(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象のアブラナ科野菜の組織全体を破壊することなく、組織内の個々の細胞に微小な損傷を与える、所定形状の電極による電気穿孔処理をした後、これを、通電加熱を利用して又は恒温水槽による湯浴加熱を利用して、所定の温度に加熱することにより、アブラナ科野菜の形を残したままＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜を得ることを特徴とする電気的処理によるアブラナ科野菜の処理方法。
【請求項２】
電気穿孔処理を、板状の電極又はワイヤー電極により行う、請求項１に記載のアブラナ科野菜の処理方法。
【請求項３】
アブラナ科野菜として、中島菜（Ｂｒａｓｓｉｃａ  ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ  ｃｕｌｔｉｖａｒ  Ｎａｋａｊｉｍａｎａ）を使用する、請求項１又は２に記載の電気的処理によるＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法。
【請求項４】
電気穿孔により、電圧が０超〜５０００Ｖ／ｃｍ、パルス時間が１０〜１２０μｓ、パルス付加間隔が１００ｍｓ〜１０ｓ、及びパルス回数が１〜９９回のすべてを満たす条件で、穿孔処理を行う、請求項１から３のいずれかに記載の電気的処理によるＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法。
【請求項５】
通電加熱処理又は恒温水槽による湯浴加熱処理により、少なくとも６０℃及び少なくとも５分加熱の両方の条件を満たすように加熱する、請求項１から４のいずれかに記載の電気的処理によるＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法。
【請求項６】
上記電気穿孔処理及び通電加熱処理又は恒温水槽による湯浴加熱処理を、中島菜の葉、及び／又は葉柄に施す、請求項１から５のいずれかに記載の電気的処理によるＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の方法を用いてＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜を生産する方法であって、
処理対象のアブラナ科野菜の組織全体を破壊することなく、組織内の個々の細胞に微小な損傷を与える、所定形状の電極による電気穿孔処理をした後、これを、通電加熱を利用して又は恒温水槽による湯浴加熱を利用して、所定の温度に加熱することにより、アブラナ科野菜の形を残したままＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜を得ることを特徴とするＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的処理によるアンジオテンシンＩ変換酵素（以下、ＡＣＥと称する。）阻害活性を高めた中島菜等のアブラナ科野菜の処理方法及びその生産方法に関するものであり、更に詳しくは、中島菜等のアブラナ科野菜の組織全体を破壊することなく、電気穿孔処理と通電加熱処理を利用して中島菜等のアブラナ科野菜のＡＣＥ阻害活性を増大させる、電気的処理による、ＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法及びその生産方法に関するものである。本発明は、中島菜等のアブラナ科野菜のＡＣＥ阻害活性が高められた有形の中島菜等のアブラナ科野菜及びその製品を提供することを可能とする電気的処理によるアンジオテンシンＩ変換酵素阻害活性を高めた中島菜等のアブラナ科野菜に関する新技術・新製品を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
アブラナ科野菜の一種である中島菜は、石川県の能登地方で古くから栽培されている冬の伝統野菜である。近年の研究により、図１（非特許文献１）に示すように、中島菜は、他の野菜に比べて、血圧上昇抑制の効果が高いことが報告されている（非特許文献２）。この血圧上昇抑制は、ＡＣＥ阻害活性に因るものであり、体内のレニン・アンジオテンシン系による血圧調節に関与している。
【０００３】
レニン・アンジオテンシン系による血圧調節とは、肝臓が分泌するレニン基質にレニンが作用してアンジオテンシンＩが生産され、これにＡＣＥが作用して、アンジオテンシンＩＩを生産し、このアンジオテンシンＩＩが脳に作用することによって、動脈収縮が起こり、血圧を上昇させるという仕組みである。つまり、ＡＣＥの働きが弱まれば、血圧上昇抑制となる。
【０００４】
中島菜に含まれる血圧上昇抑制の効果成分は、耐熱性が高く、通常の調理では、その機能が失われない（非特許文献１、２）。更に、図２，３（非特許文献１）から明らかなように、このＡＣＥ阻害能は、栽培環境の影響を受けにくく、安定していることが分かる。これを受けて、石川県は、中島菜を戦略作物に選定し、生産・需要の拡大に取り組んでおり、図４（非特許文献４）に示すように、ここ数年で、中島菜の生産量は、年々上昇している。更に、平成１９年度から、コンビニエンスストアや外食産業が中島菜の利用を開始し、今後、更に中島菜の消費量が上昇すると考えられている。
【０００５】
しかし、中島菜については、その課題の一つとして、生産量が、消費量に対して間に合わなくなってきていることが挙げられる。中島菜の収穫が可能な時期は、１２月〜３月であるが、１２月〜１月に収穫されたものは、葉の大きさが大きいことや、芳香成分が少ないことから、利用されにくく、結果として、２月〜３月に収穫されたものが市場に出ている。中島菜は、もともと冬の伝統野菜であることから、通年の供給が難しく、現在は、時期外での需要に応えるために、乾燥粉末等の方法で保存、供給されている。
【０００６】
石川県の農業総合研究センターは、供給量の更なる増加と、ＡＣＥ阻害能の強化を目的として、中島菜をペースト化してＡＣＥ阻害能を増強させるペースト技術を開発した（特許文献１）。すなわち、この技術は、中島菜を、ミキサーでペースト化した後に、６０℃、３０分間の加熱処理を行う技術であり、細胞組織に局在する血圧上昇抑制の効果成分の前駆体と関連酵素が、ペースト化によって、効率良く巡り会い、該効果成分を、より多く生産するものと考えられる。この技術により、１２月〜１月収穫の中島菜でも、食品素材として供給することができ、伸び続ける需要に対して、中島菜の供給向上が期待されている。
【０００７】
また、この技術により、中島菜のＡＣＥ阻害能が高まり（図５、出典：石川県農業総合研究センター  資料より）、少量の中島菜でも、高い効果（図６、出典：石川県農業総合研究センター  資料より）が期待できるようになった。しかし、この技術では、中島菜をペースト化する必要があり、消費者及び業界の要望である、ＡＣＥ阻害能が高められた有形の中島菜の提供には、応えることができないという問題があり、当技術分野においては、それを解決することを可能とする新しい技術を開発することが強く要請されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２４４３１３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】三輪章志，吉村香奈子，中島菜のアンジオテンシンＩ変換酵素阻害能について，石川県農業総合研究センター研究報告，Ｎｏ．２１，４５〜５１（１９９８）
【非特許文献２】榎本俊樹，北陸地方の農水産物の栄養評価と加工食品への利用，日本食品工学会誌，Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．９，３７９〜３８５（２００３）
【非特許文献３】三輪章志，ＡＣＥ活性阻害能が強い中島菜の加工利用について，食品と技術，２００６，４月号，１１〜１６（２００６）
【非特許文献４】（社）食品需給研究センター編，食料産業クラスターの波動６０〜６３，平成２０年３月２８日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、中島菜等のアブラナ科野菜をペースト化することなく、ＡＣＥ阻害活性が高められた有形の中島菜等のアブラナ科野菜を提供することを可能とする新しい技術を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、中島菜等のアブラナ科野菜の組織全体を破壊することなく、組織内の個々の細胞に微小な損傷を与える電気穿孔と通電加熱に着目し、中島菜等のアブラナ科野菜に電気穿孔と通電加熱又は恒温水槽による湯浴加熱を施すことにより、ＡＣＥ阻害活性が高められた有形の中島菜等のアブラナ科野菜を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明は、組織全体を破壊することなく、組織内の個々の細胞に微小な損傷を与えることで、ＡＣＥ阻害活性が高められた有用の中島菜等のアブラナ科野菜を提供することを可能とする電気的処理による中島菜等のアブラナ科野菜の処理方法及びその生産方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）処理対象のアブラナ科野菜の組織全体を破壊することなく、組織内の個々の細胞に微小な損傷を与える、所定形状の電極による電気穿孔処理をした後、これを、通電加熱を利用して又は恒温水槽による湯浴加熱を利用して、所定の温度に加熱することにより、アブラナ科野菜の形を残したままＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜を得ることを特徴とする電気的処理によるアブラナ科野菜の処理方法。
（２）電気穿孔処理を、板状の電極又はワイヤー電極により行う、前記（１）に記載のアブラナ科野菜の処理方法。
（３）アブラナ科野菜として、中島菜（Ｂｒａｓｓｉｃａ  ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ  ｃｕｌｔｉｖａｒ  Ｎａｋａｊｉｍａｎａ）を使用する、前記（１）又は（２）に記載の電気的処理によるＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法。
（４）電気穿孔により、電圧が０超〜５０００Ｖ／ｃｍ、パルス時間が１０〜１２０μｓ、パルス付加間隔が１００ｍｓ〜１０ｓ、及びパルス回数が１〜９９回のすべてを満たす条件で、穿孔処理を行う、前記（１）から（３）のいずれかに記載の電気的処理によるＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法。
（５）通電加熱処理又は恒温水槽による湯浴加熱処理により、少なくとも６０℃及び少なくとも５分加熱の両方の条件を満たすように加熱する、前記（１）から（４）のいずれかに記載の電気的処理によるＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法。
（６）上記電気穿孔処理及び通電加熱処理又は恒温水槽による湯浴加熱処理を、中島菜の葉、及び／又は葉柄に施す、前記（１）から（５）のいずれかに記載の電気的処理によるＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法。
（７）前記（１）から（６）のいずれかに記載の方法を用いてＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜を生産する方法であって、
処理対象のアブラナ科野菜の組織全体を破壊することなく、組織内の個々の細胞に微小な損傷を与える、所定形状の電極による電気穿孔処理をした後、これを、通電加熱を利用して又は恒温水槽による湯浴加熱を利用して、所定の温度に加熱することにより、アブラナ科野菜の形を残したままＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜を得ることを特徴とするＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の生産方法。
【００１３】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
以下、本明細書では、本発明について、アブラナ科野菜の一種の中島菜（Ｂｒａｓｓｉｃａ  ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ  ｃｕｌｔｉｖａｒ  Ｎａｋａｊｉｍａｎａ）を代表例として説明するが、本発明は、中島菜に限定されるものではなく、中島菜と同様のＡＣＥ阻害活性を有するアブラナ科（Ｂｒａｓｓｉｃａｃｅａｅ）に属する野菜についても同様に適用することが可能であり、本発明の適用対象として、中島菜の他に、例えば、シロナ、菜の花、小松菜、ブロッコリー、カリフラワー、キャベツ、ワサビ、水菜、ハクサイ、ケール、カラシナ、チンゲンサイ、ダイコン、カブ等が例示される。本発明は、中島菜をペースト化することなく、中島菜に電気穿孔と通電加熱を施すことにより、ＡＣＥ阻害活性が高められた有形の中島菜を提供することを可能とした点に特徴を有するものである。
【００１４】
本発明において、中島菜とは、能登半島の中央に位置する七尾市中島町を中心に栽培されているツケナ類を意味する。中島菜の葉形は、ダイコンのような羽深裂で、葉縁は粗い鋸歯状で、色は濃緑である。中島菜は、主として２月〜３月に収穫され、漬物、和え物、煮物、炒め物等として食されている。本発明において、アブラナ科野菜とは、その全体、あるいは葉、茎、花等からなる一部又は全部の部位を指す。
【００１５】
本発明の方法において、アブラナ科野菜は、収穫後、付着している泥等を水等で洗浄した生鮮野菜、あるいは、洗浄後、冷蔵保存、冷凍保存したものを使用することが可能であり、収穫から加工までの間、高鮮度に保持されているものであれば、いずれも使用することができる。
【００１６】
本発明者らは、中島菜の組織全体を破壊することなく、組織内の個々の細胞に微少な損傷を与えて、血圧上昇抑制の効果成分の前駆体と関連酵素が巡り会えるようにすれば、ペースト化することなく、ＡＣＥ阻害活性を高めることができると考え、更に、この個々の細胞に、微少な損傷を与える手段として、電気穿孔に着目し、上記課題を解決することを試みた。電気穿孔とは、細胞に対して電場をかけると、膜電位が誘導され、その膜電位があるレベルを超えた段階で、細胞膜に孔が開くという現象である。
【００１７】
脂質二重膜で構成される細胞膜は、極性部分と脂質部分の相互位置関係より、電気的にコンデンサーと見なすことができ、静電場に晒された場合には、細胞膜表面に誘導膜電位が生じて、その電位差に応じて、極性部分が互いに強く引き付け合うことになる。この引き付け合う力が、細胞膜の弾性を超えたときに、膜に孔が開くと考えられており、その時点で、誘導膜電位は、臨界膜電位と呼ばれている。以上の経緯を模式図として示したのが、図７（出典：群馬大学  工学部  環境プロセス工学科  大嶋研究室，非加熱殺菌〜高電圧パルス電界（ＰＥＦ）・オゾン・銀〜，ＦＯＯＭＡ  ＪＡＰＡＮ  ２００９  アカデミックプラザ研究発表要旨集，Ｖｏｌ．１６，３３）である。
【００１８】
誘導膜電位は、以下の式で表すことができる（文献：Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ，Ｋ．，Ｈｉｂｉｎｏ，Ｍ．，Ｓｈｉｇｅｍｏｒｉ，Ｍ．，Ｈｉｒａｎｏ，Ｋ．，Ｋｉｒｉｎｏ，Ｙ．，ａｎｄ  Ｈａｙａｋａｗａ，Ｔ．，（１９９２），Ｅｖｅｎｔｓ  ｏｆ  ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ｖｉｓｕａｌｉｚｅｄ  ｏｎ  ａ  ｔｉｍｅ  ｓｃａｌｅ  ｆｒｏｍ  ｍｉｃｒｏｓｅｃｏｎｄ  ｔｏ  ｓｅｃｏｎｄ，Ｉｎ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｆｕｓｉｏｎ（ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｄ．Ｃ．Ｃｈａｎ，Ｂ．Ｍ．Ｃｈａｓｓｙ，Ｊ．Ａ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ  ａｎｄ  Ａ．Ｅ．Ｓｏｗｅｒｓ），Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，ｐｐ２４−４６）。
式：ΔΨ＝３／２ＦａＥｃｏｓΦ｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝
【００１９】
上記式において、Ｆは膜の特性因子、ａは球状細胞の半径（ｃｍ）、Ｅは印可電圧（Ｖ）、φは電場方向と半径ベクトルのなす角度（ｒａｄ）、ｔは電界が定常状態に達してからの時間（ｓ）、τは緩和時間、である。この式で、大きな影響を与えると考えられる因子は、半径と印可電圧である。また、この臨界膜電位（Ψｃ）は、細胞の種類のよらず、約１Ｖであると報告されている（文献：Ｓａｌｅ，Ａ．Ｊ．Ｈ．ａｎｄ  Ｗ．Ａ．Ｈａｍｉｌｔｏｎ（１９６８），Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ｈｉｇｈ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄｓ  ｏｎ  ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ−ｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｅｒｙｔｈｒｏｃｙｔｅｓ  ａｎｄ  ｐｒｏｔｏｐｌａｓｔｓ，Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ  ｅｔ  Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃｓ  Ａｃｔａ，１６３：３７−４３）。
【００２０】
先に述べたように、機能性の向上には、組織細胞に局在する機能性成分の前駆体と関連酵素の巡り会いに続いて、一定温度に昇温する必要があるが、この手段として、本発明者らは、通電加熱と、恒温水槽にて加熱する湯浴加熱に着目した。通電加熱とは、材料に直接電流を流し、その際に生じるジュール熱を利用する加熱法である。この通電加熱は、組成や構造が均一な材料においては、全体の均一発熱と、条件によっては、迅速な昇温が期待できると共に、外部加熱の際に生じやすい過剰加熱による品質劣化を避けることができる。
【００２１】
通電加熱での発熱量ｑは、使用周波数に依存する発熱寄与分を無視すれば、次の式で表すことができる。
式：ｑ＝κ（ｇｒａｄＶ）２
ここで、κは材料自身の持つ電気伝導度（抵抗Ｒの逆数１／Ｒ）、Ｖは印可電圧である。このときの昇温速度は、次の式で表すことができる。
式：ｄＴ／ｄｔ＝（ｇｒａｄＶ）２κ／ρＣｐ
ここで、ρは密度、Ｃｐは比熱である。発熱量及び昇温速度は、材料自身の持つ電気伝導度に依存するが、一般の食品や食品材料は、充分量の水分と様々な電解質を含んでいるため、電気伝導度は大きいと考えられる。
【００２２】
本発明において、材料の中島菜は、採取した後、例えば、ＭＡ包装ができる適宜の袋に収容し、冷蔵保存し、高鮮度に保持され、使用に供される。しかし、中島菜の採取後の保存方法については、適宜の手法を使用することが可能である。本発明では、中島菜に対して、電気穿孔処理を施すが、電気穿孔の条件として、電圧が０超〜５０００Ｖ／ｃｍ、好適には、１６０〜１６００Ｖ／ｃｍ（葉柄）、５００〜５０００Ｖ／ｃｍ（葉）、パルス時間が１０〜１２０μｓ、パルス付加間隔が１００ｍｓ〜１０ｓ、パルス回数が１〜９９回、の条件があげられる。
【００２３】
電気穿孔処理は、試料の中島菜を、パルス発生装置内にセットし、高電圧パルスを当て、高電圧オシロスコープで、電圧、パルス形、パルス間隔を確認して、実施される。この場合、電極として、板状の電極や、ワイヤー電極が使用され、例えば、板状のチタン電極又はワイヤー状のチタン電極が好適に使用される。後記する実施例に示されるように、電気穿孔に必要な印加電圧は、中島菜の葉では、５００〜５０００Ｖ／ｃｍ、葉柄では、１６０〜１６００Ｖ／ｃｍが好適である。
【００２４】
電気的処理によるＡＣＥ阻害活性の変化については、中島菜は、葉、葉柄と共に、ＡＣＥ阻害活性を示し、電気穿孔処理後の６０℃、３０分加熱の条件を満たすような加熱で、ＡＣＥ阻害活性が更に増加する。
【００２５】
次に、中島菜を、６０℃、３０分加熱の条件を満たすように加熱する手段としては、通電加熱が、均一で迅速な昇温が可能であり、また、時間及びエネルギーを大幅に節約でき、更に、精密な温度制御が可能であり、素材品質の変動が少ないことから、好適である。しかし、中島菜を加熱する手段として、必要に応じて、恒温水槽にて加熱する湯浴加熱を採用することも適宜可能である。
【００２６】
本発明より、原形を留めながら加工に適した高機能性食品素材の作製に、電気穿孔処理が有効であることが確認された。電気穿孔処理の効果は、３０００Ｖ／ｃｍ、パルス回数３０回付近で最大となることが分かった。また、一般の外部加熱に比べて、通電加熱処理の優位性は確認されたが、一方で、素材のセット方法で注意が必要となることも判明した。これらの知見を総合して、従前のペースト化技術と比較して、コスト、素材形態等から、電気的処理の優位性が確認された。本発明の成果より、本発明は、中島菜をはじめ、その他のアブラナ科野菜へ広く適用できることが確認された。
【００２７】
本発明において、ＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜は、そのままの形態で食品素材とすることができ、また、これらの乾燥物を食品素材とすることもできる。本発明のアブラナ科野菜を原料として、ＡＣＥ阻害活性の効果成分の粗精製品を得ることができ、血圧上昇抑制剤として、その有効性が期待でき、しかも、該粗精製品は、従来、食品として利用されてきたアブラナ科野菜を原料としていることから高い安全性を有している。
【００２８】
更に、本発明のＡＣＥ阻害活性の高められたアブラナ科野菜は、食品又は飲料の原料として用いることができ、その場合、アブラナ科野菜に加えて、必要により、適宜、賦形剤、増量剤、結合剤、増粘剤、乳化剤、着色剤、香料、調味料等の食品添加物を配合することが可能である。また、これらの食品又は飲料の種類、形態等については制限はなく、例えば、食品の場合は、必要に応じて、粉末、顆粒、錠剤、液体等の適宜の形態に加工することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、次のような効果が奏される。
（１）組織全体を破壊することなく、ＡＣＥ阻害活性が強化された有形の中島菜等のアブラナ科野菜を提供することができる。
（２）電気穿孔処理及び通電加熱処理という簡便な手段を適用することにより、ＡＣＥ阻害活性を強化した中島菜等のアブラナ科野菜素材を提供することができる。
（３）ＡＣＥ阻害活性を強化した中島菜等のアブラナ科野菜に関する従来の素材と比べて、中島菜等のアブラナ科野菜の組織全体を保ち、かつＡＣＥ阻害活性が強化された中島菜等のアブラナ科野菜を提供することができる。
（４）中島菜等のアブラナ科野菜に電気的処理を施すだけで、そのＡＣＥ阻害活性を強化することが実現できる。
（５）少量の中島菜等のアブラナ科野菜でも、高いＡＣＥ阻害活性が期待できる新しい電気化学的処理を利用した野菜の処理技術を提供することができる。
（６）中島菜等のアブラナ科野菜をペースト化することなく、その形を保持した有形の状態で、ＡＣＥ阻害活性を強化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】他の野菜とのＡＣＥ阻害能比較を示す。
【図２】中島菜の栽培場所、収穫時期別ＡＣＥ阻害能の比較を示す。
【図３】栽培法による中島菜ＡＣＥ阻害能の比較を示す。
【図４】中島菜の生産量と利用企業数を示す。
【図５】ペースト化中島菜の加熱処理によるＡＣＥ阻害能の変化（濃度１．５６ｍｇ／ｍｌで測定した場合）を示す。
【図６】ＡＣＥ阻害活性５０％となる中島菜凍結乾燥粉末の濃度を示す。
【図７】電気穿孔のイメージ図を示す。
【図８】電気穿孔条件を示す。
【図９】電気穿孔用機材の概要を示す。
【図１０】サンプル作成模式図を示す。
【図１１】通電加熱ユニットを示す。
【図１２】中島菜の葉の昇温速度測定方法を示す。
【図１３】中島菜の葉、葉柄のＡＣＥ阻害活性（％）を示す。
【図１４】通電加熱の昇温速度の比較を示す。
【図１５】中島菜の葉と葉柄の昇温速度を示す。
【図１６】未処理の中島菜の周波数変化による昇温速度を示す。
【図１７】電気穿孔処理を行った中島菜の周波数変化による昇温速度を示す。
【図１８】板状電極の電気穿孔処理装置の一例を示す。
【図１９】ワイヤー電極の電気穿孔処理装置の一例を示す。
【図２０】通電処理（電気穿孔処理）を行った場合、及び無処理（対照）の場合の中島菜のＡＣＥ活性阻害能を示す。
【図２１】電気穿孔処理後に通電加熱した中島菜と通電加熱のみを行った中島菜のＡＣＥ活性阻害能の比較を示す。
【図２２】電気穿孔処理における通電回数の違いがＡＣＥ活性阻害能に及ぼす影響を示す。
【図２３】電気穿孔処理条件の違いによる拡散時間ごとの拡散係数の減少量の推移を示す。
【図２４】電気穿孔処理後に温湯加熱を行った場合のＡＣＥ活性阻害能の変化を示す。
【図２５】移動式ワイヤー電極で中島菜葉柄部を電気穿孔処理する場合の処理量の影響を示す。
【図２６】移動式ワイヤー電極で中島菜葉部を電気穿孔処理する場合の重ね合わせの有無の影響を示す。
【図２７】アブラナ科野菜を電気穿孔した場合のＡＣＥ活性阻害能への影響を示す。
【図２８】ワイヤー電極、板状電極を示す。
【図２９】板状電極の設置間隔を示す。
【図３０】板状電極の固定間隔を示す。
【図３１】印加電圧が不安定化し始める電気伝導度を示す。
【図３２】中島菜の電場処理を示す。
【図３３】電気穿孔処理条件による拡散係数の差を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００３２】
本実施例では、電気穿孔に伴う膜損傷と、それに続く機能性成分の増大、通電加熱又は恒温水槽による湯浴加熱処理による昇温等について、中島菜を対象に検討し、有形で、かつＡＣＥ阻害活性を強化した素材開発に関する有益な結果を得た。
【００３３】
１．実験材料及び方法
１．１  実験材料
中島菜は、石川県農業総合研究センターで栽培された晩抽系・字中島（平成１９年採取種子）を使用した。採取後は、Ｐ−プラス（住友ベークライト株式会社）に入れ、４℃で冷蔵保存し、可及的速やかに使用した。ここで、Ｐ−プラスとは、ＭＡ包装ができる袋のことであり、使用されるフィルムは、３０〜１００ミクロンの小さな微孔を持ち、この微孔から包装内の青果物が呼吸を続けるために必要な酸素を取り入れ、二酸化炭素を逃がす仕組みになっている。ミクロの孔と青果物自身が行う呼吸とのバランスにより、袋内がゆっくりと「低酸素・高二酸化炭素」になり、やがて平衡状態になるとされ、この袋の使用で、中島菜の鮮度維持に努めた。
【００３４】
１．２  電気穿孔処理
図８に示す条件で、中島菜に対して、電気穿孔処理を行った。本実施例では、図に示す種々の電圧とパルス条件で実験を行った。電気穿孔に要する印可電圧時間は、ｎｓレベルとされており、選定したパルス幅、パルス付加間隙は、共に十分な値と考えられる。
【００３５】
電気穿孔用機材の概要は、図９に示す通りである。電源部であるＥＣＭ８３０（ＢＴＸ）において、パルスを発生させ、ユニット内の試料に高電圧パルスを当てた。また、高電圧オシロスコープであるＥＮＨＡＮＣＥＲ４００（ＢＴＸ）において、適用した電圧、パルス形、パルス間隙を確認した。ユニットは、アクリル製の槽であり、電極間距離が一定になるように調整した。電極は、腐食の問題を避け、食品衛生法に沿うために、板状のチタン電極を用いた。ユニット内を蒸留水で満たして、高絶縁性として、高電圧印加を可能とし、その中に、目的試料の中島菜を、アクリル槽のサイズに合わせて入れた。電気穿孔処理前後の温度は、汎用型記録計であるＢ４３０ＭＥＭＯＲＹ  ＨｉＬＯＧＧＥＲ（ＨＩＯＫＩ）で、Ｋ型熱電対を用いて、計測した。
【００３６】
１．３  透過型顕微鏡による中島菜の細胞観察
カミソリで薄くスライスした中島菜の葉と葉柄を、ＡＸＩＯ  Ｉｍａｇｅｒ（ＺＥＩＳＳ）を用いて、１００〜４００倍で撮影し、ｐｉｘｅｌスケールを測定した。同様にして、血球計算板（ＥＲＭＡ）を用いて、ｐｉｘｅｌスケールを測定し、単位換算した。複数の細胞を測定して、平均値を算出した。
【００３７】
１．４  電気的処理によるＡＣＥ阻害活性の変化
図１にあるように、中島菜は、他の野菜に比べ、高いＡＣＥ阻害能を持っていることが知られている。また、石川県農業総合研究センターの研究により、中島菜をペースト化し、６０℃で３０分加熱することにより、更にＡＣＥ阻害能が高まることが報告されている。そこで、以下の表に示す温度処理条件、電気穿孔処理条件で、電気穿孔処理及び湯浴加熱を施し、ＡＣＥ阻害活性を測定した。また、サンプルは、−２０℃で凍結保存し、凍結乾燥処理後に測定した。
【００３８】
【表１】
0005957674.tif 000002
【００３９】
【表２】
0005957674.tif 000003
【００４０】
なお、ＡＣＥ阻害活性測定は、石川県農業総合研究センターが行った。以下に、その測定方法を記載する。
（１）試薬
・基質溶液：ヒプリル−Ｌ−ヒスチジル−Ｌ−ロイシン四水和物（和光純薬工業社製）１０ｍｇを、リン酸バッファー（ｐＨ＝８．５）１０ｍｌに溶解した。
・酵素溶液：ウサギ肺由来アンジオテンシン変換酵素（シグマ社製）０．２５Ｕを、リン酸バッファー（ｐＨ＝８．５）１０ｍｌにて溶解した。
・抽出液：処理後、凍結乾燥を行った中島菜乾燥粉末０．２５ｇを、リン酸バッファー（ｐＨ＝８．５）１０ｍｌで振とう抽出し、濾過することにより、濾液を得た。この濾液を、リン酸バッファーで適宜希釈して抽出液とし、以下のＡＣＥ阻害活性試験に供した。今回の試験では、１時間振とう抽出した。また、濾液は、４倍希釈して、活性測定用サンプルとした。
【００４１】
（２）ＡＣＥ阻害活性測定
試験管に、基質溶液５０μｌ、抽出液１００μｌを加え、混合し、３７℃で５分間プレインキュベーションした。これに、酵素溶液２００μｌを添加し、３７℃で１時間インキュベーションすることにより、酵素反応を行った。その後、３％メタリン酸を１００μｌ添加し、酵素反応を停止した。本酵素反応溶液を、下記に示す条件のＨＰＬＣに供し、得られた馬尿酸のピーク面積より、以下の式を基に、ＡＣＥ阻害活性（％）を求めた。
【００４２】
式：ＡＣＥ阻害活性（％）＝〔１−（Ｂ−Ｃ）／Ａ〕×１００
Ａ＝抽出液の代りにリン酸バッファーを加えたときのピーク面積（コントロール）
Ｂ＝抽出液を加えたときのピーク面積
Ｃ＝酵素液の代りにリン酸バッファーを加えたときのピーク面積（サンプルブランク）
【００４３】
（３）ＨＰＬＣ分析条件
ＨＰＬＣ分析の条件を以下に示す。
カラム：ＭｉｇｈｔｙｓｉｌＲＰ−１８ＧＰ  ２５０×４．６ｍｍ（関東化学）
カラム温度：４０℃
移動相Ａ：０．０１Ｍリン酸カリウムバッファー（ｐＨ２．８）
移動相Ｂ：１００％アセトニトリル
グラジエント：０分から１５分までＡ液８０％、Ｂ液２０％からＡ液７５％、Ｂ液２５％のリニアグラジエント、１５分から２０分までＡ液８０％、Ｂ液２０％で保持
流量：０．７５ｍｌ／ｍｉｎ
注入量：５０μｌ
検出：ＵＶ２２６ｎｍ
【００４４】
１．５  通電加熱
実験機器の通電加熱ユニットは、図１１の通りである。周波数発生器であるＦＧ−１４３にて、周波数を変更し、増幅器である４５１０  ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ  ＰＯＷＥＲ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ（ＮＥ）にて、電圧を変化させた。電流、電圧、電力の実測値は、パワーメーターである３３３２  ＰＯＷＥＲ  ＨＩＴＥＳＴＥＲ（ＨＩＯＫＩ）で計測した。また、温度は、マルチレコーダーである８４２１−５０に接続したシール型熱電対にて測定した。電極槽は、電気穿孔ユニットと同様に、アクリル槽であり、食品衛生法に従って、板状チタン電極を用いた。液媒は、２５ｍＭ  ＮａＣｌを用いた。
【００４５】
１．６  通電加熱による昇温速度
石川県農業総合研究センターで開発されたペースト化技術では、ペースト化した中島菜を、６０℃で３０分加熱することで、更に、ＡＣＥ阻害能が上昇すると報告されている。本実施例では、電気穿孔処理時の電極を通電加熱用とすれば、設備の縮小等の利点が多い。先に述べたように、通電加熱は、材料に直接電流を流し、その際に生じるジュール熱を利用する加熱法であるため、従来の外部加熱法に比べて、均一迅速な昇温と精密な温度制御が可能である。そこで、中島菜における通電加熱による昇温特性を、葉と葉柄について調べた。
【００４６】
通電加熱により、６０℃に達するまでの昇温速度を測定した。温浴加熱との比較における通電加熱条件は、表３に示す通りである。中島菜をシール型熱電対に巻き付けることによって、葉の中を流れる電流による昇温を測定した（図１２）。一方、葉柄については、導管が電極と平行になるように設置し、葉柄中心部付近に挿入したシール型熱電対で昇温を測定した。
【００４７】
【表３】
0005957674.tif 000004
【００４８】
１．７  周波数変化による昇温速度の違い
ダイコンにおける通電加熱処理では、周波数によって、昇温速度に違いがみられるが、ある温度からの昇温速度は、周波数に依存しないという報告がされている（文献：Ｉｍａｉ，Ｔ．，Ｕｅｍｕｒａ，Ｋ．，Ｉｓｈｉｄａ，Ｎ．，Ｙｏｓｈｉｚａｋｉ，Ｓ．，Ｎｏｇｕｃｈｉ，Ａ（１９９５），Ｏｈｍｉｃ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｊａｐａｎｅｓｅ  ｗｈｉｔｅ  ｒａｄｉｓｈ  Ｒｈａｐｈａｎｕｓ  ｓａｔｉｖｕｓ  Ｌ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｓｃｅｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，３０，４６１−４７２）。
【００４９】
また、湯浴で穏やかに３０℃まで加温したダイコンと、通電加熱によって、常温（約２０℃）から３０℃に加熱したダイコンを、１Ｈ−ＮＭＲにて測定した結果、通電加熱を行ったダイコンのほうが、組織細胞間での水の移動が増加することから、細胞の微少な損傷が発生していると考えられている（文献：Ｉｍａｉ，Ｔ．，Ｕｅｍｕｒａ，Ｋ．，Ｉｓｈｉｄａ，Ｎ．，Ｙｏｓｈｉｚａｋｉ，Ｓ．，Ｎｏｇｕｃｈｉ，Ａ（１９９５），Ｏｈｍｉｃ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｊａｐａｎｅｓｅ  ｗｈｉｔｅ  ｒａｄｉｓｈ  Ｒｈａｐｈａｎｕｓ  ｓａｔｉｖｕｓ  Ｌ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｓｃｅｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，３０，４６１−４７２）。
【００５０】
上記報告者らは、高い周波数で、組織が示す低いインピーダンスによる高電流でのジュール熱増大よりも、低い周波数で、より長い時間、プラスマイナスの電界に晒されることによって、ダイコン細胞に電気穿孔が生じ、その結果、加速度的にダイコンの電気抵抗が低下して、より大きなジュール熱が発生すると考えており、よって、低い周波数での昇温速度増加が顕著であるとし、特定温度以上では、膜構造の熱破壊で、ジュール熱発生が周波数に関係なく一定となるために、昇温速度も一定になると解析した。この報告より、電気穿孔処理を行った中島菜は、通電加熱時に、その昇温速度が周波数に依存することなく一定となることが考えられ、以下の表に示す周波数依存性の比較における通電加熱条件、電気穿孔処理条件で、電気穿孔処理前後での中島菜の昇温速度を検討した。
【００５１】
【表４】
0005957674.tif 000005
【００５２】
【表５】
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【００５３】
２．実験結果・考察
２．１  透過型顕微鏡による中島菜の細胞観察
中島菜の葉の細胞、葉柄の細胞を、透過型顕微鏡により細胞観察した結果、それぞれ細胞の平均半径は、葉で１２μｍ、葉柄で４１μｍであった。この値を用いて、電気穿孔発生に要する電位Ｅを概算してみると、以下の式、
式：ΔΨ＝３／２ＦａＥｃｏｓΦ｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝６）
より、膜電位（ΔΨ）を１と想定して、他の値をそれぞれＦ（形状係数）＝０〜１、ｃｏｓΦ｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝＝０〜１と置くと、膜電位（ΔΨ）が１Ｖを超えるために必要な電位（電圧）Ｅは、葉で、約５１３Ｖ／ｃｍ、葉柄で、約１６２Ｖ／ｃｍと計算できる。しかし、細胞は、かなりの巾で大小が観察され、葉では、５００〜５０００Ｖ／ｃｍ、葉柄では、１６０〜１６００Ｖ／ｃｍが電気穿孔に必要な印加電圧と考えられた。
【００５４】
２．２  電気的処理によるＡＣＥ阻害活性の変化
表６に、サンプル作成条件、図１３に、電気穿孔処理後の中島菜のＡＣＥ阻害活性（％）を示した。中島菜は、葉、葉柄共に、ＡＣＥ阻害活性を示し、電気穿孔処理後の６０℃、３０分加熱で、ＡＣＥ阻害活性が更に増加し、電気穿孔処理の有用性が確認できた。葉と葉柄のいずれもが、加熱処理又は電気穿孔のみで、ＡＣＥ阻害活性が大幅に増加している。
【００５５】
【表６】
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【００５６】
加熱処理のみでＡＣＥ阻害活性が増加する原因として、６０℃という、植物にとってはかなり高温の加熱で、細胞組織の損傷が引き金となって、ＡＣＥ阻害活性が生じたと考えられる。これが事実とすれば、３０分の加熱でも、機能するＡＣＥ阻害活性発現に関連する酵素は、ある程度の耐熱性を有すると考えられ、同時に、機能性成分の前駆体は、常温でも、関連酵素に感受性を持ち、加熱によって変性することで、更に感受性が増大し、結果として、更にＡＣＥ阻害活性が増加したと考えられる。
【００５７】
２．３  通電加熱による昇温速度
図１４に、通電加熱時の印可電圧を、１２．９９Ｖ／ｃｍ、１８．１８Ｖ／ｃｍ、２３．３８Ｖ／ｃｍに変えた場合の温度上昇を示した。印可電圧の増加につれ、昇温速度は大きくなった。現在、中島菜の加熱処理方法（外部加熱）では、多くの時間とエネルギーを必要とすることから、通電加熱は、その特徴から、均一で迅速な昇温が可能であると同時に、時間及びエネルギーを大幅に節約できると思われる。更に、精密な温度制御が可能であり、素材品質の変動を少なくなることから、高品質化にも寄与することになる。図１５は、中島菜の葉と葉柄を同時に、１２．９９Ｖ／ｃｍ、１８．１８Ｖ／ｃｍ、２３．３８Ｖ／ｃｍで通電加熱したものである。このグラフから、葉と葉柄の昇温速度は、ほぼ一定であり、実用に際して好都合な結果を得た。
【００５８】
２．４  周波数変化による昇温速度の違い
図１６、１７に、未処理及び電気穿孔処理後の中島菜について、周波数を変動した場合の昇温変化を示した。未処理の、６０Ｈｚ  ｃｏｎｔｒｏｌ、６００Ｈｚ  ｃｏｎｔｒｏｌ、６ＫＨｚ  ｃｏｎｔｒｏｌの中島菜では、周波数が高くなるにつれて、昇温速度が低下し、６０Ｈｚ  Ｅ．Ｐ．、６００Ｈｚ  Ｅ．Ｐ．、６ＫＨｚ  Ｅ．Ｐ．の電気穿孔処理では周波数依存性が消失している。これらの結果は、ダイコンを対象とした通電加熱研究を進めたＩｍａｉ，Ｔら（１９９５）の報告と、非常に良く一致しており、Ｉｍａｉ，Ｔらは、通電加熱時に、電気穿孔の現象が発生している報告している。
【実施例２】
【００５９】
１．実験方法
供試材料として、石川県農業総合研究センター内ほ場で栽培した中島菜を用いた。板状の電極、ワイヤー電極による電気穿孔処理を行った。板状の電極の場合は、５、１、０．２ｃｍ幅に切断した中島菜を、葉と葉柄に分けて、図１８の装置で電気穿孔処理した。処理条件は、電極間距離１ｃｍ、印加電圧３，０００Ｖ／ｃｍにおいて、パルス回数３０と９９回とで比較検討した。
【００６０】
ワイヤー電極の場合は、５〜１０ｃｍ幅に切断した中島菜を、葉と葉柄に分けて、図１９の装置で電気穿孔処理した。処理条件は、図の装置で電極間距離５ｃｍ印加電圧２，０００〜２，４００Ｖ／ｃｍ、ワイヤー電極移動スピード１０ｃｍ／３０秒において、パルス回数１０、３０、５０回で比較検討した。中島菜のＡＣＥ活性阻害能を測定するために、凍結乾燥粉末に、４００ｍＭリン酸緩衝液を加え、振とう抽出した。これに、ＡＣＥと基質を加え、３７℃で１時間反応させた。その反応物の馬尿酸量をＨＰＬＣで測定し、その減少量から、ＡＣＥ活性阻害能を算出した。コントロールとして、リン酸緩衝液を用いた。
【００６１】
移動式ワイヤー電極を用いた通電処理装置の効果確認を行った。電気穿孔処理条件は、１回あたりの処理量を約１５ｇ、通電パルス回数を２０回（電極１０往復）、１区あたりの処理量を約１００ｇ（おおむね６葉程度）とし、対照として、無処理区、参考データとして、６０℃３０分温湯加熱区を設定した。
【００６２】
また、電気穿孔処理後に通電加熱した中島菜と通電加熱のみを行った中島菜のＡＣＥ活性阻害能の比較を行った。その場合、処理方法は、電気穿孔処理＋通電加熱、通電加熱のみ、無処理（対照）とし、電気穿孔処理のパルス回数は３０回とし、通電加熱処理は石川県立大学所有の通電加熱処理装置を用い、電極間隔１０ｃｍ、最高温度６０℃で１５分間加熱した。
【００６３】
２．結果
板状の電極の装置では、切断幅を変えた中島菜に、パルス回数９９回又は３０回で電気穿孔処理を行ったところ、いずれも、同程度のＡＣＥ阻害能が得られた。これにより、形状が違っても、印可電圧３０００Ｖ／ｃｍ、パルス回数３０回でＡＣＥ阻害能向上効果が得られると考えられた。なお、１回の処理量は、最大３ｇであった。
【００６４】
ワイヤー電極の装置では、パルス回数１０回相当の電気穿孔処理でＡＣＥ阻害能の向上が認められた。また、１回の処理量は、２５ｇであり、板状電極の装置の８倍以上に増やすことができた。更に、いずれの装置とも、電気穿孔処理した中島菜は、温湯加熱処理によりＡＣＥ阻害能が更に向上した。これにより、ワイヤー電極の装置では、電気穿孔処理のスケールアップ化が可能と考えられた。
【００６５】
通電処理（電気穿孔処理）を行った中島菜のＡＣＥ活性阻害能は、無処理の中島菜より高くなっており、ワイヤー電極を用いた通電処理を行うことにより、ＡＣＥ活性阻害能が向上することが確認された。その結果を、図２０に示す。
【００６６】
また、電気穿孔処理後に通電加熱した中島菜と通電加熱のみを行った中島菜のＡＣＥ活性阻害能の比較では、６０℃で１５分通電加熱した場合でも、通電加熱のみよりも電気穿孔処理後に通電加熱したものの方がＡＣＥ活性阻害能が高いことが確認された。その結果をまとめて図２１に示す。
【実施例３】
【００６７】
本実施例では、移動式ワイヤー電極で中島菜葉部を電気穿孔処理した場合の組織内の水の拡散係数の変化を調べた。
中島菜を、おおむね５ｃｍ角に切断した。１回あたり１枚を電気穿孔処理した。パルス回数は、１０回（５往復）、３０回（１５往復）、５０回（２５往復）とした。１区あたりの処理量は、５ｃｍ幅分１枚とした。ＮＭＲにより水の拡散係数を分析した。ＮＭＲの測定は、ＥＳＸ４００（１Ｈの共鳴周波数４００ＭＨｚ）を用いた。各サンプルの中心部を、おおむね３ｃｍ角で切り出し、筒状に丸めてＮＭＲ測定管に入れ、ＰＧＳＴＥ法により拡散時間を０．１〜１．０ｓｅｃまで変化させて、それぞれの拡散係数を測定した。その結果を図２２に示す。
【００６８】
水の拡散係数は、組織内での移動できる範囲が小さい場合（制限拡散）は、拡散時間が長くなるほど大きく減少する。図を見ると、電気穿孔処理した中島菜は、無処理の中島菜よりも拡散係数の減少幅が小さくなっており、電気穿孔処理により、中島菜組織内の水が移動できる範囲が大きくなっていること、すなわち、細胞膜の破壊が起きていること、が確認された。
【００６９】
また、パルス回数３０回程度までは、パルス回数が多くなるほど組織の破壊程度が大きくなるが、３０回以上では、パルス回数が多くなっても組織破壊の程度はあまり変わらないものと考えられる。板状電極を用いた電気穿孔処理試験においても、ほぼ同様の結果が得られていることから、移動式ワイヤー電極を用いた場合でも、板状の電極と同様の効果が得られるものと考えられる。
【００７０】
また、ワイヤー電極を用いた電気穿孔処理における通電回数の違いがＡＣＥ活性阻害能に及ぼす影響を調べた。電気穿孔処理条件は、１回あたり処理量が約２０ｇ（おおむね１葉）、通電パルス回数は、上記の方法と同様として、１区あたりの処理量は約９０〜１００ｇ（４葉程度）とし、各区とも２往復とした。
【００７１】
電気穿孔後の処理は、通電処理した中島菜は葉部と葉柄部に分けて冷凍乾燥し、それぞれＡＣＥ活性阻害能を測定した。無処理の中島菜を対照とした。その結果を、図２３に示す。パルス回数１０回以上（電極５往復）でＡＣＥ活性阻害能の向上が認められた。
【００７２】
更に、ワイヤー電極を用いた電気穿孔処理における通電回数の違いがＡＣＥ活性阻害能に及ぼす影響を調べた。電気穿孔処理条件は、上記方法と同様とした。その結果を、図２４に示す。加熱しないものでは、無処理の方がＡＣＥ活性阻害能が高かったが５・１０・１５分加熱のいずれでも、電気穿孔処理したものの方がＡＣＥ活性阻害能が高くなった。電気穿孔処理すると、加熱時にＡＣＥ活性阻害能が向上し易くなるものと考えられる。
【実施例４】
【００７３】
本実施例では、移動式ワイヤー電極を用いて中島菜を処理した。
１．ワイヤー電極
電極は、長さ６ｃｍ×φ１ｍｍのチタン製針金をアクリル板に固定したものを２個１対で用いた。電極部分は、６ｃｍ×φ１ｍｍとし、この部分が向かい合わせになるように、２枚１対で使用した。
【００７４】
２．電極の移動装置
電極の移動装置は、次のようなものを試作した。
電極の移動距離：１０ｃｍ（電極の長さと移動距離から、６ｃｍ×１ｃｍ＝６０ｃｍ２の面積に通電処理が可能）
電極の設置間隔：約５〜１０ｃｍで調整可能
電極の移動速度：往路は約８〜３３秒／１０ｃｍで９段階に可変、復路は約１３秒／１０ｃｍで固定。
【００７５】
実際には、「往路動作の制御回路（電極を左に１０ｃｍ移動させる。速度可変）」「復路動作の制御回路（電極を右に１０ｃｍ移動させる。速度固定）＋電極をホームポジションで停止させる回路（光センサーで電極の到着を感知し停止させる）」を組み合わせて、電極の移動を制御した。往路動作・復路動作は、前の動作が停止した後にボタンを押して開始するようになっているため、実際の動作の際には、動作停止からボタンを押すまでの間に若干のタイムラグが出る。
【００７６】
処理水槽の容量：縦１２ｃｍ×横４８ｃｍ×深さ１２ｃｍ（最大容量約６．９リットル、電極をすべて水没させるためには、５リットル程度水をいれる必要がある。）
処理サンプルの設置方法：中島菜を、５ｃｍ幅に切り、台所用の水切りネット中に縦５ｃｍ前後、横１０ｃｍ前後、幅は電極間隔より５ｍｍ程度狭い幅に収まるように中島菜を詰め、中島菜が電極に直接接しないように、ネットを電極間にぶら下げた（電極と中島菜が接すると火花が発生するため）。中島菜入りネットが浮き上がってくる場合は、ガラス製のビー玉をおもりとして使用した。
【００７７】
葉部のみ、ないしは葉部・葉柄部込みで処理する場合、６×１０×４．５ｃｍ内に収めることが可能な重量は、最大で約２５ｇ程度あったことから、基本的な１回あたりの処理重量は、２０〜２５ｇ程度とした。なお、検討内容によっては、より少量で電気穿孔処理を行うこともあった。なお、電極の移動装置は、試作機のため、移動速度の設定などに制限があるが、実用化に際しては、電極の移動距離・移動速度（往復とも）が任意に設定できるようにするのが望ましい。
【００７８】
３．通電用の電源
最大出力１５ｋＶの直流電源に、簡易なパルス電流発生装置を組み合わせて使用した。簡易パルス電流発生装置は、一定間隔に複数の電極を取り付けたアクリル製円筒状容器の中心に、アクリル棒に電極を１本取り付けたものを設置し、アクリル棒を回転させ、内側と外側の電極が近接したときにのみ電流が流れるようにしたものである。パルス間隔は、外周部の電極の設置間隔と、回転部の回転速度で調整した。
【００７９】
本実施例で試作した装置は、回転部が１周１秒〜７秒で１６段階に速度を変えることができ、外周部の電極は９０°間隔で４本設置してあることから、回転部を１周１秒で回転させることにより、１秒当たり５回のパルス電流を通電することができた。実際には、想定した電圧・パルス間隔で直流のパルス電流を流すことができるものであれば、パルス電流を発生させるための機構は、どのようなものでも構わない。できれば、当初検討した細胞融合用の電気穿孔処理装置のように、パルス長も任意に設定できることが望ましい。
【００８０】
４．電気穿孔処理試験
電極が移動しながら部分的に通電していくことになるため、往復操作回数×２をパルス回数とみなした。試作装置で調整可能な部分については、電極間隔は５ｃｍ、電極の往路動作は１３秒／１０ｃｍ（復路動作とほぼ同スピード）、パルス間隔は１秒当たり５回とした。この場合、電極を１往復させる間のパルス回数は１３０回となる。すなわち、５×１０ｃｍ２の面積をワイヤー電極が移動しながら６５回のパルス通電を往復で２回行うことになるので、任意の１ヶ所に対しては、２回パルス通電することになる。
【００８１】
使用した電源装置は、最高１５ｋＶ出力可能なものであるが、超純水を入れ、中島菜を設置した水槽に通電した場合、最大で約１２ｋＶ程度（詳しくは１１６００Ｖ前後）までしか電圧が上がらなかった。また、数回処理を繰り返すと、パルス電流が部分的に１０ｋＶを下回る様になった。そのため、電気穿孔処理時の印加電圧は１１〜１２ｋＶ（電極間５ｃｍの場合２２００〜２５００Ｖ／ｃｍ）とし、１０ｋＶを下回るようになった時点で、水槽中の水を交換した。
【００８２】
５．ＡＣＥ活性阻害能の測定
電気穿孔処理サンプル及び無処理サンプルは、−８０℃で凍結した後、真空凍結乾燥機で乾燥した。その後、各サンプルを粉砕して粉末にした。各乾燥粉末２００μｇに抽出用バッファ（ｐＨ８．５）８ｍｌを加え、２時間振とうした。その後、ろ過して得られた上澄液を抽出用バッファで４倍に希釈し、測定用サンプルとした。
【００８３】
測定サンプル１００μｌに、基質液（ヒプリル−ヒスチジル−Ｌ−ロイシン）５０μｌとＡＣＥ酵素液２００μｌを加えて、３７℃で１時間反応させた後、メタリン酸ナトリウム水溶液１００μｌを加えて反応を停止した。反応液中の馬尿酸（酵素反応生成物）の量を、ＨＰＬＣで測定した。同様に、サンプル液の代わりに、抽出用バッファを加えて反応させたものをコントロールとし、「コントロールの馬尿酸量に対するサンプル反応液中の馬尿酸の減少割合」を算出して、ＡＣＥ活性阻害能とした。数値が高いほど阻害能が高いことを示す。
【００８４】
６．ワイヤー電極で中島菜葉柄部を電気穿孔処理する場合の処理量の影響
実験方法として、サンプリング及び１回あたりの処理量は、５ｃｍ長に切断した中島菜の葉柄部を、６本を１列に並べた状態、ないしは１８本を９本ずつ２列に並べた状態でネットに入れ、試料調製に際しては、１枚の葉から５ｃｍの葉柄部切片を３本取り、１本から必ず３つの処理（６本処理・１８本処理・無処理）を行うようにし、パルス回数は３０回（１５往復）とし、１回あたりの処理量は、葉柄部切片３６本分（約８０〜９０ｇ）を１区とした。実験は２回行い、平均値を求めた。
【００８５】
電気穿孔後の処理は、各サンプルをそれぞれ凍結乾燥し、ＡＣＥ活性阻害能を測定した。その結果を、図２５に示す。６本処理・１８本処理ともに無処理よりもＡＣＥ活性阻害能が上昇したが、６本処理の方がやや高い値となった。葉柄部をなるべく重ねずに処理する方が電気穿孔処理の効果は高いが、重なった状態で処理しても効果はあるものと考えられる。
【００８６】
また、ワイヤー電極で中島菜葉部と電気穿孔処理する場合の重ね合わせの有無の影響を調べた。実験方法として、サンプリング方法及び処理量は、中島菜の葉部を５ｃｍ×７〜１０ｃｍ程度に切断し、１枚のみないしは３枚重ねたものを台所用ネットに封入した。１枚の葉から必ず異なる２処理ないし３処理を行うサンプルを採集した。
【００８７】
パルス回数は３０回（１５往復）として、１区あたりの処理量は約３５ｇ（所定量になるまで各条件の電気穿孔処理を繰り返した）、１反復とした。電気穿孔後の処理は、各サンプルをそれぞれ凍結乾燥し、ＡＣＥ活性阻害能を測定した。その結果を、図２６に示す。１枚処理・３枚重ね処理ともに無処理よりもＡＣＥ活性阻害能が上昇したが、１枚処理の方がやや高い値となった。１回あたりの処理量を考えた場合、複数枚を重ねた方が効率的であると考えられる。
【実施例５】
【００８８】
本実施例では、中島菜以外のアブラナ科野菜を電気穿孔処理した場合のＡＣＥ活性阻害能への影響、及び電極の形状の違いによる影響について検討した。
１．中島菜以外のアブラナ科野菜を電気穿孔処理した場合のＡＣＥ活性阻害能への影響について
１．１実験方法
供試材料として、津幡町内のスーパーで購入した白菜（長野県産）とチンゲンサイ（石川県産）を用いた。処理方法は、電気穿孔処理のみとし、電気穿孔処理後に、６０℃、３０分加熱し、無処理を対照とした。パルス回数は。５０回（２５往復）とした。
【００８９】
１区あたりの処理量としては、幅５ｃｍ以内に設置できる量を検討した結果、１回あたりの処理量は、白菜で５０ｇ程度、チンゲンサイで２３〜２５ｇ程度とした。これを複数回繰り返し、まとめて１区とした。加熱処理として、１区分をまとめて６０℃の温湯中に入れ、３０分加熱した後、流水中で急冷した。電気穿孔処理後の処置として、各サンプルをそれぞれ凍結乾燥し、ＡＣＥ活性阻害能を測定した。
【００９０】
１．２結果
上記実験の結果を表７及び図２７に示す。白菜では、電気穿孔処理のみでもＡＣＥ活性阻害能がわずかではあるが向上し、加熱と組み合わせることにより、更に向上した。チンゲンサイは、電気穿孔処理のみではＡＣＥ活性阻害能がわずかに下がったが、加熱と組み合わせることにより大幅に上昇した。中島菜以外のアブラナ科野菜でも、電気穿孔処理と加熱処理を組み合わせることによりＡＣＥ活性阻害能を向上させることが可能であり、最適な条件で処理すれば、電気穿孔処理のみでもＡＣＥ活性阻害能を向上させることは可能であると考えられた。
【００９１】
【表７】
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【００９２】
２．電極の形状の違いによる通電時の電圧の変化
２．１試験内容
最大出力１５ｋＶの直流電源に簡易なパルス電流発生装置を組み合わせた電気穿孔処理を用い、チタン製電極の形状の違いによる通電処理時の電圧の違いについて検討した。
【００９３】
２．２試験方法
（１）使用した電極
１）６ｃｍ×φ１ｍｍワイヤー電極１対（電極間隔５ｃｍ）を使用し、縦１２ｃｍ×横４８ｃｍ×深さ１２ｃｍ処理水槽に対して超純水５リットルを用いた。
２）縦６ｃｍ×横５ｃｍ板状電極１対（電極間隔５ｃｍ）を使用し、縦５ｃｍ×横５ｃｍ×深さ６．５ｃｍ処理水槽に対して超純水１８０ミリリットルを用いた。
３）縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ板状電極１対（電極間隔１０ｃｍ）を使用し、縦１４ｃｍ×横３１ｃｍ×深さ３０ｃｍ処理水槽に対して、超純水１０リットルを用いた（水槽の形状の都合で電極の上部が水面から２ｃｍほど出た状態で使用）。
【００９４】
図２８〜３０に、使用した電極の写真を示す。図中、左からワイヤー電極、６ｃｍ×５ｃｍ板状電極、３０ｃｍ×３０ｃｍ板状電極を示す。上記１）において、６ｃｍ×５ｃｍ板状電極は、５ｃｍ間隔に設置した（図２９）。また、上記Ｃの３０ｃｍ×３０ｃｍ板状電極は、間隔が１０ｃｍで固定されているものを使用した（図３０）。
【００９５】
（２）観察項目
１）電極を設置した処理水槽に超純水のみを入れて通電した場合の最高電圧と、２）電極を設置した処理水槽に超純水と中島菜を入れて通電した場合の最高電圧と（この際の中島菜は、おおむね５ｃｍ幅に切断したものを使用し、使用量は、水槽と電極間隔に応じて適宜量とした。）、３）上記ｉｉの状態で通電を続けて、電圧が不安定化し始めた時の処理槽中の水の電気伝導度（通電時の電圧が単発的に１０ｋＶを下回るようになった時点を不安定化開始とした）を観察した。
【００９６】
３．結果及び考察
上記実験の結果を表８及び図３１に示す。中島菜を電場処理した場合の、拡散係数と拡散時間の関係を図３２〜３３に示す。超純水のみで通電した場合は、電極の形状の違いにより最高電圧に差が見られたが、中島菜に通電した場合の最高電圧は、電極の形状の違いによる差は僅かであった。一方、中島菜を通電処理する際に電圧が不安定になる電気伝導度は、電極の面積が大きくなるほど低くなる傾向であった。
【００９７】
本実施における検討では、電極ごとに容積の異なる処理水槽を用いているため中島菜の処理量と電気伝導度を直接比較することはできないが、処理水槽の容量や電気穿孔処理の印加電圧・パルス回数が同じであれば、電極の形状が異なっても中島菜の処理量と電気伝導度の関係は同様になると推測される。
【００９８】
ワイヤー電極と所定の水槽を用い、水を取り替えずに２０ｇ前後の中島菜を３０回通電する処理を連続して繰り返した場合、電気伝導度が２ｍＳ／ｃｍに到達するのは１回目処理の開始直後であり、１０ｍＳ／ｃｍには２回程度、２５ｍＳ／ｃｍには４〜５回程度通電処理を繰り返した際に到達することを確認している。このことから、電極を大きくすることにより一度に電気穿孔処理可能な量はむしろ減少すると考えられ、できるだけ簡便な電源装置で大量に中島菜の電気穿孔処理を行いたい場合には移動式ワイヤー電極を使用する必要があると考えられる。上記図３２〜３３の結果は、電場処理により、中島菜に孔が形成されていることを示す。
【００９９】
【表８】
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【０１００】
図３１に示されるように、実際の処理においては、印加電圧が不安定化し始めた際の電気伝導度には幅が見られており、エラーバーがその範囲を示す。幅が見られる要因としては、処理水槽中の水の電気伝導度以外に中島菜の形状・部位・組織中の細胞損傷部位や程度なども電圧の変動に影響するためと考えられた。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上詳述したとおり、本発明は、電気的処理によるＡＣＥ阻害活性を高めたアブラナ科野菜の処理方法及びその生産方法に係るものであり、本発明により、組織全体を破壊することなく、ＡＣＥ阻害活性が強化された有形の中島菜等のアブラナ科野菜を提供することができ、電気穿孔処理及び通電加熱処理又は恒温水槽による湯浴加熱処理という簡便な手段を適用することにより、ＡＣＥ阻害活性を強化した中島菜等のアブラナ科野菜素材を提供することができる。また、本発明により、ＡＣＥ阻害活性を強化した中島菜に関する従来の素材と比べて、中島菜等の組織全体を保ち、かつＡＣＥ阻害活性が強化された中島菜等を提供することができる。本発明により、中島菜等をペースト化することなく、その形を保持した有形の状態で、ＡＣＥ阻害活性を強化することができる。本発明は、中島菜等のアブラナ科野菜に電気的処理を施すだけで、そのＡＣＥ阻害活性を強化することが実現でき、少量の中島菜等でも高いＡＣＥ阻害活性が期待できる新しい電気化学的処理を利用したアブラナ科野菜に関する新技術・新製品を提供するものとして有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図２１】
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【図４】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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