| 研究課題/領域番号 |
22K05916
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
金井 源太 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 上級研究員 (40355508)
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| 研究分担者 |
折笠 貴寛 岩手大学, 農学部, 准教授 (30466007)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | パーボイリング / トウモロコシ / コメ / ムギ / マイクロ波 / トウモロコシ子実 / 乾燥 / 微細構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
コメの胴割れ防止と栄養成分の向上のための伝統的な処理であるパーボイリングをトウモロコシ子実に適用することで、国産子実の弱点であるひび割れ低減をはかり、さらに加熱工程へのマイクロ波導入による省エネルギー化と微細構造と加工品質への影響の解明を目的とする。
具体的にはパーボイリングによる品質への影響について、異なる乾燥条件の各試験区について、穀物粒内の微細構造についてSEMおよびTEMによる結晶化状態の観察を行い、外観品質、製粉性、デンプン品質の変化メカニズムを明らかにする。また、パーボイリング後子実の乾燥排熱をパーボイリングの予熱に用いる場合のエネルギー消費低減効果試算を行う。
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| 研究実績の概要 |
トウモロコシ、コメ、ムギについて、パーボイリング試験を行った。慣行のパーボイリング処理として、オートクレーブにて121℃30分間の条件での処理、マイクロ波処理として、電子レンジで100℃程度に達する条件での処理、対象区として常温通風乾燥処理を行った。パーボイリング処理とマイクロ波処理については、処理後に常温通風乾燥を行った。慣行栽培をしたデントコーン（2021年収穫試料）については、破壊強度を測定し、慣行パーボイリング処理後に再度破壊強度を測定した。各区について、共同研究者の岩手大学折笠准教授および同技術部小室岬職員、佐々木邦明職員が、電子顕微鏡による画像撮影および検討を行った結果、加熱処理を行った場合、内部のデンプンがガラス化するが、処理状況により一様になる場合と若干のムラが発生する場合があることが分かった。また、パーボイリング処理、マイクロ波処理を行った区についても、内部に亀裂や空洞が発生する場合があり、いずれの処理区についても、処理後の破壊強度のばらつきが認められ、要因として、水分条件とともに、内部のクラックの状態によると推察された。
各区について、RVA分析によるデンプン特性の測定を行った結果、いずれの処理区でも熱が十分にかかった区では、RVAのピークがはっきりせず測定不能であった。デンプンが加熱により変質し、通常の曲線とならなかったためと考えられる。いずれの穀物でも、そのまま食用や飼料とするのではなく、加工する場合には留意する必要がある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2022年度の検討によって、トウモロコシ子実は、コメ、ムギと比較して、粒が大きいことから、パーボイリング処理により内部に空隙が発生する場合があり、その場合は、物理的な強度が著しく低くなることがあることがわかった。物理的な強度がばらつくと、穀物の処理手法としては不適なため、「パーボイリング処理」の温度条件等について、再考する必要性がでてきたため、当初の予定より若干の遅延が発生している。温度条件を下げることで、粒の内部での気化によってクラックが発生することを緩和する手法について検討中である。
また、RVA分析によるといずれのパーボイリング処理によっても、十分に熱がかかった場合デンプン品質の変質が認められた。一方で、マイクロ波処理では短時間で加熱することか可能であり、通風によって温度上昇を抑えることで、デンプン品質を維持しつつ、乾燥処理を行える期待がもてるため、パーボイル処理ではないが、穀物のマイクロ波乾燥についても併せて検討を行う予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
パーボイリングによる物理的強度の向上を引き続き検討するとともに、マイクロ波加熱によるトウモロコシ子実をはじめとした穀物乾燥特性も併せて検討することで、ポストハーベスト処理による穀物品質の高度化をはかる研究として推進する。
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