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2015 年度 実績報告書

電場の効果を強化した高速解乳用マイクロリアクターの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560943
研究機関大阪府立大学

研究代表者

武藤 明徳  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00174243)

研究分担者 徳本 勇人  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (70405348)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード交流電場 / 比誘電率 / 有機溶媒 / 電解質 / イオン強度 / W/Oエマルション
研究実績の概要

前年度の研究において,交流電場による解乳化は有機溶媒の種類の影響を受けることが明らかになった。本年度は,比誘電率が異なりさらに鎖状脂肪族,環状脂肪族,および芳香族のように分子構造も異なる7種類の有機溶媒(エチルベンゼン、トルエン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、シクロヘキサン、n-ヘキサン)を使って,エマルジョンを調製し,解乳化への影響を調べた。また、ソルビタンモノオレエート(SPAN80)界面活性剤として使用し、水相に溶解させた電解質としては,塩化カリウムまたは塩化カルシウムを添加し,解乳化に与える効果も調べた。
その結果,(1)有機溶媒の種類, (2)エマルジョンを構成する有機溶媒の体積分率, (3)水相に溶解した電解液のイオン強度が,解乳化率に及ぼす影響を明らかにした。

主な結論を以下に示す。(1)交流電場の電場の変位の形式としては,矩形波の方が正弦波よりも有効であった。これは、解乳化において,電場の大きさと方向の変化が激しい方が解乳化プロセスに重要であることを示唆している。(2)7つのすべての有機溶媒において,解乳化率は油相体積分率の変化に対して劇的に変化した。(3)有機溶媒の比誘電率が大きいほど,解乳化が促進された。(4)解乳化率は、水相のイオン強度の影響を受けた。これは、電解質の溶解が水相の誘電分極の増大させたためと思われる。また,塩化カルシウムの方が塩化カリウムと比べて,より小さなイオン強度で解乳化を促進させた。(4)交流電場を利用した解乳化は拡散法によるエマルジョンの構造とよい関連づけができ,W / O型エマルジョンに有効であることが明らかになった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Continuous Flow Demulsification of a Water-in-Toluene Emulsion by an Alternating Electric Field2015

    • 著者名/発表者名
      Akinori Muto, Tomoyuki Matsumoto, Hayato Tokumoto
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 156 ページ: 175-182

    • DOI

      doi:10.1016/j.seppur.2015.09.071

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SPAN80 を安定剤とするエマルジョンの 電場印加法による解乳化2015

    • 著者名/発表者名
      武藤明徳
    • 雑誌名

      日本食品工学会誌

      巻: 16 ページ: 177-180

    • DOI

      /doi.org/10.11301/jsfe.16.177

    • オープンアクセス
  • [学会発表] O/W型エマルジョンの電場印加法による解乳化2016

    • 著者名/発表者名
      衣川康一朗,武藤明徳,徳本勇人
    • 学会等名
      第18回化学工学会学生発表会(福岡大会)
    • 発表場所
      福岡大学七隈キャンパス(福岡市城南区)
    • 年月日
      2016-03-05 – 2016-03-05
  • [学会発表] 安定なエマルジョンを連続・迅速・低コストで 解乳化する装置の開発.2015

    • 著者名/発表者名
      武藤明徳
    • 学会等名
      イノベーション・ジャパン2015
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-08-27 – 2015-08-27
  • [学会発表] 有機合成反応の周辺操作への マイクロリアクターの応用.2015

    • 著者名/発表者名
      武藤明徳
    • 学会等名
      京都大学マイクロ化学生産研究コンソーシアム 「2015 年度第1回年度全体会議および講演会」
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス(京都市西区)
    • 年月日
      2015-04-20 – 2015-04-20
    • 招待講演
  • [学会発表] SPAN80を安定剤とするエマルジョンの 電場印加法による解乳化2015

    • 著者名/発表者名
      武藤明徳
    • 学会等名
      食品新技術研究会第17回例会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2015-04-17 – 2015-04-17
    • 招待講演
  • [産業財産権] 解乳化装置及び解乳化方法2016

    • 発明者名
      武藤明徳
    • 権利者名
      武藤明徳
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-040330号
    • 出願年月日
      2016-03-02

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公開日: 2017-01-06  

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