日本酒の「発酵」を科学する｜麹と酵母が生み出す奇跡の仕組み【日本酒のススメ】

日本酒はなぜ、あれほど個性豊かな味わいと高いアルコール度数を生み出せるのでしょうか。その鍵を握るのが「発酵」という仕組みです。麹と酵母が織りなす「並行複発酵」や乳酸発酵の知恵まで、今回は日本酒の発酵にまつわるお話を分かりやすく紐解いていきます。

文／山内祐治

日本酒の発酵を司る、麹と酵母というふたつの菌の力

“発酵”という言葉、実は分解して考えると意味がよくわかります。“発”は物事が起こること、“酵”はお酒や味噌などを変化させる微生物のはたらきを指します。つまり発酵とは、微生物のはたらきによって原料の成分が変化し、人にとって有用な味わい・香りなどが生まれる現象です。

日本酒の発酵で主役を務めるのが、麹菌と酵母というふたつの微生物です。日本酒で用いる麹菌は学名でアスペルギルス・オリゼーといい、酵母には清酒酵母として知られるサッカロマイセス・セレビシエの系統を使います。酵母は糖をアルコールに変えるだけでなく、爽やかさや華やかさといった「吟醸香」と呼ばれる香りの成分を生み出す役割も担っています。

もうひとつ知っておいていただきたいのが「きょうかい酵母」という存在です。これは、より良い酒造りのために日本醸造協会が純粋培養・頒布してきた酵母。種類別に番号が振られていて、現在も頒布されている６号・７号あたりからぐっとポピュラーな存在になってきます。皆さんがラベルで目にする酵母の数字には、こうした背景があるのです。

日本酒の発酵の仕組み。世界でも珍しい「並行複発酵」の妙

日本酒の発酵の仕組みを説明するときに欠かせないのが「並行複発酵」という考え方です。英語ではマルチプル・パラレル・ファーメンテーション（Multiple Parallel Fermentation）と呼ばれています。

日本酒の発酵では、デンプンが麹の酵素によって糖へ分解される「糖化」と、その糖を酵母が代謝する「（アルコール）発酵」というふたつの働きが同時に進みます。糖化を担うのは麹が生み出す酵素、発酵を担うのは酵母です。酵母は酸素が乏しい条件で糖を代謝し、アルコールと二酸化炭素を生み出すアルコール発酵を進めます。この糖化と発酵が並行して進むことから「並行複発酵」と呼ばれています。

これは他のお酒と比べてもかなり珍しい仕組みです。ワインはぶどうジュースから造るため、原料の時点で糖分を含んでおり、糖化の工程自体が必要ありません。ビールは麦芽を糖化したあとに酵母でアルコール発酵させる、直列つなぎのような工程です。日本酒のように糖化と発酵が同時に進む仕組みは、世界的にも珍しいものなのです。

この並行複発酵のおかげで、日本酒は非常に高いアルコール度数を生み出せます。糖の濃度が高いと、実は発酵はあまり進みません。甘いものを一気に発酵させようとしてもアルコールは思うように生まれないのです。逆に糖の濃度を低く保ちながら発酵を進めると、アルコールをどんどん作り出せます。一度にたくさんの蕎麦を食べられなくても、わんこそばのように少しずつだと案外食べれてしまうのと同じ。この仕組みのおかげで、日本酒は醸造過程で20度を超えるアルコールを生み出せる、世界的にも珍しい醸造酒になっているのです。

日本酒は発酵食品か、それとも発酵飲料か

日本酒は“発酵食品”というより、“発酵飲料”と捉えていただくのがしっくりくると思います。アルコール発酵という微生物のはたらきを、人が環境を整えることで引き出し、必要なものを作ってもらっている――そういう意味で、まさに発酵飲料と呼べる存在です。

微生物のはたらきは実に多様で、味噌で求められるはたらきと、日本酒で求められるはたらきは厳密には違います。旨味を作るという点ではどちらも大切ですが、味噌や醤油はタンパク質やデンプンを分解し、乳酸菌や酵母などのはたらきによって有機酸を含むさまざまな味わいを作り出します。一方、日本酒はアルコールを大量に作りながら、味わいと香りを整えていくイメージです。

そもそも発酵や微生物という観点で言えば、人にとって有益な微生物の働きを「発酵」と呼び、好ましくないものを「腐敗」と呼びます。日本酒は、菌の働きをある程度コントロールしながら、その中に良い意味での不確実性を含みつつ生まれてくる、人だけではなかなか作り出せない液体だと考えていただければと思います。

日本酒と乳酸発酵。生酛・山廃の酸味を生む隠れた立役者

日本酒の発酵というと、乳酸発酵は意外に思われるかもしれません。実は江戸時代の造り方では、まず乳酸菌を取り込み、その乳酸菌が出す乳酸でpHを下げてから、アルコール発酵が進んでいました。「生酛」や「山廃」という言葉を理解するうえで大切な部分なので、少し詳しくお話しします。現在、主流の速醸酛では、酒母の段階で醸造用乳酸を添加するため、生酛・山廃のように乳酸菌を育てて乳酸を得る工程は基本的に行いません。一方で、生酛や山廃では、現在も乳酸菌の働きを利用した酒母造りが行われています。

生酛の成立には、伊丹・池田・灘といった酒造地で磨かれてきた寒造りの技術や、丹波杜氏をはじめとする蔵人たちの経験知が深く関わっています。彼らの技術は江戸中期以降、灘へと受け継がれ、そこで発展していったのが「生酛」というスタイルで、仕込み環境に由来する乳酸菌の働きを利用し、酒母の中で乳酸を蓄積させていくやり方です。この生酛のメカニズムを踏襲しつつ、醸造工程における山卸（やまおろし）という重労働の工程を省いたのが「山廃」で、明治時代末の1909年に登場しました。

生酛・山廃で造られたお酒は通常の速醸系のお酒よりも酸が豊かになりやすいといわれています。アミノ酸や、ペプチドというアミノ酸の集まりに由来する苦味や押し味とも表現される、力強い骨格が生まれるのも特徴です。

現在は、微生物がはたらく工程を短くしてリスクを抑える「速醸」という造り方が一般的です。とはいえ生酛や山廃は決して失われた技術ではなく、今も一定の割合で採用されています。店頭で見かけたら、ぜひ飲んでみていただきたいです。

日本酒の発酵期間・温度が、酒質の個性を決めていく

発酵期間や温度は、実はとても答えにくいテーマです。カレーやラーメンスープの煮込み時間を聞かれるのと似ていて、正直、“モノによる”というのが本当のところです。目安をお伝えすると、酒母を立てたあとのもろみ期間は20日前後が一般的ですが、低温で長期間発酵させて爽やかな吟醸香を引き出す「吟醸造り」では、25日、30日以上かけることもあります。

長い時間をかけてお酒を造る考え方は、江戸時代の「寒造り」「寒仕込み」にも通じます。寒い時期に仕込むことで、もろみが急激に進みすぎないようにし、弱火でコトコト仕込むように、状態をコントロールしながら仕上げていく造り方です。

しかしながら、発酵期間や温度だけで日本酒の造り方を測ることは難しいです。それより前の原材料の処理や酒母の立て方、麹の使い方といった上流の工程が、発酵期間・温度という下流の工程に重なってきます。目指す酒質の設計によって、発酵にかける時間や温度もかなり変わってくるということなんです。

「完全発酵」の日本酒とは、どこまで糖を使い切った酒か

日本酒では、まれに“完全発酵”という言葉が使われることがあります。日本酒でいう“完全発酵”は、学術的な厳密語というより、もろみの発酵を十分に進め、残糖をできるだけ少なくした辛口設計を表す言葉として使われることがあります。もろみの中の糖をほぼすべてアルコールに変換し、糖分がほとんど残らない状態を目指す造り方で、「辛口」という言葉と対で使われることが多い表現です。

実際に、山形県酒田市の酒田酒造がつくる「上喜元」には、“完全発酵”とラベルに謳ったボトルがあります。

ただし、日本酒の場合、糖をまったくのゼロにすることはほぼ不可能であり、糖はどうしても若干残ってしまいます。糖がなくなる手前で酵母のはたらきがほぼ止まってしまうため、そこまでいくのは難しいのです。

最新の技術として、糖質ゼロを謳う月桂冠の「糖質スーパーダイジェスト（GSD）製法」なども開発されています。その一方で、”完全発酵”とは、途中で発酵を止めず、最後まで発酵させ切るというイメージで使われることが多く、そこから生まれるのがキレの良い辛口の日本酒、ということになります。

まとめ。発酵という視点で、日本酒はもっと面白くなる

日本酒が発酵飲料であるということは、やはり大切なポイントです。麹と酵母というふたつの微生物の働きによって「並行複発酵」という珍しい仕組みが起こり、江戸時代にはそこに乳酸菌も加わって「生酛」という造り方が生まれました。いわば、多層的な菌のバトンリレーのような中で、日本酒のアルコール発酵は進んでいきます。

そうした歴史の積み重ねから、現在の「速醸」という近代的なスタイルも生まれてきました。日本酒を発酵飲料という角度から見つめ、そこから少し深掘りしてみると、日本酒という飲み物の見え方が、これまでよりずっと面白く感じられるのではないかと思います。

山内祐治（やまうち・ゆうじ）／「湯島天神下 すし初」四代目。講師、テイスター。第１回 日本ソムリエ協会SAKE DIPLOMAコンクール優勝。同協会機関誌『Sommelier』にて日本酒記事を執筆。ソムリエ、チーズプロフェッショナルの資格も持ち、大手ワインスクールにて、日本酒の授業を行なっている。また、新潟大学大学院にて日本酒学の修士論文を執筆。研究対象は日本酒ペアリング。一貫ごとに解説が入る講義のような店舗での体験が好評を博しており、味わいの背景から蔵元のストーリーまでを交えた丁寧なペアリングを継続している。多岐にわたる食材に対して重なりあう日本酒を提案し、「寿司店というより日本酒ペアリングの店」と評されることも。

構成／土田貴史