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2014 年度 実施状況報告書

高齢者のためのパルスパワーによる食物の軟化

研究課題

研究課題/領域番号 25630112
研究機関熊本大学

研究代表者

秋山 秀典  熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (50126827)

研究分担者 ホセイニ ハミドレザ  熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (00543406)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードパルスパワー / 食物の軟化 / 高齢者
研究実績の概要

パルスパワー技術の近年の進展により、環境、医療・福祉、農漁業等、幅広くパルスパワー応用が展開している。農業に関しては、植物成長促進や砂糖大根や葡萄からのジュース抽出増量等にパルスパワーが使われ、一部製品化している。本研究では、パルスパワーを印加することにより、果物、野菜、肉が柔らかくなることを明らかにするとともに、そのメカニズム解明を行う。また、パルスパワーのパルス幅、電界強度、印加回数を変えて、レオメーターで測定することにより、かたさの定量的計測を行う。これら研究成果は、例えば、嚥下困難により飲む込む力が低下したり、堅いものをかめなくなった高齢者への新しい非加熱(低温)調理器の提供につながり、福祉や食品提供の質の向上につながる。平成26年度は、食品に含まれるビタミンCの栄養素をパルスパワー印加の有無で調べ、その変化がないことを確認した。また、人参を薄くスライスして、パルスパワーを印加して、細胞へのパルスパワーの影響を調べた。顕微鏡にスライスした人参を置き、パルスパワーを印加し、高速度カメラで観測した。パルスパワーが維管束にも影響していることが分かり、組織に影響を与えることで軟化していることを明らかにした。

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

平成26年度に計画していた、色々な食品に対する含有栄養素の定量的計測に関しては、ビタミンCについて調べた。平成27年度は継続して、26年度に別予算で購入した高速液体クロマトグラフィーを用いて他のビタミンについても調べる予定である。また、野菜を薄く切って顕微鏡で細胞への影響解明に関しても、顕微鏡にスライスした人参を置き、パルスパワーを印加し、高速度カメラで観測した。パルスパワーが維管束にも影響していることが分かり、組織に影響を与えることで軟化していることを明らかにした。

今後の研究の推進方策

1.色々な食品に対する色々な含有栄養素のパルスパワーの有無による変化について明らかにする。26年度に別予算で購入した高速液体クロマトグラフィーを用いて各種ビタミンについて調べる。
2.安全面から細胞内遺伝子への影響解明を行う。シロイヌナズナの成長に対するパルスパワーの影響について、ゲノムアレイシステムを用いて遺伝子レベルで解析した。同様の方法により、人参の絵電子へのパルスパワーの影響を調べる。
3.パルス幅がナノ秒からマイクロ秒までのパルスパワー電源で、果物や植物の軟化実験を行ってきたが、ミリ秒までパルス幅を広げた実験を行う。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Investigation of Preionization Effects in Atmospheric Pulsed Discharge2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sakugawa, T. Iwaishi, S.H.R. Hosseini, H. Akiyama
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: 42 ページ: 3633-3638

    • DOI

      10.1109/TPS.2014.2333053

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study of Hydrogen Peroxide Generation by Water Surface Discharge2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshihara, Ruma, S.H.R. Hosseini, T. Sakugawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: 42 ページ: 3226-3230

    • DOI

      10.1109/TPS.2014.2345074

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Observation of Underwater Streamer Discharges Produced by Pulsed Power Using High-Speed Camera2014

    • 著者名/発表者名
      M. Akiyama, Yang. Zhibo, S. Gnapowski, S.H.R. Hosseini, H. Akiyama
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: 42 ページ: 3215-3220

    • DOI

      10.1109/TPS.2014.2338353

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Growth Control of Leaf Lettuce Using Pulsed Electric Field2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sonoda, N. Takamura, Wang Douyan, T. Namihira, H. Akiyama
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: 42 ページ: 3202-3208

    • DOI

      10.1109/TPS.2014.2326599

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Different involvement of extracellular calcium in two modes of cell death induced by nanosecond pulsed electric fields2014

    • 著者名/発表者名
      Keiko Morotomi-Yano, Hidenori Akiyama, Ken-ichi Yano
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: 555-556 ページ: 47-54

    • DOI

      10.1016/j.abb.2014.05.020

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] パルスパワー用シングルチョッパ方式超小型キャパシタ充電回路2014

    • 著者名/発表者名
      梶原 泰治, 境 健太, 佐久川 貴志, 秋山 秀典
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)

      巻: 134 ページ: 211-216

    • DOI

      10.1541/ieejfms.134.211

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] パルス高電界を印加した動物細胞の即時応答2015

    • 著者名/発表者名
      大田 美由紀
    • 学会等名
      平成27年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京都市大学, 東京都世田谷
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-26
  • [学会発表] Calcium-dependent cellular responses to nanosecond pulsed electric fields2014

    • 著者名/発表者名
      矢野 憲一
    • 学会等名
      11th International Bioelectrics Symposium
    • 発表場所
      Missouri, アメリカ
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-16
  • [学会発表] Influence of pulsed power discharges in water on plants, fishes, foods and Bacteria2014

    • 著者名/発表者名
      秋山 秀典
    • 学会等名
      11th International Bioelectrics Symposium
    • 発表場所
      Missouri, アメリカ
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Behavior of Proteins Under Non-thermal Large Electric Fields2014

    • 著者名/発表者名
      勝木 淳
    • 学会等名
      11th International Bioelectrics Symposium
    • 発表場所
      Missouri, アメリカ
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-16
  • [学会発表] 水面上放電における導電率の影響2014

    • 著者名/発表者名
      吉原 和希
    • 学会等名
      平成26年度(第67回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      鹿児島大学工学部, 鹿児島市
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
  • [学会発表] STUDY OF WATER TREATMENT BY USING UNDERWATER PULSED DISCHARGE PLASMA2014

    • 著者名/発表者名
      佐久川 貴志
    • 学会等名
      2014 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference
    • 発表場所
      Santa Fe, アメリカ
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-05
  • [学会発表] A STUDY ON THE CAPACITOR CHARGER USING A VARIABLE FREQUENCY INVERTER FOR HIGH REPETITIVE PULSED POWER MODULATOR2014

    • 著者名/発表者名
      梶原 泰治
    • 学会等名
      2014 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference
    • 発表場所
      Santa Fe, アメリカ
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-05
  • [学会発表] LIQUID STERILIZATION USING INTENSE ELECTRICAL PULSES COMBINED WITH THERMAL POSTTREATMENT2014

    • 著者名/発表者名
      梶原 大河
    • 学会等名
      2014 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference
    • 発表場所
      Santa Fe, アメリカ
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-05
  • [学会発表] OBSERVATION OF STREAMER PROGRESS, BUBBLE PRODUCTION,SHOCK WAVE GENERATION AND BUBBLE EXTINCTION IN UNDERWATER STREAMER DISCHARGES2014

    • 著者名/発表者名
      秋山 雅裕
    • 学会等名
      2014 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference
    • 発表場所
      Santa Fe, アメリカ
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-05

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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