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
-
玉川大学(工学部)「全人教育」を理念に、学生一人ひとりのもつ可能性を引き出し、夢の実現に挑戦する人材を育成。緑豊かなキャンパスには、教育・文・芸術・経営・観光・リベラルアーツ・農・工学部の様々な夢をもつ学生が集います。私立大学 / 東京 -
京都工芸繊維大学(工芸科学部)国公立大学 / 京都
-
龍谷大学(応用化学課程)龍谷大学は、1639年に建学した京都、滋賀にある、10学部を擁する総合大学です。「自省利他」を行動哲学として、地球規模で広がる課題に立ち向かい、社会の新しい可能性の追求に力を尽くしていきます。私立大学 / 京都・滋賀 -
静岡理工科大学(理工学部)静岡県唯一の理工系総合大学。2026年4月には建築・都市デザイン学部を新設予定(設置構想中)。最新技術と実践的なビジネススキルを学びながら、学生自らの起業家精神を育て、社会に貢献できる人材を育成します。私立大学 / 静岡 -
島根職業能力開発短期大学校(生産機械技術科)思考力と実践力を兼ね備えたエンジニア(technician engineer)の育成のため、1993年に島根県に設立。エンジニアとしての就職と、3~4年次(応用課程)への進学の両方を目指せます。国公立大学 / 島根 -
宇都宮大学(地域デザイン科学部)国公立大学 / 栃木
-
桐蔭横浜大学(臨床工学科)「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 -
ものつくり大学(情報メカトロニクス学科)専門分野を細分化せず、関連性のある工学分野を複合的に学び、実践的な技術と知識を身につける。理論と実技を融合した工学教育により、総合力を持ったオールマイティなエンジニアを育成する革新的な工科系大学です。私立大学 / 埼玉 -
北海道科学大学(臨床工学科)本学は、学生の皆さんが専門性を身に付けるだけでなく、社会で求められるコミュニケーション力や課題発見解決力といった基盤能力を養うことを重視します。これらの能力を併せ持った人材が+Professionalです。私立大学 / 北海道 -
東邦大学(化学科)「自然科学系の総合大学」として、生命にとって大事なものを探究しつづけている東邦大学。各分野の最先端のテーマにチャレンジできる研究環境があります。私立大学 / 東京・千葉
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 理工学部機械工学科
丸山 恵史 准教授

技術職や研究職、システムエンジニアを目指せます
静岡理工科大学 理工学部 物質生命科学科 ※2026年4月に理工学部 理工学科に改組予定
佃 諭志 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 理工学部機械工学科
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
大野 豊さん

3Dプリンタを活用したモノづくりに挑戦しています
大和大学 理工学部 理工学科 電気電子情報工学専攻
村上 水暉さん

将来は一級建築士として幅広い分野で活躍したい
東海大学 建築都市学部 建築学科
熊坂 百香さん
もっと卒業生たちに聞いてみよう

コミュニケーション力と自分で考えて行動する力が身につきました
崇城大学
工学部 ナノサイエンス学科 卒

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

「ものづくり」 を支える技術。学んだIoT技術・AI技術を生かしています
日本理工情報専門学校
電子・情報工学科 卒