JP5357005B2 - 機能性素材の製造方法、機能性素材およびそれを得るための連続加熱処理装置 - Google Patents
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Description
(1) 家禽類の表皮部を加熱処理し、脱油・脱脂を行い、上記表皮部に含まれるヒト型スフィンゴミエリンおよびプラズマローゲン型グリセロリン脂質を濃縮すると共に、殺菌することにより、機能性素材を製造する方法であって、上記加熱処理が、
(A)100℃以上に加熱された熱水および/または水蒸気を、これと同温度以上に加熱された準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生させる工程、
(B)上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、相対湿度95%以上及び酸素濃度0.2容量%以下の組成を有し、100〜115℃の温度領域に保持された気体水で満たす工程、
(C)上記気体水に100%湿り状態の水蒸気を噴射させ、上記100%湿り状態の水蒸気から発生する熱水及び高湿度の湿熱水蒸気とその凝縮により部分的に生成する微細水滴との混合系からなる複合化加熱媒体を安定的に形成させる工程、および
(D)家禽類の表皮部に、上記複合化加熱媒体で、100〜115℃の温度および0.2容量%以下の酸素濃度雰囲気下において、少なくとも10℃の温度差の連続振幅加熱を施して、上記表皮部を加熱処理する工程、
を含むことを特徴とする機能性素材の製造方法、
(2) 家禽類がニワトリである上記(1)項に記載の機能性素材の製造方法、
(3) 機能性素材が、加熱・殺菌処理食材である上記(1)または(2)項に記載の機能性素材の製造方法、
(4) 上記(1)〜(3)項のいずれか1項に記載の機能性素材の製造方法を実施するための装置であって、
(i)100℃以上に加熱された熱水および/または水蒸気を、これと同温度以上に加熱された準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生させる手段、
(ii)上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、相対湿度95%以上及び酸素濃度0.2容量%以下の組成を有し、
100〜115℃の温度領域に保持された気体水で満たす手段、
(iii)上記気体水に100%湿り状態の水蒸気を噴射させ、上記100%湿り状態の水蒸気から発生する熱水及び高湿度の湿熱水蒸気とその凝縮により部分的に生成する微細水滴との混合系からなる複合化加熱媒体を安定的に形成させる手段、および
(iv)家禽類の表皮部に、上記複合化加熱媒体で、100〜115℃の温度および0.2容量%以下の酸素濃度雰囲気下において、少なくとも
10℃の温度差の連続振幅加熱を施して、上記表皮部を加熱処理する手段、
を備えていることを特徴とする連続加熱処理装置、
を提供するものである。
本発明の機能性素材の製造方法は、家禽類の表皮部を加熱処理し、脱油・脱脂を行い、該表皮部に含まれるヒト型スフィンゴミエリンおよびプラズマローゲン型グリセロリン脂質を濃縮すると共に、殺菌することにより、機能性素材を製造する方法であって、上記加熱処理として、以下に示す(A)〜(D)工程を含む手段を用いることを特徴とする。
本発明における(A)工程は、100℃以上に加熱された熱水および/または水蒸気を、これと同温度以上に加熱された準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生させる工程であり、(B)工程は、上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、相対湿度95%以上及び酸素濃度0.2容量%以下の組成を有し、100〜115℃の温度領域に保持されたガス成分(気体水)で満たす工程である。
また、(C)工程は、上記気体水に100%湿り状態の水蒸気を噴射させ、熱水・微細水滴・水蒸気からなる複合化加熱媒体を安定的に形成させる工程である。
この(D)工程は、家禽類の表皮部に、上記複合化加熱媒体で、100〜115℃の温度および0.2容量%以下の酸素濃度雰囲気下において、少なくとも10℃の温度差の連続振幅加熱を施して、該表皮部を加熱処理する工程である。
本発明はまた、前記本発明の方法で得られたことを特徴とする機能性素材をも提供すると共に、該機能性素材を製造するための連続加熱処理装置をも提供する。
(1)100℃以上に加熱された熱水および/または水蒸気を、これと同温度以上に加熱された準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生させる手段、
(2)上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、相対湿度95%以上及び酸素濃度0.2容量%以下の組成を有し、100〜115℃の温度領域に保持されたガス成分(気体水)で満たす手段、
(3)上記気体水に100%湿り状態の水蒸気を噴射させ、熱水・微細水滴・水蒸気からなる複合化加熱媒体を安定的に形成させる手段、および
(4)家禽類の表皮部に、上記複合化加熱媒体で、100〜115℃の温度および0.2容量%以下の酸素濃度雰囲気下において、少なくとも10℃の温度差の連続振幅加熱を施して、該表皮部を加熱処理する手段、
を備えている。
本発明のヒト型スフィンゴミエリンおよびプラズマローゲン型グリセロリン脂質は、前述した本発明の機能性素材から分離されたものであって、例えば、以下に示す(a)、(b)、(c)および(d)工程を施すことにより、製造することができる。
この(a)工程は、前述の当該機能性素材から、溶剤を用いて、総脂質を抽出し、乾燥処理して、乾燥総脂質を得る工程である。総脂質の抽出に用いる溶剤としては、食品衛生上安全であって、かつ抽出効率のよいものが用いられる。このような溶剤としては、特にエタノールが好適である。この抽出処理は、常法に従って行うことができる。ただし、この抽出工程ではエタノール可溶の非脂質成分も抽出される。
この(b)工程は、前記(a)工程で得られた乾燥総脂質を、脂肪族炭化水素系溶剤と水溶性ケトン系溶剤との混合溶剤で抽出処理し、スフィンゴミエリンを主体とする不溶部(以下、粗スフィンゴミエリンと称することがある。)と、可溶部とに分離する工程である。
この(c)工程は、前記(b)工程で得られたスフィンゴミエリンを主体とする不溶部を、水と水溶性ケトン系溶剤との混合溶剤で抽出処理し、可溶部に含まれる非脂質成分を除去する工程である。
この(d)工程は、前記(b)工程で得られた可溶部を乾燥処理後、水溶性ケトン系溶剤で抽出処理し、プラズマローゲン型グリセロリン脂質を主体とする不溶部(以下、粗プラズマローゲン型グリセロリン脂質と称することがある。)を分離回収する工程である。
(式中、R−COは脂肪酸残基を示す。)
の構造を有し、通常動物体の脳組織のみならず、臓器組織にも広く存在する。
なお、表および図における「%」は、「質量%」を示し、図における「m.」は「分間」を示す。
(1)原料の調製
(a)廃鶏(成鶏)のチルド生皮
家禽の典型種の一つである産卵鶏の成鶏採肉処理工程から容易に得られる中抜き屠体、好ましくは「温屠体」((農事組合法人エヌチキン(鹿児島県知覧町))製)を使用して、該屠体の背皮部に切り込みを入れ、両側に引っ張って皮を剥ぎ、ハイバリアー性包材で真空パック後に冷蔵保存してチルド生皮を調製した。
上記で調製したチルド生皮を、通常のミンチ調製方法である、冷凍→テンパリング→真空→冷凍を、冷凍変成を抑制するためにチルド生皮を市販のミンチ機器でミンチ化後に真空包装・冷凍する方式で実施した。尚、ミンチサイズは、4mm〜12mm、好ましくは6〜10mmである。
下記により、廃鶏(成鶏)のチルド生皮6.7kgを使った脱油・脱脂試験を行った。
本技術で使用する装置((株)タイヨー製作所製)の一部を改良した、回転型加熱トレー(細かめの金網篭で半球の蓋付)を付帯した装置(「hi−LOHS−R」ということがある。)を用いて、加熱温度と加熱時間を変えて加熱減量とその総脂質減量を測定する脱油・脱脂の至適条件の設定検討を実施した。その結果を纏めて表1及び図1(加熱減量)と図2(総脂質含有率)並びに図3(脱油・脱脂率)と図4(複合脂質濃縮率)に示した。
(a)品質検定
至適条件で処理した生皮に付き、目的成分であるスフィンゴミエリン(「SM」と言うことがある。)とプラズマローゲン(「PLL」と言うことがある。)の品質検定試験を実施した。チルド生皮(図5記載の5回繰り返し脱油・脱脂試験に供した成鶏生皮)をhi−LOHS−R105℃15分間脱油・脱脂後に図6の手法に従い、複合脂質を得た。当該複合脂質画分を常法に従って薄層クロマト(TLC)に付し、そのスポット位置から定性的にSMとPLLを同定した(図のTLC記録紙中記載用語の説明;PE:PLLを主成分とするフォスファチジルエタノールアミン、PC:フォスファチジルコリン)。更に、該画分をメタノリシス処理して高速液体クロマトグラフィー(HPLC)測定に供した。その結果を纏めて図7に示した(HPLC記録紙記載用語の説明;16:0:炭素数16の飽和脂肪族炭化水素残基、18:0:炭素数18の飽和脂肪族炭化水素残基、20:4:炭素数20で不飽和度4の脂肪酸類、22:3〜6:炭素数22で不飽和度3〜6の脂肪酸類)。この結果、至適条件で加熱脱油・脱脂した生皮には、SMとPLL由来物質である炭素数16と18の飽和直鎖脂肪族ジメチルアセタール、及びSM等のリン脂質由来の炭素数20と22の高度不飽和脂肪酸が、未加熱の生皮由来の複合脂質画分と同等以上のピーク強度で測定されたことから、目的2成分がその加熱処理による分解や変性を受けることなく、濃縮されていることが明らかになった。
図5記載の5回繰り返しhi−LOHS−R105℃15分間脱油・脱脂処理成鶏生皮750gを凍結乾燥して320gの脱油・脱脂鶏皮粉末を調製し、図8の手順に従って、各40gを用いて合計8回繰り返して溶剤分別を試みた結果、8回平均で粗SM0.13±0.02g(合計1.04g(回収率0.14質量%、対hi−LOHS−R105℃15分間脱油・脱脂処理成鶏生皮))と粗PLL0.65±0.09g(合計5.2g(回収率0.69質量%、対hi−LOHS−R105℃15分間脱油・脱脂処理成鶏生皮))が得られた。図9に示した順相HPLC分離・光散乱検出の結果、粗SMは90質量%、粗PLLは40質量%と各々の純度が検定された。従って、hi−LOHS−R105℃15分間脱油・脱脂処理成鶏生皮に対する純分換算回収率は、SMで0.13質量%、PLLでは0.26質量%と算定される。
本試験の至適条件、105℃15分間加熱で得られた加熱生皮の初発一般生菌数は検出限界以下で、ハイバリアー性フィルムで真空包装して1ヶ月間冷蔵保存後においても、同じく生菌数は検出限界以下で、保存安定性に優れていることが実証された。
本試験の至適条件、105℃15分間加熱で得られた加熱生皮は、通常の凍結乾燥により、容易に乾燥され、粉末化され、密封状態では常温で長期間安定である。
本加熱技術には、装置の防汚作用があり、当該試験終了後に庫内を水道水のシャワーだけで図10に示した様に簡便に洗浄可能であることが実証された。図10(a)は、本加熱技術による加熱終了時の装置の部分写真を示し、(b)は水道水シャワー洗浄後の該部分の写真である。
実施例1(2)における廃鶏(成鶏)のチルド生皮を使った脱油・脱脂試験の代わりに、廃鶏(成鶏)のチルド生皮ミンチ凍結品2.5kgを使用した脱油・脱脂試験を行った。
チルド屠体から剥いだチルド生皮を原料として、実施例1(1)と同様の操作で8mmのミンチを作り、ハイバリアー性フィルムで真空包装し、冷凍したものを3℃の冷蔵庫で一夜静置して解凍して試験に供した。
図12に示す様に、原料形状を皮からそのミンチに変換することによって、加熱減量は大差ないものの、総脂質減量率が顕著に向上することが明らかにされた。
1. 加熱室
2. 原料供給ホッパー
3. スクロールミキサー
4. 処理品排出ダンパー
5. 蒸気発生蓄熱パネル
6. 加熱室温度制御ヒータ
7. スクロールミキサー駆動モータ
8. 電磁定量ポンプ
9. 純水製造装置
10. 純水貯蔵タンク
11. 撹拌送風機
12. 大気開放管
Claims (4)
- 家禽類の表皮部を加熱処理し、脱油・脱脂を行い、上記表皮部に含まれるヒト型スフィンゴミエリンおよびプラズマローゲン型グリセロリン脂質を濃縮すると共に、殺菌することにより、機能性素材を製造する方法であって、上記加熱処理が、
(A)100℃以上に加熱された熱水および/または水蒸気を、これと同温度以上に加熱された準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生させる工程、
(B)上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、相対湿度95%以上及び酸素濃度0.2容量%以下の組成を有し、100〜115℃の温度領域に保持された気体水で満たす工程、
(C)上記気体水に100%湿り状態の水蒸気を噴射させ、上記100%湿り状態の水蒸気から発生する熱水及び高湿度の湿熱水蒸気とその凝縮により部分的に生成する微細水滴との混合系からなる複合化加熱媒体を安定的に形成させる工程、および
(D)家禽類の表皮部に、上記複合化加熱媒体で、100〜115℃の温度および0.2容量%以下の酸素濃度雰囲気下において、少なくとも10℃の温度差の連続振幅加熱を施して、上記表皮部を加熱処理する工程、
を含むことを特徴とする機能性素材の製造方法。 - 家禽類がニワトリである請求項1に記載の機能性素材の製造方法。
- 機能性素材が、加熱・殺菌処理食材である請求項1または2に記載の機能性素材の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の機能性素材の製造方法を実施するための装置であって、
(1)100℃以上に加熱された熱水および/または水蒸気を、これと同温度以上に加熱された準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生させる手段、
(2)上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、相対湿度95%以上及び酸素濃度0.2容量%以下の組成を有し、100〜115℃の温度領域に保持された気体水で満たす手段、
(3)上記気体水に100%湿り状態の水蒸気を噴射させ、上記100%湿り状態の水蒸気から発生する熱水及び高湿度の湿熱水蒸気とその凝縮により部分的に生成する微細水滴との混合系からなる複合化加熱媒体を安定的に形成させる手段、および
(4)家禽類の表皮部に、上記複合化加熱媒体で、100〜115℃の温度および0.2容量%以下の酸素濃度雰囲気下において、少なくとも10℃の温度差の連続振幅加熱を施して、上記表皮部を加熱処理する手段、
を備えていることを特徴とする連続加熱処理装置。
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