JP2009079966A - 畜肉の熟成度判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非破壊検査による畜肉の熟成度判定方法の提供。
【解決手段】特定の種類の畜肉試料について、熟成度指標を設定すると共に、異なる周波数の交流電圧を印加したときのインピーダンス比または差とを測定して、統計的手法によりそれらの間の相関関係を予め求めておき、判定対象とする同じ種類の畜肉試料のインピーダンス比または差の測定値から、その畜肉試料の熟成度を上記相関関係に基づいて判定する。畜肉に印加する交流電圧の異なる周波数のうち高い方はインピーダンスの変化が相対的に無い周波数を選択し、低い方はインピーダンスの変化が相対的に有る周波数を選択することが好ましい。また、熟成度は核酸関連物質のうち保存期間中に変化が見られるものの比によるｍK値とすることが好ましい。
【選択図】 図８

Description

本発明は、非破壊検査による畜肉の熟成度判定方法に関するものである。

動物は生存中はＡＴＰサイクルと呼ばれる代謝機構が働いているが、死後は働かなくなり、ＡＴＰはＡＤＰに分解し、さらに、ＡＭＰ、イノシン酸、イノシン、ヒポキサンチンに分解されていく。そして、イノシン酸が出たときに旨味が出るといわれているが、魚肉の場合には上記した旨味成分の発生量は少なく、しかも腐敗は急速に進行している。従って、通常、消費者は魚肉を購入する際には、特に外観から見た「鮮度の良さ」を目安とする。

一方、畜肉の場合には上記した旨味成分の発生量が多く、しかも保存条件を考慮することで腐敗の進行を抑制することができる。さらに、特に日本ではと殺後一定期間をおいて軟らかくなった肉が好まれている。
そのため、畜肉はと殺後一定期間保存され熟成されて上記した熟成効果を発現させた時点で消費者に提供されることが求められている。
しかしながら、畜肉の種類や保存条件の違いにより、熟成期間は異なる。しかも、外観を目視しただけでは上記した食べ頃の熟成段階にあるのか、それとも過熟段階になるのかは判定し難い。それ故、安全性を考慮して、大部分の消費者は畜肉を購入する際にも、外観から見た「鮮度の良さ」を目安としているのが現状である。

特許文献１では、豚肉の電気的特性の変化を利用してその豚肉を評価する方法が提案されているが、豚肉への塩漬けが進行するとその豚肉全体のインピーダンスが低下することから、インピーダンス値と塩分濃度との相関関係を利用してインピーダンス値を測定することでその豚肉への塩漬け工程の進行度を推定するものであり、塩漬けしない畜肉には適用できない。

特開平０６−２６１７０９号公報

それ故、本発明は、上記問題点を改善するために、豚肉を含む畜肉の熟成度を客観的にしかも畜肉を損傷せずに済む非破壊検査により判定できる、新規且つ有用な方法を提案することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、畜肉の熟成度とインピーダンス比との間に相関関係があることを見出し、本発明の方法を提案するに至った。
請求項１の発明は、畜肉の非破壊検査による熟成度判定方法において、特定の種類の畜肉試料について、熟成度指標を設定すると共に、異なる周波数の交流電圧を印加したときのインピーダンス比または差を測定して、統計的手法によりそれらの間の相関関係を予め求めておき、判定対象とする同じ種類の畜肉試料のインピーダンス比または差の測定値から、その畜肉試料の熟成度を上記相関関係に基づいて判定することを特徴とする熟成度判定方法である。

請求項２の発明は、請求項１に記載した畜肉の非破壊検査による熟成度判定方法において、畜肉に印加する交流電圧の異なる周波数のうち高い方は熟成度に対するインピーダンスの変化が相対的に無い周波数を選択し、低い方はインピーダンスの変化が相対的に有る周波数を選択することを特徴とする熟成度判定方法である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載した畜肉の非破壊検査による熟成度判定方法において、熟成度指標は核酸関連物質のうち熟成の進行により変化が見られるものの比によるｍK値であることを特徴とする熟成度判定方法である。

請求項４の発明は、請求項３に記載した畜肉の非破壊検査による熟成度判定方法において、畜肉は豚肉であり、ｍK値は以下の式：
ｍK（％）＝（HxR+Hx）／(IMP+HxR+Hx)×１００
（但し、イノシン酸(IMP)、イノシン(HxR)、ヒポキサンチン(Hx)）
により導出されたものであることを特徴とする熟成度判定方法である。

本発明の方法によれば、豚肉を含む畜肉の熟成度を、客観的にしかも畜肉を損傷せずに済む、非破壊の電気的測定法に基づいて精度高く推定できる。

本発明の方法を、以下に詳しく説明する。
（１）ｍＫ値を熟成度の指標として利用する。
ｍＫ値とは魚肉の鮮度の指標として用いられているＫ値を補正（modify）したものであり、核酸関連物質のうち熟成度により変化が見られるものの比としている。
豚肉の場合には、ｍＫ値は、以下の式で示される。
ｍK（％）＝（HxR+Hx）／(IMP+HxR+Hx)×１００
（但し、イノシン酸(IMP)、イノシン(HxR)、ヒポキサンチン(Hx)
図１に示すように、ｍＫ値と熟成度（＝一定保存条件下での保存日数）との間には良好な相関関係が認められている。
因みに、このｍＫ値は高速液体クロマトグラフィー（＝ＨＰＬＣ）にかけて測定された実測値であり、このｍＫ値を後述する回帰式により推定したｍＫ値と特に区別する必要がある場合には、前者を実測ｍＫ値、後者を推定ｍＫ値とそれぞれ記載する。

（２）ｍＫ値との間に良好な相関関係が認められる特定の周波数のインピーダンス比または差を、統計的手法により求める。
畜肉は、細胞レベルでは、図２（畜肉：豚肉１を使用）に示すように、抵抗が大きく電気容量の著しく大きい、所謂コンデンサーとして働く細胞膜２と、イオン伝導性を有する細胞内液３および細胞外液４とからなる。畜肉に交流電圧を印加したときに、低周波電流の場合には細胞膜２を通過できず、主に細胞外液４の内部を流れる。一方、高周波電流の場合には細胞外液４の内部を流れるとともに、細胞膜２を通過し細胞内液３の内部も流れる。そして、と殺後の保存日数が長くなっていくと、細胞膜２は弱くなって、図３（畜肉：豚肉を使用）に示すようなインピーダンス（Ｚ）の周波数特性が認められる。すなわち、低周波電流の場合でも徐々に電気を通し易くなり、電気容量が大きくなる。因みに、図３のインピーダンス（Ｚ）は電気的インピーダンス計測法を利用してＬＣＲメーターにかけて測定した結果である。

そこで、統計的手法によりmＫ値とインピーダンスとの関係を解析してみたところ、mＫ値と特定の異なる周波数におけるインピーダンスの比や差との間に良好な相関関係が認められたことから、この相関関係を利用することとした。
なお、畜肉は、上記したように、電気的に不均一な組織になっており、インピーダンス（Ｚ）そのものは、図４、図５（畜肉：豚肉を使用）に示すように、畜肉試料の厚みや測定部位の脂肪量の多少により有意的に異なる。従って、１つの周波数のインピーダンスではなく、異なる周波数のインピーダンスの比または差を利用することで、畜肉試料の厚さの違いや測定部位における脂肪量の多少の影響が排除され、良好な相関関係が出るようになったものと考えられる。

図６は、一例のインピーダンス比（Ｚratio）とmＫ値との間の関係図である。ratio1は、100kHz/1MHz, ratio2は、200kHz/1MHzである。このように、特定の周波数におけるインピーダンス比（Ｚratio）とmＫ値との間には相関関係が認められる。
上記図６の結果からも分かるように、畜肉に印加する交流電圧の異なる周波数のうち高い方は熟成度に対してインピーダンスの変化が相対的に無い周波数を選択し、低い方はインピーダンスの変化が相対的に有る周波数を選択することが好ましい。

（３）インピーダンスの比または差で区分した熟成度の評価基準を設定する。
この評価基準は未熟、食べ頃、過熟のように区分してもよいし、推定保存日数で区分してもよい。但し、推定保存日数で区分する場合には、図７に示すように、同じ保存日数でも保存温度の違いによりｍＫ値に差が出てくるため、推定精度を高めるためには保存条件毎に分けることが望ましい。

（４）判定対象とする同じ種類の畜肉試料に同じ条件で交流電圧を印加してインピーダンス比または差を測定し、その測定値からその畜肉試料の熟成度を上記した評価基準に当てはめて判定する。

豚肉についての具体的な実施例を以下に説明する。
（実施例１：相関関係の導出及び判定基準の設定）
（１）データ収集段階
豚肉試料を、図８に示す測定装置５にかけてインピーダンス（Ｚ）を測定した。
この測定装置５は、ＬＣＲメーター６と、前記ＬＣＲメーター６に接続された丸形電極７と、前記ＬＣＲメーター６に接続されたデータ処理部（＝パソコン）８とからなっており、ＬＣＲメーター６は接続された丸形電極７を適当なトレイに載せられた豚肉試料Ｓに押し当ててインピーダンス（Ｚ）を測定すると共に、その測定データをデータ処理部８に送って収集した。
また、豚肉試料を準備し、高速液体クロマトグラフィー（＝ＨＰＬＣ）にかけてｍＫ値を測定し、その測定データもデータ処理部８に送って収集した。

（２）相関関係導出段階
データ処理部８により、異なる周波数のインピーダンス比（Ｚratio）を以下の１〜３の独立変量とし、ＨＰＬＣｍＫ値を従属変量として、ステップワイズ法による重回帰分析を行い、以下の異なる周波数のインピーダンス比から推定ｍＫ値を求める回帰式を得た。
独立変量＝１
推定ｍK値（％）＝ 1301.810−1214.278×600KHz／1MHz
独立変量＝２
推定ｍK値（％）＝ 1167.970＋133.583×1KHz／100KHz−1250.324×600KHz／1MHz
独立変量＝３
推定ｍK値（％）＝ −1788.474＋138.081×1KHz／100KHz−7207.918×600KHz／1MHz＋8897.536×700KHz／1MHz
相関係数（Ｒ²）、標準偏差（ＳＥＣ）は以下の表に示す通りであった。

得られた回帰式を用いて検証用豚肉試料を測定したときの推定精度も、以下の表に併せて示す。

すなわち、図９にも示すように、インピーダンス比が６００ｋＨｚ／１ＭＨｚの１変量のときに、相関係数ｒが０．７４８（Ｐ＜０．０１）、標準誤差ＳＥＰが９．１と良好な結果を示した。従って、上記インピーダンス比（６００ｋ／１Ｍ）を単独の独立変量とする回帰式を豚肉試料の熟成度判定のための相関関係として採用することとした。

（３）評価基準設定段階
次に、実測ｍＫ値の熟成度指標としての評価基準を以下のように設定した。
豚肉試料を４℃でと殺後保存しておいた場合、未熟（新鮮）なものは実測ｍＫ値が３５％程度まで、過熟等のものは５０％以上であり、その間が食べ頃であった。この基準に対応する600kHz/1MHzのインピーダンス比はそれぞれ１．０４、１．０２５であった。従って、以下のように区分した。

（４）判定結果表示準備段階
表２に示す相関関係データをデータ処理部８に記録しておき、判定対象の豚肉試料のインピーダンス（Ｚ）を図８の装置にかけて同じように測定すると、データ処理部８のディスプレイに「食べ頃」などの判定結果が表示されるよう、表示設定した。
これにより全ての判定前作業を終了した。
判定する際には、図８に示す測定装置５を今度は判定装置として使用することになる。

（実施例２：有用性の実証）
実施例１の検証用の豚肉試料に関するインピーダンスを測定してインピーダンス比で区分したものと実測ｍＫ値と比較したところ、以下の表に示すように、略一致し、本発明の方法が非破壊判定方法として有効であることが実証された。

（実施例３：国産豚肉及び米国産輸入豚肉との相関関係）
市販の国産豚肉と米国産輸入豚肉のインピーダンス（Ｚ）を測定して上記回帰式に当てはめて求めた推定ｍＫ値と実測ｍＫ値は、図１０に示すように、略一致した。

なお、上記の実施例では、交流電圧の周波数は100〜1000000Ｈｚから選択されているが、周波数の選択範囲はこれに限定されるものではない。
また、電極として丸棒型を使用しているが、それに限定されず、４端子型、６端子型、挟み型など様々な種類のものを使用できる。但し、測定の際には、４端子型や６端子型は、丸棒型と同様に畜肉試料に押し当てればよいが、挟み型の場合には一対の電極の間に畜肉試料を挟むことが必要になる。

本発明の方法によれば、廉価なコストで製作できる簡易な構成の測定装置を使用して、非破壊で畜肉の熟成度を判定できる。しかも、畜肉の保存条件が不明でも判定できる。特に、外国産の畜肉は保存条件が不明な場合が多々あるので、本発明の方法は有用である。
さらに、畜肉試料の肉厚を正確に調整したり、電極の押し当て部位を正確に位置決めしたりする必要はないので、本発明の方法の実施に熟練は求められていない。
従って、本発明の方法は利用し易く、その方法を利用した熟成度指標が畜肉に表示されれば、消費者はその熟成度指標に基づいて安全に食べ頃の畜肉を購入することができるので、潜在的な有用性は高いものと思われる。

ｍＫ値、核酸関連物質と保存日数の相関図である。 豚肉の組織における電気的特性の模式図である。 豚肉のインピーダンス特性図である。 豚肉の厚みの違いがインピーダンスに与える影響を示す図である。 豚肉の測定部位の違いがインピーダンスに与える影響を示す図である。 豚肉の特定周波数の比とmＫ値との関係図である。 豚肉の保存温度の違いがｍＫ値に与える影響を示す図である。 本発明の方法を実施するための装置の模式図である。 判定対象の豚肉の推定ｍＫ値と実測ｍＫ値との関係図である。 市販の豚肉の推定ｍＫ値と実測ｍＫ値との関係図である。

符号の説明

１‥‥豚肉 ２‥‥細胞膜 ３‥‥細胞内液 ４‥‥細胞外液
５‥‥測定装置 ６‥‥ＬＣＲメーター ７‥‥電極
８‥‥データ処理部 Ｓ‥‥豚肉試料

Claims (4)

1. 畜肉の非破壊検査による熟成度判定方法において、
   特定の種類の畜肉試料について、熟成度指標を設定すると共に、異なる周波数の交流電圧を印加したときのインピーダンス比または差を測定して、統計的手法によりそれらの間の相関関係を予め求めておき、判定対象とする同じ種類の畜肉試料のインピーダンス比または差の測定値から、その畜肉試料の熟成度を上記相関関係に基づいて判定することを特徴とする熟成度判定方法。
2. 請求項１に記載した畜肉の非破壊検査による熟成度判定方法において、
   畜肉に印加する交流電圧の異なる周波数のうち高い方は熟成度に対するインピーダンスの変化が相対的に無い周波数を選択し、低い方はインピーダンスの変化が相対的に有る周波数を選択することを特徴とする熟成度判定方法。
3. 請求項１または２に記載した畜肉の非破壊検査による熟成度判定方法において、
   熟成度指標は核酸関連物質のうち熟成の進行により変化が見られるものの比によるｍK値であることを特徴とする熟成度判定方法。
4. 請求項３に記載した畜肉の非破壊検査による熟成度判定方法において、
   畜肉は豚肉であり、ｍK値は以下の式：
   ｍK（％）＝（HxR+Hx）／(IMP+HxR+Hx)×１００
   （但し、イノシン酸(IMP)、イノシン(HxR)、ヒポキサンチン(Hx)）
   により導出されたものであることを特徴とする熟成度判定方法。