• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実施状況報告書

減圧マイクロ波による低環境負荷型乾燥法の確立:品質と環境負荷の最適化を目指して

研究課題

研究課題/領域番号 22K05901
研究機関岩手大学

研究代表者

折笠 貴寛  岩手大学, 農学部, 准教授 (30466007)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードブランチング / 過熱水蒸気 / 減圧マイクロ波 / 電気インピーダンス / 品質評価モデル / X線CT / ライフサイクルアセスメント
研究実績の概要

電気インピーダンスの測定により得られるLTO(Length of a coordinate at the top of the circular arc from the origin of the relevant Cole-Cole plot)を指標として、青果物のブランチング処理における新たな品質評価モデルを構築した。ニンジンの過熱水蒸気ブランチングにおける食物繊維、Brix糖度、β-カロテン、総ポリフェノールおよび色彩変化の測定値を無次元化し、ブランチング処理後試料の複数品質保持効果(MQR)を算出した。ブランチング処理効果を考慮した品質保持効果(QB)を新たに定義し、LTO比との関係を検討したところ、LTO比が低くなるに伴いQBは増加した。これらの知見は、ブランチング処理効果を考慮した品質評価法の確立に資すると考えられた。
高付加価値化が期待される減圧マイクロ波(VMW)処理を乾燥シイタケの製造に適用し、グアニル酸抽出の最適化について検討した。VMW 乾燥シイタケは20 kPa 処理でグアニル酸抽出量が多くなることが示された。これは、20 kPa 処理においてグアニル酸生成に関与する酵素の至適温度に滞在する時間が長い傾向にあることが影響していると考えられた。X線CTによる組織構造解析の結果、20 kPaでは組織の凝集が生じているのに対し、3 kPaでは組織の凝集が抑制され、小さな空隙が観察された。これは圧力を低下させたときに生じるパッフィング特性により組織の凝集が抑制されたためと考えられた。
モモについて5種類の包装形態における環境負荷を解析し、損傷率と環境負荷の関係についてモデル化を行った。その結果、直線と非直線の2パターンのモデル式を構築するとともに、栽培工程と包装資材製造の環境負荷の影響度の違いが適合するモデル式を決定する要因となることを示した。

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

2022年度は、減圧マイクロ波乾燥における乾燥速度増加のメカニズムの解明に必要なX線CTによる構造解析を行うとともに、グアニル酸生成酵素の至摘温度に滞在する時間がグアニル酸抽出量の増加に寄与する可能性を見出した。さらに、電気インピーダンス測定により得られるLTOを指標とした新たな品質評価モデルの構築について検討し、ブランチング処理効果を考慮した品質評価法の確立に資する知見を得た。加えて、環境負荷の解析に必要なプロトコルを構築し、既存のモモの流通プロセスを対象としてライフサイクルアセスメントによる環境負荷の解析とモデル化による最適化について検討した。環境負荷の解析値のモデル化など、一部で当初予定を超える成果が得られており、全体的には順調に進捗していると判断される。

今後の研究の推進方策

次年度は、2022年度に構築したライフサイクルアセスメントによる環境負荷解析のプロトコルを様々な事例に適用し、その妥当性を評価する。また、減圧マイクロ波の理化学的特性の解析について検討を進める予定である。可能であれば、複数品質保持効果について、各品質評価項目の重みづけを考慮した品質評価モデルの構築についても検討を進める。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染症対応として学会の多くがオンライン開催になったことから、旅費に多くの残額が発生した。また、大学用務の増加に伴うエフォートの変化により一部の実験に遅延が生じ、実験に必要な物品の購入が滞るケースが発生した。2023年度はコロナ感染症の5類移行に伴い大学の制限も緩和される見通しであり、残額の多くは当初計画通り執行できる予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Determination of the most environmentally friendly packaging for peach during transportation by modeling the relationship between food loss reduction and environmental impact2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Yuma、Orikasa Takahiro、Nakamura Nobutaka、Hayashi Kiyotada、Yasaka Yoshihito、Makino Naoki、Shobatake Koichi、Koide Shoji、Shiina Takeo
    • 雑誌名

      Journal of Food Engineering

      巻: 331 ページ: 111120~111120

    • DOI

      10.1016/j.jfoodeng.2022.111120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] LTOを指標としたニンジンの過熱水蒸気ブランチングにおける品質評価モデルの構築2022

    • 著者名/発表者名
      折笠貴寛, 江原 翠, 渡邊高志, 安藤泰雅, 中村宣貴, 小出章二
    • 雑誌名

      農業食料工学会東北支部報

      巻: 69 ページ: 5-10

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ライフサイクルアセスメントによる果実輸送時の損傷ロスが環境負荷に及ぼす影響の評価2022

    • 著者名/発表者名
      折笠貴寛,佐々木勇麻
    • 雑誌名

      冷凍

      巻: 97 ページ: 21-25

  • [学会発表] 減圧マイクロ波乾燥処理が乾燥シイタケのグアニル酸抽出に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      倉田大丞,折笠貴寛,小出章二
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第69回大会
  • [学会発表] 減圧マイクロ波乾燥シイタケの構造解析に基づく物性評価2022

    • 著者名/発表者名
      倉田大丞,折笠貴寛,小出章二,折笠有基
    • 学会等名
      第80回農業食料工学会年次大会
  • [学会発表] Effects of vacuum microwave conditions on structural characteristics and physical properties of dried shiitake mushrooms2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kurata, Takahiro Orikasa, Yuki Orikasa, Shoji Koide
    • 学会等名
      The XX CIGR World Congress 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Simple evaluation model for life cycle assessment of spinach considering food waste reduction via modified atmosphere packaging2022

    • 著者名/発表者名
      Yuma Sasaki, Takahiro Orikasa, Ryu Takaoka, Nobutaka Nakamura, Kiyotada Hayashi, Yoshihito Yasaka, Naoki Makino, Koichi Shobatake, Shoji Koide, Takeo Shiina
    • 学会等名
      The XX CIGR World Congress 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling the relationship between life cycle environmental impacts of ripened peach and food loss reduction induced by transportation packaging2022

    • 著者名/発表者名
      Yuma Sasaki, Rina Shinozaki, Takahiro Orikasa, Nobutaka Nakamura, Kiyotada Hayashi, Yoshihito Yasaka, Naoki Makino, Koichi Shobatake, Shoji Koide, Takeo Shiina
    • 学会等名
      The 15th Biennial International Conference on EcoBalance
    • 国際学会
  • [学会発表] LCA手法に基づく環境負荷量を推定する簡易計算式の構築ーMA包装による消費期限延長効果を考慮したホウレンソウのケーススタディー2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木勇麻,林清忠,折笠貴寛,高岡龍,小出章二,中村宣貴,椎名武夫,八坂慶仁,牧野直樹,正畠宏一
    • 学会等名
      第80回農業食料工学会年次大会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi