著者らは微生物の増殖を表すため, 生物増殖の基本モデルであるロジスティックモデルを拡張した新ロジスティックモデルを開発した.本モデルは液体培地中, 栄養寒天平板上および包装食品中での, 定常および変動温度における細菌増殖を精確に表し, かつ予測することができた.特に国際的によく知られたバラニーモデルとほとんど同様な予測ができた.本モデルを使って微生物の代謝産物 (ここでは毒素) の産生量も予測できた.すなわち, 本モデルとブドウ球菌エンテロトキシン産生速度から, 牛乳中での黄色ブドウ球菌増殖による本毒素量が予測できた.さらに, 食品衛生に関わるユーザー向けに, 本モデルを用いてコンピュータ上の増殖予測プログラムを開発した.本モデルは微生物に関する食品の安全性のための緊急システムおよびリスク評価に組み込むことができるであろう.

抄録全体を表示

乳幼児, 妊婦や高齢者に「べにふうき」緑茶を飲用してもらうために開発した低カフェイン処理機は, 生葉に95℃の熱水シャワーを90秒以上吹きつける処理により, EGCG3”Me含量を減らすことなく, カフェイン含量を50%以上減少させることができた.本処理機は, 通常の製茶製造ラインでは, 粗揉機の前に設置し, 生葉投入口から生葉を均等な厚さにならしながら処理機内に入れ, 95℃以上の熱水シャワーをネットコンベアにより移送中の生葉に吹き付けた後, 常温水を噴霧して冷却することで, 低カフェイン処理を行う.本処理機は, 従来の網胴回転攪拌式蒸機 (800K) に比較して約1.8倍の設置面積が必要であり, 必要循環熱水量は約36000L/hr, 必要熱量は水注入と生葉温度の上昇とロス分を含め約35万kcal/hrである.また, 本処理により, 「べにふうき」緑茶の抗アレルギー活性は減少することはなかった.

抄録全体を表示

エンドセリンー1 (ET-1) は主に血管内皮細胞が産生する強力な血管収縮ペプチドである.培養ブタ大動脈内皮細胞でのET-1産生抑制を指標に, 高知県産植物抽出物6種よりスクリーニングを行い, ハヤトウリ果実抽出物が強い抑制効果を示すことを確認した.
また, ET-1は紫外線を照射した皮膚における色素沈着に関係することが知られている.表皮角化細胞でのET-1産生抑制は, 紫外線による色素沈着 (シミ, ソバカス) を治療または予防できる可能性がある.紫外線で刺激した培養ヒト表皮角化細胞に添加したハヤトウリ果実抽出物にもET-1産生抑制効果がみられた.このハヤトウリ抽出物は, 安価, 安全でかつ有効性の高い美白化粧料への利用が考えられる.

抄録全体を表示

交流高電界技術とは電気抵抗をもつ食品に流れる電流により材料自身が発熱するジュール熱と高電界の印加により微生物の細胞膜に物理的な損傷を与える電界効果の相乗効果により, 微生物を瞬間的に死滅させる技術である.
本研究では, 連続式の加圧型交流高電界装置を試作し, 交流高電界技術を中温性耐熱性菌, 高温性耐熱性菌および好酸性耐熱性菌の胞子に適用し, それらの殺菌特性の検討を行った.
交流高電界処理によるB.subtilis胞子の殺菌において, 処理条件が殺菌特性に与える影響について明らかにした.具体的には, B.subtilis胞子を含んだ食塩水を113℃以上の温度 (殺菌開始温度) で処理した場合, 加熱温度の上昇に比例して殺菌効果が高くなることがわかった.そのときの菌数が1/10に減少する上昇温度をD値とした.印加電界強度を3倍にするとD値は小さくなり, 115℃の処理温度で1対数の殺菌効果の増加が得られたが, 電流を3倍にしても殺菌効果の向上は認められなかった.
交流高電界殺菌とUHT殺菌のD値を比較したところ, 交流高電界殺菌のD値がUHT殺菌のものより小さい値となり, 交流高電界の殺菌効果が高いことを示した.
B.subtilisの他, 4種類の耐熱性胞子に印加した電界強度を2倍にしたとき, 全ての菌種でD値が小さくなり, 殺菌効果が向上することがわかった.電界による殺菌効果の向上割合は, D値が大きい菌種の胞子ほど大きいことがわかった.また, 交流高電界における各耐熱性胞子の殺菌開始温度は胞子の耐熱性の指標であるF値の対数に比例することがわかった.

抄録全体を表示

米を炊いたり麺を茹でたりするとき, 調理前のこれらのデンプン食品は全体が未糊化であり, 平衡時に含水率が均一になるという意味で均相系と考えられるが, 加熱調理の過程ではデンプンの糊化が不均一に進行し, 食品物体の場所 (例えば, 表面と中心) により平衡含水率が異なるという意味で, 不均一系となる.Fickの拡散法則は均一系にのみ適用可能であり, このような不均一系には適用できない.そこで, このような不均一な食品中での水分移動を記述可能なモデルとして著者らにより相対含水率モデル (RWCモデル) が提案されてきた.相対含水率モデルでは水の移動は相対含水率 (含水率の水分保持容量 (WHC) に対する比) の勾配により駆動されると考える.したがって, 相対含水率モデルではWHCが重要な特性 (物性) 値になる.しかしながら, WHCについて多くは知られていない.
本研究では, WHCプロファイル (WHC値を, デンプン食品が加熱処理受けるときの含水率に対してプロットしたもの) をデンプンの糊化に関する知見に基づいて推定し, このWHCプロファイルをもとにRWCモデルによりモデル食品 (小麦粉ドウ平板) をボイルしたときの含水率分布の非定常変化を計算した.WHCプロファイルの折れ曲がりが含水率分布の折れ曲がりにどのように対応するかについての知見が得られ, それを応用して, 実測された小麦粉ドウ平板中の含水率分布の特徴を再現させるためのWHCプロファイルを提示した.

抄録全体を表示

高電圧パルス電界印加装置の効率化ために, 織物のたて糸に電気絶縁性繊維のポリエステル糸を用いて, よこ糸にチタン線を織り込み, このチタン線を電極として使用する織物電極を作製した.そして, この織物電極を用いたパルス殺菌装置の殺菌特性を, 大腸菌K-12株を用いて実験的に検討した.その結果, 印加電圧の増加と共に殺菌効果は高まった.織物電極のワイヤ密度を高くすることによって, 電極間距離の狭い電極が作製でき, これによって高い電界強度が得られ, 効果的に殺菌できた.処理液の導電率は殺菌効果に影響を及ぼし, 導電率0.22mS/cmのとき最も効果的に殺菌できた.生菌率は電極面積に依存し, 電極面積の大きい電極の方が, 殺菌効果が高かった.殺菌効果は流量に依存し, 流量を少なくして, パルスを処理液に連続印加することによって, 電極を通過する際の1回あたりの殺菌効果は高くなることがわかった.

抄録全体を表示

国産と中国産のアミロース含量の異なる6品種の米をそれぞれ原料とし, 糊化生地と生生地の混和により米粉100%の米麺を試作した.米粉の理化学特性値と茹で麺物性値および茹で麺物性値と官能評価の相関関係を求める一方, 茹で麺品質の比較検討を行った.その結果, アミロース含量は茹で麺物性に大きな影響を与える要素であり, 茹で麺の破断応力・見掛け弾性率・貯蔵弾性率と正の相関, 損失正接と負の相関が認められた.また, 米粉のRVAの糊化特性値セットバックは茹で麺の全ての物性値との相関が認められ, 茹で麺物性において最も重要な指標であることが明らかになった.一方, 官能評価の総合評点は茹で麺の破断応力, 破断ひずみ, 見掛け弾性率, 貯蔵弾性率と正の相関, 損失正接と負の相関が認められるとともに, 国産の夢十色は中国産の中早22号に劣らず, 米麺素材として他の国産米に比べて優れていることが明らかとなった.

抄録全体を表示

液状食品には非ニュートン流動性を示すものが多く, これらは粘弾性体としても挙動する.定形性をもたない流体の粘弾性は, これまで動的粘弾性測定法でしか測定できなかった.動的粘弾性値は, 静的な粘性率μと弾性率Gおよび周波数ωの関数であるが, 測定条件が限定されるだけでなく, 測定値から静的な粘弾性を求めることは難しい.
これに対して, 最近, 液状材料の静的粘弾性を直接測定することが可能な測定法 (非回転二重円筒法) が開発された.静的粘弾性が測定できれば, 粘弾性モデルを用いて, 粘弾性の発現機構の解析や動的粘弾性とその周波数依存性の推定などが可能となる.さらに, 非回転二重円筒法では, 測定開始直後の荷重値 (F) の時間変化曲線が2種類に大別され, 2要素モデル, すなわち, 粘性要素と弾性要素の直列モデル (Maxwellモデル) と並列モデル (Voigtモデル) に対応することがわかった.
そこで本研究では, 非回転二重円筒法を用い, 測定されるFの変化曲線の形から, 2つの2要素粘弾性モデル (MaxwellモデルおよびVoigtモデル) を用いて流動性食品の粘弾性および粘弾性の発現機構を解析した.併せて, 非回転二重円筒法で測定される静的粘弾性 (μ, G) と動的粘弾性 (G', G'', tanδ) およびその周波数依存性などの対応関係を検討した.
試料には, 市販マヨネーズおよびバレイショデンプン糊を用いた.マヨネーズモデル食品は, 初期水20w/w%のマヨネーズに加水して, 水分を20, 24, 28, 32, 36w/w%に調整した.バレイショデンプンモデル食品はバレイショデンプン (4～7w/w%) にゼラチン (0.3w/w%) を加え, 80℃, 10分間加熱したものを用いた.
測定には, (株) サン科学製のレオメータ (CR-200) を用い, カップ直径は50.07mmとし, 直径45.07mmのプランジャー (κ (R_i/R_o) =0.8928) を用いた.カップの移動距離 (△L) は0.1～0.2mm, ずり速度1.74～12.18 1/sとした.粘度と弾性率の値は, 全て1条件で5回の測定での平均値とした.動的粘弾性測定はDAR-50 (Reologica Instrument, A.B) のcone-plate型 (R=2cm, φ=4°) を用いた.周波数依存性測定は周波数0.01～10Hzとし, マヨネーズモデル食品には一定ずり応力1Pa, バレイショデンプンモデル食品には一定ずり応力5Paで測定した.液状食品の動的粘弾性評価は貯蔵弾性率 (G′) および損失弾性率 (G″) を用いた.すべての粘弾性測定は25℃で行った.
水分が20～24w/w%マヨネーズおよび5～7w/w%バレイショデンプン糊液の場合は, 測定荷重が直線的な変化を示し, 粘弾性は, Voigtモデルで近似できる挙動を示すことがわかった.これに対して, 水分が28～36w/w%マヨネーズおよび4w/w%バレイショデンプン糊液の場合は, 上に凸の曲線を示し, Maxwellモデルで近似できる粘弾性挙動を示すことが示唆された.
一方, 動的粘弾性試験の周波数依存性試験では, 水分が20～24w/w%マヨネーズおよび5～7w/w%バレイショデンプン糊液は, G′の周波数依存性がほとんどなく, Voigtモデル的な挙動を示した.一方, 水分が28～36w/w%マヨネーズおよび4w/w%バレイショデンプン糊液の場合は, G′が大きく周波数依存性を示し, Maxwel1モデル的な変化を示し, 静的測定法によるレオロジー挙動の推定を支持した.
以上の結果から, 液状食品の粘弾性挙動の違いは分散相の最密充填濃度 (体積分率φ=0.74) の原理で説明された.分散相体積濃度が最密充填濃度より大きい (φ>0.74) , すなわち, 水分が20～24w/w%マヨネーズおよび5～7w/w%バレイショデンプン糊液の場合には分散相と連続相の変形または移動が相互に詰まった挙動となり, 粘性要素と弾性要素が自由に移動できないVoigtモデル的な挙動を示すものと考えられた.一方, 分散相体積濃度が最密充填濃度より小さい (φ<0.74) , 水分が28～36w/w%マヨネーズおよび4w/w%バレイショデンプン糊液の場合には, 分散相と連続相の変形または移動の制限が少なく, 粘性要素と弾性要素が自由に移動できるMaxwellモデル的な挙動を示すものと考えられた.

抄録全体を表示

本研究では, 酵素添加による洗米排水中固形成分の凝集・沈降現象と固形成分表層の電気化学的性状との関係, 洗米排水中に含まれる陽イオン種 (対イオン種) との関与について検討するとともに, 凝集・沈降性付加による固形成分除去特性についても併せて検討を行った.その結果, 酸性プロテアーゼ・ペプチダーゼを含有するプロテアーゼM添加により得られた洗米排水上清成分中の固形成分は他の酵素剤添加の場合に比べ, 粒子径の平均値などすべてのパラメータにおいて最小値を示し, 本酵素添加は幅広い範囲の粒径の固形成分を沈降分離させることが可能であった.またFT-IRを用い, 洗米排水固形成分表層の負電荷を形成している官能基の特定を行った結果, プロテアーゼM処理により水酸基 (-OH) 由来の吸収増大 (透過率の低下) が確認された.このことから, 洗米排水中の固形成分表層は, プロテアーゼM添加により水酸基 (-OH) 由来の負の表面電位が増大し, 汚泥容積を減少させたものと考えられた.さらに, 種々の金属キレート剤添加による洗米排水の汚泥容積の変化について検討を行った結果, 洗米排水中の固形成分の凝集・沈降には, 洗米排水中に含まれる固形成分由来の陽イオンが関与していることが示された.以上の結果より, 洗米排水中へのプロテアーゼM添加による固形成分の凝集・沈降は, 酵素添加により, 固形成分表層の負電荷の形成, 陽イオン (金属イオン) 放出が促進され, それぞれが静電的相互作用により, 架橋形成によるマクロ分子を形成し, 至っては洗米排水中固形成分を凝集・沈降させていることが示唆された.

抄録全体を表示