JP2781558B2 - 流動食品の保存寿命を延長するための方法および装置 - Google Patents

流動食品の保存寿命を延長するための方法および装置

Info

Publication number
JP2781558B2
JP2781558B2 JP62500131A JP50013187A JP2781558B2 JP 2781558 B2 JP2781558 B2 JP 2781558B2 JP 62500131 A JP62500131 A JP 62500131A JP 50013187 A JP50013187 A JP 50013187A JP 2781558 B2 JP2781558 B2 JP 2781558B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
food
electric field
electrode
treatment
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62500131A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02501348A (ja
Inventor
ダン，ジョセフ・エドワード
パールマン，ジェイ・エス
Original Assignee
フードコ・コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フードコ・コーポレーション filed Critical フードコ・コーポレーション
Publication of JPH02501348A publication Critical patent/JPH02501348A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2781558B2 publication Critical patent/JP2781558B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/16—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials
    • A23L3/18—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials while they are progressively transported through the apparatus
    • A23L3/22—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials while they are progressively transported through the apparatus with transport through tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C3/00—Preservation of milk or milk preparations
    • A23C3/02—Preservation of milk or milk preparations by heating
    • A23C3/03—Preservation of milk or milk preparations by heating the materials being loose unpacked
    • A23C3/033—Preservation of milk or milk preparations by heating the materials being loose unpacked and progressively transported through the apparatus
    • A23C3/0335—Preservation of milk or milk preparations by heating the materials being loose unpacked and progressively transported through the apparatus the milk being heated by electrical or mechanical means, e.g. by friction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/42—Preservation of non-alcoholic beverages
    • A23L2/46—Preservation of non-alcoholic beverages by heating
    • A23L2/48—Preservation of non-alcoholic beverages by heating by irradiation or electric treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/32—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with electric currents without heating effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/4608—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods using electrical discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4616—Power supply
    • C02F2201/46175—Electrical pulses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
  • Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流動食品を保存するための方法および装置に
関する。より詳細には本発明は腐敗しやすい流動食品、
たとえば微生物の増殖培地となる酪農製品、果汁および
液状卵製品の保存寿命を延長するための方法および装置
に関する。本発明は延長された保存寿命をもつ保存処理
済み液状食品にも関する。 発明の背景 腐敗しやすい流動食品、たとえば普通は多種多様な微
生物を含み、微生物にとつて卓越した培地である乳製
品、天然果汁および液状卵製品を保存するために多大な
技術的努力が向けられている。 商業的に広く利用されている実際の保存法は、主とし
て熱処理、たとえば低温殺菌法を採用して、微生物集団
を不活化または減少させる。たとえば乳製品は通常、最
低温度少なくとも約72℃において15秒間（または同等な
時間／温度の関係）低温殺菌されて、病原性細菌および
大部分の非病原性生物が破壊され、その際分解酵素系も
一部または全部が不活化される。しかしこの方法で処理
された製品はなお一般的に無菌でなく、冷蔵温度ですら
貯蔵寿命が限られている。液状食品の保存寿命はより高
い熱処理法、たとえば“超高温殺菌”または“超高熱処
理”（“UHT"）、たとえば約94℃で３秒間から約150℃
で１秒間の処理を無菌包装と組合わせ、すべての細菌お
よび胞子の完全な破壊を達成することにより、実質的に
延長される。しかしこの種の熱処理は一般に食品の芳香
に不都合な影響を与え、その蛋白質含量を少なくとも一
部は変性させ、または他の形で流動食品の目的特性に不
都合な影響を与える。液状所品保存のための他の方法−
これも一定の欠点をもつ−には添加化学薬品の使用また
は電離線照射法が含まれる。 電流の殺菌作用も19世紀末以来研究されており、電流
を食品処理に利用するために種々の努力がなされてき
た。これらは特に米国特許第1,900,509、2,428328、2,4
28,329および4,457,221号、ならびにドイツ特許第1,94
6,267および2,907,887号明細書に記載されている。低い
電場強度における低周波数交流の致死作用は、直接接触
電極からの電流の付与、および電気抵抗性媒質を通した
電流により生じる抵抗加熱による電解化学製品の生成に
大幅に寄与した。米国特許第3,594,115号明細書に記載
されるように、高圧アーク放電の致死作用も電圧衝撃波
に関与している。しかしこの種の電解化学物質は流動食
品には望ましくなく、微生物学的致死性衝撃波を生じる
ための爆発性アーク放電の利用は貯蔵寿命の延長された
食用液状食品の提供には必ずしも広範に採用されていな
い。 より最近になつて、食品保存技術とは別個に、非栄養
媒質中での微生物に対する強い電場が、微生物および各
細胞の細胞膜の透過性を可逆的または不可逆的に高める
機構として研究されてきた〔セール（Sale）ら、“高電
場が微生物に及ぼす影響III、赤血球およびプロトプラ
ストの溶解"Biochmica et Biophysica Acta,163、pp.37
−43（1968）；ハルシエガー（Hulsheger）ら、“高電
場強度の電気パルスによる殺菌"Radiat.Environ Biophy
s,20、pp.53−65（1981）；ハルシエガー（Hulaheger）
ら、“高圧パルスが大腸菌（E.coli）K12に及ぼす致死
作用”、Radiat.Environ.Biophys.18、pp.281−288（19
80）；ツイムメルマン（Zimmermann）ら、“外部電場が
細胞膜に及ぼす作用"Bioelectrochemistry and Bioener
getics,3、pp.58−63（1976）；ツイムメルマン（Zimme
rman）ら、“電場により誘発された細胞−対−細胞融
合”、J.Membrane Biol.,67、pp.165−182（1982）；ハ
ルシユガー（Hulsheger）ら；“細菌および酵母細胞に
対する電場の作用"Radiat.Environ.Biophys;22、pp.149
−162（1983）；ツイムメルマン（U.Zimmermann）ら、
“ドラツグキヤリヤーシステムの発展：細胞膜における
電場誘導効果"Biochemistry and Bioenergetics.7、pp.
553−574（1980）；ヤコブ（Jacob）ら、“電場効果の
微生物学的意味II.酵母細胞の不活化およびそれらの細
胞エンベロープの修復"Zeitschrift fur Allgemeine Mi
krobilogic,21、３、pp.225−233（1981）；キノシタス
・ジユニア（Kinositas,Jr.）“ヒト赤血球膜における
制御されたサイズの細孔の形成および再封鎖"Nature,26
8、４、pp.438−440（1977年８月）；ニーマン（Neaman
n）ら、“高電場におけるエレクトロポレーシヨンによ
るマウスリンパ腫細胞への遺伝子のトランスフアー”、
IRIプレス社、英国オツクスフオード、841−845頁〕。
高電場を付与して細胞の透過性を可逆的に高めること
は、生細胞の細胞融合を行うために、また普通は排除さ
れる成分を生細胞内へ導入するために利用されている。
非栄養媒体中における電場は微生物に対して直接的致死
作用を及ぼし、その致死率は臨界電場水準以上では電場
の強さ、および付与される高圧パルスの継続時間に依存
する。 これらの研究は細胞膜を臨界的作用、細胞とその環境
の間の半透過性バリヤーとしての膜機能の可逆的または
不可逆的損失の部位と仮定している。短い継続時間の外
部電場は膜内外電位差の発生を誘発すると推定され、こ
れが膜の透過性を電場臨界値より著しく高める。細胞の
透過性の増大によつて細胞内容物と周囲の媒質との浸透
圧モル濃度の差の相殺が阻止されるので、細胞が自身を
修復する能力を制限し、媒質と細胞内部との浸透圧の差
によつて透過性細胞に不都合な影響を与える非栄養媒質
中においては、二次的機構として細胞内容物の交換また
は損失、細胞溶解、および不可逆的破壊が起こる可能性
がある。 しかしこの種の研究は、延長された貯蔵寿命を有する
流動食品を提供する方法に関しては実際に利用されてい
ない。従つて本発明の目的は腐敗しやすい食品、たとえ
ば酪農製品、天然果汁および流動性卵製品の貯蔵寿命を
延長するための方法および装置を提供することである。
これらおよび他の本発明の目的は以下の詳細な説明およ
び添付の図面から明らかになるであろう。 第１図は本発明により、腐敗しやすい液状食品の貯蔵
寿命を延長するための処理システムの一形態を模式的に
示すものである。 第２図は第１図のシステムに使用できるパルス電場処
理槽ユニツトの一形態の横断側面図である。 第３図は第２図のパルス電場処理槽ユニツトの、一部
を取り去つた上面図である。 第４図は第１図の処理システムに使用できる連続電流
高電場処理槽アセンブリーの一形態の横断側面図であ
る。 第５図は第４図の電場処理槽アンセンブリーの一部を
部分的に省略した上面図である。 第６図はパルス電場処理が腐敗しやすい食品に及ぼす
作用を試験するためのパルス静電場処理槽の一形態の、
一部を取り去つた透視図を、この装置に用いる高圧パル
ス発生回路部品の電気的模式図と共に示したものであ
る。 第７図は第６図の装置のパルス放電に際しての液状食
品を通した電圧および電流応答のオシロスコープトレー
スをグラフで示したものである。 第８図は天然の高果肉オレンジジユースのパルス電場
処理に与えられる貯蔵寿命延長をグラフで示したもので
ある。 第９図はサルモネラ・デイブリン（Salmonella dubli
n）を接種した液状ミルクの経時的な微生物含量に対す
るパルス電場処理の作用を、未処理の対照試料と比較し
てグラフで示したものである。 第10図は低水準の酵母を接種したヨーグルト−一定期
間後に酵母を再接種したもの−に第６図の装置を用いた
パルス電場処理により与えられる貯蔵寿命延長をグラフ
で示したものである。 第11図は低水準の酵母を接種したヨーグルトに第６図
の装置を用いるパルス電場処理により与えられる貯蔵寿
命延長をグラフで示したものである。 第12図は第６図の装置を用いたパルス電場処理による
温度パラメーターの制御によつて与えられるヨーグルト
の貯蔵寿命延長をグラフで示したものである。 第13図は化学保存料を含有する低温殺菌済み流動性卵
製品の微生物数を、パルス電場処理後の時間の関数とし
て、対照試料と比較してグラフで示したものである。 第14図は化学保存料を含有する低温殺菌されていな
い、および低温細菌済み流動性卵製品の微生物数を、パ
ルス電場処理後の時間の関数としてグラフで示したもの
である。 第15図は化学保存料を含有しない低温殺菌されていな
い、および低温殺菌済み流動性卵製品の貯蔵温度４℃に
おける微生物数をパルス電場処理後の時間の関数として
グラフで示したものである。 第16図は化学保存料を含有する低温殺菌されていな
い、および低温殺菌済み流動性卵製品の貯蔵温度10℃に
おける微生物数をパルス電場処理後の時間の関数として
グラフで示したものである。 第17図は化学保存料を含有する低温殺菌済み流動性卵
製品の、約60℃に高められた温度におけるパルス電場処
理後の時間の関数としての微生物数を対照試料と比較し
て示したものである。 発明の説明 一般に本発明によれば、普通は卓越した細菌増殖培地
である流動食品を保存するための方法および装置が提供
される。“流動食品”とは、０℃を越える温度において
約1000センチポイズ以下、好ましくは約150センチポイ
ズ以下の粘度を有し、流動食品の全重量に対し約50〜約
95重量％の水、ならびに約４〜約50重量％の、蛋白質、
炭水化物および脂肪、ならびにそれらの混合物よりなる
群から選ばれる固体を含んでなる、食用のポンプ送り可
能な食品を意味する。食品の粘度は一般に周囲温度（た
とえば約23℃）または高められた処理温度（たとえば65
℃）において測定するのが最良である。“細菌増殖培
地”とは、10〜約30℃の温度で貯蔵した際に、その常圧
細菌群を含むか、または被験生物を接種された流動食品
が時間の関数として、直接鏡検計数、適宜な二次培地上
におけるコロニー形成単位、代謝最終生成物分析、生物
学的乾燥もしくは湿潤重量、または生物活性もしくは内
容物の増大を監視するための他の定性分析法または定量
分析法により検出できる生物学的内容物または活性の増
大を示すことを意味する。たとえばこの条件下では、細
菌増殖培地である液状食品の微生物数は２日間にわたつ
て少なくとも２倍にはなるであろう。流動食品は少なく
とも約.001mho・cm-1の導電率を示すであろうが、これ
より低い導電率を備え、流動食品の全重量に対し少なく
とも約.10重量％のナトリウムおよびカリウム総合重量
を有する脱イオン処理食品も処理できる。生物増殖培地
である代表的な流動食品の組成−“常用単位による米国
食品の栄養価”、米国農務省、農業ハンドブツク456（1
975）より−は下記のとおりである。 本発明方法によれば、流動食品すべてが複数の逐次高
電場パルスで処理され−これはそれぞれ少なくとも約5,
000V/cm、好ましくは少なくとも約12,000V/cmの最小電
場強度をもち、それぞれ少なくとも約１マイクロ秒の継
続時間、好ましくは約５〜約100マイクロ秒の継続時間
をもつ−電場応力処理された流動食品が得られる。流動
食品すべてが少なくとも１回、好ましくは少なくとも２
回、より好ましくは少なくとも約５回の高電場パルスで
逐次処理されなければならない。パルス間の処理間隔は
約１分以下、好ましくは約１秒以下であることが望まし
い。電場パルスの“継続時間（duration）”とは、電場
が最小電場強度を上回る時間の長さを意味する。前記の
ように、電気的応力下にある流動食品すべてに複数回の
パルス処理を施すべきである。 流動食品に、高電圧電場パルスと同時に、流動食品す
べてを通る少なくとも約１マイクロ秒、好ましくは約５
〜約100マイクロ秒の高電流密度のパルスを施すことも
望ましい。一般に約１〜約1000オーム−cmの抵抗率をも
つ流動食品については、電流パルスの電流密度は少なく
とも約５アンペア/cm2、きわめて好ましくは少なくとも
約12アンペア/cm2とすべきである。 電気的応力処理された流動食品は実質的に無菌の条件
下に保持され、延長された貯蔵寿命をもつ包装食品を与
える。電気的応力処理された流動食品は、パルス電場処
理を施されたのち無菌的条件板に保持および包装される
ことが望ましい。 本発明によれば、流動食品を処理する温度は処理食品
の貯蔵寿命を実質的に増すべく制御される。これに関し
て食品すべてに少なくとも約45℃、より好ましくは少な
くとも約55℃の温度で、少なくとも１回の上記電場パル
スが施される。流動食品を低温殺菌温度、たとえば約63
〜約75℃においてパルス電場処理することにより、低温
殺菌のみにより得られるものより実質的に改良された貯
蔵寿命延長が達成され、高温でのUHT処理により生じる
流動食品に対する不都合な作用を生じることはない。こ
れに対して、約45℃より低い温度では、後記で説明され
る微生物の細胞膜の損傷や細胞代謝に与える破壊作用が
低度となり、許容できる貯蔵寿命の延長が得られなくな
る。さらに、電場処理された液状食品を直ちに約10℃以
下、好ましくは約０〜約９℃の冷蔵温度に冷却すること
により、さらに実質的な貯蔵寿命の改善が得られる。望
ましくは食品は電場処理の30分以内、好ましくは３分以
内に冷蔵温度に冷却すべきである。高電圧電場処理され
た流動食品は、包装またはバルク貯蔵の前に連続流型熱
交換ユニツトによつて速やかに冷却しうる。この方法に
より、電気処理され、細胞壁損傷を伴う生物が細胞壁修
復を行う前に不活性代謝条件にまで冷却され、これによ
り生成物の貯蔵寿命が増大すると考えられる。 加熱および／または冷却ならびに電場を慎重に制御さ
れた様式で用いることによる、電場処理と処理中および
処理後の温度との間のこの相乗的関係によつて、電場ま
たは加熱もしくは冷却のみに達成されるものより処理効
果が大幅に高められる。温度制御は、処理された液状食
品がそれぞれ生物活性に最適な温度範囲を上回るか、ま
たは下回るべくなされる。電場処理期間中は、電気パル
ス処理プロセスが非連続的であり、処理される液状食品
全体にわたつてそれぞれ実質的に均一な電場強度である
逐次パルス電場を食品すべてに施すことにより、流動食
品の別個の部分を一単位として処理する。処理が連続的
であつて、処理される食品が定常流として処理システム
に流入し、そして排出されてもよい、処理中の温度制御
のための液状食品の加熱は、電場エネルギー蓄積（抵抗
加熱）により、または他の手段、たとえば−それらに限
定されないが−熱交換、水蒸気注入、一次電場駆動装置
に対し二次的な抵抗源による抵抗加熱、またはマイクロ
波加熱により行うことができる。 このシステムの一般的操作条件には電場強度約５〜25
KV/cm、一般的継続時間１〜100マイクロ秒および反復速
度0.1〜100ヘルツのフラツトトツプ形または指数減衰形
の電気パルスを付与することが含まれる。これより高
い、たとえば約30KV/cmまでの電場を、特にごく短い継
続時間のパルスにつき、かつ処理される流動食品の特性
に応じて施すこともできる。しかし高い電場強度では、
流動食品を通る電場および電流密度の均一性が時間の関
数として低下し、アークまたは電流フイラメントを生じ
る傾向がある。従つてこれより高い強度の電場パルスは
この種のフイラメントまたはアークの発生を防止するた
めに電場の均一性およびパルスの長さを高度に厳密に制
御する必要がある。電場による加熱が有益である場合に
は、指数減衰型のパルス形状が用いられる。電場処理に
よる加熱を最小に保つべき場合は、比較的フラツトトツ
プ形の電場パルスを用いる。 電場処理は約12〜約25KV/cmの電場強度をもつパルス
を用いて行うのが最良である。用途、すなわち特定の生
物の選択的死滅であるか、混合細菌集団の広域スペクト
ル死滅であるかに応じて、パルス継続時間は約１〜100
マイクロ秒、好ましい値10〜40マイクロ秒とすべきであ
る。処理される液状食品内の加熱を制御するために、パ
ルス継続時間を変化させることができる。たとえば試料
の温度を電気的作用と相乗的な温度にまで高めるために
長いパルス時間を用いることができ；次いで処理を完結
させるために、複数の短い方形波パルスを急速に付与す
ることができる。 逐次電場（および同時電流）パルスは同一極性のも
の、または逐次交番極性のものである。パルス電場は好
ましくは大地電位に対してそれぞれ正および負の極性を
もつ電極間、または一方が一般に大地電位に保持され、
他方が大地電位に対し正もしくは負の電位においてパル
スする電極間で形成される点も留意される。しかし高電
圧電気パルスは、双方が大地電位に対し正または負の電
位にある電極間でも得られる。 前記のように、本発明の種々の好ましい観点は、高め
られた制御された温度における電場処理の作用と、処理
後インキユベーシヨンまたは貯蔵温度の制御と相乗的利
用に関する。このような熱的に制御された処理は、処理
直後に見られるように微生物致死率に影響を与えるだけ
でなく、長期的な微生物生存率、すなわち貯蔵寿命にも
影響を与える。 電場処理の前または途中で与える熱により、電場また
は熱処理のみにより得られるものより大きな微生物致死
率を与えることができる。処理中の熱を微生物にとつて
ストレスであるが必ずしも致死的ではない温度にまで、
採用される期間高めることは、処理中に受ける膜の損傷
を増大させると考えられる。これは膜の流動性または多
孔性の増大によつて起こり、処理用量当たりの損失を増
大させ、この種のストレスを与える温度上昇が細胞代謝
に与える破壊的作用のため、損傷を受けた微生物が処理
中および処理後に修復を行う能力を低下させ、および／
または電場による膜の損傷に対し二次的な何らかの浸透
圧効果を高めると思われる。電気処理された流動食品を
速やかに冷蔵温度に冷却することにより、電場により誘
発された細胞膜透過性の修復または低下のための正常な
細胞機構が遅延され、これにより細胞の易損性が高ま
り、電場処理に際し生存した残存細菌または胞子の増殖
能が低下すると考えられる。 微生物に十分に長期間、高電場を施すと、細胞透過性
が確立し、細胞内外のイオンおよび浸透圧流れが起こる
であろう。生物の膜は著しくレジリエントであり、誘発
された経膜細孔は細胞が生存するのに間に合うように再
閉鎖されるので、この流れは妨害されるであろう。電場
処理により破壊されていない透過性細胞はそれが生存す
るためには、その膜を再閉鎖し、能動輸送を再確立し、
内部イオンおよび流体含量を再調整しなければならな
い。 栄養培地、たとえばミルク、天然果汁および天然液状
卵製品においては、処理時に活発に増殖している細胞は
適宜な条件下で回復する可能性がある。しかし本圧発明
によれば、栄養培地中で温度の制御によつて効果的な処
理が行われる。処理後に冷蔵温度でインキユベートする
ことにより電気処理微生物の代謝水準を低下させること
ができ、従つて回復および修復が低下する傾向にある。
同様に処理中の試料温度を上昇させることによつて致死
率を高めることができ；冷却と同様に熱は、その高めら
れた温度が直接暴露により死滅させるより低いものであ
つても、細菌の増殖温度より高い温度においては細胞の
代謝に影響を与える。 処理温度がそれ自体有意の貯蔵寿命延長を生じるのに
十分なほど高くないとしても、処理される細菌にストレ
スを与える高められた温度は、その処理により与えられ
る致死および貯蔵寿命延長を大幅に高めることができ
る。さらに処理後のインキユベーシヨン条件は貯蔵寿命
にさらに著しい影響を与える。処理後に室温でインキユ
ベートされた電気処理済み液状食品は直ちに再生し始め
るのに対し、冷蔵温度（４〜９℃）でインキユベートさ
れた試料は処理の数日後まで数が増加し始めない。これ
らの所見は試料の処理中および処理後に起こる修復の低
度に関連すると考えられる。 前記のように本発明によれば流動食品に複数回の高電
圧電気パルスを施す。流動食品に多様な方法でこの種の
複数回のパルスを施すことができる。この種の処理法の
１つにおいては、それらの間に実質的に均一な電場を生
じるべく調整された形状をもつ２個の電極間の処理帯域
内へ流動食品を導入する。パルス電場装置、たとえば集
中伝送線回路、プルムライン伝送回路および／またはコ
ンデンサー放電回路により高圧パルスを電極に与えて、
液状食品に複数回のパルス処理を施すことができる。液
状食品を高圧パルスが周期的に与えられる処理帯域内へ
連続的に導入し、流動食品を同時に処理帯域から取出す
場合は、液状食品が処理帯域内を通過する速度は液状食
品に処理室内で少なくとも２回のパルスが施されるべく
パルス処理速度と調和させるのが最良である。のちに詳
述するように、液状食品を順次複数個のこの種の処理帯
域内で処理することができる。 同様に本発明の他の種々の観点によれば、液状食品す
べてに一連の逐次高電場および電流パルスを効果的に施
す方法は、制限された長さよおよび断面積のオリフイス
帯域を通して流動食品を連続的に第１電極帯域から第２
電極帯域へ強制的に導入し、制限オリフイス帯域に少な
くとも約5,000V/cmの電場が維持されるべく第１電極と
第２電極の間に流動食品を通つて電流を連続的に導通す
ることによつても実施することができる。液状食品が制
限された高電場オリフイス帯域を通過する速度は、その
帯域を強制的に食品が導通されるのに伴つて食品に対し
少なくとも約１マイクロ秒の有効パルス処理時間が得ら
れるものにすべきである。 本発明の装置の観点によれば、ポンプ送り可能な流動
食品をパルス電場処理するための処理室、その処理室に
処理温度少なくとも約45℃の流動食品を供給するための
加熱手段、電気パルス発生手段および流動食品のポンプ
送り手段を含む、流動食品保存のためのパルス電場処理
装置にして、 上記パルス電場処理室は、第１電極手段にして、流動
食品がその処理中で近接配置されて電気的接触をなすた
めのその第１電極手段；第１電極手段から間隔を置いて
配置された第２電極手段にして、上記処理室内で第１電
極手段と第２電極手段との間に配置された流動食品が電
気的接触をなすためのその第２電極手段；処理されるべ
き流動食品を上記電場処理室内へ導入するための導入管
手段；および上記処理室内を通過した流動食品を排出す
るための排出管手段を含むものであり、 上記電気パルス発生手段は、上記第１および第２電極
手段に高圧電気パルスを少なくとも約１回／秒の割合で
付与して、それら電極間に配置された流動食品を通して
少なくとも約5,000ボルト/cmの実質的に均一な電場をそ
れら電極間に与えるものであり、そして 上記ポンプ送り手段は、流動食品が上記高電圧処理帯
域を通過する際に、流動食品すべてに高電圧パルスが少
なくとも２回施される速度でその流動食品を上記導入管
手段を通してポンプ送りし、その後流動食品を上記処理
室から上記排出管手段を通して導くものである、 上記の流動食品保存のためのパルス電場処理装置が提
供される。このパルス電場処理装置において、流動食品
の供給、加熱手段は流動食品をパルス電場処理室へ導入
する前に少なくとも約45℃、より好ましくは少なくとも
約55℃のあらかじめ定められた温度に加熱するための手
段を含んでなることができる。このパルス電場処理装置
はさらに１または２以上の処理帯域を通過した流動食品
を約０〜約10℃の冷蔵温度に冷却するための手段を含む
ことができる。 望ましくは第１および第２電極手段は、パルス電場が
与えられた際に流動食品の直接電解が防止されるように
調整される。これに関してこれらの電極は導電性電解電
極、イオン透過膜、および中間電解質からなり、従つて
電子伝導性電極との直接接触ではなく、イオン透過膜を
通して流動食品とのイオン電気接触が行われる。 同様に本発明に包含されるものは、第１電極溜め帯域
を定める手段、第２電極溜め帯域を定める手段、第１溜
め帯域と第２溜め帯域の間に制限オリフイスを定める手
段、第１溜め帯域と第２溜め帯域の間にある、少なくと
も１個の制限オンリフイスを通る流動食品に連続的に電
流を導通して、制限オリフイスに少なくとも約5,000V/c
mの電場勾配を与えるための手段、および流動食品を第
１電極溜め帯域から制限オリフイスを通つて第２溜め帯
域内へ、制限オリフイスにおける有効パルス電場処理時
間約１マイクロ秒、好ましくは約５〜約50マイクロ秒を
与える速度で強制的に移動させるための手段からなる電
場処理装置である。比較的短い流路長さ、たとえば約.1
cm以下、好ましくは約.05〜約.005cmの制限オリフイス
を設けることにより、そしてオリフイスを通して、オリ
フイスをはさんで少なくとも約3.5kg/cm2（50psi）の高
い差圧で流動食品を強制的に移動させることにより、短
い処理時間および高い電場電流勾配が連続処理方式で得
られる。 本発明の種々の観点につき一般的に記述したが、流動
食品の電場処理を第１図に模式的に示した処理システム
に関連してより詳細に説明する。第１図に示すように、
電場食品処理システムは処理すべき液状食品の貯蔵用溜
め100、インライン加熱ユニツト102、適切な減圧システ
ム106が付随する脱泡装置104、および液状食品の電場処
理が行われる電場処理槽108からなる。処理槽には槽内
の温度および電圧条件を監視する適宜なセンサー計器を
備えた槽モニター110が付随する。槽への高電圧パルス
は高電圧パルサー112により与えられ、これは処理槽に
適正にインピーダンス整合された高電圧集中送電線回
路、処理槽108に適正にインピーダンス整合されたブル
ムライン（Blumlein）送電線回路、またはコンデンサー
放電回路であろう。槽モニター110からの温度および電
圧の情報は、高電圧パルサー112の操作を制御するシス
テム制御および分析用マイクロプロセツサー114へのデ
ータ入力流として供給される。システム制御および分析
用マイクロプロセツサー114は、コンビユーター制御シ
ステムを含む自動生産ライン装置と結合すべく調整され
た生産ラインインターフエイス116を備えている。図示
された電場処理システムはさらに、熱交換器118からの
処理済みプロセス流を冷却して、無菌包装装置122に冷
蔵された電場処理済み食品流を供給するための冷蔵装置
120を含む。包装装置122は処理済みプロセス流を包装し
て個々の消費者向け殺菌パツケージ124となすか、また
はバルク輸送用殺菌容器に入れられ、これらは消費者に
配達されるまで冷蔵貯蔵装置126内に貯蔵される。操作
に際しては処理すべき液状食品−図示された形態の場
合、これは流動性ミルク、天然果汁、たとえばオレンジ
ジユース、または液状の天然卵製品である−を貯蔵用溜
め100から熱交換ユニツト118へポンプ送りする。これに
より熱エネルギーは処理システム内に保持される。これ
に関して槽108を通過した処理済み液状食品は処理槽108
へ導入すべき液状食品と、熱交換器118によつて熱交換
関係に導かれる。処理すべき液状食品は熱交換ユニツト
118から排出されたのち、加熱ユニツト102によりあらか
じめ定められた温度に加熱しうる。加熱する場合、その
加熱の程度は電気パルス処理槽108内の目的とする処理
温度により決定される。電気槽処理によつても液状食品
の温度は上昇する可能性があるので、加熱ユニツト102
により施される加熱の低度は、ある低度熱交換ユニツト
118の効率に依存する。一般に加熱ユニツト102から排出
される流動食品の温度は少なくとも約40℃であり、場合
により少なくとも約50℃、またはそれ以上であろう。 加熱ユニツト102からの加熱済み液状食品流は胞泡ユ
ニツト104へ導かれる。ユニツト104において、液体は溶
存ガスおよび／または製品内気泡を除去するために少な
くとも約508mmHg（20インチ水銀）の減圧条件下に置か
れる。これらは処理槽108内での実質的に均一な磁場の
発生に不利な影響を与えるであろう。 脱泡済み液状食品は電気パルス処理槽108を連続的に
通過し、図示された形態の場合はここで電場の強さ少な
くとも約12,000V/cm、継続時間約５〜約50マイクロ秒の
複数の高電圧電気パルスを施される。少なくとも１回の
パルスが約50〜約70℃の温度で施される。処理済み液状
食品は熱交換ユニツト118へ返送され、ここで進入する
液状食品により冷却されたのち、冷却ユニツト120へ導
かれ、ここで約10℃以下、好ましくは約５℃以下の温度
に、そのパルス電場処理後約１分以内に冷却される。図
示された形態の場合、冷却ユニツトは実質的に直ちに製
品を冷却すべく用いられているが、エネルギー効率の良
い方法では製品を包装したのち冷却しうる点も留意され
る。冷却された電気処理済み液状食品流は次いで無菌包
装装置122へ供給流として導入される。これは製品を無
菌条件下に殺菌容器124中に包装する。包装製品容器124
は消費者に配達されるまで、適宜な冷蔵貯蔵装置126に
より冷蔵条件下に保持される。この種の貯蔵装置には、
包装プラントの冷蔵貯蔵ユニツト、配送システムの冷蔵
輸送ユニツト、および配送倉庫、食料品店または他の消
費者向け配送センターの冷蔵貯蔵ユニツトが含まれる。
電気パルス処理により与えられる延長された貯蔵寿命特
性のため、このような冷蔵貯蔵が長期間にわたつて、処
理済み食品の鮮度を維持し、品質を保持した状態で行わ
れる。 第２および３図には第１図の装置に使用できる連続流
電気パルス処理槽ユニツトの一形態200を示す。図示さ
れた槽ユニツト200は、槽ユニツト200の周縁に連続的に
伸びた誘電スペーサーユニツト209によつて平行関係に
保たれた平面金属導電板204、206の間に定められる電場
処理帯域202からなる。平面金属板は処理すべき流動食
品と直接に接触した電極を形成していてもよい。しかし
図示された槽ユニツト200の場合、電解生成物を流動食
品から遮断するために、金属電極204、206は電場処理さ
れる液体食品と直接に接触していない。これに関して内
部電場処理帯域202がさらにイオン伝導膜208、210によ
り定められ、これらは誘電スペーサー絶縁体209と共
に、電極204、206から物理的に遮断された閉鎖帯域202
を形成する。膜208、210は適切なイオン透過性材料の膜
であり、これはこれを通るイオン電流に対して実質的に
不活性であることが望ましい。イオン膜材料は、処理帯
域202内で処理される液状食品の導電率と少なくとも等
しい導電率をもつことが最良である。適切な食料品イオ
ン透過膜材料にはカチオン透過膜材料、たとえばスルホ
ン化ポリスチレン、アクリル酸コポリマー、およびペン
ダントイオン基を含むフツ素化炭化水素ポリマー、たと
えばペンダントスルホン酸基を含むナフイオン（Nafio
n）ポリフルオロエチレンポリマーが含まれる。これら
のポリマーは膜の内外に電位を与えた際に膜のカチオン
輸送は許容するが、膜のアニオン輸送は排除すべく調整
される。他のイオン伝導膜、たとえば市販の高導電率食
品用アニオンおよびカチオン電気泳動膜も使用できる。
膜は処理される食品を通る電場発生の均一性に実質的に
影響を与えない適宜な様式で支持される。 金属電極204、206とイオン膜208、210の間に電気を導
通するために、各電極204、206とイオン輸送膜208、210
の間に電解液帯域212、214を設ける。イオン伝導帯域21
2、214に供給される電解液は帯域202内で処理される液
状食品の導電率に対し比較的高い導電率をもつべきであ
る。さらに電解液は望ましくない電解生成物を生じる可
能性のあるクロリドイオンなどの成分を実質的に含まな
いことが最良である。いずれにしろこの種の生成物がイ
オン選択性膜208、210によつて、処理される食品から遮
断されていることは認識すべきである。適切な電解液に
は炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウムお
よび水酸化カリウムの溶液、ならびにそれらの混合物が
含まれる。電解液のカチオン含量は、処理される食品の
カチオン含量に正味の変化がないように調整される。電
解液は電解生成物を除去するために、および／または処
理槽内の温度平衡を維持するために、帯域212、214に連
続循環することができ、その際各電解液循環システムを
電気的に絶縁すべく適切な注意を払う。 電解液帯域212、214へ、またはここから各膜を通して
イオンが輸送された結果、イオン成分が望ましくない濃
度となり、または枯渇するのを防ぐために、各帯域の循
環電解液を目的組成の新鮮な電解液と時々交換すること
ができる。一方の電解液帯域の電解液を定期的に他方の
帯域の電解液と交換してもよい。さらに各電解液帯域21
2、214に与えられる電気パルスの相対極性を各パルス後
に、またはあらかじめ定められた回数のパルス後に変更
し、これにより経時平均して各帯域へのおよび各帯域か
らのイオン成分の正味輸送を最小限に抑え、または避け
ることができる。 槽処理帯域202の電場方向に沿つた厚さは望ましくは
少なくとも約.25cm、好ましくは約0.5〜約3cmであろ
う。処理ユニツト200は長方形の形であり、複数のこの
種の槽の配列として“積重ね”て処理装置108を形成す
べく調整されている。槽ユニツトから排出される液状食
品を処理装置内の後続の槽ユニツトへ導入する前に脱泡
することが望ましい。従つてたとえば排出管218に、排
出流を脱泡して後続槽へ導入する脱泡された処理済み液
流を得るために減圧脱泡装置を設置してもよい。同心の
電極間に形成された処理槽ユニツトも使用できる。 操作する際には、処理される流動食品、たとえば液状
ミルクまたは天然の液状果汁を、導入管216から導入す
る。その際、高圧電気パルスが金属電極204、206に、帯
域202を貫流する食品の速度と調和させて、帯域202に導
通される食品のうち最も速やかに移動する成分の移動期
間中に少なくとも２回の複数のパルスが与えられる速度
で反復付与される。電気パルスの極性を交番パルスにお
いて、または他の間隔で逆転させることができ、これに
より各帯域212、214においてイオン成分が枯渇または濃
縮することがない。しかし第３図に示すように、処理帯
域における流動食品の最小滞留時間を延長するために内
部にそらせ板を設けてくねり通路を形成することもでき
る。 処理済み液体は処理帯域202から排出される際に導管2
18により帯域から導かれる。これは他の処理ユニツト20
0への導入管を形成してもよい。槽間の電気電動を制限
するために、処理導管218中の液体の長さは処理槽の厚
さと比べて比較的長い。 槽200間で冷却がなされてない場合、後続の槽は処理
される液状食品の抵抗加熱からみてより高い温度で操作
されることは分かるであろう。食品の導電率は温度の上
昇と共に高まる傾向にあるので、一定のパルス電位につ
いては後続槽の方が高い電流が与えられ、これは処理済
み食品の貯蔵寿命を有益に高めるであろう。第１図の処
理ユニツト108のような電気パルス処理ユニツトを形成
するためには少なくとも２個の複数の処理槽ユニツト20
0、好ましくは約３〜約10個のこの種のユニツトが用い
られるであろう。 前記のように実質的に均一な電場が液状食品処理帯域
全体に施されることが重要である。均一な電場が維持さ
れない場合、特に電場勾配水準が比較的高い場合、また
は高電圧電源（たとえばブルムライン電源）と処理室の
間のインピーダンス不整合条件下では、処理帯域内で電
流フイラメントまたは“ストリーマー”アークの形成が
生じうる可能性がある。電場が上限値−たとえばミルク
については約25KV/cm−を越えた場合、処理室内の電場
の分布がフアイヤリングに際して急激に変化し、“スト
リーマーアーク”を生じる。それらが試料を貫通する領
域が小さいため、その結果殺菌率はごく低くなる。電圧
電解値を越えると放電電極間の液状食品中に大規模なア
ークが生じ、これが処理室を破損し、電極上にピツトを
残す可能性があるだけでなく、多数の小規模なストリー
マーアークをも生じ、これは目に見える処理室破損を生
じないが、液状食品を適正に処理しない。 前記のように２電極間の処理帯域に、実質的に均一な
電場を電極間に与えるパルス電場を施すことによりパル
ス電場処理を行うことができる。連続的な急勾配電場を
比較的小さな処理帯域内に確立し、処理すべき液状食品
をこの連続的な急勾配電場帯域に高速で導通することに
よつても、処理すべき液状食品をパルス電場処理するこ
とができる。 液状食品を確立された急勾配電場処理帯域内を連続的
に通過させるパルス電場処理装置400は第４図に示され
ている。装置400は複数の電極溜め領域404、406、408、
414、416、418からなり、これらは介在する誘電分離素
子420、422、424、430によつて相互に電気絶縁されてお
り、従つて電流および流動食品自体が溜め帯域間を通る
唯一の手段は電極溜め帯域間にある１または２以上の狭
い通路432、434、440、442である。それぞれの溜め帯域
はイオン透過膜454、456、458、464、466、468、たとえ
ば食品用カチオン透過膜、および付随する金属電極45
5、457、459、465、467、469とそれぞれ電気的に接触し
うる。適切な導電性の水性電解液474、476、478、484、
486、488、たとえば水酸化、リン酸または炭酸ナトリウ
ムまたはカリウム溶液が、各電極溜めのそれぞれのイオ
ン透過膜と金属電極の間にイオン伝導をもたらす。それ
ぞれの溜め帯域内の液状食品との電気的接触をなす他の
適宜な型の電極または手段も採用できる。 操作する際には、適切な電源（図示されていない）か
らケーブル490、492、494、496、498、500により各電極
へ連続電位が与えられ、これにより少なくとも約5000V/
cmの電場が各電極溜め帯域404、406、408、414、416、4
18間のスロツト様開口432、434、440、442を通して確立
される。開口432、434、440、442の電極溜め帯域間の流
体移動方向の長さは比較的小さく、これによりオリフイ
ス内に比較的急な電場勾配が生じる。 高圧下で処理すべき液状食品を導入管402により導入
することにより、液状食品は高速で各開口432、434、44
0、442を通過させられる。排出管403から排出される液
状食品はすべて各オリフイス432、434、440、442を通過
したのであるから、すべての液状食品が装置400を通過
した際に効果的に複数回の高電場パルス処理を施された
ことは認められるであろう。 それぞれの溜め404、406、408、414、416、418におけ
る液状食品の平均滞留時間は約１分以下でなければなら
ず、好ましくは約５秒以下であろう。オリフイスを通る
食品の速度は電圧急勾配電場内での目的処理時間を与え
るべく調整される。 たとえば流動食品を約100m/分の速度で加圧下に、流
体移動方向に約0.1cmの長さをもつスロツト様オリフイ
スを通して強制導入することにより、約10マイクロ秒の
処理時間が得られる。各電極溜め帯域間に与えられる電
圧は約1000〜約2000Vであろう。 第１〜５図の方法、装置および処理システムを一般的
に説明したが、第６図の実験室規模パルス電場処理装置
を用いた個々の液状食品の高電圧パルス電場処理の種々
の観点につきここで説明する。第６図に示されるのは、
円筒形のナイロン製スペーサー606と共に試験室608を形
成する２個の実質的に平行なステンレス鋼電極602、604
を備えたパルス電場処理用静電試験装置である。処理室
608はいずれの端面をも電極でふたをした状態で、2cmの
高さおよび10cmの直径をもつ。 処理すべき液状食品を電極602、604のうち一方にある
小孔610から装入して、処理室610を完全に満たす。図示
された電気パルサー612は高電圧電源622、２個の400キ
ロオーム抵抗体624、626、２個の50メガオーム抵抗体62
8、630、６個の並列結合した0.4マイクロフアラドのコ
ンデンサーのバンク632、火花ギヤツプスイツチ634、お
よびダンプリレー636からなる。電気パルサー612は処理
室の一方の電極に軟質ケーブル614、616によつて、他方
の電極にケーブル618、620によつて接続されている。 操作する際には、処理室608の装填用開口610を温度測
定のために用いる。これに関して、約５回のパルス毎に
温度計を室内へ挿入し、温度を読取り、次いで温度計の
挿入によい取出された液体を補給するために最後に処理
室に無菌溶液を挿入する。一般に置換される液体は処理
される全容量の１％以下である。 パルサー612の放電に際し、室内電圧波形は処理室抵
抗と電源キヤパシタンスの積により与えられる波形時間
定数をもつ減衰指数形を示す。液状ミルクの処理に関す
る一般的な電圧および電流波形を、固有指数減衰時間約
20マイクロ秒について第７図に示す。対応する“処理時
間”はエネルギー送達時間に関連し、従つてRC減衰の半
分である。この方法で定められた処理時間は第７図の例
については約10マイクロ秒である。 第６図の装置600により液状食品に与えられる処理時
間は、一定のキヤパシタンスおよび初期電圧については
処理される液状食品の抵抗の関数である。食品の抵抗率
はきわめて広範に変動する（たとえば約50オーム−cmか
ら数百オーム−cmまで）。さらに液状食品の低効率は一
般に温度の上昇に伴つて低下し、従つて液状食品の温度
が抵抗加熱のため上昇する処理時間にわたつて、ピーク
電流も増大し、処理時間は短縮されるであろう。増大し
た電流は不活化も高める可能性がある。 本発明は原料果実またはその処理に由来する汚染微生
物を含有する可能性のある果汁、濃縮果汁、または他の
果実製品の保存、汚染除去または貯蔵寿命延長に関して
特に有用である。 これに関して高電圧パルス電場処理が新たに製造され
た貯蔵寿命の短い高果肉天然オレンジジユースに与える
影響に関する研究を、電極面積78cm2および高さ2cmの第
６図の装置600を用いて行つた。パルサー612に2.4マイ
クロフアラドのキヤパシタンスを用いた。 食料品店から直接購入した、自然の汚染微生物混合物
を含むオレンジジユースの試料156mlに合計35回の高電
圧パルスを施した。購入時のオレンジジユースの微生物
集団は酵母、糸状菌および細菌の混合物であり、平板培
養において生長の緩徐なコロニーが多数観察された。処
理経過を第１表に示す。電圧は35回のパルス経過にわた
つて33.6〜35.7KVに及び、電流は第５パルスの5600アン
ペア第32パルスの9000アンペアにまで増大した。従つて
オレンジジユースに関する処理室のインピーダンス範囲
は４〜６オームであつた。 この処理の効果はきわめて顕著であり、処理後１日目
に対数（底10）で５倍の不活化が観察された。第８図か
ら認められるように、普通の貯蔵寿命３日間を上回り、
１週間以上の貯蔵寿命延長が観察された。オレンジジユ
ースを５日後にサンプリングして、味および香りの点で
許容できることが認められた。未処理試料は４日後に許
容できないことが認められた。 上記のピーク電圧をとり、2cmで徐することにより、
一定のパルスについてのピーク電場（単位KV/cm）を判
定する。処理室の面積は78cm2である。パルス継続時間
（“RC時間”）はインピーダンス（2.4マイクロフアラ
ド）と抵抗の積により与えられる。 処理後に９℃（±２℃）でインキユベートした処理済
みおよび未処理（対照）試料を用いて得た微生物学的結
果を第２表に示す。コロニー計数は、希釈剤として無菌
食塩液（.87重量％NaCl）を用いて行つた系列（1/10）
希釈により、無菌食塩液に系列希釈し、標準平板計数用
寒天培地上で平板培養した試料について行われた。各希
釈液の25μの液滴５滴を分割した標準平板計数用寒天
平板に乗せ（平板当たり２種の希釈液）、36℃で風乾し
たのち平板をインキユベーシヨンのため逆転した。平板
培養の24〜48時間後に液滴コロニー計数を行つた。５滴
それぞれの個数を平均した。得られた平均地に40×希釈
係数を掛けて、原個数/mlを得た。この方法を用いる
と、計数可能な最小個数は約400/mlである。この感度限
界があるため、残留生物数および開始または再増殖を観
察するために、場合により未希釈試料1mlおよび1/10希
釈試料0.5mlを平板培養することにより拡散平板培地を
調製した。 本発明はミルクのバツクグラウンドから汚染微生物を
含有する可能性のあるミルク、乳製品、およびミルクま
たは乳製品から得られる流動食品の保存、脱汚染または
貯蔵寿命延長にも特に有用である。 既知量の特定の微生物を含むミルクに対するパルス電
場処理の影響を判定するために、ホモジナイズされた低
温殺菌ミルクを商業的供給源から購入し、放電処理の前
に大腸菌ATCC株10536を8.1×106個/mlの細胞濃度で添加
した。この試料を第６図の装置600の156ml容円筒形処理
室内で、並列に接続した0.4μＦのコンデンサー６個を
用いて処理した。これらを充電し、次いでミルク試料を
通して地面へ火花ギヤツプスイツチを介して接続した。
放電間に試料が冷却するのに十分なほど低い処理速度を
用いた。スパイクしたミルク試料の温度は処理の開始時
に13℃であつた。処理履歴を第３表に示す。 ピーク電圧およびピーク電流条件下での抵抗（オー
ム）は電圧地を電流地で割ることにより各パルスにつき
計算された。対応する抵抗値（オーム−cm）はこのそれ
ぞれの抵抗値に第６図の装置に関する係数39を掛けるこ
とにより算出できる。 処理済みおよび未処理（対照）試料を用いて得た微生
物学的結果を第４表に示す。コロニー計数は前記のよう
に無菌食塩液中に希釈し、表寸平板計数用寒天培地（デ
イフコ）上で平板培養した試料につき行われた。処理直
後の致死率は99.91％であつた。 処理前にカリフオルニア州立ヘルス・ラボラトリーか
ら得たサルモネル・デユブリンを接種したミルクを用い
て同様な試験操作を行う。 この操作では、サルモネラ・デユブリン3800個/mlを
接種したホモジナイズされた低温殺菌ミルクを第６図の
試験装置により、第５表に示す処理パラメーターを用い
て、25分間にわたつて40回の高電圧放電処理した。 処理済み食品を処理後速やかに７〜９℃に冷却し、こ
の温度で貯蔵する。これを前記のように微生物含量につ
き定期的に試験する。処理結果を第９図にグラフで、お
よび第６表に示す。 処理直後に対照個数はサルモネラ・デユブリン3800個
であつたのに対し、処理済み試料はサルモネラ・デユブ
リンを示さず、ミルクバクテリア20個以下を示した。貯
蔵寿命試験においては、試料を８日間追跡した。１日後
に、対照はミルクバクテリアおよびサルモネラ・デユブ
リンの混合物、合計4,600個/mlを示したのに対し、処理
済み試料にはサルモネラ・デユブリンは見られなかつ
た。192時間（８日）後には、対照試料は107個/ml以上
の数の実質的な細菌増殖を示した。これに対し処理済み
試料は８日後に細菌数約400個/mlを示し、サルモネラ・
デユブリンは全試験期間中全く見られなかつた。これら
の結果はパルス電場処理方による不活化が選択的であ
り、サルモネラ・デユブリンの方がミルクバクテリアよ
り優先的に不活化されることを示唆するであろう。 対照（未処理試料）の場合、ミルクバクテリアはサル
モネラ・デユブリンより著しく速やかに成長したので、
対照中のサルモネラ・デユブリンの存在は３日後には観
察できなくなつた。 本発明による処理法は一般に混合乳酸菌培養物、たと
えばサーモフイルス菌（S.thermophilus）およびブルガ
リア乳酸桿菌（L.bulgaricus）の混合物により発酵させ
た酪農製品であるヨーグルトの貯蔵寿命を高めるのに特
に有効である。これに関して、ビール酵母菌（Saccharo
mycescerevisiae）を接種したヨーグルトを用いて試験
操作を行つた。この試験操作は準選択的殺菌を得るため
に電場処理を採用しうることを示した。ヨーグルト中の
比較的大型の卵形酵母については生存率の対数的低下が
得られ、一方同時処理した乳酸桿菌（比較的小型で円筒
形である）が示す生存率損失は有意に低い（この致死率
の差においては代謝因子も重要な役割をもつと思われ
る）。 第７表は酵母を接種したヨーグルト試料を第６図の放
電装置で処理した処理経路を示す。 ピーク電圧およびピーク電流条件下での抵抗（オー
ム）は各パルスにつき、電圧値を電流値で割ることによ
り算出できる。対応する抵抗値（オーム−cm）はこの各
抵抗値に第６図の装置の係数39を掛けることにより算出
できる。 処理済み食品を速やかに冷却し、７〜９℃の温度に保
存した。処理済み試料の酵母および乳酸桿菌数について
得られた結果を第８表の未処理試料の結果と比較する。 第８表に示すように酵母の生存率においては劇的な低
下が達成されたのに対し、処理済み試料内の乳酸桿菌に
対する影響はより低かつた。室温におけるインキユベー
シヨンは、処理済み試料中の生存酵母の存在を証明する
ために６日後に酵母の増殖速度を高め始めた。 中程度の水準の酵母を接種したヨーグルトについての
貯蔵寿命延長実験も第６図の試験装置600を用いて、第
９および10表に示した処理経過に従つて行われた。 第９表に従つて処理した食品の貯蔵寿命試験の結果を
第10図にグラフで示す。 第10表に従つて処理した食品の貯蔵寿命試験の結果を
第11図にグラフで示す。 前記のように、電場処理パラメーターと合わせて処理
温度を制御すると、本発明によつて実質的な貯蔵寿命を
延長しうる。 この相乗効果は低い反復速度を用いる電場処理実験中
に証明された。たとえばサルモネラ・デイブリンを接種
したミルクを、放電１回／分の反復速度で上記と同様な
電場条件下に種々の温度で処理した。処理中に40℃以下
に保持された試料は処理直後にきわめて低い水準の致死
率（生存率10％）を示したのに対し、処理中に50℃に保
持された試料は数オーダー高い致死率（生存率0.01％）
を示す。パルス電場処理に際して用いた時間、50℃に保
持された対照試料は、実質的に微生物生存率の低下を示
さない。従つて熱および電場の組合わせ処理に際して得
られた致死率を高める相乗効果は、いずれかの処理を単
独で用いたものを上回ることが示される。 また処理後のインキユベーシヨン温度も微生物の長期
的応答に影響を与える。たとえば、サルモネラ・デユブ
リンを含有し、処理直後に高程度の致死率を与える条件
下で処理されたミルクは、第11表に示すように処理後の
インキユベーシヨン温度に応じて異なる応答を示した。
サルモネラ・デユブリンを含有するミルクをピーク温度
約40℃の中程度の水準の電場で処理した。次いで等しい
部分の処理済みミルクを室温（19〜22℃）または冷蔵庫
温度（４℃）でインキユベートし、電場処理しなかつた
同じミルクの部分についても同様に行つた。標準平板計
数用寒天上におけるコロニー形成能を処理後数回にわた
り第11表に示す。 酵母を接種したヨーグルトについても、処理温度制御
の効果は劇的である。ピーク温度45゜および55゜対貯蔵
寿命の結果を第12図に示す。貯蔵寿命延長はピーク45゜
については10日間、55゜については１カ月以上であつ
た。 以上の測定は、短期および長期双方の微生物生存率
（“貯蔵寿命”）の低下に対して熱および電場の相乗作
用が有効であることを示す。特にこれらのデータは、組
合わせ効果が熱または電場単独の効果より実質的に大き
いことを証明する。 本発明方法は流動性卵製品の保存にも特に有用であ
る。これらは未処理の形では特に貯蔵寿命が限られ、自
然にサルモネラ・デユブリンにより汚染されている可能
性がある。流動性卵製品につき、第６図の試験装置600
を用いて、高電圧パルス電場処理による一連の食品保存
試験を行つた。試験は卵黄の一部を取出した流動性の全
卵製品につき行われ、低温殺菌、化学保存料または“添
加物”（ソルビン酸カリウムおよびクエン酸）の添加、
ならびに低温殺菌されていない液状卵製品、低温殺菌済
み液状卵製品、および化学保存料を含有する低温殺菌済
み卵製品の電場処理の相対的な保存効果を判定する。電
場処理温度も調べる。 １回目の試験はパルス電気処理中の流動性卵試料の温
度を50℃以下に保つて行われる。流動性卵試料は低温殺
菌されておらず、化学保存料を含有しない。ピーク電圧
およびピーク電流の値を含めた処理パラメーターを下記
の第12表に示す。 この試験操作では温度制御を維持するために、20回目
のパルスののち５分間の待ち時間を置いた。 あらかじめ低温殺菌の熱処理条件を施した液状卵製品
試料もパルス電場処理する。処理パラメーターを下記の
第13表に示す。 第13表に記載した処理に際しても20回目のパルスのの
ち５分間の休止期間を置いた。 保存量のソルビン酸カリウムおよびクエン酸（“添加
物”）を含有する低温殺菌されていない液状卵製品もパ
ルス電場処理する。処理パラメーターを第14表に示す。 15回および20回のパルスののち、温度制御を維持する
ために５分間の休止期間を置いた。 ソルビン酸およびクエン酸（“添加物”）を含有する
低温殺菌済み液状卵製品試料もパルス電場処理する。処
理パラメーターを第15表に示す。 15回および20回のパルスののち、温度制御を維持する
ために５分間の休止期間を置いた。 添加物を含有する低温殺菌済み流動性卵製品の試料を
パルス電場処理し、ただし温度がほぼ60℃にまで上昇す
るのに任せた。試験パラメーターを第16表に示す。 電気処理済み試料の一部を、次いで直ちにそれぞれ約
４℃および約10℃で貯蔵し、製品の貯蔵寿命を調べるた
めに前記のように定期的に微生物含量を試験した。この
貯蔵寿命試験の結果を第13〜17図にグラフで示す。 最初の６種のグラフ（第13〜16図）は化学添加物を含
有する、および含有しない、低温殺菌済み、および低温
殺菌されていない流動性卵製品の試料につき、細菌数の
log値（底10）を示す。４℃ないし10℃での貯蔵につい
てのデータも示す。 第13図において線1300は10℃で貯蔵した低温殺菌済み
対照製品に関するlog細菌数のデータを示し、線1302は
４℃で貯蔵した低温殺菌済み対照製品に関するデータを
示す。線1304は化学保存剤を含有する電場処理した低温
殺菌済み流動性卵製品に関するデータを示し、これはパ
ルス電場処理後に約10℃で貯蔵された。線1306も同様に
化学添加物を含有する電場処理した低温殺菌済み流動性
卵製品に関するデータを示し、これはパルス電場処理後
に約４℃で貯蔵された。 第14図は添加物を含有する低温殺菌されていない、お
よび低温殺菌済み流動性卵製品に関する４℃での貯蔵寿
命試験データを示す。線1400は添加物を含有するがパル
ス電場処理されていない低温殺菌されていない対照試料
に関する貯蔵データを示し、一方、線1402も添加物を含
有し、パルス電場処理されていない低温殺菌済み対照試
料に関する貯蔵データを示す。線1404は添加物を含有す
るパルス電場処理された低温殺菌されていない製品に関
するデータを示し、一方、線1406は添加物を含有するパ
ルス電場処理された低温殺菌済み製品に関する貯蔵デー
タを示す。これらのデータもパルス電場処理により与え
られる実質的な貯蔵寿命延長を証明する。 同様に第15図は低温殺菌されていない、および低温殺
菌済みの流動性卵製品を貯蔵温度４℃において比較した
データを示す。線1500および1502はそれぞれ低温殺菌さ
れていない、および低温殺菌済み対照試料に関する貯蔵
データを示す。線1504および1506はそれぞれパルス電場
処理された低温殺菌されていない卵製品および低温殺菌
済み卵製品に与えられた微生物学的貯蔵寿命延長を示
す。 第16図も添加物を含有する低温殺菌されていないおよ
び低温殺菌済み流動性卵製品に関する、貯蔵温度約10℃
における微生物学的貯蔵データを示す。線1600および16
02はそれぞれ添加物を含有する低温殺菌されていない、
および低温殺菌済み対照試料に関するデータを示す。線
1604および1606はそれぞれパルス電場処理された、添加
物を含有する低温殺菌されていない卵製品および添加物
を含有する低温殺菌済み卵製品に関する対応するデータ
を示す。 第17図は試料の温度が処理中に約60℃にまで上昇した
場合の28日間にわたる菌数を示す（第16表）。線1700お
よび1702はそれぞれ、添加物を含有する低温殺菌済み流
動性卵製品対照試料に関する、各貯蔵温度10℃および４
℃におけるデータを示す。線1704は上昇した処理温度に
おけるパルス電場処理によつて、添加物を含有する低温
殺菌済み流動性卵製品に与えられた改良を示し、一方、
線1706は上昇した処理温度においてパルス電場処理され
たのち約４℃の温度に貯蔵された、添加物を含有する低
温殺菌済み流動性卵製品に関するデータを示す。線1706
に証明された貯蔵寿命延長は著しい貯蔵寿命延長を示
す。事実、標準平板計数法によつて全く計数されず、こ
れは400個/cm3以下であることを示す。最終的に、より
感度の高い拡散平板測定法によつて個数が検知された。 これらの結果はパルス電場処理により与えられる著し
い貯蔵寿命延長を証明する。第16表の試料の試験データ
はさらに、上昇した温度におけるパルス電場処理を施す
ことによる著しい貯蔵寿命延長を証明する。この処理は
４℃での貯蔵において28日を越える貯蔵寿命延長を与え
る。好冷菌および中温菌の数は28日間にわたつて約400
個/cm3の平板計数検出閾値未満であつた。拡散平板を用
いた場合、18日目に100個/cm3の中温菌が検出され、28
日目に200個/cm3に達した。好冷菌数は中温菌のオーダ
ーまたはそれ以下であり、28日目に400個/cm3以下であ
ると考えられる。25日目に試料を２部分に分け、一方の
部分の貯蔵温度を12℃に高めると、計数は３日で200個
から105個になり、これはその媒質が残存する数個の中
温菌にとつて生存可能な栄養であることを証明する。こ
れらの結果はヨーグルトのパルス電場電流処理に関して
先に述べた長い貯蔵寿命延長と同様である。パルス電場
処理された流動性卵製品の試料いずれにおいてもサルモ
ネラ・デユブリンは観察されなかつたが、低温殺菌され
ていない試料（化学添加物を含有するものおよび含有し
ないもの）には観察された。これらの結果は前記のよう
にサルモネラ・デユブリンを接種した生乳の電場処理と
一致する。 従つて、本発明により流動食品、たとえば酪農製品、
果汁および液体卵製品を保存するための改良された方法
および装置が提供されたことは認められるであろう。 本発明を特に特定の形態に関して詳述したが、本明細
書の説明から各種の変更および適用が明らかになること
は認められるであろう。これらも以下の請求の範囲に含
まれるものとする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A23L 3/32 A23L 2/00 A23L 2/22 A23C 3/07

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．微生物集団を本来的に含む、微生物の栄養培地であ
    る、０℃を越える温度において約1000センチポイズ以下
    の粘度を有する、ポンプ送り可能な流動食品にして、そ
    の流動食品の全重量に対して約50〜約95重量％の水、並
    びに約４〜50重量％の、蛋白質、炭水化物、脂肪及びそ
    れらの混合物よりなる群から選ばれる固体を含んでなる
    該流動食品を用意し、 該流動食品に、そのすべてを通して、それぞれ少なくと
    も約5,000ボルト/cmの最小電場強さおよび少なくとも約
    12アンペア/cm2の電流密度を有し、かつそれぞれ約１〜
    約100マイクロ秒の範囲の継続時間を有する複数の実質
    的に均一な高電場、電流パルスを施し、その際、該流動
    食品すべてに少なくとも約45℃の処理温度で少なくとも
    １回の該高電場パルスを施してパルス高電場処理済み流
    動食品を得べく、該流動食品を少なくとも約45℃の処理
    温度に加熱し、 該パルス高電場処理済み流動食品を実質的に無菌の条件
    下に保持し、そして該パルス高電場処理済み流動食品を
    包装して、延長された貯蔵寿命を有する包装食品を得
    る、 工程を含んでなる、微生物学的栄養培地であるポンプ送
    り可能な流動食品の保存法。 ２．パルス高電場処理済み流動食品を、高電場パルス処
    理の30分以内に、直ちに約10℃以下の冷蔵温度に冷却す
    る、請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．流動食品を複数の高電場処理帯域に逐次導入し、該
    処理帯域の内の少なくとも１個を通過した後に、該流動
    食品を少なくとも１個の脱泡帯域内で減圧条件に付すこ
    とにより該流動食品を脱泡する、請求の範囲第１項に記
    載の方法。 ４．ポンプ送り可能な流動食品を実質的に均一な電場を
    生じさせる２個の電極間にある少なくとも１つの処理帯
    域に導入し、そしてそれら電極に複数の高電圧電気パル
    スを与えて、少なくとも１つの該処理帯域の各々におい
    て該流動食品に複数のパルス処理を施す、請求の範囲第
    １項に記載の方法。 ５．流動食品を、該流動食品に少なくとも１つの処理帯
    域内で少なくとも２回の高電場パルスが施される速度
    で、該処理帯域の内の少なくとも１個を通して連続的に
    移動させる、請求の範囲第３項に記載の方法。 ６．電極がイオン伝導性の膜電極である、請求の範囲第
    ４項に記載の方法。 ７．複数の逐次パルスが同一の電場極性を有する、請求
    の範囲第１項に記載の方法。 ８．複数の逐次パルスが交流電場極性を有する、請求の
    範囲第１項に記載の方法。 ９．ポンプ送り可能な流動食品を制限された長さと断面
    積を有するオリフィス帯域を通して連続的に第１電極帯
    域から第２電極帯域に強制的に導入することにより、該
    流動食品を通して複数回の高電場パルスを与え、そして
    該制限オリフィス帯域に少なくとも約5,000ボルト/cmの
    電場を維持すべく、該第１電極帯域と該第２電極帯域と
    の間に該流動食品を通して電流を連続的に導通する、請
    求の範囲第１項に記載の方法。 １０．高電場制限オリフィス帯域を通過する流動食品の
    速度が、該流動食品に該食品が該制限帯域を通して強制
    的に導かれるにつれて少なくとも約１マイクロ秒の有効
    パルス高電場処理時間を与えるそのような速度である、
    請求の範囲第９項に記載の方法。 １１．微生物集団を本来的に含む、微生物の栄養培地で
    ある、０℃を越える温度において約1000センチポイズ以
    下の粘度を有する、ポンプ送り可能な流動食品にして、
    その流動食品の全重量に対して約50〜約95重量％の水、
    並びに約４〜50重量％の、蛋白質、炭水化物、脂肪及び
    それらの混合物よりなる群から選ばれる固体を含んでな
    る該流動食品をパルス電場処理するため処理室、該処理
    室に処理温度少なくとも約45℃の該流動食品を供給する
    ための加熱手段、電気パルス発生手段および流動食品の
    ポンプ送り手段を含む、流動食品保存のためのパルス電
    場処理装置にして、 該電場処理室は、第１電極手段にして、流動食品が該処
    理室中で近接配置されて電気的接触をなすための該第１
    電極手段；該第１電極手段から間隔を置いて配置された
    第２電極手段にして、該処理室内で該第１電極手段と該
    第２電極手段との間に配置された流動食品が電気的接触
    をなすための該第２電極手段；処理されるべき流動食品
    を該電場処理室内へ導入するための導入管手段；および
    該処理室内を通過した該流動食品を排出するための排出
    管手段を含むものであり、 該電気パルス発生手段は、該第１および第２電極手段に
    高電圧電気パルスを少なくとも約１回／秒の割合で付与
    して、該電極間に配置された流動食品を通して少なくと
    も約5,000ボルト/cmの実質的に均一な電場を該電極間に
    与えるものであり、ここで該第１および第２電極と該電
    気パルス発生手段とは協同して働いて該処理室中の流動
    食品を通して電流フィラメントを含まない実質的に均一
    な電場を与えるものであり、そして 該ポンプ送り手段は、該流動食品が該高電圧処理帯域を
    通過する際に、該流動食品すべてに該高電圧パルスが少
    なくとも２回施される速度で該流動食品を該導入管手段
    を通してポンプ送りし、その後該流動食品を該処理室か
    ら該排出管手段を通して導くものである、 上記の流動食品保存のためのパルス電場処理装置。 １２．高電圧電気パルス付与手段が第１および第２電極
    手段に高電圧電気パルスを少なくとも第１回／秒の割合
    で付与し、加熱手段が流動食品を電場処理室に導入する
    前に少なくとも約45℃の予め定められた温度に加熱する
    手段を含み、そしてパルス電場処理装置が該処理室を通
    過した流動食品を約０〜約10℃の範囲の冷蔵温度に冷却
    するための冷却手段をさらに含んでいる、請求の範囲第
    11項に記載の装置。 １３．第１および第２電極手段の少なくとも一方が、電
    気パルス発生手段からパルス電流を付与するための導電
    性電極、流動食品と接触するためのイオン透過性膜およ
    び該導電性電極と該イオン透過性膜との中間に配置され
    たイオン性電解質を含んでなる、請求の範囲第11項に記
    載の装置。 １４．第１電極溜め帯域を画成するための手段；第２電
    極溜め帯域を画成するための手段；該第１溜め帯域と該
    第２溜め帯域との間に制限オリフィスを画成するための
    手段；該制限オリフィスを通る該第１溜め帯域と該第２
    溜め帯域との間にある流動食品に電流を連続的に導通し
    て、該制限オリフィスに少なくとも約5,000ボルト/cmの
    電場勾配を与えるための手段；ここで、該流動食品は微
    生物集団を本来的に含む、微生物の栄養培地である、０
    ℃を越える温度において約1000センチポイズ以下の粘度
    を有する、ポンプ送り可能な流動食品にして、その流動
    食品の全重量に対して約50〜約95重量％の水、並びに約
    ４〜50重量％の、蛋白質、炭水化物、脂肪及びそれらの
    混合物よりなる群から選ばれる固体を含んでなるもので
    あり；流動食品を該第１電極溜め帯域から該制限オリフ
    ィスを通って該第２電極溜め帯域内へ、該制限オリフィ
    スでの有効パルス電場処理時間として少なくとも約１マ
    イクロ秒の時間を与える速度で強制的に移動させるため
    のポンプ送り手段；および該制限オリフィスを通って強
    制移動せしめられる該流動食品に少なくとも約45℃の温
    度を与えるための加熱手段を含む、ポンプ送り可能な流
    動食品の保存のための電場処理装置。 １５．流動食品を第１電極溜め帯域から制限オリフィス
    を通って第２電極溜め帯域内へ強制的に移動させるため
    の手段が、該制限オリフィスにおける有効パルス電気処
    理時間として約５〜約100マイクロ秒の範囲の時間を与
    える、請求の範囲第14項に記載の処理装置。
JP62500131A 1985-05-31 1986-11-26 流動食品の保存寿命を延長するための方法および装置 Expired - Lifetime JP2781558B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/740,004 US4695472A (en) 1985-05-31 1985-05-31 Methods and apparatus for extending the shelf life of fluid food products
PCT/US1986/002555 WO1988003763A1 (en) 1985-05-31 1986-11-26 Method and apparatus for extending the shelf life of fluid food products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02501348A JPH02501348A (ja) 1990-05-17
JP2781558B2 true JP2781558B2 (ja) 1998-07-30

Family

ID=24974663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62500131A Expired - Lifetime JP2781558B2 (ja) 1985-05-31 1986-11-26 流動食品の保存寿命を延長するための方法および装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4695472A (ja)
EP (1) EP0340212B1 (ja)
JP (1) JP2781558B2 (ja)
AU (1) AU598509B2 (ja)
DE (1) DE3689935T2 (ja)
FI (1) FI892535A0 (ja)
NO (1) NO883258L (ja)
WO (1) WO1988003763A1 (ja)

Families Citing this family (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5048404A (en) * 1985-05-31 1991-09-17 Foodco Corporation High pulsed voltage systems for extending the shelf life of pumpable food products
US5235905A (en) * 1985-05-31 1993-08-17 Foodco Corporation High pulsed voltage systems for extending the shelf life of pumpable food products
US4875407A (en) * 1986-08-27 1989-10-24 Jitsuo Inagaki Sterilizing method for treatment of fresh fruits and apparatus used for the method
US4801466A (en) * 1986-10-31 1989-01-31 Anheuser-Busch, Incorporated Pasteurization monitoring process
US4879115A (en) * 1987-02-06 1989-11-07 Aerion Industries, Inc. Feed efficiency improvement composition
US4841457A (en) * 1987-07-08 1989-06-20 Anheuser-Busch, Incorporated Pasteurization monitoring process
EP0346514A1 (en) * 1988-06-15 1989-12-20 Ryszard Wojcik Method of feed activation, especially for farm animals
US5288459A (en) * 1988-07-19 1994-02-22 Biolectron, Inc. Process for improving the shelf life of whole blood
US4857343A (en) * 1988-08-23 1989-08-15 Continental Can Company, Inc. Process for the low temperature pasteurization of liquid comestibles
JPH04506151A (ja) * 1989-06-12 1992-10-29 フードコ・コーポレーション 圧送可能な食品の貯蔵期間を延長する高パルス化電圧システム
US5105724A (en) * 1990-01-23 1992-04-21 North Carolina State University Apparatus for pasteurizing liquid whole egg products
US5326530A (en) * 1991-01-22 1994-07-05 Iit Research Institute Energy-efficient electromagnetic elimination of noxious biological organisms
US5167976A (en) * 1991-05-24 1992-12-01 Papetti's Hygrade Egg Products Inc. Method of producing extended refrigerated shelf life bakeable liquid egg
CA2091287C (en) * 1992-04-02 1998-02-03 Aloysius Knipper Porducing extended refrigerated shelf life food without high temperature heating
US5290583A (en) * 1992-04-02 1994-03-01 David Reznik Method of electroheating liquid egg and product thereof
AU3935493A (en) * 1992-04-03 1993-11-08 North Carolina State University Method and apparatus for pasteurizing liquid whole egg products
US5232726A (en) * 1992-10-08 1993-08-03 The Coca-Cola Company Ultra-high pressure homogenization of unpasteurized juice
US5571550A (en) * 1993-01-22 1996-11-05 Polny, Jr.; Thaddeus J. Methods for electroheating food employing concentric electrodes
CA2132882A1 (en) * 1993-09-23 1995-03-24 David Reznik Electroheating of food products using low frequency current
US5609096A (en) * 1993-12-17 1997-03-11 Goldstar Co., Ltd. Vegetable freshness keeping device having a sensor
US5447733A (en) * 1994-01-06 1995-09-05 Purepulse Technologies, Inc. Prevention of electrochemical and electrophoretic effects in high-strength-electric-field pumpable-food-product treatment systems
US5393541A (en) * 1994-01-06 1995-02-28 Foodco Corporation Prevention of electrode fouling in high electric field systems for killing microorganisms in food products
US5583960A (en) * 1994-06-01 1996-12-10 David Reznik Electroheating apparatus and methods
US5662031A (en) * 1994-12-23 1997-09-02 Washington State University Research Foundation, Inc. Continuous flow electrical treatment of flowable food products
US5549041A (en) * 1995-03-02 1996-08-27 Washington State University Research Foundation Batch mode food treatment using pulsed electric fields
US5741539A (en) * 1995-06-02 1998-04-21 Knipper; Aloysius J. Shelf-stable liquid egg
US5996478A (en) * 1996-01-23 1999-12-07 Flow International Corporation Apparatus for pressure processing a pumpable food substance
US5993172A (en) * 1996-01-23 1999-11-30 Flow International Corporation Method and apparatus for pressure processing a pumpable substance
US5690978A (en) * 1996-09-30 1997-11-25 Ohio State University High voltage pulsed electric field treatment chambers for the preservation of liquid food products
TW355668B (en) * 1998-02-06 1999-04-11 Purepulse Technologies Inc A process for preparing/preserving a pumpable foodstuff to provide a foodstuff with significantly reduced microbial levels with minimal, changes in the flavor, appearance, odor, or function
NL1009334C2 (nl) * 1998-06-05 1999-12-13 Nl Zuivelonderzoek Inst PEF-behandelsysteem.
US6164930A (en) * 1998-06-18 2000-12-26 Flow International Corporation Apparatus for regulating flow of a pumped substance
US6158981A (en) * 1998-06-18 2000-12-12 Flow International Corporation Method and apparatus for aseptic pressure-processing of pumpable substances
US6083544A (en) * 1998-06-19 2000-07-04 Karen M. Addeo Process for the use of pulsed electric fields coupled with rotational retorting in processing meals ready to eat (MRE)
US6093432A (en) * 1998-08-13 2000-07-25 University Of Guelph Method and apparatus for electrically treating foodstuffs for preservation
NL1010529C2 (nl) * 1998-11-11 2000-05-15 Inst Voor Agrotech Onderzoek Geïntegreerde modulaire opbouw van een pulsed electrical field systeem.
US6465799B1 (en) 1999-03-01 2002-10-15 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. UV radiation system having materials for selectively attenuating radiation
US7879288B2 (en) 1999-03-01 2011-02-01 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus of sterilization using monochromatic UV radiation source
US6592816B1 (en) 1999-03-01 2003-07-15 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Sterilization system
US6773736B1 (en) 1999-03-24 2004-08-10 Ato B.V. Method for treating products by high voltage pulses
US6214297B1 (en) 1999-03-24 2001-04-10 The Ohio State University High voltage pulse generator
FR2792308B1 (fr) * 1999-04-15 2001-06-08 Electricite De France Procede d'elimination des protozoaires, notamment des amibes libres d'un flux aqueux colonise, procede de traitement d'un flux aqueux par electropulsation et son application pour eliminer des protozoaires
FR2792309B1 (fr) * 1999-04-15 2001-06-08 Electricite De France Procede d'elimination des legionella d'un flux aqueux colonise par electropulsation, procede de traitement d'un flux aqueux par electropulsation, et application a l'elimination des legionella
JP3557123B2 (ja) 1999-05-18 2004-08-25 富士機工株式会社 樹脂成形品のボルト締結構造
NL1012257C2 (nl) * 1999-06-08 2000-12-11 Iv Consult B V Pulssterilisatie-inrichting.
US6305913B1 (en) 1999-08-13 2001-10-23 Flow International Corporation Pressure processing a pumpable substance with a flexible membrane
CA2381576A1 (en) 1999-09-14 2001-03-22 Charles R. Meldrum Multiple-stage energy-efficient produce processing system
AU1253301A (en) 1999-09-14 2001-04-17 Charles A. Meldrum Produce washing system utilizing multiple energy sources
US6331321B1 (en) * 2000-04-25 2001-12-18 John A. Robbins Process and apparatus for reduction of microorganisms in a conductive medium using low voltage pulsed electrical energy
US20020176796A1 (en) * 2000-06-20 2002-11-28 Purepulse Technologies, Inc. Inactivation of microbes in biological fluids
DE60123645T2 (de) * 2000-10-27 2007-08-23 Apit Corp. Sa Verfahren und vorrichtung zur sterilisation
US7220381B2 (en) 2001-06-15 2007-05-22 Avure Technologies Incorporated Method for high pressure treatment of substances under controlled temperature conditions
US6804459B2 (en) 2001-06-15 2004-10-12 Flow International Corporation Method and apparatus for changing the temperature of a pressurized fluid
FR2831061A1 (fr) * 2001-10-18 2003-04-25 Commissariat Energie Atomique Dispositif et procede de traitement par champ electrique pulse d'une substance en ecoulement colonisee par des organismes indesirables
FR2831026B1 (fr) * 2001-10-18 2004-05-28 Commissariat Energie Atomique Dispositif et procede de traitement par champ electrique pulse d'une substance en ecoulement colonisee par des organismes indesirables
SE520666C2 (sv) * 2001-12-19 2003-08-12 Sik Inst Foer Livsmedel Och Bi Förfarande och anordning för behandling av ett pumpbart livsmedel i ett elektriskt fält
CN102268425B (zh) * 2004-05-12 2015-02-25 麦克赛特股份有限公司 与可调流式电穿孔室相关的方法和装置
US7211287B2 (en) * 2004-06-24 2007-05-01 Cargill, Incorporated Egg Products
DE102004045569A1 (de) * 2004-09-17 2006-03-23 Weda-Dammann & Westerkamp Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Mischung und/oder Verteilung von Flüssigfutter
US20060205332A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Flow International Corporation Method to remove meat from crabs
CA2666104C (en) 2006-09-18 2014-11-25 Mcgill University Pulsed electric field enhanced method of extraction
CN101674736B (zh) * 2007-03-21 2013-11-06 Opus工业股份有限公司 用于对液体进行杀菌的方法和设备
EP1972211B1 (fr) * 2007-03-21 2010-04-28 Opus Industry SA Stérilisation de liquides dans des recipients hermétiquement fermés
US8673623B2 (en) * 2007-08-31 2014-03-18 Board Of Regents, The University Of Texas System Apparatus for performing magnetic electroporation
WO2009086666A1 (zh) * 2007-12-29 2009-07-16 Zhang, Jiahong 电场处理物质贮藏搬运库
US20090246073A1 (en) * 2008-03-26 2009-10-01 Rong Yan Murphy Apparatus and method for inline solid, semisolid, or liquid antimicrobial treatment
CA2658440C (en) 2008-04-04 2016-08-23 Kraft Foods Global Brands Llc Dairy composition with probiotics and anti-microbial system
EP2475259A1 (en) * 2009-09-11 2012-07-18 General Mills, Inc. Use of electricity to increase the transfer of molecules across biological membranes for the acceleration of dairy fermentation
WO2011032149A2 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Bipolar solid state marx generator
US9029108B2 (en) * 2009-11-06 2015-05-12 Diversified Technologies, Inc. Pulsed electric field (PEF) method for continuous enhanced extraction of oil and lipids from small aquatic plants
CN101999608B (zh) * 2010-10-19 2013-05-01 国投中鲁果汁股份有限公司 一种浓缩红薯清汁生产方法
HUE042595T2 (hu) * 2012-03-20 2019-07-29 Stichting Wageningen Res Eljárás folyadéktermék gyors és homogén hevítésére, valamint berendezés ilyen eljáráshoz
NL2009443C2 (en) 2012-09-11 2014-03-12 Top B V Device and method for providing high voltage pulsed electric field to a fluid.
US20140296843A1 (en) 2013-03-27 2014-10-02 Bnr Technology Development, Llc Apparatus and method for treating cancer cells and bacteria in mammals including humans
US20140295038A1 (en) * 2013-03-27 2014-10-02 Bnr Technology Development, Llc Method for extending the shelf life of liquid comestibles
EP3027052B1 (en) 2013-07-12 2020-05-27 IXL Nederland B.V. Process for batchwise cooking of a food product using a pulsed electric field and cooking system for such process
WO2015051254A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 Mars, Incorporated Process for making confections
JP2015159734A (ja) * 2014-02-26 2015-09-07 株式会社フロンティアエンジニアリング 流動性食品材料の交流高電界殺菌方法
JP6243786B2 (ja) * 2014-04-02 2017-12-06 株式会社フロンティアエンジニアリング 飲食物の殺菌装置
WO2016008868A1 (en) 2014-07-14 2016-01-21 Ixl Netherlands B.V. Low field strength PEF cooking
US10206410B2 (en) 2014-11-21 2019-02-19 The Quaker Oats Company Reduced water activity yogurt
US10182581B2 (en) 2014-11-21 2019-01-22 The Quaker Oats Company Reduced water activity yogurt
EP3270708A4 (en) * 2015-03-20 2018-08-15 Optifreeze AB Apparatus and method for extending shelf life of a food product comprising water and soft tissue
MX2018006003A (es) 2015-11-17 2019-05-16 Stichting Wageningen Res Proceso para la preservacion de alimentos liquidos usando el tratamiento de campo electrico pulsado.
EP3376878A1 (en) * 2015-11-17 2018-09-26 Stichting Wageningen Research Process for liquid food preservation using pulsed electrical field treatment
DE102016116529A1 (de) * 2016-09-05 2018-03-08 Sig Technology Ag Füllmaschine und Verfahren zum sterilen Abfüllen eines Lebensmittels umfassend eine Hauptkomponente und eine Zusatzkomponente
DE102017210328A1 (de) * 2017-06-20 2018-12-20 Elea Vertriebs- Und Vermarktungsgesellschaft Mbh Verfahren zur Herstellung von einem Nahrungsmittel, insbesondere einem Snack-Produkt, mit verbessertem Einbringen eines Zusatzstoffes durch Anlegen eines elektrischen Feldes
WO2019111043A1 (en) * 2017-12-08 2019-06-13 Industrias Nutrigrains, S.A.P.I. De C.V. Protein compositions of vegetable-origin and method for obtaining the same
DE102018201480A1 (de) * 2018-01-31 2019-08-01 Elea Vertriebs- Und Vermarktungsgesellschaft Mbh Verfahren und System zur Prozessüberwachung der Behandlung von Medien, insbesondere HACCP-konformes Verfahren beziehungsweise System zur Haltbarmachung von Lebensmitteln
DE102018217807A1 (de) 2018-10-18 2020-04-23 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines flüssigen Lebensmittels oder dergleichen abzufüllenden Produkts
DE102019202549A1 (de) * 2019-02-26 2020-08-27 Krones Ag Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen eines sterilisierten oder pasteurisierten flüssigen Lebensmittels
BR112023000973A2 (pt) 2020-07-24 2023-02-07 Olaf Theisen Aparelho para ajudar em um tratamento com campos elétricos pulsados para a cicatrização de ferimentos e/ou para a inativação de microrganismos, e, método para a inativação de microrganismos

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1360447A (en) * 1919-09-22 1920-11-30 Electropure Dairy Company Apparatus for electrically treating liquids
US1934703A (en) * 1931-04-29 1933-11-14 Ray Dio Ray Corp Electrical sterilizing apparatus
US2081243A (en) * 1933-09-08 1937-05-25 Barnett W Macy Apparatus for pasteurizing liquids
US2637408A (en) * 1950-10-19 1953-05-05 Electronatom Corp Method and apparatus for treating fluid medium
US3095359A (en) * 1959-11-16 1963-06-25 New England Inst For Medical R High-frequency treatment of matter
US3272636A (en) * 1965-03-15 1966-09-13 Campbell Taggart Ass Bakeries Method of controlling microorganisms in food products
JPS5041018U (ja) * 1973-08-13 1975-04-25
US4457221A (en) * 1980-12-23 1984-07-03 Geren David K Sterilization apparatus
JPS59216575A (ja) * 1983-05-25 1984-12-06 Dowa:Kk 通電加工食品製造方法
US4524079A (en) * 1983-11-10 1985-06-18 Maxwell Laboratories, Inc. Deactivation of microorganisms by an oscillating magnetic field

Also Published As

Publication number Publication date
US4695472A (en) 1987-09-22
AU6771087A (en) 1988-06-16
AU598509B2 (en) 1990-06-28
NO883258D0 (no) 1988-07-22
NO883258L (no) 1988-09-26
JPH02501348A (ja) 1990-05-17
EP0340212B1 (en) 1994-06-22
EP0340212A4 (en) 1992-04-15
FI892535A (fi) 1989-05-24
WO1988003763A1 (en) 1988-06-02
DE3689935T2 (de) 1994-09-29
EP0340212A1 (en) 1989-11-08
DE3689935D1 (de) 1994-07-28
FI892535A0 (fi) 1989-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2781558B2 (ja) 流動食品の保存寿命を延長するための方法および装置
US4838154A (en) Apparatus for extending the shelf life of fluid food products
Wouters et al. Inactivation of microorganisms with pulsed electric fields: potential for food preservation
US5048404A (en) High pulsed voltage systems for extending the shelf life of pumpable food products
US5235905A (en) High pulsed voltage systems for extending the shelf life of pumpable food products
Góngora-Nieto et al. Food processing by pulsed electric fields: Treatment delivery, inactivation level, and regulatory aspects
Barbosa‐Canovas et al. Pulsed electric fields
Martin et al. Inactivation of Escherichia coli in skim milk by high intensity pulsed electric fields
US5514391A (en) Process for reducing levels of microorganisms in pumpable food products using a high pulsed voltage system
Jayaram et al. Kinetics of sterilization of Lactobacillus brevis cells by the application of high voltage pulses
Barbosa-Ca Present status and the future of PEF technology
EP0594566B1 (en) High pulsed voltage systems for extending the shelf life of pumpable food products
Elez-Martínez et al. Inactivation of Saccharomyces cerevisiae suspended in orange juice using high-intensity pulsed electric fields
Amiali et al. Inactivation of Escherichia coli O157: H7 and Salmonella enteritidis in liquid egg white using pulsed electric field
Gupta et al. Pulsed high electric field sterilization
Damar et al. Inactivation and injury of Escherichia coli O157: H7 and Staphylococcus aureus by pulsed electric fields
Mittal et al. Pulsed electric field processing of liquid foods and beverages
Geveke et al. Pulsed electric field effects on bacteria and yeast cells 1
KR20160073066A (ko) 고전압 펄스 전기장 처리 및 저온 가열 살균을 이용한 우유의 살균방법 및 이에 따라 살균된 우유
Kajiwara et al. Inactivation of Enterobacter aerogenes in carboxymethyl cellulose solution using intense pulsed electric fields (iPEF) combined with moderate thermal treatment
CA1304622C (en) Method and apparatus for extending the shelf life of fluid food products
JP2001245643A (ja) 液状物の殺菌方法およびその装置
Amiali Inactivation of Escherichia coli O157: H7 and Salmonella enteritidis in liquid egg products using pulsed electric field
Zheng et al. Inactivation of microorganisms in foods by electric field processing: A review
Fernandez-Molina Milk processing by pulsed electric fields in combination with other preservation technologies