工学院大学 先進工学部 応用化学科
研究と設備

おいしさを化学する

食品化学工学研究室

山田 昌治 教授

専門分野: 食品化学 食品プロセス工学 食品分析学

杉山 健二郎 講師

専門分野: 植物代謝工学 植物生理学

食品のフレーバー,製パン,デンプンの高機能化,植物機能,機能性食品

研究室の概要

 遺伝子、タンパク質、糖質、脂質といったミクロレベルの情報から、食品の機能解明や製造プロセスの設計手法について研究しています。研究室では、パンを焼いたり、麺を打ったりしながら、それらの分子構造や分子間相互作用を調べる化学分析技術を学んでいます。また、植物を利用した、健康食品成分や食品着色料などの有用物質生産システムの構築を目指し、それらの化合物の生合成に関わる遺伝子の機能を明らかにする研究も行っています。

研究テーマ

製パン・製麺プロセスの解析

 代表的な小麦粉食品であるパンや麺(うどん、中華麺、パスタなど)の製造法はまだ芸術的な要素が強く、科学的な解析が求められている分野です。小麦粉はグルテンと呼ばれるタンパク質の水和物がネットワーク構造を形成して、独特な食感や二次加工特性を発現します。私たちの研究室ではグルテンを染色し、蛍光顕微鏡を使って可視化することによってグルテンの組織構造を数値化し、製造法と食感や二次加工特性との関連性について研究しています。

食品の品質変化挙動の化学分析

 食品や食品素材を保管すると品質が劣化していきますが、その原因の一つに含有している脂質の酸化が挙げられます。脂質の酸化によって、物理特性・二次加工特性が変化したり、香気や味に変化が起きたりします。私たちの研究室では脂質の酸化を電子スピン共鳴分析により数値化を試みており、そのほか香気分析、赤外分光分析、熱分析、脂肪酸分析などの化学分析を駆使してその挙動を明らかにしつつあります。

天然物由来デンプンのアミノ酸との複合化による有用化

 穀物デンプンは重要な食品素材です。デンプンは水中で温度を上げていくと糊状になるという重要な性質があります。これを糊化特性よび、何度で糊状になるかは食品素材として重要な要件です。私たちの研究室では、デンプンをアミノ酸といっしょに少し高い温度・圧力のもとで複合化することによって、糊化特性などに特徴あるデンプンの創製に挑戦しています。

植物を利用した機能性物質の生産

トマトの細胞培養の様子

 植物が創りだす化学物質の中には、食品のおいしさや機能性に関わる成分が数多くあり、機能性食品などに応用されています。私たちは、そのような有用成分が、植物の体内でどのように生合成されるのかを遺伝子レベルで明らかにすることを目的として、植物体内の化学物質の分析、それらの生合成に関わる遺伝子の機能解析、およびそれらの生産性の評価などにチャレンジしています。有用成分の大量生産や、新たな機能を付与した高付加価値食品の開発などに役立てることをめざして研究しています。

研究支援・社会貢献活動

食品のにおい分析,食品の物性測定および評価,製パン・製麺技術,植物抽出成分の分析

研究設備

製パン設備,ガスクロマトグラフ質量分析計,液体クロマトグラフ質量分析計,ラピッドビスコアナライザー