JP2000042406A

JP2000042406A - 濃縮物質の製造方法

Info

Publication number: JP2000042406A
Application number: JP10229518A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Yagi; 木俊一八
Original assignee: ERII KK
Current assignee: ERII KK
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】殺菌による濃縮物質の影響が少なく、その味、
香り、栄養素や抽出目的成分が破壊されてしまうことが
ない濃縮物質の製造方法の提供。【解決手段】濃縮物質の製造方法は、液状、ゲル状、
ペースト状、粉末状、粒子状又は固形状等である被濃縮
物質をそのままの状態とするか、又は該被濃縮物質が固
形状である場合に表皮や不要部分を除去した形とするか
あるいは酸化による影響が少ないレベルの所定のサイズ
にカッティングした形にし、次いで該被濃縮物質を減圧
槽にセットし、該減圧槽を単数または複数の目標減圧度
に向けて圧力制御し、かつ減圧槽内の被濃縮物質に、コ
ントロールされたマイクロ波加熱とコントロールされた
遠赤外線加熱を全濃縮工程の一部または全部で同時に行
う加熱処理を行ない、所定の目標含水率まで下げ、その
後に攪拌又は破砕攪拌して製造したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液状、ゲル状、ペ
ースト状、粉末状、粒子状又は固形状等の各種の被濃縮
物質を利用する広い産業分野、すなわち食品業界、製薬
業界、化粧品業界、香料業界や染料・顔料業界等といっ
た業界における濃縮技術分野に関する。また、一方では
各産業界において、抽出の前段階工程の技術として利用
される。

【０００２】

【従来の技術】従来の被濃縮物質の濃縮方法としては、
まず被濃縮物質である液体又はゲル状のものを攪拌する
か、あるいはペーストや固形物質を破砕攪拌してから水
分を除去していた。また濃縮工程においても被濃縮物質
の劣化がおこるので、酸化防止剤等の保存料は水分除去
する前の固形物質を破砕攪拌した時点で投入するのが通
常であった。そして、殺菌は濃縮が終了してから行われ
るのが通常であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は被濃縮物質をま
ずミキサー等により破砕攪拌し、濃縮してペーストや粒
の濃縮物質を製造していたが、これでは水分の多い時点
で破砕攪拌するので被濃縮物質に酸化が激しく起こり、
被濃縮物質の持つ本来の重要な成分を破壊していた。ま
た濃縮工程においても同様に酸化が起こり被濃縮物質の
成分破壊を起こすことがあった。そのために酸化防止剤
等の保存料を水分除去する前の破砕攪拌時点で投入する
のが通常であったが、濃縮前の多量の水分を含んだ全量
に対しての投入であるので保存料の投入量の設定に困難
があった。

【０００４】また従来は濃縮ペーストや濃縮粒などの被
濃縮物質の殺菌は濃縮が終了してから行うのが通常であ
ったが、熱処理によって味、香り、栄養素や抽出目的成
分が破壊されてしまうことがあった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、被濃縮物質を攪拌又は破
砕攪拌の前に本発明者が開発した水分除去技術により酸
化による成分破壊のごく少ない水分除去を大量に迅速に
行い、水分のごく少なくなった状態で攪拌又は破砕攪拌
を行い、酸化が極めて少ない水分除去が可能となり、殺
菌による濃縮物質の影響が少なく、濃縮物質の味、香
り、栄養素や抽出目的成分が破壊されてしまうことがな
い濃縮物質の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る濃縮物質の
製造方法は、液状、ゲル状、ペースト状、粉末状、粒子
状又は固形状等である被濃縮物質をそのままの状態とす
るか、又は該被濃縮物質が固形状である場合に表皮や不
要部分を除去した形とするか、あるいは酸化による影響
が少ないレベルの所定のサイズにカッティングした形に
し、次いで該被濃縮物質を減圧槽にセットし、該減圧槽
を単数または複数の目標減圧度に向けて圧力制御し、か
つ減圧槽内の被濃縮物質に、コントロールされたマイク
ロ波加熱とコントロールされた遠赤外線加熱を全濃縮工
程の一部または全部で同時に行う加熱処理を行ない、所
定の目標含水率まで下げ、その後に攪拌又は破砕攪拌し
て製造したものである。

【０００７】また、本発明に係る濃縮物質の製造方法
は、固形状の被濃縮物質の場合は上記減圧槽にセットす
る前に、被濃縮物質をそのままの形か、もしくは表皮や
不要部分を除去した形か、又は酸化の発生が少ないレベ
ルの所定のサイズにカッティングした形において殺菌し
たものである。

【０００８】

【作用】まず、野菜や果物や魚介類等の被濃縮物質が固
形の場合、そのままの形か、表皮や不要部分を除去した
形か、または酸化による影響を少なくするために、２分
割とか４分割等の大きなサイズにカッティングした形の
ままでエタノール等の殺菌液に浸けるかスプレーするか
等の方法で殺菌を行う。菌は被濃縮物質である固形物質
の表皮およびその近辺に存在すると考えられるので、こ
の段階で殺菌を行えば固形物質の品質劣化を殆ど起こさ
ないで殺菌ができる。

【０００９】一方、酸化による影響を少なくするために
２分割とか４分割等の大きなサイズにカッティングした
被濃縮物質の場合はこれらをそのままエタノール等の殺
菌液に浸けるかスプレーするか等の方法で殺菌してもよ
い。しかしながら、カッティングした表面への殺菌液の
影響を考慮すると、まず被濃縮物質をそのままの形か、
または表皮や不要部分を除去した形で殺菌を行い、次に
衛生的にカッティングした方がベターである。殺菌の
際、エタノールの他にもオゾン水等の各種の殺菌液に浸
したり、またはスプレーしたりするほかにも各種の殺菌
方法が考えられるので、特定の殺菌液および殺菌方法に
は限定されない。殺菌後に被濃縮物質を減圧槽内にセッ
トする。減圧槽内においては、被濃縮物質内部への加熱
温度を減圧度制御により比較的低温度、例えば４０℃以
下に調整でき、大量の水分除去に要する時間も短時間で
あるので酸化をごく低いレベルに抑えることができる。

【００１０】減圧槽内においては、被濃縮物質が液状、
ゲル状、ペースト状、粉末状、粒子状又は固形状である
各々の場合において、被濃縮物質内部への加熱温度を減
圧度制御により比較的低温度、例えば４０℃以下に調整
でき、大量の水分に要する時間も短時間であるので酸化
をごく低いレベルに抑えることができる。この水分除去
の減圧槽内における作用を説明すると、まず、減圧によ
り被濃縮物質の水分の沸点低下をはかり水分が蒸気化し
易い状況をつくる。同時に出力コントロールされたマイ
クロ波加熱と出力コントロールされた遠赤外線加熱を被
濃縮物質に行う。この場合、減圧により水分の沸点が低
下しているので、マイクロ波加熱により被濃縮物質の内
部水分を被濃縮物質の外部にごく速やかに押し出し、そ
の水分にマイクロ波加熱と遠赤外線加熱とを同時に行い
ごく速やかに蒸気化することができる。この際重要なこ
とは、減圧下であるので被濃縮物質の内部水分をごく速
やかに押し出すことができること、内部水分の移動によ
る酸化を極力抑えることができること、減圧下であるの
で酸素が極めて希薄であり被濃縮物質の表面において酸
化を発生させないですむこと、かつ被濃縮物質の表面に
出てきた水分をマイクロ波加熱と遠赤外線加熱の共同作
業でごく速やかに除去しこの水分によって被濃縮物質表
面に酸化を発生させないようにすることができること、
かつ、蒸発熱のクーリング作用によって被濃縮物質の温
度を高めないで水分除去ができることである。

【００１１】また、減圧度による水の沸点がマイクロ波
と遠赤外線による被濃縮物質への加熱温度とほぼ均衡す
ることを、ファイバー温度計による実験観察によって確
認している。たとえば、減圧度４０ｔｏｒｒにて濃縮を
行えば、被濃縮物質への加温温度はほぼ３４℃を維持で
きることとなる。なぜならば、濃縮においては基本的に
水分が十分存在し蒸発熱による被濃縮物質へのクーリン
グ作用が連続的に働くので、各々の減圧度における水沸
点と被濃縮物質への加熱温度はほぼ均衡するのである。
このことはさらに、減圧度制御により被濃縮物質への加
熱温度を制御できるということを意味する。かくして酸
化が極めて少ない良質の濃縮物質を得ることができる。

【００１２】

【発明実施の形態】本発明で、被濃縮物質の水分除去を
行うのには、図２に示す加熱処理装置により行う。図１
は本発明に係る濃縮工程を示す概略説明図である。減圧
槽１でのマイクロ波加熱装置及び遠赤外線加熱装置の各
仕様は次の通りである。マイクロ波５ｋｗ、遠赤外線ヒ
ーター６５０ｗ×６本＝３．９ｋｗ、ポンプ５．５ｋｗ
を使用した。１は減圧槽である。２は減圧槽１内にセッ
トした遠赤外線ヒーターで、通常、減圧槽１の天井面、
床面、両側面の４箇所にセットされる。減圧度の設定は
減圧槽１の外に設置した真空ポンプ３に配管した途中の
減圧弁４および減圧調整弁５を用い、減圧槽１内に通じ
る減圧口６を通して行われる。マイクロ波の減圧槽１へ
の投入は減圧槽１の外に設置したマイクロ波パワーユニ
ット７、アイソレータ８および二股に分岐した導波管９
を介して減圧槽１内のマイクロ波投入口１０の２箇所よ
り行う。１１は均一加熱を行うためのスターラである。
１２は減圧槽１内に設置した収納棚で、プレートまたは
トレー１３を多段的に収納し得るようにしている。

【００１３】

【実施例】実施例１液状の乳酸菌酵素液の濃縮を行った。これは栄養食品に
用いられる材料であり、まず濃縮ペーストを製作した後
に加工を施される原材料である。乳酸菌酵素液の含水率
は約６０％であり、濃縮過程での突沸を防止するため、
マイクロ波の出力を１ｋｗとし、遠赤外線の出力も２ｋ
ｗとした。乳酸菌酵素液３ｋｇを上下、七つのプレート
１３に分割搭載し、減圧槽にセットした。減圧を開始す
ると同時にマイクロ波加熱と遠赤外線加熱を開始した。
減圧度調整の中心域をこれも乳酸菌酵素液の突沸を防止
するために５０ｔｏｒｒ前後とし、濃縮を進めた。５０
分後に運転を停止し、乳酸菌酵素液の濃縮後の重量を測
定したところ、１４６０ｇであった。濃縮前の乳酸菌酵
素液は、水分量約１８００ｇであり、固体量約１２００
ｇであったので、約１５４０ｇの水分を除去したことと
なる。濃縮完了後の乳酸菌酵素液の含水率は、２６０÷
１４６０により、約１７．８％であった。加熱中心温度
域は、減圧度約５０ｔｏｒｒにより、約３８℃であった
と言える。後の検査により乳酸菌はほとんど破壊されて
おらず、濃縮乳酸菌酵素液として従来になく良質である
ことが判明した。

【００１４】実施例２ゲル状の茜色素（madder pigment）の濃縮を行った。こ
れは主に食品の発色剤として用いられる色素であり、含
水率は約７５％でゲル状を呈している。茜色素５ｋｇを
上下、七つのプレート１３に分割搭載し、減圧槽にセッ
トした。減圧を開始すると同時にマイクロ波を出力３ｋ
ｗにて発振し、遠赤外線を出力３．９ｋｗにて同時発振
した。４０分後にマイクロ波加熱を停止し、減圧を遠赤
外線のみで減圧を高め、さらに水分除去した後に運転を
停止した。濃縮後の茜色素を計量したところ、１７５０
ｇであった。初期の水分量は約３７５０ｇ、茜色素の固
体量は約１２５０ｇであり、濃縮後の水分量は約５００
ｇであるので、約３２５０ｇの水分を除去したこととな
る。したがって、濃縮後の茜色素の含水率は、５００÷
１７５０により、約２８．６％である。この濃縮工程に
おける減圧度中心域は、３０ｔｏｒｒであったので約２
９℃程度の加熱温度域で濃縮が行われたことになる。後
の色素のスペクトル検査において、ほとんど破壊された
色域がないことが判明した。

【００１５】実施例３ペースト状の生ウニ（raw gonads）の濃縮を行った。こ
れはピツァやスパゲッティー、またはシーフード系の料
理に高級スパイスとして用いられる材料で、その微妙な
味や香りは人工では製作が困難であるとされている。生
ウニの含水率は約７２％であり、５ｋｇのペースト状の
生ウニを上下、七つのプレート１３に分割搭載し、減圧
槽にセットした。減圧開始と同時にマイクロ波５ｋｗ、
遠赤外線３．９ｋｗにて運転を開始した。３０分後に運
転を停止し、濃縮された生ウニペーストの重量を測定し
たところ、２１００ｇであった。濃縮前の生ウニは、水
分量は約３６００ｇ、固体量約１４００ｇにより構成さ
れていたので、濃縮により、約２９００ｇの水分量を除
去したこととなる。したがって、濃縮後の含水率は、７
００÷２１００により、約３３％であった。この濃縮工
程における減圧度中心域は、４５ｔｏｒｒであったので
約３６℃程度の加熱温度域にて濃縮が行われたことにな
る。香り、味、色ともに極めて良好な濃縮生ウニペース
トを得ることができた。

【００１６】実施例４イチゴのへた取り処理を行い、１０ｋｇの処理後のイチ
ゴを減圧槽１内にセットした。初期段階の水分量は１０
ｋｇ×９０．１％により約９．０１ｋｇと想定される。
また固体重量は約０．９９ｋｇと想定される。減圧槽１
内の減圧度は４５ｔｏｒｒ前後にコントロールした。マ
イクロ波の出力を５ｋｗ、遠赤外線の出力を３．９ｋｗ
とした。イチゴへの内部加熱温度は減圧度を４５ｔｏｒ
ｒ前後の下で３６℃前後を中心温度域とした。５０分後
に減圧槽１から取り出し重量を測定したところ３．３５
ｋｇであった。したがってこの段階での成分内容は、イ
チゴ固体０・９９ｋｇ、水分２．３６ｋｇであり、除去
した水分量は６．６５ｋｇであった。これをミキサーに
て破砕攪拌したところ、極めて美味で芳香なイチゴペー
ストができあがった。また、分析により１００ｇあたり
７０ｍｇのビタミンＣが検出されており、栄養素の保存
率が極めて高度であることが判明した。

【００１７】実施例５葉部分を除去したニンジン１０ｋｇを表面に数本のスリ
ットを入れ減圧槽１内にセットした。初期段階の水分量
は１０ｋｇ×９０．４％により約９．０４ｋｇと想定さ
れる。また固体重量は約０．９６ｋｇと想定される。減
圧槽１内の減圧度は４５ｔｏｒｒ前後にコントロールし
た。マイクロ波の出力は５ｋｗ、遠赤外線の出力を３．
９ｋｗとした。ニンジンへの内部加熱温度は減圧度を４
５ｔｏｒｒ前後の下で３６℃前後を中心温度域とした。
５０分後に減圧槽１から取り出し重量を測定したところ
３．５５ｋｇであった。したがってこの段階での成分内
容は、ニンジン固体０．９６ｋｇ、水分２．５９ｋｇで
あり、除去した水分量は６．４５ｋｇであった。これを
ミキサーで粉砕攪拌したところ、きわめて色鮮やかで美
味な濃縮粒ができあがった。ニンジン単体の場合はペー
ストにはならずに濃縮粒となったのであるが、これをイ
チゴ等の他種のペーストと合わせ粉砕攪拌すれば、ブレ
ンドされた濃縮ペーストが生成される。

【００１８】実施例６へたを除去したトマト１０ｋｇをエタノールに1 分間浸
し、殺菌を行った。これを殺菌したトレイに搭載し減圧
槽１内にセットした。初期段階の水分量は１０ｋｇ×９
５％により約９．５ｋｇと想定される。また固体重量は
約０．５ｋｇと想定される。減圧槽１内の減圧度は４５
ｔｏｒｒ前後にコントロールした。マイクロ波の出力を
５ｋｗ、遠赤外線の出力を３．９ｋｗとした。トマトへ
の内部加熱温度は減圧度を４５ｔｏｒｒ前後の下で３６
℃前後を中心域とした。５５分後に減圧槽１から取り出
し重量を測定したところ２．６５ｋｇであった。したが
ってこの段階での成分内容は、トマト固体約０．５ｋ
ｇ、水分約２．１５ｋｇであり、除去した水分量は７．
３５ｋｇであった。これに保存料として重量比０．５％
のアスコルビン酸を添加し、殺菌したミキサーで破砕攪
拌したところ、極めて美味で芳香なトマトペーストがで
きあがった。また、分析により細菌数（生菌数）を１．
５×１０² のレベルにすることができた。４℃の冷蔵保
存を行い１ヶ月後に菌分析を行ったところ菌の増殖は認
められなかった。また、美味芳香をそのまま維持してい
た。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る濃縮物質の製造方法は、ま
ず、細かなカッティング等の処理を行わずに、被濃縮物
質をそのままの形、またはそれに近い形で水分を急速に
大量に除去していくことで酸化を防止することができ
る。減圧槽内で被濃縮物質に対してマイクロ波加熱と遠
赤外線加熱の同時加熱処理を行うことにより被濃縮物質
の水分を除去していく際に、被濃縮物質への内部加熱温
度を減圧度制御により比較的低温度、例えば40℃以下に
コントロールできるので酸化の発生レベルを低くおさえ
ることができる。被濃縮物質を所定の水分量を除去した
後に減圧槽から取り出し攪拌又は破砕攪拌する際には、
被濃縮物質の初期水分の相当量をすでに除去しているの
で酸化が起こる率はごく低い。その結果、被濃縮物質の
有効成分のほとんどを残した優秀な濃縮物質ができあが
る。また、得られた濃縮物質は味、香りが損なわれるこ
となく、かつ栄養素や抽出目的成分もほとんど破壊され
ない。

【００２０】本発明に係る濃縮物質の製造方法は、極め
て簡単であり低コストでの大量生産が可能である。ま
た、被濃縮物質が固形状の場合はそのままの状態、もし
くはそれに近い状態で＝水分除去を行うことができるの
で、初期に殺菌を行い、被濃縮物質を減圧槽に投入中に
はさらにマイクロ波による殺菌を行い、かつ衛生的に攪
拌又は破砕攪拌およびパッケージを行えば極めて衛生的
な濃縮物質が容易に製造できる。

【００２１】また本発明は、特に製薬業界や化粧品業界
においては成分抽出の前段階工程としての濃縮技術が非
常に重要であり、当該技術における精度の高い濃縮技術
により、成分抽出技術にも多大の貢献をすることとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す被濃縮物質の濃縮工程
を示すブロック図である。

【図２】被濃縮物質を濃縮する装置の概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１減圧槽２遠赤外線ヒー
ター３真空ポンプ４減圧弁５減圧調整弁６減圧口７マイクロ波パワーユニット８アイソレータ９導波管１０マイクロ波
投入口１１スターラ１２収納棚１３プレートまたはトレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２６Ｂ 23/04 Ｆ２６Ｂ 23/04 ＢＦターム(参考） 3L113 AA01 AB06 AC10 AC13 AC24 AC45 AC46 AC58 AC59 AC67 AC85 AC90 BA03 BA36 CA08 CA16 DA04 DA06 DA11 DA21 DA24 DA25 4B022 LA05 LA06 LB06 LF01 LQ06 LQ07 LQ09 LT04 LT05 4D076 AA02 AA07 AA24 BA50 DA24 DA27 EA01Y EA14Y HA11 HA20 JA03 4G075 AA22 AA61 BB01 BB10 CA26 CA35 CA65 EA01 EA05 EB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液状、ゲル状、ペースト状、粉末状、粒
子状又は固形状等である被濃縮物質をそのままの状態と
するか、又は該被濃縮物質が固形状である場合に表皮や
不要部分を除去した形とするかあるいは酸化による影響
が少ないレベルの所定のサイズにカッティングした形に
し、次いで該被濃縮物質を減圧槽にセットし、該減圧槽
を単数または複数の目標減圧度に向けて圧力制御し、か
つ減圧槽内の被濃縮物質に、コントロールされたマイク
ロ波加熱とコントロールされた遠赤外線加熱を全濃縮工
程の一部または全部で同時に行う加熱処理を行ない、所
定の目標含水率まで下げ、その後に攪拌又は破砕攪拌し
て製造したことを特徴とする濃縮物質の製造方法。
【請求項２】固形状の被濃縮物質を上記減圧槽にセッ
トする前に、被濃縮物質をそのままの形か、もしくは表
皮や不要部分を除去した形か、又は酸化の発生が少ない
レベルの所定のサイズにカッティングした形において殺
菌したことを特徴とする請求項１の濃縮物質の製造方
法。