JP5004186B2

JP5004186B2 - 食品の二酸化炭素ガス微高圧長期処理による殺菌方法

Info

Publication number: JP5004186B2
Application number: JP2008044830A
Authority: JP
Inventors: 暢善原田; 均岩橋; 薫大淵
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2007-09-05
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP2009077702A

Description

本発明の微高圧長期処理による食品の殺菌処理に関する。

近年、高圧処理による食品の滅菌において、酸素、窒素、二酸化炭素など各種ガスを用いた処理の検討が進んでいる。その中で、二酸化炭素ガスは、比較的入手しやすく安価でもあり、加えて、酸素などと比較した場合、食品本体に対する酸化による変敗の危険が低いことからも注目を集めている。これまでの先行事例において、二酸化炭素のガス処理は、50気圧近傍の高圧による影響を検討した事例が中心で、より低圧条件（微高圧条件）、そして長期処理条件による検討はなかった。また、二酸化炭素ガスの各種圧力条件の影響を単一の酵母を用いて検討を行なった例はあるが、実際の野生の雑多な菌を含んだ食品である果汁において、微高圧領域での長期処理の影響を検討した例はなかった。

本発明は、食品を約1.3MPa以下の微高圧で二酸化炭素ガス存在下で数日以上処理することにより食品の殺菌を行う方法の提供を目的とする。

処理圧力の低減は、加圧処理システムの簡素化、または、加圧状態での輸送に際した保存容器の簡易化・軽量化につながる条件である。実現した場合には産業および流通に対する影響は大きいものと考えた。以上の理由から、本発明者は、二酸化炭素ガスの微高圧領域での実際のクコ果汁サンプルの野生付着菌に対する影響について検討を行ない、約1.3MPa以下の微高圧処理を数日間以上行うことにより、クコ果汁を殺菌し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は以下のとおりである。
[１] 食品を1.5〜13気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、数日以上処理することを含む、食品の微高圧長期処理殺菌又は静菌方法。
[２] 食品を1.5〜７気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、数日以上処理することを含む、[１]の食品の微高圧長期処理殺菌又は静菌方法。
[３] 食品を1.5〜４気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、数日以上処理することを含む、[１]の食品の微高圧長期処理殺菌又は静菌方法。
[４] 微高圧長期処理が３日間以上である[１]〜[３]のいずれかの食品の微高圧長期処理殺菌又は静菌方法。
[５] 微高圧長期処理が７日間以上である[１]〜[３]のいずれかの食品の微高圧長期処理殺菌又は静菌方法。
[６] 微高圧長期処理が14日間以上である[１]〜[３]のいずれかの食品の微高圧長期処理殺菌又は静菌方法。
[７] 食品を1.5〜６気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、３日間以上処理することを含む、[１]の食品の微高圧長期処理殺菌又は静菌方法。
[８] 食品が飲料品である[１]〜[７]のいずれかの食品の微高圧長期処理殺菌又は静菌方法。
[９] 食品が果汁である[１]〜[７]のいずれかの食品の微高圧長期処理殺菌又は静菌方法。
[１０] 食品を1.5〜13気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、数日以上処理することを含む、有用成分を保持している滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
[１１] 食品を1.5〜７気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、数日以上処理することを含む、[１０]の滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
[１２] 食品を1.5〜４気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、数日以上処理することを含む、[１０]の滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
[１３] 微高圧長期処理が３日間以上である[１０]〜[１２]のいずれかの滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
[１４] 微高圧長期処理が７日間以上である[１０]〜[１２]のいずれかの滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
[１５] 微高圧長期処理が14日間以上である[１０]〜[１２]のいずれかの滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
[１６] 食品を1.5〜６気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、３日間以上処理することを含む、[１０]の滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
[１７] 食品が飲料品である[１０]〜[１６]のいずれかの滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
[１８] 食品が果汁である[１０]〜[１６]のいずれかの滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。

本発明の方法によれば、1.3MPa以下、例えば３〜４気圧という微高圧条件で数日間から２週間程度処理することにより、食品を加圧殺菌することができる。さらに、加圧状態を保つことにより食品中で菌が増殖しないように静菌状態を保って加圧保存及び輸送を行うこともできる。現在、商業的流通食品の加圧基準上限は４気圧であり、本発明の方法により、４気圧以下の条件においての二酸化炭素加圧ガスによる商業的流通食品への応用が期待される。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、食品の二酸化炭素ガスによる微高圧長期処理による殺菌又は静菌に関する。本発明において、食品は、限定されず、香辛料も含む。好ましくは飲料品をいい、ミネラルウォーター、果汁・果実飲料、コーヒー飲料、乳飲料、烏龍茶飲料、緑茶飲料、紅茶飲料、麦茶飲料などの茶飲料、野菜飲料、スポーツ飲料等が含まれる。この中でも、野生状態で酵母等の微生物が付着している果実から製造した果汁の殺菌に適している。例えば、ナス科クコ属に属する植物の果汁やナス科クコ属に属する植物由来の香辛料が挙げられる。ナス科クコ属に属する植物としては、クコ（Lycium chinese)、アツバクコ（Lycium sandwicense)、ナガバクコ（Lycium barbatum)等が挙げられる。

本発明の方法において、食品を二酸化炭素ガスで微高圧処理する。微高圧処理は、１気圧以上、好ましくは1.5気圧以上、さらに好ましくは２気圧以上、さらに好ましくは３気圧以上であり、13気圧以下、好ましくは12.5気圧しか、好ましくは12気圧以下、さらに好ましくは10気圧以下、さらに好ましくは７気圧以下、さらに好ましくは6.3気圧以下、さらに好ましくは６気圧以下、さらに好ましくは４気圧以下、さらに好ましくは3.1気圧以下である。あるいは、1.3MPa以下、好ましくは0.7MPa以下、さらに好ましくは0.4MPa以下である。本発明の方法においては、前記の微高圧で長期処理を行う。長期の処理時間は、数日以上、例えば、２日、３日、４日、５日若しくは６日以上、好ましくは７日以上、さらに好ましくは14日以上である。処理時間が長期になればなるほど、処理圧力が低くても殺菌することができる。例えば、1.5〜６又は6.3気圧で３日間以上の処理、1.5〜３又は3.2気圧で３日間以上の処理、４〜７気圧で７日間以上の処理、あるいは３〜４気圧で14日以上の処理で果汁を殺菌することができる。また、静菌を行う場合は、微高圧処理時の圧力は殺菌を行う場合よりも低くてもよい。この場合圧力をかけている限り菌の増殖を抑制することができるので、処理時間は限定されない。静菌を行う場合の圧力は、例えば１気圧以上で1.5気圧以下、あるいは２気圧以下である。この範囲の圧力で処理している限り菌の増殖を抑制することができる。殺菌とは、果実等の食品に付着していた自然状態で存在する種々の菌の殺菌、或いは果汁等の食品加工品の製造過程で混入した種々の菌の殺菌をいい、菌を死滅させ、もはや増殖できない状態にすることをいう。本発明において、殺菌を滅菌ということもある。静菌とは菌を完全に死滅させることはないが、菌の増殖を抑制することをいう。本発明の方法において、殺菌又は静菌しようとする微生物の種類は限定されないが、酵母、乳酸菌、大腸菌、黄色ブドウ球菌、ボツリヌス菌、サルモネラ菌等が挙げられる。特に、新鮮なクコの果実等植物の果実には発酵性の強い野生酵母や乳酸菌が付着しており、本発明の方法は、果汁に混入したこれらの酵母や乳酸菌の殺菌又は静菌に好適に用いることができる。

本発明の方法で殺菌した食品が殺菌されたかどうかは、微高圧処理後の食品の一部をサンプリングし、培地に添加し、培養し菌が増殖するかどうかを調べればよい。また、静菌した食品については、静菌処理前と処理後の食品の一部をサンプリングし、含まれている菌の数を測定し、菌が増殖しているかどうかを調べればよい。

微高圧処理の方法は限定されないが、加圧容器に食品を入れ、該加圧容器に二酸化炭素ガスを所定の圧力になるよう入れればよい。この際、容器に圧力計を設置しておき、容器内部の圧力を測定すればよい。

高圧処理する際の温度は限定されないが、食品が変性せずに、食品の可食性が維持できる範囲の温度で行うのか好ましい。本発明の方法においては、室温でも十分に殺菌することができるが、高温、低温で行う場合、微高圧処理だけではなく温度による殺菌又は静菌の効果も奏することができる。処理時の温度は、-100℃〜80℃、好ましくは-80〜60℃、さらに好ましくは-20〜40℃、さらに好ましくは0〜30℃である。加圧後の処理は限定されず、急減圧してもよいし、徐々に減圧してもよい。

本発明の方法において果汁を殺菌又は静菌する場合、果実の乾燥処理等が不要になる。例えば、クコの場合、クコの乾燥処理等が不要のため、クコ果実に含まれているクコ多糖類やその他の有用成分を減じることなくクコの殺菌又は静菌処理を行うことができる。

本発明は、二酸化炭素ガスを用いて微高圧長期処理することによる、有用成分を保持している滅菌された食品の製造方法を包含する。ここで、有用成分とは、例えば、食品に含まれる、ヒトにとって栄養上又は健康上有用な成分をいう。

本発明は、また食品を微高圧処理した状態で保存する方法、及び輸送する方法を包含する。この場合、上記の殺菌条件で保存又は輸送を行ってもよいし、静菌条件で保存又は輸送を行ってもよい。

本発明は、さらに微高圧長期処理により得られた、菌を含まず、有用成分が失われず保持されている食品を包含する。

本発明を以下の実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例１クコ果汁の微高圧処理（１）
中国、寧夏回族自治区中寧県にて収穫したクコ（学名：Lyceum barbarum）果実を、氷温にて航空便手荷物により空輸後、直ちに-20℃で保存した。解凍後、クコ果実本体の水分のみでジューサーミキサーを用いクコ果汁を作製し、サンプル容器に分注後、-80℃に凍結保存した。解凍後、サンプル容器の上部にガス進入用の穴をあけた後、加圧容器に封入し、室温条件で、二酸化炭素ガス加圧処理を行なった。処理後のサンプル0.1mlを、細菌用LB平面培地、酵母用YPD平面培地、カビ用PDF平面培地に塗布した。二酸化炭素ガスによる加圧処理の影響は、生菌数の著しい減少をもって、定性的に判断した。無処理条件に比較し、明瞭な減少を中程度、更なる、各シャーレの生菌コロニーのスポットが、10個以下程度の減少を強程度の影響とした。加圧圧力条件は、50、25、12、6、3気圧で評価を行った。また、処理期間も、1、7、14日間の条件で検討した。

１）「無処理条件：0、1、7、14日間」：無処理条件において、解凍後そのまま塗布を行なった0日条件、さらに、室温条件に1、7、14日間放置した条件で、LB、YPD、PDF平面培地のすべてのシャーレにおいて、同様に盛んな生菌の発生が確認された。
２）「1日：50、25、12、6、3気圧」：二酸化炭素ガスによる1日間の加圧処理を、各圧力にて行なった。12、6、3気圧条件では、ほぼ無処理状態と同様に全シャーレで盛大な生菌の発生が確認され、加圧処理の影響は確認されなかった。一方、25気圧条件においては、無処理条件と比較して明瞭な生菌の減少、すなわち中程度の、50気圧においては、更なる減少傾向、すなわち強程度の減少傾向が確認された。
３）「7日：25、12、6、3気圧」：7日間の二酸化炭素ガス処理で、25、12、6気圧条件で、強程度の減少傾向が確認された。3気圧においても、無処理条件と比較して明瞭な、中程度の減少傾向が確認された。
４）「14日：6、3気圧」：14日間の二酸化炭素ガス処理で、6、3気圧条件において、強程度の減少傾向が確認された。

クコ果汁に対する二酸化炭素ガスの影響の検討を行なった。1日間処理では、影響が確認できなかった、12、6、3気圧条件も、7、14日間条件で、影響を確認することができた。特に、14日間処理条件では、50気圧の1/16気圧条件に相当する3気圧条件においても、クコ果汁に存在する野生の細菌群に対して、きわめて明瞭な生菌数減少効果を示すことが確認された。50気圧１日間処理と、3気圧14日間処理が、ほぼ同じ効果を示すことが確認できたことから、3気圧という微高圧条件においての加圧滅菌および加圧保存・輸送の可能性が示唆された。現在、商業的流通食品の加圧基準上限が4気圧である。今回の結果から、4気圧以下の条件においての二酸化炭素加圧ガスによる商業的流通食品への応用が期待される。

実施例２クコ果汁の微高圧処理（２）
実施例１と同様に、クコ果汁を調製し、二酸化炭素ガス加圧処理を行い、処理後のサンプル0.1mlを、細菌用LB平面培地、酵母用YPD平面培地、カビ用PDF平面培地に塗布し殺菌効果を確認した。

加圧圧力条件は、25、12.5、6.25、3.125気圧で評価を行った。処理期間は、１、２、３、７、８、14日間の条件で検討した。

細菌用LB平面培地、酵母用YPD平面培地及びカビ用PDF平面培地における結果をそれぞれ図１、２及び３に示す。コントロールは、解凍後加圧処理を行わずにそのまま塗布を行った。図中、−、＋及び＋＋は、それぞれ殺菌効果が認められなかったこと、中程度の効果が認められたこと及び強い効果が認められたことを示す。

図に示すように、3.125気圧及び6.25気圧では３日間以上の処理で殺菌効果が認められ、12.5気圧及び25気圧では１日間の処理で殺菌効果が認められた。

この結果は、12.5気圧以下の加圧処理を３日間以上行うことにより、クコ果汁を殺菌処理できることを示す。

本発明は、飲料品等の食品の殺菌に利用することができ、さらに本発明の微高圧長期処理は、食品の流通過程においても利用することができる。

細菌用LB平面培地を用いて行った、殺菌処理クコ果汁の殺菌効果試験の結果を示す図である。酵母用YPD平面培地を用いて行った、殺菌処理クコ果汁の殺菌効果試験の結果を示す図である。カビ用PDF平面培地を用いて行った、殺菌処理クコ果汁の殺菌効果試験の結果を示す図である。

Claims

食品を3〜4気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、３日間以上処理することを含む、食品の微高圧長期処理殺菌方法。
微高圧長期処理が７日間以上である請求項１に記載の食品の微高圧長期処理殺菌方法。
微高圧長期処理が14日間以上である請求項１に記載の食品の微高圧長期処理殺菌方法。
食品が飲料品である請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品の微高圧長期処理殺菌方法。
食品が果汁である請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品の微高圧長期処理殺菌方法。
食品を3〜4気圧の二酸化炭素ガスの存在下で、３日間以上処理することを含む、有用成分を保持している滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
微高圧長期処理が７日間以上である請求項６に記載の滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
微高圧長期処理が14日間以上である請求項６に記載の滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
食品が飲料品である請求項６〜８のいずれか１項に記載の滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。
食品が果汁である請求項６〜８のいずれか１項に記載の滅菌された食品の微高圧長期処理による製造方法。