2013 Fiscal Year Research-status Report
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25450173
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Miyagi University |
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Principal Investigator |
下山田 真 宮城大学, 食産業学部, 教授 (60235695)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | soymilk / Joule heating / heating rate / two-step heating / viscosity |
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| Research Abstract |
生豆乳のジュール加熱条件として、交流電源装置を用いた定電圧での加熱とプログラム温調装置を用いた一定昇温速度での加熱について試みた。その結果、定電圧では昇温速度が加熱とともにわずかに上昇したが、プログラム温調装置を用いることで最後まで直線的な温度上昇がみられ、一定昇温速度で加熱されていることが確認できた。
そこで、昇温速度一定条件にて生豆乳を加熱するために30℃から95℃まで温度上昇させるための時間を2分（昇温速度;32℃/min）、10分（6.6℃/min）、30分（2.4 ℃/min）の3段階として実施し、得られた豆乳の沈澱率と粘度を計測した。その結果、沈澱量は加熱時間が長いほど（すなわち、昇温速度が小さいほど）沈澱率は高い結果となった。さらに、粘度を測定した結果、沈澱と同様に昇温速度が小さくなるにつれて上昇することがわかった。これらの結果より豆乳タンパク質の会合状態は昇温速度の小さい状態ですなわちゆっくりと加熱することでより会合体形成へと進むことが示唆された。
さらに、これまでに二段階加熱によって豆乳の性質が変化し、よりかたい豆腐の調製できることが報告されているので、加熱途中に温度保持を挿入して豆乳を加熱することを試みた。保持する温度を80℃、保持時間を5分として加熱を試みた結果、温度保持を挿入した加熱パターンにおいて沈澱率は低く抑えられながら粘度は上昇するという特異な挙動がみられた。さらに豆乳エマルションの粒度分布においても2段階加熱することで 2μm付近にエマルション会合体のピークがみられたが、長時間の加熱によってみられる 5 μm程度のより大きな成分は観察されなかった。こうした結果より、二段階の加熱によってタンパク質の会合形態に変化が起きて会合体直径の増加は抑制しつつ会合体の比率だけを増加させているものと推測された。
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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
ジュール加熱した豆乳の性質として沈澱、粘度などの昇温速度や二段階加熱に対する依存性をクリアに示せた点で成果は上がっていると考えられる。一方で、細かなタンパク質の変性挙動についてはこれから分析する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、大豆タンパク質であるグリシニンとβ－コングリシニンの混合物として脱脂大豆より酸沈殿タンパク質画分を調製し、緩衝液に分散させたものを試料としてジュール加熱を行う。豆乳をジュール加熱した際の挙動と比較することで豆乳をジュール加熱した際のタンパク質部分の寄与について考察する。
詳細には、最初の段階として昇温速度を種々変化させてタンパク質の変性挙動について調べる。項目としてはタンパク質の変性度を蛍光プローブを用いた表面疎水性度およびSH反応性試薬を用いた表面SH基量の変化から解析するとともに、超遠心分離によりタンパク質会合体のサイズと比率を見積もり、電気泳動、高速液体クロマトグラフィーによってタンパク質会合体を構成するタンパク質成分について分析する。これらのデータよりタンパク質間の相互作用について考察する。次の段階として昇温途中の80℃で温度保持を挿入した場合の変性挙動について同様に解析し、単一に昇温した際のタンパク質変性挙動と比較する。
次に、大豆タンパク質を常法にてグリシニンとコングリシニンに分画する。得られたタンパク質をそれぞれジュール加熱した際の挙動についても、昇温速度、温度保持の影響の観点から解析する。さらに円二色性、赤外吸収スペクトルなどの分光学的手法を用いてタンパク質の高次構造変化についても情報を得る。これらのデータからタンパク質間の相互作用について考察を深めるとともにタンパク質をジュール加熱した際の変性挙動に及ぼす昇温速度と温度保持の影響について考察する。
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