果実的野菜中成分の変動機構の解明に基づく新規加工技術の開発

• Project/Area Number: 16J02189
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Agricultural environmental engineering/Agricultural information engineering
• Research Institution: Kyushu University (2018); National Agriculture and Food Research Organization (2016-2017)
• Principal Investigator: 金房 純代 九州大学, 工学研究院, 助教
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 交流高電界処理 / 破砕 / 香気成分 / 加熱殺菌 / 多変量解析 / パルス処理 / 低温乾燥 / 水分活性 / 短時間乾燥 / 乳酸発酵 / 水中短波帯交流加熱処理 / 搾汁 / 殺菌 / 低温熱風乾燥 / 孔辺細胞

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、スイカピューレの交流高電界処理が香気成分に与える影響について研究を行った。スイカは収穫時期が短く通年での利用が難しい果実的野菜であり、破砕、搾汁などの物理的加工時の組織内酵素による機能性成分の分解や脂質酸化によるウリ臭の発生、保存時の果肉などの固形成分の分離、機能性成分の保存性が問題となる。また、加熱殺菌処理が、加熱臭の発生や成分の熱変性などの問題となることがある。そこで今年度は、不快臭抑制、機能性成分の保持、殺菌を目指したこれまでの検討結果を元に、破砕、加熱や電気的加工処理を適切に組み合わせることで機能性成分を保持した高品質かつ安全性の高く生果に近い品質のスイカピューレの加工方法の開発を目指した。1年目の結果より、スイカは超高速フードプロッセッサーにより破砕した。さらに、野菜への電気的加工が、生果の香りや不快臭の発生に与える影響を明らかにするために、交流高電界処理ならびに湯浴での従来加熱処理後のスイカピューレの香気成分をGC-MSを用いて測定した。交流高電界処理は、通常の殺菌方法よりも加熱時間を1/100に短縮可能であり、熱に弱い成分の劣化が抑えられると期待され、鮮度を保持した殺菌方法として実用化された技術である。GC-MS測定データの多変量解析によるスイカ中の香気成分の変動機構を解析したところ、スイカの典型的な新鮮な風味を表す成分は、加熱温度を上昇させるほどに減少したが、交流高電界処理では従来加熱よりも保持することが可能であることが明らかとなった。また、脂質酸化による香気成分は加熱温度を上昇させるほどに増大したが、交流高電界処理では従来加熱の7分の1にまで低減可能であることが明らかとなった。
本研究により、物理的加工と電気的加工技術を組み合わせることにより、スイカやイチゴなどの果実的野菜中の香気成分、繊維、ビタミンCなどの機能性成分の変動機構の一端が解明された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Lund University(スウェーデン)
• [Int'l Joint Research] Copenhagen University(デンマーク)
• [Int'l Joint Research] ルンド大学(スウェーデン)
• [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学(デンマーク)
• [Int'l Joint Research] ルンド大学(スウェーデン)
• [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学(デンマーク)
• [Journal Article] Solid Phase Micro Extraction: SPME (2018)
  • Author(s): 金房 純代
  • Journal Title: Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi Volume: 65 Issue: 4 Pages: 215-215
  • DOI: 10.3136/nskkk.65.215
  • NAID: 130006725609
  • ISSN: 1341-027X, 1881-6681
  • Year and Date: 2018-04-15
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The effect of radio-frequency heating on vacuum-packed saury (Cololabis saira) in water (2018)
  • Author(s): Kanafusa S, Takahashi C and Uemura K
  • Journal Title: Biosci Biotechnol Biochem Volume: 82 Issue: 9 Pages: 1576-1583
  • DOI: 10.1080/09168451.2018.1478713
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a radio frequency heating system for sterilization of vacuum-packed fish in water (2017)
  • Author(s): K Uemura、 S Kanafusa、 C Takahashi and I Kobayashi
  • Journal Title: Bioscience Biotechnology and Biochemistry Volume: 81 Issue: 4 Pages: 762-767
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1280660
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Effect of Types of Crushing and Electrical Heat Treatment on Production of Fruity Vegetable Juice (2019)
  • Author(s): Kanafusa S
  • Organizer: 第2回九州大学女性研究者 ダイバーシティシンポジウム
• [Presentation] 嫌気性菌分泌タンパク質の機能解析 (2018)
  • Author(s): 金房純代
  • Organizer: JST戦略的創造研究推進事業 第2回異分野合同勉強会
• [Presentation] 交流高電界加熱による甘酒の高品質殺菌 (2018)
  • Author(s): 筒井 達也、高橋 千栄子、金房 純代、植村 邦彦
  • Organizer: 日本農芸化学会
• [Presentation] Minimum Heating Pasteurization of Watermelon Puree using High Electric Field Alternating Current (2018)
  • Author(s): H Kantrong, S Kanafusa, C Takahashi and K Uemura
  • Organizer: 日本農芸化学会
• [Presentation] Characterization of aroma retention after PEF-assisted dehydration of basil leaves (2017)
  • Author(s): S Kanafusa, MA Petersen and FG Galindo
  • Organizer: 2nd World Congress on Electroporation
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Inactivation of microorganisms in vacuum-packed pacific saury in tap water by radio-frequency heating (2016)
  • Author(s): ○K Uemura、S Kanafusa、C Takahashi and I Kobayashi
  • Organizer: 30th EFFoST International Conference
  • Place of Presentation: Vienna（Austria）
  • Year and Date: 2016-11-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of types of crushing and electrical heat treatment on production of fruity vegetable juice (2016)
  • Author(s): ○S Kanafusa、 C Takahashi、 I Kobayashi and K Uemura
  • Organizer: 30th EFFoST International Conference
  • Place of Presentation: Vienna（Austria）
  • Year and Date: 2016-11-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 電気的加熱による味噌の酵素失活 (2016)
  • Author(s): ○植村邦彦、高橋千栄子、金房純代、小林功
  • Organizer: 日本食品科学工学会第63回大会
  • Place of Presentation: 名城大学天白キャンパス（名古屋市天白区）
  • Year and Date: 2016-08-26
• [Presentation] 電気的加工によるイチゴペーストの保存性向上 (2016)
  • Author(s): ○金房純代、高橋千栄子、小林功、植村邦彦
  • Organizer: 日本食品工学会第17回年次大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都港区）
  • Year and Date: 2016-08-05
• [Presentation] 連続通電加熱処理による味噌の殺菌 (2016)
  • Author(s): ○植村邦彦、高橋千栄子、金房純代、小林功
  • Organizer: 日本食品工学会第17回年次大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都港区）
  • Year and Date: 2016-08-05
• [Remarks] Lund University Nyheter och press (ルンド大学報)
  • URL: http://www.lu.se/article/elstotar-ska-ge-godare-kryddor
• [Remarks] Lund University News (ルンド大学報)
  • URL: http://www.lunduniversity.lu.se/article/watch-electric-shocks-make-dried-herbs-taste-better
• [Remarks] Sveriges Television （スウェーデン公共放送）
  • URL: https://www.svt.se/nyheter/lokalt/skane/lundaforskning-elstotar-ger-godare-basilika?