(57)【要約】  本発明は、小片状の食品製品の表面低温殺菌または表面滅菌のための方法に関する。食品製品を予熱して使用し、ただし製品温度を、低温殺菌システムまたは滅菌システムの蒸発温度よりも僅か数度下に設定し、食品製品の予熱温度を飽和蒸気温度よりも低く、有利には規定された圧力における飽和蒸気温度よりも僅か数度下に設定し、処理を、湿った無空気の雰囲気中で行い、この場合、低温殺菌を低い低温殺菌圧で５５〜９９℃の温度で実施するか、または滅菌を、より高い滅菌圧で１００〜１４０℃の温度で実施し、熱処理を１〜３０分間実施し、引き続き、さらに減じられた圧力で真空乾燥を行うことによって凝縮水を食品製品の表面から除去することにより、吸水率および食品製品の質的変化は最小限に抑えられ、かつ低温殺菌条件または滅菌条件は最適化される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小片状の食品製品、特に油糧種子、たとえばアーモンド、ヘーゼルナッツ、ペカンナッツ、クルミならびにピーナツ、ブラン、シリアル、コーヒ、カカオ等の表面低温殺菌または表面滅菌のための方法において、食品製品を予熱して使用し、ただし製品温度を、低温殺菌システムまたは滅菌システムの蒸発温度よりも僅か数度下に設定し、食品製品の予熱温度を飽和蒸気温度よりも低く、有利には規定された圧力における飽和蒸気温度よりも僅か数度下に設定し、処理を、湿った無空気の雰囲気中で行い、この場合、低温殺菌を低い低温殺菌圧で５５〜９９℃の温度で実施するか、または滅菌を、より高い滅菌圧で１００〜１４０℃の温度で実施し、熱処理を１〜３０分間実施し、引き続き、さらに減じられた圧力で真空乾燥を行うことによって凝縮水を食品製品の表面から除去することを特徴とする、小片状の食品の表面低温殺菌または表面滅菌のための方法。
【請求項２】
製品温度を、低温殺菌システムまたは滅菌システムの蒸発温度よりも０〜８℃下に設定する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
食品製品の予熱温度と、与えられた圧力における飽和蒸気温度との間の温度差を、有利には０℃〜８℃に設定する、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばらの小片状（partikulaer）の食品製品、特に油糧種子、たとえばアーモンド、ヘーゼルナッツ、ペカンナッツ、クルミならびにピーナツ、ブラン（Kleien）、シリアル（Cerealien）、コーヒ、カカオ等の表面低温殺菌または表面滅菌のための方法に関する。
【０００２】
農業製品および農業食品は当然ながら、無害でかつ潜在的に病原性の微生物で負荷されている。たいていの場合、農業製品は新鮮に加工されるか、または適当な技術的手段を用いて保存処理される。工業的に使用される保存方法としては、とりわけ熱を用いた滅菌または低温殺菌、イオン化ビームの照射、あるいはまた致死作用を有するガスを用いたガス処理が挙げられる。とりわけ後者の２つの方法は制限された規模でしか使用可能でない。なぜならば、立法機関によりこれらの方法の使用が厳格に規制されているからである。
【０００３】
近年、サルモネラ菌による生アーモンドの汚染の事例が数例報告されている。アーモンド製品の安全性を向上させるために、米国の関係当局は、２００７年秋以降に収穫された全アーモンド収穫物は低温殺菌されなければならないか、または十分に熱処理されなければならないことを義務付けた。アーモンドおよびその他の油糧種子の低温殺菌は、使用したい方法に対して特別な要求を課している。アーモンドの含水量は処理によってかつ処理の間、著しく高められてはならない。なぜならば、これによりアーモンドの貯蔵性も完全性（Integritaet）も損なわれてしまうからである。さらに、生アーモンドは、種皮を失う傾向を示す。このことは重大な品質損失とみなされなければならない。
【０００４】
この理由から、熱不活性化法が推奨される。この熱不活性化法は、ア―モンド、油糧種子および中間含水量または低含水量を有するその他の断片状の食品の微生物による表面汚染を、製品の質的な特性（含水量、外観、香りおよび風味、テクスチャ）が変化させられることなしに決定的に減少させるために適している。米国当局の基準に従えば、生アーモンドの場合には、５ｌｏｇ単位だけミクロフローラ（微生物相）が減少した場合に低温殺菌と云うことができる。
【０００５】
微生物の有効な熱不活性化は、高められた水分活性の雰囲気中で得られる。それに対して、乾燥した加熱を用いると、微生物は僅かにしか不活性化されない。この理由から、工業的規模で使用される熱低温殺菌法および熱滅菌法は、製品の高い含水量を前提条件としている。このことは、特に保存食品工業および飲料工業において、または牛乳および乳製品の保存のために使用される滅菌法および低温殺菌法に該当する。
【０００６】
問題となるのは、とりわけ、０．８よりも少ない低い水分活性を有しかつ熱処理の場合に、より高い含水量にさらすことのできないような製品小片における低温殺菌または滅菌である。このことは、特にアーモンド、ナッツおよび別の油糧種子、あるいはまた薬味（Gewuerzu）およびその他の小片状の食品製品に云える。特に、ブランチングされていない生アーモンドの処理は困難となる。なぜならば、湿った雰囲気中での熱処理により、一方では香り変化および変色が急速に進行するからであり、他方では、たとえば水の使用により誘発されるような種皮の剥離が絶対回避されなければならないからである。したがって、生アーモンドの低温殺菌は要求の多い低温殺菌製品の例であるとみなすことができる。
【０００７】
乾燥した薬味を熱不活性化するためには、たとえば、薬味が、圧力チャンバ内で飽和蒸気または過熱された蒸気で短時間負荷され、引き続き圧力が放圧されるような方法が使用される（Gysel、１９９０年）。突発的な放圧により、表面からの微生物の剥離と、細菌細胞（Bakterienzellen）の破裂とが生ぜしめられる。湿った熱と、機械的に作用する放圧過程との協働により、微生物の的確でかつ迅速な不活性化が生ぜしめられる。
【０００８】
しかし、この原理に基づき作業する方法は、アーモンドおよびその他の油糧種子の表面低温殺菌のためには適していない。一方において、含水量は飽和蒸気または過熱された蒸気の使用によって＞１バールの圧力（１００℃を上回る温度）において、凝縮発生に基づいて著しく高められる。このような処理に起因する、このような著しい吸水は、後続の乾燥を必要とし、製品の品質および貯蔵性の低減を招く。他方において、製品の完全性は、特に大量の表面水の吸収および放圧時に生じる機械的な力に基づき損傷される。特に生アーモンドまたはブランチングされていない別の油糧種子の場合には、種皮が剥離し、このことは品質を損なう。
【０００９】
ヴェンティレックス社（Firma Ventilex; West Chester、OH）のＣＦＰパワー・パスチャライゼーション・システム（Power Pasteurization System）は、ウェブサイトwww.nutpasteruization.netに記載されており、特にアーモンドの低温殺菌のために開発されたシステムである。この方法は、連続搬送式（kontinuierlich foerdernd.）の流体床チャンバから成っており、この流体床チャンバ内にアーモンドが導入されて、過圧下に過熱された蒸気で処理される。引き続き、このアーモンドは、同じく連続搬送式の別のチャンバ内で温かい空気によって乾燥され、次いで冷却される。このヴェンティレックス法は処理時の法外な凝縮に基づき、アーモンドの含水量を約５％から１０％にまで著しく高める。このことは、低温殺菌されたアーモンドの品質を著しく損ない、そして後続の熱空気乾燥において皮部分の剥離を招いてしまう。さらに、高い処理温度はアーモンドの望ましくない変色および芳香変化をも招いてしまう。
【００１０】
ＦＭＣテクノロジーズ社（Firma FMC Technologies; Sandusky、OH）のＪＳＰ−Ｉ  ジェットストリーム（登録商標）・アーモンド・サーフェース・パスチャライゼーションシステム（JSP-I Jet Stream(R) Almond Surface Pateurization System；登録商標）では、アーモンドが、蒸気によって所定の温度にまで加熱される。引き続き、アーモンドは湿った空気中で低温殺菌される。低温殺菌は連続的なチャンバ内で湿った空気中で行われ、この場合、空気の露点温度は、導入されたアーモンドの温度よりも著しく高い（GunawardenaおよびWeng、２００６年）。湿った空気はアーモンド表面で凝縮し、このことは熱作用と相まって、微生物の所望の不活性化をもたらす。この方法も、高度の水凝縮を生ぜしめる。それゆえに、低温殺菌に続いて水が熱空気によって乾燥されなければならない。その結果、蒸気を用いた加熱および湿った空気中での低温殺菌の間の高い吸水率ならびに後続の乾燥に基づき、アーモンド品質は著しく損なわれる。
【００１１】
クラーク（Clark；２００７年）により、蒸気処理法の別の改良形が記載されている。ＥＴＩＡ、Ｆ−コンビエーニュ社（Firma ETIA, F-Compiegne; Antonini、１９９３年）のセーフステライル法（Safesteril-Verfahren）は、断片状の製品および粉末を蒸気によって処理するための連続的な方法である。この場合、製品流が、加熱されたスクリュによって、閉鎖されたチャンバを通って搬送され、このチャンバ内で蒸気によって負荷される。この処理は常圧で行われるので、蒸気は、製品が１００℃の温度に到達するまで凝縮分離する。スクリュを介して行われる製品の加熱により、製品上での蒸気の過剰凝縮を阻止しようとしており、このことは結局は、加熱されたスクリュを介して行われる熱導入に関連する。スクリュ搬送による機械的な作用に基づき、またとりわけ顕著な水導入に基づき、この方法は生アーモンドおよび生油糧種子の熱処理のためには適していない。
【００１２】
別の方法は、減じられた圧力下で飽和蒸気雰囲気を使用する。コツェンペル（Kozempel）他（２００３年）は食品表面の低温殺菌のための真空―蒸気―真空法を記載している。この場合、小片状の製品は交互に真空に施され、かつ蒸気によって負荷される。真空と蒸気とを交互に使用することにより、凝縮が表面の全ての気孔および凹部に到達することを確保しようとしている。
【００１３】
このことから引き出された方法が、スチーム・ラブ・システム社（Firma Steam Lab Systems; CH-Bottmingen）の方法である（Blaha、２００３年）。この方法では、製品が、記載されているように真空および蒸気処理のサイクルにさらされる。真空ステップ後の水蒸気の導入は、大気圧が達成されるまで行われる。圧力特性の変化に基づき、水蒸気が、常圧条件が調節されるまで凝縮することを前提としなければならない。このことはやはり著しい吸水を招く。さらに、プロセス進行中に表面に生ぜしめられるような温度特性は不十分にしか規定されておらず、このことはやはりプロセスの安全性を損なう。
【００１４】
したがって、アーモンドまたは別の製品小片のための、上で説明した公知の全ての低温殺菌法は以下に挙げる点で共通している；
●  処理は湿った雰囲気中で常圧条件または過圧条件において、もしくは真空法の場合には常圧条件が形成されるまで実施される；これによって、平衡が完全に形成された場合に表面温度が１００℃またはそれ以上となることを前提とすることができ；これによって、製品品質にネガティブな影響を与える反応が極めて迅速に進行する；
●  処理は凝縮による意図的な熱導入に基づき、２％よりもはるかに多い含水量の決定的な増大を招き；前記規模での含水量の（一時的な）増大が、低温殺菌製品の品質を大きく損なう。なぜならば、調理臭（Kocharomen）が発生され、表面構造、たとえばアーモンドの皮は崩壊されかつ破壊されるからである；
●  高い吸水率に基づき、熱空気乾燥が必要となり；高い温度での熱い空気中での乾燥の間、変性変化（degenerativ. Veraenderungen）、たとえば褐色化反応が進行し、このことから、重大な品質損失および製品の信憑性の著しい損失が生ぜしめられ；
●  平衡温度（常圧条件下に１００℃）が達成された後でしか、表面温度が一定にならないので、低温殺菌条件は不十分にしか再現可能でなく；一定の圧力条件の不在により、製品表面において十分に正確に規定されていない低温殺菌条件が生ぜしめられる。
【００１５】
したがって、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の方法を改良して、食品製品の吸水率および質的な変化が最小限に抑えられ、かつ低温殺菌条件または滅菌条件が最適化されるような方法を提供することである。
【００１６】
このことは、本発明によれば、食品製品を予熱して使用し、ただし製品温度を、低温殺菌システムまたは滅菌システムの蒸発温度よりも僅か数度下に設定し、食品製品の予熱温度を飽和蒸気温度よりも低く、有利には規定された圧力における飽和蒸気温度よりも僅か数度下に設定し、処理を、湿った無空気の雰囲気中で行い、しかも低温殺菌を低い低温殺菌圧で５５〜９９℃の温度で実施するか、または滅菌を、より高い滅菌圧で１００〜１４０℃の温度で実施し、熱処理を１〜３０分間実施し、引き続き、さらに減じられた圧力で真空乾燥を行うことによって凝縮水を食品製品の表面から除去することにより達成される。
【００１７】
当該新規方法は以下の３つのステップから成っている：
１）食品製品を予熱し、
２）純粋な蒸気雰囲気中で低温殺菌または滅菌を行い、この場合、表面温度は、調節されたシステム圧における蒸発温度に相当し、
３）真空下に表面凝縮水を乾燥除去する。
【００１８】
別の全ての小片状の食品製品、たとえばナッツ、油糧種子、粒子、薬味等も最適に低温殺菌されるか、または滅菌され得るようにするためには、以下の原則が考慮されなければならない：
１．品質損失率を減少させるために、表面低温殺菌温度または滅菌温度は最適に設定されかつ調節されなければならない。システム圧を適合させることにより、蒸発温度を、ひいては凝縮温度を的確にかつ再現可能に調節することができる。システム圧は、０．１５〜４．０バールの範囲に一定に保持され得る。これによって、５５〜９９℃の低温殺菌温度および１００〜１４０℃の滅菌温度が実現され得る。
【００１９】
２．吸水および引き続き行われる乾燥除去が食品製品の品質低減に決定的に寄与するので、不要なまたは過剰な吸水を回避する。このことは、食品製品を意図的に蒸発温度よりも０〜８℃に予熱することにより達成される。これによって、加熱のために必要となる吸水率を０．５％よりも少ない値に制限することができる。このことは引き続き行われる熱空気乾燥を不要にする。
【００２０】
３．表面に存在する小さな水残留量はシステム圧を短時間減少させることにより除去され得る。表面水の蒸発により、食品製品はさらに即座に冷却されるので、熱作用を迅速に遮断することができる。
【００２１】
これらの原則は、請求項２以下に記載の特徴により実施される。この場合、３つの方法ステップにおいて以下のことが配慮される。
【００２２】
１．予熱
食品製品の予熱は、水の早期の搬出を阻止するために食品製品が、意図された温度にまで迅速に加熱されるような装置において行われると有利である。たとえば、予熱を、連続的な赤外線ドラム内で行うか、あるいは熱空気またはマイクロ波を用いて行うことができる。当該方法は別のエネルギ伝達手段を用いた予熱を排除するものではない。予熱ステップは食品製品の状態調節のために役立ち、かつ製品表面上の微生物の不活性化のためにはせいぜい小規模にしか貢献しない。予熱温度は、後続の蒸気処理において蒸発温度が予熱温度よりも０〜８℃高く形成されるように設定される。これによって、製品表面上での水蒸気の過剰凝縮および後続の蒸気処理の間の食品製品の過剰吸水を回避することができる。したがって、予熱温度は５０〜１４４℃の範囲になり得る。５５〜９９℃の範囲は低温殺菌のために有利に設定可能であり、１００〜１４０℃の範囲は滅菌のために有利に設定可能である。アーモンドの低温殺菌のためには、予熱温度が７０〜９０℃であると有利である。
【００２３】
２．蒸気雰囲気中での低温殺菌
熱不活性化（低温殺菌または滅菌）は、５０〜１４０℃の範囲で行われる。１００℃よりも下での処理の場合には、通常、低温殺菌しか達成されない。滅菌（熱安定的な内生胞子をも完全に不活性化する）のためには、最大１４４℃までの温度が達成されなければならない。処理温度はこの場合、システム内に生ぜしめられた蒸気圧または調節された蒸気圧により規定される。１００℃よりも下の処理温度では、システム圧が大気圧よりも低くなり、１００℃よりも上の処理温度ではシステム圧が大気圧よりも高くなる。
【００２４】
大気圧よりも下のシステム圧は、処理チャンバ内の圧力を真空ポンプによって減少させることにより実現される。調節されたシステム圧が下回られるやいなや、蒸気供給弁が開き、蒸気供給が開始される。蒸気供給は、処理チャンバ内のシステム圧を一定に保持するコントロール弁を介して行われる。アーモンドの処理は、たとえば０．１〜０．９５バールの絶対圧、有利には０．２〜０．８バールで行われる。
【００２５】
充填後に、製品温度はシステムの蒸発温度よりも０〜８℃だけ低い。少量の水の凝縮により、製品温度は迅速に蒸発温度にまで上昇する。その場合、水はもはや製品表面上で凝縮することができなくなる；システムは平衡状態となる。飽和蒸気温度に関連して、熱作用の時間（１〜３０分間）は、微生物の十分な不活性化が達成されるように設定されなければならない。
【００２６】
３．表面水の除去
処理の終了後に蒸気供給は停止されるが、真空ポンプは引き続き運転する。システム圧を０．１５〜０．０１バール（絶対圧）にまでさらに減少させることにより、温度補償調整により吸収された水量を次いで、２〜２０分間の短い時間の間、再び乾燥除去することができるので、低温殺菌され滅菌された食品製品は含水量の増加を有しない。
【００２７】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるＣＣＰ法によるばら状の食品小片の表面低温殺菌のための装置を示す概略図である。
【図２】８１．４℃（システム圧０．５バール）でＣＣＰ法を用いて低温殺菌された、アーモンド上の腸球菌（Enterococcus faecium）の生残曲線およびｌｏｇ低減を示す線図である。
【００２９】
上で説明した方法は、たとえば図１に図示したような装置において実施される。適当な方法を用いて規定の温度にまで予熱された食品製品は前処理器１内に装入される。フラップ４を開放することにより、食品製品は圧力チャンバ２内に充填される。圧力チャンバ２は二重ジャケットを備えており、この二重ジャケットは蒸気によって、選択された条件に対応する予め設定された温度に保持される。充填された圧力容器もしくは圧力チャンバ２が圧力密に閉鎖された後に、圧力は真空ポンプ７を介して減じられる。予め設定された圧力が達成されると、蒸気弁６が開放される。蒸気導入は、圧力チャンバ２内の圧力が一定のままとなって、設定値に相当するようにコントロール弁を介して調整される。低温殺菌／滅菌は、設定された圧力もしくは設定された温度に応じて製品に関連して１〜３０分間かかる。低温殺菌処理／滅菌処理の終了後に、蒸気弁６は閉じられ、圧力容器もしくは圧力チャンバ２内の圧力は０．１５〜０．０１バールにまで減じられる。引き続き２〜２０分間の経過後に、真空乾燥は終了される。容器圧もしくはチャンバ圧は圧力補償弁によって再び大気圧に補償調整される。次いで、搬出開口５が開放され、食品製品は排出される。場合によっては、食品製品の排出を混合螺旋体３のスイッチオンによって助成することができる。アーモンド、ナッツおよび油糧種子のための汎用の方法パラーメータは表１に示されている。
【００３０】
適当な状況下に、この方法を用いると、表面上での最小限の吸水率が得られ、この場合、吸水率は選択された低温殺菌／滅菌条件に応じて０．５％よりも低くなり得る。それにもかかわらず、処理の間、食品製品周囲の境界層には湿った雰囲気が形成される。これによって、処理が、十分に湿った雰囲気中で１．０の水分活性の近くで行われるようになるので、製品表面上での適当な条件において植物性の微生物および内生胞子の十分な不活性化が行われる（図２）を保証することができる。この方法を用いると、特に低温殺菌の場合に食品製品本来の自然品質が維持される。香り変化または変色も誘発されないし、最適なパラメータ（表１参照）においてはアーモンドにおける皮の剥離も観察されない。
【００３１】
上で説明した低温殺菌法および滅菌法は、別の油糧種子、たとえばヘーゼルナッツ、ペカンナッツ、クルミならびにピーナツ、ブラン、シリアル、コーヒ、カカオ等の熱処理のためにも適している。粉末状の製品を処理するためにも、前記方法は適している。なぜならば、僅かな湿潤および吸水により、粉末成分の団塊化が生ぜしめられないからである。
【００３２】
表１
腸球菌（Enterococcus faecium）ＮＲＲＬ−Ｂ２３５４で接種された生アーモンドの表面低温殺菌のための方法パラメータ。腸球菌（Enterococcus faecium）の出発汚染は２×１０７ＫＢＥ／ｇであった。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
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【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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