食品製造プロセスで発生する多成分系汚れの構造解析と脱離機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450319
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 中西 一弘 岡山大学, 工学部, 教授 (90026584)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今村 維克 岡山大学, 工学部, 助手 (70294436) ; 崎山 高明 岡山大学, 工学部, 助教授 (70170628)
• Keywords: 食品加工 / 汚れ / β-ラクトグロブリン / 付着機構 / 洗浄機構 / 付着部位 / ペプチド / 脱離速度

Research Abstract

本年度は昨年度に引き続き、1)タンパク性複合汚れにおいてタンパク質と相互作用し得る成分としてタンニン酸を取り上げ、タンパク質の付着・脱離挙動に与える影響について検討を行った。微小なステンレス粒子(<100mesh,比表面積0.25m^2/g)に対するβ-Lgの吸着等温線を30℃で測定した結果、いずれのpHにおいてもβ-Lgのステンレス表面に対する吸着は大部分が不可逆であることを確認した。さらに、2)ステンレス表面上でのβ-Lgの吸着状態について分子レベルでの知見を得るため、β-Lgの吸着したステンレス粒子をリシルエンドペプチダーゼ処理し、切断されて脱離するペプチドを経時的に分析した結果、我々の以前の研究により明かとなっているβ-Lg分子内の特定の部位(TPEVDDEALEK(125-135)を含む)が直接付着に関与していることが示唆された。また、ステンレス表面がタンニン酸あるいはβ-Lgに覆われていてもβ-Lgあるいはタンニン酸の吸着量は変化しないことから付着における相互作用の存在が示唆された。
3)タンパク質-タンニン酸複合系をはじめ、複合汚れの形成過程を解析できる新たな手法として、金属表面上の極微量な物質を検出することが出来る高感度反射-フーリエ変換赤外分光分析法(RAS)の有用性を示した。さらに、4)β-Lgとタンニン酸からなる複合汚れの洗浄にアルカリ洗浄と申請者らが開発したH_2O_2-電気分解洗浄を行い、FT-IR RAS法で洗浄過程を追跡したところ、1時間の50℃でのアルカリ洗浄では完全にタンパク汚れを除去することができなかった。一方、H_2O_2-電気分解洗浄を適用したところ、室温で10分間の処理でほぼ完全に洗浄することができた。

Research Products

• [Publications] K.Imamura, T.Sakiyama, K.Nakanishi et al.: "Adsorption Behavior of Methylene Blue and Its Congeners on a Stainless Steel Surface"Journal of Colloid and Interface Science. 245(1). 50-57 (2002)
• [Publications] K.Imamura, T.Sakiyama, K.Nakanishi et al.: "Enzymatic Synthesis of N-Acyl-L-amino Acids in a Glycerol-Water System Using Acylase I from Pig Kidney"Journal of American Oil Chemists' Society. 79(1). 41-46 (2002)
• [Publications] K.Imamura, T.Sakiyama, K.Nakanishi et al.: "Influences of the Suspension Method of Thermolysin in Organic Solvents on Enzyme Activity"Japan Journal of Food Engineering. 3(1). 15-22 (2002)
• [Publications] K.Imamura, T.Sakiyama, K.Nakanishi et al.: "Removal of Proteinaceous Soils Using Hydroxyl Radicals Generated by the Electrolysis of Hydrogen Peroxide"Journal of Colloid and Interface Science. 250(2). 409-414 (2002)
• [Publications] K.Imamura, T.Sakiyama, K.Nakanishi et al.: "Water Sorption and Glass Transition Behaviors of Freeze-Dried Sucrose-Dextran Mixtures"Journal of Pharmaceutical Science. 91(10). 2175-2181 (2002)
• [Publications] K.Imamura, T.Sakiyama, K.Nakanishi et al.: "In Situ Analysis of the Removal Behavior of Protein Adsorbed on a Titanium Surface by H_2O_2-Electrolysis Treatment"Langmuir. 18(21). 8033-8039 (2002)
• [Publications] 中西一弘, 今村維克, 崎山高明(他: "食品設備・機器事典"産業調査会. 429 (2002)