神経さは、やはり東日本大震災ときに自衛隊は被災者に対応してもあったのではないでしょうか。自衛隊はかなり奥地までその援助に入り込み、必死の救援活動にあけ暮れたことでしょう。多くの人がこれで救助されたことでしょう。このとき、栄養士、管理栄養士の組織がこの自衛隊の動きとうまく合致して、その自衛隊チームの中に栄養士、管理栄養士の１名でも２名でもいたら、チームの行動は非常に有効に効いたのではないでしょうか。


パン、菓子、おにぎりばかりの非常食、炊き出しに「また豚汁か」という言葉がささやかれたようです。非タンパク質、非繊維質、非ビタミン類の連日の食事の中で栄養士、管理栄養士らのもつ献立が全く生かされていなかったのでしょう。じわじわとその栄養アンバランスが被災者の健康にあらわれてくるのは時間の問題でしょう。

自衛隊の活躍するチームの中に栄養士、管理栄養士等が自衛隊員同様ヘルメットをかぶり同様の服装して、DIETITION（栄養士）のマークを付けて食事を担当して活躍したら大きな貢献が出来たでしょう。世の中に知らない人のいっぱいいる栄養士、管理栄養士というものの存在を、大いにアピールできたのではないだろうかと強く感じました。こんなことは禁句かもしれませんが、この非常時に栄養士、管理栄養士というものの存在を大いにアピールできたのではないでしょうか。このような機会にこそ表面に出るべきだったと思いました。

自衛隊、栄養士、管理栄養士合同の国家的組織でこの緊急の難局時に対応すべきではかったのではないでしょうか。こんな組織は常時には必要ないが、この3•11のような緊急時には緊急に組織化して被災者に対応すべきだったのではないかとつくづく思いました。

管理栄養士がもっと必要ならばもっと管理栄養士を作るべきです。常時は普段の仕事をし、滅多にはおこらない緊急時には迅速に組織化して行動出来る組織です。このように考えると、栄養士、管理栄養士は更に細分化し、いろいろな栄養士、管理栄養士を作ることも大切です。今回の東日本大震災を機会にこのような栄養士、管理栄養士のあり方、国家的な組織化を考えるべきと思いました。

栄養士、管理栄養士の社会的認識度はまだまだ低い、しかしながら社会の中での重要性はきわめて大きいと本学会で意見を述べました。

4/18産業科学システム（東京）、グルテンフリー食品セミナーで、以下の様なことがありました。グルテンフリー飲料にはビールが除外されます。大麦中のグルテンであるホールデインがやはりセリアック病を引き起こすからです。セミナーにはビール会社の方が来ていて、自社もグルテンフリーの認証を得たいがどのように手続きしたらよいかなどと質問がありました。

さらにビール中のグルテン含量を欧米では抗原抗体反応を利用したエライザ法で測定しているが、日本でもその測定が可能かどうかと質問がありました。全く異次元の様な日本でこうした具体的な事が行われているのかどうか不明でした。いよいよ慌てる状況が生まれてくるのでしょうか。

エライザ法には基質にエピトープの数カ所ある高分子グルテンで用いられるサンドイッチ法と、エピトープの１ッ箇所しかない低分子グルテンに用いられる競合的サンドイッチ法があります。

一般にビール中のグルテンは加工処理等で分子量が小さくなるのでしょうか、

サンドイッチ法では不十分で、競合的サンドイッチ法を用いて測定しているようです。

さらにこの場合もその抗体作成に問題があるようです。キットに使用されている抗体は、小麦グルテンで調製した抗体であり，これでは大麦グルテンの測定には不十分のようです。大麦の抗原で作った抗体でなければうまく定量出来ないようです。

果たして、現在販売中のエライザキットはどうだろうか気になります。

目下製作中の「製パンに於ける穀物」著者らの序論と訳者前書きについて以下の様に書きました。なおこの本については、日本穀物科学研究会ホームページを参考に。

序論

パンとは、食べ物の中でも世界中のあらゆる場所で、その永い歴史に基づくユニークな食べ物と言える。聖書からも知る事ができるぐらいだから、世界の多くの言語のパンという言語が食べ物を意味するということにそれほど驚くことではない。製パンの科学は、食品研究の一つのチャレンジである。この原材料から最終製品まですすむ変化の複雑さを、他の食品で見ることはできない。数千年前に、いかなる化学、物理学、微生物学の知識もなく、この技術が完璧にまで磨かれたことは注目に値するものだ。

　製パン過程の化学的な解釈に手が入れられたのは、比較的まだ歴史が浅い。Svedbergらの研究でタンパク質の性質が明らかにされ、小麦タンパク質，小麦粉成分のうち水溶性ゲル区分の性質の研究が可能になった。1930年にHaugaardとJohnsonによって明快な成果が報告された。彼らの初期の研究の仕事は、コロイド的見地の最初の試みとして価値が高い。

　この30年間以上の研究から、小麦貯蔵タンパク質のユニークな特性の多くの説明が出来るようになり、そこで順次小麦粉のベーキング特性を決めていった。最近の研究は、これらのタンパク質の分離、およびその性質の解明、特にベーキング特性と関連タンパク質の性質に焦点をあてた。これは、ベーキング特性及びパン品質を念頭に置いた植物育種への一般的基礎を提供する確かな重要な１つの情報でもある。しかし、長い間、顧みられなかった知識領域は、界面およびコロイド化学の面であり、そこでは小麦粉--水相互作用--が関与し、ドウ（生地）ミキシングからオーブン中でデンプンが糊化してパン構造に固定するまでのものである。コロイド科学は、この分野を完全にカバーできる方法を与えてくれる唯一の学問分野であり、この分野の現象を成分の化学的/分析的手法だけで理解しようとすると、我々は「木を見て森を見ない」ということになる。

　私たちの研究室は、パンの技術解明にコロイド的手法を活用している。新しい結果として、グルテンの全体像およびグルテン界面の構造について、ドウの相分離について、さらに泡から多孔質系への移行について等をこの本に示した。これらの結果と、最近の界面における力および歪み面から誘導された生体分子集合体の形状解釈の進歩とから、パン製造プロセスの完全な構造モデルを提示することができた。このモデルのバックボーンとして、小麦粒からパンまでの現在の分子化学とコロイドの知識のつながりを見直していった。

　イントロダクションでは、最小の理論をベースにして、コロイド科学の基本的な概念を示した。製パンに関する科学文献は、雑誌、穀物関連の教科書に集められている。小麦はパン製造のため、他の作物よりはるかに重要な作物であるため、この本の中で中心に取り上げている。私たちは、オート麦、ライ麦、トウモロコシ、および他の穀物に関する研究を第４章と第７章に入れた。

　私たちの部門の製パン研究は、1975年頃私たちの一人（K. Larsson）の指導でT. Carlsonの博士論文研究から始まり、多くの人々がそれに続いた。私たちは、彼らの貢献とスウェーデンの林業農業評議会（the Swedish Council for Forestry and Agricultural Research）、ストックホルムの穀物研究開発基金（the Cerealia Foundation R&D, Stockholm）による穀物研究支援に感謝する。

　この本は、穀物技術の先端研究のために役立つ教科書となる様に作られた。我々は、また、世界中の穀物研究のアクテブな科学者たちがこの本を読むことを願っている。

Ann-Charlotte Eliasson

Kare Larsson

訳書へのまえがき

　本著はスウェーデンの名門・ルンド大学のラルソン博士、エリアッソン博士らにより書かれた英文の本を私が翻訳したものである。AACC Internationalを中心とするアメリカの穀物関係の本ではなく、どちらかというとヨーロッパの匂いのする本であり、多少その観点も異なる本と感じられた。この本はコロイド化学的な観点から、製パンの化学を解説している本である。

　平成8年（1996年）だったか、ラルソン博士とは一度ご夫婦が来日された時に元花王株式会社の水越正彦博士に東京でご紹介いただきお会いしたことがあり、大柄なジェントルマンだったと記憶している。エリアッソン博士とはAACC Internationalの年次大会で発表を拝見したことがある。おとなしそうな女性研究者のイメージであった。Lund大学の本研究室には日本人研究者が多々留学しておられ、現在ご活躍の渡邉晃弘博士（味の素ベーカリー株式会社）もそのお一人である。

　小麦粉加工食品の中で脂質の役割の重要性については以前からいろいろ推察されていたが、なかなかその正確な考え方が得られなかった。世界中の研究者によるその実験結果はいろいろであり、１つの定着した考え方が長い間なかったのである。ある研究者はたとえば脂質、特に極性脂質であろうが、それを小麦粉に添加する事で製パンがよくなるといったり、ある研究者は変わらないといったり、結果が研究者によっていろいろであった。ラルソン博士は製パンにおける脂質、特にリン脂質等の極性脂質の役割について、X腺を用いた知見を紹介され、条件によりヘキサゴナール構造、逆へキサゴナール構造、ラメラ構造等に変化するという新しい考え方をこの分野に持ち込まれ、そしてラメラ構造の重要性を紹介した。初めてこのことを読んで新鮮な印象を受けた事が思い出される。

　製パンに於ける穀物の変化はまさにコロイド化学の現象であり、エリアッソン博士が序論で述べているように分析的手法では"木を見ても森は理解できない"のと同じなのであり、デンプン粒表面に於けるタンパク質との相互作用なども、本著でたくみにコロイド化学的に説明している。私、小麦デンプン粒表面がクロリネーションで親油化することを顕微鏡で観察する研究をしていた当時、コロイドレベルの正にタンパク質表面と他物質とのインターアクションの研究を進めていた頃のこと、エリアッソン博士が彼女のAACC大会発表で私のデーターを引き合いにして発表されていたことなども思い出深い。

　この本が1993年に出版されて、ほぼ25年たつが、一向に色あせないし、本文に流れる考え方は、むしろますます研ぎ澄まされてゆくことを見るにつけ、我国の穀物科学に取り組もうとする若い研究者に一刻も早く本著を紹介したいと思い、日本製粉株式会社の大楠秀樹基礎技術研究所長に相談し、日本製粉株式会社の支援を得ることができ、ここに本著を著した次第である。370ページに及ぶ大著の翻訳にあたり、私の誤訳、誤った解釈等もあり、それらを日本製粉株式会社の研究所のみなさん方のご尽力で修正いただき、大いに感謝するところである。

　ラルソン博士、エリアッソン博士らは既に大学を離れ、連絡も採りにくくなっている。辛うじてエリアッソン博士からメールをいただき、私からの本著へのメッセージ依頼に対し、本意とする所は序論に全て書いたので新しい事はない、読者の皆様によろしくとのことである。

2018年４月３日

神戸女子大学名誉教授　　瀬口正晴

今年度より日本穀物科学研究会会長（3期目）となりました。以下その挨拶文です。

　平成26年から４年間の会長職の後、本年よりさらに2年間会長職を勤めることになりました。よろしくお願い申し上げます。その間、本会は40周年記念事業（平成27年２月）を行い、さらに発展いたして参りました。皆様の本会をもり立てる意欲の賜物でありました。厚く感謝申し上げます。

　日本の食糧事情、特に穀物関係は、順調に推移してまいりました。すざましい世界の人口増加に伴う食料供給問題は、平和に満たされた我が国とは別次元の大きな問題です。日本穀物科学研究会はその目標、世界の食糧問題解決への貢献ということもあります。世界の穀物状況の変化を掴むのにアメリカ穀物科学者研究会（AACCI）の動きに関心を向け、メールに流れるAACCI年次大会のシンポジウムなどもウオッチしながら世界の動向に貢献しようと努めて参りました。AACCIの動きは小麦を中心とする流れだけでは押しとどまらず、小麦以外の穀物、米、トウモロコシ、雑穀、さらに豆類へと触手をのばし、特に豆類のタンパク質へと向かってます。

　豆類は世界中でその種類が非常に多く、豆タンパク質は人類への栄養源として重要なものでしょう。しかし豆類の淡白な味、たべ方などはなかなか容易ではありません。大豆などは堅すぎてそのままでは食べられません。欧米人は大豆のことを油を絞る材料であって食べるものではないと思ってます。アジア人の長い歴史の中でこの大豆を豆腐、湯葉、納豆にしておいしく食べているし、小豆なども餡として上手に食べています。欧米のアジア食への関心はこういうところにもあるのでしょう。日本穀物科学研究会は、これからAACCIなどに向かってアジア人の長い歴史の中で培ってきた食品加工技術面も紹介しながら、飢える人々への手助けをする時代に到っているのではないでしょうか。

　AACCIではこの数年来、小麦、大麦、ライ麦等のグルテンタンパク質への関心が大きく向けられてきました。70%アルコール可溶タンパク質（prolamins）とセリアック病（CD）の問題、さらにグルテンフリー食品のことへと世界の関心は向けられています。これらのタンパク質中のグルタミン、プロリン等のエピトープ（例えばFSQPQQQFPQP）によるCDには、治療法としてグルテンフリー食品しかないのです。食べにくいグルテンフリー食が、次第に良質なものへと変わってきました。と同時に医者からグルテン禁止されてない人も食べるヒトが増えているのです。グルテンフリー食は、健康人の食生活にも入り込んできているのです。わが国も同様です。高温多湿に生活する日本人の大好きな粘り食品など、グルテン独特の粘弾性に置き換わるいい食材になるのではないか、本会が世界食料問題への一貢献の出来る糸口になればと願っている次第です。

市販のELISAキット

ふつう利用できるアッセイはCodex レギュレーションにとり重要な必須条件であるが、僅か２−３の進んだELISAテストのみが市販試験キットにされた。サンドイッチELISAはPAbを用いたものがRiedel-de Haen AG (Seelze,独；article no.45213)から出された。抗血清はいろいろな小麦品種からの天然のグリアジンと同一品種のグリアジンの加熱変性したものの混合物をウサギに免疫してつくられた。ミクロタイター板（ポリスチロール）はPAbでコートされている。検知抗体はhorseradish peroxidaseでラベルされており、基質溶液にはtetramethylbenzidine/peroxideを含んでいる。グリアジンスタンダードは、13独小麦品種のミックスを70%エタノール抽出された物を用いた。マトリックス効果を押さえるために、サンプル抽出物は分析前に1:5000に薄める。検知限界は、100mgグルテン/kg食品で、結果的にはグルテンフリー食品の制御にはあまりに高すぎる。サンプルは１時間で調製し、2.5時間内に実験を行なう。

　サンドイッチELISAはSkeritt and Hill（1990）によって進歩し、いくつかの会社で商品化され、たとえばCortecs(UK), Transia (France ), R-Biopharm (独)である。ω--グリアジンに対し２種のMAbをウェル壁に付着し、他の抗体はHorse radish peroxidase　を結合し、基質percarbamide が検知に用いられる。発光体は2, 2'-azinobis (3-ethylbenzothiazole-6-sulfonic acid)(cortecs)あるいはtetramethyl benzidine (Transai, R-Biopharm)である。グリアジンスタンダードは小麦粉品種Timgalen)の40%エタノール抽出によってつくった。サンプルは40%エタノールで抽出され、1:100に希釈することで進められた。検知限界は約10ngグリアジン/mLであり、感度は会社から20-100mg/kgと示された。アッセイはリングテストでうまく行き, Association of Official Analytical Chemists (AOAC)で確認された。サンプルの数の分析（ソバ，米粉、コーン、小麦デンプン）は、グリアジンを入れこんだものであるが、しかしながら、同じω-グリアジンに対するMAbをベースにした異なった市販のELISAキットとはその結果に大きな違いがあった。そこで著者は結論にしたのは、キットでは信頼を持って未知サンプル中のグリアジン含量を決めることは不可能であると。

 グルテンフリー食事のコンプライアンス改良するために、家庭用に簡単なプロトタイプの基本形の試験キットを作った。食品からは希釈塩酸で抽出し、その抽出液の１ドロップを抗体でコートしたチューブに入れ、酵素--ラベルした抗体を加え、３分後、チューブは洗われ発色剤を加える。反応は２分後、硫酸を添加で止まる。家庭用キットは、定量的な実験室用キットと比較すると、定性的一致は非常にある。キットは食品を区別し、グルテンのわずか入った食品（グルテンフリー食品として認められる）と、もう少し多く入ったもの、しかしグルテン含量は受け入れられないもの、とを区別出来た。

　ω-グリアジンに対するMAbの重大な欠点は、このタンパク質タイプの比率は小麦、ライ麦、大麦の貯蔵タンパク質によると比較的低く、強い品種に偏ることである。例えばグリアジンの16小麦品種野タイプの重量値は全グリアジンの6.2-20.0%の範囲を示し、そこでその方法はかなりのシステム的エラーのもとになる。これはいろいろな小麦品種（ふつうのもの、durum小麦、spelt, emmer, einkorn）からのグリアジン区分に基づく研究によってはっきりした。計算カーブはグリアジン区分の同一のタンパク質レベルにもとづいたもので、キットレフェランスグリアジンは大きくちがっており、そのため区分のグリアジン含量は一部、強く下回ったり、あるいは上回ったりする。

　サンドイッチELISSAでR5MAbにもとずくものがR-Biopherm (独)，Ingenasa(Spain)から出された。R-Biopharmは4つの異となったKitをだし, 小麦、ライ麦、大麦からのプロラミンの検出をした。

全てのシステムは、レフェレンスグリアジンに適合（応）され、それはvan Eckert et al 2006にのべられ、２つの抽出方法が提案された（1 gサンプル/10mL）；(i)60%エタノールで正常に抽出、（ii）とくに加熱変性サンプルに対していわゆるカクテル（上を見よ）で抽出された。Ridascreen R Test Gjiadin (R7001)は3 X 300分インキュべーション時間をすすめ、６個のレフェレンス濃度、5ng/mLでスタートするものを供給した。検出限界は、両方のキットで5-10mgグルテン/mLとわかった。3番目のテスト、Ride^R Quick Gliadin (R7003)は側方流動技術をベースにし、stickをふくむキットによるもので、そこにMAbが固定されている。そのstickは希釈サンプル抽出中に入れられ、もしサンプルに適当なプロラミンが入っていれば５分後、赤いラインが見える。アッセイは約10mgグリアジン/kgの感度である。このアッセイはとくに適しているのは綿棒法で、プロラミンのコンタミ用の機械あるいはテーブルのような環境用のもののチェクに対して適している。Stickキット（stickグルテン）はOperon, S.A.(Guarte de Huerva, Zaragoza, spain)でも売っている。最近、４番目のテストがR.Biopherm, Ridascreen ^RGliadin Competitive (R7011)から紹介された。このアッセイはプロラミンからくる小ペプチドの検知ができ、とくにプロラミンの部分加水分解されたものですすんだ、例えばそれは大麦抽出物、ビール（前述見よ）のような物である。Ingenasaは200のELISA システムを商品化し、それはR-Biopherm R7001とR7002に相当するものであり、Ingezim Gluten, Ingezim SEMIQである。

　２つのキット（Ridascreen GliadinとIngerasa Ingezim Glute,）はリングテストに入る。20の研究所は12のコードしたサンプル（グリアジンを添加したあるいはグリアジンのコンタミ）のグリアジン含量の評価の為のコードしたフォームで参加し、各抽出物３段階に希釈したものを用いて２回の実験を行なった。両キットで得られたデータの統計処理は11-25%の繰り返し性があり、23-47%の再現性だった。はっきりとグリアジンのなしと含まれたサンプルの間の区別ができた。両キットはグリアジンコンタミの測定が有効であり、そして3.0mg gluten/kgの感度で保証した。2005年 R5ELISAはThe Codex Comitte of Method of Analysis and Sampling (CCMAS)によってタイプI法として指示され，そして最近のDraft Revised Codex Standard CL 2006/5-NFSDU(2006)によって推薦された。

電子科学センサー（Electrochemical sensors）

最近、Institut fur Mikrotechnik Mainz (IMM), これはEU　プロジェクトCD-CHEFによって設定されたのだが、食品のグルテン含量（www.Imm-mainz,de）の測定にチップシステムを発表した。検知のためにELISAのいろいろなフォーマットと酵素リンクさせたオリゴヌークレオチッドアッセイ（ELONA）が生まれ，それでグルテンタンパク質の認知が可能だった。全てのセンサーは平常のものでレセプター分子（抗体あるいはペプチド）は基質表面に固定する。抗原の結合後、酵素反応が引き金であり、その結果蛍光あるいは電子化学信号が出る。オペレシエル検知のためにチップがデザインされ、そこでは多くのbeam-guiding成分がまとめられる。2つのエレクトロード（電極）（ワーキング電極として金板、レフェレンス，カウンター電極としてAg/AgCl層）が、チップ中に電流測定用センサーとしてある。さらに研究がこれらのチップシステムの有用性のために改良されねばならない。

ポリメラーゼ鎖反応(Polymerase chain reaction)

ポリメラーゼ鎖反応（PCR）は、特異的DNAの決定に基づいている。タンパク質分析とくらべ、DNA分析は大きさの点で数オーダーさらに感受的である。あるDNA配列の2-3分子は10⁶-10⁸のファクターで短時間のうちに増強できる。PCRは加熱したものにまた応用されたがそれはDNAはタンパク質よりかなり加熱安定であるためだ。最初のPCRのステップはDNA抽出と加熱である。それは変性と単一の系に分離をすることが出来る。つづいて、プライマー（ターゲットDNAのあるポーションに対する相応する基本配列をもつオリゴデオキシヌークレオチド）は加えられ、１本の糸の相応するセグメントとハイブリダイズする。４個のデオキシヌークレオチド５'--トリフォスフェートとサーモステーブルDNAポリメラーゼを添加して新しいコンプリメンタリーストランド（糸）が合成される。DNAは20-30回のステップの繰り返しで増幅され、電気泳動的に分析される（定量PCR）。定量PCRにとってまた"real -time PCR"と呼ばれるが、オリゴデオキシヌークレオチドで蛍光あるいは酵素マーカーでラベルされたものは用いられて、そして定量は蛍光あるいは色の強さで測定される。計算はスタンダードDNAフラグメントで行なわれた。両定性、定量PCRは自動的にDNA-Thermal Cycleの測定によって行なわれた。

　Switzerland、ベルンのLuthylのグループは，初めてグルテン分析に対してPCRを用いた。Allmann et al (1993)は高度に保護された真核生物DNA配列に対する特異的なプライマーを用いたが、それはPCR増幅に供して可能であるものである。分離して核酸基質を与える物である。このアッセイは35異なった食品サンプルをテストし、大麦添加から加熱加工食品のサンプルまでがある。小麦デンプンは非常に低いグリアジン含量であるが、強くポジテブに反応し、さらに純粋なグリアジンあるいはグルテンで添加物としたものは検知されなかった。PCRとELISA(Ridascreen ^RGluten Kit)は、小麦を入れたオートサンプルの分析によって比較された。その結果は次の事を示し、小麦PCRシステムはELISAシステムより10倍感度が高く、分離されたDNAは増幅される事が示された。

　定量的コンペテテブ（QC-）PCRシステムは、Dahinden et al (2001)によって展開され、小麦、ライ麦、大麦のコンタミの検知に用いられた。このシステムは同時に小麦、ライ麦、大麦DNAを認知し、それはクロロプラストtrnLジーンの非コーデング域のベースに基づく物である。内部DNAストランドは20bp添加で元のPCR生産物につくられる。QC-PCRシステムは15商業上利用出来るグルテンフリーとラベルされた食品に応用され、ELISA（Ridascreen^RGluten Kit）と比較した。両方法とも殆どの場合同一の結果を示した。そしてグルテンフリー食品のテストに互いにサポート出来る事が提案された。

　リアルタイムPCR利用メルテイグカーブ分析による食品の同定はSandberg et al（2003）によってつくられ、とくに小麦、ライ麦、大麦、食品サンプル中オートコンタミ区別用に作られた。PCR法はELISAと良い相関性があった（Transia Plate Gluten ）。ゲル電気泳動を用いた融解曲線分析の有用性は、分析が同じ閉鎖したキャピラリーを増強の為に用いており、このためサンプル間のコンタミの危険性は除去された。Henterich et al （2003）は、グリアジン検知用one-stepリアルタイム免疫--PCRを導入した。この技術では，R5MAbはオリゴヌクレオチドと結合する；グリアジン分析の感度はELISAで達するレベルより30倍以上増加する。

　Mujico et al (2004, 2005)は、小麦、ライ麦、大麦DNAの測定のた３つの異なるリアルータイムPCRシステムを進歩させた。3システムの結合で、穀物のタイプの区別のみならず、小麦、ライ麦、大麦のオートサンプルへのコンタミの比率も決めた。この研究で示されたデータは殆どのオートサンプルはコンタミであり、主には大麦であった。PCRとR5ELISAの比較で、トウモロコシ粉、未加熱製品サンプルの分析比較は良い相関性があった（Mujiro and Mendez, 2006）。サマリーとして、実質PURシステムの進歩は，免疫法（例えばELISAとWestern blot）に対しグルテン分析捕捉的なものとして感度の高い方法である事がわかった。ビール、シロップ、モルト抽出のような加水分解された食品からのDNAはしかしながらPCRシステムでは、検知できない。

マススペクトロメトリー

最近matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS)がタンパク質の分子マス決定に重要な方法となって来た。この技術は1000から100000までのマスの同時測定ができ、そこではクロマト的なピュアリフィケーションはできないが数分で低ピコモルの範囲で出来る。その完全のタンパク質であるのみならず，加水分解されたタンパク質でも分析できる。MALDI-TOF MSは３パーツに分かれている；マトリックスへの分析物の結合、レーザーによる分析物のイオン化と脱着、マススペクトロメ−ターによる分析物の分離と検知である。マトリックス（例えばSINAPINIC ACID）は適当な揮発性ソルベントにとかし、分解物と混ぜ、金属板にスポットし、真空で乾燥する。

レーザー光（殆どパルスを流す窒素レーザーで波長337nm）は，そのスポットで燃やし、それから、分析物はイオン化し揮発相になる。多くのレーザースポットは、signal-to-noise比(信号対雑音比)を改良するのに用いられる。マススペクトロメーターのタイプは殆どMALDIと組み合わせて用いられたのが、TOFマススペクトロメーターである。イオンはレーザーで離され、短い高ボルテージのインパルスで強調され、さらにそのmass(m)のチャージ（z）に対する比率（m/z）でわけ、イオン化した分解物を空にしたフィールドフリーのドリフトチューブ中を横断させる時間の測定（microsoconds）を行なう。重いイオンはより高い物よりもゆっくりとなる。分離したイオンはチューブの端に達し適当なレコーダーによって検知され、シグナルは各イオングループにインパクトする。デジタル化したデータは次々のレーザーショットから生まれ合計してTOFマススペクトラムを生じる。

　マドリードのMendezのグループは、初めてMALDI-TOFMSを用いてセリアック毒プロラミンの同定に用いた。この技術の高度の回析と感度はグリアジン、セカリン、ホールデング、アベニンのプロトン化した分子マスで用いられ，解決のための典型的なマスパターンを示した。著者らは，MALDI-TOFMSが食品中のグルテンの同定に有用な新たな技術である事を提案した。サンプル調製は全く簡単であるとわかった。実験はただプロラミンを含むアルコール抽出物をdetergent(octyl-β-D-glucopyranoside)と適当なマトリックス（sinapinic acid in acetonitrile (30%)/trifluoroacetic acid (0.1%)）と混合するだけである。この混合物の一部はステンレススチールの探りチップ（probe tip）先端にのせ、乾燥し、そしてMALDI-TOFマススペクトロメーターで測定する。装置は外部から牛血清アルブミン、馬心臓サイトクロームCの混合物で外部較正された。検出限界は、グリアジンでは0.01mg/mL抽出であった。プロラミン抽出物の還元剤利用はMALDI-TOF MSによる分析のハンデキャップにはならない。30種の食品（小麦パン、小麦デンプン、グルテンフリー食品）は、MALDI-TOF MSと研究室調製したサンドイッチELISA(Camafeita et al 1997b)とで同時に分析された。MS結果は、4-100mg グリアジン/kgのの範囲で直線関係あり、そしてELISA のそれと良い相関性がある。セリアック病、毒プロラミンの比較では、グリアジン、セカリン、ホールデン、アベニンが特徴的なマスプロフィールを示し、穀物種の差別ができた（Camafeita et al 1998）。小麦、らい麦、オートムギの異なった品種がほぼ同定され、一方大麦ホールデンは異なった品種で各マスプロフィールが生じた。最近、MALDI-TOF MSはビール中のグルテンによるペプチドを特徴づけることに利用された、それはサンドイッチELISAでは検知できなかった。最も相対的な違いはビール中のペプチドのMS プロフィールは低マス域（＜5000）であった。異なった国でつくられたビールはそれぞれ大きくペプチドのプロフィールが異なるので、このことは各工場での実施はセリアック病毒ペプチドの存在と定量測定に重要な役割りを演じるだろう。著者らはHPLC--MSをつなぐことによってアミノ酸配列の細かな分析をだし、それがセリアック病患者にとって必要な、性質、原因、可能な有毒性を明らかにする必要手段であると提案する。

　全体的にMALDI-TOF MSは食品中のグルテンの決定、定量測定の非--免疫的アプローチに高度に価値のあるものであるということだ。その限界はこの実験道具であり、そのため２−３の特別の研究室では分析を行なう事が出来る。この研究所のサービスは免疫法の信頼性をはっきりさせるのに特別に使うべきであり、選択的疑問サンプルの分析に使うべきである。

カラムクロマトグラフィー

カラムクロマトグラフィーはずっと穀物タンパク質の特徴づけ、分離、定量に使われてきた。特別にはゲル濾過（GP）クロマトグラフィーは分子量のちがいでわけ、逆相（RP）クロマトグラフィーでは異なった疎水性によって分けるが、これらは広く用いられている。HPLCの用いたベースは、分析の時間をかなり短くしたことである（時には30分以下）。タンパク質の検知、定量はカラムから出てくる物を、UV吸収で行いその範囲は200-220nmである。この波長では吸収ユニットは高度にタンパク質と相関性ある（Wieser et al 1998）。検知限界は約1-2μgタンパク質である。欠点は、検知技術はグルテンと非グルテンタンパク質の間の違いを見つけられぬことで、そこで複合食品の分析には使えない。にも関わらず、カラムクロマトグラフィーは利用価値がある。たとえば成分の決定、レファレンスタンパク質の定量あるいは他の方法の結果の判断に価値がある。

　しかしながら、特別な場合にはカラムクロマトグラフィーはグルテン測定に用いる事が出来る。GP-HPLCのSephadex 200HRへの利用は、一連の小麦デンプン中のグリアジンと全グルテン両方の定量に用いられ、次のステップの方法によった; 60%エタノール（グリアジン）10mLで１gの抽出、あるいは50% 2-propanol +還元剤（全グルテン）での抽出、遠心分離、真空遠心で4mLの上清の乾燥、500mL溶出用ソルベント中に溶かす、100-200μLをカラムにうちこみ、UV吸収は210 あるいは205nmの吸収測定。23デンプンサンプルの分析はグリアジン含量が15-574μg/kgであった。平均変異係数（average coefficient of variation）は２サンプルでは±2.6%であった。グリアジンのグルテニンに対する比率は大きな相違が見られ（0.2-4.9）,それは計算したグリアジンx 2=グルテンでDraft Revised Codex Studentによる計算とは合わない。さらに小麦デンプンに加えて，他の生の材料でグルテンフリー食品の生産に用いられるものがテストされた。グルテン測定は本質的にはアップルファイバー、ソバひきわり、スパイスミックス，クルミ、きび、米粉で可能であった。脱脂ミルク、大麦粉では、しかし、GP-HPLC法の正確な測定を邪魔する成分が入っていた。結論的にはカラムクロマトグラフィーは特別な場合にはグルテン分析の別報として使え、他の方法のコントロールになる。

結論と今後

小麦グルテンがセリアック病を悪化させるということが認知されてから、比較的ゆっくりプロセスでセリアック病--毒タンパク質の定量的測定に対する方法が進歩して来た。約30年がはじめのCodex Standard for Gluten Free Foods1981年の出来るまでにかかり、そこでは窒素測定の方法により小麦デンプンの分析のみという制限があった。このスタンダードの改訂は進行中で、the Draft Revised Codex Standard はCodex procedure のステップ６の段階である。一般的に大きな問題は、分析物（グルテンタンパク質）がタンパク質成分及び毒性の点で不完全な定義であることと、腹立たしい要因はグルテンタンパク質が食品加工中、しばしば変性するかあるいは酵素分解する点である。さらに適当なリフェレンスタンパク質の選択が、正確な結果を得るのに重要である点である。多くの分析法が免疫化学、PCR, MS,HPLCを基礎としてこの25年間発展してきたが、しかし僅か２−３のものが最小の要求性、感度、選択性，正確性、スピード利用性の点で合致したのみである。そこでDraft Revised Codex Standardは１つの方法の一般的アウトラインのみだし、免疫化学的なアプローチを薦めている。

　ELISAは最もしばしば用いられる免疫測定法であり、異なった試験システムがマーケットに出て、一部リングテストもうまくいっている。サンドイッチELISA はSkeritt＆Hill（1990）によってすすめられ、そこには加熱安定ω--gliadinに対しMAbが含まれていて、長年用いられてきた。この方法はしかしながら小麦、ライ麦、大麦種、各種のω--タイプタンパク質の異なった性質のため、システム的なエラーを生じる。さらに最近、サンドイッチELISAはMAbR5を使い、小麦、ライ麦，大麦プロラミンのセリアック病毒エピトープを認知した。検知リミットは3mgグルテン/kgであり、このテストはオートムギ、非毒性穀物とはクロス反応しない。加熱処理あるいはマトリックス効果から生じる問題は、このアッセイでは解決された。加水分解されたものに対して、修正した競合的 ELISAが提案された。試験キットはPWGグリアジンをレフェレンスタンパク質として含み、最近一括使用のために生産された。2005年に,R5 ELISAはth Codex Committee of Methods of Analysis and Sampling (CCMAS)よりタイプI法として推奨された。

　最近のRevised Draft Codex Standard and Proposed methodは、完全ではないけれどもそれはCodex Std 118-1981に比べて重要な進歩を示している。近々ではELISAはグルテン分析に対しての最初の選択をとるが、しかし変法がELISAの結果をコントロールするのに必要となるだろう。２点重要な問題が残っている。はじめのものはオート麦のセリアック病毒性の最終的な決定のことである。ここで問題は抗--アベニン抗体及びレフェレンスアベニンが試験システムに含まれるかどうかの問題である。２番目のことは、グルテン＝２Xプロラミンの計算式が根拠がなく、グルテリンに対しプロラミンの比率は強く穀物品種、種類にかかっており、穀物の違いによる加工品中で異なるためである。最近の研究は、小麦グルテニンがプロラミン同様セリアック病を悪化させる事を示し、相応するライ麦、大麦からのタンパク質でも有毒であった。しかしながら最近はグルテニンに対する一致した抗体もレフェレンスタンパク質もない。そこでさらに仕事はプロラミンとグルテリン両方の決定方法を進歩させ、小麦、ライ麦、大麦、可能性あるオートムギ貯蔵タンパク質の全タイプを含むレフェレンス材料の生産を進めている。

タンパク質抽出

グルテン分析の第１ステップは、グルテンタンパク質の生物質あるいは食品からの抽出である。天然のグルテンタンパク質は水あるいは塩溶液には溶けない。１番目の区分（プロラミン）は、水/アルコールに溶け、一方２番目の区分（グルテリン）は不溶性残渣にとどまる。残グルテンタンパク質はSS結合を還元すれば（例えばジチオスレイトールにより）水アルコールに溶け；尿素あるいはsodium dodecyl sulfate (SDS)で会合をはずすと可溶化が進む。

　以前のDraft Revised Codex Standard (CX/NFSDU 00/4,2000)は詳細な抽出方法を記述してあり、そこでは最近の草案（CL 2006/5-AFSDU,2006）, 唯一のR5ELISA法について（以下見よ）述べる。ドキュメントCX-NFSDU(2000) によると、食品あるいは成分中のグルテンの測定はプロラミンの測定に基づくべきで、それは40-70%エタノールで抽出されたグルテンからの区分と定義する。エタノール濃度は60%が全プロラミンを抽出するのには推薦され、それはこれまでの研究で小麦粉からの最高のグリアジンの抽出がこの濃度で進められたからである。固形食品あるいは固形成分に関しては、10%以上脂質含量の混在の食品では以下の用に脂質除去の必要がある；5gを50mLのヘキサンとブレンドしてホモゲナイズし、1500 x gで30分間遠心分離する。上清はすて、抽出ステップはサンプルから脂質がなくなるまでくりかえす。脂質含量が10%以下の食品では脂質除去は必要ない。抽出処理の前に、脱脂した5gあるいは非脂質食品は60℃で乾燥し製粉する。乾燥サンプルの一部をその10倍量の60%エタノールと２分間ホモゲナイズし、15分後に10分間1500xgで遠心分離にかける。上清液を除去し保存する。もし必要なら4℃で保存する。沈殿はできたらこれを遠心分離して除去する。

　溶液食品及び成分の場合には、一部をエタノールで希釈し、その際最終混合物中60%エタノール濃度になるようにする。混合物はホモゲナイズし、さらに固形食品抽出時のように扱う。サンプルの異なった成分により引き起こされるマトリックス効果は、抽出収量に影響を与え、このためグルテン含量測量結果に影響する。たとえば茶、ホップ、ココア製品のようなポリフェノールに結合するとプロラミンの回収は低下する。カゼイン、尿素（CX-NFSDU 00/4,2000），あるいはゼラチン添加を抽出物にするとプロラミン含量の測定値の低下を抑えるのですすめられる方法だ。高度に粘度の高いサンプル、たとえばデンプン由来のシロップのようなものはマトリックス効果をさけるために適当なソルベントでうすめるべきである。

　グルテン分析でもう１つの大きな問題は、加熱処理した食品からプロラミンの抽出が不完全である事だ。その時水アルコールを用いた時である。加熱グルテン、小麦パンにグリアジン標準の含まれているものの抽出は、各々、α/β-及びγ--グリアジンの抽出が強く低下することが示された一方、ω--グリアジンは僅かに影響受けた。Cysをふくむα/β-,γ-グリアギンは、アルコール不溶性のグルテニンにdisulfide/sulfhydryl交換鎖反応によって結合する事になると考えられていた。SS結合の還元後、しかしながら全グリアジンは完全にアルコール抽出物中に回収された。ω--グリアジンの加熱安定性はSkerittとHill(1990)によって用いられω--グリアジンに対し、モノクローナル抗体の免疫反応をすすめた。グルテン含有生材料、加熱食品の結果は40%エタノールは最も抽出がよく、食品（生、料理済み、あるいは加熱工程したもの）の全てのタイプのものの中のグルテンの定量測定で最も都合よかった。もう１つの暗示は、加熱食品からグルテン抽出の際、制限付き加水分解、別にペプシン処理し、生グルテン、100℃加熱処理グルテン両方で約90%タンパク質抽出を塩緩衝液中で行なった。α/β-、γ-グリアジンの反復エピトープに対する抗体が部分加水分解したプロラミンの定量に使用された。

　還元剤（２−メルカプトエタノール）の脱凝集剤（グアニジン）とのくみ合わせ、いわゆる"cocktail"はプロラミン（グルテリンサブユニット）の完全な抽出を未加熱、加熱食品両方から可能にした。

　未加熱処理、加熱処理サンプルの両方の抽出に50℃ 40 分のインキュベーションが推薦された。抽出は、MALD1-TOF MS とWestern blot besides ELISAと互換性あった。カクテルはまた、製品のタイプにより60%エタノールより僅かに同じか多少高い回収となり；未加熱処理食品では1.1倍、小麦デンプンでは1.4倍、加熱処理食品では3.0倍である。異なった食品（例えばセレアル、大豆食品、ベビー食品、シロップ、チョコレート、ビール）での比較研究では、60%エタノール抽出プロラミン、あるいはカクテルのプロラミンデーターがづっと大きく多様化するかもしてないが、その説明はない。

レフェレンスタンパク質

抽出物中のプロラミン（グルテン）含量測定のため、プロラミン（グルテン）のレフェレンスタンパク質による計算カーブを設定することが不可欠である。さらにレフェレンスは、アッセイ用のバリエーションを最小にするために用いられるべきであり、異なった研究室、あるいは異なった技術で得られた結果間の比較を可能にするためである。重要なレフェレンス材料の基準点は高タンパク質含量であること、抽出溶媒への溶解性、均一性、安定性、セリアック病毒タンパク質に当量であること、さらに測定技術に対し良好な反応性のある事である。プロラミンの多くは、ほぼグリアジンのレフェレンスで、異なった研究所あるいは会社でつくられ、彼らのテストシステムあるいはキットに用いられた。レフェレンスは異なった穀物の元から分離され、化学的にタンパク質含量あるいはタンパク質の定量を決めた。これまでの研究で、測定したグルテン含量はELISA法できめたが、明らかに計算に用いたその元のレフェレンスのタイプ、テストキットによってバラバラである。そこでDraft Revised Codex Standard CX-N FSDU 00/4 (2000)は、ある"gold standard"が厳しい標準条件下で、ある研究室が調製すべきであるとすすめた。プロラミン分析と毒性（PWG）に関するEuropean Working Groupは、レフェレンスグリアジンの調製を組織がかりで行い一括使用した。28種小麦栽培品種、３種の代表的ヨーロッパ小麦--生産国、フランス、UKドイツの代表的なものが初期のものとして選ばれた。穀類は混合、製粉、出来た製粉は脱脂し、真空乾燥された。アルブミン、グロブリンは0.4mol/L NaCl溶液で抽出除去され、グリアジンは60 %エタノールで抽出された。グリアジン抽出物は濃縮され、遠心分離で脱塩され、凍結乾燥、均一にホモゲナイズされた。材料はいろいろな方法で異なった研究室で分析された。できたものは、高度にホモゲナイズされ、完全に60%エタノール中に可溶化した。粗タンパク質含量（N x 5.7, Dumas）は89.4%。RP-HPLCは粉の同一のタンパク質パターン（ω--、α/β-,γ-グリアジン）を示し、さらにレファレンスのグリアジンとも同一のものを示し、そのことは主たるグリアジン成分の何れも分離プロセスの間に失われていない事を示した。GP-HPLC結果によると、レフェレンスのグリアジンは68%モノメリックグリアジン、23%オリゴHMW-グリアジン、僅か３％アルブミン、プロラミンを含む。このサンプルには高度に均一であり、安定であっり、たとえ37℃，28日間保存しても大丈夫だった。PWGグリアジンは、レフェレンス材料として全ての基準の重要点にあわせ、グルテン測定用の重要なプロラミンレフェレンスと考えられた。

免疫化学法

原理

免疫測定法と食品分析の進歩の初期10年がMorrisとClifford（1985）に大々的に述べられ、穀物貯蔵タンパク質の免疫化学についてはSkeritt(1988)によって述べられた。免疫化学試験はグルテン分析に選択された方法であり、Draft Revised Codex Standardによって進められ、以来彼らはセリアック病毒素タンパク質の特異的、感受性認識を素早い結果として結論した。免疫測定法は、抗原と抗体（免疫グロブリン）の特異的反応に基づくもので、物質が決定された（セリアック病毒素タンパク質及びペプチド）。抗体を含む抗血清は、動物（たとえばラビット、あるいはマウス）の免疫によって生産されるが、それは相応する免疫原の注射によって起こる。約5000以上の分子量をもつ唯一の成分が免疫活性をもつために、ペプチドのようなLMW免疫原（ハプテン）がタンパク質（例えば牛血清アルブミン）と共有カップリングするようなことがおこる。この結合は抗血清をつくり、そこにはハプテンとカップルしたタンパク質の両方に対する抗体が含まれる。抗血清は動物からえられるが、その特異性に対して試験され、できる限り生成して好ましくない特異性を除去する。これらのポリクローナル抗体（PAb）は抗原の異なった結合場所（epitopes）と反応し、グルテン分析を考えると、結果は穀物種あるいは品種によって影響は小さい。良くない点は、非毒性穀物からのタンパク質と高いクロスリアクションする高リスクである。より特異的なモノクローナル抗体（MAb）は、免疫後分離された脾細胞のネズミ骨髄細胞との融合で生産されるがそれはGalfreとMilstein(1981)のやり方である。ハイブリドーマは，抗体に対する抗体であるが、クローンされそして成長する。結果として、MAbの調製は、沈殿あるいはアフィニテイクロマトグラフィーで精製する。MAbは、大きな長所があり，それは特異性の絶対的な再生産であり、生産の能力は殆ど無制限の量である。

　抗血清あるいは抗体の評価に対して、必要なことはある抗体はその抗原に対し、特異的であるかどうか決める事で、さらに抗体が多少なりとも他のタンパク質ともクロスリアクトするかどうかである。主にはWestern Immunoblottingは抗原に対し抗体の結合を研究するために用いられた。たとえばFreedman et al (1988)は、Western blotsを用いてMAbのグリアジンへの結合を特徴づけるのに用いた。タンパク質はSDS-PAGEで分離され、Trans-blot cellシステムを用いてnitrocellulose 膜に移した。Blotは抗体とインキュベートし、洗浄し、さらに酵素でラベルした第２抗体とはじめの抗体に対しインクベートし、相応の着色物質とともにインキュベートする。

　免疫反応の非常に重要な点は、抗原--抗体結合の定量である。古い方法は抗体--抗原複合体の沈殿形成が必要だった。最近、抗原はちがったマーカー、例えば蛍光染料、ある時は発光性染色のようなものでマークされ、安定な放射性、放射性アイソトープ（³H、¹⁴C、¹²⁵Z）、あるいは酵素でマークされる。ラジオイミュノアッセイ（RIA）では、研究室では特異的な道具を必要とし、よりいいところは、フリーの抗原は抗体に結合したのもから分離せねばならない。ELISAはこのグルテン決定に最もよく使う技術である。ELISAは比較的やり方が簡単であり、他の技術より安価で早い結果が得られる。西洋わさびペルオキシダーゼ（基質2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), アルカリphospyatase (基質4-nitrophenyl phosphate)とβ--D-galactosidase（基質、4-nitrophenyl-β- galactoside）は、最も一般的なインデケーター酵素である。それらは高度に生成して利用でき、安定で活性は感度より正確に利用できる。酵素は抗原に共有結合でリンクし、たとえばグルタルアルデヒド、あるいはカルボジイミドとの反応によってである。

　２つのELISAシステムがよくグルテン分析に用いられる。サンドイッチELISAと競合的ELISAである。捕獲抗体はプラスチックキャリアー（ミクロタイター板）の壁につけられる。抗原を含むサンプルの一部は、ミクロセル中でインキュベートされ、抗原--抗体複合体の形成に向かう（ステップ１）。洗浄後、酵素ラベルされた検知抗体が加えられ、さらにインキュベーションで抗体に結合する（ステップ２）。こうして抗原は２つの抗体でサンドイッチされる。未着の酵素マークした抗体は洗われる。この段階で酵素的基質が加えられ着色最終生産物に加えられ、スペクトルフォットメーターで測定される（ステップ３）。吸光度は直接サンプル中の抗原濃度に比例して、リフェレンスタンパク質にもとづいて計算され、カーブから読み取られる。サンドイッチELISA法は大きな抗原に対してのみ適しており、それは抗原は少なくとも２エピトープをもち、それらは抗原と酵素ラベルした抗原の両方に空間的に分離している。そこで一部加水分解されたサワードウ製品、モルト、ビールのようなものが用いられるときグルテン分析用にはサンドイッチELISAは不適であり。

　一方は、競合的ELISA法は１個のエピトープのみで小サイズの抗原の検知に安定である。アッセイは３成分からなる：（i）抗体はミクロタイタープテートに貼付ける（ii）制限ある一定量の酵素--ラベルした抗原（iii）サンプルからの未ラベル抗原。システム中の成分をミックスし、ラベル、未ラベル抗原は結合数の一定数の抗体と競合する（ステップ1）。存在する未ラベル抗原の量が多いほどラベル抗原の抗体に対する数は小さくする。未結合の抗原は洗浄し、酵素的基質は添加し着色物質にかえる（ステップ 2）。サンプル抗原の量が多いほど、酵素--ラベル抗原による色は低くなる。検量線はレフェレンスタンパク質でつくり、サンプル抗原の定量を可能にする。

　食品加工で用いる加熱処理は、グルテン量測定影響は低下した抽出不能プロラミン（上を見よ）によるだけではなく、タンパク質構造の変化にもよる。それは抗体により認知された修正がマスクされたエピトープによるであろう。たとえばEllisら(1994)は、加熱したグリアジン区分の反応性の低下をMAb、サンドイッチELISA法で述べている。α/β-とγ--グリアジンはもっと熱に対し不安定であり、そのオリジナルの活性の僅か33-51％残存のみとなり、一方ω-グリアジンは93%が残る。同一のアプローチで、グリアジン区分は70-100℃で５−20分間加熱し、４つの異なったMAbとラビット抗--グリアジン血清を用いて競合的ELISAで定量した。その結果、加熱処理の反応性への影響は、いろいろで単に温度と加熱時間のみならず、使った抗体にもよった。そこで加熱加工食品のグルテン量の定量に用いるときには、抗体は加熱グルテンタンパク質に対して免疫反応性をテストすべきである。

進歩したアッセイ

20世紀の初期、はじめての免疫研究は穀物に関して行なわれた。1925年LewisとWells(1925)は、小麦からアルコール抽出物をモルモットに注射し、さらに小麦粉かあるいは他の穀物の抽出物を注射した。彼らはアナフィラキシー反応を、小麦のみならずライ麦、大麦、オート麦でも得て、一方トウモロコシではみられなかった。Bergerと Freudenberg (1961)のグループはバーゼルでグリアジン抗原性をもっと組織的に研究し、免疫沈殿技術を用いている。はじめの試みでグルテンフリー焙焼加工品の小麦タンパク質の同定するため、抗原--抗体沈殿の測定ではゲル拡散技術，免疫電気泳動、向流電気泳動（Amtliche Sammluung von Untersuchung Sverfahren noch §35 LMBG,1984）の技術で行なった。検知リミット、1-50μgタンパク質/mL範囲がその用いた方法の信頼性である。ずっと高い信頼性はRIAであり、CiclitiraとLennox（1983）の述べる方法で、抗血清はA-グリアジン、α--グリアジンの1成分であるが、それに対するラビットで得たものである。このアッセイで用いた抗原は、α/β--グリアジンを¹²⁵Iでラベルしたもので、抗原--抗体複合体はStephylococcus aureus cell懸濁液に吸収させたあと集めたものである。アッセイの感受性は未ラベル抗原との結合の競合によって判断するが、1mgのα/β-グリアジンであった。他の小麦タンパク質に対するクロスー反応は、１％以下であり、ライ麦，大麦、あるいはオート麦の抽出物に対するクロスー反応は見られなかった。

　今日までELISAはグルテンの定量的決定の最もよく使う方法である。ELISA法の効率限界は、1998年までDenery- Papiniら（1999）によってレビューされた。はじめて信頼できるグルテン決定の競合とサンドイッチELISAは、PAbの全グリアジンA-グリアジンに対するもので、Windermannら(1982)によってすすめられた。このアッセイは非常に感受性がよくA-gliaginで 1-20ng/mLの範囲で、全グリアジンで10-300mg/mLの範囲で行なわれたが、しかしω-グリアジンとは反応せず、他の毒性穀物、例えばライ麦のタンパク質に反応しなかった。サンドイッチELISAは、未加熱、加熱食品中のグリアジンの検索に用いられた（Meier et al 1984; Fritscherら）。未加熱食品の70%エタノール抽出でグリアジンの回収は良好である、ただしココア、コーヒー、茶が含まれている場合は除く。パンドウ中のグリアジンの回収量は80℃以上加熱後、しかしながら強く低下する。Mckillopら(1985)は、同様のELISAを述べ、そこではポリクローナルウサギ抗血清を用いた場合である。その検知限界は3.3ngグリアジンで、そのアッセイ法はセリアック病の人々の小麦毒とくらべ、他の穀物も検知した。PAbを全グリアジンに対し用いたサンドイッチELISA法はTronconeら(1986), AubrechtとTouth(1995)で行なわれ，クロス反応を非毒性米,トウモロコシプロラミンで行い、これらの毒性の応用の限界示した。Friis(1988)はラビットPAbを全グリアジンに対し用いた競合的ELISAを行なった。抗体はトウモロコシ、ミレット、米、大豆タンパク質とは反応しなかった。しかし弱くソバタンパク質とは反応した。このアッセイ方法は検知限界1ng抗原に対し非常に高い正確性で検知した。さらに近年、Chirdoら（1995）はPAbの競合的 ELISAを全グリアジンに対し行い、全てのタイプのグリアジンとHMW-GSをライ麦、トリテケール、大麦のグリアジン同様に認めた；僅かの反応がオートタンパク質でもみられ、トウモロコシ、米、大豆では全くクロス反応はなかった。試験の感度は1ngグリアジン/mLあるいは１mgグルテン/kg粉であった。試験は 大麦、ライ麦プロラミンでは10-15倍感度は低く、オート麦プロラミンでは50倍感度が低い。

　幾つかのELISAはPAbを用いて抗原を捕らえるためにミクロタイター板に吸着させ、MAbを西洋わさびペルオキシダーゼあるいはアルカリフォスファターゼを抗原測定のために結合させた。トリプルサンドイッチELISAはFreedmanら(1987)によって応用され食品中のグリアジン含量の測定をした。ウサギポリクローナル抗グリアジンIgGは抗体を捕捉するのに用いた。検知システムは、ネズミモノクローナル上清、ヒツジ抗マウスIgG、IgMをアルカリフォスファターゼ、p-nitrophenylphosphateを基質として含む。アッセイは全てのグリアジン区分とプロラミンをライ麦、大麦、オート麦を小麦グリアジン同様検知した。検知限界は全てのグリアジンで0.75mgであった。

セリアック活性ペプチド54アミノ酸残基長に対し惹起されたMAbが検知システムの一部として取り上げられる以外は同じシステムをEllisら(1994)は用いた。そのアッセイの感受性は、全てのグリアジンとライ麦プロラミンに対するものは15ng/mL(0.3mg/kg粉)，大麦プロラミンには125ng/mL(2.5mg/kg)、オートプロラミンには250ng/mL(5mg/kg)であった。

非毒性の米，トウモロコシ、ミレット、ソールガムのプロラミンはクロス反応しなかった。最近になってアッセイはより感受的になり、そこではMAbが合成ペプチド19アミノ酸長で、31-49のα-グリアジンの配列位置に相当するものに惹起した(Ellisら1998)。アッセイの感度はグリアジンでは4ng/mL(0.08mg/kg 粉), セカリンでは500ng/mL, ホールッデン，アベニンでは1000ng/mLであった。アッセイは料理食品中のグルテンでも測定でき、しかし感度は落ちる。非毒性穀物からのプロラミンはクロスー反応しなかった。一連のアッセイはMAbだけ用いて進んだ。Theobaldら（1983）は、はじめて穀物粉タンパク質に対するMAbの生産を報告し、とくに塩--可溶タンパク質で小麦アレルギーを引き起こすものに対して行なった。MAbの穀物タンパク質に対する多量の収集はSkerrittとCo-workerによってなされた（SkerrittとUnderwood, 1989）。殆どの抗--グリアジン抗体はすべてのグリアジンに結合し、一方、幾つかの抗体はグリアジンの小グループに結合した。抗--グリアジンMAbは１つの酵素結合したアッセイで用いられ、いろいろな食品でグリアジン定量をした（Skerritt, 1985）。グリアジンに対する検知限界は、しかしながら、かなり高い（20μg/mL）。より感受性のある競合的 ELISAでは西洋わさびペルオキシダーゼーラベルMAbを用いて、HillとSkerritt(1990)によって行なわれた。抗体はω−グリアジンとの特別の反応が選ばれ；これらの抗体はまた小麦タンパク質に並んでライ麦、大麦のタンパク質と結合し、その結果は異なる品種で影響されなかった。これらの抗体の結合は、グルテンの料理あるいはベーキングによる加熱によって阻害されない。例えば40-70%エタノールが推薦された。アッセイの感度は0.05-0,10μgグリアジンの範囲で、1:5希釈の食品抽出物を用いた200-400mgグルテン/kgに相当する。2個の抗体に結合するω−グリアジン、HMW-GS, プロラミン、これらはライ麦、大麦からのもので、それらはサンドイッチELISAの発展に用いられ、２つの形でパテントと商品化した（下を見よ）。著者の記述によると（Skerritt等，1991）, "Gluten Lab Test"は最初の方法で、未調理、調理、加工食品中、全てのタイプのグルテンを定量できる。２番目"Rapid Gluten Test Kit"は素早く，定量的で、あるいは半定量的な結果で、家庭用、あるいは食品、小麦デンプン産業界で品質のコントロールに用いる。

　Chirdo et al (1998)は，いろいろなフォーマット（競合的ELISA, 連続競合的ELISA, サンドイッチELISA）で，グリアジンに対する3 MAbを用いて好感度のアッセイを行なった。

ビオチン化抗体がアッセイの２つに用いられた。抗体の２つは、広くグリアジン、セカリン、ホルデインと反応し、３番目のみグリアジンと反応し；大豆、米からのタンパク質と反応し、トウモロコシタンパク質は観察されなかった。用いたシステムと抗体により、１：50の希釈で検知限界は1-20ngグリアジン/mLの範囲であった。ビオチンーアビシン（biotin-streptavidin）相互作用をシグナル強化システムとして利用すると、グリアジン定量化に非常に有用である事がわかった。

　小麦、ライ麦、あるいはオートムギ粉のエタノール抽出物に対しMAb混合物がサンドイッチELISAでテストされた。２つの抗体は捕捉抗体として用いられ、3つ目が認知用抗体として，ホースラデッシュペルオキシダーゼに結合する。広い特異性のために、この抗体のコンビネーションは、毒性プロラミンとの高いクロス反応性をたしかにし、グリアジン、セカリン，ホールデンの認識を同じ程度3-200ng範囲/mL抽出（検知リミット約1.5ng/mL）を許し、一方アベニンに対する感受性はずっと低い（検知リミット約12ng/mL）。溶液（120℃、30分）中でプロラミンを加熱すると、定量的な測定は影響しない、そしてエピトープスは抗体で認識されてこの処理によっては変性されない。ここでプロラミンの低下した抽出性は、加熱した物質の分析に対しても大きな問題のようである。同じグループはサンドイッチELISA法を発展させ、それは１つの単独のω--セカリンに対して惹起するMAb(R5)をベースにしたものである。R5は捕捉及び検出抗体の両方に用いられ、後方はharseradish peroxidaseでラベルされた。R5 ELISAは、小麦，ライ麦、大麦プロラミンに同一の感受性を示し、一方、クロス反応はオート麦、とうもろこし、コメタンパク質との間では得られなかった。検出限界は1.5mgグリアジン/mLで、これは3.2mgグルテン/kgに相当し；再現性は±8.7%で，繰り返し率7.7%である。アッセイはカクテル抽出法で加熱加工食品（前述見よ）に対して互換性がある。R5のエピトープ特異性は、合成ペプチドでグリアジンのオーバーラップのやり方の配列にわたるものに結合する試験で特徴づけられた。発光試験で、R5結合のα/β--タイプグリアジンのN末端ドメインの全てのペプチドはセリアック病患者にとって有毒であることが知られた。QQPFP, QQQFP, LQPFP, QLPFPといった繋がりは最も強く結合する。最近、競合的 ELISAはR5MAbを用いて進歩した（Ferre et al, 2004）。サンドイッチELISAの対照として、このシステムは全ての小さいものを検知し、プロラミンからの毒ペプチドも検知する。そしてモルト抽出物、ビールのような部分的加水分解されたものの分析に特にデザインされたものである。市販のテストキットはR5MAbに基づいたもので，発達しリングテストされた。

　新規の競合的ELISAはMAbを用いたもので，α-グリアジンからの毒性ペプチドに対してつくられたもので、これはBermudo Redondo et al (2005)によって述べられた。このアッセイ法はセリアック病、毒プロラミンに対し特異的であるとわかり、加水分解され特異的抽出剤で互換性のあるものも検知できる。検知限度は0.3mgグルテン/kgであり、再現性は±3.6%であった。

　最近まで免疫化学決定法はプロラミンの検出に焦点がおかれ、プロラミン含量はグルテンを得るためにファクター2によって増やした。この計算はDraft Revised COodex Standardによって提案されたもので疑問である。というのはプロラミン（60%エタノール可溶の貯蔵タンパク質）のグルテリン（60%エタノール不溶の貯蔵タンパク質）に対する比率は極端に1の提案比率とちがうからだ。例はいろいろあり、その中で一般の小麦品種（プロラミン/グルテリン＝1.7-3.1）,小麦品種（1.8-1.6）, ライ麦栽培種（6.3-8.2）　大麦品種（0.5-2.5），小麦デンプン（0.2-4.9）。これらの理由で正確な定量値を求める方法がプロリンに対しグルテリンの値が必要である。続いての結果は、HMW-及びLMW-GSからのペプチドがひどくセリアック病患者のT cellsを刺激する,及びHMW-GSは生体中で有毒であると示された。Ellis et al (2006, 2007)はハツカネズミMAb がHMW-GS 1 D X 5とI Dy 10に対して惹起するものをつくった。その結果は、１個の単独のMAbは両HMW-GSを測定するのに十分であった。イムノブロット法は、この抗体がグリアジンと反応しない事を示した。著者らの暗示によると、このMAbはカクテルELISAシステムで用いるのに抗--グリアジン抗体とのコンビネーションに用いる。Spaenij-Dekking et al (2004, 2006)は、イムノアッセイ法をMAbをベースにしてつくり、そこではセリアック病毒グルテンペプチドを認識する。α/β-グリアジン、γ-グリアジン、LMW-GS,HMW-GSからのT-cell epitopes に対するMAb特異性が生成した。これらの抗体を用いたアッセイはT--cell刺激エピトープを異なるバックグランドで検知した。さらにそのままのタンパク質と小麦タンパク質のフラグメントの両方は、分析されたが、それはアッセイが競合的に基づくものであるからだ。

　サマリーとして、PAbあるいはMAbに基づく多くのELISAは、グルテン定量を進歩させた。しかし、そのほとんどは、特異性、感度、精度に関して共通の受容に必要なすべての要件に対応しているわけではない。2-3のアッセイだけはリングテスト（重層試験）され、商業的に利用されている。