Fine bubbles (FB) are nano- to micrometer-sized gas bubbles dispersed in a liquid. Among these, ultrafine bubbles (UFB), with diameters less than 1 micrometer, are characterized by exceptional stability, making them highly promising for a wide range of applications. Already commercialized in fields such as cleaning, the scope of their application is expected to expand further. In the food industry, successful applications include separating edible oils, inhibiting oxidation during cream production, and suppressing storage-related deterioration in sake. FB technology offers a diverse array of potential benefits, including antioxidation, modification of physical properties, enhanced preservation and dispersion stability, improved extraction efficiency, reduction of off-odors, flavor enhancement, and potentiation of bactericidal effects. Furthermore, its ability to reduce the need for food additives and extend product shelf life contributes to sustainable manufacturing, in line with the UN's Sustainable Development Goals (SDGs), and the transition toward a carbon-neutral society. This review highlights our findings on the application of FB technology in food processing, focusing on results related to ice cream, soy beverages, and other drinks.

本研究では, 口腔内の油脂感を低減させる「お口直し」として知られる茶の乳化作用と, 油脂含量の多い食品に含まれるレシチンの乳化作用に及ぼす茶の影響を調査した. 茶試料は緑茶 (Green tea: GT) および紅茶 (Black tea: BT) のティーバッグからの熱湯浸出液と, それらを酵素的に脱ガロイル化処理した茶試料 (GTt, BTt) を使用した. いずれの茶試料も, 大豆油に対する界面張力は水に比べて低く, 油と混合後の乳化油脂量は水より多かったことから乳化作用を有することが確認された. 一方で, レシチン共存下で油と混合・撹拌したところ, GTとGTtの乳化油脂量は水に比べて有意に増加し, レシチンの乳化作用を促進することが明らかとなった.顕微鏡による観察で, GT系試料は微細な油滴を多く含んでいたのに対し, BT系試料では油滴の粗大化と褐色の凝集物が確認され, 乳化状態が不安定であることが示唆された. ポリフェノールを除去したGTtとGTtのペクチン画分, カテキン類, 没食子酸, カフェインの標準品水溶液は, レシチンによる乳化に対して促進作用を示さなかった. これらの結果から, 茶自体の乳化作用に加えて, 緑茶ではレシチンによる乳化を促進する主要成分以外のポリフェノール化合物が口腔内油脂感の低減に寄与する可能性が示唆された.

本研究は, 2014年度と2015年度に施設栽培され, 異なる時期に収穫されたパプリカ (各5品種) を試料とし, γ-アミノ酪酸とルテオリンの含量および抗酸化能は, 品種と収穫時期により変動することを見出した. 本報告で用いた全ての品種のパプリカに含まれるルテオリンの含量は, 10月から12月において多い傾向が見られた.

A main challenge in future developments of domestic wheat varieties, especially Hokkaido wheat, is to further improve high yields while maintaining the quality, such as millability and processability. At the Small Research-Discussion on Cereal Grains at the annual meeting of the Japanese Society for Food Science and Technology (2024), Mr. Kaoru Takeuchi (Hokkaido Research Organization Central Agricultural Experiment Station) gave a lecture entitled "Characteristics and uses of Hokkaido grains". The lecture focused on case studies in which Hokkaido's unique method for wheat quality evaluation enables objective and easy processing of small amounts and multiple samples. Additionally, an overview of studies on new processing characteristics and quality evaluation of grains other than wheat (soybeans, red beans, buckwheat, etc.) that are mainly produced in Hokkaido was presented.

Hokkaido is the leading wheat-producing region in Japan, and efficient quality evaluation is essential for developing high-performance cultivars. This review summarizes wheat production in Hokkaido and recent advances in instrumental quality assessment methods for processing suitability as a complement or replacement for sensory evaluation, which is labor-intensive and unsuitable for large breeding populations. For Chinese noodles, a small-scale method using 50 g of flour enabled reliable texture measurements using breaking force and breaking energy, both of which showed strong correlation with sensory evaluation. Additionally, noodle color and discoloration tendencies could be effectively assessed using spectrophotometry. For sponge cake, key sensory attributes related to “melt-in-the-mouth” (crumb hardness, elasticity, and bolus flowability) were translated into instrumental parameters using compression tests with a texture analyzer, which aligned well with expert evaluations. These methods provide practical tools that enhance the efficiency of wheat breeding and support the development of high-quality wheat products in Hokkaido.

次世代放射光施設ナノテラスでは, 既存の設備は主に常温での運用を想定しており, 大型試料に対応した「高度な冷凍CT専用ステージ」は備えていない. また, 市販の冷却ステージは極めて高価である上, 微小試料に特化しているものが多く, 食品のように低熱伝導かつ比較的大きな凍結試料を, 既設の常温用ステージ上で簡便に冷却できる汎用的な手法は限られていた.

そこで本研究では, この厚みのある試料の温度勾配を解消するため, 試料全体を均一な冷気で包み込む「対流型冷却カプセル」を作製した (図7).

本冷却治具の最大の特徴は, 冷却源に安価なドライアイスを採用し, そのドライアイスを試料の上方に置き「トップダウン型」の設計を導入した点にある. 上部で生成された低温・高密度の冷気 (CO₂ガス) が重力により下降し, 試料の周囲を包み込むように流下する. これにより, 試料ステージの冷却接点に頼る接触伝導方式ではなく, 冷気の対流によって試料を丸ごと冷気で包み込むため, 試料のサイズや形に関わらず, 表面全体が均一に冷却される. カプセル下部には排気口を設けている. ドライアイスの昇華によってカプセル内部の圧力が外気よりわずかに高くなる (正圧状態) ため, 下部の穴からは常に冷気が流出し, 外部からの湿った温かい空気の侵入を阻止する. これにより, ナノCT測定の妨げとなる「霜」の付着も同時に解決した (図8).

次世代放射光施設ナノテラスで放射光用冷却ステージを導入する場合, X-Yステージからの変更になるが, 本冷却治具は, 常温用ビームラインに備え付けられているこれら既存のステージを変更することなく (図9), 試料ステージ上にそのまま設置するだけで使用可能であり, その簡便性を実現した. また, 高価な液体窒素供給システムを必要とせず, 安価に入手可能であるドライアイスのみで安定した冷凍環境 (−20 ℃以下)をCTの測定に必要な15分を上回る30分間維持できるため, 共同利用施設における凍結試料の測定準備を簡便化し, 実験機会の拡大に寄与すると期待される.