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研究概要

先端的加工技術を利用した高機能性食品の開発

研究機関名

農研機構 食品総合研究所・食品工学研究領域・先端加工技術ユニット
筑波大学・生命環境科学系・先端技術開発学研究室・生物反応工学研究室

http://nfri.naro.affrc.go.jp/guidance/soshiki/kougaku/sentan.html

代表者

植村 邦彦

本研究の主旨

  交流高電界技術は、ジュール熱による急速加熱と、印加した強電界により、液状食品中の大腸菌等の微生物から耐熱性芽胞まで効率的に殺菌することが可能である(Fig.1)。従来の加熱による殺菌で必要であった高温の保持時間を1/10~1/100に短縮することが可能となるため、食品中に含まれる香気成分や栄養成分の熱的な損傷が少ない特徴を有する。
  ナノチャネル乳化(Fig.2)に用いられるナノチャネルアレイには、大きさが精密に制御された均一サイズの微小流路であるナノチャネルが多数配列されている。そのため、ナノチャネル乳化により目的とした液滴サイズの単分散ナノエマルションを製造することが可能である。また、ナノチャネル乳化は非常にマイルドで外気を遮断したプロセスであるため、熱やせん断に対して弱く酸化されやすい食品素材を用いた場合でも有用食品素材の性質を損なうことなく単分散ナノエマルションを製造することができる。
  トップダウン手法に関しては、高圧乳化により数十㎚径の食品素材ナノエマルションの製造が可能であるとともに、高圧乳化と液中乾燥を併用することにより最小で10㎚径のβ-カロテン等の食品素材ナノ粒子分散系の製造も可能である。またポリグリセリン系の乳化剤を用いた安定性に優れたナノ分散系の作出とその特性を明らかにしている。
  新規ベシクルの製造技術では、基材として使用する単分散なエマルション水滴がベシクルの内部水相へと変換されるため、エマルション水滴に含まれる親水性機能成分を90%程度の高効率で内包化すると共に、水滴の大きさを反映したベシクルを作製できる。また、製造操作は簡便であるため、産業利用に向けたスケールアップも比較的容易と考えられる。

交流高電界処理装置(100 L/h)

Fig.1 >交流高電界処理装置(100 L/h)

ナノチャネル乳化によるサブミクロン液滴作製の模式図

Fig.2 ナノチャネル乳化によるサブミクロン液滴作製の模式図