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2022 年度 実績報告書

食品科学応用を目指したファインバブル活性酸素の基礎化学研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K05507
研究機関長崎県立大学

研究代表者

倉橋 拓也  長崎県立大学, 看護栄養学部, 教授 (90353432)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードオゾン / ファインバブル / アルコール酸化
研究実績の概要

オゾンファインバブルと水溶性アルコール類の反応を検討した。昨年度までのC4のブタノールを用いる研究の結果、1級アルコールも2級アルコールもほぼ同じ速度で酸化されて、アルデヒドやケトン、カルボン酸を与えることがわかった。今年度は、炭素数の少ないC3のプロパノールやC2のエタノール。C1のメタノールとの反応を検討した。
C3のプロパノールとオゾンファインバブルを反応させると、プロパノールの減少に伴い酸化生成物であるプロピルアルデヒドとプロピオン酸の生成が確認された。プロピルアルデヒドの生成量は反応初期に一定量に達してその後は変化がないのに対して、プロピオン酸の生成量は経時的に増加することがわかった。C4のブタノールの場合と比較すると、原料アルコールの消失速度や酸化生成物の生成速度が全く同じであった。この結果、オゾンファインバブルに対する反応性はC3プロパノールもC4ブタノールと変化がないことがわかった。
一方、C2のエタノールとの反応でも、エタノールの減少と酸化生成物であるアセトアルデヒドと酢酸の生成が認められる点はC3プロパノールとC4ブタノールと全く同じであった。しかしエタノールの酸化効率は、プロパノールやブタノールと比べて顕著に低下した。エタノールのアルファ位炭素ー水素結合の結合エネルギーは、プロパノールやブタノールのアルファ位炭素ー水素結合の結合エネルギーとは大きくは変わらない。したがってエタノールに対する酸化効率の低下は基質側の要因ではないと推測される。
C1のメタノールとの反応では、酸化効率がエタノールに比べてさらに低下した。さらにオゾンファインバブルとの反応でメタノールが減少するに伴い、ギ酸の生成は確認されずホルムアルデヒドが経時的に増加した。
これらの結果から、オゾンファインバブルの反応では基質の脂溶性が寄与しているのではないかと推測している。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

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

  • [雑誌論文] Electrochemical Epoxidation Catalyzed by Manganese Salen Complex and Carbonate with Boron-Doped Diamond Electrode2023

    • 著者名/発表者名
      Roy Pijush Kanti、Amanai Keisuke、Shimizu Ryosuke、Kodera Masahito、Kurahashi Takuya、Kitayama Kenji、Hitomi Yutaka
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 28 ページ: 1797~1797

    • DOI

      10.3390/molecules28041797

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variation of the Emission Efficiency and Wavelength from Fluorescent Zinc Salen Complexes upon Systematic Structural Modifications2022

    • 著者名/発表者名
      Kurahashi Takuya
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 7 ページ: 30642~30654

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c04714

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Reactivity and Selectivity of Agueous Ozone in the Reactions with Alcohols2022

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kurahashi and Yuka Nakano
    • 学会等名
      10th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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