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2015 年度 実施状況報告書

澱粉等粉末被覆及び蛋白乳化剤の酵素処理によるナノ構造化機能性脂質粉末の作製と特質

研究課題

研究課題/領域番号 15K07455
研究機関香川大学

研究代表者

吉井 英文  香川大学, 農学部, 教授 (60174885)

研究分担者 四日 洋和  京都学園大学, 公私立大学の部局等, 講師 (70707661)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード噴霧乾燥 / 魚油 / エマルション / 乳化 / ナノ / 賦形剤 / ランシマット試験 / 表面油
研究実績の概要

魚油に含まれるドコサヘキサエン酸などの高度不飽和脂肪酸は、二重結合が多く空気中で容易に酸化される。本研究では、賦形剤を変化させた場合の噴霧乾燥粉末中の魚油の安定性について検討した。具体的には、酸化安定性を高めるために魚油のナノ油滴化したエマルション溶液の噴霧乾燥粉末化を、噴霧乾燥粉末の流動性が高く、粉末回収率を上げるために噴霧乾燥機に澱粉を溶液の固形分に対して1倍及び5倍を供給することにより粉末表面上に澱粉を被覆した粉末を作製した。賦形剤を変化させたことによる酸化安定性の違いを明らかにする目的として、賦形剤をスクロースとデキストリン(DE=25)に変化させて、それぞれの粉末の安定性実験を行った。また、澱粉量を調節して粉末表面の被覆度合の違いによる影響も検討した。澱粉を噴霧乾燥粉末に被覆すると流動性の良い粉末を得られた。作製粉末の見掛けの酸化速度定数は、ランシマット法で求めた電気伝導度変化の誘導時間の逆数より求めた。この見掛けの酸化速度定数は、主賦形剤をスクロースにした粉末は、MDに比較して小さかった。粉平均径を変化させ見掛けの酸化速度定数を測定した結果、MDの場合は球径に依存せず、スクロースの場合は球径が小さいほど見掛けの酸化速度定数は大きかった。この見掛けの酸化速度定数と表面油量の関係をプロットすると、表面油量に対して飽和型の相関が得られた。これより、スクロースは拡散律速のような挙動を示すが、表面油量が見掛けの酸化速度定数を決定していると推察される。

現在までの達成度 (区分)
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

乳化魚油噴霧乾燥粉末を作製する際に、賦形剤として低分子でガラス転移温度の低いSucroseを含む賦形剤を用いることは、非常に難しい。なぜなら、賦形剤のガラス転移温度が噴霧乾燥機の壁に付着し噴霧乾燥粉末の回収率は非常に低い。よって、澱粉粉末を噴霧乾燥時に被服することにより、ガラス転移温度の低い賦形剤を用いた場合でも噴霧乾燥粉末を作製することのできるパイロットスケールの噴霧乾燥機(L-8型、大川原化工機製)を用いた澱粉被服噴霧乾燥手法を開発できた。澱粉定量供給器を用いて、噴霧乾燥機観察窓口より澱粉(燐酸カルシウム入り)を定量供給することにより、澱粉被服噴霧乾燥機を作製した。
澱粉粒子のサイズが10μm程度であるので、できるだけ大きな噴霧乾燥粉末を作製する条件を探索した。はじめに、乳化魚油噴霧乾燥粉末に澱粉被服を実施することにより、表面油の少ない噴霧乾燥粉末を作製できることを示すことができた。また、基礎的検討として、乳化リモネン噴霧乾燥粉末を作製して、噴霧乾燥粉末からのリモネン徐放挙動について検討を開始した。一定温度下における定湿度法による粉末からのフレーバー徐放挙動について検討した.澱粉を被服した乳化リモネン粉末と無被服の噴霧乾燥粉末からのリモネン徐放速度を、d-リモネンの徐放流束 (Flux)を縦軸に,横軸は粉末静置時間にとって実験結果を比較した。澱粉被覆粉末の場合,無被覆粉末に比較して45%の湿度の時は差異がほとんど分からないが,50%,55%の場合澱粉被覆粉末からのd-リモネン徐放フラックスが小さくなっており,澱粉被覆によりd-リモネン徐放を遅くできることが分かった.このように、澱粉被服した場合の効果についての検討を、湿度制御方法を変えて検討できている。

今後の研究の推進方策

噴霧乾燥粉末に澱粉を被覆する手法を確立できたので、噴霧乾燥粉末の賦形剤としてマルトデキストリンのDEを変えたもの、Lactose, Sucroseを用いて乳化リモネン噴霧乾燥粉末からのリモネン徐放挙動を、湿度ランプ法、および一定の温度、湿度条件下でのリモネン徐放挙動を調べる。澱粉を被覆することにより、吸湿速度の変化を詳細に調べるために吸湿速度への影響についても調べる。
1)澱粉供給量を変化させて澱粉被覆量の影響
2)湿度ランプ法を用いた乳化リモネン粉末からのリモネン徐放挙動の測定
3)温度一定、湿度一定の条件下での乳化リモネン粉末からのリモネン徐放挙動の測定

次年度使用額が生じた理由

約2万円の残額が生じたが、ほぼ実験計画通り進捗しており4月よりの実験時に予算を使う予定である。

次年度使用額の使用計画

2万円の使用は、窒素ガス、および溶媒(ヘキサン)にあてる予定である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] フレーバー(アロマ)粉末の作製とその徐放特性2015

    • 著者名/発表者名
      吉井英文、四日洋和
    • 雑誌名

      香料

      巻: 265 ページ: 21-29

  • [雑誌論文] 機能性食品粉末の創製-噴霧乾燥粉末の構造が,粉末中の魚油安定性に及ぼす影響について-2015

    • 著者名/発表者名
      吉井英文、足立早映、四日洋和
    • 雑誌名

      食品機械装置

      巻: 52 ページ: 55-59

  • [雑誌論文] Effect of dextrose equivalent of maltodextrin on the stability of emulsified coconut-oil in spray-dried powder2015

    • 著者名/発表者名
      Matsuuraa, Ogawa, A. Tomabechi, M. Matsushita, R., Gohtani, S., Neoh, T.L., Yoshii, H
    • 雑誌名

      Journal of Food Engineering

      巻: 163 ページ: 183-190

    • DOI

      10.1016/j.jfoodeng.2015.04.018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the oil droplet size and entire oil fraction in microcapsules on the interior oil fraction2015

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, K. Yamamoto, S. Shiga, H. Yoshii, H. Adachi, S.
    • 雑誌名

      Japan Journal of Food Engineering

      巻: 16 ページ: 303-305

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 乳化d-リモネン噴霧乾燥粉末からのd-リモネン徐放挙動に及ぼす賦形剤の影響2016

    • 著者名/発表者名
      高重 至成、四日 洋和、安達 修二、吉井 英文
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-29
  • [学会発表] Encapsulation of flavor in yeasts by spray drying2016

    • 著者名/発表者名
      Afroza SULTANA, Ayaka MIYAMOTO, Quynh Lan HY, Yusuke TANAKA, Yoshiya FUSHIMI, Hidefumi YOSHII
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-28
  • [学会発表] Encapsulation of squalene oil by spray drying2016

    • 著者名/発表者名
      Asmaliza ABD GHANI, Keisuke MATSUMURA, Atsuki YAMAUCHI, Hirokazu SHIGA, Shuji ADACHI, Hidefumi YOSHII
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-28
  • [学会発表] 乳化 d-リモネン噴霧乾燥粉末からの d-リモネン徐放速度に及ぼす賦形剤の ガラス転移温度の影響2015

    • 著者名/発表者名
      高重至成,四日洋和,吉井英文
    • 学会等名
      化学工学会中国四国支部、関西支部合同大学院生発表会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-12-12
  • [学会発表] デキストロース当量が乳化魚油噴霧乾燥粉末の包括特性及び酸化安定性に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      足立早映,四日洋和, 安達修二,吉井英文
    • 学会等名
      化学工学会中国四国支部、関西支部合同大学院生発表会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-12-12
  • [学会発表] 燥粉末からのd-リモネン徐放速度に及ぼす澱粉被覆の影響2015

    • 著者名/発表者名
      高重 至成、四日 洋和, 安達 修二, 吉井 英文
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-10
  • [学会発表] 澱粉で被覆した噴霧乾燥粉末からのフレーバーの徐放挙動の湿度ランプ法による測定2015

    • 著者名/発表者名
      高重至成, 四日洋和, ,安達修二, 吉井英文
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第62回大会
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 年月日
      2015-08-29
  • [学会発表] 澱粉被覆噴霧乾燥粉末からのフレーバー徐放2015

    • 著者名/発表者名
      高重至成,四日洋和,吉井英文
    • 学会等名
      日本食品工学会2015年度大会
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 年月日
      2015-08-11
  • [学会発表] 処理イサダ蒸煮液の噴霧乾燥法によるエビ風味粉末の作製2015

    • 著者名/発表者名
      プラモートクーウィジットジャール,永水宏昇,小林敬,吉井英文,安達修二
    • 学会等名
      日本食品工学会2015年度大会
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 年月日
      2015-08-11
  • [学会発表] 油噴霧乾燥粉末の包括特性及び酸化安定性に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      足立早映, 四日洋和,安達修二,吉井英文
    • 学会等名
      日本食品工学会2015年度大会
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 年月日
      2015-08-11
  • [学会発表] Effect of oil-droplet size on the stability of squalene oil in2015

    • 著者名/発表者名
      Asmaliza,A.G. Matsumura, K., Yamauchi, A., H. Shiga, Adachi, S.,Yoshii, H
    • 学会等名
      The 8th Asia-Pacific Drying Conference
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2015-08-10 – 2015-08-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Stability of fish oil encapsulated in spray-dried powder coated with starch particles2015

    • 著者名/発表者名
      Yamaya, Y., Ushirosako, A., Maruyama, K., Adachi, S., Yoshii, H
    • 学会等名
      The 12th International Congress on Engineering and Food
    • 発表場所
      ケベックコンベンションセンター、カナダ
    • 年月日
      2015-06-14 – 2015-06-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Encapsulation of lemongrass oil with cyclodextrins by spray drying2015

    • 著者名/発表者名
      Phunpee, S., Soottitantawat, A., Ruktanonchai, U., Yoshii, H.
    • 学会等名
      8th Asian Cyclodextrin Conference (ACC) and the 32nd Cyclodextrin Symposium
    • 発表場所
      くまもと県民交流館パレア
    • 年月日
      2015-05-14
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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