九州の 高校生たちは、スーパーで かえる くだものや やさいから、酵母こうぼを とりだす 実験じっけんを しました。そして、その 酵母こうぼで パンを やいて、ドライイーストの パンと くらべました。

けっかは、ドライイーストの ほうが 2ばい おおきく ふくらみました。「やっぱり イーストが つよいんだ」と おもいますよね。

でも、よく しらべると、ドライイーストの ほうが、菌きんの 数が 2ばいちかく おおかったのです。ふくらむ ちからは、菌きんの 数で かわります。

九州国際大学付属高校の環境化学部の生徒たちは、青果物から酵母を取り出し、パンを焼いて、市販のドライイーストと比べる実験をしました。この研究は、日本農芸化学会のジュニア農芸化学会2012で銅賞を受けています［1］。

結果は、ドライイーストのパンのほうが2倍大きく膨らみました。ここだけ見ると「イーストのほうが強い」と思えます。ところが、よく調べると、ドライイーストは酵母の菌数が2倍近く多かったのです［1］。

膨らみの差は、酵母の「質」より、まず「数」の差を映していたのかもしれません。では、数をそろえたらどうなるのでしょうか。

九州国際大学付属高校の環境化学部は、青果物から酵母を分離し、製パン試験でドライイーストと比較した。この研究は、日本農芸化学会のジュニア農芸化学会2012で銅賞を受けている［1］。

パンの膨らみは、ドライイーストのほうが2倍大きかった。しかし、ドライイーストは菌数が2倍近く多く、この段階の差は酵母の性質より先に、入れた菌の数を反映している可能性があった［1］。したがって、公平に比べるには菌数をそろえた発酵試験が必要になる。

ただしこれは高校生の一つの実験であり、青果物の種類や条件を変えれば結果は動くはずである。一般論ではなく、「この実験では」という限定つきで読む必要がある。

つぎに、菌きんの 数を そろえて くらべました。すると、ぶどうの 「きょほう」から とった 酵母こうぼは、ドライイーストと ほとんど おなじ ちからを みせました。

じつは、パンを ふくらませる 酵母こうぼは、ドライイーストも 「てんねん酵母こうぼ」も、おなじ なかまの ことが あります。サッカロミセス・セレビシエという 酵母こうぼです。パンづくりに むいた ものを、「パン酵母こうぼ」と よびます。

ただ、くだものから とると、ほかの 酵母こうぼも たくさん まじります。ほかの 酵母こうぼは ゆっくりでしたが、じかんを かけると おいついた そうです。

そこで、酵母の菌数をそろえて比べ直しました。すると、巨峰から取り出した酵母は、ドライイーストとほぼ同じ発酵力を示しました［1］。

実は、ドライイーストの中身も、天然酵母の一部と同じ種類の酵母です。パン作りに向いたサッカロミセス・セレビシエという酵母を「パン酵母」と呼び、清酒づくりに向いたものは「清酒酵母」と区別されます［3］。

一方、野菜や果物、穀物にくっついている酵母を増やしたものを「天然酵母」「自家製酵母」と呼ぶことがあります。こちらは単一の種ではなく、アルコールや炭酸ガスをよく作るもの、独特の香りを出すものなど、さまざまな酵母が混ざっています［2］。

高校生が果物から集めたときも、巨峰からはサッカロミセス・セレビシエが得られましたが、ほかの酵母も多く入っていました。それらは発酵がゆっくりでしたが、時間をかけるとイーストに追いついたそうです［1］。ちがいは、酵母の種類だけでなく、どの酵母がどれだけ混ざっているかにもありそうです。

菌数をそろえた試験では、巨峰から分離されたSaccharomyces cerevisiaeは、ドライイーストとほぼ同じ発酵性を示した［1］。この実験では、天然酵母とイーストを酵母の種類だけでは分けられなかった。

パン酵母とは、S. cerevisiaeのうちパン作りに適したものを指す。清酒づくりに適していれば清酒酵母として区別される［3］。つまり同じ種の中で、用途に合わせて選ばれた系統が「パン酵母」と呼ばれている。

一方、「天然酵母」「自家製酵母」は、野菜・果実・穀物に付着する酵母を増殖させた培養物を指して使われる。単一種ではなく、アルコールや炭酸ガスをよく作る酵母、独特の香りを出す酵母など、さまざまな種類が混在している［2］。高校生の分離でも、巨峰からはS. cerevisiaeが得られたが、Candida属など別の酵母も多かった。それらは発酵が遅いものの、時間をかければ到達した［1］。

ただし「イーストは1種類」と一般化するのも正確ではない。同じ論文でも、市販ドライイースト自体には種類がなく風味や食感の違いが出にくい、という書き方がある［2］。出典によって言い方が異なるので、どちらの立場の資料かを意識して読む必要がある。

むかしの パンづくりは、パンの きじの いちぶを とっておいて、つぎの パンの 「種たね」に しました。酵母こうぼと 乳酸菌にゅうさんきんが まざった きじを、くりかえし つかったのです。パンの はっこうは、およそ 4600ねん まえの エジプトで はじまった と いわれます。

ただ、この やりかたでは、中に いる 菌きんの かおぶれを いつも おなじに たもつのが むずかしく、できあがりが ばらつきやすい という こまりごとが ありました。

いまの イーストは、ちがいます。ほんの すこしの 酵母こうぼを、大きな タンクで 少しずつ ふやします。1千万こほどの 酵母こうぼが、10京こほどに なります。100おくばいです。ふやす ための ごはんには、さとうを つくる ときに できる あまい しるが おもに つかわれます。

さいごは 水を へらして、ひやして、パン屋さんに とどけます。

パンの発酵は、古代エジプトの紀元前2600年ごろに始まったとされます。昔は、酵母と乳酸菌が混ざった生地を「種」にして、発酵した生地の一部を次のパン作りの種として使い続けました。ただ、この方法では、種の中の菌の顔ぶれを一定に保つのが難しく、品質が安定しにくいという悩みがありました［3］。

今のパン酵母は、一白金耳（約1千万個）の酵母を試験管に植え、フラスコ、小型タンク、大型タンクと段階的に増やして、数十トン（約10京個）にします。個数にすると約100億倍です。栄養源は、日本では砂糖づくりの副産物である廃糖蜜が主です。最後は水分が約70%前後になるまで脱水し、5℃以下に冷やして全国のベーカリーに届けられます［3］。

市販のパン酵母にも種類があります。フランスパンのように砂糖を入れない生地と、糖分が20%ほど入る生地とでは、酵母に求められる性能が大きく異なり、冷凍生地向けのものもあります。日本では、世界でも類を見ないほど多様なパン酵母が開発されているとされます（メーカー研究員の記述）［3］。

原料の糖蜜は輸入品も多く、高品質の糖蜜を安定して確保することが課題でした。2000年代半ばには、農研機構が合成培地で育てても発酵の特性が良いパン酵母を示しています［4］。

古い製パン法は、酵母と乳酸菌を混合した生地を「種」とし、発酵した生地の一部を次回の種に使うものだった。パンの発酵は紀元前2600年ごろの古代エジプトで始まったとされる。ただし生地を再利用するため微生物の組成を一定に保つのは難しく、品質が安定しにくかった［3］。この「安定させにくさ」への一つの答えが、純粋に培養した酵母を工業的に生産する方法である。

工業的な製法では、一白金耳（約10の7乗個）を試験管に植菌し、フラスコ、小型タンク、大型タンクと段階的に培養して、数十トン（約10の17乗個）の菌体にする。個数の比は概算で約10の10乗、すなわち100億倍にあたる。日本の原料は主に砂糖製造の副産物である廃糖蜜で、最終的に水分約70%前後まで脱水し、5℃以下で低温流通する［3］。

製品は一種類ではない。フランスパンなどの無糖生地と、糖分20%程度の高糖生地、冷凍生地では、求められる性能が大きく異なる。メーカー研究員は、日本では世界でも類を見ないほど多様なパン酵母が開発されていると述べる［3］。

原料面の課題もあった。パン酵母の製造には輸入された外国産糖蜜が使われ、高品質の糖蜜の安定確保などが問題とされた。農研機構（旧・食品総合研究所）は、オリエンタル酵母工業との共同出願（特開2004-298139）で、合成培地で作ったパン酵母でも発酵特性が良いことを示している［4］。

こうこうせいの 実験じっけんでは、38にんに あじを たしかめて もらいました。すると、おもしろい ことが わかりました。

タチバナという 花から とった 酵母こうぼの パンは、いちばん 点が たかく なりました。ワサビナから とった 酵母こうぼの パンは、「チーズのような あじが する」という こたえが おおかったのです。ふつうの パン酵母こうぼは、まんなかくらいの ひょうかでした。

ただ、あまい きじで、さとうが 30％も はいる パンでは、どの 酵母こうぼも あまり ふくらみませんでした。また、じぶんで とった 酵母こうぼには、たべるのに むかない ものが まじる ことも ある、と かかれて いました。

べつの 研究けんきゅうでは、お店で うっている 「てんねん酵母こうぼ」の パンが、ドライイーストなどより やわらかく、あまく かんじられました。けんきゅうした 人たちは、この 商品に はいっている こうじの 力が かかわった と かんがえて います。「てんねん酵母こうぼだから やわらかい」では なく、この 商品の 話です。

高校生の実験では、38人が参加する官能検査も行われました。タチバナの花から分離したCandida famataのパンが総合評価で最高になり、ワサビナ由来の酵母は「チーズのような味」という回答が多くありました。サッカロミセス・セレビシエは平均的な評価でした［1］。「チーズの味」は参加者の自由記述です。

弱点も見つかっています。糖分30%の菓子パン向け生地では、分離したどの酵母も膨張率が低いままでした。高い糖濃度では水分活性が下がるためだと考えられています。また、自家分離した株には食用に適さないものが混じる可能性も指摘されました［1］。

別の大学の研究では、モンキーバナナ、チェリー、ウメ、イチゴ、キウイ、酒粕、粕漬けから酵母を取り出して比べました。20時間の一次発酵での膨らみは、最大2.6倍（粕漬け）から1.1倍（キウイ）までばらつきました。評価したのは20歳の女子学生20名で、ドライイーストのパンが外観・香り・しっとり感・やわらかさ・総合評価で最も良いと評価されました。一次発酵の膨らみが、焼き上がりのやわらかさにつながるとも限りませんでした［2］。これも条件つきの一実験で、天然酵母がおいしくないという意味ではありません。

市販の天然酵母パン種を使った研究もあります。ホシノ天然酵母のパンは、白神こだま酵母やインスタントドライイーストのパンより、やわらかく、甘味があり、香りと総合評価で好まれました。著者らは、この製品に含まれる麹由来のアミラーゼとプロテアーゼが品質に影響したと結論しています［5］。「天然酵母だから」ではなく、この製品では麹の酵素が関わっていた、という報告です。

風味の差は酵母の種で決まるのか。高校生の分離株に対する官能検査（38名）では、タチバナの花から分離したCandida famataが総合評価で最高、ワサビナ由来の酵母には「チーズのような味」という回答が多く、S. cerevisiaeは平均的な評価だった。ただし「チーズの味」は自由記述であり、乳製品を使わない代替といった応用は論文の期待にとどまる［1］。

限界も示された。糖分30%の菓子パン向け生地では、分離したいずれの株も膨張率が低いままで、高糖濃度による水分活性の低下が理由として考察されている。自家分離株には食用に適さない株が混入しうることも指摘された［1］。

別の実験では、モンキーバナナ、チェリー、ウメ、イチゴ、キウイ、酒粕、粕漬けから酵母を分離し、20時間の一次発酵で膨倍率を測った。粕漬けが最大の2.6倍、キウイが1.1倍とばらつきが大きく、膨らみが焼成後のやわらかさに直結するわけでもなかった。20歳の女子学生20名による官能評価では、ドライイーストを使った標準のパンが外観・香り・しっとり感・やわらかさ・総合評価のすべてで最良とされた。評価者の属性と条件が限られるため、「天然酵母はまずい」とは一般化できない［2］。

では、市販の天然酵母パン種はどうか。ホシノ天然酵母を使ったパンは、白神こだま酵母やインスタントドライイーストを使ったものに比べ、やわらかく、凝集性が低く、甘味があり、香りと総合評価で好まれた。著者らは、この製品に含まれる麹由来のアミラーゼとプロテアーゼが品質に影響したと結論する［5］。つまり風味の差には、酵母の種のほか、原料に含まれる酵素も関わりうる。この結果は特定の製品についてであり、天然酵母一般の性質ではない。なお論文の題名は要旨ページの記載による。

おうちで そだてた 「パンの 種たね」を、サワードウと いいます。4つの たいりくの 500この サワードウを しらべた 研究が あります。

けんきゅうでは、パンを やく 人の すんでいる ばしょと、種たねに いる 菌きんの なかみには、大きな つながりが みられませんでした。

500この うち、およそ 7わりに パン酵母こうぼが はいっていて、のこりの 3わりには いませんでした。酵母こうぼは ぜんぶで 70しゅるい。1つの 種たねに いる 酵母こうぼは、まんなかの 数で 1しゅるい でした。

なかには、すっぱい においの もとに なる さくさんきんも いて、においや ふくらむ はやさに かんけいしていました。べつの じっけんでは、乳酸菌にゅうさんきんを くわえると、すっぱい においが つよく なって、きじは かたく ねばりが でて、ふくらみは ひくく なりました。

米国などの研究者たちが、4大陸の家庭で育てられた500個のサワードウの種を調べた研究があります（eLife、2021年）。米ノースカロライナ州立大学のニュースによると、焼く人がどこに住んでいるかは、種の中の微生物の顔ぶれに大きな影響を与えていませんでした［7］。

約70%の種にはサッカロミセス・セレビシエが含まれ、約30%には含まれていませんでした。酵母は全体で70種、1つの種あたりの中央値は酵母1種です。約30%には酢酸菌も含まれ、香りと膨らみの速さに関わっていました［7］。サンプルは主に米国と欧州のもので、観察研究なので、原因の証明ではありません。

乳酸菌は、サワーブレッド（酸味のある伝統的なパン）でどんな働きをしているのでしょうか。日本女子大学の発表（2024年、日本食品科学工学会）では、酵母だけの生地と、酵母に乳酸菌を加えた生地を比べました。乳酸菌を加えると、気泡の割合が小さくなって膨らみが低くなり、酢酸が多く検出されました。サワー香が強くなり、かたく粘りのある食感になったそうです［6］。ただし、実験室のモデル配合でのことで、「可能性が示唆された」という慎重な書き方です。

家庭の種は、酵母を「何種類」か、乳酸菌や酢酸菌がいるかによって、膨らみや香りが変わるようです。工場のパン酵母は、そのばらつきを抑える方向で作られています。

家庭のサワードウ種を世界規模で調べた研究（eLife、2021年。Landis、Wolfeら）がある。4大陸の500個の種を解析した結果、焼く人の居住地は、種の微生物組成に大きな影響を与えていなかった。約70%にS. cerevisiaeが含まれ、約30%には含まれず、酵母は全体で70種、中央値は1つの種あたり酵母1種だった。約30%に酢酸菌が含まれ、香りと膨らみの速さに関連していた［7］。サンプルは主に米国と欧州であり、「世界中」とは言いきれない。観察研究であるため、因果の証明でもない。数値はノースカロライナ州立大学のニュース記事の記述による［7］。原論文は参考にした情報源に挙げた［8］。

では、乳酸菌は何をしているのか。日本女子大学の発表（日本食品科学工学会第71回大会、2024年）によれば、酵母のみの生地に比べ、酵母に乳酸菌を加えた生地のパンは、気泡の割合が小さく、膨らみが低く、酢酸が多く検出された。サワー香を強く感じ、かたく粘りのある食感になった。ただし結論は「乳酸菌がサワー香を付与し、テクスチャーに影響を与える可能性が示唆された」という強さで、モデル配合での検証である［6］。

ここまでを合わせると、「天然酵母」と市販イーストのちがいは、酵母の種だけでは説明しきれない。高校生の実験は酵母の数と種類の混ざり方、家政学の研究は原料の酵素、サワードウの調査は同居する乳酸菌や酢酸菌の影響を示す。工業的なパン酵母は、こうした複数の要因のうち、品質のばらつきの原因になりやすい部分を整えて供給される、という位置づけで理解できる。

おうちで みられる こと

パンの ふくろの 「げんざいりょうめい」を、おうちの 人と いっしょに みて みましょう。「イースト」「パン酵母こうぼ」「てんねん酵母こうぼ」など、かきかたが パンごとに ちがうかも しれません。

くだものから 酵母こうぼを そだてるのは、たべるのに むかない 菌きんが まざる ことも あるので、まずは みるだけに しましょう。

しらべる とき

おうちの 人と、「化学かがくと 生物せいぶつ」に のっている こうこうせいの 実験じっけんの きじを さがして みましょう。

家で見られること

パンの袋の原材料名を、家の人と一緒に見てみましょう。「イースト」「パン酵母」「天然酵母」など、書き方が商品ごとにちがうかもしれません。同じパンでも、書き方を比べると、作り手がどんな言葉を選んでいるかが見えてきます。

果物から酵母を育てる実験は、食用に適さない菌が混ざる可能性があるので、家でまねするのはおすすめしません。

資料を読むなら

高校生の実験は、『化学と生物』51巻2号の「農芸化学@High School」［1］で読めます。日本語です。

自分で確かめるなら

家にあるパンの原材料名を家の人といっしょに比べると、酵母の書き方（イースト、パン酵母、天然酵母、酵母など）が商品ごとにちがうことがある。表示の決まりも調べると、呼び方のちがいが分かる。

自家分離の酵母には食用に適さない株が混ざる可能性が指摘されているので、家庭で果物から培養して食べることは勧めない。

資料を読むなら

高校生の実験［1］、東京家政学院大学紀要の論文［2］、生物工学の解説［3］は、いずれも日本語で読める。