テーマ

加熱・乾燥

研究機関名

国立大学法人　筑波大学　生命環境系農学域　農産食品加工研究室

代表者名

北村　豊

発表概要文

本研究は，食品加工技術と品質評価技術の革新を目指し，特にコーヒー生豆（GCB）の微細構造改質と，食品の食感評価に用いるレーザー散乱法の開発に取り組んだ。 1. GCBの微細構造改質と抽出特性の向上：従来のコーヒー加工は焙煎や抽出条件に依存していたが，本研究では物理的処理を活用し，生豆の微細構造を改質することで抽出効率の向上を図った。具体的には，熱風乾燥（HD），凍結乾燥（FD），短時間加熱膨張（SHP），マイクロ波加熱膨張（MWP）を用いて多孔化を試みた。処理後のGCBを電子顕微鏡や比重測定法で評価した結果，MWP（特に60秒加熱＋加圧処理）が最も細孔率を高め，カフェインやクロロゲン酸（CGA）の抽出量も顕著に増加した。この技術により，風味や機能性成分の最適化が期待される。 2. 食品の食感を推定するレーザー散乱法の開発：食品の微細構造を非破壊で評価するため，レーザー散乱法を開発した。この手法では光の散乱特性を分析し，HDR（ハイダイナミックレンジ）画像合成を活用することで，微細構造の変化を精密に捉えることが可能となった。 ① チーズの熟成度評価 熟成日数9～285日のチェダーチーズを対象に，レーザー散乱プロファイルとテクスチャー分析を組み合わせて熟成度を推定した。熟成前半では輝度が上昇し，後半では低下する傾向を示した。また，ランダムフォレスト回帰分析を用いた予測モデルにより，高精度な熟成度推定が可能であることを確認した。 ② アボカドの追熟度評価 表面の凹凸が計測の精度を低下させる問題に対し，試料を回転させながら測定する手法を導入し，計測誤差を低減した。追熟アボカド140個を対象に硬さを測定し，食べ頃かどうかを判別するモデルを構築した結果，判別精度71%，食べ頃判定の再現率79%を達成した。 結論と今後の展開として，GCBの微細構造改質による抽出効率向上と，レーザー散乱法による食品の非破壊評価技術を確立し，高品質な食品製造への応用が期待される。今後は，光の侵入距離や強度の最適化により，さらに精度を高めることが課題となる。