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食品 の示す多種多様 な機能や物性は,化 学的成分組成 とその空間的構造 としての不均一構造の反映 と考え られ る.食 品の不均一構造 は分子拡散や熱伝導 などの移動現 象,生 化学 変化 の平衡 ・非平衡過程,破 壊 や粘弾性 とい った力学的物性 になどに影響を及ぼ し,そ の結果 さまざ まな機 能に深 く関与 して いると考え られる.従 って,食 品の微細構造 を変換 ・制御す ることが可能 であれば食 品 に新 たな機能 が付与で きる可能性 がある.し か し,従 来 より食 品の諸性質 と成分組成の対応 関係 につ いて はよ く 研究 されてきたが,食 品の ような複雑 な不規則構造を定 量化 する手法が未発達であ ったため,食 品の構造 と諸性 質 の対応 を検討 した例 は少なか った. 本研究で は,食 品の物性 に影響 を与え る微細構造 の定 量的把握を 目的 と して,澱 粉 やアルギ ン酸の粉体試料 に 対 して,触 媒 や機能性 ガ ラス等 の分野 で行なわれてい る1)~4)微細構造の変換を行 い,多 孔質試料の調製 を試み た.ま た,そ れ ら試料 の表面 キ ャラクタ リーゼー ション を,従 来よ り行 なわれている電子顕微鏡による観察,比 表面 積 の測定,細 孔分 布の測定 に加 え, 1975年MANDELBROTに よ り創成 された5),自 然界の様 々な現象や複 雑な構造 の定量化 が可能 とされて いるフラクタル解析 に よ って も行な った.更 に,多 孔質 に微細構造が変換 され た試料を用いて,様 々な物性 を測定 し,微 細構造 と食品 機能の相関を把握 し,構 造変換 による機能改善について も検討 した.

Fractal Analysis of Porous Structure and Improvement of Physical Properties of Food Materials by Increase of Specific Surface Area.