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| グアー | |
|---|---|
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| グアー豆の房 | |
科学的分類 
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| 王国： | 植物界 |
| クレード: | 維管束植物 |
| クレード: | 被子植物 |
| クレード: | 真正双子 |
| クレード: | ロシド |
| 注文： | ファバレス |
| 家族： | マメ科 |
| 亜科: | マメ科 |
| 属: | シアモプシス |
| 種： | C.テトラゴノロバ
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| 二名法名 | |
| キアモプシス・テトラゴノロバ | |
| 同義語 | |
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グアー（ヒンディー語：ग्वार ：gvār）またはクラスタービーンは、学名Cyamopsis tetragonolobaで、一年生のマメ科植物で、グアーガムの原料です。ガヴァル、ガワール、またはグバー豆とも呼ばれます。属名Cyamopsisは、豆のような（ギリシャ語：κύαμος ：kýamos「豆」+ギリシャ語：ὄψις ：ópsis「眺め」から）を意味します。種小名は、ラテン語：tetragōnoloba （4つの裂片がある）に由来します。
Cyamopsis tetragonolobaの起源は不明で、野生では発見されていない。[1]アフリカのCyamopsis senegalensisから進化したと考えられている。南アジアでさらに栽培化され、何世紀にもわたって栽培されてきた。[2] グアーは半乾燥地帯でよく生育するが、頻繁な降雨が必要である。
このマメ科植物は窒素固定細菌と共生しているため、輪作サイクルにおいて貴重な植物です。[3] ラジャスタン州の半乾燥地域の農業従事者は輪作を行っており、次の作物の前にグアーを使って必須肥料と窒素固定で土壌を補充しています。グアーは人間と動物の栄養のために多くの機能を持っていますが、その種子に含まれるゲル化剤（グアーガム）が最も重要な用途です。[2]グアーガムは水圧破砕（オイルシェールガス）に使用されるため、需要が高まっています。[2]また、おもちゃのスライムの主成分でもあります。世界の生産量の約80％はインドで行われていますが、強い需要のため、この植物は他の場所でも導入されています。
生物学
Cyamopsis tetragonoloba は直立して成長し、最大で 2～3 メートル (7～10 フィート) の高さに達します。茎に沿って基部分岐または細分岐する 1 本の主茎があります。グアーの主根は、土壌の低い深さの土壌水分にアクセスできます。[3]このマメ科植物は、根系の表面部分に窒素固定土壌細菌の根粒菌を持つ根粒を形成します。葉と茎は、栽培品種によって異なりますが、ほとんどが毛深いです。細葉は細長い楕円形 (5～10 センチメートル (2～4 インチ)) で、交互に配置されます。花の房は植物の葉腋に成長し、色は白から青みがかっています。成長中の鞘はかなり平らで細長く、長さ5 ミリメートル ( 1 ⁄ 4 インチ) の小さな楕円形の種子が 5～12 個入っています (TGW = 25～40 グラム (1～1+グアー豆は、 1 ⁄ 2 オンス程度の小さな豆です。成熟した種子は通常、白または灰色ですが、水分が多すぎると黒くなり、発芽能力が失われます。グアー種子の染色体数は 2n=14 です。 [4] グアー豆の種子には注目すべき特徴があります。その仁は、タンパク質が豊富な胚芽 (43–46%) と比較的大きな胚乳 (34–40%) で構成され、大量のガラクトマンナンが含まれています。 [2]これは、マンノースとガラクトースのポリマーが2:1 の比率で含まれ、多くの分岐を持つ多糖類です。 [5]そのため、液体に粘性を与える 大きな水素結合活性[1]を示します
栽培
気候要件
グアーは干ばつに強く、日光を好むが、霜には弱い。[1]少量の定期的な降雨には耐えられるが、植え付け前と種子の成熟期には十分な土壌水分を必要とする。[6]頻繁な干ばつは成熟の遅れにつながる可能性がある。[3]逆に、成長初期と成熟後の過剰な水分は種子の品質低下につながる。[1]グアーはインド、グジャラート州カッチのガンディダム地域の沿岸地域近くで生産されている。
土壌の要件
Cyamopsis tetragonoloba (L.) は、幅広い土壌で生育できます。水浸しになると植物の生育が悪くなるため、水はけのよい肥沃で中程度の質感の砂質ローム土壌が適しています。グアーは中程度のアルカリ性条件 (pH 7～8) で最もよく生育し、塩分にも耐性があります。主根には根粒菌の塊が付着しており、窒素を豊富に含んだバイオマスを生産して土壌の質を向上させます。[3]
文化的慣習
[3] [4]
栽培地域
グアーは主にインド北西部で栽培されていますが、米国テキサス州の高原の半乾燥地域、[7]、オーストラリア、アフリカでも少量栽培されています。最も重要な栽培地域はインドのラジャスタン州ジョードプルで、2012年には分留用のグアーの需要により農業ブームが起こりました。[8]現在[いつ? 2023年現在?]、インドはインゲン豆の主な生産国であり、世界全体の80%の生産量を占めています。一方、ラジャスタン州、グジャラート州、カッチ州は、グアー栽培専用の最大の地域(全体の82.1%)を占めています。インドでの栽培に加えて、この作物は世界の他の地域でも換金作物として栽培されています。[9]いくつかの商業栽培者[10]は、米国で のグアーやその他の有機作物[11]の需要増加に対応するために、作物をグアー生産に転換しました。
品種
プサ ナウバハールとプサ サダバハール。2月から3月および6月から7月に、1ヘクタールあたり30キログラム（9～11ポンド/エーカー）の割合で種子を45～60×20～30cm（18～24×8～12インチ）の間隔で植えます。雨期には、夏季に畝と溝に2～3cm（約1インチ）の深さで種子を播種します。FYMは25トン/ヘクタール（11.1トン/エーカー）の割合で施用します。作物に対するN、P 2 O 5およびK 2 Oの推奨量は20:60:80kg/ヘクタール（18:53:71ポンド/エーカー）です。平均収量は5～6トン/ヘクタール（2.2～2.6トン/エーカー）です。クラスターインゲン豆の質的形質に関する遺伝的変異性に関する情報はほとんど存在しない（Pathak et al. 2011）。[12]
用途
グアー植物
農業
- 飼料：グアー植物は牛の飼料として使用できますが、豆に青酸が含まれているため、成熟した豆しか使用できません。[1]
- 緑肥：グアーは土壌の栄養分を保持するため、植え付けによりその後の作物の収穫量が増加します。[1]
家庭用
- 野菜：グアーの葉はほうれん草のように使え、さやはサラダや野菜のように調理されます。[4]豆は栄養価が高いですが、グアータンパク質はトーストしてトリプシンインヒビターを破壊しない限り、人間が利用することはできません。
グアーガム
グアー豆の種子には大きな胚乳が含まれています。この胚乳はガラクトースとマンノースの大きな多糖類で構成されています。このポリマーは水溶性で、水中で粘性を高める効果を発揮します。グアーガムは、食品、工業製品、採掘産業など、さまざまな用途に使用されています。
食べ物
グアーガムは、さまざまな食品や飲料において、粘度を変えるための添加物として、または繊維源として使用されています。
部分加水分解グアーガム（PHGG）は、グアー種子（グアーガム）の胚乳のガラクトマンナンであるグアランの部分酵素加水分解によって生成されます。これは、マンノース骨格鎖と、マンノース単位のほぼ 3 分の 2 に発生する単一のガラクトース側鎖からなる中性多糖類です。平均分子量は約 25,000ダルトンです。これにより、可溶性食物繊維として分析され、機能する PHGG が生成されます。
市販されているPHGGは完全に溶解し、酸や熱に安定しており、イオンの影響を受けず、高濃度でもゲル化しません。市販のPHGGは約75%が食物繊維で、食品や飲料の味や食感への影響は最小限です。PHGGは大腸で完全に発酵し、揮発性脂肪酸の形成率が高くなります。糞便のpHが低下し、主に細菌細胞塊と水からなる糞便の量が増加します。臨床研究ではPHGGのプレバイオティクス効果が実証されています。研究ではPHGGを使用して便通を維持できることが示されています。PHGGは食品の微粒子懸濁、乳化、老化防止、氷結晶制御、低脂肪焼き菓子 に使用されます。
業界
さらに反応させたグアーガムの誘導体は、製紙・繊維産業、鉱石浮選、爆薬製造、油層やガス層の水圧破砕（フラッキング）などの産業用途に使用されている。 [8] [17]グアーガムは、より安定して耐熱性を持たせるために、ホウ素イオンやクロムイオンで架橋されることが多い。グアーガムと金属イオンの架橋により、形成を妨げず、効率的に形成物を洗浄するのに役立つゲルが得られる。グアーガムとその誘導体は、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、クロム、ホウ素のイオンとゲル複合体を形成する。[18]ホウ酸とグアーガムの反応は可逆的で、溶液の pH（水素イオン濃度）に依存する。この反応は、おもちゃの「スライム」に粘稠度を 与えるために使用される。ホウ酸によるグアーガムの架橋は、溶液の高 pH（約 9～10）で起こる。グアーガムは、イナゴマメガム（イナゴマメの種子から作られる）の有用な代替品であることが証明されています。
フィード
グアーミールコルマとグアーミールチュリは、さまざまな種類の牛飼料、水産飼料、魚飼料、家禽飼料、乳製品飼料、豚飼料などの製造原料として広く使用されています。
水圧破砕剤
石油やシェールガスの水圧破砕（フラッキング）抽出におけるグアーガムの使用により、需要が大幅に増加しました。インド生産のわずか10％が国内で消費されています。残りの90％はシェールガスおよび石油産業向けに輸出されています。その結果、生産コストが低いため、多くの以前の綿花畑や小麦畑がグアーガム畑に転換されています。グアーガムの価格上昇には、他の理由もあります。[19]
さらに読む
- パタック、ラケシュ：クラスタービーン：生理学、遺伝学、栽培。シュプリンガー、シンガポール 2015、ISBN 978-981-287-905-9
- Guar に関する最新の市場価格の動向やその他の最新情報へのリンク。
https://www.guargumcultivation.com
ウィキメディア・コモンズには、Cyamopsis tetragonoloba に関連するメディアがあります。
参考文献
- ^ abcdef Whistler RL および Hymowitz T. 1979. グアー: 農学、生産、工業利用および栄養学。パーデュー大学出版局、ウェストラファイエット
- ^ abcd Mudgil, D.; Barak, S.; Khatkar, BS (2011). 「グアーガム：加工、特性、食品への応用 - レビュー」.食品科学技術ジャーナル. 51 (3): 409–18. doi :10.1007/s13197-011-0522-x. PMC 3931889. PMID 24587515 .
- ^ abcde Undersander DJ、Putnam DH、Kaminski AR、Doll JD、Oblinger ES、Gunsolus JL 1991. Guar. ウィスコンシン大学マディソン校、ミネソタ大学 [1] 2012年11月8日にアクセス。
- ^ abc 「グアルボーネ（Cyamopsis tetragonolobus [L.] Taub. [=C. psoralioides DC.]）」2012年11月8日にアクセス。
- ^ Garti N. および Leser M. E 2001. ハイドロコロイドの乳化特性。先端技術のためのポリマー 12: 123–135。
- ^ アンダーソン E. 1949. マメ科植物の胚乳粘液：存在と組成。工業および工学化学研究 41:2887-2890。
- ^ 「グアー生産」バーノン農業研究・普及センター、テキサスA&M大学、2006年。
- ^ ab ガーディナー・ハリス (2012年7月16日)。「インドの極貧農家が小さな豆畑でガス掘削の黄金をつかむ」ニューヨーク・タイムズ。 2012年7月17日閲覧。
- ^ Pathak, R.; Singh, SK; Singh, M.; Henry, A. (2010). 「クラスタービーン（Cyamopsis tetragonoloba）遺伝子型における遺伝的多様性の分子評価」。Journal of Genetics . 89 (2): 243–246. doi :10.1007/s12041-010-0033-y. PMID 20861578. S2CID 7056607.
- ^ 「大規模なグアー栽培者」
- ^ 「有機肥料作物」。2013年6月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年3月20日閲覧。
- ^ Pathak, R.; Singh, M.; Henry, A. (2011). 「クラスタービーン（Cyamopsis tetragonoloba）の質的特性における遺伝的多様性と相互関係」Indian Journal of Agricultural Sciences . 81 (5): 402–406.
- ^ コハイドヴァ、Z.;カロヴィコバ、J. (2008)。 「ホフハイドロクーロイドが焼き菓子の品質に与える影響」。ACTA Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria。7：42～49。
- ^ Klis, JB (1966). 「Woody's Chunk O'Gold cold-pack chees food weeps no more」.食品加工マーケティング. 27 : 58–59.
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- ^ Sakhale, BK Badgujar JB; Pawar, VD; Sananse , SL (2011). 「サモサのケーシングへのハイドロコロイドの配合による油吸収の減少への影響」。Journal of Food Science。51 ( 3): 409–18。doi : 10.1007 /s13197-011-0522-x。PMC 3931889。PMID 24587515。
- ^ 「Tiny Bean、インドの極貧農家がガス掘削で大金を獲得（2012年発行）」。ニューヨークタイムズ。2019年1月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「グアーガム誘導体」。Chemtotal。2013年2月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月3日閲覧。
- ^ 「Guar mine」www.downtoearth.org.in . 2012年11月8日閲覧。