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2002年度産米国大豆の品質
トーマス・ブラム博士 大豆のマーケッティングを考えるとき今後とも重要な関心事項は品質である。本報告は下記に示した大豆品質に関する最新調査と知識のサマリーを報告するものである。
本報告の数値や分析は、米国産大豆を顧客が調達・利用する際に役立てて頂くための情報である。 品質調査
１９８６年より、アイオワ州立大学（ＩＳＵ）とアメリカ大豆協会（ＡＳＡ）は大豆の新穀の品質に関しての調査を行ってきた。米国３０州にまたがる大豆生産者は、郵便による調査依頼にしたがい、２００２年産大豆の分析用サンプル（検体）を提供した。２００２年１１月１５日までに受け取った検体については、蛋白質、油分、アミノ酸含量をインフラテックＮＩＲ（Foss North America, Eden Prairie, Minn.）により分析した。アミノ酸分析については、全ての検体についてのサブセット（注、瀬良：ここでは、調査項目に挙げた個々のアミノ酸類）を化学分析(Wet Chemistry)により確認した。米国産大豆についての収量（イールド）や物性上の品質（ＵＳグレード要因）などの数値は他の資料から得た。分析数値は州と地域（州をグループ化した）に分けて纏めた。この手法は、１７年間に渡る調査年度で一貫して使われてきたものである。 ２００２年産米国大豆
米国農務省の１１月１日付け生産見積もりによれば、米国は２６億９０００万ブッシェル（７千３３０万メトリック・トン）の大豆を生産した（USDA, 2002a）。これは２００１年産に比べ７％減で、１９９９年からこのかた最も低かった。大豆の平均収量はエーカー当り３７．５ブッシェルであった。大豆収穫面積としては７１８０万エーカー（２９１０万ヘクタール）が見積もられ ているが、これは２００１年に比べ２％減である。表１に２００２年産大豆にに関しての生産統計を州ごと、そして生産地域により表わした。 米国農務省は２００２年６月に生産者の作付け調査を実施したが、作付けしたＧＭ（バイオテク）品種はほぼ独占的にラウンドアップ・レディＴＭであった（USDA, 2002b）。２００２年の米国大豆の約７５％がバイオテク品種であったが、これは２００１年の推定値６８％より増えている。 大豆生産が減少した主な地域はコーンベルトの最も西側地帯（ネブラスカ州、カンサス州）、オハイオ・リバー・バレーの上部（北部）、及び、大西洋沿岸であった。極暑と旱魃気味の天候がその地方の収量を落とした。カンサス州とネブラスカ州では、２３万エーカー（９万３０００ヘクタール）の大豆畑が酷い旱魃のために放棄された。その反面、ミシシッピー・バレー生産地域、特に、ミシシッピー・バレーの上部（北部）では、生育期間中の大部分、実に理想的な発育に適した天候に恵まれた。 組成分に関しての数値は表２に示した。２００２年度産米国大豆の平均蛋白質と油分含有割合は、それぞれ、３５．４６％、及び、１９．３４％であった。これらの数値は、米国大豆の長期に渡る平均値である蛋白質３５％と油分１９％を上回っている。これらの大豆からは、ブッシェル当り４３．２ポンドの４８％蛋白質ミールと１１．３ポンドの大豆油を採ることが出来る。 変動（標準偏差＝ＳＤ）については、州内、地域内、全米で見たとき２００１年の変動よりも大幅に低い。輸出向け大豆の蛋白質や油分は、去年と相対的に比較してもより安定した変動のないものであろう。北部から南部へかけての蛋白質含有量の傾向（北部が低め、南部が高めに出るパターン）は、２００２年においても再度明らかであった。収穫時の気温は、収穫全期間中を通して平均か平均を上回っていたので、搾油精製工程で問題を起こす霜によるダメージを受けた大豆はほとんど無いと思われる。今年の大豆の水分含量は、過去の平均値にほぼ準じた１１％〜１２％と予測される。 大豆の表皮が紫色や茶色に変色したという報告は２００２年においては少ないが、この現象は完全に無くなったわけではない。これらの変色はウィルスによるものであるが、搾油の価値を下げるものではない。しかし、このような変色は食品用の用途ではアクセプタンスの問題がある。 大豆の検体を送るとき、生産者はその検体がＩＰ大豆用のものであるか、バルク扱いで販売するものであるかを明示するように要請されていた。受理した総検体数１３２７検体のうち、１９０検体がＩＰ大豆用、９３２検体がバルク扱い用、２０５検体が明示無しであった。ＩＰ大豆の平均蛋白質含有割合は３５．８１％、油分含有割合が１９．２６％であった。バルク扱い大豆の平均蛋白質含有割合は３５．４６％、油分含有割合が１９．３１％であり、これら数値は米国大豆の全体の平均値とほぼ同一である。ＩＰ大豆の蛋白質のほうが高めに出ることは当然のことである-----多くのＩＰ大豆は、高蛋白質のほうがより好ましいとされる食品向け用途として積み出されている。 成績に関しての歴史的経緯
大豆の収量と作付け面積は、今年までは着実に増加してきた。表３には米国農務省の生産統計（USDA, 2002c）と組成分調査数値を合わせて示した。図１には、同じ数値をグラフで示した。長期間に渡り、大豆の収量（イールド）は、蛋白質と油分の平均含有量にほとんど変化を与えることなく、年間エーカー当り、ほぼ０．５ブッシェルづつ増えてきていた。今年の蛋白質と油分含量の増加は主に天候に関する条件に因るものであると云える。また、育種プログラムは品質に損失を与えることなく収量増加をもたらすことに成功してきている。 図２は処理関係のチャートであるが、製造処理する大豆ミールの蛋白質が４７．５％〜４８．５％になるときの大豆の蛋白質と油分含量（注、瀬良：収穫時の丸大豆中の成分）の組み合わせを示したものである。米国大豆の場合、１９９７年に一度だけ斜線で示した適切な範囲の左側に位置した。個々の州や地域からの大豆はしばしば４８．５％ミール以上のかなり右側に位置する。そして、米国大豆の平均値は通常はこの範囲の中ほどに位置する。２００２年の米国の平均値は、長期の米国産大豆の平均値を上回り右側に位置しているが、これは今年の作柄固有の価値がより大きいものであることを示唆している。 米国農務省のＧＩＰＳＡ（Grain Inspection Packers and Stockyards Administration）は、大豆輸出検査の公的結果を集録している（GIPSA, 2002）。公的検査は種々の物性上の要因に基づいてグレードを決定するが、要求があれば、蛋白質や油分含量も報告している。歴史的推移データは表４に示した。２００１年の検査の大半（９３％以上）は ＵＳ Ｎo. ２ 大豆についてであった。長期に渡り、物性上の品質にはほとんど変化が無く、ＧＩＰＳＡの組成分測定は、ＡＳＡ−ＩＳＵの調査結果のデータとよく一致している。 大豆の品質に影響を与える諸要因
環境条件と大豆の蛋白質や油分含量との関連性についての研究は数多くある。表５は大豆の組成分が天候や非農業的な変動要因に対してどのような質的反応を呈するかを示したものである。いくつかの一般的な傾向は明らかであるが、質的変動の要因が特定の状況下でどのようになるかを予測することは依然として困難なことである。 品種の選び方も組成分に影響を与える大きな要因である。公的研究機関（注、瀬良：州立大学作物学部の試験農場での結果など）は品種の組成分成績や品種間の比較結果などを公表している。一般的には、一箇所のロケーション（注、瀬良：試験農場など）での品種間の違いは、地区内(エアリア)での品種間全体の組成分変動のほぼ５０％である。以前の研究では、品種の２０％程度が収量と組成分双方共に平均値を上回っていたことが報告されている（Hurburgh, 2000）。 米国の大豆搾油処理会社の一つであるアグ・プロセシング社(Ag Processing, Inc)は、調達する大豆組成分の改善のために１９９９年よりプレミアムを支払っている。現在使われているプレミアム・スケールは表６に示したが、これは蛋白質と油分含量を原物中の水分ベース(as is moisture basis)で示したものである。大豆生産者は高収量を得るような品種で、尚且つ、プレミアムを得られるような品種を作付けしている。種子会社は、この搾油処理会社が商取引をしている地域内では、高蛋白質で高油分の品種を販売し始めている。 遺伝的修正（バイオテク）
ラウンドアップ・レディＴＭ 大豆は、除草剤のラウンドアップＴＭ に抵抗性を持たすように遺伝的に修正した大豆であり、米国で生産を認可されている只一つの“ＧＭＯ”（バイオテク）大豆である。いくつもの公の収量試験が行われているが、特に、アイオワ大豆収量試験（アイオワ作物改良協会、２００２、 Iowa Crop Improvement Association, 2002）は、ラウンドアップ・レディＴＭ 大豆と従来の大豆との個別比較試験を行ってきた。毎年、数千に及ぶこれらの試験からは、ＲＲ大豆とノンＲＲ大豆の間に一貫した組成分の違いは認められない。 バイオテク大豆の作付けが高い（２００２年は７５％）ということは、米国のグレード（＃１、或いは、＃２）で購入した大豆には、いくらかのレベルのＧＭ大豆が事実上入っている。しかし、米国の大豆生産者の間で広範囲に受け入れられたバイオテクにより、収穫大豆に雑草種子や雑草の茎葉などがＦＭ（夾雑物）として混ざっているレベルを急速に下げた。米国内で、少量のノン・バイオテク大豆市場は出現している。そのプレミアムはブッシェル当り、ほぼ４０〜６０セント（メトリック・トン当り＄１５〜＄２２）であるが、その約４０％が生産者の取り分になる。残りは、市場全体の流れの中で（rest of the market chain）分けられている（Hurburgh, 2001）。 いくつかの米国のグレイン・エレベーター会社では、これら特殊なマーケットに対応するために、ＩＳＯ９０００で文書化する（認証する）品質管理システムの開発をている。一例としては、アイオワ州では、生産者が所有する穀物ハンドリング会社（農協会社）としては最大規模である、ファーンハムビルにあるファーマース・コーオペラティブ・エレベーター会社（Farmers Cooperative Elevator Co. of Farnhamville, Iowa）が挙げられる。最近、この会社はアメリカン・インスティテュート・オブ・ベーキング（American Institute of Baking）(製パン業界を含む協会)の品質評価システム（Quality Systems Evaluation）で認証され、一年以内にＩＳＯ９０００の認証が与えられる（GEAPS, 2002）。これらのシステムは、個々のトラック単位の穀類を生産者まで追跡できるようにし、ノン・バルク大豆出荷元の確認と文書化した認証を得ることが出来るようになる。これらは、大豆のバイヤーが購入する大豆の品質やオリジンを確認したいと願うので、ますます重要になってきている。 アミノ酸組成
現代の高成績を得るための栄養は一般組成分（注、瀬良：粗蛋白質や粗脂肪など）をアミノ酸、脂肪酸など）のサブユニット（最小の共有結合単位）により焦点をあてるようになってきている。特に、大豆ミールととうもろこしについては、制限アミノ酸の濃度は重要である：リジン（豚）、メチオニン＋システイン（シスチン）（家禽）、及び、トリプトファン（豚と家禽）。もし、個々のアミノ酸のレベルと蛋白質につながりがなかった場合、大豆の価値を評価するためにアミノ酸の数値を加えることは、単にロットごとの全ての蛋白質レベルとの変動を拡大することになる。もし、蛋白質の上昇（或いは、下降）につれてアミノ酸が上昇（或いは、下降）するのであれば、 アミノ酸と蛋白質の比率が上昇したか、或いは、下降したかに合わせて、蛋白質の価値の増加からアミノ酸を足すか引くかによってアミノ酸の変化が出せる。 アイオワ州立大学の穀類品質ラボは、作物年度８年間に渡り６００検体以上のアミノ酸分析のデータベースを蓄積した（Hurburgh, 2002）。均一な蛋白質含有量に対して、アミノ酸数値は広範囲な幅にまたがっている。丸大豆に含まれるアミノ酸は、蛋白質に対しての割合（％）では、大豆ミールのそれにほぼ同等である。したがって、発表されている大豆や大豆ミールのアミノ酸値は特定の情況を正確に表わしているものではない。 このデータベースの分析から判ることは、トレオニンとリジンは蛋白質と相関関係があるが、ＴＳＡＡ（総含硫アミノ酸であるメチオニン＋システイン「シスチン」）、メチオニン、トリプトファン、及び、システイン（シスチン）は、蛋白質と相関関係がないということである。リジンとトレオニンのレベルの違いについての数学的関係は蛋白質レベルの違いに対して７０％あるが、蛋白質をアミノ酸の代わりに使うことは適切ではない（注、瀬良：蛋白質の数値でアミノ酸の数値を換算するようなこと）。 大豆ミールのアミノ酸含量（数値）が広範囲にわたり違いがあることはよく知られている。大豆ミールの品質に関する広範囲な違いについての説明が明らかになりつつある。図２には、特定の蛋白質含量の大豆ミールを作るときの大豆の蛋白質と油分の組み合わせを示している。大豆の蛋白質が３４％〜３８％の範囲内であれば、その大豆からは、全て４８％蛋白質ミールが作れるが、そのミールのアミノ酸含量については幅があることからしても、蛋白質に対してのアミノ酸比率は可変であることを示している。低蛋白質の大豆の場合、４８％蛋白質ミールを作ることは出来ないが、必須アミノ酸に関しては相対的に高い含有量が得られる場合がある。 表７には前述のアミノ酸データベースのサンプルを基にして、二つのアミノ酸類、リジンとＴＳＡＡ（システイン「シスチン」＋メチオニン）の場合を示している。大豆の蛋白質レベルが３２％〜３８％というのは、地域内の変動幅としてＡＳＡ調査で一貫して報告されている。養豚栄養の場合、リジンに依存しているが、（注、瀬良：リジンが第一制限アミノ酸になる場合が多い）、大豆の蛋白質が３２％であっても３６％であっても同等の価値がある。家禽栄養の場合、含硫アミノ酸に依存しているが、（注、瀬良：メチオニン＋システイン「シスチン」が第一制限アミノ酸類になる場合が多い）、大豆の蛋白質が３２％の場合、他の全ての大豆よりも優れていた。したがって、低蛋白質大豆を通常生産する地域であるからといって、現在の市場で評価される内容からみれば、不利であるとは云えない。 興味あることは、ＵＳＢ（ユナイテッド・ソイビーン・ボード）がリジン、メチオニン、システイン（シスチン）、トリプトファン、及び、トレオニン（単胃動物にとっては、一つかそれ以上が必須）のレベルを改良することを「ベター・ビーン・イニシアチブ」プロジェクトの目標にしたことである（USB, 1999）。 ２００２年度調査の１７８検体についてのサブセットは、アミノ酸含量を従来からの化学分析(wet chemistry)によって分析した。各州から受領した検体を任意に取り出した検体数は、米国の大豆生産量に対しての各州の大豆生産量の割合とおおよそ一致する。それらの結果は表８に示した。地域ごとの平均値の変動はそれほど重要ではなかったが、特定のアミノ酸の幅は、そのアミノ酸の平均値の２０〜４０％あった。２００２年度調査のアミノ酸の結果は、蛋白質中のアミノ酸の割合（％）として表９に示した。 近赤外線分析（ＮＩＲ）によるアミノ酸分析
もし大豆のアミノ酸含量が大豆の価値をより正確に反映するのであれば、迅速、且つ、安価にアミノ酸を測定出来る方法が必要になる。近赤外線分析（ＮＩＲ）は、すでに大豆の蛋白質や油分の正確な測定に広範囲に使われている。この分析技術を大豆のアミノ酸分析に使うことについては、現在にいたるまで証明されていない。 ハーバーグ教授は（２００２）、同じアミノ酸のデータベースを使い、幾つか選び出したアミノ酸をＧＩＰＳＡが大豆の蛋白質と油分の決定に使っているフォス・インフラテック（Foss/Infratec NIR）分析器を使って調べるために、ＮＩＲ用のカリブレーション（検量）の開発に着手した。蛋白質の回帰式（regression relationships）については、相当なる改善が出来たが、カリブレーション（検量）はアミノ酸レベルの量を正確に決定するには至らなかった。もし、ＮＩＲ分析器によるアミノ酸分析を家畜飼料の配合設計に使うのであれば、また、プレミアムの支払いなどに使うのであれば、より精度を高めなくてはならない。２００２年度調査のＮＩＲによるデータ（報告はしていない）がこの結果を確認している。 然しながら、結果を見る限り、更なる改良の可能性があることを示唆しており、改良後、上述の点について応用出来る可能性があることも示唆している。明らかなことは、この技術を使ってアミノ酸分析についての主な改良を加えるには、より敏感(sensitive)、且つ、より複雑な数学的処理能力を持ったＮＩＲ装置（ユニット）が必要なことは明白である。 概要
２００２年度産米国大豆は、蛋白質（３５．５％）、及び、油分（１９．３％）双方とも平均を上回った。収量と総生産量は２００１年に比べきつい落ち方であった。米国産大豆のほぼ７５％がバイオテク品種（ラウンドアップ・レディＴＭ）であった。蛋白質の低い大豆から作られる大豆ミールのほうが、ややもすると蛋白質の高い大豆から作られる大豆ミールよりも必須アミノ酸のレベルが同等、もしくは、高めになった。アミノ酸の迅速なＮＩＲ分析については、粗蛋白質に対しての相関関係を高める改良は進められたが、家畜飼料の配合設計やプレミアムの支払いに使えるところにいくまでには、まだ改良の余地が残されている。 （論文翻訳と文責：瀬良） 参考資料
表１：２００２年度産米国大豆の生産データ出典：ＵＳＤＡ（2002a, 2002b）。 全州の数値は出されていない。 表２：アメリカ大豆協会による２００２年度産大豆品質調査結果注： 水分１３％ベース 表３：米国大豆の収量と品質に関する数値の概要出典：ＵＳＤＡ、及び、アイオワ州立大学(ISU) 表４：ＧＩＰＳＡによる大豆に関する検査結果の概要出典：ＵＳＤＡ−ＧＩＰＳＡ（Grain Inspection Packers and Stockyards Administration)、及び、アイオワ州立大学(ISU) 表５：天候と非農業変動要因に対しての大豆組成分の反応高温、早い時期での旱魃、遅い時期での旱魃、早霜/ 寒冷 表６：大豆組成分に対してのプレミアム・スケジュール ２００２年産大豆油分＠水分は原物ベース、蛋白質プレミアム３７％かそれ以上＠水分は原物ベース 表７：大豆と大豆ミール品質の例注： ａ 水分１３％ベースｂ 水分１２％ベース 表８：２００２年度調査のサブセット検体より得たアミノ酸含量分析値（重量に対しての％）注：水分１３％ベース 表９：２００２年度調査のサブセット検体より得たアミノ酸含量分析値（総蛋白質重量に対しての％） 図１：米国大豆の収量、蛋白質、油分の傾向出典：ＵＳＤＡ（2002a）、アイオワ州立大学（ISU） 図２：蛋白質が４７．５％〜４８．５％の大豆ミールを作るための大豆の蛋白質と油分含有割合の組み合わせ（水分１３％ベース |
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