ガラス状乾燥食品の非平衡状態の評価と物性制御

玻璃状干燥食品的非平衡状态评价及物性控制

• 批准号: 19880029
• 负责人: 川井 清司
• 金额: $ 1.99万
• 依托单位: Hiroshima University (2008)Tokyo University of Technology (2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19880029/
• 关键词: ガラス転移; アモルファス; 熱分析; エンタルピー緩和; 非平衡状態

多くの乾燥食品がアモルファス状態にあり、水分含量や温度の変化によって熱力学的に非平衡なガラス状態になる。ガラス状乾燥食品の様々な性質を制御するには、時々刻々と変化し得る非平衡状態について理解すべきと考えられるが、そのための試みはこれまでに殆ど無かった。本研究の目的は、ガラス状乾燥食品の非平衡状態を、示差走査熱量計(DSC)を用いた緩和エンタルピー(△H_<relax>)測定によって把握し、物性制御への利用について検討することであった。様々な単糖類をモデルアモルファス食品として用い、クエンチング(溶融状態からの急速冷却)、凍結乾燥及び加熱乾燥によってガラス状試料を得た。これをDSCによって一定速度で昇温、冷却、再昇温し、得られた2つの昇温走査曲線の差より導き出されるピーク面積かろ△H_<relax>を求めた。その結果、ガラス状試料の熱履歴によって正及び負の△H_<relax>が得られること、ガラスの非平衡状態が平衡状態に近いほど△H_<relax>が低いことが明らかとなり、本手法によってガラス状物質の非平衡状態の相違を定量的に把握できることが確かめられた。ガラス状物質の非平衡状態の相違は様々な品質に影響を及ぼすと考えられる。ガラス状凍結乾燥食品における化学的変化の例として非酵素的褐変反応との関連について調べたが、明確な関連隆は認められなかった。これはガラス状食品の中で非酵素的褐変反応が局所的に進行するためと考えられる,一方、ガラス状凍結乾燥食品における物理的変化の例として結晶化特性との関連について調べたところ、△H_<relax>が低いほど結晶化温度が高くなる(結晶化への耐性が高まる)ことが示唆された。これはガラスが平衡状態に近い状態にあり、密度が高く、分子運動性が拗制された状態にあったためと考えられる。以上の結果より、ガラス状食品の非平衡状態の相違を理解することの重要性とその範疇が明らかとなった。

More く の dry food が ア モ ル フ ァ ス state に あ り の や, moisture content temperature variations change に よ っ て of に non-equilibrium thermodynamics な ガ ラ ス state に な る. ガ ラ ス form dry food の others 々 な nature を suppression す る に は, carved 々 々 at と - the non-equilibrium state し must る に つ い て understand す べ き と exam え ら れ る が, そ の た め の try み は こ れ ま で に perilous ど no か っ た. は の purpose, this study ガ ラ ス non-equilibrium state dry food の を, differential walkthrough calorimeter (DSC) を い た ease エ ン タ ル ピ ー (delta H_ < relax >) determination of に よ っ て grasp し, property system へ の using に つ い て beg す 検 る こ と で あ っ た. Others 々 な 単 sugar を モ デ ル ア モ ル フ ァ ス food と し て い, ク エ ン チ ン グ (melt state か ら の rapid cooling), freeze drying and び heating drying に よ っ て ガ ラ ス shape sample を た. こ れ を DSC に よ っ て certain speed で heating, cooling and heating し, ら れ た 2 つ の poor heating walkthrough curve の よ り guide き out さ れ る ピ ー ク area か ろ delta H_ < relax > を o め た. そ の results, ガ ラ ス shape sample の hot shoe bearing に よ っ て positive and negative の び delta H_ < relax > が have ら れ る こ と, ガ ラ ス の non-equilibrium state が equilibrium に nearly い ほ ど delta H_ < relax > low が い こ と が Ming ら か と な り, this technique に よ っ て ガ ラ ス substance の non-equilibrium state の conceives を quantitative に grasps で き る こ と が indeed Youdaoplaceholder0 められた. The <s:1> non-equilibrium state <e:1> of ガラス substances is contrary to each other, and the 々な quality に affects を and ぼすと tests えられる. ガ ラ ス of freeze drying food に お け る chemical variations of の example と し て activity of brown - anti 応 と の masato even に つ い て adjustable べ た が, clear な masato yoked は recognize め ら れ な か っ た. こ れ は ガ ラ ス shape food の で activity of brown - the 応 が bureau に for す る た め と exam え ら れ る, party, ガ ラ ス of freeze drying food に お け る variations of physical の example と し て crystallization properties と の masato even に つ い て adjustable べ た と こ ろ, delta H_ < relax > low が い ほ ど high crystallization temperature が く な る (crystallization へ の patience が high Youdaoplaceholder0) とが とが indicates された. こ れ は ガ ラ ス が equilibrium state に nearly い に あ り, high density が く, molecular motor が system fist さ れ た state に あ っ た た め と exam え ら れ る. の above results よ り, ガ ラ ス shape food の non-equilibrium state の conceives を understand す る こ と の importance と そ の category が Ming ら か と な っ た.

项目成果

エンタルピー緩和測定によるガラス状食品の非平衡状態に関する相対評価

使用焓弛豫测量对玻璃食品的非平衡状态进行相对评估

• 发表时间: 2008
• 作者: 川井清司;鈴木徹
• 通讯作者: 鈴木徹

熱分析によるガラス状グルコースの緩和特性の評価

通过热分析评价玻璃状葡萄糖的弛豫特性

• 发表时间: 2008
• 作者: 川井清司;鈴木徹
• 通讯作者: 鈴木徹

Effects of water activity on non-enzymatic browning reaction rate of model freeze-dried foods

水分活度对模型冻干食品非酶褐变反应速率的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: Kiyoshi Kawai;Kazuhito Kajiwara;Toru Suzuki
• 通讯作者: Toru Suzuki

製造過程によるガラス状食品の非平衡状態の相違に関する解析手法

玻璃质食品因制造工艺造成的非平衡状态差异的分析方法

• 发表时间: 2008
• 期刊: 低温生物工学会誌 54
• 作者: 川井清司;黒崎香介;鈴木徹
• 通讯作者: 鈴木徹