液状食品の連続通電殺菌装置の開発

※アーカイブの成果情報は、発表されてから年数が経っており、情報が古くなっております。
同一分野の研究については、なるべく新しい情報を検索ください。

要約

液状食品に20kHz,10kV/cm程度の交流電界を印加することにより、通電による熱的効果と電界による電気穿孔の効果が相乗腸菌の効率的な殺菌が実現される。

昨今、大腸菌O157を初めとする食品衛生上の問題が表面化したのに対応し、食品の安全性への意識と殺菌方法への期待が高まっている。本研究の目的は、従来の熱による食品の殺菌だけでなく、食品に電気エネルギーを印加することで、品質劣化の少ない殺菌方法を開発することにある。

0.2mmの間隔に対向させて配置したマッチの軸状のチタニウム板(1x2x20mm)に周波数20kHz,電圧200Vの交流電気を印加し、その間を連続して通過する液状食品(0.1%食塩水)に、通電殺菌を行える装置を開発した(図1、図2参照)。
殺菌に対する通電加熱の効果と電界印加の効果を分離するため、食塩水の濃度を0.05%～1.0%まで変化させた溶液にたいして、処理温度が同じ値になるような電界を印加して通電殺菌を行った。その結果、同じ処理温度のときは印加電界が高いほど殺菌効果が高く、また、同じ印加電界のときは処理温度が高いほうが殺菌効果が高くなることがわかった(図3参照)。
本通電殺菌のメカニズムは、通電加熱により大腸菌の細胞膜が変性しやすくなっているところに、電界が印加されたため、電気穿孔(細胞膜に穴が開く)が生じやすくなり、電界と温度の相乗効果で液状食品の効率的な殺菌が実現できたものと考えられた。
大腸菌の顕微鏡写真より、未処理大腸菌(図4(a))に通電殺菌処理を施すことにより、大腸菌同士が融合する(図4(b))ことが観察された。このことから、本通電殺菌においても高電圧電気パルス殺菌で報告されているような電気穿孔と細胞融合が生じたことがわかった。