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2019 Fiscal Year Annual Research Report

栄養吸収の制御を目指した胃小腸消化シミュレーターによる固形食品の消化特性の解析

Research Project

Project/Area Number 17H01957
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

市川 創作  筑波大学, 生命環境系, 教授 (00292516)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 功  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 上級研究員 (70425552)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords食品消化 / 固形食品 / 加工食品 / in vitro消化 / ぜん動運動 / タンパク質 / 乳製品 / 消化性制御
Outline of Annual Research Achievements

2019年度は、栄養成分を含有した固形食品を使用し、消化シミュレーターによる消化特性の評価・解析を行い、以下の知見を得た。
(1)タンパク質含有固形食品のモデルとしてウシ血清アルブミン(BSA)水溶液を様々な塩濃度で加熱してゲル化させ、そのBSAゲル粒子の消化特性について評価した。胃消化シミュレーターによる消化試験の結果、高い塩濃度で調製した白濁したBSAゲル粒子のタンパク質は比較的速やかに消化された。しかし、低い塩濃度で調製した透明なBSAゲル粒子では消化速度が減少した。一方、BSAゲルの破断応力と破断歪率は、塩濃度の減少に伴って増大することを明らかにした。これらの結果から、タンパク質の変性・凝集状態を制御しタンパク質ゲルの力学特性を変えることで、タンパク質の消化特性を制御できることがわかった。
(2)脂質とタンパク質を含む固形食品であるチーズの消化試験を行い、チーズ粒子の微細化および含有脂質(乳脂肪)の放出について検討した。プロセスチーズおよびナチュラルチーズ(シャープチェダー、ゴーダ)を用いた胃消化シミュレーター試験の結果、ナチュラルチーズ粒子の方が迅速かつ顕著に微細化されること、ならびに乳脂肪の放出量が大幅に多いことを明らかにした。プロセスチーズ粒子の場合は、微細化よりも変形および凝集が顕著に起きることがわかった。振とう法を用いた胃消化試験を行った結果、いずれのチーズにおいても粒子の膨潤および粒子表面の崩壊が観察された。チーズ粒子表面からの脂質の放出については、胃消化シミュレーター用いた場合よりも少ない傾向にあることがわかった。以上の結果は、チーズの加工方法が胃内消化挙動に影響する可能性を示唆しており、定量的なぜん動運動を考慮したチーズの消化試験の必要性も示された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2019

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] 食品の胃消化プロセスの in vitro 評価2019

    • Author(s)
      小林 功,市川 創作
    • Journal Title

      日本食品工学会誌

      Volume: 20 Pages: A-7 - A-11

    • Open Access
  • [Presentation] 変性・凝集状態が異なるタンパク質ゲル粒子の胃消化挙動の解析2019

    • Author(s)
      三平 浩人,神津 博幸,小林 功,市川 創作
    • Organizer
      日本食品工学会第20回年次大会
  • [Presentation] Cheese digestion behaviors analyzed with a human Gastric Digestion Simulator2019

    • Author(s)
      Shengjie Du, Zaitian Wang, Mitsutoshi Nakajima, Marcos A. Neves, Kunihiko Uemura, Sosaku Ichikawa
    • Organizer
      日本食品工学会第20回年次大会
  • [Presentation] ヒト胃消化シミュレーターを用いた液状食品中タンパク質の消化・排出挙動の解析2019

    • Author(s)
      三平 浩人,神津 博幸,小林 功,市川 創作
    • Organizer
      日本食品科学工学会第65回大会
  • [Presentation] Analysis of physical and chemical digestion of starch-containing hydrogels using an in vitro gastrointestinal method2019

    • Author(s)
      Zaitian Wang, Hiroyuki Kozu, Kunihiko Uemura, Isao Kobayashi, Sosaku Ichikawa
    • Organizer
      The 13th International Congress of Engineering and Food
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Direct observation and analysis of disintegration of hydrogel particles with different mechanical properties using a gastric digestion simulator2019

    • Author(s)
      Isao Kobayashi, Zaitian Wang, Hiroyuki Kozu, Kunihiko Uemuea, Sosaku Ichikawa
    • Organizer
      The 13th International Congress of Engineering and Food
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Digestion dynamics of solid foods analyzed by using a Gastric Digestion Simulator2019

    • Author(s)
      Sosaku Ichikawa, Isao Kobayashi
    • Organizer
      The 18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Human gastric digestion simulator: From device development to evaluation of food digestibility2019

    • Author(s)
      Isao KOBAYASHI, Sosaku ICHIKAWA
    • Organizer
      The 2019 NSFC-JSPS Joint Symposium on Hydrocolloids for Modern Food Function Design
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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