マイクロチャネル乳化法により作製したエマルションの酸化安定性に及ぼす油滴径の影響

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K12327
• 研究機関: 京都学園大学
• 研究代表者: 四日 洋和 京都学園大学, バイオ環境学部, 講師 (70707661)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: エマルション / 不飽和脂肪酸

研究実績の概要

高圧乳化技術や膜乳化技術の進歩によりナノエマルションの調製が容易となり、ナノエマルションを応用した高機能加工食品の研究開発が活発化している。ナノエマルションは、乳化液の分散安定性が著しく向上することから、食品分野では乳化剤フリーや二重乳化エマルションの調味料や飲料などへの応用が期待されている。一方で、油脂の酸化安定性に関わる油滴径の影響については十分な研究が行われておらず、そのメカニズムの解明が急務となっている。そこで、本研究では、エマルション中の油滴の単分散状態を長時間維持することのできる”循環水型酸化安定性評価システム”を構築し、大・小、油敵径の大きさが異なる単分散エマルションの酸化速度の比較から、油脂の酸化安定性に及ぼす油敵径の影響を検討する。この際、酸化実験に供する油滴には、アスタキサンチンやコエンザイムQ10などの酸化によって色調変化を生じる油脂を用い、その酸化過程を民生用デジタルカメラのイメージセンサーでモニタリングして評価する。
平成28～29年度は、初年度に作製した循環水型酸化安定性試験装置の性能評価のため、水溶性色素であるアントシアニンの退色試験を行った。装置内に一定温度で純水を循環させ、その後、所定濃度に調整したアントシアニン溶液を加え、色素の色調変化を観察した。その結果、色素の色調は時間の経過とともに減衰したが、分光光度計のでの測定領域において、デジタルカメラではセンサー感度が低く測定が困難であることが判明した。そこで、装置の構成を見直し、分光光度計から分光測色計に換装したところ、まだデータ数は少ないが、分光測色計を用いることで測定が可能となった。
最終年度は本研究で作製した装置を用い、当初の目的を達成する計画である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成28年度の実施状況報告書に記載し通り、申請時点からの所属変更や現所属での新研究室の立ち上げなど、研究体制の構築に多くの時間を費やした。また、研究計画時点では想定できなかった循環水型酸化安定試験測定装置の構造的な欠陥によるトラブル解決に時間を要した。
平成28年度からは健康上の理由により、長期間の通院を継続している。医師からの業務軽減の指導を受けている状況で、研究時間が思うように取れず、研究の進捗はやや遅れている。

今後の研究の推進方策

高圧ポンプの利用により、長時間の運転において水漏れが発生することがあるので、デジタルカメラのセンサー前に設置しているガラスセルを、より高圧に耐えられるものに変更するなど対策をとる。その上で、装置から得られるデータの信頼性を確認するため、アントシアニンやクロロフィル、クチナシなど種々の食用色素を用いて評価を行う。
当初の着眼点であるアスタキサンチンやコエンザイムQ10を溶解した油相を用いて、油滴径が約100μmと約1μmのO/Wエマルションを作製し、循環水型酸化安定性試験装置を用いて、油脂の色調変化をにより測定する。得られたデータをもとに、油脂の酸化安定性に及ぼす油滴径の影響について結論を得る。

次年度使用額が生じた理由

アスタキサンチンやコエンザイムQ10などは非常に不安定で劣化しやすい物質である。したがって、実験装置が安定動作する前に購入してしまうと、必要時に使用できなるなる可能性がある。これら試薬類の購入を見送ったため未使用の金額が生じる結果となった。