JP5890612B2 - マイクロ波照射による魚骨の軟化方法 - Google Patents

Description

本発明は、マイクロ波照射による魚骨の軟化（脆弱化）方法に関する。

缶詰、レトルト加工食品において、魚骨は高圧加熱加工処理で軟化し、可食化が可能である。しかし、この方法では筋肉組織の変性が著しく、かつ筋肉と骨の区別が不明瞭になるなどの缶詰特有の状態になる。水産業界、食品業界ではその対策として、魚骨を手作業で取り除いて市場に供給している。これはコスト的にも、廃棄物を生みだすという点からも、問題がある。食品としての魚骨は、カルシウムが豊富であり貴重なカルシウム源となる。カルシウムの補給は骨折や女性高齢者に頻発しやすい骨粗しょう症の予防にも役立つ。

特許文献１では、骨付き魚に、電子レンジで用いられている周波数（２．４５０ＧＨｚ）よりは低い、波長１ｍ程度の高周波の電磁波を照射することにより、魚骨を脆弱化する技術を開発した。魚の骨に高周波を照射することで、魚の骨を脆弱化する方法である。骨に高濃度に含まれるリン元素に特異的に作用し、その結合を振動、共鳴することで骨の組織の脆弱化を誘起していると説明されている。

特開２００４−２６１０４３号公報

近年、水産加工品の輸入は増加傾向にあり、大量の安い労働力に頼る「骨抜き処理」、「骨なし処理」された魚の切身が輸入され調理に多用されている。それら水産原料の調達は現地または第三国でおこなわれており、瀬戸内海地方においても、なじみふかい魚が、海外で調達加工され国内で消費されている状況にある。このような現状をふまえて、主に瀬戸内海で漁獲されるアジ、サバ、いわし等魚類の魚骨を脆弱化させることによって喫食時の魚骨の危害を取り除くことを目的とする。より具体的には、（１）骨のある安全な魚加工品の供給を行う、（２）子供（学校給食）高齢者（介護食）に国内（主に瀬戸内海）水産物の供給を行うことができる、（３）また国内水産資源の活用範囲が広がり需要の拡大、漁価の安定を導くことができる、以上３点を目的とする。

「骨抜き・骨なし処理」された魚の切身が輸入されて利用拡大の傾向にあり、当初その使用用途は医療食など特殊なものに限られていたが、一般食にも供されるようになり、骨のない魚を普通に思うような食文化の変化は、食育面より問題視される場面が出てきた。一方、輸入食品の中毒事件などを発端に国内水産物（加工物）の需要が高まり、骨抜き魚が主流になっている市場において、国内での骨抜き作業は高コストになり事業化されにくい状況にある。
本発明は、骨があることを意識させるが、骨そのものの危害は回避することができる魚骨を脆弱化した製品を提供すること、国内水産物を国内加工により提供すること、既存の加工法と比べて素材の味の活かすことのできる製法を提供することを目的とする。

魚骨を軟化する方法は、酸処理による方法と高圧熱処理による方法に大別される。酸処理による方法は、主として処理後の調理方法として、酢つけや南蛮漬け等に利用される。また、高圧熱処理による方法によっては、レトルト臭や、コラーゲンが溶け出すことによる味の変化のある特有の食品が得られる。本発明者は、これらとは異なる食品を提供するための新しい処理法を開発すべく、マイクロ波技術により、魚骨を集中的に加熱して柔らかくすることができないか実験を繰り返し、ついに本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は以下の（１）ないし（３）の魚骨の軟化方法を要旨とする。
（１）凍結した骨付き魚肉に魚骨の比誘電損率が魚肉のそれよりも大きい温度範囲である−２０℃ないし０℃の温度範囲でマイクロ波照射し魚肉の変性を抑制しながら魚骨に集中的に熱を加えて魚骨を脆弱化させることを特徴とした魚骨の軟化方法。
（２）照射するマイクロ波がパルス波である上記（１）に記載の魚骨の軟化方法。
（３）比誘電損率の小さい冷却材である二酸化炭素、窒素、およびヘキサンから選ばれる冷却材によって、凍結した骨付き魚肉を冷却しながらマイクロ波照射することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の魚骨の軟化方法。

本発明では凍結状態を維持しながら魚体に高周波もしくはマイクロ波を照射することにより魚肉の変性を抑制しながら魚骨に集中的に熱を加えて魚骨を脆弱化させることができた。

サバ魚肉ブロック中の魚骨のマイクロ波照射前後における歪-応力図

本発明により、サバやハマチなどの魚骨付冷凍魚肉ブロックにマイクロ波を照射して加熱し、加熱による魚肉の変質を最小限に抑えつつ、主に魚骨だけを加熱して柔らかくする技術を提供する。
サバとハマチの複素誘電率を測定したところ、−２０℃ないし０℃の温度範囲では、魚肉の比誘電損率がほぼ０であるのに対し、魚骨の比誘電損率は０．９ないし１４．０であることがわかった。下記の数式で示されるように、マイクロ波吸収電力は比誘電損率ε′tanδに比例するため、冷凍魚へのマイクロ波加熱によって、魚骨だけを有効に加熱できることを示している。
［数１］
マイクロ波吸収電力（電気伝導損失・磁気損失がない場合）
また、下記の実施例に示すように、冷凍した魚肉ブロックへのマイクロ波照射によって、魚骨を柔らかくすることができた。

温度・圧力の特定条件下で高周波もしくはマイクロ波を選択し照射することにより魚骨の脆弱化が図れる可能性が見出された。最適な環境、周波数の選定のために比誘電損率の計測、実験、効果の確認を行なった。魚骨を脆弱化させることは、一定条件下において、短時間で魚骨の脆弱化ができる、魚骨に集中した変性を加えることで魚肉に味への悪影響を及ぼし難いという特徴がある。

本発明の原料となる魚類は、特に限定されないが、アジ、サバ、赤魚、カマス、カレイ、サワラ、ツボダイ、マトウダイ、マダイ、メロ、ホッケ等が挙げられる。そのほか鮭の切り身、カレイ、スケソウダラ、ホキ等の白身魚の切り身などの水産品、これら加工度の低い原料魚肉は、鮮度良好な時に凍結加工を施せば、冷凍保管中の品質劣化は遅くなる。その中で最も好ましい例として鮭が挙げられる。鮭は、シロザケ、ベニザケ、マスノスケなどで例示されるサケ類、カラフトマス、サクラマスなどで例示されるマス類が含まれる。また、切り身の形状には特に制限がなく、フィレー、それからの切り身が例示される。

本発明は、骨が魚体中にある状態で、魚肉部分を加熱することなく、骨のみを選択的に加熱するようにすることが好ましい。魚体中の骨のみを選択的に加熱することができる方法としては、凍結した骨付き魚肉に魚骨の比誘電損率が魚肉のそれよりも大きい温度範囲でマイクロ波を照射する方法などが挙げられる。マイクロ波エネルギーによって物質内部から熱を発生させる方法であり、効率的に魚骨のみを加熱できる特徴がある。このような魚体中の骨のみを選択的に加熱する方法によれば、魚肉は加熱されず生のままで、骨のみを加熱することができるため、凍結加工品を調理に用いる際に魚肉部分の煮崩れなどを防ぐことができる。具体的には、骨の中心部が７０〜１００℃で、１〜６０分加熱されることにより目的が達成される。

水中加熱、ヒーター加熱、水蒸気加熱などにより、骨付き魚肉に対して外部加熱を追加で行う場合の条件としては、加熱温度は３０〜１００℃、好ましくは５０〜９０℃、更に好ましくは６０〜８０℃とすることができ、加熱時間は１〜６０分、好ましくは５〜４０分とすることができる。

マイクロ波加熱により魚骨のみを内部加熱する場合の条件は、周波数３００〜３０，０００MHz（波長１〜１００ｃｍ）、好ましくは電子レンジと同じ２４５０MHzで、１０〜６，０００Ｗ、好ましくは１００〜２００Ｗで、１〜６０分、好ましくは３〜２０分とすることができる。また、マイクロ波として、パルス出力されたものを用いることができる。パルス波によって、骨付き魚肉ブロックへ瞬間的に大きな出力を印加できることに加え、魚肉ブロックの冷却時には、パルス出力間隔を調整することで、十分な冷却期間を設定できるという利点がある。

魚肉ブロックの冷却材としては、比誘電損率が魚肉のそれよりも小さいものであれば何でもよいが、食品への冷却ということを考慮すると、二酸化炭素、窒素、ヘキサンなどが望ましく、相状態に関わらず用いることができる。

本発明では、冷凍食品の形態にしてマイクロ波加熱による調理に供される。次に、魚骨のみを内部加熱した骨付き魚肉に対して凍結処理を行うことができる。
凍結処理条件、方法としては特に制限はなく、例えば、−１０℃以下、好ましくは−５０〜−３０℃まで、急速凍結庫などによる通常の方法で凍結すればよい。また、凍結後は−５０〜−１０℃で約２年間まで保存することができるが、特に限定されない。

上記の方法により得られる本発明の魚骨のみを内部加熱した骨付き魚肉は、焼き魚、煮物、鍋物等の調理に用い、食用に供すことができるし、凍結加工品の形態で保存しても良い。

以下、本発明の内容を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

［サバ魚肉ブロックのマイクロ波処理１］
冷凍サバを肛門の位置で背骨に垂直になるように切り、尻尾の部分を切り落としてサバ魚肉ブロック試料とした。魚肉ブロックの大きさは６〜７ｃｍ程度で、骨を避けるように、直径の４分の１の位置の魚肉部分に深さ２．５ｃｍの穴を空けた。ここに、光ファイバー温度計を差し込むことで、魚肉の温度を測定し、温度制御を行った。

１Ｌのビーカーにドライアイスを敷き詰め、サバ魚肉ブロック試料を真ん中に置き、そのまわりをドライアイスで満たした。これをマイクロ波キャビティにセットし、周期２０秒、デューティー比５％（１秒）の１．５ｋＷマイクロ波を加えた。温度制御は、魚肉の部分が０℃になるように行った。正味のマイクロ波照射時間は３分だった。照射実験終了後、いくつかの魚骨サンプルについて引張強度試験を行ったところ、引張強度（平均値）３．９Ｎ、その時の歪率（平均値）７．３％が得られた。これらの引張強度試験で得られた、典型的な魚骨の歪-応力図を図１に示す。

［サバ魚肉ブロックのマイクロ波処理２］
実施例１と同様の試料調製を行い、サバ魚肉ブロック試料をマイクロ波キャビティにセットした。１．５ｋＷマイクロ波を、周期２秒、デューティー比５％（０．１秒）で試料に照射した。正味のマイクロ波照射時間は３分だった。照射実験終了後、いくつかの魚骨サンプルについて引張強度試験を行ったところ、引張強度（平均値）２．９Ｎ、その時の歪率（平均値）４．３％が得られた。これらの引張強度試験で得られた、典型的な魚骨の歪-応力図を図１に示す。

いくつかの未処理の魚骨サンプルについて、引張強度試験を行った。その結果、引張強度（平均値）８．０Ｎ、その時の歪率（平均値）６．９％が得られた。これらの引張強度試験で得られた、典型的な魚骨の歪-応力図を図１に示す。

引張強度の測定結果から、未処理のサンプルでは、魚骨の引張強度が８．０Ｎであったものが、ドライアイス冷却を行いながらマイクロ波照射を行った実施例１，２の結果では、それぞれ、３．９Ｎ，２．９Ｎと強度が大きく減少していることがわかった。また、図１のグラフを見ると、未処理サンプルでは、歪率が４％を超えるまでは荷重が小さく、４％付近から荷重が大きく上昇している。グラフで、歪-応力線の傾きが大きいと堅く、小さいと柔らかいことを示している。また、破断時の歪が小さく、応力が小さいほど脆い。よって、未処理の魚骨サンプルが、しなやかで強靭であることを示している。実施例１，２では、曲線の立ち上がりが早いため、未処理のものに比べ、硬くなっていることがわかる。また、破断時の荷重も小さいため、魚骨が脆くなっていることが明らかとなった。

［サバ魚肉ブロックのマイクロ波処理３］
サバ魚肉ブロックサンプルを、ドライアイスで敷き詰めた300mLビーカーに入れ、液体窒素で十分に冷却した。30秒間、800Wのマイクロ波を当てては液体窒素で冷やし、ドライアイスを敷き詰めなおすという、マイクロ波照射と冷却を繰り返し、合計15分間照射した。この方法では、魚肉の煮えた匂いがし、肉質の変化が避けられなかったが、魚骨については、引張強度を測定することができない位、ボロボロになっていた。

魚骨の“喉に刺さる”の危害を回避することで子供（学校給食）、老人（介護食）等対象に利用の用途拡大が期待される。
１）「学校給食」用途に支持を得られる。
１．調理方法によってカルシウム分の取得につながる。
２．いわゆる「骨抜き魚（海外加工品）」との差別化により「食育」に寄与できる。
３．使用原材料が瀬戸内海産など「国内水産原料」であり地産地消活動に寄与できる。
２）国内水産物の使用用途、販路開拓により魚価の安定につながることは産地からの支持を得られる。

Claims (3)

1. 凍結した骨付き魚肉に魚骨の比誘電損率が魚肉のそれよりも大きい温度範囲である−２０℃ないし０℃の温度範囲でマイクロ波照射し魚肉の変性を抑制しながら魚骨に集中的に熱を加えて魚骨を脆弱化させることを特徴とした魚骨の軟化方法。
2. 照射するマイクロ波がパルス波である請求項１に記載の魚骨の軟化方法。
3. 比誘電損率の小さい冷却材である二酸化炭素、窒素、およびヘキサンから選ばれる冷却材によって、凍結した骨付き魚肉を冷却しながらマイクロ波照射することを特徴とする請求項１または２に記載の魚骨の軟化方法。