山下 里惠静冈县工业技术研究所 食品科 |  |
石桥 佳奈静冈县工业技术研究所 食品科 |  |
■支援所在地区的中小企业发展
静冈县依山傍海，南阿尔卑斯山、富士山和箱根西麓等盛产“山珍”，连接伊豆半岛和远州滩的500公里海岸线、滨名湖，以及拥有黑潮和深海的骏河湾盛产“海味”，另外还有清冽的水资源和温暖的气候，自然资源丰富，风景宜人。此外，东海道自古以来就是连接大都市圈的物流渠道。静冈县凭借这些“地理优势”，大力发展了农林牧渔业、酿造/木工/纺织/造纸等当地产业、机械和汽车相关产业，以及食品产业，光从事食品和饮料生产的企业就超过3,000家，总之，静冈县就像是一个“产业百货商店”。因此，作为扶持该县县内产业的公共研究机构，支援农林牧渔等第一产业的研究所，以及笔者所属的工业支援研究所遍布全县。
其中，静冈县工业技术研究所（分总部和3个支援中心）扶持的技术领域与其他都府县相比尤其广泛。
首先，作为扶持地区机械和装置产业发展的基础技术，该研究所的4处机构全部设置了机械和电子部门。除此之外，位于静冈县东部的沼津工业技术支援中心还设有生物科（醸造/发酵、医疗生物技术），富士工业技术支援中心设有造纸科和CNF【*1】科，位于静冈县西部的滨松工业技术支援中心设有材料科（机械部件材料）、纤维高分子材料科（含碳纤维的纤维织物）和光科（激光加工）。
另外，位于静冈县中部（静冈市）的研究所本部设置了金属材料科（金属和陶瓷材料、复合电镀加工）、化学材料科（塑料等高分子材料）、照明音响科（汽车等的照明模拟技术、音响评测和噪声控制技术）、工艺科（家具、建材、天然碳材料）、通用设计科（产品评测、UD产品和设计开发）、环境能源科（环境材料、甲烷发酵等从有机废弃物中回收能源的技术）以及食品科（食品和化妆品材料的特性、成分和功能评测，以及食品加工和化妆品配方技术），2019年度还开设了展览用IoT实验室。
近年来出现了扶持一站式制造和第六产业的需求，扶持对象不再局限于第一～第三产业，扶持内容也不仅仅是提供和普及各研究部门所拥有的技术，从新业务开床期就开始参与的案例逐渐增多，比如创业和经营创新等。各研究员在拓展自己的专业技术和知识的同时，还利用与广域首都圈出口产品技术中心（MTEP）【*2】等首都圈公共研究机构的广域合作，以及与县内的产学官金各类支援机构的合作积极为企业提供支援。
作为静冈县“公共研究机构的工作”之一，本文将为大家介绍笔者等参与的一个产品开发扶持案例，即通过地区产学官合作培育的静冈玫瑰项目。
■静冈玫瑰项目
笔者等人一直在与静冈县内的中小企业共同研发有效利用当地生物质功能的生活产品。最初研究了利用静冈县产的杉树和扁柏疏伐材烧制的“分子筛”碳，开发了可以在室内保留树木等植物的芳香成分，同时去除了引起恶臭和病态建筑综合征的有害气体成分的商品。之后以静冈县的丰富农林产品为中心，着眼于植物“香味”的功能性和市场性，为了将香味变成材料，研究了从树木（木材和枝叶）和柑橘（果皮和花朵）中提取香味分析成分并进行纯化的技术。
位于静冈市清水区的铃木玫瑰园为最初的试验田（大棚栽培）
① 启动静冈玫瑰项目
就在7年前的2014年，Koyo Kasei公司（静冈市）向我们咨询如何开发当地品牌的化妆品的想法，利用静冈的香料，尤其是“玫瑰花香”，这也就是日后启动静冈玫瑰项目的契机。
静冈县的农产品以绿茶、柑橘、山葵和温室甜瓜而闻名，但同时也盛产花卉，静冈县是日本屈指可数的玫瑰（切花）产地（全国第二大产地，市场份额约为10％，出货量为2,000万支，2019年的农业统计数据）。从玫瑰的市场性来看，除了要求“颜色和形状”漂亮的观赏性切花需求外，从近年来大量出现的玫瑰味芳香剂和化妆品等还可以看出对“玫瑰花香”的消费需求。
另一方面，虽然静冈市的“玫瑰”已被认证为地区产业资源，并出产了大量玫瑰（切花），但近年来花农数量和玫瑰产量却在持续减少。
因此，我们以“振兴静冈市的玫瑰产业”为目标，于2014年从静冈市产学交流中心（B-nest）获得了研究补贴，由此开始①全年培育高品质玫瑰，并②开发利用不合格（枝条弯曲等）的废弃切花玫瑰花瓣提取香味材料的技术，然后利用该技术开发玫瑰香味化妆品。以此为契机，启动了由Koyo Kasei联合当地的玫瑰花农、农业相关企业、静冈大学农学部、产业协调员和工业技术研究所共同推进的“静冈玫瑰项目”。通过当时的研究，成功增强了栽培的玫瑰的香味，并从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，这项成果为后续的活动提供了原动力。
② 静冈县产玫瑰香味化妆品
取得该成果后，于2015年度成立了一般社团法人静冈玫瑰振兴会（以下简称，玫瑰振兴会）。玫瑰振兴会的主要活动内容是，普及静冈市产的优质玫瑰，以及开发、销售和宣传使用玫瑰花瓣提取物的“玫瑰香味商品”。
在普及优质玫瑰的生产方面，扩大了与产区JA（农业协同组合）清水玫瑰分部花农的合作。另外，在玫瑰香味商品的开发方面，Koyo Kasei公司为推进玫瑰天然提取物的商业化，在毗邻玫瑰产区的该公司工厂内引进了从玫瑰花瓣中提取新鲜的香味成分制造玫瑰芳香蒸馏水（玫瑰水）的“减压水蒸气蒸馏装置”，建立了原料采购→提取物材料化→化妆品制造的生产体制。
用来提取玫瑰花瓣香味的减压水蒸气蒸馏装置（左）、蒸馏篮中的玫瑰花瓣（右上）、提取的玫瑰水（右下）
另外，该公司通过利用此前不合格的玫瑰花瓣（其中20%大约会被废弃）作为化妆品的香味材料，还提高了玫瑰花农的收益。此外，为了将玫瑰香味化妆品与鲜花一起推广到外部，同时为强化当地玫瑰产业的品牌力做贡献，该项目还获得了地区资源利用项目（经济产业省）的认证（2015年度起5年），由此发布了采用基于地区合作的县产玫瑰花香提取物的芳香化妆品“barai/o”。
除此之外，我们还积极致力于市场开拓，以网络销售为基础，还在静冈市美术馆、静冈机场和百货店销售，并参加了国内外的展会，最近正挑战在中国的电商网站上销售。
在第一个“barai/o”系列中，以玫瑰天然提取物为基础的身体乳、喷雾和凝胶型美容液三款产品分别推出了No.3、No.7和No.76三种香味。开发的关键点是，积极使用①来自县产玫瑰的“治愈性香味”DMT（3,5-Dimethoxytoluen），以及②有助于增强质感及保湿和留香功能的CNF（玫瑰振兴会与静冈县共同申请，公开号2019-11442）。在这个过程中，工业技术研究所开发了玫瑰的天然提取物，分析了以DMT为首的香味成分，还研究了如何通过在化妆品中添加CNF来提高质感（流变）、保湿性（通过人体介入试验检测角质层的水分）和留香功能（玫瑰香味成分的持续释放），为玫瑰味化妆品的开发做出了贡献。
玫瑰香味化妆品“barai/o”
③ 确立追求玫瑰花香功能性的科学依据并推进商业化
从最近的化妆品市场行情来看，日本国内的化妆品市场在快速增长，国产化妆品的出口额也以亚洲国家为中心迅速增长。2019年冬季开始全球爆发的新冠疫情导致以彩妆为中心的化妆品的国内产量下降，但出口依然保持强劲增长（2020年同比增长15％，财务省贸易统计数据）。这可能是由于，随着消费者需求中对美容的健康意识不断增强，国内外市场对日本产化妆品、尤其是护肤品的安全性、品质和功能性寄予了厚望。因此，我们开始探索“barai/o”的玫瑰花香的功能性。
用来分析香味的一维和二维气相色谱-质谱仪
2017～2018年通过国立研究开发法人科学技术振兴机构（JST）资助研究的地区产学价值项目，与静冈县立大学共同推进了响应企业需求的研究“通过着眼于生物节律的新评测方法构建促进玫瑰花香成分的功能性应用的科学依据”发现，玫瑰花香具有缓解压力的倾向，对生物节律紊乱的女性尤其有效。
2019～2020年，为验证这种玫瑰花香功能的依据并推进产品化，通过静冈县的商业化推进资助项目（公益财团法人静冈县产业振兴财团）“利用纳米纤维素满足医疗福祉需求的功能性芳香和基础化妆品开发”，对此前成功实现材料化和商品化的县产玫瑰花香成分的减压效果进行了验证，确立了在医疗和护理现场应用的科学依据并推进了产品化研究。
作为玫瑰花香的功能性依据，除镇静效果外，还通过细胞试验新发现了香味成分对皮肤的直接作用，并开发了使这种功能性香味成分有效作用于皮肤的、即添加了能稳定地分散并保留在化妆品中，可以控制并促进向皮肤渗透的CNF的乳化配方（专利号：2021-29000）。预定今年冬季新推出强化了功能性的保湿化妆水。
总之，静冈玫瑰项目与通过当地产学官和玫瑰花农的合作，利用作为当地资源的玫瑰生产中废弃的花瓣，开发了国产天然玫瑰提取物及玫瑰花香化妆品，同时在阐明玫瑰花香的功能性依据方面也取得了成果。当地企业的大胆商业化、大学的种子和功能性研究，以及工业技术研究所为开发香味提取和分析技术及添加CNF的乳化处方提供的技术支援自不必说，静冈玫瑰振兴会发挥核心作用的产业协调员也为推进合作做出了长久而巨大的贡献。在此向各位有关人士付出的努力表示感谢。今后将继续利用这种产学官合作措施推进企业支援和地区产业振兴。
【注解】
【*1】：CNF（Cellulose Nano Fiber）: 主要由木浆经机械、酶促或化学改性解纤制造的数纳米宽的纤维素纤维，是一种新的生物质材料，因具有独特的特性，有望用于工业用途。
【*2】：MTEP（广域首都圈出口产品技术中心）：1都10县1市（东京都、茨城县、枥木县、群马县、埼玉县、千叶县、神奈川县、新潟县、山梨县、长野县、静冈县、横滨市）的公共研究机构合作，针对中小企业提供的海外业务支援服务。
文：山下 里惠、石桥 佳奈（静冈县工业技术研究所 食品科）
原载自《产学官合作月刊》，2021年11月号
翻译编辑：JST客观日本编辑部
