広帯域誘電分光による食品中の過冷却水の観測手法の確立と応用

食品中过冷水宽带介电谱观测方法的建立及应用

• 批准号: 15650156
• 负责人: 八木原 晋
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15650156/
• 关键词: 食品; 広帯域誘電分光; フラクタル構造; 高分子分散系; 高分子水溶液; 凍結; ガラス化; 不凍水; ガラス転移; 高分子ゲル

本研究では低含水量の穀物など,固い表面を有する食品の高周波誘電分光を行うため,測定試料・電極周りの設計・製作を新たに行った。特に穀物の粒状試料を固定化するためのシリコンゴム製サンプルホルダーやその粉体試料測定のための同軸円筒型電極をセットアップした。低含水量食品である穀物を意識し,まずPoly(vinylpyrrolidone)[PVP]水溶液の高濃度域(含水量8wt%以下)での広帯域誘電分光(BDS)測定を行い,得られた緩和曲線に各緩和過程の緩和関数をモデリングしたフィッティング解析を適用して緩和パラメータを決定したところ,50℃では10Hzから1mHzにかけて二つ以上の緩和が観測された。このような低含水量試料の測定は従来ほとんど行われていない。poly(vinyl acetate)のbenzene溶液の場合,誘電分光で得られた分子鎖運動は示差走査型熱量(DSC)測定で観測されるガラス転移に対応していることから,これを利用して上述の緩和過程の同定が可能であろう。次に食品として米や肉類のBDS測定によって,食品中の水構造を調べた。米粒は13%ほどの含水量で小さく固いために,表面を削って前述のホルダーにセットした後に同軸平面型の電極を接触させて測定し,十分な再現性を得た。さらに米粉や炊飯米の誘電分光を併せて行うことで,広い含水量範囲での水構造を観測し,得られた緩和時間と緩和時間分布のダイアグラムによるオリジナルなフラクタル解析を行ったところ,米の水構造が各種水溶液系よりも水分散系の水構造に近いことを示した。炊飯米の水構造が変性の特徴を示すかどうか,今後の詳細な精密測定の結果が期待される。これらの研究成果を,2005年度に開催された水観測の国際会議(ISEMA2005)やスローダイナミクスの国際会議などで発表し,さらに米物理学協会,米化学会などの学術誌に発表した。

In this study, the material with low water content is good, and the solid surface is covered with food, high cycle temperature, high cycle energy, high cycle energy, high cycle, high cycle, low water content, high cycle temperature, high The particulate material is immobilized, the powder is immobilized, and the powder is tested. Low water content food, low water content food, low water content food, The temperature is 50 ℃, 10Hz temperature, 1mHz temperature, temperature and temperature. The material with low water content is used to determine the temperature. Poly (vinyl acetate) and benzene solution were combined, and the molecular dynamics of the compound was determined by differential scanning calorimetry (DSC). The temperature was measured by differential scanning calorimetry (DSC). Second-order food, rice, meat, BDS, food, water, water, food, rice, meat, rice, meat, meat, rice, meat, rice, meat The moisture content of the rice grain is 13%. The moisture content of the rice grain is low, and the surface temperature of the rice grain is less than 13% of the moisture content of the rice grain. The temperature of the rice grain is much lower than that of the above mentioned temperature. Rice noodles, rice noodles, rice noodles and rice noodles. The cooking water is used to make a special display of the temperature, and the results of the precision measurement are expected. In order to review the research results, we will urge the International Conference on Water Resources (ISEMA2005), the International Conference on Physics, and the Institute of Chemistry and Chemistry to prepare the list of the International Conference on Science and Technology (IPCC).

项目成果

Broadband Dielectric Spectroscopy of Fructose-Water Mixture in Frozen State

冷冻状态果糖-水混合物的宽带介电谱

• 发表时间: 2006
• 期刊: AIP Conference proceedings (印刷中)
• 作者: Y.Iwata

Dielectric study on the α- and β-processes in supercooled ethyleneglycol oligomer-water mixtures

过冷乙二醇低聚物-水混合物中α-和β-过程的介电研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Chem.Phys. 121
• 作者: Y.Iwata;A.Yokoyama;M.Shinohara;森下 敏;S.Yagihara;S.Yagihara;Shin Yagihara;Kazuya Furusawa;Yoshihito Hayashi;S.Sudo
• 通讯作者: S.Sudo

Dielectric Relaxation Study on Water Structure Restricted in Rice Kernel

稻仁中限制水结构的介电弛豫研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of 6th International Conference on Electromagnetic
• 作者: Y.Iwata;A.Yokoyama;M.Shinohara;森下 敏;S.Yagihara;S.Yagihara
• 通讯作者: S.Yagihara

八木原 晋: "水ハンドブック(共著:p.47-p.49)"丸善. 705 (2003)

Susumu Yagihara：“水手册（合著者：第 47-第 49 页）” Maruzen 705 (2003)。

Dynamical behavior of unfreezable molecules restricted in a frozen matrix

限制在冷冻基质中的不可冷冻分子的动力学行为

• 发表时间: 2005
• 期刊: J. Non-Cryst. Solids 351
• 作者: S.Sudo;S.Sudo;M.Shinohara;N.Shinyashiki;S.Sudo;N.Shinyashiki;K.Furusawa;S.Yagihara
• 通讯作者: S.Yagihara