| Research Abstract |
誘電分光測定では,測定対象が水系の場合には誘電率・導電率や誘電緩和時間が大きな変化を示すため,多様な電極や測定・解析手法を適切に選択する必要がある。食品系で重要な高分子ゲルとしてPAAm/水系の体積相転移に伴う拘束水のダイナミクスについては既に観測・解析を行ったが,高分子鎖ダイナミクスの観測については,直流伝導成分の影響が誘電緩和過程を隠してしまうため,現在でも困難が大きい。そのため,水をジオキサンに置き換えた測定で分子鎖ダイナミクスの観測を目指したが,まだその観測は難しく,新たな平行平板電極製作が急務である。一方収縮相でのジオキサン溶媒分子ダイナミクスの水系と異なる挙動については,スケーリング解析による規格化によって水と同様な挙動を見出した。ゲル拘束系のスケーリング解析による疎水/親水性相互作用の影響を検討する手法として,今後さらなる測定・解析が期待される。
多糖類高分子であるヒドロキシメチルセルロース系水溶液について,放射線架橋によって架橋密度やゲル分率を変化させ,水と分子鎖ダイナミクスの再測定を行ったところ,水の分子ダイナミクスは照射量に対して複雑な挙動をとることが判った。架橋度の増加による高分子構造の弾性的強化や自由体積減少だけでなく,架橋に伴う高分子と相互作用している水分子数の減少や分子鎖切断に伴う新たな高分子-水相互作用の増加など互いに打ち消し合う作用が共存している様子を解析した。凍結実験は少し遅れながらも,今後これらの温度依存性を調べていく。特に凍結温度以下での拘束系で不凍水のダイナミクスを観測し,緩和強度から不凍水量,緩和時間とその分布から拘束の様子を調べ,不凍水量の温度依存性や熱分析から調べたガラス転移点との比較を行う。これらの基礎研究の結果から得られた解析手法を今後様々な食品に適用していく。また食品として米粒内の水構造についての予備データをとったところ,米粒中で拘束されている水がとる動的挙動にはゲル形成物質中の水との類似性があるようで,さらに詳細な観測・解析による検討が期待される。
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