A novel technique for digitalization of food flavor and texture
Publicly Offered Research
| Project Area | Analysis and synthesis of deep SHITSUKAN information in the real world |
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| Project/Area Number |
21H05828
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (IV)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
田中 充 九州大学, 農学研究院, 准教授 (70584209)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 食品風味 / 質量分析 / 味成分 / におい成分 / クロスモーダル / 呈味成分 / 香気成分 / 化学感覚 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトは食品を咀嚼・嚥下する際に、口腔内に放出される呈味・香気成分を味覚・嗅覚（化学感覚）情報として検知するとともに、歯ごたえや舌触りといった食感を触覚（物理感覚）情報として検知しており、これらの感覚から食品の風味を認知して美味しさを評価している。しかし、現在の機器計測ではすべての風味成分と食感を一元化して捉えることはできず、風味が美味しさを決める機構は多くが不明である。本研究では、食品の風味・食感を完全にデジタル記録するための次世代技術を開発することで、呈味・香気成分の空間的な分布、ならびに食感を網羅的に可視化した「完全な風味設計図」の構築を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、食品の風味・食感を完全にデジタル記録するための次世代技術を開発することで、呈味・香気成分の空間的な分布、ならびに食感を網羅的に可視化した「完全な風味設計図」の構築を目指す。実際には、A）食品中の呈味・香気成分を網羅的かつそのまま可視化する新たなFlavor-omics imaging技術の構築、B）タンパク質や繊維等が形成する食品の内部構造に基づき、食感を直接的に食品上に可視化する技術の開発、ならびに、C）美味しさへの寄与度を含めた完全な風味設計図の構築を行う。これにより、化学感覚情報を客観的に表現可能となり、「美味しさ」という五感をフル活用した深奥質感の理解に大いに貢献できる。
そこで本年度は、香気成分（エステル、アルコール、アルデヒドなど）および呈味成分（アミノ酸、核酸、脂肪酸など）を一斉に検出可能な新たなMS法の構築を試み、達成した。次いで、当該カーボンブラックを用いた実際の食品中の風味成分の可視化を試みた。
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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
本研究では、カーボンブラック粒子が揮発性および不揮発性の低分子成分を高度に吸着することを利用し、カーボンブラックの高い導電性とレーザーエネルギーの効率的な熱変換により、あらゆる吸着成分を加熱脱着・イオン化することでノイズフリーなMS検出系を構築した(ACS Applied Nano Materials 2022 5 (2), 2187-2194)。構築した本法は、香気成分として、エステル類、アルコール類、アルデヒド類を、呈味成分として、アミノ酸、核酸、脂肪酸などを一斉検出可能であることを明らかにした。また、本法は正イオンモードでは、分析対象化合物のプロトン親和性、負イオンモードでは気相酸性度に依存していることが明らかになった。
次いで、当該カーボンブラックを果実の断面切片に塗布し、レーザー脱離イオン化MSイメージングに供することで、風味成分の可視化を試みた。結果、果実中の糖類の分布の可視化を達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに構築したカーボンブラックを用いた新たな味とにおいのクロスモーダルな風味情報可視化技術を実際の食品中の成分検出・可視化へ最適化し、呈味・香気成分を網羅的かつそのまま可視化する新たなFlavor-omics imaging技術として確立する。さらに、タンパク質や繊維等が形成する食品の内部構造に基づき、ヒトの認知レベルで食感を直接的に食品上に可視化する技術と融合することで、味、におい、食感を一体とした食品の風味設計図の構築を試みる。さらに、構築した方法を用いて得られた食品の風味情報を官能評価値へ結びつけることで、美味しさの可視化技術として構築する。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
