共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 冷凍食品表面における氷/水/油の相互作用の解明
研究代表者／所属 広島大学生物圏科学研究科
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 佐藤清隆

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 上野聡 広島大学生物圏科学研 助教授

2

 三浦靖 岩手大学農学部 助教授

3

 白澤聖一 日清製油（株）研究所 研究員

4

 古川義純 北大低温研

5

 片桐千仭 北大低温研

研究目的 マイナス25-20℃の流通・保存段階において、冷凍フライ食品がサクサク感を失う劣化が問題となっているがその原因は、冷凍中の内部の水分が外部に移動することである。そのような劣化を防ぐ方法の一つとしてフライ油の物性の調節が開発された。平成14年度にはじまったこの共同研究の課題は、氷点下における水/氷の構造と物性や、生体分子と水/氷との間の相互作用を解明することによって、フライ油の物性と低温劣化の防止機構野関係を解明することにある。平成15年度は、（1）「衣」と「身」の界面の微細構造の解明（2）「衣」への水分移動メカニズムの解明（3）油脂の融点上昇が及ぼす水分移動抑制機構の解明について、総合的に解明する。
　　
研究内容・成果 1．従来の研究経過
　現在、最も普及しているフライ済み冷凍食品は、従来の白物（家庭でフライするもの）と比べてフライする手間がなく、手軽で近年の冷凍食品の主力である。しかしフライ済み冷凍食品、とくに長期保存したものは、まだ揚げたての食感を再現できない。これは冷凍保存中に、内部から衣へ水分が移行するためである。我々は冷凍フライのフライ油脂と、衣の水分量との関係を調べ、冷凍温度（-20℃前後）で半固体の油で揚げたフライは、衣への水分移行が遅いことを確認している。これを受けて本研究では、冷凍食品表面における氷/水/油の相互作用の解明のために、冷凍条件下における界面構造とフライ油の相関を明らかにすることを目的とした。

2.　研究内容・成果
【実験】界面の微細構造の光学顕微鏡観察
【目的】　レンジ用冷凍フライは複合多成分系で、非常に複雑な構造をしているが、単純に表現するとパテ（水相）、衣（油相）、バッター（つなぎ部分、油水界面）からなっている。我々はすでに、半固体脂（-20℃）で揚げたフライは固体脂や液状油（-20℃）で揚げたフライよりも水分移行が遅いことを確認したが、これは冷凍フライ中の油水界面におけるネットワーク構造によってパテから衣への水分移行を防いでいるのではないかと考えた。
　そこで、冷凍フライ中の界面の構造及び水分の挙動を観察し、冷凍食品中の水分移行メカニズムを解明するために、冷凍条件下で冷凍フライ界面の顕微鏡観察を試みた。
【器具、試料】
・光学顕微鏡、デジタルカメラ、ミクロトーム
・フライモデル（ダブルバッターの標準的なコロッケ）
（1）菜種油（1日保存、10日保存）
（2）エステル交換油（1日保存、10日保存）
・シリコンオイル（GE東芝シリコーン　TSF451-50　LOT．9N13）
【方法】
・ ミクロトームを用いてフライの切片を作った。（10〜15μm）
・ シリコンオイルを垂らしたスライドガラス上に切片を乗せ顕微鏡観察と写真撮影を行った。
・条件（偏光の有無）を変えながらサンプルのあらゆる箇所を観察した。
以上の操作を低温室内（-20℃）で行った
・撮影した写真を画像解析ソフトを用いて、白色部分(結晶が重なる部分)と、黒色部分（素材由来の透過しない部分）それぞれの面積・直径を算出。
【結果、考察】
・フライ界面はフライ時の水分の蒸発によって多孔質構造になっており、切片の作成は非常に困難であったが、多数の切片を作成し状態の良いものを写真撮影した。
・画像解析の結果、白色部分(氷の部分)は菜種油サンプルよりエステル交換油サンプルの方が粒子径が大きい傾向が見られた。この傾向と水分移行速度の関係については現在検討中である。その他の結果については目立った違いはなかった。
・今後は統計データを増やすこと、より単純なモデルを用いた構造観察を検討中であ