高周波パルス加熱による果実・野菜ペーストの高品質殺菌

要約

高周波パルス加熱(HFP)により、果実や野菜のペーストを連続、迅速、均一に加熱殺菌する技術である。農産物素材の色や風味を保持したペーストを長期間保存可能とし、フードロスの低減、食材としての付加価値向上、輸出拡大に有効な殺菌技術である。

  • キーワード:双極性高周波パルス、高粘度液体、均一迅速加熱、殺菌、酵素失活
  • 担当:食品研究部門・食品加工・素材研究領域・食品加工グループ
  • 代表連絡先:
  • 分類:研究成果情報

背景・ねらい

農産物をまるごと破砕したペースト状食材は、食品加工の素材として広く利用されるが、酵素反応による酸化や微生物汚染による腐敗が進行しやすく、保存性が低くなることが問題であり、保存性を高める加工技術の開発が求められている。
そこで、本研究では破砕したペースト状食材を、直ちに高周波パルス加熱することにより、酵素失活と殺菌を短時間で実現し、農産物本来の色や風味を変化させることなく長期間保存可能なペースト状食材を製造する。

成果の内容・特徴

  • 本殺菌装置の高周波パルス印加部は、双極性高周波パルス電源、3枚の平行平板電極によって構成される(図1)。高粘度のペースト状食品を連続的(120 kg/h)に、0.4秒で100°C以上に昇温可能であり、図2に高周波パルス加熱したペーストの温度履歴を示す。
  • 高周波パルス加熱したリンゴピューレは、ポリフェノールオキシダーゼおよびペクチンメチルエステラーゼを失活するため、8ヶ月間保存で固液分離することなく、褐変が抑制される(図3)。
  • 大豆を加水して破砕した呉を高周波パルスで120°Cまで加熱殺菌したものは、枯草菌芽胞及びリポキシゲナーゼが失活し、GC-MSを用いて測定した臭気成分で不快臭とされる2-ペンチルフランの発生が抑制される(図4)。
  • 高周波パルス加熱は1時間当たり120 kgの連続処理が可能であり、必要に応じて処理量を増大することが可能である。

成果の活用面・留意点

  • 果実や野菜をまるごと破砕したペースト食材は、廃棄物が少なく、フードロスの低減に寄与する。
  • 果実や野菜のペーストで、無添加で変色や風味の変化が少なく、保存性が良いものは食材としての付加価値が高い。
  • 高周波パルス加熱装置は高価であるが、ランニングコストは従来の加熱方法よりも低い。
  • 高周波パルス加熱は、高粘度の液体を大量、迅速、均一に加熱可能な技術であり、様々な農産物の一次加工方法として応用展開が期待される。

具体的データ

図1 高周波パルス加熱用電極,図2 高周波パルス加熱したペーストの温度履歴,図3 リンゴピューレの保存(5 °C,6ヶ月),図4 呉の加熱処理が臭気成分に与える影響

その他

  • 予算区分:交付金、農林水産省(先導プロジェクト)
  • 研究期間:2016~2021年度
  • 研究担当者:植村邦彦、長屋美玖
  • 発表論文等:
    • Lara G. et al. (2021) FSTR, 27, 6, 847-854
    • Lara G. et al. (2021) Int. J. Food Sci. Tech.
      https://doi.org/10.1111/ijfs.15193
    • 特許「流動性食品の加熱処理方法」植村、2021年3月9日出願
    • 特許「呉の加熱方法」植村、長屋、2021年8月23日出願