特許 7548542 酒の識別方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】酒の識別方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 33/14 20060101AFI20240903BHJP

   G01N 27/62 20210101ALI20240903BHJP

   G01N 30/72 20060101ALI20240903BHJP

   G01N 30/88 20060101ALI20240903BHJP

   C12G 3/022 20190101ALN20240903BHJP

【ＦＩ】

G01N33/14

G01N27/62 X

G01N27/62 V

G01N30/72 C

G01N30/88 N

C12G3/022 119Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020094046

(22)【出願日】2020-05-29

(65)【公開番号】P2021189021

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-05-25

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 掲載日 令和元年１１月２７日 掲載アドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｕｒｅ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／ｓ４１５９８－０１９－５４１６２－６ 集会名 ７ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｏｒｅｎｓｉｃ Ｉｓｏｔｏｐｅ Ｒａｔｉｏ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ，Ｓａｎ Ｍｉｃｈｅｌｅ ａｌｌ’ Ａｄｉｇｅ（ＴＮ），Ｉｔａｌｙ 開催日 令和元年９月１６～１９日 掲載日 令和２年５月１５日 掲載アドレス ｈｔｔｐ：／／ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．ｗｄｃ－ｊｐ．ｃｏｍ／ｊｓａｃ／ｔｏｕｒｏｎ／８０／ｐｒｏｇｒａｍ／ｃｏｎｔｅｎｔｓ／ｃｏｍｍｏｎ／ｐｄｆ／８０＿ｐｒｏｇｒａｍ．ｐｄｆ 掲載日 令和２年５月１日 掲載アドレス ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｓｓｊ．ｊｐ／ｃｏｎｆ／６８／ｐｒｏｇｒａｍ／２Ｃ－Ｏ７－０９０５．ｈｔｍｌ 発行者名 読売新聞社 刊行物名 読売新聞秋田版 発行日 令和２年１月２２日

(73)【特許権者】

【識別番号】599016431

【氏名又は名称】学校法人 芝浦工業大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000109

【氏名又は名称】弁理士法人特許事務所サイクス

(72)【発明者】

【氏名】川島 洋人

(72)【発明者】

【氏名】須藤 百香

【審査官】草川 貴史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０４３３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２４７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】ANA I CABAERO、他２名，Simultaneous stable carbon isotopic analysis of wine glycerol and ethanol by liquid chromatography coupled to isotope ratio mass spectrometry，J Agric Food Chem，2010年01月27日，Vol.58、No.2，Page.722-728，DOI: 10.1021/jf9029095，PMID: 20025274

【文献】ANA I CABAERO、他２名，Isotope ratio mass spectrometry coupled to liquid and gas chromatography for wine ethanol characterization，Rapid Commun Mass Spectrom，2008年10月22日，Vol.20，Page.3111-3118， doi: 10.1002/rcm.3711，PMID: 18798196

【文献】FUMIKAZU AKAMATSU、他２名，Separation and Purification of Glucose in Sake for Carbon Stable Isotope Analysis，Food Analytical Methods，Vol.13,No.6，2020年

【文献】堀井幸江、他４名，清酒および焼酎におけるC4植物由来原材料比率の推測，醸造学会誌，2011年，Vol.106,No.1，Page.45-49

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３３／１４

Ｇ０１Ｎ ３３／６４８－３３／９８

Ｇ０１Ｎ ３０／００－３０／９６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

日本酒の識別方法であって、
前記日本酒から、液体クロマトグラフ（ＬＣ）によってエタノール成分とグルコース成分を分離する分離工程と、
前記エタノール成分における炭素同位体比δ^１３Ｃであるδ^１３Ｃ_ｅｔｈと、前記グルコース成分における炭素同位体比δ^１３Ｃであるδ^１３Ｃ_ｇｌｕを安定同位体比質量分析計（ＩＲＭＳ）によって測定する同位体比測定工程と、
を具備し、
δ^１３Ｃ_ｅｔｈとδ^１３Ｃ_ｇｌｕに基づいて、前記日本酒の種類を識別することを特徴とする日本酒の識別方法。

【請求項2】

識別される前記日本酒の種類は、純米酒、吟醸酒、普通酒の３種であることを特徴とする請求項１に記載の日本酒の識別方法。

【請求項3】

前記日本酒が吟醸酒又は普通酒であると認識された場合において、醸造アルコールの添加量をδ^１３Ｃ_ｅｔｈの値に基づいて算出することを特徴とする請求項２に記載の日本酒の識別方法。

【請求項4】

前記日本酒が普通酒であると認識された場合において、糖類の添加量をδ^１３Ｃ_ｇｌｕの値に基づいて算出することを特徴とする請求項２又は３に記載の日本酒の識別方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、酒（日本酒等）の識別方法に関する。

【背景技術】

【0002】

食品の識別を食品に含まれる軽元素（炭素、窒素、酸素、水素等）の安定同位体比率を用いて行う技術は、例えば非特許文献１に記載されている。ここでは、植物は光合成の方式の違いによりＣ３植物（米、麦、芋等）、Ｃ４植物（サトウキビ、トウモロコシ等）、ＣＡＭ植物（サボテン、パイナップル等）に分類でき、それぞれにおける重い炭素（^１３Ｃ）の取り込みやすさの違いに起因して、炭素の同位体比（^１３Ｃ／^１２Ｃ）が異なることが用いられる。焼酎におけるアルコールの原料となる植物はＣ３植物、Ｃ４植物であるため、焼酎の種類によって、含まれるアルコール中の炭素における同位体比は異なり、この同位体比を、焼酎の種類の識別の指標として用いることができる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】伊豆英恵、橋口知一、堀井幸江、須藤茂俊、松丸克己、「本格焼酎市販品の安定同位体比分析」、ＢＵＮＳＥＫＩ ＫＡＧＡＫＵ、第６１巻、第７号、６４３頁（２０１２年）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

日本酒は伝統的なアルコール飲料であり、その中には、原料を米、米麹、水のみとした純米酒、上記の原料に加えてサトウキビ等を原料とする醸造アルコールが添加された吟醸酒、更にこれに糖類、有機酸が添加された普通酒がある。このうち、純米酒は最も高価であるため、偽装品の対象となりやすく、この偽装品においては、本来は添加されない醸造アルコール等が添加されている。このため、特に日本酒を高精度で識別することができる技術が求められた。

【0005】

この場合において、米はＣ３植物、醸造アルコールの原料となるサトウキビはＣ４植物であるため、非特許文献１に記載されたような、アルコール中の炭素の同位体比をこの識別の指標として用いることができる。しかしながら、この場合における識別の精度は充分ではなく、更なる高精度の識別方法が求められた。

【0006】

このため、Ｃ３植物を原料とした酒の識別を高精度で行う技術が求められた。

【0007】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の酒の識別方法は、Ｃ３植物を原料として製造される酒の識別方法であって、前記酒から生成された試料から、液体クロマトグラフ（ＬＣ）によってエタノール成分とグルコース成分を分離する分離工程と、前記エタノール成分における炭素同位体比δ^１３Ｃであるδ^１３Ｃ_ｅｔｈと、前記グルコース成分における炭素同位体比δ^１３Ｃであるδ^１３Ｃ_ｇｌｕを安定同位体比質量分析計（ＩＲＭＳ）によって測定する同位体比測定工程と、を具備し、δ^１３Ｃ_ｅｔｈとδ^１３Ｃ_ｇｌｕに基づいて、前記酒の種類を識別することを特徴とする。
本発明の酒の識別方法において、前記酒は日本酒であり、識別される前記酒の種類は、純米酒、吟醸酒、普通酒の３種であることを特徴とする。
本発明の酒の識別方法は、前記酒が吟醸酒又は普通酒であると認識された場合において、醸造アルコールの添加量をδ^１３Ｃ_ｅｔｈの値に基づいて算出することを特徴とする。
本発明の酒の識別方法は、前記酒が普通酒であると認識された場合において、糖類の添加量をδ^１３Ｃ_ｇｌｕの値に基づいて算出することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明は以上のように構成されているので、Ｃ３植物を原料とした酒の識別を高精度で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】分離工程において得られたクロマトグラムの例である。

【図2】３種類の日本酒について測定されたδ^１３Ｃ_ｂｕｌｋ、δ^１３Ｃ_ｅｔｈ、δ^１３Ｃ_ｇｌｕ、及びこれらの差分を示す表である。

【図3】試料におけるδ^１３Ｃ_ｂｕｌｋとδ^１３Ｃ_ｅｔｈの相関（ａ）、δ^１３Ｃ_ｂｕｌｋとδ^１３Ｃ_ｇｌｕの相関（ｂ）を示す図である。

【図4】試料におけるδ^１３Ｃ_ｅｔｈとδ^１３Ｃ_ｇｌｕの相関を示す図である。

【図5】δ^１３Ｃ_ｅｔｈとδ^１３Ｃ_ｇｌｕの醸造アルコール添加量依存性を測定した結果である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施の形態に係る酒（日本酒）の識別方法について説明する。この識別方法においても、非特許文献１に記載の技術と同様に炭素の同位体比が測定されるが、非特許文献１に記載の技術においては焼酎の中における炭素同位体比が測定されたのに対し、この識別方法においては日本酒中の特定成分（化合物）中における炭素同位体比が測定される。

【0012】

この識別方法においては、川島洋人、「安定同位体比を用いた食品の産地識別と偽和判定の研究動向」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ、第６７巻、第２号（２０１９年）に記載されたＬＣ（液体クロマトグラフ）／ＩＲＭＳ（同位体分析）が用いられる。このため、この識別方法においても、液体クロマトグラフによって分離された物質（化合物）に対して、同位体分析が行われる。ここで同位体分析によって算出されるのは炭素の同位体比δ^１３Ｃである。ここで、試料におけるδ^１３Ｃは、「（（試料における^１３Ｃ／^１２Ｃの同位体比）／（国際標準化物質における^１３Ｃ／^１２Ｃの同位体比）－１）×１０００（‰：パーミル）」で定義される。

【0013】

ここで、識別対象となる日本酒は、純米酒、吟醸酒、普通酒の３種類に大別される。純米酒は、原料を米、米麹、水のみとした日本酒であり、吟醸酒はこれに醸造アルコール（サトウキビ原料）のみが添加されたものであり、普通酒はこれに更に糖類、有機酸が添加されたものである。Ｔ．Ｅ．Ｃｅｒｌｉｎｇ、Ｊ．Ｍ．Ｈａｒｒｉｓ、Ｂ．Ｊ．ＭａｃＦａｄｄｅｎ、Ｍ．Ｇ．Ｌｅａｋｅｙ、Ｊ．Ｑｕａｄｅ、Ｖ．Ｅｉｓｅｎｍａｎｎ ａｎｄ Ｊ．Ｒ．Ｅｈｌｅｒｉｎｇｅｒ、「Ｇｌｏｂａｌ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｇｅ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ Ｍｉｏｃｅｎｅ／Ｐｌｉｏｃｅｎｅ Ｂｏｕｎｄａｒｙ」、Ｎａｔｕｒｅ、Ｖｏｌ．３８９、ｐ１５３（１９９７）に記載されるように、Ｃ３植物である米におけるδ^１３Ｃは－３０～－２２‰程度であり、Ｃ４植物であるサトウキビにおけるδ^１３Ｃは－１４～－１０‰程度であり、後者の方が^１３Ｃ比率が高い。このため、δ^１３Ｃをこれらの識別のための指標の一つとすることができる。

【0014】

この識別方法においては、液体クロマトグラフによって、試料（日本酒）において上記のδ^１３Ｃの測定の対象となる２種類の化合物が液体クロマトグラフによって分離される（分離工程）。ここで分離されるのは、エタノール（Ｅｔｈａｎｏｌ）とグルコース（Ｇｌｕｃｏｓｅ）の２つである。その後、このエタノールとグルコースに対してそれぞれ前記のδ^１３Ｃが測定される（同位体比測定工程）。

【0015】

この場合の実際の測定結果について以下に説明する。ここで用いられたＬＣ／ＩＲＭＳの装置構成は、Ｈ．Ｋａｗａｓｈｉｍａ、Ｍ．Ｓｕｔｏ ａｎｄ Ｎ．Ｓｕｔｏ、「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｉｓｏｔｏｐｅ Ｒａｔｉｏｓ ｆｏｒ Ｈｏｎｅｙ Ｓａｍｐｌｅｓ ｂｙ Ｍｅａｎｓ ｏｆ ａ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｇｒａｐｈｙ／Ｉｓｏｔｏｐｅ Ｒａｔｉｏ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｕｐｌｅｄ ｗｉｔｈ ａ Ｐｏｓｔ－Ｃｏｌｕｍｎ Ｐｕｍｐ］、Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、Ｖｏｌ．３２、ｐ１２７１（２０１８）に記載されている。

【0016】

まず、試料からエタノールとグルコースを分離するための液体クロマトグラフ（分離工程）について説明する。ここでは、配位子交換カラム（製品名Ｓｕｇａｒ Ｐａｋ１、Ｗａｔｅｒｓ社製）が用いられ、試料が混合される溶出剤は超純水とされ、脱気処理が行われ、カラム流量は０．５ｍｌ／ｍｉｎ、ポストカラム流量は０．３ｍｌ／ｍｉｎとされ、カラム温度は８０℃とされた。

【0017】

図１は、この場合におけるクロマトグラムを示す。ここで、初めにみられる５つのパルスは校正用のＣＯ_２ガスに対応し、その後でグルコース、エタノールが明確に分離されて見られる。このため、上記の条件では１０００ｓｅｃ以内の範囲で、測定対象となるグルコースとエタノールの分離ができることが確認できる。

【0018】

その後、これによって分離されグルコースとエタノールは、それぞれ酸化剤となるペルオキソ二硫酸ナトリウム、緩衝液となるリン酸と混合された後に、９９℃に加熱されることによって燃焼してＣＯ_２が生成される。このＣＯ_２が膜分離によってＨｅと混合されて、安定同位体比質量分析計（ＩＲＭＳ）によって炭素の同位体（^１３Ｃ、^１２Ｃ）分析が行われた（同位体比測定工程）。なお、この場合には試料から分離されたグルコースとエタノールによって生成されたＣＯ_２が炭素同位体分析の対象となるが、その他に、カラムを経由せず分離処理が行われない試料に対しても上記と同様の処理が行われ、同様に燃焼によって生成されたＣＯ_２に対しても、同様の測定が行われた。

【0019】

上記のように、純米酒（計１３種）、吟醸酒（計１５種）、普通種（計１２種）の計４０種の各々について上記の測定を行い、分離処理の行われない場合、分離されたグルコース、分離されたエタノールの３種類についてδ^１３Ｃをそれぞれ測定し、以下では、これらの測定結果をそれぞれδ^１３Ｃ_ｂｕｌｋ、δ^１３Ｃ_ｇｌｕ、δ^１３Ｃ_ｅｔｈとする。

【0020】

図２は、各試料におけるこれらのδ^１３Ｃの平均値、差分を示す表である。また、図３は、全ての試料における、δ^１３Ｃ_ｂｕｌｋとδ^１３Ｃ_ｅｔｈの関係（ａ）、δ^１３Ｃ_ｂｕｌｋとδ^１３Ｃ_ｇｌｕの関係（ｂ）をそれぞれ示す。

【0021】

図３より、δ^１３Ｃ_ｂｕｌｋとδ^１３Ｃ_ｅｔｈ（図３（ａ））に強い正の相関関係があり、δ^１３Ｃ_ｂｕｌｋとδ^１３Ｃ_ｇｌｕ（図３（ｂ））においては特に明確な相関関係は認められない。

【0022】

一方、図４は、各試料におけるδ^１３Ｃ_ｅｔｈとδ^１３Ｃ_ｇｌｕの相関関係を示す図である。この図においては、２次元の領域として、δ^１３Ｃ_ｅｔｈ≦－２６．３‰かつδ^１３Ｃ_ｇｌｕ＜－２１．９‰である領域Ａ、δ^１３Ｃ_ｅｔｈ＞－２６．３‰かつδ^１３Ｃ_ｇｌｕ＜－２１．９‰である領域Ｂ、δ^１３Ｃ_ｅｔｈ＞－２６．３‰かつδ^１３Ｃ_ｇｌｕ≧－２１．９‰である領域Ｃが定義できる。ここで、点線で囲まれた普通酒の４種は、糖類が添加された普通酒であり、これら以外の普通酒には、糖類が添加されていない。

【0023】

このため、図４において、純米酒は領域Ａ内にあり、醸造アルコールが添加された吟醸酒、及び醸造アルコールが添加され、かつ糖類が添加されない普通酒は領域Ｂ内にあり、糖類が添加された普通酒は領域Ｃ内にある。このような識別を、測定されたδ^１３Ｃ_ｅｔｈとδ^１３Ｃ_ｇｌｕの相関関係によって行うことができる。この際、図４において、点線で囲まれた普通酒の４種と、これら以外の普通酒においては、δ^１３Ｃ_ｇｌｕが大きく異なるのに対し、δ^１３Ｃ_ｅｔｈは同等である。このため、δ^１３Ｃ_ｇｌｕは糖類の添加によって大きく上昇し、δ^１３Ｃ_ｅｔｈは糖類の添加によって影響を受けない。

【0024】

また、純米酒（δ^１３Ｃ_ｅｔｈ＝－２８．４±０．１‰、δ^１３Ｃ_ｇｌｕ＝－２７．５±０．４‰）に対する醸造アルコールの添加量を変えて、δ^１３Ｃ_ｅｔｈとδ^１３Ｃ_ｇｌｕを測定した結果を図５に示す。横軸ｘは、添加された醸造アルコールのアルコールの全体の量に対する比率（％）である。この結果より、δ^１３Ｃ_ｇｌｕは醸造アルコール添加量には依存せず略一定であるのに対して、δ^１３Ｃ_ｅｔｈは醸造アルコール添加量に対して直線的に変化し、この特性は、ｙ（δ^１３Ｃ_ｅｔｈ：単位‰）＝０．１４９×ｘ－２８．４０５と近似できる。このため、この関係式から、δ^１３Ｃ_ｅｔｈを用いて醸造アルコールの添加量を算出することができる。

【0025】

また、普通酒において、δ^１３Ｃ_ｅｔｈにおける糖類の添加量の依存性は小さく、δ^１３Ｃ_ｇｌｕにおける糖類の添加量依存性が大きいため、同様に、普通酒においては、δ^１３Ｃ_ｇｌｕを用いて糖類の添加量を算出することもできる。

【0026】

このような醸造アルコール添加量とδ^１３Ｃ_ｅｔｈの関係、糖類添加量とδ^１３Ｃ_ｇｌｕの関係は、これらが添加されない場合の酒（純米酒に対応）のδ^１３Ｃ_ｅｔｈ、δ^１３Ｃ_ｇｌｕの値等に応じ、予め実験によって求めることができる。

【0027】

上記の例では、識別の対象が米を原料とする日本酒であったが、他のＣ３植物を原料とした場合においても、上記の識別方法を同様に適用できることは明らかである。また、上記の例では、分離工程において共通の試料からエタノール成分とグルコース成分を分離するために液体クロマトグラムが用いられたが、同様にこれらが分離できる限りにおいて、他の方法を用いてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】