(57)【要約】      （修正有）【課題】被処理物が高圧処理されたのか、どのくらいの圧力を受けたのかは、従来知られている物理的、化学的、物理化学的手法では、数値化できない。そのため食品素材の高圧履歴を簡便かつ迅速に測定する新たな手法の開発が望まれる。食品の高圧処理履歴を判別する方法を提供する。【解決手段】判別対象食品と、判別対象食品と同一の食品であって高圧処理を施していない非高圧処理食品と、判別対象食品と同一の食品に異なる圧力値で高圧処理を施した複数の高圧処理食品とに夫々Cole-Coleプロットを行い、この判別対象食品のCole-Coleプロットと、非高圧処理食品のCole-Coleプロットと、複数の高圧処理食品のCole-Coleプロットとを比較することにより、判別対象食品の高圧処理履歴を判別すると共に、高圧処理された判別対象食品がどの程度の圧力で圧力処理されているかを判定する【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
判別対象食品にCole-Coleプロットを行うことにより、高圧処理履歴を判別することを特徴とする高圧処理履歴の判別方法。
【請求項２】
判別対象食品と、判別対象食品と同一の食品であって高圧処理を施していない非高圧処理食品若しくは判別対象食品と同一の食品であって所定の高圧処理を施した高圧処理食品とに夫々Cole-Coleプロットを行い、この判別対象食品のCole-Coleプロットと、非高圧処理食品若しくは高圧処理食品のCole-Coleプロットとを比較することにより、判別対象食品の高圧処理履歴を判別することを特徴とする請求項１記載の高圧処理履歴の判別方法。
【請求項３】
高圧処理を施した判別対象食品と、判別対象食品と同一の食品であって高圧処理を施していない非高圧処理食品とに夫々Cole-Coleプロットを行い、この判別対象食品のCole-Coleプロットと、非高圧処理食品のCole-Coleプロットとを比較することにより、判別対象食品の高圧処理履歴を判別することを特徴とする請求項１記載の高圧処理履歴の判別方法。
【請求項４】
判別対象食品と、判別対象食品と同一の食品であって高圧処理を施していない非高圧処理食品と、判別対象食品と同一の食品に異なる圧力値で高圧処理を施した複数の高圧処理食品とに夫々Cole-Coleプロットを行い、この判別対象食品のCole-Coleプロットと、非高圧処理食品のCole-Coleプロットと、複数の高圧処理食品のCole-Coleプロットとを比較することにより、判別対象食品の高圧処理履歴を判別すると共に、高圧処理された判別対象食品がどの程度の圧力で圧力処理されているかを判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高圧処理履歴の判別方法。
【請求項５】
一対の電極間に判別対象食品を挟み込み状態に配置し、この電極間に通電して判別対象食品にCole-Coleプロットを行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高圧処理履歴の判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品が受けた高圧処理の履歴を非破壊または低侵襲かつ安価、簡便に判別する高圧処理履歴の判別方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高圧処理を施した食品が一般化しつつある。
【０００３】
食品への圧力処理（高圧処理とも称される）の特徴のひとつは、加熱処理に比べると栄養素の破壊が少なく、色，風味などが生に近い状態で維持されることである。200MPa〜400MPa程度の圧力領域では、生物素材の細胞構造・膜構造は破壊されるが、酵素などの高分子や低分子の生体成分にはそれほど大きな影響は生じないため、二次的効果として内部での物質移動が速くなったり、酵素反応が促進されたりする。これらの高圧処理の特徴を食品製造に応用して、機能性を付与した製品やユニークな特性を持つ製品が開発されている。
【０００４】
しかしながら、被処理物に高圧処理が施されたどうかを外観から判断することは困難であるため、未処理品に高圧処理と表示されても判別することは困難である。
【０００５】
現在、生物素材への高圧処理の履歴を評価する手法として、電子顕微鏡などを用いた切片直接観察法が報告されている。高圧処理を施した試料は、細胞構造・膜構造が破壊されるため、この破壊の有無をミクロン単位で細胞を観察することにより確認して高圧処理の履歴を評価する方法である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この切片直接観察法は、試料切片の調製段階での状態変化を防ぐために、切片の準備に熟練した技術と時間を要し、さらに観察においても勘と経験を要する上に観察機器が高額であるために実用的ではない。また、試料の一部を観察するにすぎず、試料全体を総合的に評価することは出来ない。
【０００７】
また、被処理物が高圧処理されたのか、どのくらいの圧力を受けたのかは、従来知られている物理的、化学的、物理化学的手法では、数値化できない。
【０００８】
そのため食品素材の高圧履歴を簡便かつ迅速に測定する新たな手法の開発が望まれる。
【０００９】
出願人は、このような現状に鑑み、食品素材の高圧履歴を判別可能な方法はないかと研究を進めた末に、Cole-Coleプロットに着眼した。植物組織の電気的特性には、細胞構造に関する情報が含まれていることが知られている。植物組織のインピーダンスは、低周波通領域から高周波数領域になるに従いなだらかに減少し、この現象はβ緩和と呼ばれ、組織構造を有していることと対応している。
【００１０】
出願人は、細胞性の食品素材のCole-Coleプロットには、いくつかの特性があること、即ち、
(1) 未処理試料ではCole-Coleプロットが円弧となること。                           
(2) 高圧処理試料ではCole-Coleプロットの円弧が未処理試料に比べ小さくなること。   
(3) 高圧処理条件によっては、細胞構造の破壊にともないCole-Coleプロットが消失すること。                                                                          
を見出し、この特性から高圧処理履歴の有無の判別並びに高圧処理履歴を数値化する方法を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、Cole-Coleプロットを作成することにより、食品の高圧処理履歴を判別する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１３】
判別対象食品にCole-Coleプロットを行うことにより、高圧処理履歴を判別することを特徴とする高圧処理履歴の判別方法に係るものである。
【００１４】
また、判別対象食品と、判別対象食品と同一の食品であって高圧処理を施していない非高圧処理食品若しくは判別対象食品と同一の食品であって所定の高圧処理を施した高圧処理食品とに夫々Cole-Coleプロットを行い、この判別対象食品のCole-Coleプロットと、非高圧処理食品若しくは高圧処理食品のCole-Coleプロットとを比較することにより、判別対象食品の高圧処理履歴を判別することを特徴とする請求項１記載の高圧処理履歴の判別方法に係るものである。
【００１５】
また、高圧処理を施した判別対象食品と、判別対象食品と同一の食品であって高圧処理を施していない非高圧処理食品とに夫々Cole-Coleプロットを行い、この判別対象食品のCole-Coleプロットと、非高圧処理食品のCole-Coleプロットとを比較することにより、判別対象食品の高圧処理履歴を判別することを特徴とする請求項１記載の高圧処理履歴の判別方法に係るものである。
【００１６】
また、判別対象食品と、判別対象食品と同一の食品であって高圧処理を施していない非高圧処理食品と、判別対象食品と同一の食品に異なる圧力値で高圧処理を施した複数の高圧処理食品とに夫々Cole-Coleプロットを行い、この判別対象食品のCole-Coleプロットと、非高圧処理食品のCole-Coleプロットと、複数の高圧処理食品のCole-Coleプロットとを比較することにより、判別対象食品の高圧処理履歴を判別すると共に、高圧処理された判別対象食品がどの程度の圧力で圧力処理されているかを判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高圧処理履歴の判別方法に係るものである。
【００１７】
また、一対の電極１間に判別対象食品を挟み込み状態に配置し、この電極１間に通電して判別対象食品にCole-Coleプロットを行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高圧処理履歴の判別方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は上述のように、判別対象食品のCole-Coleプロットを作成することにより、非破壊または低侵襲にして安価、簡便に判別対象食品の高圧処理履歴を判別することができる極めて実用性に秀れた画期的な高圧処理履歴の判別方法となる。
【００１９】
また、請求項２〜４記載の発明においては、確実に判別対象食品の高圧処理履歴を判別することができる一層実用性に秀れた高圧処理履歴の判別方法となり、特に請求項４記載の発明においては、高圧処理された判別対象食品がどの程度の圧力で圧力処理されているかも正確に判定可能となる一層実用性に秀れた高圧処理履歴の判別方法となる。
【００２０】
また、請求項５記載の発明においては、非破壊または低侵襲にして判別対象食品にCole-Coleプロットを行うことができる一層実用性に秀れた高圧処理履歴の判別方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】誘電特性測定装置を示す説明図である。
【図２】誘電特性測定装置（微小試料対応）を示す説明図である。
【図３】Cole-Coleプロットの円弧の例（Ａ）と処理圧力と円弧の半径の関係（Ｂ）を示したグラフである。
【図４】実施例１のカブ試料のCole-Coleプロットを示すグラフである。
【図５】実施例１の処理圧力とカブ試料のCole-Coleプロットの円弧半径を示すグラフである。
【図６】実施例２の処理圧力とCole-Coleプロットの円弧半径（タマネギ，カブ）を示すグラフである。
【図７】実施例３の処理圧力とCole-Coleプロットの円弧半径（ダイズ）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２３】
除圧後の高圧処理試料の高圧履歴を評価するために、白金電極１を装備したLCRメータを用いて100Hz〜5MHzにおける誘電特性を測定した。
【００２４】
ここで用いる誘電特性測定装置は、例えば、インピーダンスメータ（HIOKI,3532-50），テストフィクスチャ（HIOKI,9262 test fixture），制御装置および電極部で構成される（図１参照。）。誘電特性の測定に用いた電極１は、チタンコーティングを施した白金製の針状電極１（φ=1.0mm）であり、食品素材との反応性が低く腐食しにくい特徴を有する。また、白金電極１間の距離は一定間隔で任意に変更可能とし、種々の大きさの試料に適用可能とした。また、さらなる低侵襲性を実現するために、例えば、微小な試料についても適用可能な電極１を設計した（図２参照。）。本誘電特性測定装置は、ノギスなどと同等の長さ測定機能を有し、白金線電極１（φ=0.4mm）間距離を任意で設定可能とすることで、微小な試料の誘電特性計測に対しても適用可能である。試料を両端から電極１に挟み込むことにより、非破壊的に計測することも可能である。
【００２５】
電極１間距離を調整し、高圧処理試料に針状白金電極１を挿入し、周波数100Hz〜5MHzにおける試料のインピーダンス，位相角，レジスタンスおよびリアクタンスを測定した。測定したレジスタンスの絶対値を横軸に、リアクタンスの絶対値に縦軸に取り、インピーダンスのベクトルの軌跡を２次元平面上にプロットすることによりCole-Coleプロットを作成した。
【００２６】
図３（Ａ）にその例を示した。得られたCole-Coleプロットについて，多変量解析にて円弧半径を算出した。図３（Ｂ）には処理圧力と円弧半径の相関を示した。
【００２７】
このようにして作成されたグラフから、高圧処理を施していない試料(Untreated)ではCole-Coleプロットが円弧となることを見出した。また高圧処理を施した試料では、処理圧力の増加に伴い、Cole-Cole円弧半径がほぼ直線的に減少し、さらに、高圧処理条件によっては、細胞構造の破壊に伴いCole-Cole円弧が消失することを見出した。
【００２８】
従って、例えば、高圧処理履歴を判別したい判別対象食品と、判別対象食品と同一の食品であって高圧処理を施していない非高圧処理食品若しくは判別対象食品と同一の食品であって所定の高圧処理を施した高圧処理食品とに夫々Cole-Coleプロットを行い、この判別対象食品のCole-Coleプロットと、非高圧処理食品若しくは高圧処理食品のCole-Coleプロットとを比較することにより、判別対象食品のCole-Coleプロットが非高圧処理食品のCole-Coleプロットと一致していれば、判別対象食品に高圧処理が施されていないことがわかるし、判別対象食品のCole-Coleプロットが非高圧処理食品のCole-Coleプロットと一致せずにCole-Cole円弧半径がほぼ直線的に減少していれば、高圧処理が施されていることがわかる。
【００２９】
また、判別対象食品のCole-Coleプロットが高圧処理食品のCole-Coleプロットと一致していれば、判別対象食品に高圧処理が施されていることがわかるし、その判別対象食品がどの程度の圧力で圧力処理されているかの判定も可能となる。
【００３０】
また、判別対象食品のCole-Coleプロットが高圧処理食品のCole-Coleプロットと一致していない場合でも、見出した処理圧力と円弧半径の直線的な関係から、判別対象食品が施された処理圧力を判定することができる。
【００３１】
また、例えば、判別対象食品と同一の食品に異なる圧力値で高圧処理を施した複数の高圧処理食品から夫々Cole-Coleプロットを得ておくことにより、一層正確な処理圧力を判定可能となる。
【００３２】
従って、このような特性を利用して高圧履歴を数値化することにも成功した。
【００３３】
よって、本発明の高圧処理履歴の判別方法を用いることにより、例えば、市販の商品の高圧履歴を調査したり、メーカーでの製造工程において高圧処理がなされたかを評価したり、メーカーが導入することで自社の工程管理に応用することもできる。
【実施例１】
【００３４】
本発明の具体的な実施例１について図４および図５に基づいて説明する。
【００３５】
＜実験方法＞
細胞性食品素材としてカブを選び、1/4に分割した試料をポリエチレン製の包材を用いて減圧シールし、ピストン式高圧処理装置（神戸製鋼所製）を用いて、室温で処理圧力50〜400MPaで５分間の高圧処理を施した。高圧処理後の試料の誘電特性を図１に示した測定装置で測定し、測定結果に基づいてCole-Coleプロットを作成した。
【００３６】
＜結果＞
図４に高圧処理カブおよび未処理カブのCole-Coleプロットの一例を示す。高圧処理を施した試料のCole-Coleプロットは未処理試料に比べ小さく、また処理圧力が増大するにつれて円弧が小さくなった。処理圧力200MPaおよび400MPaでのCole-Coleプロットは観察されなかった。
【００３７】
種々の圧力で高圧処理を施したカブ試料について、処理圧力とCole-Coleプロットの円弧半径の関係を図５に示す。処理圧力150MPa程度までの圧力領域では、Cole-Coleプロットの円弧半径は処理圧力の増大とともに減少することが分かった。また処理圧力150MPaから250MPa程度の圧力領域では円弧の半径が急激に減少した。
【００３８】
以上の結果より、処理圧力の増大とともに細胞構造が部分的に破壊され、150MPaから250MPa程度の圧力領域を境に損傷の程度が顕著に増大した。この結果を利用して，カブ試料の円弧半径がほぼ0ohmの場合は250MPa以上の圧力が施されたことが、1000ohmの場合は圧力処理が施されていないことをそれぞれ判定できる。さらに、円弧半径が1000〜0ohmの間にあるときは、100〜250MPaの間の圧力処理が施されたことが分かり、円弧半径の大きさから施された圧力を判定することができることが明らかとなった。
【実施例２】
【００３９】
本発明の具体的な実施例２について図６に基づいて説明する。
【００４０】
＜実験方法＞
細胞性食品素材としてタマネギおよびカブを選び、1/4に分割した試料をポリエチレン製の包材を用いて減圧シールし、ピストン式高圧処理装置（神戸製鋼所製）を用いて、室温で処理圧力50〜400MPaで５分間の高圧処理を施した。高圧処理後の試料の誘電特性を図１に示した測定装置で測定し、測定結果に基づいてCole-Coleプロットを作成した。
【００４１】
＜結果＞
タマネギおよびカブ試料における400MPaまでの圧力領域における処理圧力とCole-Coleプロットの円弧半径の関係を図６に示す。試料によってCole-Coleプロットの円弧半径は異なるものの、150MPa程度から250MPa程度の圧力領域においてCole-Coleプロットの円弧半径は漸近的に減少し、400MPaでは完全に円弧が消失した。
【００４２】
以上の結果から、試料の種類により、処理圧力とCole-Cole円弧半径の関係が異なる場合のあることが示された。しかし、高圧処理履歴が既知の試料を用いて処理圧力と円弧半径の関係をプロットし基礎的な知見を得、高圧処理履歴が未知の試料の誘電特性測定値と比較することにより、Cole-Cole円弧半径の大きさから施された圧力履歴を判定することができることが明らかとなった。
【実施例３】
【００４３】
本発明の具体的な実施例３について図７に基づいて説明する。
【００４４】
＜実験方法＞
細胞性食品素材としてダイズを選び、22時間吸水させたダイズに高圧処理を施し、高圧処理後のダイズ一粒を微小試料対応の白金線電極１で挟み込み（図２）、誘電特性を測定することにより高圧履歴を評価した。
【００４５】
＜結果＞
ダイズ試料における400MPaまでの圧力領域における処理圧力とCole-Coleプロットの円弧半径の関係を図７に示す。ダイズ試料においても、処理圧力の増大とともにCole-Coleプロットの円弧半径が小さくなったものの、カブおよびタマネギ試料とは異なり200MPaおよび400MPaにおいても明瞭なCole-Coleプロットを形成した。しかし、ダイズ試料においても処理圧力とCole-Cole円弧半径の関係を一旦得ておけば、それを利用してCole-Cole円弧半径の大きさから施された圧力を判定することができることが明らかとなった。
【００４６】
尚、本発明は、実施例１〜３に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００４７】
１  電極
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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