| 研究課題/領域番号 |
18K14553
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
小林 りか 日本大学, 生物資源科学部, 助手 (50780326)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 冷凍貯蔵 / 食品 / 油の分布 |
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| 研究実績の概要 |
現状不可避である冷凍食品の品質劣化を最小化するためには、多くの先行研究が着目している氷結晶生成挙動の理解・制御だけでなく、凍結濃縮層で生ずる諸反応のメカニズム理解が必要不可欠である。タンパク質を含む食品は、冷凍操作、特に貯蔵操作により凍結濃縮層で構成成分の凝集体が形成される。本研究では、タンパク質ベースの食品凍結濃縮層で進行する凝集形成のメカニズムを理解することを最終目的に、凍結濃縮層における凝集体形成に対する油脂とタンパク質の相互作用の寄与をFT-IR測定やイメージング技法を用いて明らかにすることを目的としている。
昨年度（2018年度）までの検討によって、豆腐を食品のモデルとし、上記の課題を検討した結果、冷凍時の豆腐中の油の分散状態の違いによって、その後貯蔵した際のタンパク質を主構成成分とする凝集体形成の進行速度やその結果生ずると考えられる硬さの増加に違いが生じて来ることが分かった。
そこで本年度（2019年度）は、昨年度と同様に豆腐をモデルとして用い、まずは冷凍貯蔵下にある豆腐中の油の分布がどのような時間スケールを持って変化するかを追った。加えて、初期の油の分布状態を変えた豆腐を調整し、その豆腐中での油脂の分布の経時変化を明らかにすることで、油脂の分布変化と、冷凍貯蔵時の大豆タンパクの凝集形成の関わりを、試験検討した。
その結果、冷凍貯蔵時の油の分布変化の制御には、油の初期分布よりも、油の分布を安定させていると考えられる吸着タンパク質の冷凍貯蔵下での挙動を理解することが重要である可能性が明らかとなった。
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| 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
本年度では、当初卵白ゲルに乳化した油脂を含ませたモデル試料を用意し、油脂の粒子径や分布の影響を検討しようと考えていた。しかしながら、油脂を含ませた卵白ゲルを一定の品質で調整することが難しかったため、これまでに検討を行ってきた豆腐をモデル試料とし、初期の油脂の分布の違いが凍結貯蔵中のゲルの硬さ変化に寄与するメカニズムを考察するという課題に焦点を当て、実験検討を行った。
まず、これまでにデータの蓄積のある通常の製法で調整した豆腐中の油脂の分布を、顕微鏡観察を用いて経時的に観察した。当初、蛍光染色などを使い分けることを想定していたが、試料調整や観察の簡便なオイルレッドOを用いて豆腐中の油滴を十分に観察できたので、本手法を用いて観察を行った。加えて、凍結貯蔵した試料について、凍結状態のままと、解凍した状態での比較観察を行った。その結果、一旦凍結した試料中では氷界面に油脂が相状になって集まり、解凍を経ることで再分散するという現象が観察された。また貯蔵期間を経るほど、凍結状態にある豆腐組織中で油の層が厚くなっていく現象が観察された。この現象が引き起こされる要因は、氷が形成されることで、氷と豆腐固形部の界面に疎水的な環境が生まれるためであると考えられた。
加えて、初期の油の分布状態を変えた豆腐を調整し、冷凍貯蔵下での油脂分布の経時変化を観察した。一部の乳化構造を壊した豆乳を利用して調整した豆腐は、油の分布が崩れている。そのため冷凍貯蔵を経た際に早く油が層を形成するかと予想していたが、対照試料と比較すると、大きな違いは見られなかった。
以上より、外力によって豆腐中の油の分布が崩れても、冷凍貯蔵期間が短いうちは、解凍後に油が従来の安定した状態に近い状態へ再分布するが、その後貯蔵期間が長くなると、油の乳化を安定させている油界面の吸着タンパク質が不安定化し、油が層状になる可能性が考えられた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度（R２年度）は、冷凍貯蔵下の油を含むゲル中における、油界面に吸着しているタンパク質の挙動とゲル全体での凝集体形成挙動の関係に着目して研究を進める。今年度までの研究で、油を含むゲル状食品では、凍結貯蔵によって分散していた油が、貯蔵が進むほど層状となることが明らかとなり、冷凍貯蔵中のゲル中の最終的な油の分布変化は、油界面に存在するタンパク質の不安定化のしやすさが関わってくるのではないかという仮説が考えられた。そこで本年度では、上記の仮説を検討することを目的とし、これまで検討を行ってきた豆腐を用いて、冷凍貯蔵中におけるタンパク質凝集体の分子量分布変化を経時的に追い、またその凝集中に含まれるタンパク質の組成を明らかにする。加えて、脱脂大豆タンパク質と大豆油を用いてモデルゲルを調整し、両親媒性の糖タンパク質含量を変えて、タンパク質の凝集形成速度と油脂の分布変化への影響を検討する。以上の検討より、冷凍貯蔵中の油脂を含む食品の劣化を抑制する物質とそのメカニズムの解明を目指す。
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