アカデミックプラザ

研究概要

不凍タンパク質の効果と食品への応用

研究機関名

日本大学生物資源科学部3次元バイオ構造モデリンググループ

代表者

都 甲洙

本研究の主旨

おいしい冷凍食品は??
冷凍食品内の氷の再結晶化は,最終品質に影響与える!!
氷の再結晶化を抑制することはおいしい冷凍食品を作ることである!!
カイワレ大根由来の不凍タンパク質で氷の再結晶化を抑えよ


おいしい食品とは,採れたて材料で作り立て,ご当地の空気を吸いながら食べるもの,言うまでもない.人類の歴史と共に食品の保存,特に,現代社会において食品の冷凍保存は必要不可欠なことである.おいしい冷凍食品は,冷凍保存後,作り立ての状態に戻すことであるが,食品の冷凍保存において氷が再結晶化され,冷凍食品の最終品質に大きな影響を与える.

おいしい冷凍食品を作ることは氷の再結晶化を抑えることである.しかし,水が氷に相変化する際,水を氷として折出させ純粋な水のみが氷結晶を形成し,その他の成分は氷結晶の外に追い出される物理的な現象であり,されに,氷結晶の定量的な解析が困難であった.食品・生体材料の凍結保存において冷凍食品の品質劣化および細胞破壊を抑制するために,トレハロース,グリセロール,不凍タンパク質などを凍結保護剤として用いる.特に,不凍タンパク質は,南極海に生息する魚類の血液等から発見されているが,非常に高価なものであり,食品への応用が困難であった.しかし,カイワレ大根由来の不凍タンパク質(Antifreeze protein: APF)が(株)カネカにより実用化され,食品への応用が期待されている.

本研究では,AFPの食品への応用のため,カイワレ大根由来のAFPの凍結メーカニズムを計測し,冷凍食品に適用することにある.具体的には,AFPの融点,AFPの濃度差による凍結濃縮(図1),寒天水溶液とAFPの濃度差による氷結晶,冷凍食品内の氷結晶(図2)を計測することにある.

本研究の手法は,以下のような手順で冷凍食品および生体材料の凍結保存への適用,また,食品機械による最適調理・加工技術に応用さると考えられる.
1) 本研究の手法により,不凍タンパク質と氷結晶の相互関係を定量化し,冷凍食品および生体材料の品質を評価する.
2) 冷凍食品および生体材料の品質評価に基づいた最適凍結保存法を解明する.
3) 最適凍結保存法により,食品最適な調理・加工の製造ラインにおける凍結プロセスの制御値と品質の関係を解析する.
以上により,凍結プロセスの制御値と品質の関係に基づき様々な食品製造機械の設計,また,食品産業分野で応用されると考えられる.

図1 不凍タンパク質の濃度による凍結濃縮

図1 不凍タンパク質の濃度による凍結濃縮

図2 うどん内における氷結晶計測(暗い箇所が氷結晶)

図2 うどん内における氷結晶計測(暗い箇所が氷結晶)

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