鳥取県産業技術センター研究報告 No.24 (2021)

健康成分を保持した冷凍ブロッコリー開発に向けた加工条件の最適化
Optimization of Processing Conditions for the Development of Frozen Broccoli to Preserve Healthy Ingredients

梅林志浩
Yukihiro Umebayashi
食品開発研究所

農産食品・菓子担当

本研究ではブロッコリーの健康成分に着目し、訴求効果の大きいビタミン C を中心に加工による成分変化を評価した。実験の結果、ブランチングによる成分損失を抑制するために温度制御が重要であることを確認した。

1. はじめにブロッコリーは白ネギ、らっきょう等と並ぶ本県主

2. 実験方法
2.1 多成分同時測定の検証

要野菜の一つであり、減肥料栽培による“きらきらみどブロッコリーからのビタミン C 抽出等についてはり”ブランドの立ち上げや、農水省の地理的表示保護制

則ち、Nieves ら 1)の方法を参考に一部改変して行った。

度(GI)への「大山ブロッコリー」の登録など、関係者一ブロッコリーを 1%メタリン酸溶液中でフードプロセ

丸となりブランド化を推進している。

ッサーにて粉砕し、12,000rpm-3 分間の遠心により溶液

県の支援体制としては、「鳥取県農業生産 1 千億円達を分離したサンプルを LC-MS (Waters 社製 Xevo G2-S

成プラン（H30 策定）」の中でブロッコリーを主要園芸Q-TOF) に供した。グルコシノレート類分析について品目に位置づけ、ブランド化及び首都圏への PR 等を則ち、は Bell ら 2)の方法を参考に一部改変して行った。

推進している。県内のブロッコリーはほぼ周年収穫さブロッコリーに加温した 80%メタノールを添加しフーれており、関係者からは冷凍加工品開発の要望もある。

ドプロセッサーにて粉砕後、以下同様の遠心分離操作

冷凍ブロッコリーを商品化する上で既存商品との差を行った。LC-MS 分析条件を表 1 に示す。

別化は不可欠である。本研究では、ブロッコリーの健康成分に着目し、各加工工程での変化を明らかにし、表１ LC-MS 分析条件目指した。健康成分としては訴求効果の大きいビタミ

カラム
カラム温度

ビタミンC
C1840℃

グルコシノレート
HILIC30℃

ン C 及び近年抗癌作用等が注目されているグルコシノ

移動相

0.1%ギ酸

50mMギ酸アンモニウ
ム/アセトニトリル

レート類を評価対象とした。また、当所においてノウ流 速
イオンモードキャピラリ-電圧
コーンガス流量

0.3ml/min
ESI1kV
800L/h0.3ml/min
ESI1kV
800L/h

最終的に成分損失を最小限に抑える加工条件の提案をハウを有した LC-MS 多成分測定による分析効率化の検討も併せて実施した。ビタミン C 及び葉酸は熱により分解し易いことから、加工工程においては特にブランチング条件（加熱方法、温度、時間等）に重点を置い2.2 ブランチング条件の検証て検証した。また、水溶性ビタミンであることから解加熱処理は沸騰水又は水蒸気(T-fal 社製スチームク

凍時にドリップとともに溶出する可能性も考慮し、凍ッカー使用)により行った。各時間加熱したブロッコリ結条件（冷媒、温度等）についても併せて検証した。

ーを急速冷凍した後、上記方法で成分抽出を行った。
測定対象は上記成分に加え遊離アミノ酸分析を行った。
（日本電子株式会社製 JLC-500/V2 を使用）

2.3 凍結条件の検証
凍結条件の食感への影響を評価するためクリープメーター（山電製 RE2-33005S）による数値測定を行っでより残存しやすいことが確認された。さらに花蕾より茎における残存率が高いことが明らかとなった。
図 4 は加熱後のブロッコリーの旨味関連アミノ酸のた。ブロッコリーを加熱後急速冷凍及び緩慢凍結したものをサンプルとした。ブロッコリーの茎中心部から5×5×20mm の大きさに切り出したものを試験片とした。
プランジャーは楔形を用い、測定速度は 1mm/sec とした。

3. 結果と考察
3.1 多成分同時測定の検証
図 1 に LC-MS によるビタミン C 測定結果を示す。
通常の HPLC 分析では、還元型及び酸化型を別々に分析を行う必要があるが、LC-MS では還元型及び酸化型の同時分析が可能となる。グルコシノレート類についても LC-MS によってグルコラファニン、グルコエルシン及びグルコブラシジンの同時分析が可能となり、以図２ 加熱後のブロッコリー中ビタミン C 残存率
上：加熱方法の比較 下：還元型及び酸化型の比較降の実験にて加熱後の増減を検証した。

図１ LCMS によるビタミン C 分析例
上段：還元型ビタミン C、下段：酸化型ビタミン C

3.2 ブランチング条件の検証
沸騰水（茹で）又は水蒸気（蒸し）による加熱後のブロッコリー中残存ビタミン C を比較した（加熱前のビタミン C 量を 100％とした）結果、茹でた場合には急速にビタミン C は減少した。また、還元型と酸化型では酸化型が熱に弱く加熱時間とともに減少することが明らかになった（図 2）。
図 3 に加熱後のブロッコリーのグルコシノレート類の測定結果を示す（加熱前のグルコシノレート量を100％とした）。ブロッコリーは花蕾と茎に分けそれぞれを沸騰水及び水蒸気で加熱した結果、ビタミン C と同様に、グルコシノレート類は沸騰水より水蒸気加熱

図３ 加熱後のブロッコリー中グルコシノレート残存率
GF:グルコラファニン、GE:グルコエルシン、GB:グルコブラシジン

測定結果を示す。これもビタミン C と同様に、熱水より水蒸気加熱で旨味関連アミノ酸は残存しやすいこと

4. おわりに
国内冷凍ブロッコリー市場は価格又は産地により住み分けられてきたが、加工による健康成分の変化を把が確認された。

mg/100g FW

握し、食味と併せて最適条件を設定できれば健康機能面での訴求が可能となり、鳥取産ブロッコリーの知名250
200
150
100
500

度向上及びブランド化への貢献が期待できる。さらに、ブロッコリー生産者のこだわり（栽培方法、収穫後管理、品種等の生産物の付加価値）を健康成分の客観的
Asp

GluAsnGln

生熱水蒸気SerThr

数値として裏付ける等、本研究成果の応用も可能になると思われる。本実験では冷凍ブロッコリーの加工工
程のうち特に加熱工程に焦点を絞り検討を行ったが、図４ 加熱後のブロッコリー中の遊離アミノ酸量

今後は収穫・洗浄・保存など他の工程に関しても検討を進めていきたい。

3.3 凍結条件の検証
図 5 にクリープメーターによる測定結果を示す。急文 献

速ブラスト冷凍したサンプルは茹でた直後（未凍結）

1) Baenas, N. et al.; New UHPLC-QqQ-MS/MS Method forのサンプルと類似の応力値パターンを示し、食感が損

the Rapid and Sensitive Analysis of Ascorbic and Dehy-なわれていないことが示された。一方、緩慢凍結した

droascorbic Acids in Plant Foods, Molecules, 24(8),サンプルは食感が悪くクリープメーターの測定結果もp.1632(2019).

急速冷凍とは異なるパターンを示した。更に比較対象

2) Bell L. et al.; Identification and quantification of glucosin

として市販冷凍ブロッコリー（中国産）を測定した結olate and flavonol compounds in rocket salad (Eruca sativa,果、緩慢凍結と類似の測定パターンが得られ食感も同

Eruca vesicaria and Diplotaxis tenuifolia) by LC-MS: high-様に悪かった。これらの結果から、食感の客観的指標

lighting the potential for improving nutritional value ofとしてクリープメーターでの測定が有効であることがrocket crops, Food Chem., 172, p.852-61(2015).

示された。

図５ クリープメーターによる応力値比較