2023 Fiscal Year Final Research Report

Optimum design and production of next-generation food dispersions, effectively ingestible nutritional and functional ingredients

Research Project

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Project/Area Number	21H00813
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
Research Institution	National Agriculture and Food Research Organization
Principal Investigator	Kobayashi Isao 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, 上級研究員 (70425552)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	市川創作筑波大学, 生命環境系, 教授 (00292516) Neves Marcos 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (10597785)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	食品分散系 / 乳化 / マイクロチャネル / 単分散エマルション / 生産性 / 植物由来素材 / 糊化澱粉 / 保存安定性
Outline of Final Research Achievements	Preparation and stability evaluation of novel food dispersions were systematically investigated using microfabricated devices each with a unique structure. The use of an improved microchannel homogenizer elucidated the effects of composition of each phase and operating pressure of a coarse emulsion on formulation characteristics of a fine emulsion. Microchannel emulsification using newly developed asymmetric straight-through microchannels enabled stable production of monodisperse emulsions stabilized by hydrophilic plant proteins. Their fundamental properties were also clarified. Furthermore, we elucidated the fundamental properties of novel food dispersions: highly concentrated emulsions containing a plant-derived functional oil and emulsions stabilized by gelatinized starch dispersions.
Free Research Field	食品工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究成果の学術的意義は、下記の通りである。非対称構造の微細貫通流路を利用した複数の先端乳化手法において、各相の組成および操作条件が乳化特性に及ぼす影響を系統的に解析できた。また、植物由来素材である機能性油脂および糊化澱粉分散液を用い、新たな食品分散系の作製に適した条件を評価できた。本研究により、栄養・機能性成分を含有する新規食品分散系に関する基礎的知見が明らかにされたことで、次世代食品分散系の作製および基本特性の至適設計につながる指針が得られた。一連の研究により得られた知見は、栄養・機能性成分の効果的摂取が可能な食品分散系の設計・開発への寄与が期待される。