Elucidation of mechanism in the suppression of freezing point depression by oil nano-film and application to hardly melting frozen desserts
| Project/Area Number |
21K19165
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 41:Agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, and related fields
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 徹 東京海洋大学, 学内共同利用施設等, 特任教授 (50206504)
小林 りか 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (50780326)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | ナノ油滴 / ナノ油膜 / 氷点降下抑制 / 氷菓 / 氷結晶成長 / 界面剥離 / 氷点上昇 / ナノエマルジョン / 融点降下 / 氷点降下 / 氷結晶 |
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| Outline of Research at the Start |
氷菓の溶ける温度の上昇と貯蔵中の氷結晶の粗大化の抑制は、業界の長年の課題である。本研究課題はこの問題に、根本的な氷点降下のメカニズムの理解に基づき、ナノ油滴を利用 したナノ油膜形成という全く新しい概念によって解決を試みるものである。最近、糖溶液にナノサイズの油滴を添加すると氷点降下が抑制されることを見出しが 、そのメカニズムの詳細は不明である。特に、ナノ油膜の形 成過程を解明し、その上で、安定なナノ油膜を効果的に形成する方法を開発する必要がある。本課題研究が目指す革新的技術の社会的なインパクトは世界規模であり、コスト削減 及びCO2放出削減に多大な貢献をもたらすものである。
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| Outline of Final Research Achievements |
The concentrated sucrose solution with nano-oil droplets showed the melting temperature about 2 degrees higher than the sucrose solution without the nano-oil droplets. The microscopic observation revealed that coarsening of ice crystals was suppressed. This is probably because the nano-oil droplets coat the ice crystals to form a nano-oil film, which prevents the ice crystals to touch with the sucrose solution and lowering the melting point. Evaluation of the melting behavior by micro-DSC measurement revealed that the melting peak shifted to the higher temperature side and became sharper in the sample containing nano-oil droplets.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
氷菓の溶ける温度の上昇と貯蔵中の氷結晶の粗大化の抑制は、業界の長年の課題であり、さまざまな方法が検討されているが、これまでのところ、－25℃以下での保存以外に有効な手段はない。今回の検討で見出されたナノ油膜形成による氷点降下抑制効果は、これまでの限界を打開する革新的技術となりうるものであり、また、そのメカニズムの解明はナノ油膜の多様な応用利用へとつなげる可能性を持っている。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
