放電プラズマを用いた迅速な焙煎・火入れ技術の開発

• 研究課題/領域番号: 20K03915
• 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14030:プラズマ応用科学関連
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 松井 雅義 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (50415791)
• 研究分担者: 大嶋 孝之 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30251119) ; 谷野 孝徳 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (50467669)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 放電プラズマ / 食品加工 / 焙煎 / 火入れ / 機能性表示食品

研究開始時の研究の概要

放電プラズマを利用した飲料原料（コーヒー豆、茶葉）の迅速な焙煎・火入れ技術を開発する。各種飲料原料に対する加工時間の短縮、品質や抽出効率の向上、新奇な風味や味わいの付与を達成するために重要な装置の構成や印加電圧波形などのパラメーターを明らかにする。さらに、各種物性評価、成分分析、官能試験による定量的な評価に基づき、本方法により焙煎・火入れした飲料原料の品質特性の把握や、高付加価値化の可能性を検討する。

研究成果の概要

本研究では、放電プラズマによる飲料原料（コーヒー豆、茶葉）の迅速な焙煎・火入れ技術の開発に取り組み、コーヒー豆を短時間で均一に焙煎することが可能な放電装置の開発に成功した。放電装置の印加電圧や処理時間等のパラメーターを変更することにより、コーヒー豆の焙煎度合いを浅煎り、中煎り、深煎りの状態にコントロールすることも可能である。本方法で焙煎したコーヒー豆から抽出されたコーヒーの色、味、香りは、家庭用焙煎機で焙煎したコーヒー豆から抽出されたコーヒーと比較して遜色無い結果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により放電プラズマが飲料原料の焙煎・火入れに応用可能であることが示された。得られた研究成果により、放電プラズマの食品加工への応用に関する研究がこれまで以上に活発になると考えられる。本方法は従来法とは全く異なる原理に基づく焙煎・火入れ方法であるため、飲料原料に新奇な風味や味わいを付与できる可能性が高い。さらに、焙煎・火入れ時間が短縮化されることで熱に弱い機能性成分の分解を抑制することが可能である。従って、消費者の嗜好の多様化や、健康増進等の需要に対応可能な製品の開発に貢献できると同時に、高品質な飲料原料を効率良く低コストで製造可能なプロセスの構築に寄与すると考えられる。