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低温ブランチングと脱水凍結の複合処理が農産物の物性および構造へ及ぼす影響

Research Project

Project/Area Number 15J04982
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Agricultural environmental engineering/Agricultural information engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

今泉 鉄平  九州大学, 農学研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords低温ブランチング / 脱水凍結 / ペクチン / 原子間力顕微鏡 / 顕微ラマン分光システム / インピーダンス解析 / X線CT / 空隙率 / 品質評価 / 有限要素法 / 共焦点レーザー顕微鏡 / ペルオキシダーゼ
Outline of Annual Research Achievements

低温ブランチング(LTB)処理したニンジンに対して高温加熱処理を行い、加熱時間の経過に伴う軟化傾向と酵素失活を調査した。これらの変化はいずれも反応速度式、Arrhenius式を当てはめることができ、活性化エネルギーなどの重要なパラメータを導くことができた。また、LTBと従来の高温ブランチング(HTB)を組み合わせた際に、ニンジンに内在するペクチンへ及ぼす影響についての評価を行った。ラマンイメージングを用いた手法では、ブランチング処理の有無に関わらず、細胞周囲のぺクチン分布を画像として表すことに成功し、処理による分布の変化がほとんど生じないことを示した。また、化学分析により、処理条件ごとのペクチン含有量に差が生じないことも示され、ラマンイメージングの結果と一致した。次いで、ペクチンの構造的な変化を評価するために、原子間力顕微鏡(AFM)によるナノ構造解析を行った。生試料から抽出したペクチンはマイカ基板上で緻密なネットワーク構造を形成することが明らかとなった。この構造は生試料にHTB処理を行ったものでは形成されず、この自己構築能力が細胞間結着力の維持に重要である可能性が示唆された。一方で、LTB処理を行ったものについては生試料と同等のネットワーク構造を示し、LTBとHTBを続けて処理したものでは多少緩みはあるものネットワーク構造を維持することが見出された。
本年度は、LTB処理を行った試料について最適な脱水凍結処理条件の検討についても行った。LTB処理した試料を熱風により脱水を行ったところ、設定温度50℃において40分ほどで初期値の70%程度まで重量は低下した。処理の有無により脱水速度に大きな違いは見られなかったものの、表面部分の乾燥が著しく外観品質の低下が懸念された。均一な脱水を実現するためには、マイクロ波や減圧といった脱水法を組み合わせる必要がある。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] ポーランド科学アカデミー農業物理学研究所(ポーランド)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Numerical modeling of peroxidase inactivation in potato tuber2017

    • Author(s)
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Toshitaka Uchino
    • Journal Title

      Transaction of the American Society of Agricultural and Biological Engineers

      Volume: 印刷中

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      2016 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 冷凍加工用ズッキーニのマイクロ波ブランチング処理2017

    • Author(s)
      吉田有花, 今泉鉄平, 田中史彦, 内野敏剛
    • Journal Title

      農業食料工学会誌

      Volume: 79 Pages: 140-148

    • NAID

      130007853296

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      2016 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Evaluation of electrical and other physical properties of heated sweet potato2016

    • Author(s)
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Yuma Sato, Yuka Yoshida, Toshitaka Uchino
    • Journal Title

      Journal of Food Process Engineering

      Volume: - Issue: 3

    • DOI

      10.1111/jfpe.12490

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of hot water treatment on electrical properties, cell membrane structure and texture of potato tubers2015

    • Author(s)
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Daisuke Hamanaka, Yuma Sato, Toshitaka Uchino
    • Journal Title

      Journal of Food Engineering

      Volume: 162 Pages: 56-62

    • DOI

      10.1016/j.jfoodeng.2015.04.003

    • Related Report
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  • [Journal Article] Simultaneous estimation and modeling of thermophysical properties of big-eyed tuna and pacific cod2015

    • Author(s)
      oshiki Muramatsu, Eiichiro Sakaguchi, Shotaro Kawakami, Takahiro Orikasa, Shoji Koide, Teppei Imaizumi, Akio Tagawa
    • Journal Title

      International Journal of Food Properties

      Volume: 18 Issue: 10 Pages: 2213-2222

    • DOI

      10.1080/10942912.2014.968283

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Relationships of texture, porosity, electrical properties and CT value of heated sweet potato2016

    • Author(s)
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Yuma Sato, Yuka Yoshida, Toshitaka Uchino
    • Organizer
      4th CIGR International Conference of Agricultural Engineering
    • Place of Presentation
      Aarhus, Denmark
    • Year and Date
      2016-06-27
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 低温ブランチング処理したニンジンの物理的,構造的特性の評価2016

    • Author(s)
      今泉鉄平,田中史彦,内野敏剛
    • Organizer
      農業食料工学会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2016-05-27
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ズッキーニ冷凍加工時におけるマイクロ波ブランチングの適用2016

    • Author(s)
      吉田有花,今泉鉄平,田中史彦,内野敏剛
    • Organizer
      農業食料工学会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2016-05-27
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical modeling of peroxidase inactivation of potato tuber2016

    • Author(s)
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Toshitaka Uchino
    • Organizer
      International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agricultural and Biosystems Engineering 2016
    • Place of Presentation
      Niigata, Japan
    • Year and Date
      2016-05-23
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  • [Presentation] Effects of hot water blanching on biological and physicochemical properties of sweet potato slice2016

    • Author(s)
      Chhe Chinda, Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Toshitaka Uchino
    • Organizer
      International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agricultural and Biosystems Engineering 2016
    • Place of Presentation
      Niigata, Japan
    • Year and Date
      2016-05-23
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 農産物のブランチングにおけるMild Heating処理の適用2015

    • Author(s)
      今泉鉄平,Chhe Chinda,佐藤優磨,田中史彦,内野敏剛
    • Organizer
      農業環境工学関連5学会2015年合同大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2015-09-14
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ジャガイモのブランチング時におけるPeroxidase失活シミュレーション2015

    • Author(s)
      今泉鉄平,田中史彦,内野敏剛
    • Organizer
      第69回農業食料工学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-08-27
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ブランチング時のMild Heating処理がジャガイモの品質に及ぼす影響2015

    • Author(s)
      佐藤優磨,今泉鉄平,田中史彦,内野敏剛
    • Organizer
      第69回農業食料工学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-08-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationship between textural integrity and pectin methylesterase activity in sweet potato slices as affected by preprocessing heat treatment2015

    • Author(s)
      Chhe Chinda, Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Toshitaka Uchino
    • Organizer
      3rd ISHS Southeast Asia Symposium on Quality Management in Postharvest Systems
    • Place of Presentation
      Siem Reap (Cambodia)
    • Year and Date
      2015-08-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Changes in electrical properties of potato tuber during thermal processing2015

    • Author(s)
      Teppei Imaizumi, Yuma Sato, Fumihiko Tanaka, Daisuke Hamanaka, Toshitaka Uchino
    • Organizer
      12th International Congress on Engineering and Food
    • Place of Presentation
      Qubec City Convention Centre (Canada)
    • Year and Date
      2015-06-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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