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Improving pulses+algae protein-based nanoemulsions functionality by swirl-flow membrane emulsification

Research Project

Project/Area Number 19F19390
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

井倉 則之  九州大学, 農学研究院, 教授 (30260722)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) LEMUS ROBERTO  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2019-11-08 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Keywordsエマルション / 乳化剤 / 膜乳化 / 旋回流膜乳化
Outline of Research at the Start

Pulse and algae proteins are expected as substitutes for animal-based proteins. Furthermore these proteins can exhibit as an emulsifier for emulsions. In this study, we attempt to clear the influence of different emulsification conditions on emulsion stability (mean droplet diameter and droplet diameter distribution etc), functional properties, digestibility, and physicochemical properties (protein conformational changes, protein-water-oil interactions, and rheological properties) of pulse/algae protein-based emulsions.

Outline of Annual Research Achievements

豆類あるいは藻類タンパク質は動物タンパク質の代替物として使用可能であり、またその高い機能性から近年注目されている。またタンパク質であることから、乳化剤としても使用可能だと考え、機能性を有したエマルション素材の作成に寄与できると考えた。本申請では、豆類タンパク質として大豆タンパク質、また藻類タンパク質としてスピルリナあるいはクロレラを乳化剤として用いてエマルションを作成した。令和元年度の結果から単純にこれらの乳化剤を使用したのでは安定なエマルションの作成が困難であった。そこで、令和2年度はこれらの乳化剤への前処理がエマルション物性に及ぼす影響を明らかにすることを目的した。連続相にクロレラ、スピルリナ、クロレラ大豆タンパク質混合、およびスピルリナ大豆タンパク質混合水溶液(終濃度2, 3および5 w/v%)、分散相にキャノーラ油を用いた。連続相と分散相を予備乳化した後、膜孔径10μmのシラス多孔質ガラス膜に透過し、エマルションサンプルを調製した。乳化剤による影響の検討では、クロレラは2 w/v%、スピルリナは5 w/v%でSPANが最小となった。アルカリ処理による影響の検討では2 w/v%ではSPANが低下したが、3 w/v%ではSPANの低下は確認されなかった。これはNaOH水溶液を添加した際、低濃度では水酸基によって乳化剤が負電荷を帯び反発したこと、乳化剤の球状構造がほどけ疎水性部位が露出したことで、油の界面に乳化剤が配位しやすくなったためと考えられる。高濃度ではNaイオンがエマルションを囲む水を奪い、塩析効果が増大したことに起因すると考えられた。圧力処理による影響の検討では、2および3 w/v%サンプルにおいて圧力処理前よりもSPANが低下した。これは、圧力処理により乳化剤の球状構造がほどけ疎水性部位が露出したことで油の界面に乳化剤が配位しやすくなったためと考えられた。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2020

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] Development of plant and algae protein-based monodisperse emulsion by PREMiX emulsification method: A previous study2020

    • Author(s)
      Roberto Lemus、後藤太郎、井倉則之
    • Organizer
      令和2年度 日本食品科学工学会 西日本支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-11-29   Modified: 2024-03-26  

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