ウイスキーにおけるマンゴーおよびトロピカル系香気に寄与する揮発性化合物の特定:2024

ページ1

ウイスキーにおけるマンゴーおよびトロピカル系香気に寄与する揮発性化合物の特定

Takehiko Hiuraa、Annie E. Hilla、Ryoji Takatab、Calum P. Holmesa

aヘリオット・ワット大学 工学・物理科学部 醸造・蒸留国際センター（英国エディンバラ）

bキリンホールディングス株式会社 R&D部門 未来の飲料研究所（日本・横浜）

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/03610470.2024.2319929

要旨: 世界の蒸留業界では、ウイスキーの官能特性の発現メカニズムに関する理解を深める動きが高まっている。ウイスキーの「フルーティー」な香りの由来は既存の文献で比較的良く解明されてきたが、この広義の用語は非常に多様なサブカテゴリの香りを含んでいる。その中で、「マンゴー」という果実系の香り表現は注目度が低く、十分な研究がなされていなかった。本研究では14種類の市販ウイスキー製品の官能プロファイルを評価し、ターゲットとするマンゴー香が強いウイスキーを特定した。さらに製品中の揮発性成分を分析し、この香りに寄与している可能性のある候補化合物を絞り込んだ。選定した候補化合物をベースのウイスキーに添加して官能評価を行ったところ、ウイスキー中のマンゴー香の発現に複数の一般的なウイスキー成分が関与している可能性が示唆された。特にアルデヒド類およびアセタール類（例えば、イソブチルアルデヒド、イソバレルアルデヒド、およびイソバレルアルデヒドジエチルアセタール）を添加すると、ウイスキー中のマンゴー香の知覚が顕著に高まることがわかった。これらの化合物はウイスキーにおいて特異なものではなく、それらの生成経路や前駆体は既に明らかになっている。したがって、生産工程に大きな変更を加えずとも、これらの化合物の生成を制御することでマンゴー香を調整できる可能性が示唆される。

キーワード: 香り、果実、マンゴー、官能、ウイスキー

略語: ABV（alcohol by volumeの略、アルコール度数）、ACD（acetaldehyde diethyl acetal、アセトアルデヒドジエチルアセタール）、ANOVA（analysis of variance、分散分析）、DCM（dichloromethane、ジクロロメタン）、GC-MS（gas chromatography-mass spectrometry、ガスクロマトグラフィー質量分析）、GNS（grain neutral spirit、グレーンニュートラルスピリッツ）、2HN（2-heptanol、2-ヘプタノール）、IBA（isobutyraldehyde、イソブチルアルデヒド）、IVA（isovaleraldehyde、イソバレルアルデヒド）、IVD（isovaleraldehyde diethyl acetal、イソバレルアルデヒドジエチルアセタール）、NIST（National Institute of Standards and Technology、米国標準技術局）、OAV（odour activity value、臭気活動値）、PCA（principal component analysis、主成分分析）、SIM（selected ion monitoring、選択イオンモニタリング）、SPME（solid phase microextraction、固相マイクロ抽出法）

はじめに

ウイスキー業界では、新規で多様な香り特性を熟成スピリッツ製品に持たせることへの関心が高まっている[1]。特徴的な製品特性の開発はブランドの認知に寄与し、特に市場が拡大し混雑している状況では重要である[2]。そのため、蒸留酒製造者の間では、新しいシングルモルトやブレンデッド製品の開発を支援するため、製品の香りプロファイルに影響を与える要因の理解を深めたいという需要が高まっている[1]。ウイスキー製品の香り・フレーバー特性を表現する用語はメーカーごとに異なる場合もあるが、一般的に公開されているフレーバー・ホイール（香味輪）に示されるような共通の記述語も存在する[3]。ある用語集において、ウイスキーの香りを表現する記述語は「ピーティー（ピート臭）」「グレーン（穀物様）」「ウッディー（樽材様）」のような包括的カテゴリーにまとめられる。ひとつのカテゴリー内の記述語同士は概ね関連性があるが、その範囲はかなり多様になり得る。例えば「ウッディー」系のカテゴリーには、生木のような香りからトリークル（糖みつ）のような香り、コーヒー様の香りに至るまで含まれ得る[3]。

ページ2

以下に、いただいた文章内容を要素ごとに分類し、読みやすい表形式にまとめました。テーマごとに分割し、香気の分類・原因物質・他飲料の研究例・マンゴー香の化学的構成に整理しています。

表1. ウイスキーにおけるフルーティー香とその成分・文脈

表2. 主なフルーツ様香気成分と特徴

表3. 他飲料におけるトロピカルフルーツ香研究

表4. マンゴーの揮発性香気成分と分類

補足

• ウイスキーにおける「マンゴー様香気」の起源物質は、現在も多くが未解明である。
• ワインやビールの分野では研究が進んでいるが、ウイスキーでは未着手領域が多い。

「フルーティー」系の共通カテゴリーに属する記述語は、新鮮な果実や乾燥果実の香りだけでなく、柑橘系や人工的なフルーツ香料のような香りにも関連しうる[3]。リンゴ、洋ナシ、バナナと並んで、「トロピカルフルーツ（南国系果実）」という表現はパイナップルやメロンといったよりエキゾチックな果実の香り全般を指す包括的な用語として使われており、中でもマンゴーは商業製品の香り記述や文献で個別に用いられる場合がある[3–5]。ウイスキー中の果実香の生成メカニズムについては多くの研究がなされており、その多くはエステル類や高級アルコール類の影響に焦点を当てている[3,6]。例えば、酢酸エステル類のイソアミルアセテートはバナナやペアドロップ（洋ナシキャンディ）の香り特性に関連付けられ、種々の鎖長のエチルエステル類はしばしば新鮮な果実の香りに関与するとされる[3]。例えばエチルヘキサノエートは一般的にスピリッツにリンゴ様の香りを与えると記述されており[7]、エチルオクタノエートはパイナップルの香り特性を高めることと関連付けられている[8]。蒸留酒におけるトロピカルフルーツ香に関する発表済みの研究は現在のところ少ないが、ワインやビールではこの特性に関する研究が行われている。白ワインではパッションフルーツやマンゴーの香りが報告されており、特定のブドウ品種に起因することがわかっている[9,10]。ビールにおいては、ホップ由来のチオール類がこの香りに関与する可能性が示されている[11]。マンゴーそのものの香りに関して分析すると、複数の揮発性成分が香気に寄与していることが明らかになっている。例えば、テルペン類（α-ピネン、β-ミルセン、テルピノレン、リモネン、δ-3-カレン、β-カリオフィレン等）、ケトン類（(E)-β-ダマセノン等）、エステル類（エチルブタン酸エステル、エチル2-メチルプロピオン酸エステル等）、アルデヒド類（ノナナール、ヘキサナール、イソバレルアルデヒド等）が含まれることが報告されている[12–14]。マンゴー果実に由来するこれらの揮発性成分の中にはウイスキーから検出された例もあるが、多くはウイスキーには典型的に含まれず、ウイスキー製品におけるマンゴー様香気に寄与する成分はほとんど未知のままである。

本研究では、熟成したウイスキー製品中のマンゴー様香気に寄与する揮発性成分の解明を試みた。14種類の市販熟成ウイスキー製品（スコットランド及びアイルランド産）の官能プロファイルと揮発性成分プロファイルを作成した。主成分分析（PCA）によりマンゴー香が強いウイスキー製品を特定し、マンゴー香気に正の寄与をしている可能性が高い化合物群を相関分析によって絞り込んだ。さらに、選定した候補の揮発性成分をベースとなるウイスキーに添加し、個々の成分およびそれらの組み合わせがウイスキー中のマンゴー様香気に与える影響を検証した。

ページ3

以下に、「材料と方法」セクションの内容を 読みやすい表形式 にまとめました。内容に応じて、「試薬リスト」「官能評価方法」「官能評価詳細設定」の3つの表に分類しています。

表1. 使用試薬一覧

表2. 官能評価の実施方法

表3. 使用された香り記述語と評価方法

評価方法：

• 各香り語に対し、150 mmバーに強度マーク記入
• ラベル位置：15 mm（弱い）、75 mm（中）、135 mm（強い）
• 評価値は百分率で数値化し解析へ利用

材料と方法

試薬 – 全ての試薬は以下の市販試薬（分析用試薬グレード）を使用した。アセトアルデヒド（純度≥99.5%）、アセトアルデヒドジエチルアセタール（試薬標準品）、アセトアルデヒドジエチルアセタール（天然物由来、食品グレード、純度≥97%）、ジクロロメタン（純度>99%）、デカン酸エチル（純度>99%）、2-ヘプタノール（試薬標準品）、2-ヘプタノール（食品グレード、純度≥97%）、2-ヘプタノン（試薬標準品）、イソアミルデカノエート（純度≤100%）、イソアミルオクタノエート（純度≥98%）、イソブチルアルデヒド（試薬標準品）、イソブチルアルデヒド（食品グレード、純度≥98%）、イソブチルアルデヒドジエチルアセタール（純度≤100%）、イソバレルアルデヒド（試薬標準品）、イソバレルアルデヒド（食品グレード、純度≥97%）、イソバレルアルデヒドジエチルアセタール（食品グレード、純度≥98%）、4-メチル-3-ペンテン-2-オン（試薬標準品）、1,1,3-トリエトキシプロパン（純度≥95%）はSigma-Aldrich社（英国ドーセット）より調達した。エタノール（純度≥99.8%）、塩化ナトリウム（純度>95%）はFisher Chemicals社（英国ラフバラー）製、3-ヘプタノン（純度≥98%）はThermo Scientific Chemicals社（米国ウォルサム）製、イソバレルアルデヒドジエチルアセタール（純度≥95%）はBOC Sciences社（米国ニューヨーク）製を用いた。グレーンニュートラルスピリッツ（アルコール度数96%）はKimia Fine Alcohols社（英国ウィザム）から入手した。

市販ウイスキー製品の官能評価 – 市販ウイスキー製品の香り特性を評価するため、定量的記述分析法（Quantitative Descriptive Analysis, QDA）に基づく官能評価を実施した。評価にはスコットランド及びアイルランド各地のウイスキー製品（以下、便宜上すべて「ウイスキー」と表記）を用い（表1参照）、試料は2021年および2022年に英国市場から収集した（ただしウイスキー1および2のみ2020年に日本で入手）。官能評価の手法はJackによる既報の方法に準拠し[15]、評価シートはLawlessとHeymannの手法を一部修正して使用した[16]。本試験（プロジェクトID 2916）の倫理審査はヘリオット・ワット大学工学・物理科学倫理委員会で審査・承認された。評価への参加は任意であり、事前説明を行った上で各パネリストから書面による同意を得て試験を開始した。ウイスキー試料は蒸留水でアルコール度数20%に希釈し、30 mLを容量130 mLの標準的なチューリップ型テイスティンググラス（蓋付き）に注いだ。各パネリストごとに試料は新たに調製し、再利用はしなかった。Jackの推奨に従い、試料は調製後6時間以内に使用した[15]。パネリストは赤色照明下で試料を評価し、評価は無作為な順序で1時間以内に実施した。評価セッションは後日にもう1回繰り返し（二重に）行った。

官能評価は8名の訓練済みパネリストによって行われ、そのメンバーはブレンダーまたは研究員としてキリンホールディングスの研究開発本部・未来の飲料研究所（横浜市）でウイスキーやスピリッツに携わる者であった。パネリストは本試験で評価対象とする香り特性について事前トレーニングを受けていた。各パネリストは試料ごとに、オルファクティブ（嗅覚）評価によって香り特性を評価し、16種類の香り記述語ごとに長さ150 mmの水平バー上に強度をマークする方法で強度評定を行った。各バーには左端から順に15 mm地点「弱い」、75 mm地点「中程度」、135 mm地点「強い」というラベルを付した。評価後、パネリストのマーク位置を数値（百分率）に換算して解析に用いた。パネリストが評価に用いた香りの記述語は16種類であり、**フローラル（華やかな花の香り）、青臭い、スモーキー、シリアル（穀物様）、硫黄臭、バナナ、リンゴ、ピーチ、オレンジ、トロピカル（南国系果実）、マンゴー、クリーム、カラメル、オイリー、アルコール、ウッディ（樽材様）**であった。各ウイスキーの香り特性データは主成分分析（PCA）を用いて処理し（XLSTATソフトウェア Ver.2022.1.1.1248, Addinsoft社, パリ）、各製品と評価された香り特性との相関関係を明らかにした。

表1．調査対象としたシングルモルトウイスキー製品の生産地域および付加的特性。生産地域は統計上の地域区分（NUTS）の名称[32]またはスコッチウイスキー規制2009で定義されたスコッチウイスキー産地を示す[33]。

NAS: ノンエイジステートメント（熟成年数無表示）

ページ4

以下に、ページ4の内容を分かりやすく整理し、用途別に4つの表形式でまとめました。

表1. 官能評価データの統計解析方法

表2. ウイスキー香気成分のGC-MS分析（サンプル調製と装置条件）

表3. 揮発性成分の定量方法と条件（SPME法・直注法）

主な温度プログラムの違い（例）

• 2-ヘプタノール/2-ヘプタノン：40°C → 320°Cへ段階昇温
• 4-メチル-3-ペンテン-2-オン/デカン酸エチル：40°C → 280°Cへ昇温

表4. ピアソン相関係数によるマンゴー香寄与化合物の選定

補足：注目成分例と意義

• イソアミルデカノエート・イソアミルオクタノエート：
  　→ 6種の果実系香（マンゴー、トロピカル、リンゴ、オレンジ、バナナ、ピーチ）全てに正相関
  　→ 既報[24,25]の通り、フルーティー/フローラル香に強く関与する有力成分

官能評価で得られた各ウイスキー製品の香り特性データについて、分散分析（ANOVA）を行い、有意水準p<0.05で有意差を判定した（XLSTAT使用）。有意と判定された場合、TukeyのHSD法による事後検定で群間の差を比較した。

ウイスキー香気成分の分析 – ウイスキー試料の香気成分プロファイルを分析するため、Marčiulionytėらの方法[17]に従って試料調製を行った。各試料について3つのサブサンプルを用意し、蒸留水で20% ABVに希釈した15 mLを50 mL遠沈管（ガラス製）に取った。内部標準溶液（エタノール中の3-ヘプタノン 4000 mg/Lを100 µL）と、0.5 mLの飽和食塩水を各試料に添加した。次にジクロロメタン（DCM）0.5 mLを加え、ボルテックスミキサーで30秒間撹拌後、1000 rpmで3分間遠心分離した。下層のDCM層を回収し、ガラスインサート付きのGCバイアル（容量2 mL）に移した。得られた抽出液1 µLをそのまま島津製作所（京都）のQP-2010 Ultra GC-MS（オートサンプラAOC-5000付き）に直接インジェクションした。インジェクションポートは230 °Cに保持し（スプリット比1:1）、試料成分の分離にはDB-WAX Ultra Inertキャピラリーカラム（30 m × 0.25 mm × 0.25 µm; Agilent社製）を用いた。温度プログラムは、40 °Cで5分間保持の後、3 °C/分の割合で250 °Cまで昇温し、最終温度で5分保持とした。キャリアガスにはヘリウムを用い、ライン速度を29 cm/sに一定に保った。MSのインターフェースとイオン源の温度はそれぞれ250 °Cと200 °Cに設定した。データ解析にはGCMSsolutionソフトウェア（Version 2.61, 島津製作所）を用い、SCANモードで検出されたピークを解析した。各試料について、内部標準に対する各化合物のピーク面積比と官能評価スコアを用いて、マンゴー香に最も強く相関する揮発性成分を特定するためのピアソンの相関係数をXLSTATで算出した。

候補化合物の定量 – ウイスキー中のマンゴー様香気と相関すると仮定された揮発性化合物について、対応する標準試薬を用いて定量分析を3回ずつ行った。ウイスキー試料を蒸留水で40% ABVに希釈し10 mLをとり、20 mLガラスバイアル（クリンプ栓付）に加えた。内部標準溶液（エタノール中の3-ヘプタノン 4000 mg/Lを100 µL）を添加した。アルデヒド類およびアセタール類の分析には、島津製作所GC-MS QP-2010 Ultra装置にCPL社のオートサンプラAOC-5000を接続し、ヘッドスペース固相マイクロ抽出（SPME）により試料中の揮発成分を導入した。使用したファイバーはポリジメチルシロキサン/ジビニルベンゼン共重合体被覆（PDMS/DVB、65 µm厚）のもの（Supelco社製、米国ペンシルベニア州）。抽出に先立ち、試料バイアルを50 °Cに加熱しつつ500 rpmで1分間撹拌した。続いて試料中の揮発成分を1分間ファイバーに吸着させ、直ちにGCのインジェクションポート（250 °C）で1分間脱着した（この間スプリット比は0に設定）。成分の分離にはHP-5msキャピラリーカラム（30 m × 0.25 mm × 0.25 µm; Agilent社製）を使用し、以下の温度プログラムで分析を行った：まず28 °Cで15分間保持し、その後2 °C/分で70 °Cまで昇温、続いて3 °C/分で100 °Cまで昇温、さらに10 °C/分で200 °Cまで昇温、20 °C/分で300 °Cまで昇温し、300 °Cで3分間保持した。キャリアガスにはヘリウム（ライン速度29 cm/s一定）を使用した。MSのインターフェースおよびイオン源温度はそれぞれ250 °Cおよび200 °Cに保った。MSは選択イオンモニタリング（SIM）モードで動作させ、対象化合物についてあらかじめ作成した検量線に基づき定量を行った。SIMでモニターしたm/z値は以下の通り：アセトアルデヒド（m/z 42, 43, 44）、イソブチルアルデヒド（72, 41, 39）、イソバレルアルデヒド（44, 58, 71, 41）、アセトアルデヒドジエチルアセタール（73, 103, 47, 29）、イソブチルアルデヒドジエチルアセタール（103, 101, 75, 73, 55）、イソバレルアルデヒドジエチルアセタール（103, 115, 75, 47, 69, 71）、3-ヘプタノン（57, 85, 41）。アルコール類、ケトン類、脂肪酸エステル類については、上記とは別にDCM抽出液を直接GC-MSに注入する方法で分析した。各試料についてDCM抽出を上述と同様に3回行い、得られた抽出液1 µLをスプリット比1:1で直接GC-MSに導入した。その後ヘリウムキャリア下でHP-5msカラムによる分離を行った。2-ヘプタノールと2-ヘプタノンの分析では、温度プログラムを以下のように設定した：まず40 °Cで10分間保持し、10 °C/分で65 °Cまで昇温して10分保持、さらに10 °C/分で90 °Cまで昇温して10分保持、次に10 °C/分で120 °Cまで昇温して10分保持、最後に30 °C/分で320 °Cまで昇温して5分間保持した。4-メチル-3-ペンテン-2-オンとデカン酸エチルの分析では、温度プログラムを変更し、40 °Cで5分間保持後、5 °C/分で170 °Cまで昇温、20 °C/分で280 °Cまで昇温して10分間保持とした（その他の条件は共通）。以上の分析により得られた各化合物のピーク面積比について、マンゴー香強度とのピアソン相関係数を算出したところ、相関が高い揮発性成分が候補成分としてリストアップされた。ピアソン相関係数の値が>0.4であれば中程度の正の相関、>0.7および>0.8であればそれぞれ強い/非常に強い正の相関を示すとの報告がある[23]。本研究では相関係数0.5を下限値として候補成分を選出した結果、マンゴー香特性に有意（p<0.05）な正の相関を示し、この基準を満たした化合物が10種特定された（表3）。これら10種の化合物は全てマンゴー香に対して有意な正の相関を示しただけでなく、トロピカル香に対しても有意な正の相関を示した。これは両者の官能特性の報告が重なり合っている可能性を示唆する。なお、イソアミルデカノエートとイソアミルオクタノエートの2種は、評価した全ての果実系香気記述語（マンゴー、トロピカル、リンゴ、オレンジ、バナナ、ピーチ）に対して有意な正の相関を示した。このことは、蒸留酒のフルーティー/フローラル系香気へのこれら成分の寄与を示した先行研究と一致している[24,25]。

ページ5

以下に、ページ5の内容を2つの主要な表形式で整理しました。官能評価と相関分析から導かれた化合物の特性と、製品ごとの香気成分濃度の特徴、および香気への寄与（OAV）の解釈を読みやすくまとめています。

表1. マンゴー香と相関の強い成分（官能評価＋定量分析より）

表2. 製品ごとの香気寄与傾向とOAVの示唆

補足：OAV（Odour Activity Value）の意味

官能評価の結果、マンゴー香に強い相関を示す揮発性成分の中にはアセタール類が4種含まれていた点は興味深い。アセタール類は蒸留酒（ウイスキーを含む）で従来から検出される成分であり、リンゴ、チェリー、パイナップルなど果実系の香りに関連することが報告されている[1,26,27]。候補成分の定量分析結果（表4）によれば、これらの成分は全ての試料中で検出され、製品間で濃度に大きな差が認められた。全般的に、ウイスキー2（マンゴー香が強いと相関解析で推定された試料）では全ての候補成分が他の試料に比べ高濃度で含まれていた。特にアセタール類および2-ヘプタノール、2-ヘプタノンは、他の試料と比べてウイスキー2で顕著に高濃度であった。4-メチル-3-ペンテン-2-オンと2-ヘプタノールはウイスキー1および2にのみ検出され、2-ヘプタノンはウイスキー1～4にのみ検出された。これらの該当製品はいずれもアイルランドの蒸留所で生産されたものであった。臭気活動値（OAV）は、食品・飲料中の成分が製品の香りに与える影響の程度を推測する指標として用いられることが多い。OAVは、ある成分の製品中濃度をその成分の報告されている嗅覚しきい値で割った値であり、その値が大きいほど香りに寄与しうることを示す。ウイスキー2について算出した各成分のOAVは表5に示した。イソブチルアルデヒドとイソバレルアルデヒドのOAVは非常に高く（それぞれ442および189）、アセトアルデヒドジエチルアセタールは16、イソブチルアルデヒドジエチルアセタールは12であった。一方、イソバレルアルデヒドジエチルアセタールおよびその他のエステル類・高級アルコール類についてはOAVが1未満であった（例えばイソアミルオクタノエート0.31、2-ヘプタノール0.33）。アルデヒド類やアセタール類の濃度と溶液中での平衡はpHの影響を受けることが知られている[29]。先行研究ではpH 3.0およびpH 4.0の溶液中でアセトアルデヒドとアセタールの平衡が達成されるのに16時間要したと報告されているが、pH 4.0ではその平衡点がよりアセタール寄りになることが示されている[30]。本研究で用いたウイスキー試料のpHは3.7〜4.2であり、官能評価は候補成分を添加後すぐに実施しており、添加成分の平衡変化による影響は最小限に抑えられている。

表2．業界パネルによって評価された14種類の市販ウイスキーにおける16項目の香り記述語の平均強度スコア（0–100点スケール）。 각ウイスキーの項目ごとの平均値の上付きアルファベットは、TukeyのHSD法による事後比較の結果、同一の文字同士に有意差がないことを示す（マンゴー香については3群に分類）。

図1． PCAプロット：8名の訓練済みパネリストによる官能評価に基づき、14種類のウイスキー試料の香り特性を主成分PC1およびPC2上にプロットしたもの（累積寄与率70.16%）。青色の●は香りの記述語（アロマ語彙）、橙色の▲はウイスキー製品を示すデータ点である。PC1軸上のプラス方向には「マンゴー」や「トロピカル」など南国系果実の香り記述語が高い因子負荷量を示し、マイナス方向には「シリアル（穀物様）」「硫黄臭」「オイリー（油脂様）」などの記述語が高い負荷を示している。

ページ6

以下に、ページ6の内容を整理して、3つの表形式にまとめました。これにより、官能評価の主成分分析（PCA）結果、香気記述語と成分の相関分析結果、アセタール類の位置付けが視覚的にわかりやすくなります。

表1. 主成分分析（PCA）における香り記述語と試料の分布傾向

※PC1軸マイナス方向（フルーティー香低い方向）に配置された試料はスモーキー等の香りが強く評価されていた。

表2. ピアソン相関分析により選定されたマンゴー香寄与候補成分（n = 10）

※表3の具体的リストが必要な場合は追加で作成可能です。

表3. アセタール類の香気寄与に関する文献的根拠と本研究の位置づけ

この主成分分析において、マンゴー香とトロピカル香が互いに近い位置にプロットされたことは、パネリストがこれら2つの香り記述語を類似して捉えている可能性を示唆する。一方、PC1軸のマイナス方向（フルーティー系香気が弱い方向）に位置した試料（ウイスキー5および10）は、他の製品に比べてスモーキー香（各82.1および51.1）やシリアル香（38.7および36.2）、硫黄臭（40.3および59.1）が高いスコアで評価されていた。これらのうちウイスキー5はピーテッド麦芽を使用した製品であった。新作ウイスキー（ニューメイク）のサンプルにおいても、フルーティー/フローラル系の香り特性が高い場合はシリアル香や硫黄臭、オイリー香が低く評価されるという逆相関の関係が指摘されている[22]。

GC-MSによる各ウイスキー試料の予備的な分析の結果、各試料に含まれる香気成分の種類が仮定的に特定された。各香り記述語のスコアと暫定的に同定された各成分のピーク面積比とのピアソン相関を求め、それによりマンゴー様香気に正の寄与をしている可能性のある揮発性成分を絞り込んだ。ピアソン相関係数が0.5を超えるものを候補とし、さらに統計的に有意 (p<0.05) である10種の化合物を選定した（表3）。これら10種の化合物は、マンゴー香に有意な正の相関を示すと同時に、トロピカル香に対しても有意な正の相関を示した（表3下部＊印はp<0.05）。つまり、マンゴー香とトロピカル香の官能評価にはオーバーラップがある可能性が示唆される。イソアミルデカノエートおよびイソアミルオクタノエートの2種については、マンゴー香・トロピカル香・リンゴ香・オレンジ香・バナナ香・ピーチ香の全てに正の相関が見られ、これは蒸留酒中でこれらの成分が広くフルーティー/フローラル系の香りに寄与することを示す先行研究と一致する[24,25]。興味深いことに、マンゴー香およびトロピカル香と最も強い相関を示した候補成分10種のうち4種がアセタール類であった。アセタール類は蒸留酒（ウイスキーを含む）で以前から確認されている成分であり、リンゴやチェリー、パイナップルといったフルーティーな香り特性に関与することが報告されている[1,26]。

表3．8名のパネリストによる官能評価スコア（14種の市販ウイスキーについて）と、GC-MSで測定したウイスキー成分のピーク面積とのピアソン相関係数。各数値は香り記述語ごとのピアソン相関係数を示す（＊印はp<0.05で有意）。Sensory trait（香り特性）欄に記載の各香り記述語と、各候補成分（イソアミルデカノエート、イソアミルオクタノエート、イソバレルアルデヒドジエチルアセタール、イソブチルアルデヒドジエチルアセタール、2-ヘプタノール、1,1,3-トリエトキシプロパン、アセトアルデヒドジエチルアセタール、4-メチル-3-ペンテン-2-オン、2-ヘプタノン、デカン酸エチル）の間の相関を示す。

表4．マンゴー香に正の相関を示した化合物（関連するアルデヒド類3種を含む）14種類のウイスキー試料中濃度。値は3回の分析による平均値±標準偏差で示した。各成分ごとに、TukeyのHSD法による有意差検定の結果をアルファベットで示す（同じアルファベットのものは有意差なし）。

ページ7

以下に、ページ7の内容を整理して、表3つと補足分析メモに分けてわかりやすく提示します。テーマは、官能評価結果と製品仕様（非冷却濾過・アルコール度数）との関係、エチルエステルへの影響、そして主成分分析（PCA）から見た全体の相関です。

表1. マンゴー香スコアと非冷却濾過・アルコール度数の関係

※非冷却濾過（ノンチルフィルター）製品でマンゴー香・総合フルーティー香が高スコア
※スコア平均（バナナ～マンゴー）：41.2～50.5

表2. 冷却濾過と香気成分（エチルエステル類）への影響

表3. 主成分分析（PCA）に基づく製品間の香気関係性

分析メモ・解釈

• 非冷却濾過 × 高アルコール度数 → フルーティー香（特にマンゴー香）との有意な関連性が示唆された。
• エチルエステル類の保持にはノンチルフィルター処理が有利な可能性。
• PCA結果により、香り特性に基づくウイスキーのクラスタリングが可能であり、香味設計や製品差別化に活用できる。

官能評価の結果から、マンゴー香を含む広範なフルーティー系香気記述語でスコアが高かった試料（ウイスキー2、およびウイスキー1・11・12・14）は、いずれも非冷却濾過（ノンチルフィルター）でボトリングされアルコール度数が高めである傾向が見られた。実際、バナナ、リンゴ、ピーチ、オレンジ、トロピカル、マンゴーのスコア平均（41.2～50.5）も、非冷却濾過処理が明記された5製品で他より高かった。また、アルコール度数の高い製品ほどマンゴー香の評価が高まる傾向も見られた。蒸留酒中の果実香へのエチルエステル類の寄与は良く知られており、一方で高級エチルエステル類は非冷却濾過処理の際に沈澱し除去され得ることも報告されている[18]。複数の研究で、ウイスキーに冷却濾過処理を施すとエチルエステル類の含有量が有意に低下することが示されており[19,20]、ただしその影響は用いる温度やフィルター媒体によって異なる可能性がある。一般にウイスキー業界で行われている冷却濾過の条件は、使用温度（-10 °Cから+10 °C）やフィルター媒体により大きく異なる[21]。本研究で扱った各製品の具体的な濾過条件はラベル記載以上の情報がなく不明であるが、少なくともラベル上で非冷却濾過とされたウイスキー2（アイルランド・ダブリン地域で生産）は、他製品と比べて総合的なフルーティー香が強く（総合フルーティースコア50.5）評価され、果実系香気の個別スコアも全項目で最高値を示した。マンゴー香の強度スコアはウイスキー2で54.7、低いものではウイスキー5で21.6であり、総合的なフルーティー香と同様に、スコア上位の製品は非冷却濾過処理かつ高アルコール度数でボトリングされている傾向が見られた。分散分析の結果、マンゴー香の評点について3群の重複するグループに分類され（TukeyのHSD法）、ウイスキー2はウイスキー5・9・10・13とは明確に異なるグループに属した。主成分分析（PCA）により、ウイスキー試料間の総合的な関係性を検討した結果、ウイスキー2はマンゴー香およびトロピカル香と強く関連し、一方ウイスキー1、11、12、14は総合的なフルーティー香気と関連性が高いことが確認された（図1）。これはPCAのPC1軸正方向にウイスキー2が高い負荷を示し、他の4製品はPC1軸で高い正の負荷を示したことによる（図1）。

香気成分の定量分析結果（表4）から、ウイスキー間で揮発性成分の含有量に大きな差があることが示唆された。例えば、ウイスキー1および2でのみ検出された4-メチル-3-ペンテン-2-オンと2-ヘプタノール、ウイスキー1～4でのみ検出された2-ヘプタノンは、いずれも生産元がアイルランドの蒸留所であった。表5に示す臭気活動値（OAV）は、各成分がその香りにどの程度寄与しうるかを推測する指標であり、閾値に対する濃度比で示される。例えばイソブチルアルデヒドとイソバレルアルデヒドのOAVは非常に高く、それぞれ442および189であった。アセトアルデヒドジエチルアセタールは16、イソブチルアルデヒドジエチルアセタールは12、イソバレルアルデヒドジエチルアセタールは6であった。一方、2-ヘプタノールやイソアミルオクタノエート、2-ヘプタノン、イソアミルデカノエートといった他の成分のOAVは1未満であった。一般に、アルデヒド類とアセタール類の濃度平衡は溶液のpHによって影響を受ける[29]。先行研究ではpH 3.0溶液ではアルデヒドとアセタールの平衡に16時間を要する一方、pH 4.0ではアセタール側に平衡が偏ることが示されている[30,31]。本研究ではウイスキー試料のpHがおおよそ3.7～4.2であり、試料に候補成分を添加後すぐに官能評価を行ったため、添加後に平衡変化が香りに与える影響は最小限に留まっている。

表5．ウイスキー中の香気成分の臭気活動値（OAV）。閾値は既報値、濃度はウイスキー2（アルコール度数20%に希釈）中の値から算出した。

a文献[28]（ウイスキー中での閾値）、b文献[34]（ウイスキー）、c文献[35]（ビール）、d文献[36]（模擬ウイスキー）

表6．候補5成分を添加した場合の熟成ウイスキー製品における果実系香気記述語の強度評価への影響（平均値）。結果は16名のパネリストによる2回の評価の平均スコアで示す（0–100点スケール）。

注：上付きのアルファベットはTukeyのHSD法による事後検定で同じグループに属するものを示す。IBA: イソブチルアルデヒド、IVA: イソバレルアルデヒド、ACD: アセトアルデヒドジエチルアセタール、IVD: イソバレルアルデヒドジエチルアセタール、2HN: 2-ヘプタノール。

ページ8

添加物の有無による官能評価結果を比較すると（表6および表7）、ピーチ香やオレンジ香、リンゴ香についてはいずれの添加条件でも大きな変化は見られなかった。一方、マンゴー香については、イソブチルアルデヒド（IBA）、イソバレルアルデヒド（IVA）、イソバレルアルデヒドジエチルアセタール（IVD）を単独で添加した場合、いずれもベースウイスキー（追加なし、スコア34.0）に比べてスコアが上昇し（38.7～44.9の範囲）、事後検定におけるグループ分類がベース試料とは異なるグループに移行した。また、これら3成分を全て同時に添加した場合にはマンゴー香スコアがさらに高くなった（ただし統計的有意差は単独添加と比較して必ずしも明確ではないが、累積的な影響が示唆される）。特に、IBAとIVAの2種のみを添加した場合に高いマンゴー香スコアが得られたこと（表6の省略試験参照）を踏まえ、次にこれらアルデヒド2種とアセタールの組み合わせ効果を詳細に調べる追試を行った（表7）。追試でもベースウイスキー（ウイスキー13単独）のスコアは初回試験とほぼ同程度であったが、一部の評価項目でパネル間のばらつきが見られた。例えば、IBA単独添加時のマンゴー香スコアは、初回試験に比べ追試では高めに評価される傾向があった。

いずれの試験においても、ピーチ香・オレンジ香・リンゴ香に関しては添加物の影響がほとんど認められなかった。また、ウイスキー2とウイスキー13（ベース）のマンゴー香スコアはそれぞれ51.7および32.3であり（表6参照）、これら2製品間の差は業界パネル評価（表2）とほぼ一致していた。ウイスキー13に候補成分を添加したどの条件においてもマンゴー香スコアが上昇し、いずれかの事後検定グループでウイスキー2と同じグループに移行した。特に、IBAとIVAの2種を同時に添加するとマンゴー香スコアが46.9～48.8に上昇し、ウイスキー2と同じ事後検定グループに属するまでになった。IBA・IVA・IVDの3種を同時に添加した場合には、マンゴー香スコアが53.3に達し、事後検定グループでもベース試料（ウイスキー13）から完全に分離し、マンゴー香の有意な増強が確認された。相関解析で候補として挙がった他の成分については、食品グレードの標準品が入手困難なものもあり、追加の検証は限定的となった。今回マンゴー様香気に寄与する可能性が示唆された揮発性成分はいずれもウイスキー中で以前から同定されているものであり、これらの生成を制御する既知の手段は蒸留所の工程内に存在する。したがって、製品中の新規のマンゴー／トロピカル香気を高めたい（あるいは低減させたい）と望む蒸留業者は、既存の蒸留プロセスの範囲内でその目的を達成する手段を既に有していると考えられる。

表7．イソブチルアルデヒド（IBA）、イソバレルアルデヒド（IVA）、イソバレルアルデヒドジエチルアセタール（IVD）を添加した場合の熟成ウイスキー製品における果実系香気記述語の強度評価への影響（平均値）。結果は16名のパネリストによる2回の評価の平均スコアで示す（0–100点スケール）。

注：上付きのアルファベットはTukeyのHSD法による事後検定で同じグループに属するものを示す。

ページ9

結論 – 本研究では14種類の市販ウイスキーの官能プロファイルと揮発性成分プロファイルを評価し、製品間でマンゴー香やトロピカル系香気、および全体の香気成分組成に大きな差異が認められることを明らかにした。化学的な種類の異なる複数の成分（アセタール類、エステル類、ケトン類、アルコール類）が、ウイスキー中のマンゴー香およびトロピカル香の知覚と正の相関を示すことが判明した。アルデヒド類およびアセタール類の一部について、ウイスキー中のマンゴー様香気に積極的に寄与し得ることが、それらの候補成分を添加した官能評価実験によって確認された。マンゴー香が弱いウイスキーに、イソブチルアルデヒドやイソバレルアルデヒド（アルデヒド類）、およびイソバレルアルデヒドジエチルアセタール（アセタール類）といった成分を添加すると、マンゴー香の評価が上昇し、統計的にもベースウイスキーとは異なるグループに属する結果となった。さらに、これらイソブチルアルデヒド・イソバレルアルデヒド・イソバレルアルデヒドジエチルアセタールの3種を同時に添加した場合、試料は官能評価においてベースウイスキーから完全に区別されるようになり、マンゴー様香気の報告値が有意に増加した。相関分析で特定された一部の候補成分については、食品グレード標準品の入手性の制限により追加検証が十分に行えなかったが、今後の検討課題である。本研究でマンゴー様香気への寄与が示唆された揮発性成分は、ウイスキー中では決して新規に発見されたものではなく、その生成経路は従来の製造工程内で既に明らかにされている。したがって、製品中のマンゴー／トロピカル系の新奇な香気特性を強める（あるいは弱める）ために、蒸留業者は現行の蒸留プロセスの範囲内で既に対策を講じる手段を有していると言えるだろう。

謝辞 – 本研究にあたり、ヘリオット・ワット大学醸造・蒸留国際センターのMaarten Gorseling氏に技術的支援を賜りました。著者らはここに感謝の意を表します。

利益相反声明 – 著者らには利害の対立に関する報告すべき事項はありません。

資金提供 – 本研究の遂行にあたり、キリンホールディングス株式会社（横浜、JP）およびヘリオット・ワット大学（エディンバラ、UK）からの資金援助を受けました。著者らはこの支援に深謝いたします。

ORCID iD – Takehiko Hiura: http://orcid.org/0009-0009-4877-6602; Annie E. Hill: http://orcid.org/0000-0002-6446-6200; Calum P. Holmes: http://orcid.org/0000-0003-0493-6781

参考文献