R4 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

かごしまのさかな輸出産品品質向上支援事業（ガス置換包装による養殖ブリの褐変抑制対策）
大山【目隼人・竹内唯・今岡慶明・立石章二・保聖子

的】鹿児島県は，養殖ブリ類の生産量が全国一位であり，近年は海外輸出にも取り組んでいる。
主要な輸出先である米国へは，血合筋の褐変抑制のために国内の加工場にて CO ガス処理され，その後フィレ加工し－20℃に凍結された状態で流通している。しかし，米国以外の輸出先は，CO ガス処理が認められておらず，チルド状態での流通が主となっており消費期限を延ばすため，凍結処理したノン CO での流通が市場から求められている。
一方，畜産業界においては，牛肉や豚肉と酸素や二酸化炭素などの気体をパックに封入したガス包装技術により肉色の維持や一般細菌数の抑制といった保存性を高める取組が進んでいる１）２）３）。
そこで，今回牛肉や豚肉等で用いられているガス置換包装技術を養殖ブリにも活用し，血合筋の褐変抑制対策を試みた。
【材料及び方法】
鹿児島県内で養殖されたブリ（平均魚体重 3.0±0.4kg，尾叉長 56.5±2.8cm）を供試魚として，魚体を体側に対し垂直方向に厚さ１cmに切り出した皮なし切り身をプラスチックパック（中央化学株
式会社 CTTS15-12E）に収容し，ガス置換包装機（東京食品機械株式会社 T100）で空気（以下，空気充填区），酸素80％＋二酸化炭素20％の混合ガス（以下，酸素80％＋二酸化炭素80％区）及びアルゴンガス80％＋二酸化炭素20％の混合ガス（以下，アルゴン80％＋二酸化炭素80％区）をそれぞれ注入し包装した。
ガス置換した各試験区の包装パックは，５℃の低温実験室で０，24，48，54，72，78及び96時間ごと（生鮮区）並びに－35℃で一晩急速凍結後－20℃で一ヶ月間冷凍保管した。その後解凍し，０，２，４，６，８，10，12及び24時間ごと（冷凍解凍区）にプラスチックパックから開封し，５℃の低温実
験室で血合筋の写真撮影（ニコン社製デジタルカメラ D5200），メト化率及びｐHの測定を行った。
なお，メト化率は，血合筋に冷却した蒸留水を５倍量加え，生鮮区では石英砂と共に乳鉢で擂り潰し，冷凍解凍区では15,000rpmでホモジナイズした後，４℃で遠心分離（13,000rpm，10分間）した上清を0.2μmのメンブレンフィルターで濾過後，分光光度計を用いて548nm及び524nmの吸光値を測定した。メト化率の計算は，井ノ原らの方法４）を用いた。すなわち，metMb（％）＝－99.70（A548nm/A524nm）＋164.96。Aは吸光値。ｐHは，血合筋に冷却した20mMモノヨード酢酸ナトリウムを３倍量加え，15,000rpmでホモジナイズ後，ｐHメーター（HORIBA社製ｐH METER D-51）で測定した。
また，供試魚の一般成分は，水分を常圧加熱乾燥法（105℃）により，粗脂肪をソックスレー法によR4 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

り，粗タンパクをケルダール法で定量した全窒素量に6.25を乗じて測定した。包装パック内の酸素及び二酸化炭素濃度は，Dansensor社のcheck Point3を用いて測定した。
【結果】

１

生鮮区
血合筋の写真撮影結果は，図１に示した。空気充填区では，72 時間後から血合筋と普通筋の境界から褐変が確認された。酸素 80％＋二酸化炭素 20％区では，０及び 24 時間後において鮮赤色であったが，54 時間後から血合筋と普通筋の境界から褐変が確認され，時間の経過とともに褐変が進行した。アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区では，開封直後は暗赤色であったが，時間の経過とともに赤色となり 96 時間後まで褐変は確認されなかった。
メト化率の結果は，図２に示した。３区ともメト化率は 40％を超えることはなかったが，アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区は 48 から 96 時間後までメト化率が 20％以下と３区の中では最も低かった。なお，生鮮区の場合，０時間時及び 24 時間後は遠心分離した上清を 0.2μm のメンブレンフィルターで濾過しても濁りが除去できず吸光度が上昇しメト化率が高くなった。
ｐH の結果は，図３に示した。３区とも 0 時間時は，6.23～6.32 の範囲であったが，空気充填区及び酸素 80％＋二酸化炭素 20％区は，その後 6.45 まで上昇した。一方，アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区は，時間の経過と共にわずかに減少し，96 時間後には 6.16となった。

２

冷凍解凍区
血合筋の写真撮影結果は，図４に示した。解凍直後は，３区とも暗赤色をしていた。その後，空気充填区及び酸素 80％＋二酸化炭素 20％区では，時間の経過と共に褐変が進行し，特に酸素 80％＋二酸化炭素 20％区では顕著であった。一方，アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区では，時間の経過とともに赤色となり 24 時間後まで褐変はみられなかった。
メト化率の結果は，図５に示した。３区の中では，酸素 80％＋二酸化炭素 20％区のメト化率が最も高く解凍 24 時間後には 80.0％，空気充填区では解凍 24 時間後に 70.9％，アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区のメト化率が最も低く解凍 24 時間後に 25.8％であった。
ｐH の結果は，図６に示した。解凍 0 時間時は，３区とも 6.17～6.25 の範囲であり，解凍 24 時間後には空気充填区，酸素 80％＋二酸化炭素 20％区及びアルゴン 80％＋二酸
化炭素 20％区はそれぞれ 6.16，6.04 及び 6.12 と全試験区とも低下していた。

３

一般成分及びパック内の酸素及び二酸化炭素濃度
供試魚の一般成分の平均は，水分が 65.3％，粗脂肪が 15.1％，粗タンパクが 19.5％であった。
試験区のサンプリング時間ごとのパック内の酸素及び二酸化炭素濃度の平均値は，表R4 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

１に示した。酸素 80％＋二酸化炭素 20％区においては，設定した濃度よりも酸素濃度及び二酸化炭素濃度がそれぞれ 4.1％及び 2.8％低かった。
アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区においては，設定した濃度よりも二酸化炭素濃度が 6.4％低かった。
【考１察】
生鮮区の０時間時及び 24 時間後のミオグロビン抽出液に濁りが生じる理由
図２における生鮮区の０時間時のメト化率は，空気充填区，酸素 80％＋二酸化炭素 20％

区及びアルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区はそれぞれ 39.2，39.0 及び 37.8％であった。
活き絞め直後のブリは，褐変が進んでいないためメト化率が最も低いものと思われるが，測定した 96 時間までの中では最もメト化率が高かった。この理由は，ミオグロビン抽出液を遠心分離した上清を 0.2μm フィルターで濾過しても目視で濁りが確認され，その濁りにより吸光値が上昇したため，メト化率が高かったものと思われる。この濁りの原因は，アクチンやミオシンなどの水に不溶性の筋原繊維タンパク質（塩溶性タンパク質）５）が，活け締め直後であったため消化酵素による分解を受けず多様な分子サイズで存在したことにより生じたものと考えられた。そのため，井ノ原６）はカンパチの血合筋のミオグロビンのメト化率測定において，濾紙（No.3）で濾過した後 55％飽和硫安で余分なタンパク質を沈殿させ吸光値を測定することでメト化率を算出している。このことから，本試験においても高鮮度によりミオグロビン抽出液に濁りが生じた場合は，飽和硫安で分画して測定することで濁りによる影響を除外し正確なメト化率が算出する必要があると考えられた。
２

ガスの種類による血合筋の褐変の違い
本試験では，空気，酸素 80％＋二酸化炭素 20％，アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％の３種類のガスをパックに封入してブリの血合筋の褐変状況を写真やメト化率により評価した。その結果，生鮮区及び冷凍解凍区ともにアルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区が最も褐変が抑制された一方，酸素 80％＋二酸化炭素 20％区が３区の中で最も褐変が進行していた（図１，２，４，５）。一般に褐変の原因となる色素タンパク質のミオグロビンは，酸素と結合したオキシ，酸素を放出した還元型のデオキシ，酸化されたメトの３状態で存在し循環している。褐変の原因は酸化されたメトによるものであるが，メトの生成はオキシ及びデオキシの酸化によるといわれている７）。平岡ら８）は，酸素濃度 100％で保管したブリの血合筋は大幅な褐変がみられるが，窒素濃度 100％や真空包装で保管した場合は大幅な褐変はみられなかったと報告している。また，牛肉や豚肉では，酸素と二酸化炭素の混合ガスを封入して保存することで細菌の増殖の抑制や身色の保持が確認されている１）２）。
そのため，本試験結果から褐変抑制効果のあったアルゴン 80％＋二酸化炭素 20％は，ミオグロビンへの酸素の供給を防いだことにより褐変防止効果が働いたものと考えられ，最も褐変が進行した酸素 80％＋二酸化炭素 20％区では，パック内に酸素が満たされていR4 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書たため，ミオグロビンの酸化により褐変が進行したと考えられた。
しかしながら，アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区においても解凍直後は暗赤色である
ため，輸出先の求める血合筋色を追求するには濃度やガスの種類のさらなる検討が必要である。
３

生鮮区と冷凍解凍区による血合筋の褐変の違い
ガス置換包装による褐変の進行は，生鮮区と冷凍解凍区において違いがみられた。生鮮区において褐変が顕著にみられた空気充填区及び酸素 80％＋二酸化炭素 20％区では，普通筋と血合筋の境界から褐変の進行がみられた。一方，冷凍解凍区では解凍直後から血合筋全体が暗赤色を示し，時間の経過と共に黒色から褐色に変化がみられた。生鮮区では，普通筋と血合筋の境界において普通筋の解糖系代謝により乳酸が生成されｐH が低下することで自動酸化を促進し褐変の進行が血合筋の中心部よりも早まるといわれている９）10）。そのため，本試験の空気充填区及び酸素 80％＋二酸化炭素 20％区においても同様の原因で褐変が進行したものと示唆された。一方，冷凍解凍区では，メト化率が解凍直後か
ら酸素 80％＋二酸化炭素 20％区では 51.9％，空気充填区では 70.9％と高い値を示した。
アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区のメト化率は，31.8％と３区の中では最も低い値であった。つまり，冷凍解凍区においては，冷凍保管中にパック内の酸素がメト化を進行させたと考えられる。そのため，冷凍保管時においても酸素濃度を低く保つことがメト化による褐変抑制のポイントと考えられた。
【参考文献】
１）萩原博和，横井克彦，安田松夫，西野甫，横山理雄，春田三佐夫．牛肉の保存性に及ぼす酸素ガスと炭酸ガス置換包装の影響．食品と微生物
２）萩原博和，蟹江

1990；７⑵：107－111

誠，矢野信禮，春田三佐夫．ガス置換包装における二酸化炭素，酸素，及びその混合ガスが豚挽き肉の微生物叢並びに品質に及ぼす影響．食品衛生学雑誌
1995；Vol.36，No.2
３）三浦和行，成田静香，戸田由紀，野市哲也，富田昌俊，森田幸雄．ガス置換包装された
食肉の保全性．日食微誌 2019；36⑴，53－57
４）井ノ原康太，尾上由季乃，木村郁夫．魚類筋肉ミオグロビンのメト化率測定法の検討．
日水誌

2015；81⑶：456－464

５）鈴木たね子.筋肉タンパク質．
「白身の魚と赤身の魚－肉の特性」恒星社厚生閣刊．1976；
42-52６）井ノ原康太．魚類ミオグロビンの分子状態とメト化抑制に関する研究．博士論文

2016；

60－70
７）落合芳博．魚類ミオグロビンの構造安定性．
「水産物の色素」（平田孝・菅原達也編）恒星社厚生閣，東京．2008；19－31

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８）YOSHINOBU HIRAOKA，ERI OHSAKA，KIMUYOSHI NARITA，KUMIKO YAMABE，NOBUO SEKI.
Preventive method of color deterioration of yellowtail dark muscle duringfrozen storage and thawing. FISHERIES SCIENCE 2004；70：1130－1136
９）久保久美子，桑原浩一，野口絵里香，谷山茂人，橘勝康，村田昌一．養殖ブリ血合筋の褐変機序に及ぼす筋肉糖代謝並びに脂質酸化の影響．日水誌

2018；84⑶：408－416

10）松浦文雄，橋本周久，横川田槇，山口勝巳．魚類ミオグロビンの自動酸化速度について.
日水誌

1962；28：210－216

R4 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

酸素 80％＋二酸化炭素 20％

96 時間

78 時間

72 時間

54 時間

48 時間

24 時間

0 時間

空気充填区

図１

生鮮区における血合筋の経時変化

アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％

R4 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

100（n=2）9080

メト化率（％）

70
60
50
40
30
20
10
00時間
空気充填区

図２

24時間

48時間

54時間

酸素80％＋二酸化炭素20％区

72時間

78時間

96時間

アルゴン80％＋二酸化炭素20％区

生鮮区における血合筋のメト化率

6.5
6.4

ｐH

6.3
6.2
6.1
6.0

（n=2）
5.9
0時間
空気充填区

図３

24時間

48時間

54時間

酸素80％＋二酸化炭素20％区

生鮮区における血合筋のｐH

72時間

78時間

96時間

アルゴン80％＋二酸化炭素20％区

R4 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

酸素 80％＋二酸化炭素 20％区24 時間

12 時間

10 時間

８時間

６時間

４時間

２時間

０時間

空気充填区

図４

冷凍解凍区における血合筋の経時変化

アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区

R4 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

100（n=2）90

メト化率（％）

80
70
60
50
40
3020
100

空気充填区

図５

酸素80％＋二酸化炭素20％区

アルゴン80％＋二酸化炭素20％区

冷凍解凍区における血合筋のメト化率

6.5

（n=2）
6.4

ｐH

6.3
6.2
6.1
6.0
5.9

空気充填区

図６

酸素80％＋二酸化炭素20％区

冷凍解凍区における血合筋のｐH

アルゴン80％＋二酸化炭素20％区

R4 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

表１

パック内のサンプリング時間ごとの酸素及び二酸化炭素濃度の平均値
酸素濃度（％）

二酸化炭素濃度（％）

空気充填区

20.8

0.8

酸素 80％＋二酸化炭素 20％区

75.9

17.2

アルゴン 80％＋二酸化炭素 20％区

0.5

13.6