2021 Fiscal Year Annual Research Report
Nanostructure and property of fresh cheese (curd)
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20H02926
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大沼 正人 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90354208)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 卓 明治大学, 農学部, 専任教授 (30328968)
佐藤 眞直 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 産業利用・産学連携推進室, 主席研究員 (30360837)
金田 勇 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (30458129)
栃原 孝志 酪農学園大学, 農食環境学群, 講師 (70458131)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | チーズのナノ構造 / カゼインミセル / コロイド状リン酸カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、酪農学園大学において、ホモあり／無しのゴーダチーズを作成し、その構造と物性を検討した。その結果、ホモありゴーダチーズにおいて、力学物性と構造がホモなし（通常）ゴーダと明確に異なり、3回の検証試験でもいずれも同様な結果が得られた。すなわち、食感においては官能試験でも指摘された「やわらかさ」や「なめらかさ」が力学物性としても小さな弾性率として観測される。さらに、それに対応するナノ構造がラボX線超小角散乱(USAXS)およびSPring-8 BL19-40mUSAXSプロファイルのギニエ近似による解析では球状粒子の直径に換算して、通常ゴーダ（ホモ無し）が２ミクロン以上であるのに対し、ホモありでは1.3ミクロンであった。熟成に伴い、両者の差は縮小するが、大小関係の反転は生じず、ホモありチーズでは標準ゴーダに比べ、カゼインミセルの凝集構造ネットワークが常に微細であることを明確に観測できた。また、熟成と構造との関係においては、ミセル凝集体のサイズやCCP体積分率などの各種パラメータに２から４週間付近で不連続な変化が観測され、タンパク質の分解が示唆された。さらに、CCP凝集体のサイズ変化について熟成前後の変化を観測すると、熟成前は３から４nmに相当する0.6nm^-1付近の肩状の散乱が２ヶ月後には凝集により、0.2nm^-1前後の位置に移動する。これを指標として構造上の熟成度を判定するとホモありゴーダでは３週間程度で既に構造上の熟成が進行しているのに対し、標準ゴーダでは依然として0.6nm^-1の構造が残存している。この結果はホモありゴーダにおいて、構造上の熟成が促進していることを示すと考えられる。以上の結果については、2021年８月開催の食品科学工学会において、「原料乳へのホモジナイズ処理がゴーダチーズのナノ構造に与える影響」として発表した。
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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
プロセス差によるナノ構造の差と食感に影響する力学物性との相関について、再現性を含め、確認できているため、この評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
熟成中期におけるナノ構造の不連続な変化について、電子顕微鏡による直接観察による確認と、小角散乱データが示すコロイド状リン酸カルシウムの凝集について、別な手法からの確認を行い、研究を総括する。
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