糖類アモルファスマトリクスに収着した水分の状態および機能の非単一性

• 研究課題/領域番号: 23560908
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 今村 維克 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (70294436)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: amorphous / sugar / water / interaction / sorption / 糖 / アモルファス / ガラス転移温度 / 乾燥 / 水和状態 / amorphous sugar / freeze-dry / FTIR / water sorption / glass transition / crystallization / calorimetry / 糖類アモルファスマトリクス / 凍結乾燥 / 水分収着 / 非単一性

研究概要

糖によって形成された非晶質固体（アモルファスマトリクス）は食品・医薬品において不可欠な素材である．本研究では，種々の糖類アモルファス試料について，個々の状態にある収着水の量を解析し，各試料の物理化学的特性と突き合わせることで，個々の収着状態にある水の物理化学的特性に対する寄与（機能）を明らかにした．約20種類の糖類を用いてアモルファス試料を作成し，それらの水分収着特性（水分収着等温線）とガラス転移温度(Tg)，および収着状態を解析した．

研究成果

• [雑誌論文] Characteristics of sugar surfactants in stabilizing proteins during freeze/thawing and freeze-drying (2014)
  • 著者名/発表者名: Koreyoshi Imamura,* Katsuyuki Murai, Tamayo Korehisa, Noriyuki Shimizu, Ryo Yamahira, Tsutashi Matsuura, Hiroko Tada, Hiroyuki Imanaka, Naoyuki Ishida and Kazuhiro Nakanishi
  • 雑誌名: Journal of Pharmaceutical Sciences 巻: 103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving the Physical Stability of Freeze-Dried Amorphous Sugar Matrices by Compression at Several Hundreds MPa (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagotani R., Kinugawa K., Nomura M., Imanaka H., Ishida N., Imamura K.
  • 雑誌名: Journal of Pharmaceutical Sciences 巻: 102 号: 7 ページ: 2187-2197
  • DOI: 10.1002/jps.23568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of amorphous matrices composed of different types of sugars in encapsulating emulsion oil droplets during freeze-drying (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Imamura, Y. Kimura, S. Nakayama, S. Miki, S. Ogawa, T. Hoshino, J. Oshitani, T. Kobayashi, S. Adachi, T. Matsuura, H. Imanaka, N. Ishida, K. Nakanishi
  • 雑誌名: Food Research International 巻: 51 ページ: 201-207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneity of the state and functionality of water molecules sorbed in an amorphous sugar matrix (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Imamura, R. Kagotani, M. Nomura, K. Kinugawa, K. Nakanishi
  • 雑誌名: Carbohydrate Research 巻: Vol. 351 ページ: 108-113
  • DOI: 10.1016/j.carres.2011.12.021
• [雑誌論文] Impact of compression, physical aging, and freezing rate on the crystallization characteristics of an amorphous sugar matrix (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Imamura, K. Kinugawa, R. Kagotani, M. Nomura, K. Nakanishi
  • 雑誌名: J. Food Engineering 巻: Vol. 112 号: 4 ページ: 313-318
  • DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2012.05.004
• [雑誌論文] Impact of compression, physical aging, and freezing rate on the crystallization characteristics of an amorphous sugar matrix (2012)
  • 著者名/発表者名: Imamura, K., Kinugawa, K., Kagotani, R., Nomura, M., Nakanishi, K.
  • 雑誌名: Journal of Food Engineering 巻: in press
• [学会発表] PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF AMORPHOUS SUGAR MATRICES (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Imamura, H. Imanaka, N. Ishida
  • 学会等名: 2nd Finnish-Japanese Symposium "Nano-emulsions and encapsulation for delivering functionality in foods"
  • 発表場所: サンポート高松
  • 招待講演
• [学会発表] 有機溶媒に対する糖の過溶解現象を利用した難水溶性薬物の新規固体分散化技術 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三宅 健斗，佐藤 朋，吉山 なつ紀，松浦 傳史 ，今中 洋行，石田 尚之，今村 維克
  • 学会等名: 化学工学会第79年会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] 有機溶媒に対する糖の過溶解現象と糖類アモルファスマトリクスによる香気成分の包括保持 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 朋，三宅 健斗・ 吉山 なつ紀，松浦 傳史，今中 洋行，石田 尚之，今村 維克
  • 学会等名: 化学工学会第79年会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] 糖の有機溶媒に対する過溶解現象とその応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今村 維克，佐藤 朋，三宅 健人，松浦 傳史 ，吉山 なつ紀，今中 洋行，石田 尚之
  • 学会等名: 化学工学会第79年会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] Physico-chemical properties of amorphous sugar matrices (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Imamura, H. Imanaka, N. Ishida
  • 学会等名: 2^<nd> Finnish-Japanese Symposium"Nano-emulsions and encapsulation for delivering functionality in foods"
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] 糖水溶液の乾燥における残留水分の相互作用状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 衣笠拓磨, 栢野裕之, 森野未来, 今中洋行, 石田尚之, 今村維克
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] 高圧力下における非晶質（アモルファス） 炭水化物粉体の物理化学的特性変化と そのコントロール (2013)
  • 著者名/発表者名: 今村維克
  • 学会等名: 粉体工学会2013年度春期研究発表会
  • 発表場所: 東京，連合会館
  • 招待講演
• [学会発表] 糖水溶液の乾燥における残留水分の相互作用状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 衣笠拓磨，栢野裕之，森野未来，今中洋行 ，石田尚之，今村維克
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 各種sugar surfactant の凍結乾燥時におけるタンパク質の安定化効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今村維克，清水孝紀，村井克行，山平龍，今中洋行，石田尚之，松浦傳史
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 各種糖界面活性剤を用いたときの糖類凍結乾燥アモルファスマトリクスによる油滴微粒子包括安定化特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坪内一晃，中山翔太，押谷潤，小林敬，安達修二，松浦傳史，今中洋行，石田尚之，中西一弘，今村維克
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] タンパク質および糖界面活性剤による凍結および乾燥時の高度タンパク質安定化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水孝紀・村井克行・伊久珠代・今中洋行・松浦傳史・石田尚之・中西一弘・今村維克
  • 学会等名: 化学工学会第78年会
  • 発表場所: 大阪，大阪大学
• [学会発表] Influences of Compression on Physicochemical Properties of Amorphous Sugar Powders (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Imamura, H. Imanaka, N. Ishida
  • 学会等名: 1^<st> Finnish-Japanese Symposium"Nano-emulsions and encapsulation for delivering functionality in foods"
  • 発表場所: Espoo, Finland
• [学会発表] 糖類アモルファスマトリクスの形成履歴と水分収着状態の関係 (2012)
  • 著者名/発表者名: 衣笠拓磨・今中洋行・石田尚之・今村維克
  • 学会等名: 化学工学会高松さぬきうどん大会
  • 発表場所: 香川県，サンポート高松
• [学会発表] Influences of Compression on Physicochemical Properties of Amorphous Sugar Powders (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Imamura, H. Imanaka, and N. Ishida
  • 学会等名: 1st Finnish-Japanese Symposium Nano-emulsions and encapsulation for delivering functionality in foods
  • 発表場所: Espoo, Finland
  • 招待講演
• [学会発表] 各種糖/界面活性剤/油脂を用いたときの糖類凍結乾燥材料の油滴微粒子包括特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山翔太・坪内一晃・今中洋行・押谷潤・石田尚之・松浦傳史・小林敬・安達修二・今村維克
  • 学会等名: 化学工学会高松さぬきうどん大会
  • 発表場所: 香川県，サンポート高松
• [学会発表] 凍結乾燥時における高度タンパク質安定化物質の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水 孝紀・村井 克行・伊久 珠代・今中 洋行・石田 尚之・今村 維克
  • 学会等名: 化学工学会高松さぬきうどん大会
  • 発表場所: 香川県，サンポート高松
• [学会発表] 賦形剤と物理化学的特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今村維克
  • 学会等名: 機能性食品素材の乳化と粉末化
  • 発表場所: 香川県，サンポート高松
  • 招待講演
• [学会発表] 糖類アモルファスマトリクス中に包括されたタンパク質に対する高圧処理の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 絹畠 光倫，清水 孝紀，今中 洋行，今村 維克
  • 学会等名: 化学工学会
  • 発表場所: 工学院大学（東京都）
• [学会発表] 糖類アモルファスマトリクスの水分収着特性の圧縮成型圧力に対する依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 籠谷亮, 衣笠琢磨, 近藤真未, 坪内一晃, 今中洋行, 今村維克, 中西一弘
  • 学会等名: 食品工学会第12回(2011年度)年次大会
  • 年月日: 2011-08-06
• [学会発表] 糖類アモルファスマトリクスの水分収着特性の圧縮成型圧力に対する依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 籠谷 亮，衣笠 琢磨，近藤 真未，坪内 一昇，今中 洋行，今村 維克，中西 一弘
  • 学会等名: 日本食品工学会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市）
• [学会発表] 糖類アモルファスマトリクスの結晶化特性と各種添加物質の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 衣川 耕史，籠谷 亮，野村 真世，今中 洋行，今村 維克，中西 一弘
  • 学会等名: 日本食品工学会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市）
• [学会発表] 糖類アモルファスマトリクスの水分収着状態と物理化学的特性との関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今村 維克，籠谷 亮，衣川 耕史，近藤 真未，衣笠 拓磨，今中 洋行，中西 一弘
  • 学会等名: 化学工学会
  • 発表場所: 名古屋工業大学（名古屋市）
• [学会発表] 糖類アモルファスマトリクスの物理化学的諸特性と分子間相互作用の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今村 維克
  • 学会等名: 日本応用糖質化学会中国・四国支部シンポジウム
  • 発表場所: 福山大学（広島県福山市）