消費者の感性品質評価モデルに基づく凍結乾燥操作最適化システムの開発

• Project/Area Number: 04J11645
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Agricultural information engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Research Fellow: 上西 浩史 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 凍結乾燥 / コーヒー / ガスクロマトグラフィ・オルファクトメトリー法 / Charm分析 / 特徴香 / アロマプロファイル / 予備凍結・乾燥温度 / 最適温度条件

Research Abstract

本年度の研究目的は、揮発性香気成分の分析手法としてガスクロマトグラフィ・オルファクトメトリー法(以下、GC/O)を適用することにより、溶液系食品材料の香気成分およびその特性に対して凍結乾燥プロセスの設定温度条件が及ぼす影響を定量的に評価するとともに,乾燥前の香りが良好に維持される最適温度条件を探索することである。GC/Oは従来、ガスクトマトグラフィ質量分析では検出が困難であった香気成分をヒトの嗅覚器官を検知器として組み込んだガスクロマトグラフ装置を用いて検知する手法である。また、本実験ではGC/Oの一手法であるCharm分析を採用し、検知された各香気成分を同定するとともに、その香りを予め選定された官能評価用語によって特定される特徴香に分類するとともに,その強度を数値化した。
具体的には、固形分濃度40%のコーヒー濃縮液を予備凍結および乾燥温度条件を変化させて作成した凍結乾燥コーヒーに関してGC/Oによる香気成分分析および各特徴香の強度の評価を行った。その結果、予備凍結および乾燥温度の変化に伴って各特徴香の強度が変化し、特に、「醤油香」や「酸香」などの特徴香については両温度条件に対する依存性が確認された。また、特徴香のバランス(以下、アロマプロファイル)についても両温度変化に伴って変化することが明らかとなった。さらに、これらの結果に基づいて、各特徴香度の強度と凍結および乾燥温度との間には非線形の相関が存在すると仮定して各特徴香の強度を予備凍結および乾燥温度の関数として表現することにより、異なる温度条件で得られるコーヒー試料の香りを予測することが可能となった。また、この相関関係から凍結乾燥前のコーヒー濃縮液の香りに最も近い凍結乾燥品を得られる予備凍結および乾燥温度を探索した結果、凍結温度-40℃、乾燥温度32℃が最適解として得られた。