高齢者のためのパルスパワーによる食物の軟化

• 研究課題/領域番号: 25630112
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 秋山 秀典 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (50126827)
• 研究分担者: ホセイニ ハミドレザ 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (00543406)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: パルスパワー / パルス電界 / 非加熱調理器 / 食物の軟化 / 高齢者

研究成果の概要

パルスパワーを食物に印加して、殺菌やジュース取り出しの研究が行われてきた。日本人の高齢化が進み、生活の質の維持のため、形を保ったまま、植物を柔らかくする新しい方法が求められている。ここでは、パルスパワーを野菜や果物に印加して、柔らかくする方法を提案し実験を行った。まず、パルスパワー発生装置の開発を行った後、二つの電極間に食物をいれ、電極間にパルスパワーを印加した。食物は、パルスパワーの印加回数を増加するとさらに柔らかくなるが、上限の印加回数が存在した。食物の温度変化はなく、ビタミンCの変化もなかった。顕微鏡下での実験結果から、師部放射組織に大きく影響していることが分かった。

研究成果

• [国際共同研究] Institute of Plasma Physics(チェコ)
• [国際共同研究] University of Toulouse(フランス)
• [雑誌論文] Motion of free-surface of shock-compressed water on emergence of rarefaction (2015)
  • 著者名/発表者名: V. Menezes, H. Hosseini, S. Moosavi-Nejad, K.J. Irimpan, H. Akiyama
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 107 号: 14 ページ: 1437011-5
  • DOI: 10.1063/1.4932635
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Investigation of Gas Flow Dependence of Plasma Jet Produced by Pulsed Power (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A., Kawano, Y., Nakai, M., Nakagawa, T., Sakugawa, T., Hosseini, H., Akiyama, H.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 43 (10) 号: 10 ページ: 3451-3455
  • DOI: 10.1109/tps.2015.2448132
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo effects of focused shock waves on tumor tissue visualized by fluorescence staining techniques (2015)
  • 著者名/発表者名: Lukes, P., Zeman, J., Horak, V., Hoffer, P., Pouckova, P., Holubova, M., Hosseini, S.H.R., Akiyama, H., Sunka, P., Benes, J.
  • 雑誌名: Bioelectrochemistry 巻: 103 ページ: 103-110
  • DOI: 10.1016/j.bioelechem.2014.08.019
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of burst electromagnetic wave focusing and their combination with nanosecond pulsed electric fields on HeLa S3 cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishizawa, H., Hosseini, H., Yoshida, D., Sugimoto, K., Nejad, S.M., Katsuki, S., Akiyama, H.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 43 (4) 号: 4 ページ: 1093-1099
  • DOI: 10.1109/tps.2015.2407052
  • 査読あり
• [雑誌論文] 空気流を用いたパルスパワー方式マイクロプラズマジェットの特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi, M., Akiyama, M., Shimizu, T., Sakugawa, T., Akiyama, H.
  • 雑誌名: 電気学会論文誌． Ａ 巻: 135 号: 9 ページ: 522-528
  • DOI: 10.1541/ieejfms.135.522
  • NAID: 130005096905
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dielectric recovery mechanism of pressurized carbon dioxide at liquid and supercritical phases (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Tanoue, T. Furusato, T. Imamichi, M. Ota, S. Katsuki and H. Akiyama
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 54 号: 9 ページ: 096102-096102
  • DOI: 10.7567/jjap.54.096102
  • NAID: 210000145680
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Study of fast rise time pulse power generator using SiC-MOSFET and FRD (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, K., Hatanaka, T., Akiyama, H., Sakugawa, T.
  • 雑誌名: Digest of Technical Papers-IEEE International Pulsed Power Conference, 2015-October 巻: 117245 ページ: 7296936-7296936
  • DOI: 10.1109/ppc.2015.7296936
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time resolved spectroscopy of atomospheric plasma jet driven by pulsed power generator (2015)
  • 著者名/発表者名: Mori, M., Shimizu, T., Yamamoto, A., Sakugawa, T., Akiyama, H.
  • 雑誌名: Digest of Technical Papers-IEEE International Pulsed Power Conference, 2015-October 巻: 117245 ページ: 7296890-7296890
  • DOI: 10.1109/ppc.2015.7296890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of Preionization Effects in Atmospheric Pulsed Discharge (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sakugawa, T. Iwaishi, S.H.R. Hosseini, H. Akiyama
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 42 号: 11 ページ: 3633-3638
  • DOI: 10.1109/tps.2014.2333053
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Study of Hydrogen Peroxide Generation by Water Surface Discharge (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshihara, Ruma, S.H.R. Hosseini, T. Sakugawa, H. Akiyama
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 42 号: 10 ページ: 3226-3230
  • DOI: 10.1109/tps.2014.2345074
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observation of Underwater Streamer Discharges Produced by Pulsed Power Using High-Speed Camera (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Akiyama, Yang. Zhibo, S. Gnapowski, S.H.R. Hosseini, H. Akiyama
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 42 号: 10 ページ: 3215-3220
  • DOI: 10.1109/tps.2014.2338353
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Growth Control of Leaf Lettuce Using Pulsed Electric Field (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sonoda, N. Takamura, D. Wang, T. Namihira, H. Akiyama
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 42 号: 10 ページ: 3202-3208
  • DOI: 10.1109/tps.2014.2326599
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Different involvement of extracellular calcium in two modes of cell death induced by nanosecond pulsed electric fields (2014)
  • 著者名/発表者名: Keiko Morotomi-Yano, Hidenori Akiyama, Ken-ichi Yano
  • 雑誌名: Archives of Biochemistry and Biophysics 巻: 555-556 ページ: 47-54
  • DOI: 10.1016/j.abb.2014.05.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] パルスパワー用シングルチョッパ方式超小型キャパシタ充電回路 (2014)
  • 著者名/発表者名: 梶原泰治，境健太，佐久川貴志，秋山秀典
  • 雑誌名: 電気学会論文誌． Ａ 巻: 134 号: 4 ページ: 211-216
  • DOI: 10.1541/ieejfms.134.211
  • NAID: 130003391561
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Softening of vegetables by pulsed power (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Akiyama, S. Gnapowski, Y. Shigematsu, and H. Akiyama
  • 雑誌名: Digest of Technical Papers-IEEE International Pulsed Power Conference 巻: 101034 ページ: 6627556-6627556
  • DOI: 10.1109/ppc.2013.6627556
  • 査読あり
• [学会発表] Pulsed Power and Bioelectrics (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋山 秀典
  • 学会等名: The 9th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • 年月日: 2015-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Observation of Ultra-Short Positive Pulsed Discharge in Supercritical Carbon Dioxide (2015)
  • 著者名/発表者名: 大田 美由紀
  • 学会等名: The 9th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • 年月日: 2015-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Cell membrane poration by microstreaming: Experimental and analytical evaluations (2015)
  • 著者名/発表者名: ホセイニ ハミド
  • 学会等名: 1st World Congress on Electroporation and Pulsed Electric Fields in Biology, Medicine and Food & Environmental Technologies
  • 発表場所: Portoroz, スロベニア
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] Softening of Vegetables and Fruits by pulsed power (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋山 真理子
  • 学会等名: 1st World Congress on Electroporation and Pulsed Electric Fields in Biology, Medicine and Food & Environmental Technologies
  • 発表場所: Portoroz, スロベニア
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of 5 nslong Intense Electrical Pulses on Proteins (2015)
  • 著者名/発表者名: 勝木 淳
  • 学会等名: 1st World Congress on Electroporation and Pulsed Electric Fields in Biology, Medicine and Food & Environmental Technologies
  • 発表場所: Portoroz, スロベニア
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] Protein transduction into HeLa cells using atmospheric pressure plasma jet (2015)
  • 著者名/発表者名: 王 斗艶
  • 学会等名: 1st World Congress on Electroporation and Pulsed Electric Fields in Biology, Medicine and Food & Environmental Technologies
  • 発表場所: Portoroz, スロベニア
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] SEPARATION OF METAL FROM MATERIAL COMPOSITES BY USING PULSED POWER (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下 智彦
  • 学会等名: 2015 Pacific Symposium on Pulsed Power and Applications
  • 発表場所: Hawaii, アメリカ
  • 年月日: 2015-08-05
  • 国際学会
• [学会発表] COMPACT PULSED POWER MODULATOR USING FAST RECOVERY DIODE (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐久川 貴志
  • 学会等名: 2015 Pacific Symposium on Pulsed Power and Applications
  • 発表場所: Hawaii, アメリカ
  • 年月日: 2015-08-05
  • 国際学会
• [学会発表] Immediate Response of Mammalian Cells to Applied Pulsed High Electric Field (2015)
  • 著者名/発表者名: 松島 諒
  • 学会等名: 20th IEEE Pulsed Power Conference
  • 発表場所: Austin, アメリカ
  • 年月日: 2015-05-31
  • 国際学会
• [学会発表] TIME RESOLVED SPECTROSCOPY OF ATOMOSPHERIC PLASMA JET DRIVEN BY PULSED POWER GENERATOR (2015)
  • 著者名/発表者名: 森 瑞樹
  • 学会等名: 20th IEEE Pulsed Power Conference
  • 発表場所: Austin, アメリカ
  • 年月日: 2015-05-31
  • 国際学会
• [学会発表] パルス高電界を印加した動物細胞の即時応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大田 美由紀
  • 学会等名: 平成27年電気学会全国大会
  • 発表場所: 東京都市大学, 東京都世田谷
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [学会発表] Calcium-dependent cellular responses to nanosecond pulsed electric fields (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢野 憲一
  • 学会等名: 11th International Bioelectrics Symposium
  • 発表場所: Missouri, アメリカ
  • 年月日: 2014-10-13 – 2014-10-16
• [学会発表] Influence of pulsed power discharges in water on plants， fishes， foods and Bacteria (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山 秀典
  • 学会等名: 11th International Bioelectrics Symposium
  • 発表場所: Missouri, アメリカ
  • 年月日: 2014-10-13 – 2014-10-16
  • 招待講演
• [学会発表] Behavior of Proteins Under Non-thermal Large Electric Fields (2014)
  • 著者名/発表者名: 勝木 淳
  • 学会等名: 11th International Bioelectrics Symposium
  • 発表場所: Missouri, アメリカ
  • 年月日: 2014-10-13 – 2014-10-16
• [学会発表] 水面上放電における導電率の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉原 和希
  • 学会等名: 平成26年度（第67回）電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 鹿児島大学工学部, 鹿児島市
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [学会発表] STUDY OF WATER TREATMENT BY USING UNDERWATER PULSED DISCHARGE PLASMA (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐久川 貴志
  • 学会等名: 2014 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference
  • 発表場所: Santa Fe, アメリカ
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-05
• [学会発表] A STUDY ON THE CAPACITOR CHARGER USING A VARIABLE FREQUENCY INVERTER FOR HIGH REPETITIVE PULSED POWER MODULATOR (2014)
  • 著者名/発表者名: 梶原 泰治
  • 学会等名: 2014 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference
  • 発表場所: Santa Fe, アメリカ
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-05
• [学会発表] LIQUID STERILIZATION USING INTENSE ELECTRICAL PULSES COMBINED WITH THERMAL POSTTREATMENT (2014)
  • 著者名/発表者名: 梶原 大河
  • 学会等名: 2014 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference
  • 発表場所: Santa Fe, アメリカ
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-05
• [学会発表] OBSERVATION OF STREAMER PROGRESS， BUBBLE PRODUCTION，SHOCK WAVE GENERATION AND BUBBLE EXTINCTION IN UNDERWATER STREAMER DISCHARGES (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山 雅裕
  • 学会等名: 2014 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference
  • 発表場所: Santa Fe, アメリカ
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-05
• [学会発表] Laser plasma shock wave driven microparticles for DNA/drug delivery (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamid Hosseini
  • 学会等名: 日本超音波医学界研究会 平成25年度第4回超音波分子診断治療研究会
  • 発表場所: 福岡大学（福岡市城南区）
  • 招待講演
• [学会発表] Softening of Vegetables by Pulsed Power (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山真理子
  • 学会等名: IEEE Pulsed Power and Plasma Science（PPPS2013）
  • 発表場所: Hyatt Regency San Francisco, USA
• [学会発表] Recent Progress of Bioelectrics at Institute of Pulsed Power Science (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山秀典
  • 学会等名: 2013 International Forum on Functional Materials（IFFM2013）
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju Hotel, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Microscope with High Speed Camera to observe Temporal Change of the Living Organism (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山秀典
  • 学会等名: 10ｔｈ International Bioelectrics Symposium（BIOELECTRICS2013）
  • 発表場所: Karlsruhe Institute of Technology, Germany
• [備考] パルスパワー科学研究所ホームページ
  • URL: http://www.ipps.kumamoto-u.ac.jp/