Aggregation control and stabilization of hydrocolloid foods using edible polyelectrolyte complexes

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K07824
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Food science
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: Kuroiwa Takashi 東京都市大学, 工学部, 教授 (60425551)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 食品工学 / 食品コロイド / 乳化・分散 / 高分子電解質 / 安定性 / 複合化 / カゼインタンパク / キトサン

Outline of Final Research Achievements

Many polysaccharides and proteins constituting various foods are polyelectrolytes, that generate polycations, polyanions and polymeric zwitterions in aqueous solutions. In this study, development and functionalization of food colloidal dispersion systems using complexation of edible polyelectrolytes were investigated. The main findings are as follows.
(1) A simple method for preparing submicrometer-sized fine particle dispersion via self-complexation of chitosan and fatty acids was developed. Long-term stability and high encapsulation ability of chitosan-fatty acid complex particles could be demonstrated.
(2) Remarkable stabilization of palm oil-in-water emulsions was achieved using a polyelectrolyte complex layer consisting of casein proteins and chitosan.

Free Research Field

生物化学工学、食品工学、コロイド・界面化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

乳製品、果汁飲料、ドレッシング類のような乳化・混濁食品の多くは、多糖類やタンパク質をはじめとする可食性高分子電解質が食品の安定化に寄与しているコロイド分散系である。本研究では、食品由来の高分子電解質が他の食品成分と複合化して得られる高分子電解質複合体の形成過程を積極的に制御しこれを活用することで、コロイド食品の安定化および機能化を達成できることを示した。この成果の学術的意義は、高分子電解質と食品成分の相互作用に注目してコロイド食品の分散・凝集挙動を明らかにした点にある。実際の食品の加工および流通・保存時における安定性向上につながる点で、応用面でも高い波及効果が期待できる有意義な成果が得られた。