2018 Fiscal Year Annual Research Report
生産・加工空間におけるストレス操作によるカンキツ成分制御法の確立
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17H03891
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
北村 豊 筑波大学, 生命環境系, 教授 (20246672)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
喜多 正幸 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, グループ長 (10343972)
粉川 美踏 筑波大学, 生命環境系, 助教 (10732539)
星 典宏 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, 上級研究員 (70414787)
國賀 武 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, 上級研究員 (80355411)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | カンキツ / マルドリ / 湿式粉砕 / 噴霧乾燥 / 機能性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
果実の前倒し収穫や，仕上げ摘果などにより廃棄される果実から，健康機能性成分を抽出することができれば，労働力分散と合わせて，廃棄果実の付加価値化が達成できる。そこで，ウンシュウミカン（宮川早生）の生産空間におけるストレス付与を，マルドリ栽培システムを用いた灌水制御により行いながら，収穫時期や貯蔵温度が果実の成分に与える影響を検討した。その結果，ストレス栽培果実の場合，前倒し収穫（適期の一カ月前）時や収穫後の貯蔵がクエン酸含量を減少させる一方，糖含量を増大できることを示した。また，異なる温度ストレス条件で保存した果実や加工処理を行った果実の糖酸組成の変化を確認した。
またウンシュウミカン全果に対して，加工空間における物理学的ストレスである磨砕作用を与えるMWMシステムを用い，その粉砕特性を明らかにした。具体的には，粉砕時間が短く，安定して粒径の小さなスラリーを作製できる30 mL/min供給，50 rpm石臼回転の粉砕操作が好ましいことが示された。さらにウンシュウミカン全果を材料に用いて噴霧乾燥で作製した粉末の物理的特性に関しては， 良好な物理的特性が得られる賦形剤（マルトデキストリン；MD）60 ％以上の試料を使用することが望ましいことがわかった。さらに，MD濃度を変化させた際の粉末の生理化学的特性に与える影響を検証し，機能性成分を保持する粉末を噴霧乾燥により作製するためには，試料が乾燥塔の壁面に付着する課題を改善すべき必要があることがわかった。特に原料に含まれる脂質による影響が大きいと考えられることから，乳化操作を検討する必要性があると考えられた。
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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
光環境ストレス制御による応答生成質の評価として，保健機能性成分，すなわち，果皮を中心に果肉内のカロテノイド類，β-クリプトキンサンチン，また抗菌性物質の定量分析をカンキツ類の複数分類群について行うことができた。これらの結果から，供試される宮川早生，興津早生の後代である既成・新規品種での保健機能性成分のプロファイリングを通じて効率的な成分抽出を図ることのできる分類群の比定を行った。
さらにSD を用いて，MWM により粉砕されたカンキツスラリーの噴霧乾燥を行い，スラリーの調整（水分，粒度，賦形剤の有無・濃度など）や供給速度，乾燥温度などの操作条件が，パウダーの物性（粒度特性，水分，流動特性，密度など）および前述した栄養成分や酵素活性に与える影響を明らかにできた。
以上の結果から，研究はおおむね計画通りに進行していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの糖酸の増減や組成の変化のデータを精査し，水分，温度ストレス条件下での糖酸の生成・消費のメカニズムを考察し，新たな知見の作出を試みる。また，生産現場におけるストレスを付与した栽培として光環境でのストレスを取り上げ，照射する光の波長，照射時間，強度などを基に応答生成物質の評価や光合成能力の定量化を行う。また機能性成分については，ウンシュウミカン粉末中のβクリプトキサンチンについて，常温での保存の可能性を示した。さらに，脂質代謝の促進効果のあるアルカロイドのシネフリンを取り上げ，２次代謝生産物の保存方法として行われている温度条件（-20℃と4℃）を変え，その分解の程度を比較することにより一般化できる保存条件を確定する。これにより今まで活用されずに捨てられていたカンキツの果皮を食品や薬品，家畜飼料として広く製品化できることを提案できる。
またウンシュウミカン全果の機能性成分を保持した粉末を作製するため，賦形剤の種類，噴霧乾燥操作条件，乳化剤の選定の条件を検討し，収率や機能性成分の保持率を向上させる条件を策定する。
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