茶粕廃棄物による臭気物質の除去および悪臭のマスキング作用に関する検討

• 研究課題/領域番号: 22K13620
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分08030:家政学および生活科学関連
• 研究機関: 摂南大学 (2023); 近畿大学 (2022)
• 研究代表者: 中村 武浩 摂南大学, 薬学部, 講師 (60803773)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 茶粕廃棄物 / 臭気物質の除去 / 茶粕 / 臭気改善 / マスキング / 吸着除去

研究開始時の研究の概要

茶系飲料は世界的にも消費量が多い飲料種であるが，その消費に伴って膨大な量の茶粕が産業廃棄物として捨てられている。茶粕は腐敗が進行しやすく，現行のリサイクル方法ではほとんどを処理できていない。材料化やエネルギー化などの技術も存在するが，機器設備やコストの問題から広く普及はしていない。本研究では，当該領域でほとんど活用されていない「有機金属錯体の反応理論」を応用し，悪臭物質の除去と減臭作用をもたらす「リサイクル資源」として，茶粕廃棄物を低コストで活用する再資源化技術を検討する。

研究実績の概要

本研究課題「茶粕廃棄物による臭気物質の除去および悪臭のマスキング作用に関する検討」における臭気物質の除去効果は、茶粕廃棄物に含まれている有機質成分の多寡に大きく依存すると考えている。そのため、初年度では5分類（紅茶、緑茶、烏龍茶、ハーブ茶、健康茶）より2種ずつ、合計10種の茶粕（Assam、Kenya、Brown rice、Sencha、Pu-erh、Nacrissus、Rooibos、Rose hip、Barley、Mate）における水溶性成分（クロロフィル、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、エピカテキン、エピカテキンガレート、カフェイン、没食子酸）を測定した。本年度では、各茶葉の化学的官能基情報および酸性・塩基性官能基量、等電点（pHpzc）、含有金属量、比表面積などの諸物性を詳細に調査した。これらの化学的・物理的なパラメータは吸着除去性能および吸着機構の解析に必要である。最終年度では、これらのパラメータに基づく悪臭物質に対する除去性能を調査すると共に、嗅覚測定法の観点からマスキング作用の効果判定なども行う予定である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題の目的は、悪臭物質に対する除去性能の判定のみに限らず、それに至る科学的なメカニズムの解明や実用化に至る最適化条件の検討などの項目も重要性が高い。初年度および次年度では、除去性能以外の諸物性に係るパラメータを集積したことから、悪臭物質の除去性能と吸着因子の関係性を迅速に解析可能な状態といえる。研究課題全体の検討項目としては、6割程度の調査を完了しているためおおむね順調な進展と判断できる。

今後の研究の推進方策

今後の研究の推進方策としては、当初の計画に想定した検討項目を充足させるように進めていく。具体的には、悪臭物質の除去性能の詳細な調査とマスキング作用の効果判定、およびこれらの現象の科学的なメカニズムの解明を目指すと共に、実用化を志向した検討を行う。