プラスチック材料の加工技術を食品加工に応用
思いどおりのプラスチック材料を実現するために
数ある材料の中でも、私が専門に扱っているのがプラスチックをはじめとした高分子材料です。そして、主とする研究テーマは、レオロジーの制御についてです。
レオロジーとは、高分子材料の流動や変性を扱う学問のことをいいます。プラスチックなどの高分子材料を成形するときには、まず材料を溶かし、次に型に流し込み、最後に冷やし固めるという手順を踏みます。ですから、高温で溶かしたときの材料の性質(粘りなど)が製品の質に大きく影響するのです。思いどおりの加工を実現し、質の高い製品を作るためには、レオロジーをどのように制御すればよいか、それを研究しています。
もう一つの大きなテーマが、プラスチックコンポジットと呼ばれるものです。これは、プラスチックに別の材料を混ぜることで、元の材料の特性を強化したり、あるいは別の特性を付与したりすることを指します。例えば、硬さはあるけれど衝撃には弱いプラスチックに、衝撃に強いプラスチックを混ぜることで、硬く、衝撃に強い材料になります。これと同じように、必要に応じた性質をもつ材料を自在に作り出せるようになれば、ものづくりは大きく発展するというのがこの研究の醍醐味です。
高分子材料の研究に取り組んでいる西岡昭博教授
高分子材料の成形技術を食品に応用
材料工学は、新たな材料とその周辺技術の開発を目指す学問ですが、物質を分子や原子のレベルで理解し、加工する技術は他の分野にも応用することができます。そして、私たちが実際に研究を進めているのが、食品加工への応用です。まさに異分野技術の融合です。
2000年初頭から米粉を用いたグルテンフリー食品の開発を進めています。米粉パンは今では家庭の炊飯器などでも作られるくらい一般的になりましたが、ほとんどの米粉パンは、きれいに膨らませるためにグルテンを添加していました。せっかくお米を原料にしていても、これではグルテンアレルギーの人は食べられません。しかし、米粉100%で作ろうとすると、今度はうまく膨らまず、ぺしゃんこになってしまうのです。
この問題を解決するために活用したのが、プラスチック成形の技術でした。パンの断面にはいくつもの気泡がありますが、これは発泡スチロールのような成型品と同じ構造です。発泡スチロールなどを作るときには、高い粘度のプラスチックと、低い粘度のプラスチックを混ぜ合わせ、発泡に適した粘度にします。それと同じように、お米を普通に粉砕しただけの「結晶性米粉」と、加熱しながら粉砕することで炊いたご飯のような性質をもたせた「非結晶性米粉」を混ぜ合わせてみることにしたのです。結晶性米粉は水を加えても粘りが出ませんが、非結晶性米粉は強い粘りが出ます。このねらいは的中で、うまく混ぜ合わせることによって、米粉100%のパンを作ることに成功しました。
現在は、パンに限らず、さまざまな食品について、新たな可能性を見出いだすことができないかと研究しています。高分子材料と食品という一見して無関係に見える2つの『材料』が、私の研究の柱となっているというわけです。
全国のオススメの学校
-
名城大学(理工学部)約1.5万人が学ぶ、文系・理系の学部を持つ総合大学。学生が意欲的に取り組める教育環境や充実したカリキュラムに加え、多様な経験・自主的な学びを促すための様々なプログラムを実施しています。私立大学 / 愛知 -
大分県立工科短期大学校(機械システム系)デジタル・IT技術が学べる先端設備を配備し、文系出身でも基礎から学べる「充実したカリキュラム」、個々に寄り添った指導による「高い就職率」、「年額39万円の授業料」で、手厚いサポートが得られます。専門学校 / 大分 -
秋田県立大学(システム科学技術学部)国公立大学 / 秋田
-
桐蔭横浜大学(医用工学部)「実学」を重視し、徹底した少人数教育や最新の設備で学生の学習をサポート。一人ひとりの秘めた将来への想いを、はっきりとした目標に変えて、その実現に向けた力を身につけることを目指しています。私立大学 / 神奈川 -
金沢工業大学(工学部)金沢工業大学(KIT)は2025年4月、6学部17学科体制に進化しました。KITで学ぶのは“未来を切り拓く力”。文理の枠を超えた学びの実践を通して、これまで以上に社会課題の解決策を探っていきます。私立大学 / 石川 -
東京日建工科専門学校(建築設計科)日本最大の「建築士養成校」日建グループ!入学者のほとんどが初めて建築・インテリア・大工を学びます。初心者でも分かりやすい安心の授業を展開し、建築・インテリア・大工のスペシャリストを目指します!専門学校 / 東京 -
東京工芸大学(工学科)日本初の写真学校をルーツに持つ東京工芸大学は工学部と芸術学部で構成。ICT技術を基盤としたスペシャリストとして様々な業界で活躍できる人材と日本が世界に誇るメディア芸術の創生に貢献する人材を育成します。私立大学 / 東京・神奈川 -
新潟工科大学(工学科機械システム学系)「電子情報」「建築都市」「機械システム」「食品・環境化学」「ビジネス構創」が学べる、県内唯一の私立工科系大学。ものづくりの視点を重視した工学教育で、未知の分野に挑戦する創造性豊かな人材を育成します。私立大学 / 新潟 -
東海大学(応用化学科)全国に7つのキャンパスと23学部62学科・専攻を擁する東海大学は、文系・理系の枠にとらわれない「文理融合」教育を推進している、日本屈指の規模を誇る総合大学です。私立大学 / 神奈川・北海道・東京・静岡・熊本 -
トライデントコンピュータ専門学校(CAD学科(2年制))河合塾グループの教育ノウハウを活かした実践的な学びによって、即戦力として働けるスキルを磨きます。業界就職にこだわった個別サポートで業界就職率は96.5%!※2025年3月卒業生実績(業界就職者数248名)専門学校 / 愛知
材料工学とはどんな学問?
材料工学とはどんな学問?
材料工学と他の学問とのかかわり
材料工学では何をどのように学ぶか
材料工学はこんな人に向いている
材料工学を学んだ後の進路と今後の展望
材料工学の先生に聞く
材料工学ではこんな研究をしています
材料工学のここが面白い
もっと先生たちに聞いてみよう

温度差で発電する夢のエネルギー材料を開発する先生
東京都市大学 理工学部
丸山 恵史 准教授

多彩な機能をもつ薄膜が世界を変える日を夢見る先生
工学院大学 先進工学部
永井 裕己 准教授

乗り物を軽量化!CFRP構造設計と3Dプリントを研究する先生
日本大学 理工学部
上田 政人 教授
材料工学の学生に聞く
もっと在校生たちに聞いてみよう

力学やCAD設計の知識を深めて、将来は自動車開発に携わりたい
湘南工科大学 工学部 機械工学科(2027年4月より工学部 工学科 機械システム工学専攻に改組予定 構想中)
大野 豊さん

塗装ひとつで変わる、自動車整備って面白いです!
トヨタ神戸自動車大学校 エキスパートエンジニア科
マイケル リムさん

速く走らせるために、チームで整備するのが楽しい!
トヨタ神戸自動車大学校 エキスパートエンジニア科
細川 海斗さん
もっと卒業生たちに聞いてみよう

経験を積んで、お客様からも会社からも信頼される建築積算士になりたいです!
日本理工情報専門学校
建築デザイン科卒

お客様からの感謝のお言葉がやりがい!自動車整備士としてキャリアアップしていきたい
日本理工情報専門学校
自動車整備科 卒

学部の4年間で研究の進め方をしっかり学んだことで、研究職に就くことができました
神奈川工科大学
工学部 機械工学科
材料工学の授業を見る
もっと授業を見てみよう

医療現場で使う計測機器の適正使用・保守点検を実践
藍野大学 医療保健学部臨床工学科
pickup授業

臨床現場で活かせる機械工学の知識を実践を通して習得
藍野大学 医療保健学部臨床工学科
pickup授業

ゼロからでも安心!もっとこうしたいから始まる学び
新潟工科大学 工学部
pickup授業