(57)【要約】【課題】過度に昇温させることなく、十分な殺菌を行うことができる、パルス電界を用いた液状食品の殺菌方法を提供する。【解決手段】４５℃以上６０℃未満で保持する工程Ａと、工程Ａの後に５℃以上４５℃未満に冷却する工程Ｂと、工程Ｂの後に到達温度が６０℃以上にならないようにパルス電界を印加する工程Ｃと、工程Ｃの後に５３℃以上６０℃未満で保持する工程Ｄと、を有する、液状食品の殺菌方法を提供する。このように、パルス電界を印加する工程である工程Ｃの前工程に工程Ａ及び工程Ｂを、工程Ｃの後工程に工程Ｄを、設けることにより、工程Ｃにおける到達温度を抑えつつ殺菌効果を相乗的に高めることができる。【選択図】図１
2022001031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４５℃以上６０℃未満で保持する工程Ａと、
工程Ａの後に５℃以上４５℃未満に冷却する工程Ｂと、
工程Ｂの後に到達温度が６０℃以上にならないようにパルス電界を印加する工程Ｃと、
工程Ｃの後に５３℃以上６０℃未満で保持する工程Ｄと、を有する、液状食品の殺菌方法。
【請求項２】
工程Ａの保持温度が４５℃以上５８℃以下である、請求項１記載の液状食品の殺菌方法。
【請求項３】
工程Ｃの到達温度が５８℃以下である、請求項１又は２に記載の液状食品の殺菌方法。
【請求項４】
工程Ｄの保持温度が５３℃以上５８℃以下である、請求項１乃至３のいずれかに記載の液状食品の殺菌方法。
【請求項５】
工程Ｂの温度が工程Ａの温度よりも１０℃以上低いものである、請求項１乃至４のいずれかに記載の液状食品の殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過度に昇温させることなく、十分な殺菌を行うことができる、パルス電界を用いた液状食品の殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液状食品の製造において、加熱殺菌する方法が主として用いられている。しかし、液卵、乳製品、豆乳等のタンパク質を多く含有する液状食品において、殺菌温度を高くすると、タンパク質の熱変性により風味が低下するという問題があった。特に、液卵においては、他の食品よりも熱による影響を受けやすく、例えば液全卵は連続的に殺菌する場合、６０℃３．５分相当の殺菌を行う必要があるが、その条件で殺菌を行うと、卵白タンパク質が変性し、風味の低下や起泡性等の物性が低下する等、品質に影響が生じてしまう。
そのため、液状食品の製造においては、従来よりも低い温度での加熱条件で、安全性を確保するために十分な殺菌効果を有する殺菌技術の確立が求められている。
【０００３】
このような観点から、パルス電界を用いた殺菌方法が注目されている。パルス電界による殺菌は、細胞膜の絶縁破壊による不可逆的な穿孔現象を利用し、細胞を壊死させるものであり、比較的簡単な装置で殺菌処理できることから、食品分野における実用化が期待されており、パルス電界を用いた殺菌装置や殺菌方法についての検討がなされている。
【０００４】
これまでの検討として、例えば、特許文献１には、互いに沿って配置された二つの電極を有していて両電極間に液状物が流される殺菌処理部と、この殺菌処理部の二つの電極間にパルス電圧を繰り返して供給して両電極間の液状物にパルス電界を繰り返して印加するパルス電源と、殺菌処理部へ供給する液状物を予備的に加熱する予備加熱器とを備える液状物の殺菌装置において、殺菌処理部に供給される液状物の殺菌処理直前温度を計測する入口温度計測器と、この入口温度計測器で計測した殺菌処理直前温度と殺菌処理部における液状物の殺菌処理後到達温度の目標値とを用いて、パルス電源から殺菌処理部へ供給するパルス電圧の繰返し周波数であって、殺菌処理部における液状物の殺菌処理後到達温度が目標値になる最適繰返し周波数を演算し、この最適繰返し周波数になるように、パルス電源から殺菌処理部へ供給するパルス電圧の繰返し周波数を制御する制御装置とを備えることを特徴とする液状物の殺菌装置が開示されている。また、特許文献２には、互いに沿って配置された複数の電極を有していてこの電極間を液状物が流通する殺菌処理部と、この殺菌処理部の電極間にパルス電圧を供給して当該電極間の液状物にパルス電界を印加するパルス電源とを備える液状物の殺菌装置において、殺菌装置の始動時に、まず、少なくとも殺菌処理部を含む循環ループ内で液状物を循環させ、その後、循環ループを開放して、殺菌処理部において液状物に殺菌処理を施しながら殺菌処理済の液状物を下流側へ取り出すことを特徴とする液状物の殺菌方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２２５１７５号公報
【特許文献２】特開２０００−２７９１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の殺菌装置及び特許文献２に記載の殺菌方法は、パルス電界を行う工程そのものに着目された発明であり、パルス電界工程にのみ着目しただけでは、食品の安全性上の十分な殺菌効果は得られず、殺菌の効果を高めるためには、パルス電界の電界強度や印加する回数を増やす必要があり、その場合には、ジュール熱由来の温度上昇により食品の風味及び物性が低下することになる。
本発明は以上の点を鑑みてなされたものであり、過度に昇温させることなく、十分な殺菌を行うことができる、パルス電界を用いた液状食品の殺菌方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意研究を行った。その結果、パルス電界を印加する工程の前工程及び後工程を工夫することにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【０００８】
（１）４５℃以上６０℃未満で保持する工程Ａと、工程Ａの後に５℃以上４５℃未満に冷却する工程Ｂと、工程Ｂの後に到達温度が６０℃以上にならないようにパルス電界を印加する工程Ｃと、工程Ｃの後に５３℃以上６０℃未満で保持する工程Ｄと、を有する、液状食品の殺菌方法、
（２）工程Ａの保持温度が４５℃以上５８℃以下である、（１）記載の液状食品の殺菌方法、
（３）工程Ｃの到達温度が５８℃以下である、（１）又は（２）に記載の液状食品の殺菌方法、
（４）工程Ｄの保持温度が５３℃以上５８℃以下である、（１）乃至（３）のいずれかに記載の液状食品の殺菌方法、
（５）工程Ｂの温度が工程Ａの温度よりも１０℃以上低いものである、（１）乃至（４）のいずれかに記載の液状食品の殺菌方法、
である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液状食品の殺菌方法では、予備加熱工程である工程Ａと、パルス電界を印加する工程Ｃとの間に、冷却工程である工程Ｂを設けている。このように、工程Ｃに入る前に、所定の温度に冷却することにより、パルス電界を液状食品に印加したとしても、工程Ｃにおける液状食品の到達温度を低くすることができる。また、工程Ａにおいて、上記の温度で保持することにより、微生物の細胞膜に不可逆的な変性を生じさせ、工程Ｃによる殺菌効果をより高めることができる。さらに、工程Ｃの後の温度保持工程である工程Ｄにおいて、上記の温度で保持することにより、亜致死菌の死滅を促進させ、工程Ｃの殺菌効果を相乗的に高めることができる。よって、本発明によれば、過度に昇温させることなく、十分な殺菌を行うことができる、パルス電界を用いた液状食品の殺菌方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のパルス電界を用いた殺菌方法に関する工程フローを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る液状食品の殺菌方法について説明する。
【００１２】
＜パルス電界を用いた液状食品の殺菌方法＞
図１は、本発明のパルス電界を用いた殺菌方法に関する工程を示す図面である。図１に示すように、本発明の液状食品の殺菌方法は、４５℃以上６０℃未満で保持する工程Ａと、工程Ａの後に５℃以上４５℃未満に冷却する工程Ｂと、工程Ｂの後に到達温度が６０℃以上にならないようにパルス電界を印加する工程Ｃと、工程Ｃの後に５３℃以上６０℃未満で保持する工程Ｄと、を有する。このように、パルス電界を印加する工程である工程Ｃの前工程に工程Ａ及び工程Ｂを、工程Ｃの後工程に工程Ｄを、設けることにより、工程Ｃにおける到達温度を抑えつつ殺菌効果を相乗的に高めることができる。
なお、工程Ｃを除く各工程における熱交換には、プレート式熱交換機、チューブラー式熱交換機等を用いることができる。
【００１３】
［工程Ｃ］
工程Ｃは、到達温度が６０℃以上にならないようにパルス電界を印加する工程であり、本発明の液状食品の殺菌方法において、直接的に殺菌に寄与する重要な工程である。パルス電界は、細胞膜の絶縁破壊による不可逆的な穿孔現象を利用し、細胞を壊死させるものであり、パルス電界の印加強度及び印加回数に依存して、殺菌効果は高くなる。しかし、パルス電界の印加強度が強く、印加回数が多い場合には、発生するジュール熱が大きくなり、液状食品の昇温が大きくなる。このため、工程Ｃにおける液状食品の大きな昇温を防止するために、工程Ｃにおけるパルス電界の条件は、１０ｋＶ／ｃｍ以上７０ｋＶ／ｃｍ以下であることが好ましく、２５ｋＶ／ｃｍ以上５５ｋＶ／ｃｍ以下であるとより好ましい。また、パルス電界の印加回数は、３回以上２０回以下であることが好ましく、５回以上１５回以下であることがより好ましい。パルス幅は３００ｎｓ〜１０μｓであることが好ましく、５００ｎｓ〜３μｓであることがより好ましい。工程Ｃにおける到達温度は、タンパク質の変性を抑え、風味、物性に優れた液状食品が得られすいことから、５８℃以下であることが好ましく、５７℃以下であることが好ましく、５６℃以下であることがより好ましい。また、下限を特に限定していないが、殺菌効率の観点から４０℃以上であることが好ましく、４５℃以上であることがより好ましい。工程Ｃにおけるパルス電界の印加は、図１に示すようなパルス電界処理槽を用いて、電圧及び印加回数を上記の範囲内で調整することができる。
【００１４】
［工程Ｂ］
工程Ｃの条件を上記のように設定することにより、大きな昇温を避けることができるが、パルス電界の印加によるジュール熱の発生を起因とする、ある程度の温度上昇は避けられない。そのため、工程Ｃに入る直前の液状食品の温度が高い場合には、工程Ｃにおける温度上昇により、液状食品の到達温度が高くなる。よって、本発明においては、予備加熱工程である工程Ａと工程Ｃの間に、冷却する工程Ｂを設けている。このように、工程Ｃに入る前に液状食品を冷却することにより、パルス電界を液状食品に印加しても、工程Ｃにおける液状食品の到達温度を低くすることができる。また、工程Ｂにおける温度は、５℃以上４５℃未満であり、熱交換によるコストを抑えつつ、工程Ｃにおける到達温度をできるだけ低くするために、１０℃以上４０℃以下であることが好ましく、３０℃以上４０℃以下であることがより好ましい。なお、殺菌の効果及び工程Ｃにおける到達温度の観点から、工程Ｂの温度が工程Ａの温度よりも１０℃以上低いものであることが好ましく、１５℃以上低いものであることがより好ましい。
【００１５】
［工程Ａ］
本発明の液状食品の殺菌方法において、４５℃以上６０℃未満で保持する工程Ａを、工程Ｃの前工程として設けている。工程Ａにおいて、当該温度で保持することにより、液状食品の風味、起泡性等の低下を抑えるとともに、微生物の細胞膜に不可逆的な変性を生じさせ、工程Ｃによる殺菌効果をより高めることができる。なお、過度に昇温させることなく効率的に殺菌を行うために、工程Ａにおける温度は、５０℃以上５８℃以下であることが好ましく、５０℃以上５７℃以下であることが好ましく、５０℃以上５６℃以下であることがより好ましい。さらに、より効果的に、殺菌効果を高めるために工程Ａにおける保持時間は、５秒以上１２０秒以内であることが好ましく、５秒以上６０秒以内であることがより好ましく、さらに５秒以上２０秒以内であることが好ましい。
【００１６】
［工程Ｄ］
工程Ｄは、工程Ｃの後に５３℃以上６０℃未満で保持する工程である。当該温度で保持することにより、亜致死菌の死滅を促進させ、工程Ｃの殺菌効果を相乗的に高めることができる。また、過度に昇温させることなく効率的に殺菌を行うために、工程Ｄにおける温度は、５４℃以上５８℃以下であることが好ましく、５５℃以上５７℃以下であることが好ましく、５５℃以上５６℃以下であることがより好ましい。なお、殺菌効果を高めるために、工程Ｄにおける保持時間は１０秒以上６００秒以内であることが好ましく、３０秒以上３００秒以内であることが好ましく、さらに９０秒以上１５０秒以内であることがより好ましい。
【００１７】
以上のように、本発明の液状食品の殺菌方法は、パルス電界を印加する工程Ｃを、工程Ｃにおいて大きな温度上昇が生じないように調整されており、かつ、工程Ｃの前工程である工程Ａ及び工程Ｂ、工程Ｃの後工程である工程Ｄを設けることにより、工程Ｃにおける到達温度を抑えつつ殺菌効果を相乗的に高めることができるため、過度に昇温させることなく効率的に殺菌を行うことができる。
また、本発明の液状食品の殺菌方法は、前記工程Ａ〜Ｄ以外にも本発明の効果を損なわない範囲でその他工程を行うこともできるが、全ての工程を通して６０℃以上で加熱する工程を含まないことが好ましく、５８℃超で加熱する工程を含まないことが好ましく、５７℃超で加熱する工程を含まないことが好ましく、さらに５６℃超で加熱する工程を含まないことがより好ましい。また、工程Ａ〜Ｄの合計の処理時間は１分以上１５分以下であることが好ましく、２分以上１０分以下であることがより好ましい。
【００１８】
［液状食品］
本発明の殺菌方法の対象となる液状食品は、一般的に殺菌を施して流通している液状食品であれば、いずれのものでもよく、例えば液卵、豆乳、牛乳、スープ、ソース等が挙げられる。特に液全卵、液卵白は、６０℃程度の加熱でタンパク質の変性が進み、風味、機能性が低下することから、６０℃未満で加熱する本発明を用いることにより、風味、機能性の向上が期待できるため好ましい。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
【００２０】
［実施例１］  機械的に殻付卵を割卵した後、卵黄と卵白が均一になるまでミキサーで撹拌を行った。次いで、エンテロバクター（ＡＴＣＣ１３０４８株）が１０７ＣＦＵ／ｍｌとなるように菌を添加した後、再度均一に撹拌し、実施例１の液全卵を調製した。エンテロバクター（ＡＴＣＣ１３０４８株）は、液全卵による食中毒の原因となるサルモネラ菌と同じグラム陰性菌である。
【００２１】
上記の実施例１の液卵を５５℃で１０秒間加熱した（工程Ａ）。次に３０℃まで冷却した（工程Ｂ）。次にパルス幅６００ｎｓ、電界強度５０ｋＶ／ｃｍのパルス電界を印加後の温度が５５℃になるまで印加した（工程Ｃ）。印加回数は５回であった。次に５５℃で１２０秒間加熱した（工程Ｄ）。工程Ａ〜Ｄのトータルの処理時間は約３分であった。得られた実施例１の液卵中のエンテロバクター数を測定し、殺菌数を測定した。エンテロバクター数の測定は以下の方法で行った。
【００２２】
（エンテロバクター数の測定）
エンテロバクター数は、実施例１のサンプルおよび必要に応じてＰＢＳにて１０倍希釈したものを標準寒天培地に塗沫し、３５℃で１〜２日間培養し、菌数を測定した。
【００２３】
［実施例２〜１０、比較例１〜５］
実施例１と同様に実施例２〜１０、比較例１〜５の液卵を調製した後、表１に記載の条件で殺菌及び菌数の測定を行った。実施例２〜１０の印加回数はいずれも３〜２０回の範囲内であった。また、工程Ａ〜Ｄに要した時間は実施例１と同等であった。表１において、殺菌により減少したエンテロバクターの対数を殺菌数（桁）として示した。
【００２４】
【表１】
2022001031.tif 000003
【００２５】
表１の結果から、工程Ａの温度が４５℃以上６０℃未満であり、工程Ｂの温度が５℃以上４５℃未満であり、６０℃以上にならないようにパルス電界を印加する工程Ｃを行い、工程Ｄの温度が５３℃以上６０℃未満であることにより、菌数が４桁以上減少することが分かった。
また、特に工程Ａの温度が５０℃以上６０℃未満であり、工程Ｂの温度が１０℃以上４０℃以下であり、工程Ｄの温度が５４℃以上６０℃未満であることにより、菌数が５桁以上減少する強い殺菌効果が得られることが分かった。
【００２６】
［参考例１］
従来の殺菌方法による効果の確認として、実施例１と同様にエンテロバクターを添加して調製した液卵を、工程Ｂ〜Ｄを行わず、工程Ａのみを５５℃で約３分間加熱を行った。減少した菌数は１．５桁であった。
【００２７】
［実施例１１］工程Ａ、Ｃ、Ｄの温度を５６℃に変更した以外は、実施例１と同じ方法で実施例１１の液卵を調製した。減少した菌数は５桁以上であった。
【００２８】
以上より、本発明の液状食品の殺菌方法によれば、過度に昇温させることなく、十分な殺菌を行うことができる。
【図１】
2022001031.tif 000004