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食用高分子電解質複合体を活用したハイドロコロイドの凝集制御と高度安定化

研究課題

研究課題/領域番号 17K07824
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 食品科学
研究機関東京都市大学

研究代表者

黒岩 崇  東京都市大学, 工学部, 教授 (60425551)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード食品工学 / 食品コロイド / 乳化・分散 / 高分子電解質 / 安定性 / 複合化 / カゼインタンパク / キトサン
研究成果の概要

食品に含まれる多糖類やタンパク質の多くは、水溶液で多価カチオンやアニオン、両性イオンを生じる高分子電解質である。本研究では、これらの食用高分子電解質を複合化させることで得られる高分子電解質複合体に着目して次の成果を得た。
(1)キトサンと脂肪酸の自発的な複合化現象を利用してサブミクロンサイズの分散微粒子を作製する手法を開発し、その優れた安定性および物質保持特性を明らかにした。
(2)パーム油含有エマルションの油滴表面にカゼインタンパクとキトサンからなる高分子電解質複合層を形成させることで、エマルションの分散安定性を顕著に向上できることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

乳製品、果汁飲料、ドレッシング類のような乳化・混濁食品の多くは、多糖類やタンパク質をはじめとする可食性高分子電解質が食品の安定化に寄与しているコロイド分散系である。本研究では、食品由来の高分子電解質が他の食品成分と複合化して得られる高分子電解質複合体の形成過程を積極的に制御しこれを活用することで、コロイド食品の安定化および機能化を達成できることを示した。この成果の学術的意義は、高分子電解質と食品成分の相互作用に注目してコロイド食品の分散・凝集挙動を明らかにした点にある。実際の食品の加工および流通・保存時における安定性向上につながる点で、応用面でも高い波及効果が期待できる有意義な成果が得られた。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Lipid vesicle preparation using W/O/W emulsions via solvent evaporation: the effect of emulsifiers on the entrapment yield of hydrophilic materials2019

    • 著者名/発表者名
      Emmanuel Chekwube Ossai, Takashi Kuroiwa, Kaname Horikoshi, Yuya Otsuka, Junki Terasawa, Akihiko Kanazawa, Seigo Sato, Sosaku Ichikawa
    • 雑誌名

      Journal of the American Oil Chemists' Society

      巻: 96 号: 12 ページ: 1405-1416

    • DOI

      10.1002/aocs.12275

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of dyhydrocholic acid conjugated with a hydrocarbon on a lipid bilayer composed of 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Hayashi, Kazutoshi Morimoto, Toshiyuki Kamei, Eiko Mieda, Sosaku Ichikawa, Takashi Kuroiwa, Sakiko Fujita, Hidemi Nakamura, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 181 ページ: 58-65

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2019.05.009

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ダブルエマルションを利用した脂質ベシクルの作製2019

    • 著者名/発表者名
      3. 黒岩 崇, 市川創作
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 19 号: 5 ページ: 197-201

    • DOI

      10.5650/oleoscience.19.197

    • NAID

      130007711525

    • ISSN
      1345-8949, 2187-3461
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 食用ナノ/マイクロ分散系の作製と利用に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      黒岩崇
    • 雑誌名

      日本食品工学会誌

      巻: 18 号: 4 ページ: 161-167

    • DOI

      10.11301/jsfe.17506

    • NAID

      130006292654

    • ISSN
      1345-7942, 1884-5924
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Freeze-dryable lipid vesicles with size tunability and high encapsulation efficiency prepared by the multiple emulsification-solvent evaporation method2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Suzuki, Takashi Kuroiwa, Kaname Horikoshi, Akihiko Kanazawa, Sosaku Ichikawa
    • 雑誌名

      Colloids Surf. B: Biointerfaces

      巻: 159 ページ: 412-418

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2017.07.092

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration-aggregation pretreatment for drastically improving esterification activity of commercial lipases in non-aqueous media2017

    • 著者名/発表者名
      Maho Katayama, Takashi Kuroiwa, Kenya Suzuno, Ayumi Igusa, Toru Matsui, Akihiko Kanazawa
    • 雑誌名

      Enzyme Microb. Technol.

      巻: 105 ページ: 30-37

    • DOI

      10.1016/j.enzmictec.2017.06.007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オリーブ油を連続相とするマイクロチャネル乳化における油中水滴エマルションの作製特性2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Ito, Midori Uehara, Ryota Wakui, Makoto Shiota, Takashi Kuroiwa
    • 雑誌名

      日本食品工学会誌

      巻: 18 号: 2 ページ: 103-111

    • DOI

      10.11301/jsfe.17489

    • NAID

      130005709366

    • ISSN
      1345-7942, 1884-5924
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 生体分子間相互作用を利用した食品用分散系の作製と機能化2020

    • 著者名/発表者名
      黒岩崇
    • 学会等名
      高分子と水・分離に関する研究会・2019年度界面動電現象研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Improved stability of solid-fat microspheres by electrostatic biopolymer deposition technique2019

    • 著者名/発表者名
      Yaeko Okuyama, Takashi Kuroiwa, Akihiko Kanazawa
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of microbioreaction systems in lipid vesicles prepared by the multiple emulsification-solvent evaporation method2019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Konno, Sosaku Ichikawa, Akihiko Kanazawa, Takashi Kuroiwa
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] One-step encapsulation of water-insoluble bioactive compounds into chitosan-oleic acid complex particles and their characteristics as food dispersions2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Shino, Tatsuhito Suzuki, Azumi Iida, Akihiko Kanazawa, Takashi Kuroiwa
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酵素封入ダブルエマルションを利用した脂質ベシクル内酵素反応系の構築と特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      今野裕史, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
    • 学会等名
      日本食品工学会第20回(2019年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脂溶性栄養機能成分を担持したキトサン-オレイン酸複合微粒子の安定性評価2019

    • 著者名/発表者名
      士野紘輝, 鈴木達仁, 飯田あづみ, 金澤昭彦, 黒岩崇
    • 学会等名
      日本食品工学会第20回(2019年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 可食性高分子複合層の形成が固体油脂マイクロスフィアの安定性に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      奥山椰英子, 黒岩崇, 金澤昭彦
    • 学会等名
      日本食品工学会第20回(2019年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多相エマルション法の液中乾燥工程における脂質ベシクル形成機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      羽田野哲史, 黒岩崇, 市川創作
    • 学会等名
      日本膜学会第41年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酵素と膜脂質を含有するダブルエマルションを利用したベシクル内酵素反応系の構築2019

    • 著者名/発表者名
      今野裕史, 市川創作, 金澤昭彦, 黒岩崇
    • 学会等名
      日本膜学会第41年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 消化吸収動態を考慮した栄養機能成分キャリアの開発と食品デザインへの展開2019

    • 著者名/発表者名
      黒岩崇
    • 学会等名
      バイオ計測技術コンソーシアム第125回定例会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体由来成分を利用したマイクロ・ナノ分散系の作製および機能開発2019

    • 著者名/発表者名
      黒岩崇
    • 学会等名
      FOOMA JAPAN 日本食品工学会フォーラム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation of monodisperse solid-fat microspheres and their stabilization by surface modification using chitosan2018

    • 著者名/発表者名
      Yaeko Okuyama, Takashi Kuroiwa, Akihiko Kanazawa
    • 学会等名
      The 14th International Chitin and Chitosan Conference & 12th Asia-Pacific Chitin and Chitosan Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation and characterization of chitosan-fatty acid complex particles as a novel carrier material for hydrophobic bioactive molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kuroiwa, Yuto Kawauchi, Ryutaro Moriyoshi, Tatsuhito Suzuki, Akihiko Kanazawa
    • 学会等名
      The 14th International Chitin and Chitosan Conference & 12th Asia-Pacific Chitin and Chitosan Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キトサン-オレイン酸複合微粒子の粒子特性と分散安定性に対する操作因子の影響2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木達仁, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 多相乳化-液中乾燥プロセスによる脂質ベシクルへの水溶性酵素の内包化2018

    • 著者名/発表者名
      今野裕史, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質-多糖複合層の形成による固体油脂マイクロスフィアの安定化2018

    • 著者名/発表者名
      奥山椰英子, 黒岩崇, 金澤昭彦
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キトサン-脂肪酸複合微粒子における疎水性領域の形成と脂溶性機能成分の担持効率2018

    • 著者名/発表者名
      黒岩崇, 樋口佳樹, 河内勇人, 市川創作, 金澤昭彦
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キトサン-脂肪酸複合微粒子分散液の凍結乾燥と再分散処理における粒子特性への影響因子2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木達仁, 黒岩崇, 金澤昭彦
    • 学会等名
      日本食品工学会第19回(2018年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キトサン被覆した均一径固体油脂マイクロスフィアの作製と安定性評価2018

    • 著者名/発表者名
      奥山椰英子, 黒岩崇, 金澤昭彦
    • 学会等名
      日本食品工学会第19回(2018年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ダブルエマルションの液中乾燥処理による脂質ベシクルへの酵素の内包化と特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      今野裕史, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
    • 学会等名
      日本食品工学会第19回(2018年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カプサイシンを担持したキトサン-オレイン酸複合微粒子の形成挙動と分散安定性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      黒岩崇, 樋口佳樹, 金澤昭彦
    • 学会等名
      日本食品工学会第19回(2018年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 多相エマルション法を利用した酵素内包ジャイアントベシクルの作製と特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      今野裕史, 市川創作, 金澤昭彦, 黒岩 崇
    • 学会等名
      日本膜学会第40年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] High-speed analysis of droplet formation in microchannel emulsification using vegetable oils2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Ito, Takashi Kuroiwa, Akihiko Kanazawa
    • 学会等名
      The 17th Congress of Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キトサン-脂肪酸複合微粒子への機能性成分の担持と濃縮・凍結乾燥後の分散安定性2017

    • 著者名/発表者名
      黒岩 崇, 鈴木達仁, 河内勇人, 森吉竜太郎, 金澤昭彦
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物油を利用したマイクロチャネル乳化による単分散エマルション形成に及ぼす要因解析2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤美希, 黒岩 崇, 金澤昭彦
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロチャネルを利用した植物油脂含有単分散エマルションの作製2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤美希, 黒岩 崇, 金澤昭彦
    • 学会等名
      日本食品工学会第18回(2017年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キトサン-オレイン酸複合サブミクロン粒子の濃縮および粉末化における分散安定性2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木達仁, 黒岩 崇, 河内勇人, 金澤昭彦
    • 学会等名
      日本食品工学会第18回(2017年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 食用ナノ/マイクロ分散系の作製と利用に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      黒岩崇
    • 学会等名
      日本食品工学会第18回(2017年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 生物化学工学の基礎2018

    • 著者名/発表者名
      松井徹, 上田誠, 黒岩崇, 武田穣, 徳田宏晴
    • 総ページ数
      232
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339067569
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東京都市大学研究者情報データベース

    • URL

      http://www.risys.gl.tcu.ac.jp/Main.php?action=profile&type=detail&tchCd=5001799

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 東京都市大学理工学部エネルギー化学科高分子・バイオ化学研究室<機能性バイオ分子>

    • URL

      http://www.ese.tcu.ac.jp/labs/bio

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 高分子・バイオ化学研究室<機能性バイオ分子>ホームページ

    • URL

      http://www.ese.tcu.ac.jp/labs/bio

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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