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2017 年度 実施状況報告書

分光分析と3次元輸送シミュレータを併用した青果物循環改善

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0026
研究機関東京大学

研究代表者

牧野 義雄  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70376565)

研究分担者 中村 宣貴  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 上級研究員 (50353975)
平井 優美  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (90415274)
研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2019-03-31
キーワード農業工学 / 解析・評価 / モデル化 / 園芸学
研究実績の概要

昨年度までに、画像解析による色空間値に基づく外観品質の客観的評価法を確立し、3次元輸送シミュレータに設置したブロッコリーの外観品質の経時変化の評価に有効であることを確認した。今年度は、内部品質の評価法についてブロッコリーを試料として検討することとした。
ブロッコリーを気体遮断袋中に密封し、20℃、低O2、高CO2環境で貯蔵したところ、大気貯蔵に比べてL-アスコルビン酸(壊血病予防効果)が有意に高い濃度となった。L-アスコルビン酸については、過去の研究例で、鮮度低下とともに減少することが報告されていることから、低O2、高CO2環境での貯蔵によりブロッコリーの呼吸が抑制され、鮮度が保持されたことが確認された。
さらに、スルフォラファン(胃癌予防効果)濃度も、気体遮断袋包装により増強された。過去には加熱、マイクロウェーブ、すりおろし、高圧等の処理により、物理的な損傷を与えることで、前駆体のグルコラファニンと反応触媒酵素であるミロシナーゼの接触を促進し、スルフォラファン生成量を増加させる研究例が報告されているが、環境気体組成を変化させる方法は初めての発見となった。pHの経時変化を測定したところ、気体遮断袋包装試料では大気に比べて高く推移した。常識的には、気体遮断袋内のような高CO2環境ではpHが低下すると予想されるが、本研究では異なった。過去の知見で、細胞膜機能を喪失した組織内ではpHが上昇すると報告されている。このことから、気体遮断袋包装試料では、低O2あるいは高CO2に起因して細胞膜機能を喪失し、グルコラファニンの拡散係数が大きくなったためにミロシナーゼとの接触機会が増え、スルフォラファン増強につながったと考えられた。

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

今年度は、食品ロス抑制に有効な包装貯蔵技術に関する研究にて、特に顕著な新規知見を得ることができたことから、おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

今後も引き続き、流通・貯蔵過程で鮮度保持に有効な青果物の包装貯蔵技術や、鮮度の客観的評価に有効な手法について、研究を進めたい。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
研究途上で新たな現象を発見し、その科学的根拠を解明するために時間を要したため、全体的な経費執行の進行に遅れが生じた。
(使用計画)
現在は新発見現象の科学的根拠の解明が完了したため、次年度使用額と翌年度分として請求した助成金を合算した費用を執行して、当初の計画通り研究を進める。

備考

第26回日本包装学会年次大会での発表"Mechanism of sulforaphane accumulation in a broccoli floret stored in a high barrier pouch."に対し、日本包装学会からポスター賞を授与された。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] ジョンズ・ホプキンス大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ジョンズ・ホプキンス大学
  • [雑誌論文] Storage in high-barrier pouches increases the sulforaphane concentration in broccoli florets2018

    • 著者名/発表者名
      Makino Yoshio、Nishimura Yuto、Oshita Seiichi、Mizosoe Takaharu、Akihiro Takashi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: e0192342

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0192342

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 包装による野菜・果物の鮮度保持と機能性強化2018

    • 著者名/発表者名
      牧野義雄
    • 学会等名
      第5回フードビジネス研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 青果物鮮度の客観的指標と評価法2018

    • 著者名/発表者名
      牧野義雄
    • 学会等名
      農業食料工学会 食料・食品工学部会第4回シンポジウム 「輸送・貯蔵環境が青果物の鮮度に及ぼす影響~国内流通から輸出まで」
    • 招待講演
  • [学会発表] 収穫後生理・品質変化を考慮した青果物包装技術2018

    • 著者名/発表者名
      牧野義雄
    • 学会等名
      技術情報協会主催セミナー「鮮度保持包材とそのフィルムの開発、応用-青果物の生理活性と劣化因子/包材への応用例-」
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of atmospheres in a high-barrier pouch on sulforaphane concentration in a broccoli floret2017

    • 著者名/発表者名
      Boerzhijin S., Yokota-Hirai M., Yoshimura M., Akihiro T., Kuwahara A., Kansuporn S., Makino Y.
    • 学会等名
      XII International Controlled and Modified Atmosphere Research Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 便利で豊かな食生活を支える農学の知恵2017

    • 著者名/発表者名
      牧野義雄
    • 学会等名
      第52回農学部公開セミナー「家庭のなかの農学」
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of sulforaphane accumulation in a broccoli floret stored in a high barrier pouch2017

    • 著者名/発表者名
      Boerzhijin S., Sriyudthsak K., Kuwahara A., Yoshimura M., Akihiro T., Hirai M.Y., Makino Y.
    • 学会等名
      日本包装学会第26回年次大会研究発表会
  • [学会発表] メタボロミクスで解明する収穫後トマトに対する調整気相包装の鮮度保持効果2017

    • 著者名/発表者名
      牧野義雄,横田悠天,ボルジギン・ソリナ,秋廣高志
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2017年松山大会
  • [学会発表] 進化する農産物の流通貯蔵技術2017

    • 著者名/発表者名
      牧野義雄
    • 学会等名
      スーパーサイエンスハイスクール支援事業 先端科学技術講演会
    • 招待講演
  • [図書] 青果物の鮮度・栄養・品質保持技術としての各種フィルム・包装での最適設計2018

    • 著者名/発表者名
      牧野義雄
    • 総ページ数
      189
    • 出版者
      ㈱AndTech
    • ISBN
      978-4-909118-04-2
  • [備考] 東京大学農学部公開セミナー第52回「家庭のなかの農学」

    • URL

      http://www.a.u-tokyo.ac.jp/seminar/52-yousisyu.pdf

  • [備考] プラスチック袋を利用したブロッコリー中有用物質の増強法を発見

    • URL

      http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2018/20180226-1.html

  • [備考] ブロッコリー機能性成分 袋密封で濃度倍増 産地や店舗 手軽に処理 東京大学など研究グループ

    • URL

      https://www.agrinews.co.jp/p43771.html

URL: 

公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-10-19  

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