2016 Fiscal Year Research-status Report
油脂の酸化を扱う新規な実験教材の開発 －理科・家庭科横断型教材を目指して－
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15K00988
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
井上 正之 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (00453845)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 油脂の光酸化 / 油脂のヨウ素価 / 光ラジカル開始剤 / 抗酸化物質 / 遮光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度までに，ラジカル反応開始剤（2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド；以下TMDPO）とブラックライトによる近紫外光（波長370 nm）を利用した油脂の酸素酸化について継続的に研究を行った。前年度までの検討でキリ油を基質として用いると，TMDPOの存在下，空気雰囲気5分でキリ油表面に硬化膜が観察できることがわかった。
平成28年度に行った研究の結果，反応容器に用いる平底サンプル管の底部に市販のUVカットクリームを塗布すると，そのグレード（SPF値，PA値）に応じて硬化膜の生成量が減少することがわかった。また褐色の遮光ガラス製のサンプル管を用いると，硬化膜が全く生成しなくなることがわかった。さらにキリ油にトコフェロール（ビタミンE）あるいはセサモールなどの抗酸化物質を添加すると，硬化膜の生成が顕著に阻害された。これらの現象はいずれも日常生活に密接に関連したものであり，学習者の興味と関心を喚起することが，高校生を対象とする実験講座における実践によって検証された。またこれらの実験は，高等学校における化学分野を担当する教員を対象とする研修会においても，高い評価を得ることができた。
市販の油脂やアロマオイルは，種々の色の着色ビンに入れて販売されている。そこで安価に入手できる色セロハンを組合わせることで種々のガラスの色を再現し，種々の波長の光の透過率を測定したところ，色セロハンの組み合わせによって，色ガラスとほぼ同様の遮光が実現できることが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度の初めまでに，油脂の光酸化の実験システムを確立することができた。これを使って，昨年度に予定していたUVカットクリーム，褐色ビン，抗酸化物質によるキリ油にの酸化阻害の実験を確立し，高校生あるいは現職教員を対象とする実験講座において実践・評価することができた。また種々の色付きガラスによる特に近紫外光に対する遮光効果を，安価な色セロハンによって再現できることが判明した。市販の色付きガラス瓶を購入するとコストがかかるので，このシステムは学校現場でも費用をかけること無く実現できるものになると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
色付きセロハンを使った種々の色付きガラスによる遮光効果の比較実験を，キリ油を用いて行う。さらにアマニ油などの乾性油にまで適用範囲を拡げる。アマニ油の場合には，反応後の油脂にヨウ化カリウム水溶液を加えると，過酸化脂質との反応によってヨウ素が遊離し，その色の濃淡によって酸化の進行を比較することができるので，キリ油の場合夜も客観性がある実験になると期待される。また実際に色つきビンに入れて販売されている種々の植物油の光酸化を本システムによって行い，油脂の販売方法の適否を比較する実験を検討する。
さらに熱ラジカル開始剤と光ラジカル開始剤を用いた場合の酸化メカニズムを，過酸化物価やカルボニル価の時間変化を測定することで比較する。
油脂の酸化を扱う実験を家庭科において扱うことができるか否かついての評価を，現場の家庭科教員を対象とする意見聴取によって評価し，本研究を完成に近づける。
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| Causes of Carryover |
最終年度には，学校現場における授業実践が予想されるので，これに向けての消耗品の支出を補うために若干の繰越をした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H29年度は最終年度にあたる。上記のように本年度は授業等における実践を行いたいので，光源（ブラックッライト）の補充の必要がある。またFT-IRなどの基本測定装置の修理が発生する可能性があるので，消耗品と共にこれらに充当する。
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