アカデミックプラザ

研究概要

食品加工による鮮度・機能性成分保持技術の開発

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・生命環境系・先端技術開発学研究室,生物反応工学研究室

代表者

植村 邦彦

本研究の主旨

食品の鮮度を保持するため、食品中の微生物の殺菌ならびに不要な酵素の失活に対して、電気エネルギーを用いて効率的に実現した。20kHzの交流高電界技術による液体食品の殺菌は、ジュール熱による超短時間昇温(0.01s以下)と高電界(1kV/cm以上)を同時に行うことが特長であり、栄養細胞から耐熱芽胞まで幅広い微生物の殺菌が実現され、スケールアップの後、実用化された。短波帯交流は、真空包装された各種の固形食品を迅速・均一に加熱することを特徴とし、食品表面および内部に含まれる微生物および酵素を短時間で失活し、食品の鮮度保持に有効な技術である(図1)。
マイクロチャネル乳化装置を利用して作製された単分散O/Wエマルションおよびゲル微粒子の表面に、電荷の異なる物質を交互に複数回吸着させる静電積層法を行うことにより、前記分散系の安定性向上も実現した。エマルションの多層被覆に関しては、マイクロチャネル乳化を用いた作製した食品用素材の単分散O/Wエマルション(平均液滴径27 m程度)の表面上に電荷を異なる乳化剤・高分子を交互に被覆させることに成功した。単分散O/Wエマルション液滴の表面上に、正電荷を持つキトサンと負電荷を持つカルボキシメチルセルロースを交互に被覆することにより、液滴の表面電荷をそれぞれ正(40~50 mV)と負(-40 mV)に変化させることができる(図2)。また、多層被覆された単分散O/Wエマルションは、静電積層法を行っていない単分散O/Wエマルションと比べて安定性が高いことも示されている。マイクロチャネル乳化により作製された単分散W/Oエマルションを基材として得られた単分散ゲル微粒子の表面電位についても、静電積層法により変化させることができる。

図1 加熱温度が味噌中の酵素活性に与える影響

図1 加熱温度が味噌中の酵素活性に与える影響

図2 O/Wエマルションの油滴をキトサン(CHI)とカルボキシメチルセルロース(CMC)で多層被覆した際のゼータ電位の変化(a)、ならびに被覆修飾した油滴の顕微鏡と模式図(b)

図2 O/Wエマルションの油滴をキトサン(CHI)とカルボキシメチルセルロース(CMC)で多層被覆した際のゼータ電位の変化(a)、ならびに被覆修飾した油滴の顕微鏡と模式図(b)

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