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2014 年度 実施状況報告書

農業の6次産業化の推進に向けた青果物の特性に応じた最適乾燥条件の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26850156
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) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード6次産業化 / 遠赤外線乾燥 / マイクロ波ブランチング / キャベツ / コマツナ / 水分蒸散速度 / L-アスコルビン酸 / 乾燥モデル
研究実績の概要

近年の6次産業化への関心から、キャベツは生鮮利用のみならず、乾燥をはじめとする加工利用についても注目されつつある。高品質な乾燥食品を得るための最適な乾燥方法や条件の選定には、乾燥条件が乾燥特性および乾燥の品質に及ぼす影響を明らかにすることが不可欠である。また、青果物加工において必須の工程であるブランチング処理は、その後の乾燥過程において、水分蒸散速度やL-アスコルビン酸含有量などに影響すると考えられる。そこで、本研究では、ブランチング処理の違い(熱湯およびマイクロ波)が、キャベツの遠赤外線および熱風乾燥における水分蒸散速度およびBrix糖度、L-アスコルビン酸などの品質変化に及ぼす影響を検討した。さらに、遠赤外線乾燥機の利用拡大に向けて、試料設置位置と乾燥特性の関係について基礎データを得ることを目的とし、コマツナを対象試料として遠赤外線乾燥機庫内の棚位置、乾燥トレー内試料設置位置と乾燥特性の関係について評価すると共に、遠赤外線乾燥における乾燥条件と品質(一般生菌数、L-アスコルビン酸含有量および色彩)について測定した。その結果、ブランチング処理は、その後の乾燥における水分蒸散速度を1.2~1.5倍程度増加させることを示した。これは、マイクロ波ブランチングにおいては表面積収縮抑制効果、熱湯ブランチングでは軟化と表面積収縮抑制による相乗効果であると推察された。また、マイクロ波ブランチング処理を用いることにより、熱湯ブランチング処理と比較してL-アスコルビン酸の減少を抑制できる可能性が示された。さらに、遠赤外線乾燥機における庫内の棚位置によって乾燥特性に若干の差があるものの、トレー内設置位置による乾燥ムラは少ないと考えられた。

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

本研究では、青果物の長期保存のための加工方法として乾燥に着目し、6次産業化の推進に必要な青果物個々の特性に応じた最適乾燥条件の解明を目的とした。異なる乾燥手法について、青果物の乾燥過程における乾燥特性の解析と品質を左右する酵素活性・栄養成分変化の測定を行い、その変動状況について予測モデルを構築する。これらの解析結果にライフサイクルアセスメント(LCA)手法による解析も加味し、環境負荷やコストにも配慮した素材ごとの特性に応じた最適乾燥のデータエースの構築を目指す。その中で、平成26年度は、キャベツおよびコマツナを対象として、ブランチング処理の違いが遠赤外線乾燥および熱風乾燥過程における乾燥過程における含水率変化について拡散理論に基づいた解析を行った。また、L-アスコルビン酸をはじめとする品質変化についても測定を行い、乾燥速度および品質変化の両面から最適乾燥・ブランチング条件について検討した。さらに、クッキングトマトの減圧マイクロ波乾燥、乾燥パプリカの高品質化およびニンジンの最適ブランチング処理法の検討など、次年度の解析に必要な基礎データの取得を行った。これらの研究成果は当初計画で設定した平成26度研究目標(乾燥特性の解析および含水率予測モデルの構築)を満たすだけでなく、次年度の研究目標(品質変化予測モデルの最適化)を前倒しして実施しており、当該年度の研究目標はおおむね達成されたと考えられる。

今後の研究の推進方策

平成27年度は、種々の対象試料における乾燥過程(熱風乾燥、減圧マイクロ波乾燥、遠赤外線乾燥)について品質変化予測モデルの最適化を行う。具体的には、平成26年度で測定したL-アスコルビン酸、Brix糖度に加え、カロテノイド、リコピン、DPPHラジカル消去活性など乾燥青果物の品質に直接影響する項目についても測定を行い、これらの結果を加味することにより、品質の低下を最小限にする乾燥条件を明らかにする。さらに、インピーダンスの測定により得られたCole-Coleプロットの評価により、細胞膜の健全性についても評価する。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度は、研究打ち合わせおよび情報収集(農研機構食総研・日本大学生産工学部他)を3回程度予定していたが、メール会議により、研究打ち合わせは実験データがある程度出そろった段階で実施した方が効果的であるとの判断に至り、225,408円の残額が発生した。

次年度使用額の使用計画

平成26年度に予定していた研究打ち合わせおよび情報収集(農研機構食総研・日本大学生産工学部他)は、平成27年度中に実施予定であり、全額執行する見込みである。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] ブランチング処理がカットキャベツの遠赤外線乾燥過程における水分蒸散速度および品質変化に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊高志,折笠貴寛,佐々木邦明,小出章二,椎名武夫,田川彰男
    • 雑誌名

      農業食料工学会誌

      巻: 76(5) ページ: 387-394

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] コマツナの遠赤外線乾燥過程における乾燥ムラおよび品質変化の評価2014

    • 著者名/発表者名
      折笠貴寛,畑中咲子,富樫千之,岡本慎太郎,齊藤順一郎,齊藤義郎,渡邊高志,小出章二
    • 雑誌名

      農業食料工学会東北支部報

      巻: 61 ページ: 35-40

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] ニンジンの最適ブランチング処理法の検討に向けた品質および物理的特性の測定2014

    • 著者名/発表者名
      折笠貴寛,澤田みのり,渡邊高志,小出章二,中村宣貴,椎名武夫,田川彰男
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第61回大会
    • 発表場所
      中村学園大学(福岡)
    • 年月日
      2014-08-30 – 2014-08-30
  • [学会発表] Drying kinetics and quality of tomatoes for cooking dehydrated by a vacuum-microwave method2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Orikasa, Syoji Koide, Hana Sugawara, Yoshiki Muramatsu, Manasikan Thammawong, Takeo Shiina, Akio Tagawa
    • 学会等名
      29th International Horticultural Congress
    • 発表場所
      Brisbane, AU
    • 年月日
      2014-08-20 – 2014-08-20
  • [学会発表] 減圧マイクロ波乾燥を用いた調理用トマトの乾燥特性および品質変化の検討2014

    • 著者名/発表者名
      折笠貴寛,菅原花,小出章二,岡田益己,松嶋卯月,加藤一幾,武田純一,椎名武夫,田川彰男
    • 学会等名
      第73回農業食料工学会年次大会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄)
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-18
  • [学会発表] 乾燥パプリカの高品質化に向けたブランチング終了条件の検討2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊高志,折笠貴寛,小出章二,武田純一,椎名武夫,田川彰男
    • 学会等名
      第73回農業食料工学会年次大会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄)
    • 年月日
      2014-05-17 – 2014-05-17

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公開日: 2016-06-01  

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