熱滅菌技術
かつては缶詰食品の殺菌に用いられていた熱殺菌技術は、現在では幅広い用途に利用されています。熱殺菌技術は微生物を効果的に殺菌できますが、熱に弱い缶詰食品は容易に破壊され、栄養価、色、風味に影響を与える可能性があります。我が国における現在の熱殺菌技術の研究は、主に殺菌条件と装置の最適化に重点を置いており、理想的な熱殺菌条件とは、殺菌プロセス中の温度を効果的に調整し、殺菌効果を達成するだけでなく、缶詰食品の原材料や風味への影響を最小限に抑えることです。また、熱殺菌装置の最適化においては、主に蒸気殺菌装置とマイクロ波殺菌技術が用いられています。
1. 空気-含有滅菌技術
空気含有殺菌技術の応用は、従来の高温殺菌および真空殺菌技術の最適化を通じて、従来の殺菌技術の欠点を克服したものです。空気含有殺菌技術は、通常、缶詰の果物や野菜に使用されます。空気含有殺菌技術を使用する場合、缶詰食品の原材料をまず前処理し、缶詰包装内の高酸素バリアフレキシブル包装袋の環境で真空にすると同時に、缶に不活性ガスを注入する必要があります。その後、瓶を密封し、食品を多段階の高温冷却殺菌容器に入れてさらに殺菌します。通常、食品の多段階加熱処理プロセスは、予熱、調整、消毒の3段階で構成されます。各段階の殺菌温度と時間は、食品の種類と構造に応じて適切に調整する必要があります。食品の風味は高温によって損なわれます。
2. マイクロ波殺菌技術
缶詰食品をマイクロ波殺菌技術で処理する場合、主に食品内の微生物を死滅させるか、完全に活動を停止させ、食品の保存期間を延長して、缶詰食品の要件を満たすことが目的です。マイクロ波殺菌技術を使用して食品を処理する場合、缶詰食品を主加熱体として、熱伝導や対流による熱エネルギーの伝達を必要とせずに、缶詰食品内部と外部を直接加熱できます。また、従来の殺菌技術よりも使用が速く、缶詰食品の温度を素早く上昇させることができるため、缶詰食品の内外の殺菌がより均一かつ徹底的になります。同時に、エネルギー消費は比較的小さいです。マイクロ波殺菌技術の使用は、一般的に熱効果と非熱生化学効果の2つの方法に分けられます。つまり、マイクロ波を使用して缶詰食品を処理し、食品を内側から外側に同時に加熱します。
微生物の細胞構造とマイクロ波場の影響により、缶詰食品中の分子は熱的に分極し、分子間で高周波振動を引き起こし、それによってタンパク質構造が変化し、最終的に缶詰食品中の細菌細胞が不活性化され、正常な増殖が不可能になるため、缶詰食品の保存効果が向上します。非熱力学的効果は、主に温度の大きな変化を伴わない細胞の生理学的または生化学的反応によって引き起こされ、生物学的効果とも呼ばれます。非熱効果による殺菌効果の向上は定量化できないため、缶詰食品の安全性を向上させるためには、プロセス設計において熱効果も十分に考慮する必要があります。
3. オーム滅菌技術
缶詰食品におけるオーム殺菌技術の応用は、主に抵抗による熱殺菌を実現する。実際の応用では、オーム殺菌技術は主に電流を用いて缶詰食品に熱を与え、熱殺菌の目的を達成する。オーム殺菌技術は、顆粒状の缶詰食品に広く用いられている。
オーム殺菌技術は、粒状缶詰食品の加工サイクルを大幅に短縮できるだけでなく、強力な殺菌効果も有しています。しかし、オーム殺菌技術にも様々な制約があり、例えば、粒状の食品を扱う場合、良好な結果が得られないことがあります。また、缶詰食品の導電率もこの技術の殺菌効果に影響を与えます。そのため、精製水、脂肪、アルコールなどの非イオン化缶詰食品の殺菌にはオーム殺菌技術は適していませんが、缶詰野菜や缶詰果物には優れた殺菌効果を発揮し、この分野でも広く利用されています。
低温滅菌技術
近年、食品の品質に対する人々の要求は絶えず向上しています。人々は食品の微生物学的安全性だけでなく、栄養価にもより一層注目するようになりました。そのため、低温殺菌技術が誕生しました。低温殺菌技術の主な特徴は、食品殺菌の過程で温度変化を必要としないことです。この方法は、食品自体の栄養素を保持するだけでなく、食品の風味を損なうことなく殺菌効果を発揮します。
近年、我が国の低温殺菌技術は広く利用されるようになりました。現代技術の支援により、超高圧殺菌技術、放射線殺菌技術、パルス殺菌技術、紫外線殺菌技術など、幅広い低温殺菌技術が導入されています。これらの技術は、様々な食品構造において優れた効果を発揮しています。中でも、最も広く利用されているのは超高圧殺菌技術であり、ジュース缶詰食品の殺菌において優れた応用上の利点を示していますが、その他の低温高圧殺菌技術はまだ研究の初期段階にあり、広く普及・応用されていません。
超高圧殺菌技術は、物理的殺菌の範疇に属します。この低温殺菌技術の基本原理は、缶詰食品内に超高圧を発生させて微生物を殺滅し、タンパク質の劣化を防ぎ、さらに生物酵素を不活性化することで、優れた殺菌効果を実現することです。超高圧殺菌技術を用いることで、室温で殺菌できるだけでなく、缶詰食品の栄養価と風味を損なうことなく、保存期間を効果的に延ばし、より安全な缶詰食品を作ることができます。缶詰食品の加工において、超高圧殺菌技術は缶詰ジャム、缶詰ジュースなどの食品に広く用いられており、殺菌において優れた効果を発揮しています。
ハードル滅菌技術
低温殺菌技術は、ある程度、加熱殺菌技術よりも優れています。缶詰食品中の微生物を効果的に抑制できます。また、従来の加熱殺菌技術が缶詰食品の栄養素や風味を損なうという問題も解決し、食品に対する人々の厳しい要求をさらに満たします。しかし、低温殺菌技術は缶詰食品中の腐敗微生物を効果的に抑制できますが、細菌胞子や特殊酵素の処理では良い結果が得られないため、低温殺菌技術の適用は比較的限られています。そのため、人々は新しい殺菌技術であるハドル殺菌技術を開発しました。この技術は低温殺菌技術の方式を変更し、低強度リンクで優れた殺菌効果を発揮できます。ハドル殺菌技術は最初にドイツで生まれ、人々はハドル殺菌技術を食肉の保存に使用しました。缶詰食品の保存過程において、この動画には複数の障壁要素が含まれているため、これらの障壁要素は缶詰食品の劣化を効果的に防ぎ、缶詰食品内部の微生物が障壁を越えることができず、障壁効果をもたらします。これにより、良好な殺菌効果が達成され、缶詰食品の品質が向上します。
現在、我が国ではハドル殺菌技術が十分に研究され、実用化されています。ハドル殺菌技術による缶詰食品の殺菌は、食品の酸性化や腐敗を防ぐことができます。高温殺菌ができないもやしやレタスなどの缶詰野菜については、ハドル殺菌技術の利点を最大限に活用でき、殺菌因子は殺菌効果を発揮するだけでなく、缶詰食品の酸性化や腐敗も防ぎます。さらに、ハドル殺菌技術は缶詰魚の殺菌にも有効です。pHと殺菌温度をハドル因子として利用することで、缶詰食品の加工にハドル殺菌技術を適用し、缶詰食品の品質を向上させることができます。
投稿日時：2022年8月3日