| Project/Area Number |
19K15945
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ペクチン / 電気インピーダンス / 細胞壁 / グローバル構造 / 原子間力顕微鏡 / 細胞膜損傷 / ブランチング / 乾燥 / ナノ構造 / 農産物 / 加工操作 / 低温ブランチング / メトキシル化度 / FT-IR / ICP-AES / イオン漏出 / 食品加工 / 機能性 |
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| Outline of Research at the Start |
ペクチンは野菜や果物のテクスチャを左右する物質であるとともに、人体における生理機能についても解明が進められている．したがって、加工操作により農産物内在ペクチンの状態を制御できれば、加工製品において消費者の嗜好、健康状態に合わせた食感形成や機能性付与が行える可能性がある．申請者は、このような食感や機能性について、ペクチン分子の長さや側鎖構造、分子間ネットワークといったグローバル構造が特に重要であると考えた．そこで、本研究では、ペクチンのグローバル構造を軸に、加工による変化メカニズムや食感、機能性への影響を明らかにすることとした．
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| Outline of Final Research Achievements |
Pectin, a cell wall polysaccharide, has not been well understood due to its complex structure and properties. In this study, we aimed to gain new knowledge on the changes of pectin in agricultural products during processing by using atomic force microscopy and global structural analysis.
The atomic force microscopic analysis revealed that water-soluble pectin, chelate-soluble pectin, and dilute alkali-soluble pectin each show a characteristic global structure. The characteristics of these pectins were significantly modified by processing, such as blanching and drying. It was suggested that cell membrane damage caused by heating may trigger cell wall changes, especially in agro-processing.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ペクチンは野菜や果物の細胞壁構成成分であり，食感形成や整腸作用など，機能面での重要性も明らかとなってきている。そのため，加工操作によるペクチン構造の変化についての理解を深め，制御することが出来るようになれば，加工農産物における効果的な機能向上をもたらすことにもつながる。本研究では，そのような特徴把握をグローバル構造解析という先駆的なアプローチで試みており，新規知見の獲得をもたらした。また，電気インピーダンス解析を行うことで，細胞壁変化にける細胞膜損傷の重要性を示し，農産物の食感形成メカニズム解明の一端を明らかにすることができた。本研究で得られた知見は農産物加工の最適プロセス構築に有用である。
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