(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を高圧の二酸化炭素で処理し、食品中に含まれる細菌胞子を発芽させた後、殺菌処理を行うことを特徴とする食品の殺菌方法。
【請求項２】
高圧の二酸化炭素が、6.5〜30 MPaの二酸化炭素である請求項１記載の食品の殺菌方法。
【請求項３】
殺菌処理が、加熱処理である請求項１又は２記載の食品の殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細菌の胞子を高圧の二酸化炭素で処理することにより、当該胞子の耐性を低下させる方法、及びそれを利用した食品の殺菌方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バチルス（Bacillus）属やクロストリジウム（Clostridium）属に属する細菌は、環境中の栄養源が枯渇し、生育が困難になると胞子（芽胞）を形成する。細菌の胞子は熱、薬剤、紫外線などに対する耐性が非常に高く、例えば、加熱により殺菌するためには、100℃以上の高温で長時間加熱することが必要である。
【０００３】
胞子を形成する細菌の中には、炭疽菌（Bacillus anthracis）やボツリヌス菌（Clostridium botulinum）などの有害な細菌も存在し、これらの細菌の胞子が食品中に混入した場合には食中毒などを引き起こすことになる。従って、食品中へ混入した細菌胞子をいかに死滅させるかは、食品衛生上、非常に重要な課題である。食品中に混入した細菌を死滅させるには、加熱処理を行うのが一般的であるが、上記のように細菌の胞子は熱に耐性を持つため、高温で加熱しなければならない。しかし、高温での加熱処理は食品の品質を損なってしまう場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように細菌の胞子は非常に熱に強いが、栄養細胞自体は熱に弱く、通常、100℃以下の短時間の加熱で死滅してしまう。従って、胞子を発芽させ、熱に対する耐性を低下させた後に、加熱処理を行えば、食品中の細菌胞子を効果的に死滅させることができる。
【０００５】
細菌胞子を発芽させる方法として、糖やアミノ酸を加え、胞子の栄養環境を改善する方法が知られている（蜂須賀養悦、芽胞学（1988）、東海大学出版会、ｐ203）。しかし、糖やアミノ酸の添加は、食品の呈味性に影響を与えることになるので、細菌胞子を発芽させるために、このような方法を食品一般に適用することはできない。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的背景の下になされたものであり、細菌胞子の発芽を促し、その耐性を低下させる手段を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、細菌胞子を高圧の二酸化炭素で処理することにより、発芽が促進され、胞子の熱等に対する耐性が低下することを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
即ち、本発明は、細菌の胞子を高圧の二酸化炭素で処理することにより、当該胞子の耐性を低下させることを特徴とする細菌胞子の耐性低下方法である。
【０００９】
また、本発明は、食品を高圧の二酸化炭素で処理した後、殺菌処理を行うことを特徴とする食品の殺菌方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の細菌胞子の耐性低下方法は、細菌の胞子を高圧の二酸化炭素で処理することにより、当該胞子の耐性を低下させることを特徴とするものである。
【００１２】
二酸化炭素の圧力は、細菌の胞子の発芽を促進し、その耐性を低下できる範囲であれば特に限定されないが、通常は、6.5〜30 MPaであり、好ましくは、7.5〜30 MPaであり、更に好ましくは25〜30MPaである。なお、本発明における高圧二酸化炭素処理には、いわゆる超臨界二酸化炭素処理も含まれる。
【００１３】
二酸化炭素での処理は、何らかの形で高圧の二酸化炭素と細菌の胞子とが接触できるような態様であればどのようなものでよく、密閉度の高い容器内に細菌の胞子を入れ、その容器内に二酸化炭素を高圧になるように送り込む方法などを例示できる。
【００１４】
本発明の細菌胞子の耐性低下方法は、バチルス・コアグランス（Bacillus coagulans）、バチルス・リヘニフォルミス（Bacillus licheniformis）などのバチルス属の細菌に適用することができるが、これ以外にも、クロストリジウム・ボツリナムなどのクロストリジウム属の細菌などにも適用可能である。
【００１５】
本発明の細菌胞子の耐性低下方法は、細菌胞子の持つ様々な耐性を低下させることができる。具体的には、熱に対する耐性や高圧に対する耐性などを低下させることが可能である。
【００１６】
本発明の食品の殺菌方法は、上述の細菌胞子の耐性低下方法を利用したものであって、食品を高圧の二酸化炭素で処理した後、殺菌処理を行うことを特徴とするものである。
【００１７】
この殺菌方法に適用可能な食品は特に限定されず、例えば、果汁、清涼飲料、缶詰・レトルト食品などを挙げることができる。
【００１８】
殺菌処理としては、加熱処理を挙げることができるが、これ以外にも、例えば、高圧処理などを挙げることができる。加熱処理は、耐性の低下した細菌胞子を死滅させることができる温度であれば特に限定されない。但し、あまり温度が高いと食品の品質が劣化してしまうので、70〜100℃とするのが好ましく、80〜95℃とするのが更に好ましい。
【００１９】
【実施例】
〔実施例１〕
（１）高圧二酸化炭素処理
高圧二酸化炭素処理が、バチルス・コアグランスの胞子の生存及び発芽に及ぼす影響を調べるため、以下の実験を行った。
【００２０】
バチルス・コアグランスJCM2257株（理化学研究所微生物系統保存施設より入手）の胞子（約106 colony forming unit (CFU)/ml懸濁液10 ml）を日本大学生物資源科学部食品微生物学研究室設置の高圧二酸化炭素殺菌装置（株式会社AKICO製）内に入れ、定期的にサンプリングし、その生存率と非発芽率（胞子の状態が維持される率）を調べた。装置内の温度は35℃に維持し、二酸化炭素分圧は6.5MPaに維持した。生存率は、処理後の生菌数の処理前の生菌数に対する割合により算出した。また、非発芽率は、処理後の懸濁液を70℃にて30分加熱し（この加熱条件では発芽した胞子は生存できない）、加熱処理後の生菌数の加熱処理前の生菌数に対する割合により算出した。結果を図１に示す。
【００２１】
図１に示すように、生存率はあまり減少しなかったが、非発芽率はかなり減少した。このことから、高圧二酸化炭素処理は、バチルス・コアグランスの胞子を死滅させる効果は小さいが、胞子を発芽させ、胞子の耐性を低下させる効果は大きいと考えられる。
（２）超臨界二酸化炭素処理
超臨界二酸化炭素処理が、バチルス・コアグランスの胞子の生存及び発芽に及ぼす影響を調べるため、実験を行った。実験は、装置内の二酸化炭素分圧を6.5MPaから30MPaに変更した点を除き、上記の高圧二酸化炭素処理と同様に行った。結果を図２に示す。
【００２２】
図２に示すように、生存率、非発芽率ともに大幅に減少した。このことから、超臨界二酸化炭素処理は、バチルス・コアグランスの胞子に対する死滅効果及び発芽効果が共に大きいと考えられる。
〔実施例２〕
Hachisukaらは、細菌の胞子が発芽することにより、胞子懸濁液の濁度が減少することを報告している（Hachisuka et al., Journal Bacteriology (1955), 69, pp389）。そこで、バチルス・コアグランスの胞子に対する発芽効果を再確認するため、胞子懸濁液の濁度（650nmにおける吸光度）を測定し、二酸化炭素処理に伴う濁度の減少が起きるがどうかを調べた。結果を図３に示す。
【００２３】
図３に示すように、高圧二酸化炭素処理（6.5MPa）及び超臨界二酸化炭素処理（30MPa）のいずれの場合も、濁度の減少が観察された。
〔実施例３〕
高圧二酸化炭素処理を行ったバチルス・コアグランスの胞子の熱に対する耐性を調べるため、以下の実験を行った。
【００２４】
バチルス・コアグランスJCM2257株胞子（約106 CFU/ml懸濁液10 ml）を高圧二酸化炭素殺菌装置内に入れ、温度35℃、二酸化炭素分圧6.5MPaで所定の時間（10分、30分、60分）維持した。その後、胞子を所定の温度（室温、80℃、85℃、90℃）で30分間加熱処理を行い、その後の生存率を調べた。生存率は、実施例１と同様にして算出した。また、比較のため、高圧二酸化炭素処理を行わなかった胞子についても、所定の温度（70℃、80℃、85℃、90℃）で所定の時間（10分、30分、60分）加熱処理行い、その後の生存率を調べた。
【００２５】
高圧二酸化炭素処理を行った胞子の生存率を図４に、高圧二酸化炭素処理を行わなかった胞子の生存率を図５にそれぞれ示す。
【００２６】
これらの図に示すように、高圧二酸化炭素処理を行った胞子の方が生存率が低かった。特に温度を85℃又は90℃にした場合において、高圧二酸化炭素処理の有無によって生じる差は顕著であった。
〔実施例４〕
（１）高圧二酸化炭素処理
高圧二酸化炭素処理が、バチルス・リヘニフォルミスJCM2505の胞子の生存及び発芽に及ぼす影響を調べるため、実験を行った。実験は、バチルス・コアグランスの胞子の代わりに、バチルス・リヘニフォルミスの胞子を用いた点を除き、実施例１と同様に行った。結果を図６に示す。
【００２７】
図６に示すように、実施例１と同様、生存率はあまり減少しなかったが、非発芽率はかなり減少した。
（２）超臨界二酸化炭素処理
超臨界二酸化炭素処理が、バチルス・リヘニフォルミスの胞子の生存及び発芽に及ぼす影響を調べるため、実験を行った。実験は、バチルス・コアグランスの胞子の代わりに、バチルス・リヘニフォルミスの胞子を用いた点を除き、実施例１と同様に行った。結果を図７に示す。
【００２８】
図７に示すように、実施例１と同様、生存率、非発芽率ともに大幅に減少した。
〔実施例５〕
バチルス・リヘニフォルミスの胞子に対する発芽効果を再確認するため、実施例２と同様に、胞子懸濁液の濁度（650nmにおける吸光度）を測定し、二酸化炭素処理に伴う濁度の減少が起きるがどうかを調べた。結果を図８に示す。
【００２９】
図８に示すように、高圧二酸化炭素処理（6.5MPa）及び超臨界二酸化炭素処理（30MPa）のいずれの場合も、濁度の減少が観察された。
〔実施例６〕
高圧二酸化炭素処理を行ったバチルス・リヘニフォルミスの胞子の熱に対する耐性を調べるため、実験を行った。実験は、バチルス・コアグランスの胞子の代わりに、バチルス・リヘニフォルミスの胞子を用いた点を除き、実施例３と同様に行った。高圧二酸化炭素処理を行った胞子の生存率を図９に、高圧二酸化炭素処理を行わなかった胞子の生存率を図１０にそれぞれ示す。
【００３０】
これらの図に示すように、実施例３と同様、高圧二酸化炭素処理を行った胞子の方が生存率が低かった。特に温度を85℃又は90℃にした場合において、高圧二酸化炭素処理の有無によって生じる差は顕著であった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、細菌胞子の耐性を低下させる新規な方法を提供する。この方法により耐性を低下させた細菌胞子は、通常の細菌胞子よりも温和な条件で殺菌することが可能である。従って、この方法を利用することにより、加熱による品質の劣化を最小限に抑えて、食品中の細菌胞子を死滅させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】高圧二酸化炭素処理を行った時間とバチルス・コアグランスの胞子の生存率及び非発芽率と関係を示す図。
【図２】超臨界二酸化炭素処理を行った時間とバチルス・コアグランスの胞子の生存率及び非発芽率と関係を示す図。
【図３】高圧二酸化炭素処理又は超臨界二酸化炭素処理を行った時間とバチルス・コアグランス胞子懸濁液の濁度との関係を示す図。
【図４】高圧二酸化炭素処理を行った時間とバチルス・コアグランス胞子の加熱処理後の生存率との関係を示す図。
【図５】加熱処理を行った時間と高圧二酸化炭素処理を行わなかったバチルス・コアグランスの胞子の生存率との関係を示す図。
【図６】高圧二酸化炭素処理を行った時間とバチルス・リヘニフォルミスの胞子の生存率及び非発芽率と関係を示す図。
【図７】超臨界二酸化炭素処理を行った時間とバチルス・リヘニフォルミスの胞子の生存率及び非発芽率と関係を示す図。
【図８】高圧二酸化炭素処理又は超臨界二酸化炭素処理を行った時間とバチルス・リヘニフォルミス胞子懸濁液の濁度との関係を示す図。
【図９】高圧二酸化炭素処理を行った時間とバチルス・リヘニフォルミス胞子の加熱処理後の生存率との関係を示す図。
【図１０】加熱処理を行った時間と高圧二酸化炭素処理を行わなかったバチルス・リヘニフォルミスの胞子の生存率との関係を示す図。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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