本総説は，噴霧乾燥法を粉末食品製造に応用する場合に遭遇する諸問題の，最近10年間の主たる研究成果を述べたものである．粉末化成分（芯物質）が非水溶性の場合は，これを乳化する必要があるが，ここでは噴霧乾燥溶液がO/Wエマルションの場合に話題を絞る．溶液の微粒化は噴霧乾燥の最初の操作である．微粒化で重要なのは，生成液滴径の均一性と高剪断応力下におけるエマルションの破壊である．これらは，粒子の溶解性，表面オイル量，芯物質の乾燥粒子内の存在位置などの製品品質と密接に関係する．エマルションの破壊限界がCapillary数で表されることが明らかになった．液滴の乾燥解析は，収縮系における水分の拡散方程式とエネルギー方程式を連立して数値解析する方法が広く行われているが，液滴表面での水分蒸発速度を活性化エネルギーで表した反応工学アプローチ（REA法）が提案され，懸垂液滴の乾燥解析に応用されている．乾燥粒子内の芯物質の保存安定性（酸化・徐放速度）は，周囲空気の湿度の影響を受けるが，これは粒子を構成するマトリックスのガラス転移温度T_gと周囲温度Tとの差T - T_gで相関される．T_gは周囲空気の湿度によって著しく変化する．魚油を芯物質とする噴霧乾燥では，表面オイルの酸化防止法が重要である．魚油エマルションの噴霧直後の液滴表面にデンプン粒子を吹き付けてコーティングする手法で，粒子表面をデンプン粒子で被覆した乾燥粉末を作製した．乾燥粒子のSEM写真により，乾燥粒子表面が澱粉粒子によって均一にコーティングされており，酸化防止効果が確認された．また，デンプン粒子による被覆はスクロース粉末の収率改善に著しく寄与した．乾燥粒子の外部および内部の構造解析には，SEMやCLSM（confocal laser scanning microscopy）やこれとラマン分光を組み合わせた測定法が用いられている．CLSMによる中実および中空乾燥粒子の内部構造，芯物質の粒子マトリックス内での存在状態が明らかになった．

粒子法は流体や固体を粒子の集まりとして定義して計算を行う比較的新しい解析手法であるが，嚥下動作にかかわる様々な現象，具体的には，飛沫を伴う嚥下時の食塊の様子や，生体器官の大変形，また流体と生体器官の界面の状態を模擬するための影響因子，さらには食塊を模擬した流体が壁面に与える力について正しく計算できるかについて，詳細な検討結果についてはほとんど報告されていない．著者らはMPS法を用いた嚥下シミュレーターを開発しているが，複雑な生体モデルを作成した際のArtifactの影響や粒子法そのものがもつ潜在的な課題，また計算結果の妥当性の根拠となる初期の評価結果についてはこれまで報告してこなかった．本研究は，粒子法（MPS法）を用いた嚥下の数値シミュレーションを開発するにあたり，MPS法そのものが嚥下動作の数値解析に適用可能か判断するための初期検討の結果について報告する．MPS法の計算結果の妥当性の確認と精度の評価，ならびに計算に影響を与える因子を把握するため，Fig. 1に示した単純化された流体移送の３次元モデル（開放系の落下:図1(a)，閉鎖系での流体移送: Fig. 1(b)）の検討を行った．この解析には商用の３次元ＭＰＳソフトウエア（Particleworks4.0）を用いた．次に，MPS法における複雑な形状変化と流体の連成計算の可能性を評価するために，Fig. 2 (a)に示した２次元の簡易的な計算モデルを使って自由表面を伴う流体（食塊）―構造（生体器官）の連成計算を行った．この解析には商用の２次元ＭＰＳソフトウエア（PhysiCafe）を用いた．この簡易モデルでは，舌を模擬した生体器官の時間的変化について，弾性体粒子として定義した舌モデルの中に運動制御用の固体粒子を配置し（Fig. 2 (b)），この固体粒子の運動をTable 3に示した関数で制御することで舌の進行波的波状運動を再現し，食塊を模擬した流体の移送を行った．この弾性体の時間的強制変形方法が本研究における独自性と考える．単純化された３次元モデルの液体移送では，流体の先端形状や壁面での挙動（Figs. 5,7），流体が壁面に与える力 (Fig. 4) ，流体の移動時間（Fig. 8），について，数値解析結果と実験値もしくは理論値は高い精度で一致した．この時，粒子法における流動の状態を制御する主なフィッティングパラメータは，粒子径，影響半径，壁面の見かけ粘度であることを確認した．これらの解析結果は主に液状食塊が咽頭後壁に当たった際の飛沫の発生，もしくは食塊が舌に沿って流下する際の“Scattered flow”や，咽頭空間や食道での“Coherent flow”を簡易形状で模擬していると考えられる．２次元の簡易的な形状モデルを用いた流体–構造連成の解析では，舌の進行波的波状運動による流体の移送，ならびに生体器官の協調運動により，流体が正しく嚥下できることを確認した（Fig. 9 (a)）．また，付着性を加味した計算では，流体が壁面に付着している様子を確認し（Fig. 9 (b)），さらにその付着物を水を模擬した流体で洗い流すことができることを合わせて確認した（Fig. 9 (c)）．最後に意図的に誤嚥を模擬するためにTable 3に示した関数により，誤嚥運動モデルAでは喉頭蓋に相当する形状の動きを遅くし，誤嚥運動モデルBでは食道の開口タイミングを遅くしたところ，双方のモデルで流体を誤嚥することを確認した （Fig. 10 (b),(c)）．本研究で検討した方法は，強制変形の制御点を線形関数として定義し，連続的な生体モデルの変形を可能にし，将来のFEMとの連成の可能性を示唆した．また，この設定方法はモデル作成負荷を低減し，さらには誤嚥モデルなどのケーススタディ作成の容易さを実現できると考えられる．今回用いた商用ソフトウエアは，設定において様々な制限があったが，実際の誤嚥のように，流体の特性値の違いによる食塊の挙動と生体器官の運動の不一致，もしくは生体器官の協調運動が破綻することで誤嚥が起きることを簡易モデルでも模擬できた．また，弾性体の中に埋め込んだ固体粒子の運動を制御することで，計算を発散させることなく弾性体の時間的強制変形ができることを確認した．本研究を通して，食塊のレオロジー的特徴ならびにトライボロジー的特徴を模擬するための適切なフィッティングパラメータの設定，ならびに生体運動を正しく模擬するための制御点の設定を行うことで，MPS法において，正常嚥下，誤嚥を模擬することが可能であることが示唆された．

中華まん生地に天然酵母を使用する可能性について検討するために，自然環境から酵母を分離し，その酵母の中から、とくに発酵性に優れた菌株を選抜した．ITS領域のDNA配列から，この菌株はLachancea fermentatiであると同定された．この菌株は，市販のパン酵母（S. cerevisiae）に匹敵する生地膨潤性を示し，乳酸とイソアミルアルコールを特徴的に生産し，中華まん生地に好ましい風味やうまみ成分が検出された．これらの結果は，自然界から採取し分離した天然酵母を中華まんの生地に利用できる可能性を示した．

The apparent distribution coefficients, K_app, of some sugar alcohols to cation-exchange resins in the sodium-ion form and with divinylbenzene (DVB) contents of 2, 4, 6, and 8% were measured at 25ºC. Assuming that the binding constant, B, of ribitol to sodium ion was zero, the swelling pressures, Π, of the resins in sodium-ion form with DVB contents of 2, 4, 6, and 8％ were estimated to be 3.2, 9.4, 12.3, and 25.7 MPa, respectively. From these Π values and K_app values, the B values of each sugar alcohol were calculated. Because the B value is independent of the degree of cross-linking of the resin, the B values were obtained from the K_app for resins with different DVB contents and were averaged. Erythritol and sorbitol had almost zero binding affinity to sodium ion. Among the tested sugar alcohols, the B values were in the order of xylitol > d-arabitol, l-arabitol > mannitol.