連続式超臨界二酸化炭素法による非加熱・低エネルギー殺菌・食品加工技術の実用化

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11794008
• Research Institution: Hiroshima Prefectural University
• Principal Investigator: 武藤 徳男 広島県立大学, 生物資源学部, 教授 (30112642)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒柳 正典 広島県立大学, 生物資源学部, 教授 (40117776) ; 下田 満哉 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (70149871) ; 筬島 豊 九州女子大学, 学長 (00038184)
• Keywords: ミクロバブルSC・CO_2 / 連続ミクロバブル法 / 非加熱殺菌 / 非加熱酵素失活 / α-ヘリックス崩壊 / SC・CO_2抽出 / 蛋白質機能変化 / 脱臭

Research Abstract

本研究はCO_2を作用体として、これをミクロバブル化・超臨界状態で生産プロセスに供給するシステムを開発することによって、エネルギーミニマム型の新規殺菌・酵素失活、並びに有用・有害物質分離の諸技術として展開するものである。
平成13年度は、試作小型連続処理装置を用いて微生物殺菌や酵素失活、有用・有害物質の除去効果についてさらに検討を行い、実用化装置の開発を遂行した。微生物殺菌については、Saccharomyces cerevisiaeの死滅に及ぼす溶存CO_2濃度と処理温度の影響を解析し、殺菌挙動が一次反応に従うこと、殺菌に関して処理温度と溶存CO_2濃度が等価であることを明らかにした。また、酵素失活については、α-アミラーゼのD値(35℃、30MPa)が5.0minであり、70℃の熱処理におけるD値(227min)よりも短かいこと、一方酸性プロテアーゼのD値(30MPa、50℃)は15.4minであり、50℃の熱処理の233minよりも短いことを明らかにした。微生物殺菌や酵素失活におけるこれらの成果は、食品加工における従来法より優れた性能を示すものであり、エネルギーミニマム型の殺菌・酵素失活システムであることを実証した。さらに、今年度は食品の脱臭についても検討し、魚醤のにおい成分であるトリメチルアミンやS-メチルエナンチオエートなどが効率よく除去され、におい強度を著しく下げることが可能であることを明らかにした。このことからにおい成分の除去を目的とした応用拡大が可能であることを示した。また、牛乳アレルゲンタンパクを同条件下に処理し、特に微生物由来プロテアーゼに対する感受性が亢進することを認めたため、アレルゲン性の低減化法としての利用も今後検討する。これらの成果を生かすことで、ミクロバブル超臨界二酸化炭素処理装置MBSS-1000(島津製作所)が実用化され、果汁や清涼飲料水の製造ラインへの導入を可能とした。

Research Products

• [Publications] Shimoda M, Yamamoto Y, Osajima Y, et al.: "Deordorization of fish sauce by continuous-flow extraction with microbubbles of supercritical carbon dioxide"J.Food Sci.. 65・8. 1349-1351 (2000)
• [Publications] Shimoda M, Miyake M, Osajima Y, et al.: "The influence of dissolved CO_2 concentration on the death kinetics of Saccharomyces cerevisiae"J.Appl.Microbiol.. 91・2. 306-311 (2001)
• [Publications] Yoshimura T, Shimoda M, Osajima Y, et al.: "Inactivation kinetics of enzymes by using continuous treatment with microbubbles of supercritical carbon dioxide"J.Food Sci.. 66・5. 694-697 (2001)