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食品の処理方法及び食品の処理装置 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P130008747
整理番号 NMS-0118JP
掲載日 2013年3月22日
出願番号 特願2009-525350
登録番号 特許第5131625号
出願日 平成20年7月23日(2008.7.23)
登録日 平成24年11月16日(2012.11.16)
国際出願番号 JP2008063156
国際公開番号 WO2009016998
国際出願日 平成20年7月23日(2008.7.23)
国際公開日 平成21年2月5日(2009.2.5)
優先権データ
  • 特願2007-198650 (2007.7.31) JP
発明者
  • 早田 保義
  • 小林 史幸
出願人
  • 学校法人日本医科大学
発明の名称 食品の処理方法及び食品の処理装置 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要 気体状態の二酸化炭素を利用し、簡易に飲料水や食品の殺菌を行うことを目的とし、0.2~2MPa下において、二酸化炭素の微小気泡を、微生物又は酵素を含む食品に接触させ、これにより食品中の微生物の殺菌又は酵素の失活を行うことを特徴とする食品の処理方法を提供する。
従来技術、競合技術の概要


二酸化炭素は常温、常圧では気体であるが、温度と圧力が臨界点を超えると超臨界状態という液体と気体の中間の状態になる。超臨界状態の二酸化炭素は、殺菌作用を示すことから食品や飲料水などの殺菌に利用されている(非特許文献1)。気体の二酸化炭素を超臨界状態にするには、臨界圧力(7.38 MPa)以上の高い圧力を加える必要があるため、超臨界二酸化炭素を利用した殺菌装置は耐圧性のある頑丈なものでなければならず、装置コストが高くなる。また、超臨界状態の二酸化炭素は、処理対象物の香気成分を取り去ってしまうため、飲料水のような匂いのないものであれば問題ないが、食品のように特有の匂いのあるものに対して処理する場合には処理対象物の品質を著しく低下させてしまう。



一方、超臨界よりも低い気体状態の二酸化炭素(以下、「低加圧二酸化炭素」という)にも殺菌作用はあるが、超臨界状態の二酸化炭素に比べ非常に弱い。このため、低加圧二酸化炭素を利用した殺菌方法としては、特許文献1~4に記載されている方法など数例が知られているにすぎない。



特許文献1には、微生物が混入している液状物を、5~70気圧の分圧の下で液状物に二酸化炭素を吸収させる工程と、この工程で得られた二酸化炭素を吸収している加圧された液状物を急速に圧力低下させる工程とに、交互に繰り返し付すことにより、液状物に混入されている微生物の少なくとも一部を死滅させる液状物の殺菌方法が記載されている。しかし、この方法は加圧の後に急速減圧しなければならず、操作が煩雑になるという欠点がある。また、二酸化炭素の直接的な殺菌効果ではなく、急速な高圧からの減圧による微生物のバースト、即ち細胞壁や細胞膜の破壊による殺菌であり、急速減圧を必要としない本発明と異なっている。



特許文献2には、液状原料を連続的に供給する液状原料の連続供給流路と、処理槽底部側に設けられ、連続供給流路により送られる液状原料を処理槽に導入するための導入口と、二酸化炭素供給源からの二酸化炭素を超臨界流体(70~400atm)にならしめ連続的に供給する超臨界流体供給流路と、処理槽底部側に設けられ、超臨界流体供給流路により送られる超臨界流体を処理槽内に導入するとともに、超臨界流体を微小泡(20μm以下)にして
液状原料中に放出する超臨界流体微小化導入手段と、処理槽上部側の液状原料を排出する液体取出口に接続された製品回収流路と、処理槽上部に設けられた超臨界流体排出口から超臨界流体を排出する超臨界流体回収流路と、超臨界流体回収流路により回収された超臨界流体を、直接あるいは超臨界流体をガス化あるいは液化するためのリサイクルタンクを介して二酸化炭素供給源に供給するリサイクル流路とを備え、前記処理槽内において微小化超臨界流体と液状原料とを並流連続処理させた連続処理装置が記載されている。しかし、超臨界流体を用いることから、液状原料や食品特有の匂いを破壊することとなり好ましくない。



特許文献3には、酵素の失活、殺菌などの効果を得ることを目的として、a)連続的に供給される液状原料中に微小泡化(20μm以下)させた液体二酸化炭素を連続的に放出して、液状原料中に液体二酸化炭素を溶解させる溶解工程と、b)液体二酸化炭素が溶解した液状原料を所定温度、所定圧力条件下(40~400atm)に維持することにより二酸化炭素を超臨界又は亜臨界状態にする加温・加圧工程と、c)加温・加圧工程を通過した液状原料を急速に減圧して二酸化炭素を除去するとともに製品を回収する減圧工程からなる処理方法を開示している。しかしながら、所定圧力条件が高く液状原料や食品特有の匂いを破壊することとなり好ましくない。



特許文献4には、液状食品・液状薬品等の酵素、胞子の失活処理、殺菌処理、或いは液状食品等の脱臭処理などを連続的に行うために、連続的に供給される液状原料中に液体二酸化炭素を連続的に供給して、液状原料中に液体二酸化炭素を溶解させる溶解工程と、溶解工程にて液体二酸化炭素を溶解させた液状原料を一定時間保持する保持工程と、液体二酸化炭素が溶解した液状原料を所定温度、所定圧力条件下(40~400atm)に維持することにより二酸化炭素を超臨界又は亜臨界状態にする臨界処理工程と、臨界処理工程を通過した液状原料を急速に減圧して二酸化炭素を除去するとともに製品を回収する減圧工程と、を有することを特徴としている。しかしながら、所定圧力条件が高く液状原料や食品特有の匂いを破壊することとなり好ましくない。



これらの従来技術においては、微小気泡を発生させる手段はミクロフィルターを使用しているために、微小気泡発生を重ねるに従いフィルター詰まりが発生し稼働率を下げることになり好ましくない。このフィルター詰まりは微小気泡発生効率を下げ、殺菌効果も急激に低下することになる。



なお、前記の非特許文献1には、次のことが開示されている。
疎水性領域を膨潤させている超臨界二酸化炭素の瞬間的膨張により発生する膨圧が微生物や酵素に破壊的な構造破壊をもたらすことも十分考慮すべきである。孔径10μmのフィルターを装着したときCO濃度は最大(飽和溶解度の78%)となった。さらに小さな孔径のフィルターを使用した場合にはCO濃度は逆に低下した。揮発性成分の抽出(脱臭)においては、ミクロバブル状の超臨界二酸化炭素は処理槽上部で試料層から分離される。バッチ法における殺菌効果のCO密度依存性は0.6g/cm以下では小さく、殺菌効果も低い。連続法では、6MPa、滞留時間13分間の処理で完全殺菌を達成することができた。連続法では菌体内に浸透、蓄積したCOの急速膨張により生ずる膨圧により菌体が非常に効率的に破壊されるために優れた殺菌効果が得られたと考えられる。



【特許文献1】
特開平7-289220号公報
【特許文献2】
特開平9-206044号公報
【特許文献3】
特開2000-139433号公報
【特許文献4】
特開2001-299303号公報
【非特許文献1】
下田満哉、筬島豊 日本食品科学工学会誌 第45巻 第5号 334-339頁 1998年5月

産業上の利用分野


本発明は、食品中に含まれる微生物の殺菌や酵素の失活を行うための処理方法、及びそれに用いる装置に関する。本発明によれば、超臨界二酸化炭素を使用する殺菌方法等に比べ、装置コストやランニングコストを低く抑えることができ、食品特有の匂いを消失することがない。

特許請求の範囲 【請求項1】 耐圧容器内において、二酸化炭素と液体との存在下に負圧を利用して発生した二酸化炭素の微小気泡を、0.2~2MPa下に微生物又は酵素を含む液状食品に接触させ、これにより食品中の微生物の殺菌又は酵素の失活を行うことを特徴とする食品の処理方法。
【請求項2】 二酸化炭素の微小気泡と液状食品との接触をエタノール存在下で行うことを特徴とする請求項1に記載の食品の処理方法。
【請求項3】 エタノール存在量が、液状食品中0.1~30質量%であることを特徴とする請求項2に記載の食品の処理方法。
【請求項4】 液状食品が、アルコール飲料の製造中間物であることを特徴とする請求項1に記載の食品の処理方法。
【請求項5】 アルコール飲料の製造中間物が、火入れ前の清酒、亜硫酸若しくは亜硫酸塩添加前のワイン、又は濾過若しくは熱処理前のビールであることを特徴とする請求項4に記載の食品の処理方法。
【請求項6】 二酸化炭素の微小気泡を液状食品に接触させた後の二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素を再度食品の処理に用いることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の食品の処理方法。
【請求項7】 (1)第一の容器内において、二酸化炭素と液体の存在下に負圧を利用して発生した二酸化炭素の微小気泡を、0.2~2MPa下で液体中に保持させる工程、(2)第二の容器内に、微生物又は酵素を含む固形状食品を入れ、第一の容器と等圧になるように二酸化炭素を供給する工程、及び(3)二酸化炭素の微小気泡を保持した液体を固形状食品に接触させ、これにより食品中の微生物の殺菌又は酵素の失活を行う工程を含むことを特徴とする食品の処理方法。
【請求項8】 固形状食品が、野菜又は果物であることを特徴とする請求項7に記載の食品の処理方法。
【請求項9】 二酸化炭素供給源、二酸化炭素供給源と連通可能で、供給された二酸化炭素を微小気泡化する微小気泡発生部材、微小気泡発生部材が内部に設置されており、液状食品を貯留しておくための液状食品貯留槽、液状食品貯留槽から排出された液状食品を貯留しておく処理済液状食品貯留槽、並びに処理済液状食品貯留槽及び二酸化炭素供給源と連通し、処理済液状食品貯留槽中の二酸化炭素を捕集し、二酸化炭素供給源へ戻す二酸化炭素回収部材を含む液状食品の処理装置であって、二酸化炭素を微小気泡化する微小気泡発生部材が二酸化炭素と液体の存在下に負圧を利用して微小気泡を発生させることを特徴とする液状食品の処理装置。
【請求項10】 二酸化炭素供給源、二酸化炭素供給源と連通可能で、供給された二酸化炭素を微小気泡化する微小気泡発生部材、微小気泡発生部材が内部に設置されており、液体を貯留しておくための液体貯留槽、並びに二酸化炭素供給源及び液体貯留槽と連通可能で、固形状食品を貯留しておくための固形状食品貯留槽を含む固形状食品の処理装置であって、二酸化炭素を微小気泡化する微小気泡発生部材が二酸化炭素と液体の存在下に負圧を利用して微小気泡を発生させることを特徴とする固形食品の処理装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009525350thum.jpg
出願権利状態 登録


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