コロイドの表面特性と氷点下での水の緩和による濃縮の理解に基づく食品の食感設計

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食品の多くは，冷凍後の貯蔵時に期間と温度依存的に品質が劣化する．タンパク質を含む加工食品では，冷凍貯蔵が進むほど食品内でタンパク質同士が凝集する，もしくはタンパク質と他の食品成分とが結びつき，硬くボソボソとした食感の食品となることがままある．これら劣化現象のスタートは氷の結晶の生成に伴い食品成分周囲の水がある程度取り去られると共に，食品成分周囲の環境，例えばイオン強度などが変化することに由来すると理解される．これらの変化を最小化するために産業利用的に最も取られる手段は，凍結速度を速めるなど氷をなるべく微結晶とし，貯蔵中のライプニングを最小化するため貯蔵温度を下げる，もしくは添加物等で凍結濃縮部の粘度をあげるなどして水の拡散を遅くする手段である．一方で，冷凍食品の一連の劣化現象の入り口である氷のサイズや成長と，最終的な出口である食品の品質，例えば食感の劣化との間をつなぐ諸現象に関して，科学的に十分に説明できていない点が問題として挙げられる．本研究では，食品中に存在する油とタンパク質のコロイドから成る豆腐または豆乳をモデルの食品とし，凍結および貯蔵時に生ずる氷の成長，濃縮層内での塩の動き， コロイド同士の凝集と再分散挙動，食感の変化の四つの現象をそれぞれ定量的に評価すると共にそれらがどのように関わっているのか記述することを目指す．今年度は，まずそれぞれの現象が具体的にどのようなイベントが生じているのか検討すると共にそれぞれの個別現象の評価法を決定した．加えて，それぞれ4つの現象に強く影響を及ぼすパラメーターとして，凍結時の冷却速度があると知られているため，本課題で採用する凍結速度条件を決定するための実験検討も併せて行った．