JP5707623B2 - 農産物または水産物または畜産物の抗酸化性物質含量もしくはｇａｂａ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド含量を増大させる方法および装置 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、農産物または水産物または畜産物などの食材に光照射を行い、栄養価を高める光照射方法および照射装置に関するものである。

調理用の家庭電器として、冷蔵庫、電子レンジ、炊飯器、オーブントースター、ジューサー、ミキサーなどが用いられている。これらは、食材を加工して食べられるようにするものである。近年の健康食品の流れの中で、調理前に食材を美味しく、さらに健康に良い成分含量をあげることができれば、食材の栄養価をあげることができる。

しかし、これまで食材の栄養価をあげる調理用装置は見当たらない。遠赤外線照射乾燥装置は加熱方法を輻射に変えて均一な温度に加熱する装置であり、成分の変化は起こらない。たとえば、遠赤外放射板を加工して効率良く食品を乾燥することも提案されている。（例えば、特許文献１参照）

発明者の一人は水産物または農産物の乾燥時もしくは加温時にＵＶ−Ａ域の紫外線を照射してアミノ酸量を増大させる方法を提案している。実施例として、イカ、カツオ、アワビ、椎茸、米菓に照射してアミノ酸量が増大したことを報告している。（例えば、特許文献２参照）

発明者の一人は青緑色光（波長域４５０〜５６０ｎｍ）を海藻に照射することにより、アミノ酸の前駆物質であるペプチドやグルタミン酸が増加して旨みが増強され、さらに緑色を保ち、風味と栄養価に優れた乾燥海藻の製造法を提案している。（例えば、特許文献３参照）

ＵＶ−Ａを照射する光源として、蛍光灯が用いられているが、小型で消費電力の少ないＬＥＤランプが冷蔵庫内に用いられてきている。（例えば、特許文献４参照）

特開２００１−０９５５４８公報 特開２００２−１４２６６５公報 特開２００５−２４５２９２公報 特開２００７−１２０９２６公報

なし

特許文献１では、風味を損なわないように遠赤外放射板を用いて効率良く乾燥することができるが、栄養成分までを増やすことはできない。また特許文献２では、家庭で調理に用いられるキャベツ、ニンジン、大根などの根菜類などの野菜はアミノ酸量が少なく、ＵＶ−Ａ照射の効果が発揮されない欠点があった。特許文献３でも、緑色を保ったままで旨みが増強された海藻の製造法を提案しているが、他の機能性についてはふれていない。
一方、特許文献４では、ＬＥＤを用いて遊離アミノ酸増量機能付き冷蔵庫をうたっており、実施例として光源部の構成、駆動、制御について詳細に述べているが、アミノ酸増量の実験例は見あたらない。また、他の栄養成分についてはふれていない。

本発明はこのような課題に着目してなされたもので、スペースを取らないで、コンパクトにまとめられた食品光照射装置をいかに創るかという点と、アミノ酸量増加以外の新たな付加価値を持たせることのできる光照射方法と光照射装置を見つけ出すことである。

上記課題を解決するための本発明の要旨は、
（１）農産物または水産物または畜産物のいずれかの食材の乾燥もしくは加工工程で、縦横に配列された中心波長域４５０nmの青ＬＥＤの光を、食材の垂直方向から照射することを特徴とする抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド含量を増大させる方法を提供する。
（２）農産物または水産物または畜産物のいずれかの食材の乾燥もしくは加工工程で、縦横に配列された中心波長域３５０nmのＵＶ−Ａ・ＬＥＤの光を、食材の垂直方向から照射することを特徴とする抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド含量を増大させる方法を提供する。

（３）食材の乾燥もしくは加工工程で、請求項１ないし２のいずれか１項に記載の光照射方法により、抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド含量が非照射に比べて１．１倍以上増加されていることを特徴とする農産物または水産物または畜産物を提供する。
（４）箱の形をした装置内上部に縦横に配置された中心波長域３５０nmのＵＶ-Ａ・ＬＥＤランプもしくは中心波長域４５０nm青ＬＥＤランプと、
ＬＥＤランプ下部に設けられ、格子状もしくは多孔状の網板と、
前記網板下部において、下から温風を送風するために装置下部の両サイドに設けられた送風ファンと、
装置内上部に設けられた排気ファンと、
装置内下部に設けられたヒーターと、前記温風を乱す波形板と、
を備え、農産物または水産物または畜産物の抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド量含量を増大させることを特徴とする食品光照射装置を提供する。

上部にＵＶ-Ａ域の紫外線を照射するＬＥＤランプを取り付け、下部から温風を
循環するファンを設けた食品光照射装置を考案し製作した。また、水産物と農
産物に青色の可視光線もしくはＵＶ-Ａ照射乾燥を行ったところ、ポリフェノ
ールなどの抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはイノシン酸、グアニル酸などのヌクレオチド含量が増大することが明らかになった。

図１は光照射食品調理装置の概要を示した図である。（実施例１） 図２は椎茸に含まれる１６種類の遊離アミノ酸量に及ぼすＵＶ−Ａの影響を表した図である。（実施例２） 図３は椎茸に含まれる１６種類の遊離アミノ酸総量に及ぼすＵＶ−Ａの影響を表した図である。（実施例３） 図４は大根のＴｒｏｌｏｘ相当量の及ぼす各種波長の影響を表した図である。（実施例４） 図５はわかめのＴｒｏｌｏｘ相当量の及ぼす各種波長の影響を表した図である。（実施例５） 図６は椎茸（品種どんこ）のＴｒｏｌｏｘ相当量の及ぼす各種波長の影響を表した図である。（実施例６） 図７は籾の胚芽に含まれるＧＡＢＡ含有量に及ぼす各種波長の影響を表した図である。（実施例７） 図８は自作茶に含まれる４種類のカテキン含有量総和に及ぼす各種波長の影響を表した図である。（実施例８） 図９は椎茸（品種どんこ）に含まれる５‘グアニル酸含有量に及ぼす各種波長の影響を表した図である。（実施例９）

この出願の発明は、上記の通りの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。

図１は考案した食品光照射装置の概要を示した図であって、アはＬＥＤランプを表示している。紫外線および各種波長の可視光線を照射する光源としてＬＥＤランプを装置上部に設けた。考案した装置において、ＬＥＤランプは縦３００ｍｍ、横３５０ｍｍの上部に縦１２個、横１８個、計２１６個のＬＥＤランプを設置した。上部に取り付けるＬＥＤランプは，例えばＵＶ−Ａ域１種類だけでなく、青域のランプとＵＶ−Ａ域のＬＥＤランプを混合して取り付け、アミノ酸量の多い水産物を調理する場合はＵＶ−Ａランプを、抗酸化性の多い野菜などの農産物を調理する場合は青域ランプを点灯させるようにボタンを押すことによって制御し、どの栄養価を高めるか、その目的に合わせて種々の光を照射することができる。また照射量はつまみでコントロールできるようにする。

イはサンプルを置く板を示している。板の形状としては、格子上の網あるいは、多孔板等、下からの空気が良く接触できるような形式が望ましい。ランプから１４８ｍｍ下部にあるサンプルを置く板上でのＵＶ-Ａ強度は最大４.２μＷ／ｃｍ ² である。

ウは小型送風ファン、オは小型排気ファンを示している。水産物または農産物または畜産物などの食材を調理前に照射する場合、含水率を減らす乾燥工程が必要な場合も多い。その場合に下から空気を送り、排気ファンで装置外に空気を排出する。エは空気を乱す波形板で、送風ファンから吸入された空気を上部のサンプル板に舞い上げる形状をしている。波形板の形状は装置の大きさによって様々な形状が考えられる。波形板にヒーターを取り付けることにより、温風乾燥も可能となる。

野菜などの農産物は乾燥すると硬くなり、調理しづらくなり風味も落ちる。そのような場合は、乾燥を促進させる送風ファンおよび排気ファンを運転しないで、光照射だけを行うことも可能なように制御回路を工夫すれば良い。

図２は、図１の装置に収穫された椎茸（品種ドンコ）を置いて温風乾燥しなが
らＵＶ−Ａ照射した場合に、干し椎茸に含まれる１６種類の遊離アミノ酸量を示し、アミノ酸量に及ぼすＵＶ−Ａの影響を示した結果である。椎茸にはプロリンが多く含まれている。温風のみを流した場合に比べ、ＵＶ−Ａを照射するとアミノ酸量が増え、ＵＶ−Ａ照射量を強にすると更にアミノ酸量が増えることがわかる。ＵＶ−Ａ強の場合のＵＶ−Ａ強度は、ランプから１４８ｍｍ下部にあるサンプルを置く板上で４.２μＷ／ｃｍ ^２ 、である。ＵＶ−Ａ弱の場合のＵＶ−Ａ強度は、ランプから１４８ｍｍ下部にあるサンプルを置く板上で３.０μＷ／ｃｍ ^２ 、で３０％少ない。

図３は、図１の装置に収穫された椎茸（品種ドンコ）を置いて温風乾燥しながらＵＶ−Ａ照射した場合に、椎茸に含まれる１６種類の遊離アミノ酸量を合計したアミノ酸総量を示し、アミノ酸量に及ぼすＵＶ−Ａの影響を示した結果である。ＵＶ−Ａ強の場合、アミノ酸総量は温風のみの場合に比べ１．５倍、ＵＶ−Ａ弱の場合では１．３倍増加していることを示している。

図４は、大根の場合の乾燥時におけるＴｒｏｌｏｘ相当量変化に及ぼす各種波長の影響を示した結果である。青照射乾燥の場合が最もＴｒｏｌｏｘ相当量が多く、次いでＵＶ−Ａ照射乾燥である。Ｔｒｏｌｏｘ相当量が多いという事は抗酸化性が高いことを意味する。
乾燥前と比較して青照射乾燥が約１．８１倍、ＵＶ−Ａ照射乾燥が約１．７２倍と特に増加している。一方温風乾燥の場合と比較すると、青照射乾燥、ＵＶ−Ａ照射乾燥共に約１．１倍となり、大きな差は無いが、緑照射乾燥は約０．６８倍、赤照射乾燥は約０．８倍と減少している。
このように、青照射乾燥とＵＶ−Ａ照射乾燥が抗酸化性物質を特に増大させると判断される。

抗酸化性とは、体内の活性酸素を除去する機能である。体内で活性酸素が過剰に生成されると、体は酸化障害を受け、生活習慣病や老化促進の原因になると考えられている。
食品の抗酸化性を評価する方法としては種々の方法が提案されている。本発明では簡易迅速な手法であり、多検体分析に威力を発揮する
ＤＰＰＨ（１，１−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−２−ｐｃｒｙｈｙｄｒａｚｙｌ）分光測定法を用いて抗酸化性を測定した。Ｔｒｏｌｏｘ相当量が多いという事は抗酸化性が高いことを意味する。

図５は、ワカメの場合の乾燥時におけるＴｒｏｌｏｘ相当量変化に及ぼす各種波長の影響を示した結果である。青の波長を照射して乾燥した場合のＴｒｏｌｏｘ相当量が他の波長を照射した場合と比べて特に多い。次いでＵＶ−Ａ照射乾燥である。乾燥前と比較して青照射乾燥が約３．０倍、ＵＶ−Ａ照射乾燥が約２．１倍と特に増加している。一方温風乾燥の場合と比較しても青照射乾燥が約１．７倍と増加している。このように、青照射乾燥が抗酸化性物質を特に増大させると判断される。

図６は、椎茸（品種どんこ）の場合の乾燥時におけるＴｒｏｌｏｘ相当量変化に及ぼす各種波長の影響を示した結果である。図を見ると各種波長の光を照射した場合のＴｒｏｌｏｘ相当量が乾燥前および温風乾燥と比較して増えている。波長別では、青照射乾燥の場合が最もＴｒｏｌｏｘ相当量が多く、波長が長くなるにつれて減少する傾向が見られた。青照射乾燥の場合、乾燥前と比較して約１．８２倍、温風乾燥と比較しても約１．６１倍と特に増加している。このように青照射乾燥が抗酸化性物質を特に増大させると判断される。

図７は、青森県産「まっしぐら」の籾を各種波長の光を照射しながら温風乾燥させ、籾すりを行って、胚芽に含まれる生理活性成分のGABA含有量を測定し、GABA含有量に及ぼす各種波長の影響を示した結果である。胚芽とは植物の胚、すなわち種子の内部のやがて成長して芽になる部分のことであるが、胚芽に生理活性成分のGABAが多く含有され、胚芽をつけたままの胚芽米が売られている。青を照射して乾燥させた場合のGABA含有量は60.5ｍｇと含有量が最も多く、次いでUV-Aを照射した場合の58.3ｍｇであり、天日乾燥の場合より多い。青照射乾燥とUV-A照射乾燥は、温風乾燥に比べGABA含有量が1.4倍増加している。このように青照射乾燥とUV-A照射乾燥は、ＧＡＢＡ含有量を特に増大させると判断される。

ＧＡＢＡ（γ−アミノ酪酸）とは脊椎動物の中枢神経系では、主に海馬、小脳、脊髄などに存在し、また節足動物・甲殻類でも神経伝達物質として用いられるアミノ酸の一種であり、摂取することで、中性脂肪を抑え、肝臓・腎臓のはたらきを高め、血圧を下げ、神経を鎮める等の効果があると言われている。英語名のγ（ｇａｍｍａ）−ａｍｉｎｏ ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄの頭文字をとった略称ＧＡＢＡ（ギャバと読む）が一般的に広く用いられている。ＧＡＢＡのように生体の特定の生理的調節機能に対して作用する性質をもつ物質を生理活性物質という。

図８は緑茶の原料である静岡県産「やぶきた」秋冬番茶の生茶葉をバットにのせ各種波長の光を照射させ、その後蒸篭で蒸してから乾燥させて自作茶を作り、自作茶に含まれる4種類のカテキン含有量を測定し、カテキン含有量総和に及ぼす各種波長の影響を示した結果である。測定した4種類のカテキンとは、エピガロカテキン、(+)カテキン、エピガロカテキンガレード、エピカテキンガレードである。青を照射した自作茶のカテキン含有量が最も多く、次いでUV-Aを照射した自作茶の含有量が多い。非照射の場合に比べて青照射乾燥は約2.4倍、UV-A照射乾燥は約2.0倍増加している。このように青照射とUV-A照射は、お茶に含まれるカテキン含有量を特に増大させると判断される。

カテキン類は緑茶に含まれる最も多く含まれる呈味成分で、約１５％がカテキン類であり、主要な物はエピガロカテキンガレードが最も多く、ついでエピガロカテキン、エピカテキンガレードと続く。茶葉中に含まれるカテキン類には消臭効果の他に、実に多様な生理活性を有しており、生活習慣病、癌の予防、抗菌作用、抗酸化性、脂肪細胞発達の抑制等が報告されている。

図９は、岩手県産椎茸（品種どんこ）を各種波長の光を照射しながら温風乾燥させ、椎茸に含まれる呈味成分の５‘グアニル酸含有量を測定し、５‘グアニル酸含有量に及ぼす各種波長の影響を示した結果である。波長別では、ＵＶ−Ａ照射乾燥の場合が最も含有量が多く、次いで青照射乾燥の場合であり、温風乾燥法と比較しＵＶ−Ａ照射乾燥は約１．４２倍、青照射乾燥は約１．３８増加している。５‘グアニル酸はヌクレオチドに分類される。このように、このように青照射とＵＶ−Ａ照射は、椎茸に含まれる呈味成分のヌクレオチドを特に増大させると判断される。

椎茸に含まれる５‘グアニル酸は昆布の旨みグルタミン酸、かつおの旨みイノシン酸とともにダシの三大旨み成分である。５‘グアニル酸（ＧＭＰ）はリボ核酸（ＲＮＡ）構成成分の一つであり、イノシン酸（ＩＭＰ）は核酸を構成するアデニル酸が脱アミノ化したものである。グアニル酸、イノシン酸などはヌクレオチドと呼ばれ、生物の遺伝やタンパク質の生合成に重要な働きをする核酸の構成要素である。アミノ酸がタンパク質の構成要素であるのと同様である。また遊離の形で肉、魚、牛乳、乳製品、野菜など、ほとんど全ての食品に含まれている。

農産物または水産物または畜産物などの食材に青色域の可視光線またはＵＶ−Ａ域の紫外線を照射して抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド含量を増大させて、食材の機能性をあげることができる。また考案した食品光照射装置を用いれば、機能性と旨さに優れた食材を作ることができる。

農産物または水産物または畜産物などの生鮮食品の機能性と栄養価を高める本発明の光照射方法は、様々な食品工業、地域の農水畜産業の食品加工プロセスに応用できる。

ア ＬＥＤランプ
イ サンプルを置く板
ウ 送風ファン
エ 空気を乱す波形板
オ 排気ファン

Claims (4)

1. 農産物または水産物または畜産物のいずれかの食材の乾燥もしくは加工工程で、縦横に配列された中心波長域４５０nmの青ＬＥＤの光を、食材の垂直方向から照射することを特徴とする抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド含量を増大させる方法。
2. 農産物または水産物または畜産物のいずれかの食材の乾燥もしくは加工工程で、縦横に配列された中心波長域３５０nmのＵＶ−Ａ・ＬＥＤの光を、食材の垂直方向から照射することを特徴とする抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド含量を増大させる方法。
3. 食材の乾燥もしくは加工工程で、請求項１ないし２のいずれか１項に記載の光照射方法により、抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド含量が非照射に比べて１．１倍以上増加されていることを特徴とする農産物または水産物または畜産物。
4. 箱の形をした装置内上部に縦横に配置された中心波長域３５０nmのＵＶ-Ａ・ＬＥＤランプもしくは中心波長域４５０nm青ＬＥＤランプと、
   ＬＥＤランプ下部に設けられ、格子状もしくは多孔状の網板と、
   前記網板下部において、下から温風を送風するために装置下部の両サイドに設けられた送風ファンと、
   装置内上部に設けられた排気ファンと、
   装置内下部に設けられたヒーターと、前記温風を乱す波形板と、
   を備え、農産物または水産物または畜産物の抗酸化性物質含量もしくはＧＡＢＡ含量もしくはカテキン含量もしくはヌクレオチド量含量を増大させることを特徴とする食品光照射装置。