共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 氷核活性細菌による油-水-気泡の-複合分散系中の氷晶の不均一核形成の制御
新規・継続の別 継続（平成17年度から）
研究代表者／所属 広島大学大学院生物圏科学研究科
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 広島大学大学院生物圏科学研究科 助教授

2

 鈴木敦 広島大学大学院生物圏科学研究科 博士課程前期2年

3

 古川義純 北大低温研

4

 片桐千仭 北大低温研

研究目的 ホイップクリームは、エマルションやその中に気泡を抱き込んだ、液-液界面や気-液表面で隔てられた多相により形成された複合分散系という状態で規定される。本研究では，植物油を用いたW/Oエマルションとホイップクリームに分散した水中に，氷核活性細菌を添加して，エマルション化によって抑制された氷の核形成速度を上昇させるとともに，氷の形態を制御してエマルションの安定性を向上させるための基礎研究を行う。
　　
研究内容・成果 これまでの研究によって、バルク状態とホイップ状態のいずれにおいても、氷核活性細菌の微量の添加（1ppm）によって氷晶形成温度が純水の-17°Cから-7°Cに上昇し、さらに1000ppmの添加によって-4°Cまで上昇することが判明した。これは、氷核活性細菌により氷晶の不均一核形成が誘起されたことを示す。さらに、ホイップクリームの場合には、バルクに比べて氷核活性細菌の濃度が増加すると、ホイップ性の低下が認められた。これは氷核活性細菌が、複合分散系の界面状態を変調することを示唆している。今年度は、微視的な観察、特に光学顕微鏡による氷晶形成過程のその場観察を行うとともに、ホイップ形成で重要となる油脂結晶の水や気泡表面に置ける吸着状態の観察を、顕微赤外吸収装置によって行った．その結果、油脂結晶の安定多形であるbeta型や beta’型が気泡表面や油と水の界面に吸着していることが観察された。とくに、乳化剤を含まない水滴分散系に置いて、油脂の微小結晶が油水界面に吸着していることを示す初めての明確な証明である．さらに水滴と油滴の間には疎水性の油脂結晶が配向していることから、氷核活性細菌の添加による氷結晶化温度の上昇は油水界面で生じているのではなく、油相に分散した水滴の内部で生じていることが示唆された．
　　
成果となる論文・学会発表等
1．鈴木敦、上野聡、佐藤清隆、高融点油脂によるホイップクリームの形成機構の解明、日本油化学会年会、2006年9月10日、東京
2.　 鈴木敦、上野聡、佐藤清隆、古川義純、高融点油脂のモルフォロジ-変化と気泡形成、日本結晶成長学会国内会議、2006年11月3日、大阪
3．鈴木敦、上野聡、佐藤清隆、高融点油脂のモルフォロジー変化と起泡形成、日本農芸化学会、2007年3月26日、東京