山下 裏惠靜岡縣工業技術研究所 食品科 |  |
石橋 佳奈靜岡縣工業技術研究所 食品科 |  |
■支援所在地區的中小企業隊形變換
靜岡縣依山傍海，南阿爾卑斯山、富士山和箱根西麓等盛產「山珍」，連接伊豆半島和遠州灘的500公里海岸線、濱名湖，以及擁有黑潮和深海的駿河灣盛產「海味」，另外還有清冽的水資源和溫暖的氣候，天然資源豐富，風景宜人。此外，東海道自古以來就是連接都會圈的物流管道。靜岡縣憑藉這些「地理優勢」，大力隊形變換了農林牧漁業、釀造/木工/紡織/造紙等當地產業、機械和汽車相關產業，以及食品產業，光從事食品和飲料生產的企業就超過3,000家，總之，靜岡縣就像是一個「產業百貨商店」。因此，作爲扶持該縣縣内產業的公共研究機構，支援農林牧漁等第一級產業的研究所，以及筆者所屬的工業支援研究所遍佈全縣。
其中，靜岡縣工業技術研究所（分總部和3個支援中心）扶持的技術領域與其他都府縣相比尤其廣泛。
首先，作爲扶持地區機械和裝置產業隊形變換的基礎技術，該研究所的4處機構全部設置了機械和電子部門。除此之外，位於靜岡縣東部的沼津工業技術支援中心還設有生物科（醸造/發酵、醫療生物技術），富士工業技術支援中心設有造紙科和CNF【*1】科，位於靜岡縣西部的濱松工業技術支援中心設有材料科（機械部件材料）、纖維聚合體材料科（含碳纖維的纖維織物）和光科（雷射加工）。
另外，位於靜岡縣中部（靜岡市）的研究所本部設置了金屬材料科（金屬和陶瓷材料、復合電鍍加工）、化學材料科（塑膠等聚合體材料）、照明音響科（汽車等的照明類比技術、音響評測和噪音控制技術）、工藝科（家俱、建材、天然碳材料）、通用的設計科（產品評測、UD產品和設計開發）、環境能源科（生態材料、甲烷發酵等從有機廢棄物中回收能源的技術）以及食品科（食品和化妝品材料的特性、成分和功能評測，以及食品加工和化妝品配方技術），2019年度還開設了展覽用IoT實驗室。
近年來出現了扶持一站式製造和第六產業的需求，扶持物件不再侷限於第一～第三級產業，扶持内容也不僅僅是提供和普及各研究部門所擁有的技術，從新業務開牀期就開始參與的案例逐漸增多，比如創業和經營創新等。各研究員在拓展自己的專業技術和知識的同時，還利用與廣域首都圈出口產品技術中心（MTEP）【*2】等首都圈公共研究機構的廣域合作，以及與縣内的產學官金各類支援機構的合作積極爲企業提供支援。
作爲靜岡縣「公共研究機構的工作」之一，本文將爲大家介紹筆者等參與的一個產品開發扶持案例，即透過地區產學官合作培育的靜岡玫瑰專案。
■靜岡玫瑰專案
筆者等人一直在與靜岡縣内的中小企業共同研發有效利用當地生質功能的生活產品。最初研究了利用靜岡縣產的杉樹和扁柏疏伐材燒製的「分子篩」碳，開發了可以在室内保留樹木等植物的芳香成分，同時去除了引起惡臭和病態建築症候群的有害氣體成分的商品。之後以靜岡縣的豐富農林產品品爲中心，着眼於植物「香味」的功能性和市場性，爲了將香味變木材料，研究了從樹木（木材和枝葉）和柑橘（果皮和花朵）中提取香味分析成分並進行純化的技術。
位於靜岡市清水區的鈴木玫瑰園爲最初的試驗田（大棚栽培）
① 起動靜岡玫瑰專案
就在7年前的2014年，Koyo Kasei公司（靜岡市）向我們諮詢如何開發當地品牌的化妝品的想法，利用靜岡的香料，尤其是「玫瑰花香」，這也就是日後起動靜岡玫瑰專案的契機。
靜岡縣的農產品以綠茶、柑橘、山葵和溫室甜瓜而聞名，但同時也盛產花卉，靜岡縣是日本屈指可數的玫瑰（切花）產地（全國第二大產地，市場份額約爲10％，出貨量爲2,000萬支，2019年的農業統計資料）。從玫瑰的市場性來看，除了要求「顏色和形狀」漂亮的觀賞性切花需求外，從近年來大量出現的玫瑰味芳香劑和化妝品等還可以看出對「玫瑰花香」的消費需求。
另一方面，雖然靜岡市的「玫瑰」已被認證爲地區產業資源，並出產了大量玫瑰（切花），但近年來花農數量和玫瑰產量卻在持續減量。
因此，我們以「振興靜岡市的玫瑰產業」爲目標，於2014年從靜岡市產學交流中心（B-nest）獲得了研究補貼，由此開始①全年培育高品質玫瑰，並②開發利用不合格（枝條彎曲等）的廢棄切花玫瑰花瓣提取香味材料的技術，然後利用該技術開發玫瑰香味化妝品。以此爲契機，起動了由Koyo Kasei聯合當地的玫瑰花農、農業相關企業、靜岡大學農學部、產業協調員和工業技術研究所共同推進的「靜岡玫瑰專案」。透過當時的研究，成功強化了栽培的玫瑰的香味，並從花瓣中提取了富含玫瑰的重要香味成分之一「DMT（3,5-Dimethoxytoluene）」的玫瑰天然提取物——茶玫瑰元素，這項成果爲後續的活動提供了原動力。
② 靜岡縣產玫瑰香味化妝品
取得該成果後，於2015年度成立了一般社團法人靜岡玫瑰振興會（以下簡稱，玫瑰振興會）。玫瑰振興會的主要活動内容是，普及靜岡市產的優質玫瑰，以及開發、銷售和宣傳使用玫瑰花瓣提取物的「玫瑰香味商品」。
在普及優質玫瑰的生產方面，擴大了與產區JA（農業統合組合）清水玫瑰分部花農的合作。另外，在玫瑰香味商品的開發方面，Koyo Kasei公司爲推進玫瑰天然提取物的商業化，在毗鄰玫瑰產區的該公司工廠内引進了從玫瑰花瓣中提取新鮮的香味成分製造玫瑰芳香蒸餾水（玫瑰水）的「減壓水蒸氣蒸餾裝置」，建立了原料採購→提取物材料化→化妝品製造的生產體制。
用來提取玫瑰花瓣香味的減壓水蒸氣蒸餾裝置（左）、蒸餾籃中的玫瑰花瓣（右上）、提取的玫瑰水（右下）
另外，該公司透過利用此前不合格的玫瑰花瓣（其中20%大約會被廢棄）作爲化妝品的香味材料，還提高了玫瑰花農的收益。此外，爲了將玫瑰香味化妝品與鮮花一起推廣到外部，同時爲強化當地玫瑰產業的品牌力做貢獻，該專案還獲得了地區資源利用專案（經濟產業省）的認證（2015年度起5年），由此發佈了採用基於地區合作的縣產玫瑰花香提取物的芳香化妝品「barai/o」。
除此之外，我們還積極致力於市場開拓，以網路銷售爲基礎，還在靜岡市美術館、靜岡機場和百貨店銷售，並參加了國内外的展會，最近正挑戰在中國的電商網站上銷售。
在第一個「barai/o」系列中，以玫瑰天然提取物爲基礎的身體乳、噴霧和凝膠型美容液三款產品分別推出了No.3、No.7和No.76三種香味。開發的關鍵點是，積極使用①來自縣產玫瑰的「治癒性香味」DMT（3,5-Dimethoxytoluen），以及②有助於強化質感及保溼和留香功能的CNF（玫瑰振興會與靜岡縣共同申請，公開號2019-11442）。在這個程序中，工業技術研究所開發了玫瑰的天然提取物，分析了以DMT爲首的香味成分，還研究瞭如何透過在化妝品中添加CNF來提高質感（流變）、保溼性（透過人體介入試驗檢測角質層的水分）和留香功能（玫瑰香味成分的持續釋放），爲玫瑰味化妝品的開發做出了貢獻。
玫瑰香味化妝品「barai/o」
③ 確立追求玫瑰花香功能性的科學依據並推進商業化
從最近的化妝品市場行情來看，日本國内的化妝品市場在快速增長，國產化妝品的出口額也以亞洲國家爲中心迅速增長。2019年冬季開始全球放大的新冠疫情導致以彩妝爲中心的化妝品的國内產量下降，但出口依然保持強勁增長（2020年同比增長15％，財務省貿易統計資料）。這可能是由於，隨着消費者需求中對美容的健康意識不斷強化，國内外市場對日本產化妝品、尤其是護膚品的安全、品質和功能性寄予了厚望。因此，我們開始探索「barai/o」的玫瑰花香的功能性。
用來分析香味的一維和二維氣相層析圖-質譜儀
2017～2018年透過國立研究開發法人科學技術振興機構（JST）資助研究的地區產學價值專案，與靜岡縣立大學共同推進了響應企業需求的研究「透過着眼於生物的節拍的新評測方法構建促進玫瑰花香成分的功能性應用的科學依據」發現，玫瑰花香具有緩解壓力的傾向，對生物的節拍紊亂的女性尤其有效。
2019～2020年，爲驗證這種玫瑰花香功能的依據並推進產品化，透過靜岡縣的商業化推進資助專案（公益財團法人靜岡縣產業振興財團）「利用奈米纖維素滿足醫療福祉需求的功能性芳香和基礎化妝品開發」，對此前成功實施材料化和商品化的縣產玫瑰花香成分的減壓效果進行了驗證，確立了在醫療和護理現場應用的科學依據並推進了產品化研究。
作爲玫瑰花香的功能性依據，除鎮靜效果外，還透過細胞試驗新發現了香味成分對皮膚的直接作用，並開發了使這種功能性香味成分有效作用於皮膚的、即添加了能穩定地分散並保留在化妝品中，可以控制並促進向皮膚滲透的CNF的乳化配方（專利號：2021-29000）。預定今年冬季新推出強化了功能性的保水化妝水。
總之，靜岡玫瑰專案與透過當地產學官和玫瑰花農的合作，利用作爲當地資源的玫瑰生產中廢棄的花瓣，開發了國產天然玫瑰提取物及玫瑰花香化妝品，同時在闡明玫瑰花香的功能性依據方面也取得了成果。當地企業的大膽商業化、大學的種和功能性研究，以及工業技術研究所爲開發香味提取和分析技術及添加CNF的乳化處方提供的技術支援自不必說，靜岡玫瑰振興會發揮核心作用的產業協調員也爲推進合作做出了長久而巨大的貢獻。在此向各位有關人士付出的努力表示感謝。今後將繼續操作利用這種產學官合作措施推進企業支援和地區產業振興。
【註解】
【*1】：CNF（Cellulose Nano Fiber）: 主要由木漿經機械、酶促或化學改性解纖製造的數奈米寬的纖維素纖維，是一種新的生質材料，因具有獨特的特性，有望用於工業用途。
【*2】：MTEP（廣域首都圈出口產品技術中心）：1都10縣1市（東京都、茨城縣、櫪木縣、羣馬縣、埼玉縣、千葉縣、神奈川縣、新潟縣、山梨縣、長野縣、靜岡縣、橫濱市）的公共研究機構合作，針對中小企業提供的海外業務支援服務。
文：山下 裏惠、石橋 佳奈（靜岡縣工業技術研究所 食品科）
原載自《產學官合作月刊》，2021年11月號
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
