2019 Fiscal Year Annual Research Report
Safe and quality sterilization of protein rich liquid foods
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17H03220
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
勝木 淳 熊本大学, 産業ナノマテリアル研究所, 教授 (80233758)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 崇寿 大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30508867)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 液状食品の低温殺菌 / 高電界パルス / パルスパワー電源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、「高電界パルス」と「タンパク質を変性させない程度の温熱」を組合せて、細菌を含む導電性液体を高強度、高エネルギー効率かつ高速に殺菌する技術の確立を目指す。最終年度となる2019年度は次の成果を得た。
（１）前年度までの少流量の原理検証試験で得た高効率な殺菌効果を大流量で確認するため、100 L/hの高速液体搬送システムを構築し、開発済みの高繰り返しパルス電源と組合わせて高流量連続殺菌装置を構築した。（２）開発した殺菌装置を用いて細菌を含む導電性液体の大流量殺菌実験を行い、低流量実験と比較した。その結果、殺菌効果は液体の粘度に依存することがわかった。粘度が小さい場合は、低流量時と同様の高電界パルス処理が可能で、殺菌効果も同様であった。一方、高粘度の場合は、電極間で放電が生じやすく、安定して動作可能な電界強度が小さくなった（３）高電界パルス印加時の液体の流れと温度分布を可視化する装置を構築し、粘度と流速を変数とする液体の熱流体的挙動を調べた。その結果、液体挙動は粘度と流速に依存することがわかった。特に高粘度の場合、電極近傍の流速が小さくなり、過剰なジュール加熱が起こることが明らかとなった。このことは、より良い高電界パルス処理槽の設計根拠となる。（４）電極損耗を決定づける電極と液体界面の電気化学現象の根拠となる電気二重層の形成の様子をインピーダンスアナライザーを用いて調べた。その結果、電気二重層の形成時間は1μ秒程度以上であることがわかった。電極材料や液体の導電性にも依存する。このことは、強電界パルスのパルス幅の決定根拠になる。
本課題研究の総括として、食品や食品機械製造企業の技術者7名と成果と実用化の可能性について意見交換を行った。本技術は液状食品全般に利用可能で、加工食品の高品質化に資するものであり、今後も集中的に技術開発をすすめるべきとの総意を得た。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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Research Products
(16 results)
