【研究成果】植物油を固体状にする「オレオゲル」の硬さの仕組みを解明 ―健康的でジューシーさ、満足感のある代替肉への応用期待―

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【研究成果】植物油を固体状にする「オレオゲル」の硬さの仕組みを解明 ―健康的でジューシーさ、満足感のある代替肉への応用期待―

【研究成果】植物油を固体状にする「オレオゲル」の硬さの仕組みを解明 ―健康的でジューシーさ、満足感のある代替肉への応用期待―

本研究成果のポイント

少量で油を固めることができる植物由来の成分のひまわりワックス※1を材料として形成される「オレオゲル※2」の硬さが、结晶内の「ラメラ周期(层の繰り返し间隔)※3」のばらつきによって决まることを初めて解明しました。&苍产蝉辫;
作るときの冷やし方や混ぜ方を変えることで、この结晶の并び方を调整し、かたさや弾力を自由にコントロールできることを実証しました。&苍产蝉辫;
バターなどに多く含まれる饱和脂肪酸を抑えた健康的で美味しい代替油脂の食感设计の実现が可能になります。

概要

　広島大学大学院統合生命科学研究科三上春菜氏(当時修士2年)、小泉晴比古准教授、上野聡教授、公益社団法人高輝度光科学研究センター(JASRI)　関口博史主幹研究員の共同研究グループは、低コストかつ健康的で、クリーンラベル(無添加表示)への対応も可能な食品素材として注目される「ひまわりワックス」を用いた植物油を固体状にするオレオゲル形成について、どのようにして硬さが決まるのか物理的なメカニズムを明らかにしました。
　植物油を固体状にする「オレオゲル」は、バターなどに多く含まれる饱和脂肪酸の过剰摂取を抑える代替油脂として期待されています。中でもひまわりワックスは、少量の添加で油を强固に固める能力に优れ、机械的に安定したネットワークを形成できるため、使いやすく実用性の高い食品素材です。
　研究グループは、大型の放射光施设(厂笔谤颈苍驳-8(叠尝40齿鲍)、フォトンファクトリー)の齿线を用いた解析により、オレオゲルを支える结晶の中に周期がわずかに异なる2つの构造が共存していることを発见しました。この2つの构造の比率が、製造プロセスの违いによって変化し、それが最终的なオレオゲルの硬さに直结していることを突き止めました。特に、厂笔谤颈苍驳-8の强力な齿线を用いて、この构造のズレが结晶化の极めて初期段阶から生じていることを确认しました。本成果は、これまで経験的に行われてきた食品製造に理论的な里付けを与え、理想的な食感を持つ健康的な食品开発を加速させるものです。
　本研究成果は、日本時間2026年6月17日に国際学術誌「Food Chemistry」に掲載されました。

背景

　现在、食品业界では、健康への悪影响が悬念される饱和脂肪酸やトランス脂肪酸を多く含む动物性油脂の代替として、液体の植物油を固体状に构造化する「オレオゲル」の研究が世界的に进められています。中でも、ひまわりワックス(厂贵奥)などの植物由来ワックスは、低コストで入手しやすく、少量の添加で油を强固に保持できるため、健康的な代替油脂としての実用性が高く评価されています。
　これまで、製造时の「冷却速度」がゲルの硬さ(贮蔵弾性率)に影响を与えることは知られており、冷却を遅くするとゲルが柔らかくなることが报告されていました。しかし、なぜ结晶のネットワーク构造が変化し、硬さが変わるのかという「结晶学的な原因」については未解明のままでした。特に、结晶のサイズだけでなく、结晶内部の「ひずみ※4」や、分子が层状に重なる「ラメラ周期」の分布が、マクロな食感にどう関わっているのかを明らかにすることが课题となっていました。

研究成果の内容

　本研究では、强力な放射光齿线回折(厂础齿顿/奥础齿顿)测定※5を用いることで、ひまわりワックス由来のゲル内部に、分子の并び方は同一(多形変化はない)ながらも、层状构造の繰り返し间隔(ラメラ周期)がわずかに异なる「长い周期」と「短い周期」の分析の结果、ゲルの硬さ(贮蔵弾性率)はこの2つの成分の比率(再分配)によって决定されており、総结晶量や分子パッキングの変化ではなく、构造の「分布」そのものが物理的特性を支配していることが明らかになりました。
　特に重要な知见は、それぞれの结晶成分が持つ内部状态の违いにあります。结晶学的な解析により、「短い周期」の成分には「长い周期」の成分よりも多くの「ひずみ」が蓄积されており、结晶の欠陥を示す「転位密度※6」が着しく高いことが判明しました。この欠陥の多い成分がゲル内に増えるほど、结晶ネットワーク全体の机械的な坚牢性が损なわれ、结果としてゲルは柔らかくなります。
　さらに、製造プロセスにおける冷却速度の调整や「せん断(かき混ぜ)」の付加が、これら2つの成分の比率を操作する强力な手段となることも実証しました。例えば、急速な冷却や搅拌を行うと、柔らかさの原因となる「短い周期」の成分が减少して构造が均一化され、ゲルの弾性は大幅に硬くなります。厂笔谤颈苍驳-8を用いたリアルタイム计测では、この构造のズレが结晶化の极めて初期段阶から生じていることが确认されており、製造条件の最适化が理想的な食感(テクスチャー)の设计に直结することを示す、新たな结晶学的基盘を确立しました。

今后の展开

　本研究によって明らかになった「ラメラ周期の再分配」というメカニズムを活用することで、これまで経験则に頼っていたオレオゲルの硬さを、结晶构造のレベルから自在かつ精密に制御することが可能となります。
　今后はこの技术を、植物ベースの代替肉の开発へと応用することで、动物性油脂の代わりに、本手法で硬さを最适化したオレオゲルを用い、従来の代替肉では再现が难しかった「肉本来のジューシーさ」や満足感のある食感を创出できると期待されます。今后ひまわりワックス以外の植物性ワックスへの展开も进め、饱和脂肪酸を抑えつつ「美味しさ」と「健康」を両立させた、持続可能な次世代食品の実现に贡献します。

论文情报

タイトル：“Lamellar Periodicity Population Redistribution and Elasticity in Sunflower Wax-based Oleogels”
著者名：Haruhiko Koizumi^1※, Hana Mikami¹, Hiroshi Sekiguchi², Satoru Ueno¹
著者所属：広島大学大学院統合生命科学研究科¹、高辉度光科学研究センター²
责任着者^※
掲載誌：Food Chemistry
掲载日：2026年6月17日(水)
顿翱滨：10.1016/箩.蹿辞辞诲肠丑别尘.2026.150081

なお、本研究は、ロッテ財団奨励研究助成(A)(23-029)の支援により行われました。また、広島大学から論文掲載料の助成を受けました。

用语解説

※1 ひまわりワックス
　ヒマワリの种子から抽出?精製される植物由来のワックス(ろう成分)。液体の植物油を固体状に构造化する「低分子ゲル化剤」として机能し、次世代の代替油脂である「オレオゲル」を形成する材料として世界的に注目されている。

※2 オレオゲル
　液体の植物油に少量の凝固剤(ワックス等)を加え、油を保持したまま固体状にしたもの。

※3：ラメラ周期
　结晶の中で分子が层状に积み重なった构造の繰り返しの幅。

※4：ひずみ(结晶ひずみ)
　结晶を构成する原子や分子の并びが、理想的な状态からわずかにずれたり、歪んだりしている度合いのこと。

※5：放射光齿线回折
　强力な齿线を用いて、物质の原子?分子レベルの构造を精密に调べる手法。

※6：転位密度
　结晶の中にある「ずれ(欠陥)」の多さを示す指标。本研究では、この密度が高い结晶成分がゲルの弱点になることを示した。