2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of environmentally-friendly drying method of agricultural products by vacuum microwave: aiming to optimize quality and environmental load
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22K05901
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
折笠 貴寛 岩手大学, 農学部, 准教授 (30466007)
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2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ブランチング / 過熱水蒸気 / 減圧マイクロ波 / 電気インピーダンス / 品質評価モデル / X線CT / ライフサイクルアセスメント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電気インピーダンスの測定により得られるLTO（Length of a coordinate at the top of the circular arc from the origin of the relevant Cole-Cole plot）を指標として、青果物のブランチング処理における新たな品質評価モデルを構築した。ニンジンの過熱水蒸気ブランチングにおける食物繊維、Brix糖度、β-カロテン、総ポリフェノールおよび色彩変化の測定値を無次元化し、ブランチング処理後試料の複数品質保持効果（MQR）を算出した。ブランチング処理効果を考慮した品質保持効果（QB）を新たに定義し、LTO比との関係を検討したところ、LTO比が低くなるに伴いQBは増加した。これらの知見は、ブランチング処理効果を考慮した品質評価法の確立に資すると考えられた。
高付加価値化が期待される減圧マイクロ波（VMW）処理を乾燥シイタケの製造に適用し、グアニル酸抽出の最適化について検討した。VMW 乾燥シイタケは20 kPa 処理でグアニル酸抽出量が多くなることが示された。これは、20 kPa 処理においてグアニル酸生成に関与する酵素の至適温度に滞在する時間が長い傾向にあることが影響していると考えられた。X線CTによる組織構造解析の結果、20 kPaでは組織の凝集が生じているのに対し、3 kPaでは組織の凝集が抑制され、小さな空隙が観察された。これは圧力を低下させたときに生じるパッフィング特性により組織の凝集が抑制されたためと考えられた。
モモについて5種類の包装形態における環境負荷を解析し、損傷率と環境負荷の関係についてモデル化を行った。その結果、直線と非直線の2パターンのモデル式を構築するとともに、栽培工程と包装資材製造の環境負荷の影響度の違いが適合するモデル式を決定する要因となることを示した。
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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
2022年度は、減圧マイクロ波乾燥における乾燥速度増加のメカニズムの解明に必要なX線CTによる構造解析を行うとともに、グアニル酸生成酵素の至摘温度に滞在する時間がグアニル酸抽出量の増加に寄与する可能性を見出した。さらに、電気インピーダンス測定により得られるLTOを指標とした新たな品質評価モデルの構築について検討し、ブランチング処理効果を考慮した品質評価法の確立に資する知見を得た。加えて、環境負荷の解析に必要なプロトコルを構築し、既存のモモの流通プロセスを対象としてライフサイクルアセスメントによる環境負荷の解析とモデル化による最適化について検討した。環境負荷の解析値のモデル化など、一部で当初予定を超える成果が得られており、全体的には順調に進捗していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、2022年度に構築したライフサイクルアセスメントによる環境負荷解析のプロトコルを様々な事例に適用し、その妥当性を評価する。また、減圧マイクロ波の理化学的特性の解析について検討を進める予定である。可能であれば、複数品質保持効果について、各品質評価項目の重みづけを考慮した品質評価モデルの構築についても検討を進める。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症対応として学会の多くがオンライン開催になったことから、旅費に多くの残額が発生した。また、大学用務の増加に伴うエフォートの変化により一部の実験に遅延が生じ、実験に必要な物品の購入が滞るケースが発生した。2023年度はコロナ感染症の５類移行に伴い大学の制限も緩和される見通しであり、残額の多くは当初計画通り執行できる予定である。
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