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糖やアミノ酸の迅速で微量な水和パラメータの算出と水和に寄与する分子構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K05876
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関弘前大学

研究代表者

佐藤 之紀  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (50226015)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード水 / 水和 / 粘度 / モル体積 / 糖アルコール / 棟 / 糖 / オリゴ糖 / アミノ酸
研究開始時の研究の概要

数多くの研究者がこれまで食品中の水に焦点を当てて研究を進めてきているものの,水の構造そのものの研究を含んだ水和に関する研究にはNMRなど高価な機器測定が必要である。さらに,それらの機器操作は煩雑なことが多い。これらのことが水和研究の門戸を狭めている一つの大きな要因である。そこで,可能な限り簡易で安価な方法を取り上げようとし,ガラスのキャピラリーでできている粘度計であるキャノンフェンスケ粘度計を駆使して水溶液構造を解析する方法を提唱してきているが,測定に要する試料の量が多い。そこで,本研究により試料の量を大幅に減量させる方法を検討する。

研究成果の概要

アインシュタイン博士の理論に基礎をおいた水和パラメータhを微量なサンプル量でしかも迅速で低コストで行う系を確立しようとした。磁気的な性質をローターに組み込んだ粘度計を導入して微量で迅速な粘度測定を試みたが,データのバラツキの点で検討の余地が残された。急遽,試料の量は少なくできないが,測定時間を短くする方法を考案した。その結果,いくつかの問題点は今後解決しなければならないが,糖や糖アルコールなどの分子種の水和パラメータhと,水分活性とモル分率から求められた水和パラメータαの関係は,尿素やメタノールなどのそれらの関係と同様に分子種を問わずα= -hの関係にあることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生命の起源は水であり,水が溶質と相互作用する現象である水和は皮膚などの生体の機能や食品の機能に関与しているといわれている。しかし,それらの機能に関与する水といっても特に水溶液中で溶質と相互作用している水の機能を解明するために迅速で比較的安価で手軽な方法の開発が必要不可欠である。そこで,アインシュタイン博士の理論に基礎をおいた迅速で低コストな水和パラメータhを提唱してきている。しかし,現在のところ,パラメータhを算出する方法で必要な試料溶液の量を減らし,微量なサンプル量で行う必要が出てきて今回の申請に至った。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 水分活性のパラメータαと粘性の水和パラメータhを指標とした糖水和構造の解析2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤之紀・宮脇長人
    • 学会等名
      日本食品工学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] キャピラリー粘度計と精密密度計を用いた糖アルコールの水和パラメータh.2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤之紀,宮脇長人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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