JP7032054B2 - 亜麻仁の加熱処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、加熱処理による油の酸化を抑制しつつ、食品として流通可能な程度までシアン化合物を低減することが可能な亜麻仁の加熱処理方法に関する。

必須脂肪酸であるオメガ３系脂肪酸には、抗炎症作用や脂質代謝改善作用があるとされ、近年、オメガ３系脂肪酸を多く含む食材が注目されている。アマ科植物の亜麻の種子である亜麻仁は、オメガ３系脂肪酸が含まれる食材として古くから知られており、オメガ３系脂肪酸であるα－リノレン酸を１０～２０質量％含有している。亜麻仁は上記α－リノレン酸以外にも食物繊維や亜麻仁リグナンなどの健康成分を含むことが知られており、近年、亜麻仁の健康食品素材としての認知度が急激に広がりつつある。
特許文献１に開示されているように、亜麻仁のオメガ３系脂肪酸に着目して、粉砕した亜麻仁種子を固形加工した家畜の飼料として利用し、蓄肉の脂肪酸構成を調節することで、食を通じたヒトの健康増進が試みられている。この飼料では、粉砕した亜麻仁種子を固形加工することで、亜麻仁に含まれる酸化されて有害化しやすいα－リノレン酸の酸化の促進を防止している。
亜麻仁には有害なシアン化合物が含まれていることが知られており、亜麻仁を日本国内で食用として流通させるためには、シアン化合物の含有率を１０ｐｐｍ以下にしなければならない。また、家畜の飼料とする場合にも、家畜の健全な成長のためには亜麻仁のシアン化合物含有量を１０ｐｐｍ以下にすることが好ましい。
亜麻仁のシアン化合物の含有率を低下させるために、焙煎処理することが行われている。焙煎処理は、亜麻仁が１８０～２５０℃程度の高温に暴露されるので、酸価（ＡＶ：油脂の劣化の程度を表す指標）が上昇するという問題があった。
一般には、亜麻仁を加熱処理することで、亜麻仁に含まれる有害なシアン化合物を除去することが行われている。
特許文献１では、粉砕した亜麻仁種子を養豚用飼料原料と混合し、ペレット成型機等で固形化した固形養豚用飼料が開示されている。本開示は、粉砕による油脂の酸化促進を防止するには適しているが、シアン化合物の除去については触れられておらず、固形加工するだけでは亜麻仁に含まれるシアン化合物を所定値以下に除去することはできないと考えられる。
非特許文献１の表１には、オートクレーブ処理によって加圧下で加熱することで、亜麻仁に含まれるシアン化合物が低減されることが示されている。しかしこの方法では、シアン化合物の含有率を、食品としての流通が可能な１０ｐｐｍ以下に低減することはできていない。またトレイの上に３センチの厚さで広げた状態でオートクレーブ処理がなされており、商業的に利用するには処理能力が低い。マイクロウェーブ処理によって亜麻仁に含まれるシアン化合物を低減する方法についても示されている。この方法でも食品として流通が可能な１０ｐｐｍ以下にシアン化合物を除去できていない。更に、オーブン加熱処理により亜麻仁を１３０℃で２０分加熱する方法も示されているが、この方法でもシアン化合物を１０ｐｐｍ以下に低減することはできていない。
非特許文献２には、スチーム加熱による方法が示されている（図４）。この方法では、亜麻仁に含まれるシアン化合物の含有率を１０ｐｐｍ以下に低減できているが（図３）、亜麻仁を磨砕してスラリー状に加工する必要があるため、加熱処理後の保存性や流通利便性の低下が考えられる。またスチーム加熱にも専用の設備が必要となる。また、１時間で１ｋｇの処理能力しかないため、商業的に利用するには生産能力が低い。また油分の酸化については考慮されていないため、加熱処理によって亜麻仁に含まれる油分が酸化し、有害化する恐れがある。
特許文献２には、亜麻仁を減圧下で加熱処理する方法が記されている。この方法では、亜麻仁に含まれるシアン化合物を１０ｐｐｍ以下に低減することができている。しかしこの方法では、密閉した缶体内で蒸らし加熱を行った後に減圧加熱を行うという２段階の加熱が必要であり、複数回の加熱により、加熱時間が長くなるという短所や工程が煩雑になるという短所がある。また、減圧加熱処理を行うためには、専用の設備が必要となる。
従って、加熱による油分の酸価上昇を抑制し、亜麻仁に含まれるシアン化合物を効率よく１０ｐｐｍ以下まで除去することができる、安価で且つ大量に処理できる亜麻仁のシアン化合物の除去方法が望まれている。

特開２００７－６７１９号公報 特開２０１２－２５４０６０号公報

Ｊ． Ｓｃｉ． Ｆｏｏｄ Ａｇｒｉｃ．， （２００３）， ８３， ［８］， ｐ．８３６－８４１ Ｉｎｔ． Ｊ． Ｆｏｏｄ Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．， （２００７）， ４２， ［１］， ｐ．７０－７５

加熱による油分の酸価上昇を抑制し、亜麻仁に含まれるシアン化合物を効率よく１０ｐｐｍ以下まで除去することができる、安価で且つ大量に処理できる亜麻仁のシアン化合物の除去方法を提供することを課題とする。

本発明者等は、蒸気排出口を備えた、水及び亜麻仁を収容可能な密閉式容器内で、亜麻仁と水を加熱する工程、蒸気排出口から該容器内部で発生した蒸気の排出が始まってから１５分間以上、蒸気の排出を維持しながら亜麻仁と水を混合加熱する工程を含む、亜麻仁の熱処理方法により、亜麻仁を安価で且つ大量に処理でき、加熱による油分の酸価上昇を抑制しつつ、亜麻仁に含まれるシアン化合物を効率よく１０ｐｐｍ以下まで除去することができることを見いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は以下の通りである。
（１）蒸気排出口を備えた、水及び亜麻仁を収容可能な密閉式容器内で、亜麻仁及び水を加熱する工程、蒸気排出口から該容器内部で発生した蒸気の排出が始まってから１５分間以上、蒸気の排出を維持しながら亜麻仁と水を混合加熱する工程を含む、亜麻仁の熱処理方法。
（２）亜麻仁１００質量部に対して３～５質量部の水を添加する前記（１）に記載の熱処理方法。
（３）亜麻仁と水を混合加熱する工程における前記密閉式容器内の雰囲気温度が９０～１２０℃である前記（１）又は（２）のいずれか１項に記載の熱処理方法。

本発明によれば、加熱による油分の酸価上昇を抑制し、亜麻仁に含まれるシアン化合物を短時間で１０ｐｐｍ以下まで除去することができる。さらに加熱処理後の亜麻仁はドライな状態を保ち、油分などが滲みだしたりすることもなく、亜麻仁の風味を損なうこともなかった。

亜麻仁は、欧州の地中海地方原産の自生植物である亜麻科植物アマ（亜麻、学名：Ｌｉｎｕｍ ｕｓｉｔａｔｉｓｓｉｍｕｍ）の種子（仁）のことであり、英名 Ｆｌａｘ Ｓｅｅｄ （フラックスシード）、学名 Ｌｉｎｕｍ Ｕｓｉｔａｔｉｓｓｉｍｕｍと呼ばれる。
本発明において、亜麻仁は、国内産、外国産などの産地や品種を問わず使用できる。

本発明の熱処理方法は蒸気排出口を備えた、水及び亜麻仁を収容可能な密閉式容器内で行う。本発明において、密閉式容器は蒸気排出口以外は開口部を有しない容器を意味する。
密閉式容器に備えられる蒸気排出口は、常時開放されていても良く、開閉自在の蓋を備えていてもよい。蒸気を排出させるため、蒸気排出口は密閉式容器上方に向かって備えられていることが好ましく、密閉容器上部に備えられた蒸気排出口から排出する蒸気を上方に誘導する誘導路を備え付けることがより好ましい。また蒸気排出口は複数であっても良い。
蒸気排出口を備えた密閉式容器は、別途容器内に水を添加する為の開閉自在の注水口を備えていてもよい。
加熱手段は、公知の加熱手段であれば何れも好適に適用でき、例えば密閉式容器外周部にジャケットを装着し、ジャケット内に加熱された蒸気、空気、液体油、水溶液等の熱媒体を導入・循環させることにより加熱することができる。また、伝熱線等の電気的な発熱装置を装着してもよい。
亜麻仁への熱伝導率を高めるために、密閉式容器には撹拌機能が備えられていることが好ましい。撹拌機能としては公知のものであれば何れも適用でき、密閉式容器自体が適当な角度の斜軸に沿って回転する機構を備えていても良く、密閉式容器内に適当な撹拌羽根と撹拌羽根に接続された回転動力装置を備えていても良い。
例えば、蓋にサクション部（蒸気排出口となる開口部）があるジャケット（加熱手段）付きの密閉式撹拌装置（ユニバーサルミキサーＥＭ３００Ｂ、月島機械株式会社）等を使用することができる。

本発明の熱処理方法は、密閉式容器内で亜麻仁と水を加熱する工程、蒸気排出口から該容器内部で発生した蒸気の排出が始まってから１５分間以上、蒸気の排出を維持しながら亜麻仁と水を混合加熱する工程を含む。

密閉式容器内で亜麻仁と水を加熱する工程において、初めから密閉式容器内に亜麻仁と水を収容してから加熱しても良く、また密閉式容器内に亜麻仁を収容して亜麻仁のみを先に加熱し、密閉式容器内の雰囲気温度を上げてから水を添加し加熱することもできる。亜麻仁のみを先に加熱してから水を添加することで蒸気発生までの時間を短縮することができる。亜麻仁のみを先に加熱する場合、好ましくは密閉式容器内の雰囲気温度が４０～９０℃になるまで加熱してから水を添加する。雰囲気温度が９０℃を超えると亜麻仁の酸価が上がる傾向にある。

蒸気の排出を維持しながら亜麻仁と水を混合加熱する工程において、密閉式容器内の雰囲気温度は、９０～１２０℃が好ましい。雰囲気温度が９０℃未満になると、蒸気発生が十分に起こらず、密閉式容器内を無酸素状態に近い状態に保つことが困難になり、シアン化合物を十分に除去することができず、亜麻仁の酸価が上昇する可能性がある。雰囲気温度が１２０℃を越えても特に弊害はないが、蒸気の発生が多くなるため追加の注水が必要となり、作業効率が悪くなる傾向にある。

本発明の熱処理方法において、蒸気排出口から該容器内部で発生した蒸気の排出が始まってから１５分間以上蒸気の排出を維持しながら加熱する。蒸気の排出を維持するため、蒸気の排出開始後に水を追加で添加してもよい。好ましくは２０～１２０分間、より好ましくは３０～４５分加熱する。１５分未満になると、シアン化合物が十分に除去されない。加熱時間に上限はないが、４５分を超えると追加の注水が必要となり、作業効率が悪くなる傾向にある。ただし、加熱時間を長くしても熱処理亜麻仁の品質に影響はない。

本発明の熱処理方法において、水の添加量は、亜麻仁の加熱処理の間、密閉式容器内を水蒸気で充満させることにより、密閉式容器内を無酸素状態に近い状態に保持でき、密閉式容器の蒸気排出口から蒸気の排出が維持される量であればよい。例えば密閉式容器の内容量が３００リットルである場合、蒸気の排出開始後１５～３０分間蒸気の排出を維持するためには約３～５リットルの水を添加すればよい。密閉式容器内が無酸素状態に近い状態であるか否かの指標は、蒸気排出口から蒸気が排出されているか否かで判断できる。水は最初に一度に添加しても良く、熱処理の途中に追加で添加しても良い。
また、水の添加量が亜麻仁１００質量部に対して３～５質量部であることが好ましい。３質量部未満では、密閉容器の蒸気排出口からの蒸気の排出が維持される時間が短くなり、シアン化合物を十分に除去するために必要な加熱処理時間に満たない場合、追加の注水が必要になり、作業効率が低下する傾向にある。また、蒸気排出口から蒸気が排出されるまでの時間が長くなることにより作業効率が低下する傾向にあり、さらに密閉式容器内に酸素が存在する状態で加熱されることによる亜麻仁の酸価の上昇の恐れがある。５質量部を超えると、加熱処理後に残存する水の量が多くなり、亜麻仁を乾燥させるための追加の加熱コストが高くなり、作業効率が低下する傾向にある。
密閉式容器内に添加する水の温度は、特に制限されない。水で加熱されている亜麻仁が冷却されないように５０℃以上の水を使用しても良い。室温の又は室温以下の水を添加しても十分に本発明の効果は得られる。
密閉式容器内に添加する水は、熱処理中に蒸気になった際、熱伝導率が高く、密閉式容器内の雰囲気温度を９０～１２０℃に保てるものであれば特に制限はなく、アルコール類や塩類等の任意の水溶性物質を溶解した水溶液でもよく、好ましくは水である。

以下本発明を具体的に説明する為に実施例を示すが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。

製造例１ 亜麻仁の加熱処理
（１）蓋にサクション部（蒸気排出口となる開口部）があるジャケット（加熱手段）付きの密閉式撹拌装置（容積３００リットル、ユニバーサルミキサーＥＭ３００Ｂ、月島機械株式会社）の混合槽に亜麻仁を１００ｋｇ収容した。なお、蓋にあるサクション部には布製チューブ（排出される水蒸気の誘導路）を上方に向かって設置した。
（２）蓋を閉め、ジャケットに１２０℃の蒸気を循環させ、混合槽内を８０ｒｐｍの回転速度でゆっくりと攪拌しながら亜麻仁の加熱処理を行った。
（３）密閉式容器内の雰囲気温度が７０℃に達した時点で、亜麻仁に対して３質量％の水を蓋の点検口から混合槽内に投入した。
（４）蒸気排出口からの蒸気の排出が始まった時点から、３０分間亜麻仁の加熱攪拌処理を行った。
（５）加熱撹拌処理の終了後、亜麻仁を取り出し、放冷して加熱処理亜麻仁を得た。

実施例１
製造例１に従って加熱処理亜麻仁（Ａ）を得た。なお、加熱撹拌処理の終了時点でも、布製チューブから水蒸気は排出されていた。
別途、同一ロットの生の亜麻仁１００ｋｇを使用して再現試験を実施した（Ｂ）。

実施例２
工程４の後に亜麻仁に対して２質量％の水を蓋の点検口から投入し、更に１５分間（合計４５分間）加熱撹拌処理した以外は製造例１に従って加熱処理亜麻仁（Ｃ）を得た。なお、加熱撹拌処理の終了時点でも、布製チューブから水蒸気は排出されていた。
別途、同一ロットの生の亜麻仁１００ｋｇを使用して再現試験を実施した（Ｄ）。

比較例
工程３の水の投入を行なわず、工程４の加熱撹拌処理時間を密閉式容器内の雰囲気温度が１００℃に達した時点から４５分間にした以外は、製造例１に従って加熱処理亜麻仁を得た。

対照例
加熱処理を行っていない生の亜麻仁を対照例とした。

測定方法
（シアン化合物）
亜麻仁に含有されるシアン化合物の濃度は、平成１４年１１月２１日付け食基発第１１２１００２号及び食 監発第１１２１００２号別添「タピオカでん粉中のシアン化合物試験法」の方法に従って測定した。
（ＡＶ）
亜麻仁のＡＶ（酸価）は、日本油化学会制定「基準油脂分析試験法２．３．１－１９９６酸価」の方法に従って測定した。
（ＰＯＶ）
亜麻仁のＰＯＶ（過酸化物価）は、日本油化学会制定「基準油脂分析試験法（ＩＩ）参考資料２．４－１９９６過酸化物価（クロロホルム法）」に従って測定して評価した。
（水分含量）
亜麻仁の水分含量は、常圧加熱乾燥法により測定した。

試験結果
結果を以下表に示す。

亜麻仁に対して３質量％の水を添加して加熱処理を行った実施例１－Ａ，Ｂでは、亜麻仁に含まれるシアン化合物が１０ｐｐｍ以下に低減することができていた。同時に、油脂の酸価劣化の指標であるＡＶ値が上昇することはなかった。これは、水を添加して加熱することによって発生した水蒸気が亜麻仁への熱伝導率を高め、効率よく亜麻仁が加熱されるので、亜麻仁からシアン化合物が効果的に除去され、除去されたシアン化合物が水蒸気と共に混合槽内から排出されたためであると考えられる。また、ＡＶ値が上昇しない要因は、撹拌装置の混合槽内が蒸気で満たされて無酸素に近い状態になるため、亜麻仁（内部の油脂）と酸素とが接触しない環境が生じるためであると考えられる。
亜麻仁に対して３＋２質量％の水を添加して合計の加熱処理時間を４５分にした実施例２－Ｃ，Ｄでは、亜麻仁に含まれるシアン化合物を実施例１よりも更に低減することができ、ＡＶ値の上昇も認められなかった。
混合槽内から取り出し放冷して得られた亜麻仁は、実施例１及び２共に油の滲み出しがなく、亜麻仁の風味が損なわれることはなかった。
水を添加せずに亜麻仁の加熱処理を行った比較例１では、亜麻仁に含まれるシアン化合物は除去されなかった。むしろシアン化合物含有率が高くなる傾向であり、亜麻仁に含まれている水分が加熱により蒸発して見かけ上高くなったためであると考えられる。また、加熱により亜麻仁のＡＶ値が上昇し、加熱による油脂の劣化が生じていることを示した。

Claims (2)

1. 開口した蒸気排出口を備えた密閉式容器内で、亜麻仁を撹拌しながら加熱する工程、
   前記密閉式容器内の雰囲気温度が４０～９０℃に達した時点で水を添加する工程、
   蒸気排出口から該容器内部で発生した蒸気の排出が始まってから１５分間以上、蒸気の排出を維持しながら亜麻仁と水を撹拌しながら加熱する工程を含む、亜麻仁の熱処理方法又は
   開口した蒸気排出口を備えた密閉式容器内で、亜麻仁を撹拌しながら加熱する工程、
   前記密閉式容器内の雰囲気温度が４０～９０℃に達した時点で水を添加する工程、
   蒸気排出口から該容器内部で発生した蒸気の排出が始まってから１５分間以上、蒸気の排出を維持しながら亜麻仁と水を撹拌しながら加熱する工程であって、蒸気の排出開始後に追加で水を添加する工程を含む、
   亜麻仁の熱処理方法であって、
   添加する水の合計量が、亜麻仁１００質量部に対して３～５質量部であり、且つ、前記密閉式容器の内容量３００リットルに対して３～５リットルである、前記方法。
2. 亜麻仁と水を撹拌しながら加熱する工程における前記密閉式容器内の雰囲気温度が９０～１２０℃である請求項１に記載の熱処理方法。