JP3463679B2 - 冷蔵保存果汁の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、みかん
・オレンジ・ネーブル・グレープフルーツ等の柑橘類、
りんご、ぶどう、梨、洋なし、メロン、パイナップル、
桃、いちご、マンゴー等の果物の果汁（ジュース）を作
り、それを殺菌し、冷蔵保存する冷蔵保存果汁の製造方
法に関し、より具体的には、果汁の殺菌効果を高めるこ
とと風味劣化を少なくすることとを両立させる手段に関
する。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵保存果汁の製造方法としては、果物
を洗浄後、搾汁し、熱殺菌（９０℃以上に加熱）処理を
行った後に冷蔵保存する方法が従来から一般的である。
しかしながらこの方法では、熱殺菌処理による果汁の風
味劣化が問題となっている。

【０００３】熱殺菌法に代わる殺菌法として、パルス電
界（具体的にはパルス高電界。以下同じ）印加によるパ
ルス電界殺菌法が注目されている。この方法は、果汁に
パルス電界を印加することによって、果汁中の菌（細
菌、酵母（酵母菌）等の菌。以下同じ）の細胞膜を破壊
して殺菌する方法である。この方法によると、果汁を従
来の熱殺菌程度の高い温度にまで加熱・温度保持しなく
ても殺菌を行うことができる。

【０００４】しかし、パルス電界殺菌法においても、従
来の熱殺菌法よりかは低い温度レベルではあるけれど
も、若干の高温度条件において電界殺菌処理を行った方
が殺菌効果が高まることがあり、これを実現するため
に、（１）電界殺菌処理部の前段に予備加熱器を設けた
り、あるいは、（２）パルス電界印加そのものによる果
汁へのジュール熱による温度上昇を利用する、等の手段
を併用する場合がある。

【０００５】パルス電界印加後の果汁は、熱殺菌法によ
る到達温度よりは低温度ではあるけれども、常温と比較
すれば高温度であるため、パルス電界印加後速やかに果
汁を冷却する目的で、電界殺菌処理部の後段に冷却器を
設ける場合もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来から行われている
果物の洗浄工程や搾汁工程では、熱殺菌処理を前提とし
ているため、熱殺菌前の果汁中に存在する菌数の低減の
観点にはあまり注意が払われていない。そのため、未殺
菌時においては、果汁中に１０⁴ 個／ｃｃ〜１０ ⁶ 個／
ｃｃという桁（オーダー）の菌が生存することが普通で
ある。

【０００７】このような条件下においても、パルス電界
殺菌処理によって、従来の熱殺菌処理に比較して低温に
て殺菌処理を行うことは可能であるので、熱殺菌処理に
比べて、殺菌処理後の果汁の官能評価における優位差は
得られる。官能評価とは、簡単に言えば、果汁の風味劣
化を評価することであり、風味劣化が少なければ官能評
価は高い。

【０００８】しかし、より風味劣化の少ない果汁を得る
目的で、できるだけ低温条件にて殺菌処理を施すことが
要求されている。例えば、果汁の殺菌処理後の到達温度
を６５℃以下、望ましくは５５℃以下に抑えることが要
求されている。また、印加パルス電界の電界強度の時間
積分値（以下これを、電界強度積分値と略して言う場合
がある。これは、矩形波パルス電界の場合は、電界強度
Ｅとパルス幅τとの積Ｅ・τである。）についても、で
きるだけ小さくする方が果汁の風味劣化の少ないことが
分かっている。

【０００９】一方、パルス電界殺菌処理による殺菌効果
の観点から言えば、殺菌処理温度および印加パルス電界
の電界強度の時間積分値は重要な条件であり、より高温
度および／またはより大きい電界強度積分値にて殺菌処
理を行う方が殺菌効果は高い。

【００１０】要する、殺菌効果を高めるためには、殺菌
処理温度または印加パルス電界の電界強度積分値、ある
いはその両方を高める必要があり、果汁中の菌を殺菌
し、十分な（例えば３０日程度の）保存寿命を得るため
には、場合によっては、果汁の品質劣化防止の観点から
好ましい処理温度よりも高温度または過剰な電界強度積
分値にて殺菌処理を行うことが必要なこともある。その
場合は、果汁の風味劣化が大きくなり、十分に品質の高
い果汁を提供できなくなる恐れがある。

【００１１】上記のように、従来の熱殺菌法の代わり
に、それよりも低温殺菌が可能なパルス電界殺菌法を採
用するにしても、単にそれだけでは、果汁の殺菌効果を
高めることと風味劣化を少なくすることとをうまく両立
させることは難しい。

【００１２】そこでこの発明は、果汁の殺菌効果を高め
ることと風味劣化を少なくすることとをうまく両立させ
ることのできる方法を提供することを主たる目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の冷蔵保存果汁
の製造方法は、果物を洗浄する洗浄工程と、この洗浄工
程後の果物の表面を非加熱殺菌処理する非加熱殺菌工程
と、この非加熱殺菌工程後の果物を搾って果汁を得る搾
汁工程と、この搾汁工程によって得られた果汁にパルス
電界を複数ショット印加して電界殺菌処理を施すパルス
電界殺菌工程と、このパルス電界殺菌工程後の果汁を１
０℃以下の温度で保存する冷蔵保存工程とを備えてお
り、しかも前記洗浄工程および前記非加熱殺菌工程をそ
れぞれ１回以上ずつ行うことによって、前記搾汁工程直
後の果汁中の菌数を１０００個／ｃｃ以下に抑制してお
くことを特徴としている。

【００１４】前述したように従来は、熱殺菌処理を前提
として洗浄工程および搾汁工程が行われていたので、熱
殺菌前の果汁中に存在する菌数の低減の観点にはあまり
注意が払われていなかった。

【００１５】しかし、パルス電界殺菌法を採用して、よ
り風味劣化の少ない果汁を得る方法を種々検討した結
果、上記のように、洗浄工程および非加熱殺菌工程をそ
れぞれ１回以上ずつ行って、搾汁工程直後の果汁中の菌
数を１０００個／ｃｃ以下に抑制しておくことが効果的
であることを見い出した。

【００１６】この方法によれば、菌数を予め減少させた
上でパルス電界殺菌処理を行うので、従来の菌数（１０
⁴ 個／ｃｃ〜１０⁶ 個／ｃｃ）で殺菌処理を行う場合よ
りも低温度または低電界強度積分値のパルス電界印加条
件でパルス電界殺菌処理を行っても、殺菌処理後の菌数
を十分に少なくすることができ、果汁の殺菌効果を高め
ることができる。その結果、果汁の保存寿命を長くする
ことができる。

【００１７】しかもこの方法によれば、従来の菌数で殺
菌処理を行う場合よりも低温度また低電界強度積分値の
パルス電界印加条件でパルス電界殺菌処理を行うことが
できるので、殺菌処理後の果汁の風味劣化を少なくする
ことができる。

【００１８】このようにこの発明によれば、果汁の殺菌
効果を高めることと風味劣化を少なくすることとをうま
く両立させることができる。

【００１９】前記搾汁工程直後の果汁中の菌数は、２０
０個／ｃｃ以下に抑制しておくのがより好ましい。その
ようにすれば、より低温度またはより低電界強度積分値
のパルス電界印加条件でパルス電界殺菌処理を行って
も、殺菌処理後の菌数をより少なくすることができるの
で、果汁の殺菌効果を高めることと風味劣化を少なくす
ることとをよりうまく両立させることができる。

【００２０】搾汁工程直後の果汁中の菌数の下限は特に
ないが、０個／ｃｃにするのは現実的ではなく、またそ
れであればその後にパルス電界殺菌処理を施す必要もな
いので、強いて挙げれば０個／ｃｃより大というのが下
限である。

【００２１】前記冷蔵保存工程における果汁の保存温度
は、５℃以下にするのがより好ましい。そのようにすれ
ば、冷蔵保存時の菌の増殖をより抑制することができる
ので、果汁の保存寿命をより長くすることができる。

【００２２】冷蔵保存工程における果汁の保存温度の下
限も特にないが、０℃以下にするのは現実的ではなく、
またそのようにすると果汁が凍る可能性もあるので、強
いて挙げれば０℃以上というのが下限である。

【００２３】前記パルス電界殺菌工程における殺菌処理
後の果汁の到達温度は、６５℃以下にするのが好まし
い。そのようにすれば、パルス電界印加による果汁の風
味劣化をより少なくすることができる。当該温度は、５
５℃以下にするのがより好ましく、そのようにすれば、
パルス電界印加による果汁の風味劣化をより一層少なく
することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る冷蔵保存
果汁の製造方法の一例を示す工程図である。

【００２５】この冷蔵保存果汁の製造方法は、果物を選
り分けて傷みのある果物を除去する選果工程１１と、こ
の選果工程１１後の果物を例えば中性洗剤等によって洗
浄する洗浄工程１２と、この洗浄工程１２後の果物を水
洗いする水洗い工程１３と、この水洗い工程１３後の果
物を例えば希釈されたジ亜塩素酸ナトリウムに浸漬する
こと等によって果物の表面を非加熱殺菌処理する非加熱
殺菌工程１４と、この非加熱殺菌工程１４後の果物を水
洗いする水洗い工程１５と、この水洗い工程１５後に水
切りした果物を搾って果汁を得る搾汁工程１６と、この
搾汁工程１６によって得られた果汁を移送等のために一
時保管する一時保管工程１７と、この一時保管工程１７
後の果汁にパルス電界を複数ショット印加して電界殺菌
処理を施すパルス電界殺菌工程１８と、このパルス電界
殺菌工程１８後の果汁をボトル等の容器に充填する容器
充填工程１９と、この容器充填工程１９後の果汁を１０
℃以下の温度で保存する冷蔵保存工程２０とを備えてい
る。

【００２６】上記工程１１〜２０の内、選果工程１１、
水洗い工程１３および１５、一時保管工程１７および容
器充填工程１９は必要に応じて設けられるものであり、
必須のものではない。

【００２７】そしてこの発明による製造方法では、上記
洗浄工程１２を１回または複数回行い、かつ非加熱殺菌
工程１４を１回または複数回行うことによって、搾汁工
程１６直後の果汁中の菌数を１０００個／ｃｃ以下に、
望ましくは２００個／ｃｃ以下に抑制しておくことを重
要な要素としている。

【００２８】上記パルス電界殺菌工程１８に用いるパル
ス電界殺菌装置３０の概略例を図２に示す。

【００２９】このパルス電界殺菌装置３０は、前記搾汁
工程１６によって得られた果汁２８にパルス電界Ｅ_P を
印加して電界殺菌処理を施す電界殺菌処理部３２と、こ
の電界殺菌処理部３２に高圧のパルス電圧Ｖ_P を繰り返
して印加するパルス電源３８とを備えている。

【００３０】電界殺菌処理部３２は、この例では、互い
に沿って配置された二つの電極３４を有していて、両電
極３４間に果汁２８が流される。両電極３４間に上記パ
ルス電源３８からパルス電圧Ｖ_P を繰り返して供給する
ことによって、両電極３４間の果汁２８にパルス電界Ｅ
_P が複数ショット（複数パルス）印加され、それによっ
て果汁２８に対する電界殺菌処理が行われる。二つの電
極３４は、この例では一例として平行平板状をしている
が、同軸円筒状等であっても良い。３６は絶縁物であ
る。

【００３１】（実施例１）果汁としてバレンシアオレン
ジ果汁を作り保存した実施例について説明する。

【００３２】バレンシアオレンジを選果し（選果工程１
１）、中性洗剤にて洗浄し（洗浄工程１２）、水洗いし
（水洗い工程１３）、６００倍希釈したジ亜塩素酸ナト
リウム水溶液にて浸漬殺菌し（非加熱殺菌工程１４）、
水洗いし（水洗い工程１５）、水切り後に搾汁し（搾汁
工程１６）、それによって得られた果汁を３時間一時保
管し（一時保管工程１７）、パルス電界殺菌処理を行い
（パルス電界殺菌工程１８）、ボトル充填（容器充填工
程１９）後、５℃にて保存を行った（冷蔵保存工程２
０）。

【００３３】搾汁工程１６直後の果汁中の菌数は、工程
１１〜１５の処理を施した結果、１００個／ｃｃ程度に
抑制できた。

【００３４】パルス電界殺菌工程１８では、１ショット
の波形が図３に示すような矩形波形のパルス電界Ｅ_P を
果汁に複数ショット印加した。このときのパルス電界Ｅ
_P の電界強度Ｅは３０ｋＶ／ｃｍ、パルス幅τは２μｓ
とした。このパルス電界殺菌処理による果汁の温度上昇
は約２４℃、殺菌処理後の果汁の到達温度は約６０℃で
あった。

【００３５】なお、果汁にパルス電界Ｅ_P を複数ショッ
ト印加するということは、パルス電界殺菌工程１８にお
いて同一の果汁にパルス電界Ｅ_P を複数ショット印加す
ることである。より具体例を示せば、図２に示した電界
殺菌処理部３２を通過中の同一の果汁２８に、パルス電
界Ｅ_P を複数ショット印加することである。

【００３６】また、比較のために、上記パルス電界殺菌
工程１８を経ずに（即ちパルス電界殺菌処理を行わず
に）保存した果汁も製造した。

【００３７】この実施例において、結果として次のもの
が得られた。

【００３８】（１）パルス電界殺菌処理を行っていない
果汁は、冷蔵保存工程２０における保存期間が１８日で
菌の顕著な増殖が観測された。増殖した菌種は主に乳酸
菌および酵母菌であった。１８日以降は菌数は１０００
個／ｃｃ以上となり、２２日以降は官能評価においても
飲めない状態となった。

【００３９】（２）パルス電界殺菌処理を行った果汁
は、冷蔵保存工程２０における保存期間が６０日を経過
しても、菌の顕著な増殖は観測されなかった。また、６
０日後においても、官能評価において良好な品質（風
味）を保持していた。即ち、果汁の殺菌効果を高めるこ
とと風味劣化を少なくすることとをうまく両立させるこ
ととができた。

【００４０】なお、果汁を得る果物は、上記バレンシア
オレンジに限られるものではなく、他の果物でも良い。
例えば、他の柑橘類（みかん、ネーブル、グレープフル
ーツ等）、りんご、ぶどう、梨、洋なし、メロン、パイ
ナップル、桃、いちご、マンゴー等でも良い。

【００４１】洗浄工程１２における洗浄は、上記中性洗
剤水溶液によるもの以外の手段でも良い。例えば、酸性
またはアルカリ性洗剤水溶液による洗浄でも良いし、超
音波洗浄等でも良い。この洗浄工程１２は、前述した菌
数が達成できれば１回でも良いし、必要に応じて複数回
行っても良い。その場合、複数回同じ手法を採用しても
良いし、異なった手法を組み合わせても良い。

【００４２】非加熱殺菌工程１４における殺菌処理は、
上記例では６００倍希釈ジ亜塩素酸ナトリウム水溶液に
よる浸漬殺菌としたが、洗剤種、希釈倍率および浸漬時
間は果物にダメージを与えないことを考慮して、果物の
種類に応じて選べば良い。例えば、洗剤種は、塩化ベン
ザルコニウム、アルコール類のようなものでも良いし、
オゾン水、電解水、過酸化水素水等のようなものでも良
い。希釈倍率、浸漬時間も各果物の条件に応じて適宜選
定すれば良い。

【００４３】洗浄工程１２または非加熱殺菌工程１４に
おいては、浸漬による方法の他に、流水洗浄、流水殺
菌、バブリング（液中に多数の気泡を発生させること）
等の手法を用いても良い。

【００４４】非加熱殺菌工程１４は、前述した菌数が達
成できれば１回でも良いし、必要に応じて複数回行って
も良い。その場合、複数回同じ手法を採用しても良い
し、異なった手法を組み合わせても良い。また、超音波
洗浄手法との併用、可聴音波殺菌（例えば英国ＢＬＭイ
ンターナショナル社製、商品名ＢＬＭ２０００等の装置
使用）等と組み合わせても良い。このような複数の手法
を組み合わせることによって、より確実な表面殺菌を行
うことができる。

【００４５】搾汁工程１６、パルス電界殺菌工程１８お
よび容器充填工程１９の一部または全てを、無酸素雰囲
気、例えば窒素雰囲気にて実施しても良い。この処理に
より、搾汁時、パルス電界殺菌時あるいは容器充填後の
果汁中の酵素の働きによる果汁の品質劣化（褐色変化、
変色、果汁の分離等）が問題となる果汁の品質劣化を防
止することができる。例えば、りんごジュースの場合で
は、搾汁後のジュースの褐色変化を防止することができ
る。

【００４６】搾汁工程１６または容器充填工程１９にお
いて、果汁の酸化等による劣化を防止する目的で、ビタ
ミンＣ等の酸化防止剤を果汁に添加しても良い。

【００４７】容器充填工程１９においては、無菌環境下
または減菌環境下での充填を実施することが好ましい。

【００４８】冷蔵保存工程２０においては、上記実施例
では５℃としたが、果汁の種類等の条件に応じて、０℃
〜１０℃の範囲内で最適な温度を選択すれば良い。ま
た、保存寿命を伸張する目的で、可聴音波殺菌等の手法
を併用しても良い。

【００４９】一時保管工程１７は、搾汁工程１６後の果
汁をパルス電界殺菌工程１８へ移送する等のために必要
に応じて設ける工程であり、この一時保管工程１７にお
ける一時保管の期間は短い方が好ましい。この一時保管
工程１７を経ずに、搾汁工程１６の後直ちにパルス電界
殺菌工程１８に入るのが、一時保管中の菌の増殖を抑え
る目的からは最も好ましい。しかし、菌の増殖があまり
問題にならない期間、例えば４８時間以内のものであれ
ば、この一時保管工程１７を設けても構わない。この一
時保管工程１７における果汁の温度についても、低温、
例えば０℃〜１０℃の範囲内が好ましく、５℃以下がよ
り好ましい。

【００５０】一時保管工程１７または冷蔵保存工程２０
において、果汁中の固形成分や果汁成分の結晶化した物
が沈殿する場合がある。このような沈殿物（いわゆるオ
リ）は、果汁の商品価値を低下させる場合があるので、
保管あるいは保存開始後ある一定時間経過の後に（例え
ば１日〜１０日後に）、上記沈殿物を除去するようにし
ても良い。この除去手段としては、例えば、果汁の上澄
み液のみを他の容器へ充填し直すこと等が採り得る。

【００５１】（実施例２）上記パルス電界殺菌工程１８
において、バレンシアオレンジ果汁にパルス電界殺菌処
理を施す際に、印加パルス電界Ｅ_P 等の条件を次のよう
に変えて行った実施例について説明する。

【００５２】（ａ）パルス電界Ｅ_P の波形：矩形波形
（図３参照） （ｂ）パルス電界の電界強度Ｅ：２５ｋＶ／ｃｍ （ｃ）印加パルス電界の電界強度の時間積分値Ｇ（＝Ｅ
・τ）：０．０１５、０．０２５、０．０３５または
０．０５Ｖ・ｓ／ｃｍ（これはパルス電界のパルス幅τ
が０．６、１．０、１．４または２．０μｓにそれぞれ
対応） （ｄ）パルス電界殺菌処理による果汁の温度上昇：１５
℃ （ｅ）パルス電界殺菌処理後の果汁の到達温度：５５℃

【００５３】この実施例において、パルス電界殺菌処理
後の果汁の官能評価について次の結果が得られた。

【００５４】（１）電界強度積分値Ｇが０．０２５Ｖ・
ｓ／ｃｍ以下の場合が、電界強度積分値Ｇが０．０３５
Ｖ・ｓ／ｃｍ以上の場合に比べて、果汁の官能評価は明
らかに高かった。即ち、果汁の風味劣化は明らかに少な
かった。

【００５５】（２）電界強度積分値Ｇが０．０１５Ｖ・
ｓ／ｃｍの場合は、果汁の官能評価は一番高かった。

【００５６】一方、パルス電界殺菌処理後の果汁の殺菌
効果について次の結果が得られた。

【００５７】（１）電界強度積分値Ｇが０．０２５Ｖ・
ｓ／ｃｍ以上の３条件における殺菌効果は互いにほぼ同
等であり、冷蔵保存果汁は３０日以上の保存寿命を得
た。

【００５８】（２）電界強度積分値Ｇが０．０１５Ｖ・
ｓ／ｃｍの場合は他の３条件と比較して殺菌効果が明ら
かに劣り、冷蔵保存果汁の保存寿命は、未電界殺菌処理
サンプルと殆ど変わらなかった。即ち、１８日以降に菌
増殖が見られた。

【００５９】以上要するに、果汁の官能評価を高めるた
めには電界強度積分値Ｇを小さくすることが有効である
けれども、殺菌効果を確保する上ではこれ以上小さくす
ることができないというしきい値が存在することが確認
できた。即ち、官能評価と殺菌効果とがうまく両立する
最良の電界強度積分値Ｇは、０．０２５Ｖ・ｓ／ｃｍ程
度であることが確認できた。

【００６０】ところで、特表平９−５１０８６７号公報
には、パルス電界印加による液体食品の受ける電気化学
的作用の可能性を指摘し、この電気化学的作用を防止す
る目的で、パルス電界のパルス幅τ［ｓ］が次式を満た
すようにすることが提案されている。ここで、Ｃ_d は電
界処理電極表面に形成される電気二重層キャパシタの単
位面積当たりのキャパシタンス［Ｆ／ｃｍ² ］、Ｖ_R は
前記電気二重層における電気化学的反応が開始し得る反
応電圧［Ｖ］、ρは液体の電気抵抗率［Ω・ｃｍ］、Ｅ
は印加電界強度［Ｖ／ｃｍ］である。

【００６１】

【数１】τ＜Ｃ_d ・Ｖ_R ・ρ／Ｅ

【００６２】また同公報から、上記Ｃ_d は約４８０μＦ
／ｃｍ、Ｖ_R は約０．６Ｖであることを読み取ることが
できる。

【００６３】これらの値と、バレンシアオレンジ果汁の
抵抗率（パルス電界印加時）ρ＝１５０Ω・ｃｍを上記
数１に代入すると、次式が得られる。

【００６４】

【数２】 Ｅ・τ＜Ｃ_d ・Ｖ_R ・ρ＝４８０×１０^-6×０．６×１５０ ＝０．０４３［Ｖ・ｓ／ｃｍ］

【００６５】この数２のＥ・τは、前述した印加電界強
度の時間積分値Ｇと同じ意味である。即ち、上記公報に
よれば、電界強度積分値Ｇが０．０４３Ｖ・ｓ／ｃｍ以
下であれば果汁中において電気化学的作用は生じず、従
って官能評価の低下、即ち風味劣化はないはずである。

【００６６】しかしながら、本願の発明者達は、上記実
施例に示すように、上記公報において電気化学的作用が
生じないとされている領域（即ち電界強度積分値Ｇが
０．０４３Ｖ・ｓ／ｃｍ以下の領域）においても風味劣
化が生じること、また、電界強度積分値Ｇを０．０２５
Ｖ・ｓ／ｃｍ以下、望ましくは０．０１５Ｖ・ｓ／ｃｍ
以下にすれば風味劣化が抑制できることを見い出した。
これは、上記公報からは全く予測することのできない発
見であり、大きな意味を持っている。

【００６７】上記実施例は、バレンシアオレンジ果汁に
おける例であるが、他の果物の果汁でも良い。その場
合、果汁の抵抗率ρが異なり、かつ印加電界強度積分値
Ｇの許容値は抵抗率ρの大小に比例するので、上記バレ
ンシアオレンジ果汁で確認した最適の電界強度積分値Ｇ
＝０．０２５Ｖ・ｓ／ｃｍを、任意の種類の果汁（その
抵抗率をρとする）に適用すると、次式で表すことがで
きる。括弧内は、バレンシアオレンジ果汁の抵抗率１５
０に対する任意の果汁の抵抗率ρの比である。Ｋは比例
定数である。

【００６８】

【数３】Ｇ≦０．０２５（ρ／１５０）＝Ｋ・ρ≒１．
７×１０^-4・ρ ［Ｖ・ｓ／ｃｍ］

【００６９】この数３を満たすことによって、パルス電
界印加によって生じる果汁の風味劣化をより効果的に抑
制することができる。

【００７０】また、パルス電界印加による果汁の風味劣
化防止により一層の重点を置くならは、バレンシアオレ
ンジ果汁における電界強度積分値Ｇ＝０．０１５Ｖ・ｓ
／ｃｍを適用して、任意の果汁について次式を適用して
も良く、そのようにすればより風味劣化の抑制された果
汁の製造が可能になる。

【００７１】

【数４】Ｇ≦０．０１５（ρ／１５０）＝Ｋ・ρ≒１．
０×１０^-4・ρ ［Ｖ・ｓ／ｃｍ］

【００７２】パルス電界殺菌工程１８において果汁に印
加するパルス電界Ｅ_P の電界強度Ｅの大きさについて述
べると、パルス電界印加によって、果汁中に存在する菌
の細胞膜を破壊して殺菌するという前述したメカニズム
を達成するためには、これまでに数多くの研究者が行っ
た実験結果から、パルス電界Ｅ_P の波形中に１５ｋＶ／
ｃｍ以上の電界強度の部分を含む必要がある。そうでな
いと、殆ど殺菌効果が得られない。本願の発明者達も実
験で同様の結果を確認している。従って、パルス電界Ｅ
_P の最大電界強度Ｅ（即ちパルス電界Ｅ_P の波形のピー
ク部の電界強度）は、上記１５ｋＶ／ｃｍに余裕を持た
せて、２０ｋＶ／ｃｍ以上にするのが好ましい。

【００７３】（実施例３）上記パルス電界殺菌工程１８
において、果汁に、正負の内の一方の極性（例えば正極
性。または負極性）の第１パルス電界および当該第１パ
ルス電界に続いていて第１パルス電界とは逆の極性（例
えば負極性。または正極性）の第２パルス電界から成る
両極性パルス電界Ｅ_P を印加した実施例について説明す
る。

【００７４】ここでは、図４に示すように、正極性の第
１パルス電界Ｅ_P1とそれに続く負極性の第２パルス電界
Ｅ_P2とから成る両極性パルス電界Ｅ_P を印加した。但
し、極性の組み合わせ方はこの例とは逆転させても良
い。第１パルス電界Ｅ_P1の電界強度積分値Ｇ₁ （＝Ｅ₁
・τ₁ ）は０．０１５Ｖ・ｓ／ｃｍ、第２パルス電界Ｅ
_P2の電界強度積分値Ｇ₂ （＝Ｅ₂ ・τ₂ ）は０．０３Ｖ
・ｓ／ｃｍとした。その他は実施例２と同様である。Ｅ
₁ 、Ｅ₂ は、それぞれ、パルス電界Ｅ_P1、Ｅ_P2の電界強
度、τ₁ 、τ₂ は、それぞれ、パルス電界Ｅ_P1、Ｅ_P2の
パルス幅である。

【００７５】この実施例において、結果として次のもの
が得られた。

【００７６】（１）パルス電界殺菌処理後の果汁の官能
評価は、上記実施例２における電界強度積分値Ｇが０．
０１５Ｖ・ｓ／ｃｍの場合と同等であった。つまり、非
常に良い官能評価が得られた。

【００７７】（２）パルス電界殺菌処理後の果汁の殺菌
効果は、上記実施例２における電界強度積分値Ｇが０．
０２５Ｖ・ｓ／ｃｍ以上の場合と同等であり、有効な殺
菌効果が得られた。

【００７８】上記（１）および（２）の結果は、両極性
パルス電界を印加することによって、果汁の殺菌効果を
高めることと風味劣化を少なくすることとを、より効果
的により確実に両立させることができるということを示
している。

【００７９】上記結果が得られた理由としては次のよう
に考えられる。

【００８０】（１）官能評価に関して 図４の両極性パルス電界Ｅ_P 印加時の図２に示した電界
殺菌処理部３２の電極３４の表面における電気二重層充
電の様子を図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示す。（Ａ）〜
（Ｄ）は、それぞれ、図３中の時刻ｔ₁ 〜ｔ₄ における
ものである。

【００８１】（ａ）第１パルス電界Ｅ_P1印加時（時刻ｔ
₁ 〜ｔ₂ ） 第１パルス電界Ｅ_P1の印加により、各電極３４の表面に
ごく薄い電気二重層４０が形成され、当該電気二重層４
０に第１パルス電界Ｅ_P1の電界強度積分値Ｇ₁に相当す
る電荷量が蓄積される。

【００８２】（ｂ）第２パルス電界Ｅ_P2印加の前半（時
刻ｔ₂ 〜ｔ₃ ） この領域においては、第１パルス電界Ｅ_P1と逆極性の電
界印加が行われるため、第１パルス電界Ｅ_P1による蓄積
電荷は放電され、時刻ｔ₃ において電気二重層４０の蓄
積電荷は打ち消されて無くなる。

【００８３】（ｃ）第２パルス電界Ｅ_P2印加の後半（時
刻ｔ₃ 〜ｔ₄ ） この領域においては、各電極３４の表面の電気二重層４
０に第１パルス電界Ｅ _P1印加時とは逆極性に電荷が蓄積
される。ここで電気二重層４０に蓄積される電荷量は、
第２パルス電界Ｅ_P2の後ろ半分だけとなるので、第２パ
ルス電界Ｅ_P2のみを印加した場合の半分、即ち第２パル
ス電界Ｅ_P2の電界強度積分値Ｇ₂ の半分に相当する量と
なる。

【００８４】（ｄ）両極性パルス電界Ｅ_P を複数ショッ
ト印加することにより、以降は、上記のような作用が繰
り返される。

【００８５】以上のような作用によって、第１パルス電
界Ｅ_P1の印加によって、それに続く第２パルス電界Ｅ_P2
による電気二重層４０における電荷蓄積量が軽減され、
この実施例の場合は第２パルス電界Ｅ_P2の電界強度積分
値Ｇ₂ の半分、即ち０．０１５Ｖ・ｓ／ｃｍに相当する
量しか蓄積されない。パルス電界Ｅ_P の印加によって果
汁の風味が劣化して官能評価が低下するのは、この電気
二重層４０に蓄積されている電荷量に依存し、それが多
くなると電極表面において果汁に及ぼす電気化学的作用
が大きくなり、風味劣化が大きくなる。電荷蓄積量が少
なくなると風味劣化も少なくなる。従ってこの実施例で
は、官能評価は、電界強度積分値Ｇが０．０１５Ｖ・ｓ
／ｃｍのパルス電界Ｅ_P を印加した場合と同等のものが
得られたものと考えられる。

【００８６】（２）殺菌効果に関して パルス電界印加による果汁の殺菌効果は、前述したよう
に、果汁に印加される電界強度積分値Ｇに依存する。こ
の電界強度積分値Ｇに関しては、この実施例では、上記
実施例２において必要十分であることを見い出した０．
０２５Ｖ・ｓ／ｃｍ以上の０．０３Ｖ・ｓ／ｃｍという
電界強度積分値Ｇ₂ が、第２パルス電界Ｅ_P2の印加によ
って果汁に加えられる。従ってこれによって、高い殺菌
効果が併せて得られたものと考えられる。

【００８７】以上要するに、第２パルス電界Ｅ_P2の印加
に先立って電荷キャンセルのための第１パルス電界Ｅ_P1
を印加することによって、第２パルス電界Ｅ_P2による電
気二重層４０への電荷蓄積量を低減することができ、官
能評価に好結果を与える。しかも、第２パルス電界Ｅ_P2
によって殺菌に十分な電界強度積分値Ｇ₂ が果汁に印加
されるので、殺菌効果も高い。

【００８８】第１パルス電界Ｅ_P1の電界強度積分値Ｇ₁
に対する第２パルス電界Ｅ_P2の電界強度積分値Ｇ₂ の倍
率Ｍ（＝Ｇ₂ ／Ｇ₁ ）は、２程度が最も好ましいけれど
も、１よりも大きければ上記電荷蓄積量低減の効果は得
ることができ、１．２以上であればより明確な効果を得
ることができる。

【００８９】一方、上記倍率Ｍが２を超えても、打ち消
し切れなくなって電気二重層４０に残る電荷量が多くな
る。また、そのようなバランスの大きく崩れた両極性パ
ルス電界を印加するパルス電源の製作も難しくなる。従
って上記倍率Ｍは、２．２以下にするのが好ましい。以
上を総合すると、上記倍率Ｍは、１．２以上２．２以下
にするのが好ましい。

【００９０】第１パルス電界Ｅ_P1の電界強度積分値Ｇ₁
および第２パルス電界Ｅ_P2の電界強度積分値Ｇ₂ は、上
記例以外のものでも良い。具体的には、良好な官能評価
を得るためには、第１パルス電界Ｅ_P1の電界強度積分値
Ｇ₁ は、上記数３を満たすものが好ましく、上記数４を
満たすものがより好ましい。第２パルス電界Ｅ_P2の電界
強度積分値Ｇ₂ は、上記のとおり当該電界強度積分値Ｇ
₁ の上記Ｍ倍が好ましい。

【００９１】第１パルス電界Ｅ_P1と第２パルス電界Ｅ_P2
との時間差は、第１パルス電界Ｅ_P1による電荷が自然放
電しない内に第２パルス電界Ｅ_P2を印加することが大事
であり、具体的には、第１パルス電界Ｅ_P1の印加完了後
１μｓ以内に第２パルス電界Ｅ_P2を印加するのが好まし
い。図４の例では、時刻ｔ₂ において両パルス電界
Ｅ _P1、Ｅ_P2がつながっているので、この時間差がほぼ０
の場合の例である。

【００９２】両極性パルス電界Ｅ_P の波形については、
図４の例は、第１パルス電界Ｅ_P1および第２パルス電界
Ｅ_P2が共に矩形波状の場合の例であるが、そのいずれ
か、あるいは両方がそうでなくても良い。例えば、正弦
波状波形、指数減衰波形等でも良い。その場合は、上記
電界強度積分値Ｇ₁ またはＧ₂ は、文字通り電界強度Ｅ
の時間積分値∫Ｅｄｔによって表すことができる。普通
の（即ち単極性の）パルス電界Ｅ_P の場合も同様であ
る。

【００９３】両極性パルス電界Ｅ_P を印加するためのパ
ルス電源には、種々のものが採り得る。例えば、二つの
互いに逆極性のパルス電源を組み合わせても良い。ある
いは、前記電界殺菌処理部３２の二つの電極３４間に互
いに直列に接続されたコンデンサ、出力スイッチおよび
インダクタンスの組み合わせによって、減衰振動波形を
した両極性パルス電圧を電界殺菌処理部３２に印加する
構成のものでも良い。あるいは、電界殺菌処理部３２の
二つの電極３４に直列に接続された直列コンデンサと、
この直列コンデンサと電界殺菌処理部３２とで構成され
る直列回路に並列に接続されていて可飽和リアクトルか
ら成る磁気スイッチと、この磁気スイッチと前記直列回
路とで構成される直並列回路にパルス電圧を印加するパ
ルス電源とを備える構成のものでも良い。

【００９４】

【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。

【００９５】請求項１記載の発明によれば、菌数を予め
減少させた上でパルス電界殺菌処理を行うので、従来の
菌数（１０⁴ 個／ｃｃ〜１０⁶ 個／ｃｃ）で殺菌処理を
行う場合よりも低温度または低電界強度積分値のパルス
電界印加条件でパルス電界殺菌処理を行っても、殺菌処
理後の菌数を十分に少なくすることができ、果汁の殺菌
効果を高めることができる。その結果、果汁の保存寿命
を長くすることができる。

【００９６】しかもこの発明によれば、従来の菌数で殺
菌処理を行う場合よりも低温度また低電界強度積分値の
パルス電界印加条件でパルス電界殺菌処理を行うことが
できるので、殺菌処理後の果汁の風味劣化を少なくする
ことができる。

【００９７】このようにこの発明によれば、果汁の殺菌
効果を高めることと風味劣化を少なくすることとをうま
く両立させることができる。

【００９８】請求項２記載の発明によれば、パルス電界
印加による果汁の風味劣化をより少なくすることができ
る、という更なる効果を奏する。

【００９９】請求項３記載の発明によれば、次のような
更なる効果を奏する。

【０１００】即ち、パルス電界の最大電界強度の下限を
設けたので、パルス電界印加による殺菌作用を確実に発
揮させることができる。

【０１０１】しかも、パルス電界の電界強度の時間積分
値を、実験によって果汁の風味劣化を効果的に抑制する
ことができることを見い出した値以下に制限するので、
パルス電界印加によって生じる果汁の風味劣化をより効
果的に抑制することができる。

【０１０２】請求項４記載の発明によれば、次のような
更なる効果を奏する。

【０１０３】即ち、両極性パルス電界を用いることによ
って、果汁の風味劣化をもたらす電極表面の電気二重層
への電荷蓄積量を低減して風味劣化をより効果的に抑制
することができると共に、殺菌に必要な電界強度の時間
積分値を果汁に確実に印加することができるのでより確
実な殺菌効果を得ることができる。従って、果汁の殺菌
効果を高めることと風味劣化を少なくすることとをより
確実により効果的に両立させることができる。

【０１０４】請求項５記載の発明によれば、両極性パル
ス電界を用いることによる請求項４記載の発明の効果を
より確実に発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る冷蔵保存果汁の製造方法の一例
を示す工程図である。

【図２】図１中のパルス電界殺菌工程に用いるパルス電
界殺菌装置の一例を示す概略図である。

【図３】パルス電界の１ショットの波形の一例を示す図
である。

【図４】両極性パルス電界の１ショットの波形の一例を
示す図である。

【図５】両極性パルス電界印加時の電極表面の電気二重
層充電の様子を示す図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は、それ
ぞれ、図３中の時刻ｔ₁ 〜ｔ₄ におけるものである。

【符号の説明】

１２ 洗浄工程 １４ 非加熱殺菌工程 １６ 搾汁工程 １８ パルス電界殺菌工程 ２０ 冷蔵保存工程 ２８ 果汁 ３０ パルス電界殺菌装置 Ｅ_P パルス電界

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−229859（ＪＰ，Ａ) 特開2001−245643（ＪＰ，Ａ) 特開2001−69959（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−56319（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−245696（ＪＰ，Ａ) 特許2781558（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A23L 3/00 - 3/54 A23B 7/04 - 7/055,7/158

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 果物を洗浄する洗浄工程と、この洗浄工
   程後の果物の表面を非加熱殺菌処理する非加熱殺菌工程
   と、この非加熱殺菌工程後の果物を搾って果汁を得る搾
   汁工程と、この搾汁工程によって得られた果汁にパルス
   電界を複数ショット印加して電界殺菌処理を施すパルス
   電界殺菌工程と、このパルス電界殺菌工程後の果汁を１
   ０℃以下の温度で保存する冷蔵保存工程とを備えてお
   り、しかも前記洗浄工程および前記非加熱殺菌工程をそ
   れぞれ１回以上ずつ行うことによって、前記搾汁工程直
   後の果汁中の菌数を１０００個／ｃｃ以下に抑制してお
   くことを特徴とする冷蔵保存果汁の製造方法。
2. 【請求項２】 前記パルス電界殺菌工程における殺菌処
   理後の果汁の到達温度を６５℃以下に抑える請求項１記
   載の冷蔵保存果汁の製造方法。
3. 【請求項３】 前記パルス電界殺菌工程で印加するパル
   ス電界が次の（ａ）および（ｂ）の条件を満たす請求項
   １または２記載の冷蔵保存果汁の製造方法。 （ａ）パルス電界の最大電界強度は２０ｋＶ／ｃｍ以上
   であること。 （ｂ）パルス電界の電界強度の時間積分値をＧ［Ｖ・ｓ
   ／ｃｍ］、果汁の抵抗率をρ［Ω・ｃｍ］としたとき、 Ｇ≦１．７×１０^-4・ρ であること。
4. 【請求項４】 前記パルス電界殺菌工程で印加するパル
   ス電界が、正負の内の一方の極性の第１パルス電界およ
   び当該第１パルス電界に続いていて第１パルス電界とは
   逆の極性の第２パルス電界から成る両極性パルス電界で
   ある請求項１、２または３記載の冷蔵保存果汁の製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記第２パルス電界の電界強度の時間積
   分値を、前記第１パルス電界の電界強度の時間積分値の
   １．２倍以上２．２倍以下にする請求項４記載の冷蔵保
   存果汁の製造方法。