冷凍生鮮野菜の実現に向けた細胞膜の水透過性と電気物性評価による組織軟化挙動の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K14554
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 安藤 泰雅 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, 主任研究員 (30736781)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 冷凍 / 野菜 / 細胞膜 / 電気インピーダンス解析 / 水透過性

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、冷凍加工に用いられる野菜組織中の細胞膜について電気的な解析手法による構造評価と水透過性評価を行い、凍結過程での氷結晶生成等の現象と細胞膜機能の変化との関係を明らかにすることで凍結による組織軟化に与える影響を明らかにすることを目的としている。前年度までに、アスパラガス等の試料を用いた実験を実施し、異なる凍結速度で処理した試料組織について氷結晶の形態評価と電気インピーダンス解析による細胞膜の構造評価を行い、凍結速度によって氷結晶の粒径は異なるものの、いずれの凍結条件でも細胞膜は一定程度の構造的損傷を受けていることを確認し、この現象が解凍後の組織軟化に大きく関与することを明らかにした。また、マイクロ流路を用いた水透過性評価の際の試料前処理として、野菜組織からのプロトプラストの作製条件について検討し生鮮試料から安定的にプロトプラストを得る条件を抽出した。これらの知見を基に、品目および品種間の差異を比較するため、対象をキャベツ等のアブラナ科野菜の複数品種に拡大し検討を行った。電気インピーダンス解析による細胞膜の構造評価の結果より、いずれの品目・品種においても細胞膜の電気容量の低下および細胞内液抵抗値の上昇が見られ膜構造の損傷が確認されたものの、品目によって凍結・解凍後の損傷度に差が生じることを明らかにした。また、各品目について水透過性評価におけるプロトプラストの抽出条件について検討を進め、一部品目については水透過性評価試験を実施し冷凍適性との関係についての知見を得た。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

所属変更に伴う装置の移設作業や出勤制限の影響により、当初の計画に遅延が発生し水透過性試験等の一部項目が未実施であるため、研究期間を1年間延長し実施計画を完了させる予定である。

Strategy for Future Research Activity

次年度は一部未実施であった凍結温度帯における細胞膜の水透過性評価を行う。プロトプラスト作製等の前処理条件の検討については既に実施済みであり、評価試験はスムーズに実行できるものと考えている。本試験を通じて得られたデータとこれまでに取得した細胞膜の構造評価、組織の力学物性等のデータとの関係について検討し冷凍適性との関係を明らかにする。