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良好な成形性を示す澱粉分子鎖構造の解明と原料米のフォーミュラ選抜法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 21K14807
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関山形大学 (2022-2024)
秋田県立大学 (2021)

研究代表者

矢野 裕子  山形大学, 工学部, 助教 (60897578)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024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)
2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード澱粉分子鎖構造 / 食品物性 / 食品成形加工 / 米粉 / ホイップクリーム / ゼリー / 澱粉 / 食品 / 加工適正 / スポンジケーキ / 麺 / 米粉麺 / 加工適性
研究開始時の研究の概要

近年、食品アレルギーが問題視される中、その対応食として米粉を用いた食品に注目が集まっている。しかし、米は古くから酒用、餅用、和菓子用等といった用途でしか分類されておらず、小麦粉の薄力粉、中力粉、強力粉に対応した分類はされていないのが現状である。
本研究では、米粉を小麦粉の代替品として取り扱う際の新しい分類を提案することを目的としている。本研究が達成されれば、まだ作製したことがない食品であっても、調理工程の情報をもとに原料として最適な品種を予測することが可能になり、安全・安心かつ美味しく食べられるアレルギー対応食を誰もが手軽に作製できるようになることが期待される。

研究実績の概要

今年度は原料米の澱粉分子鎖構造が米粉食品の加工性に与える影響を明らかにするために、(1)食品の成形加工性の評価と(2)食品生地等の物性解析を行なった。(1)では、昨年から継続して米粉を原料とするホイップクリームの作製と成形性の評価を行なった。また、調理に冷却工程を含む食品として今年度から新たに米ゼリーの製造にも着手した。(2)では、米生地の粘弾性評価や機械的特性の評価を行った。
(1)品種の異なる米から製造した食品の成形加工性
ホイップクリームの製造では、澱粉の組成が異なる4品種の米粉を原料に用いて成形性の比較を行った。結果として原料米の品種によらず撹拌時に気泡を含み、角が立つホイップクリームが得られた。ゼリーの製造では、澱粉の組成が異なる2品種の米粉を原料に用いて成形性の比較を行った。結果として澱粉の組成によらず良好な成形性を示すゼリーが得られた。
(2)品種の異なる米の物性比較
澱粉+水+油系試料において、澱粉の組成と構造の違いが生地の粘弾性に与える影響を明らかにするために米粉生地の動的粘弾性測定を行なった。結果として直鎖澱粉を多く含む品種の生地ほど、高い貯蔵弾性率を示すことが明らかとなった。これは、直鎖澱粉が水中に分散することで溶媒の粘度を上昇させたためであると考える。次に、澱粉+水系試料において、澱粉の組成と構造の違いが力学特性に与える影響を評価するためにTPA試験を行なった。結果として、直鎖澱粉を含む試料は直鎖澱粉を含まない試料の5倍の硬さを示すことが明らかとなった。これは、直鎖澱粉の老化の進行が早いためだと考えられる。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度の推進方策として、(1)ホイップクリームの製造を中心とした米粉食品の成形加工性について明らかにすること、(2) 食品の製造途中や作製後の物性評価を行うことを目標としていた。
(1)食品の成形加工性の評価については、昨年度から継続しているホイップクリームの製造に加え、新たにゼリーの製造にも着手し、様々な調理法に適する米品種を模索することができた。
(2) 食品の製造途中や作製後の物性評価については、調理時に生地が加熱される過程での粘弾性変化や、冷却前後の生地の硬さの変化を測定し、澱粉の組成や分岐構造の違いが調理時の生地等の物性変化に与える影響を調べることができた。
以上の理由から、今年度は概ね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

これまでの研究で、米粉を用いた食品の製造については、澱粉分子鎖構造と成形加工性との関係について、概ね傾向を捉えることができた。今後はこれまでの結果を精査しながら、研究の総まとめを行う。具体的には、調理法ごとに適した澱粉分子鎖構造を特定し、整理することで、アレルギー対応食の普及に向けた全く新しい米品種の分類を行う。

報告書

(4件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2022

すべて 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件)

  • [学会発表] 米粉100%麺に適する澱粉分子鎖構造の検討2024

    • 著者名/発表者名
      川名流魁、矢野裕子、香田智則、西岡昭博
    • 学会等名
      日本食品科学工学会 第71回大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 澱粉の分子鎖構造が米粉パンの成形性とレオロジー特性に与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      矢野裕子、香田智則、西岡昭博
    • 学会等名
      第72回レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 澱粉の分子鎖構造と米粉パンの成形加工性2024

    • 著者名/発表者名
      矢野裕子、香田智則、西岡昭博
    • 学会等名
      第23回青森糖質研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 米粉パンの製パン性はアミロースが決定づけている?-生地のレオロジー特性に与えるアミロースの効果-2024

    • 著者名/発表者名
      矢野裕子、香田智則、西岡昭博
    • 学会等名
      応用糖質科学会北海道支部講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of molecular structure of rice starch on the formability of rice flour food2022

    • 著者名/発表者名
      矢野裕子
    • 学会等名
      化学系学会東北支部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-12-26  

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