(57)【要約】 【課題】  短時間で食品の中心部まで均一に加熱できる食品の加熱処理方法を提供する。【解決手段】  ２７ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの短波域乃超短波域の交流を用いるため、通常の厚さのプラスチックフィルム(容器）を透過して食品を均一に加熱できる。したがって、適度な加熱による殺菌と交流電界による殺菌効果により、食品の品質を維持したまま、短時間で効果的な殺菌ならびに酵素の失活が行われる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルムまたはプラスチック容器内に収納した食品を温度制御された温水を満たした水槽内に浸漬し、前記プラスチックフィルムまたはプラスチック容器と前記水槽内に配置された電極との間にスペースを設けて両者が接触しないようにし、この状態で周波数が２７ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの短波域乃超短波域の交流を電極を介して食品に印加するようにしたことを特徴とする食品の加熱処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の食品の加熱処理方法において、前記電極のうちの第１の電極は水槽の中央に配置され、この第１の電極と対極となる第２の電極は第１の電極の左右の夫々に離間して配置され、これら第１の電極と第２の電極間を処理空間とすることを特徴とする食品の加熱処理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の食品の加熱処理方法において、前記プラスチックフィルムまたはプラスチック容器の厚さは１０μｍ〜２００μｍで、プラスチックフィルムまたはプラスチック容器と電極との間隔は２ｍｍ〜２０ｍｍとしたことを特徴とする食品の加熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は短波域〜超短波域（２７ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）の周波数の交流を印加する食品の加熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から交流電界を印加する殺菌方法が知られている。例えば、特許文献１には、対向する狭い電極間の間隙に液体食品材料を連続的に流すとともに、その電極間に２０ｋＨｚ以下の交流の高電圧を印加して、電極間に生成される交流電界により連続的に殺菌する交流高電界殺菌法が開示されている。
【０００３】
上記特許文献１の方法では、電気伝導率の高い食品の場合に、温度が必要以上に上昇してしまう。そこで特許文献２には、交流電界にパルス電界を重畳させた電界を食品に印加する提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８４８５９１号公報
【特許文献２】特開２００７−２２９３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１は前記したように、電気伝導率の高い食品の場合に、温度が必要以上に上昇してしまう問題がある。
一方特許文献２に開示された方法では、１ｋＨｚ以上の周波数のパルス電界を印加するとしているが、１ｋＨｚ以上の周波数は長波でありプラスチックフィルムで包まれたり、プラスチック容器に入っている食品を外部から殺菌することができない。
【０００６】
また、電子レンジなどで使用する３ＧＨｚ〜３００ＧＨｚのマイクロ波を用いれば、プラスチック容器などに入っている食品を容器に入れたまま外部から殺菌することができる。しかしながら、マイクロ波は高い周波数の特徴から定在波に起因する加熱むらや焦げの発生が問題となる。
【０００７】
例えばパック詰め味噌は、ガス発生に伴って袋が膨潤することが問題となる。ガス発生の原因は、酵母の二次的アルコール発酵（湧き）であり、これを防ぐ手段として味噌の加熱処理とアルコール処理が一般に利用されている。加熱処理の場合は、熱交換器壁面に近い部分の過加熱による変色や熱交換器から離れた部分の未加熱の存在が問題となる。また、アルコール処理の場合は、添加される食用のアルコールのコストが高いことや味噌の軟化、香りの変化といった問題がある。一方、味噌に含まれる酵素は、酵母、乳酸菌の発酵を促進させ、香味に寄与する必要不可欠な成分であるが、パック詰めした後で酵素活性が高いと、完成された香味が変化したり、添加したダシを分解することが問題である。
【０００８】
また、パック詰めされた豆腐は、７５℃程度の温浴中に３０分間程度浸すことで殺菌処理している。この殺菌工程で安全性は担保されるが、豆腐のゲル強度の低下や風味や品質の低減が問題となる。
【０００９】
また、従来から加熱処理工程で使用されている２０ｋＨｚ程度の長波帯域や３ＧＨｚ以上のマイクロ波帯域の交流の他に、これらの中間帯域、具体的には２７ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの短波帯域〜超短波帯域の交流を用いた加熱処理も考えられるが、実際には利用されていない。
【００１０】
この理由としては、食品は形状や大きさがまちまちであるため、電極間距離を一定に保てないこと、また、材料や成分によってインピーダンスがまちまちであり、そのインピーダンスも温度変化とともに大きく変動するため、整合が面倒となることが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係る食品の殺菌方法は、外部に用意した恒温水槽の温水を循環させる水槽内に、プラスチックフィルムまたはプラスチック容器内に収納(真空パック）された食品を浸漬し、前記プラスチックフィルムまたはプラスチック容器と前記水槽内に配置された電極との間にスペースを設けて両者が接触しないようにし、この状態で周波数が２７ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの短波帯域乃至超短波帯域の交流を食品に印加するようにした。
【００１２】
前記電極のうち第１の電極は水槽の中央に配置され、この第１の電極と対極となる第２の電極は第１の電極の左右の夫々に離間して配置され、これら第１の電極と第２の電極間を処理空間とすることが、作業の安全性を考えて好ましい。
尚、第２の電極はアースされたシールドボックス(水槽）に接続することで、シールドボックスと同電位（アース）になる。
【００１３】
また、電極とプラスチックフィルム(容器）などが接触すると、フィルムが焦げたりするので、電極とプラスチックフィルム(容器）との間には間隔を設け、その間隔に水（温水）を介在させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る食品の殺菌方法によれば、２７ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの短波域乃超短波域の交流を用いるため、通常の厚さ（１０μｍ〜２００μｍ）のプラスチックフィルム(容器）を透過して食品を均一に加熱できる。したがって、適度な加熱による殺菌と交流電界による殺菌効果により、食品の品質を維持したまま、短時間で効果的な殺菌が行われる。
【００１５】
上記のように短波乃至超短波域の交流によってパック詰め味噌などの食品を加熱処理すると、食品中の酵母およびプロテアーゼやフォスファターゼの活性を低減させ、完成された香味が変化することやだしの分解を防止することができる。
【００１６】
また、電極(陽極）とプラスチックフィルム(容器）との間に介在する水の温度を食品の品質に影響を与えない範囲で制御することで、食品の中心部の温度と周辺部の温度を短時間で同一温度まで昇温させることができる。
尚、周囲の水にも短波帯交流が印加されているので、試料よりも早く水温が目標温度を超える場合が考えられるが、この場合には水の温度を逆に冷却してもよい。
このように、プラスチックフィルム(容器）内に収められている食品であっても食品と電極との間に水の層を設け、この水の層の温度をコントロールすることで食品のインピーダンスを所定の範囲にすることができ、整合（マッチング）が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る食品の殺菌方法を実施する装置の概略構成図と等価回路
【図２】本発明に係る食品の殺菌方法による加熱時間と各部の温度との関係を示すグラフ
【図３】従来法による食品(味噌）中心部の温度変化を示すグラフ
【図４】マイクロ波による加熱時間と各部の温度との関係を示すグラフ
【図５】マイクロ波によって加熱した食品の状態を示す写真
【図６】電極が包材に接触してできた焦げ跡を示す写真
【図７】電極と包材との間に温水が存在した場合の焦げ跡のない食品の写真
【図８】短波帯加熱の最高到達温度と酵母菌数との関係を示すグラフ
【図９】短波帯加熱(本発明）と従来法による加熱との残存酵母菌数を比較したグラフ
【図１０】短波帯加熱(本発明）と従来法による加熱とのプロテアーゼおよびフォスファターゼの残存活性率を比較したグラフ
【図１１】第２実施例に係る食品の殺菌方法を実施する装置の概略構成図
【図１２】水槽温度と大腸菌数との関係を示すグラフ
【図１３】水槽の初期温度と印加時間との関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１実施例では図１に示す装置を用いてパック詰め味噌の加熱処理を行った。加熱処理装置は水槽１内に短波帯交流電源２に接続される一対の平板電極３、４が配置され、また水槽１内には水(温水）が貯留され、この水中にパック詰め味噌５が浸漬されている。
【００１９】
前記パック詰め味噌５の温度は光ファイバー温度計６によって測定され、温水の温度は光ファイバー温度計７によって測定される。
【００２０】
実験方法
パック詰め味噌５としては、市販の味噌（マルマン  無添加生白）を用い、この味噌から採取した酵母を液体培地（ＤＥＦＣＯ、ＹＭ−broth）で２５℃、１６時間培養したものを再添加し、酵母の初期値を１０５cfu/gとしたものを試料とした。
【００２１】
従来の加熱方法として、８５℃に設定した恒温水槽に、袋詰め味噌５００ｇを２０分間浸して加熱した。味噌中心に温度計（MADGE TECH, HiTemp 140 Data Logger）を挿入し、味噌の温度変化を測定した。
【００２２】
本発明の短波帯加熱処理は、150ｍｍ×160ｍｍ×3ｍｍのチタニウム製電極２枚を100ｍｍ間隔で平行に設置し、両電極間の中央に袋詰めした味噌５００ｇを置き、味噌の上端まで水道水を満たした。
【００２３】
味噌の中心の温度変化及び水道水の温度変化を光ファイバー温度計（アステック、 Reflex）で測定した。２７ＭＨｚ、４ｋＷの短波帯交流電源（Caser, USA）から整合器（ノダテクノロジー、NRFNM5M27）を経由して、両電極に短波帯交流を印加した。短波帯加熱処理が終了した味噌は、パック詰めしたまま氷水に浸して冷却した。
【００２４】
サンプルの味噌１ｇに９ｍｌのリンゲル水を加え、スタマッカーで溶解し、必要に応じてリンゲル液で希釈した。YM Agar（DFCO, USA）平板上に希釈したサンプルを100μｌ塗布し、３０℃の恒温槽で４８時間培養後、酵母のコロニー数をカウントした。
【００２５】
プロテアーゼ活性の測定は、味噌の色調、タンパク溶解率、同分解率及び官能評価と高い相関関係を有するｐＨ６．０のプロテアーゼの活性をしょうゆ試験法に基づいて測定した。
【００２６】
結果
本発明による短波帯交流電界を印加した時の、外水温、味噌底部、味噌中心部の温度変化を図２に示した。
この図２より、味噌の温度は処理時間に比例して上昇すること、底部と中心部との温度差は１０℃以内で推移することが分かる。
【００２７】
一方、図３は従来法によって８５℃の温浴槽内に１０分間浸漬した時の味噌の中心温度の変化を示しており、この図から従来法では温度が高くなるにつれて昇温速度が低下することが分かる。
【００２８】
また、図４は従来法のうちの７００Ｗのマイクロ波を用いた場合の味噌各部の温度変化を示し、この図から、味噌の上端部は急激に温度が上昇することが分かる。また味噌の上端部は急激に温度が上昇したため、図５に示すように上端部に焦げが認められた。また、味噌の底部は上端部ほどではないが温度が上昇したが、味噌の中心部は殆ど加熱されなかった。
【００２９】
また、図６は電極に味噌の包材が接したケースを示し、電極に接した部分が黒く焦げていることがわかる。一方図７は本発明方法による場合を示し、味噌の包材と電極との間に水が存在していると、焦げなどは生じることがなく、短波帯加熱処理の前後において味噌の色変化はなく、味噌全体がほぼ均一に加熱されることが分かった。
【００３０】
図８は本発明に係る短波帯加熱処理の最高到達温度と酵母菌数を示し、この図から、最高到達温度を５６℃まで高めることで、添加した酵母菌数が４対数オーダで失活することが分かった。
【００３１】
また図９は、本発明に係る短波帯瞬間加熱処理を５分間、従来の加熱処理を１０分間行うことで、味噌の中心温度をともに４４℃まで昇温させたサンプルを残存酵母菌数で比較したものである。この図から、本発明方法は従来方法に比較して酵母の失活効果が高いことが分かる。
【００３２】
同様に図１０は図９と同じ条件で、プロテアーゼおよびフォスファターゼの活性低下について本発明方法と従来法を比較したものであり、この図から、本発明方法は従来方法に比較してプロテアーゼおよびフォスファターゼの失活効果が高いことが分かる。
【００３３】
図１１は第２実施例を実施する装置の概略構成図であり、この加熱処理装置は水槽１内の中央に短波帯交流電源２に接続される第１の電極３を配置し、この第１の電極３の対極となる第２の電極４を水槽１の左右の壁面近くに配置し、第１の電極３と第２の電極４との間を加熱処理空間としている。
【００３４】
短波帯交流電源２のコモン端子（アース端子）は、両壁面の平板電極４、容器全体をカバーするシールドボックス９およびアースに接続され、交流電源のソース端子は、中央の平板電極３に接続されている。
【００３５】
実験方法
加熱処理の対象とした食品は２連のパック詰め豆腐８であり、一方のパックには大腸菌液を添加し、２つのパックの中間に第１の電極３が位置するようにセットした。
水槽の温度を変えながら、豆腐の中心温度が所定の値になるまで、短波帯交流電界を印加し、直ちに氷水で冷却した。
比較例として、７５℃の温浴槽内で豆腐を加熱後、氷水で冷却した。
【００３６】
結果
図１２に示すように、２ｋＷの短波帯交流を印加したところ、豆腐の中心温度及び外水相の温度が８５℃に達したものは、添加した大腸菌が７対数オーダで失活した。
【００３７】
また、図１３に示すように、水槽の初期温度が高いほど豆腐の中心温度が８５℃に達する時間が短くなり、４９℃から開始した場合は、２２１秒間の短波帯交流の印加で豆腐の中心温度が８５℃となった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る食品の加熱処理方法は、味噌、豆腐に限らず、プラスチックフィルムに包まれた食品、プラスチック容器にパックされた食品の加熱処理に適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１…水槽、２…短波帯交流電源、３，４…平板電極、５…パック詰め味噌、６，７…温度計、８…２連のパック詰め豆腐、９…シールドボックス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図８】
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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５】
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【図６】
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【図７】
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