高圧力下での食品中の氷と水の挙動

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11480025
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 岡山県立大学
• 研究代表者: 渕上 倫子 岡山県立大学, 保健福祉学部, 教授 (60079241)
• 研究分担者: 寺本 あい 岡山県立大学, 保健福祉学部, 助手 (50275369)
• キーワード: 高圧力 / 冷凍 / 解凍 / テクスチャー / こんにゃく / 氷 / 水 / 電子顕微鏡

研究概要

【目的】通常の凍結は大気圧下で行われるため、食品中の水分が体積膨張し組織破壊が起こる(氷I)。高圧力下では0℃以下でも凍らない不凍域(液相)や、密度が大きく水に沈む高圧氷(氷II〜IX)の存在が確認されている。高圧力下での水と氷の挙動を調べる目的で、こんにゃくを-20℃、100〜686MPaで冷凍中の温度測定し、発熱の有無を調べることにより、氷I、III、V、VIが生成するか否か検討した。これらの高圧氷が解凍後の組織、物性に与える影響について検討を行った。
【方法】こんにゃくゲルを真空包装後、食品高圧処理装置(Dr.Chef:神戸製鋼所製)を用い約-20℃、100〜686MPaで60分高圧冷凍した。高圧冷凍後圧力解除し、直ちに20℃で解凍、または-30℃で冷凍保存後解凍した。また、高圧冷凍後圧力をかけたまま20℃まで解凍した後減圧した。解凍後の物性(クリープメータによる破断強度解析、クリープ解析)と微細構造(クライオーSEM観察)の変化を調べ、大気圧下の冷凍庫で常圧冷凍したゲルと比較した。また、常圧解凍したゲルと高圧解凍(高圧冷凍後20℃まで高圧力下で解凍した後圧力解除した)ゲルの比較も行った。
【結果】こんにゃくを煮熟あるいは室温で加圧しても物性、微細構造に変化はみられず、3万倍で観察するとグルコマンナンの網目構造が観察された。冷凍すると破断応力が増加し歪率が減少した。しなやかさが失われ、硬くてもろくなった。大気圧下での冷凍温度は物性値に影響しなかった。高圧力下で冷凍しても物性の改善はみられなかった。こんにゃくの氷結晶は寒天ゲルや豆腐の氷結晶より細かく、常圧冷凍、高圧冷凍による差は認められなかった。冷凍によりゲルの網目構造は圧縮され、冷凍前にみられたネットワークは観察できなくなった。200〜400MPaで高圧冷凍後、高圧解凍すると、これらの圧力では過冷却を保ち冷凍していなかったため、網目構造が観察された。

研究成果

• [文献書誌] 渕上倫子: "高圧力下で冷凍した食品のテクスチャーと微細構造"高圧力の科学と技術. 9. 191-198 (1999)
• [文献書誌] 渕上倫子: "こんにゃくおよび寒天の冷凍ゲルの調製と物性"第10回食品ハイドロコロイドシンポジウム. 35-39 (1999)
• [文献書誌] Teramoto Ai: "Texture and Structure of High-Pressure-Frozen Food Gels"学位論文(奈良女子大学). 1-88 (2000)
• [文献書誌] 渕上倫子: "食品・調理・加工の組織学監修田村咲江"学窓社. 182-194 (1999)
• [文献書誌] Fuchigami,M.and Teramoto,A.: "Texture and Structure of High-Pressure-Frozen Food Gels.Advances in High Pressure Bioscience and Biotechnology.Ludwig,H.ed."Springer Verlag. 493-496 (1999)
• [文献書誌] Teramoto,A.and Fuchigami,M.: "Texture and Structure of High-Pressure-Frozen Konjac.Hydrocolloids 1:Physical Chemistry and Industrial Application of Gels,Polysaccharides,and Proteins.Nishinari.K.ed."Elsevier Science. 221-228 (1999)