2014 Fiscal Year Research-status Report
食品への圧力加工処理による成分富化とメカニズムの解明
| Project/Area Number |
26450176
|
|---|
| Research Institution | Shinshu University |
|---|
Principal Investigator |
藤田 智之 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (10238579)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 高圧処理 / 穀類 / ポリフェノール成分 / 玄米 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
中高圧（100MPa）条件下で、玄米（コシヒカリ）に加水・加温処理を行うと、常圧下での水浸漬処理に比べて水の浸透性が高まり、種皮や胚芽中の成分が胚乳部に浸透移行し、精白米中のポリフェノール成分や遊離アミノ酸量が顕著に増加することを見出してきた。そこで、本研究では中高圧下での加工条件と内層への機能性成分の移行性との相関を明らかにする目的で、玄米及び普通ソバ種子等を用いて加工処理を行い、成分量の変化を調査した。
まず、玄米にコチニール色素水溶液を添加して、常温（20℃）または加温（55℃）、常圧（0.1MPa）または加圧（100MPa）下で24時間加圧処理を施し、玄米内部への色素の浸透度をデジタル顕微鏡で観察した。色素の浸透度を比較した結果、常圧・20℃処理では中心部まで色素が浸透せず、胚芽周辺や外縁部に色素が沈着していた。一方、常圧・55℃処理では外縁部や胚芽部に沈着した色素が胚乳内部に拡散しているようすが観察された。加圧・20℃処理では、常圧処理に比べて内部への浸透がわずかに認められたものの、胚芽周辺や外縁部への色素の蓄積が認められた。一方、加圧・55℃処理では胚乳部全体に色素が浸透しており、胚芽部分や外縁部での色素の沈着が少なく、均一に浸透していることが観察された。
処理後の玄米及び精白米中のカルミン酸を定量した結果、玄米では有意な差が認められなかったものの、精白米中のカルミン酸量は加温・加圧処理、加温・常圧処理の順で高い値となった。以上の結果から、玄米に中高圧処理を施すと、糠中の成分だけでなく外部から添加した成分も胚乳部に浸透移行させることが可能であり、加温（55℃）と加圧（100MPa）条件を組合せることにより、成分の浸透性が増すことが示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題では、玄米で得られた知見をもとに、（１）成分移行の可視化および色素成分の移行性の検討、（２）中高圧処理条件と成分移行との相関および各種食品素材への応用、（３）中高圧条件下での内生酵素活性への影響を調査、の3点を解明することを目標とした。
まず、玄米を用いた中高圧処理実験では、研究実績の概要に記載した成果を得ており、今後中高圧下での加工条件（温度，圧力，時間）と内層への機能性成分の移行性との相関性を明らかにすることで達成できる見込みである。
次に、普通ソバ種子等を用いて、中高圧条件下での酵素活性への影響を明らかにする実験では、玄米への処理条件と同様の加工処理をソバ種子に施すことにより、常圧下での処理に比べてソバ粉中のルチン含有量の低下ならびにアグリコンであるクエルセチンの増加が認められている。加圧処理による内生酵素ルチナーゼの活性化が予想されたことから、β-グルコシダーゼの活性を指標に試料中の粗酵素の活性を比較した結果、加圧処理した試料ではβ-グルコシダーゼの活性が昂進することを明らかにしている。今後はグルタミン酸デカルボキシラーゼ等の他の酵素活性についても調査する予定である。
豆類および野菜等の新規素材を用いて、加圧処理を行い、加工特性を評価する実験については、上記２点の基礎的な知見をもとに進める予定であり、本研究の進捗状況は順調であると考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
玄米へのコチニール色素添加実験において、加温・中高圧処理を行うことで糠中の成分だけでなく外部から添加した成分についても胚乳部に浸透移行させうることを確認した。カルミン酸量を定量することで、処理条件と成分移行性の相関を解明することが可能であり、次年度は処理条件を変えて、成分の移行性を明らかにする予定である。特に、加温・加圧処理が最も有効であることから、温度と水の浸透度及び処理時間の関係を明らかにする予定である。
次に、普通ソバ種子を用いて、中高圧条件下での酵素活性への影響を明らかにする。ソバ種子及び殻を除去した丸抜きソバを用いて中高圧処理を行い、β-グルコシダーゼ及びグルタミン酸デカルボキシラーゼの酵素活性を調査する。
上記の成果をもとに、豆類および野菜等の新規素材を用いて、中高圧処理を行い、加工特性を評価する。これらの素材に対しても同様の中高圧処理を行い、色素の浸透性ならびに抗酸化活性または可食部の成分量を調査し、加工が有効な食品素材を見出す。可食部の成分量に顕著な違いが認められた素材については、外層の構造や水の浸透度及び成分の移行性を明らかにする。また、継時的変化や温度による移行性の違いについても比較・検討していく予定である。
以上の研究成果をもとに、各種食品素材への加工適性を評価し、中高圧処理による食品の高機能化と新規加工方法の提案を行いたい。
|
Research Products
(1 results)
