トラ フグ の凍 結 保 存 技 術へ の 取 り組 み 大畑 裕 司*,安 藤 正史 (飼 料 ・食 品 安 全 性 ・加 エ グ ル ー プ) 近 畿 大 学 大学 院 農 学 研 究 科 *y [email protected] お い し く ・安 全 ・安 価 な 商 品 を 提 供 す る こ とが る た め,凍 結 切 片 を利 用 した構 造 観 察 を行 っ た 。 食 品 系 企 業 の基 本 で あ る。 しか しな が ら,現 在 の 食 品 業 界 で は過 剰 な 価 格 競 争 を 行 うあ ま り,特 に 安 全 性 に 対 す る意 識 が 大 き く欠 落 して い る。 そ の た め,特 に食品保蔵 のた めに食 品添加物 がい たる 材 料お よび方 法 材料 800gサ イ ズ の養 殖 トラ フ グ を使 用 した。 輸 と ころ で 使 用 され て お り,食 品 の 安 全 性 に 対 す る 送 に よ る ス ト レス を解 消 させ る た め,水 槽 に て1 信 頼 感 は 大 き く揺 ら い で い る 。 晩 以 上 蓄 養 した の ち に 実 験 に用 い た。 即 殺 後,海 そ こで 我 々は,お い し く ・安 全 ・安 価 な 食 品 を 水 氷 血 抜 き を行 い,フ ィ レの 状 態 に した。 肉 片 を エ ン ドユ ー ザ ー の 立場 に 立 っ て 提 供 す る こ と を 目 切 り分 け,1個80gに 的 と して,新 を行 っ た 。 凍 結 方 法 は 静 止 空 気(-25℃)に しい 保 存 技 術 開 発 へ の 取 り組 み を始 め た。 る緩1曼凍 結,-50℃ 食 品 の保 存 とは,微 生 物 に よ る 食 品 の 腐 敗,化 調 整 して か ら真 空 パ ック よ の アル コ ー ル を噴 霧 す る ア ル コー ル ブ ライ ン 法,お 学 反 応 に よ る 味 ・色 ・食 感 ・栄 養 素 の 変 化 か ら ど る エ ア ブ ラ ス ト法 の3種 の よ うに して食 品 を守 る か で あ る。 現 在 用 い られ 凍 結 曲線 て い る 主 な保 存 技 術 は,凍 結 ・乾 燥 ・低 温 ・ガ ス 80gに よ び 一50℃ の冷 風 に よ 類 を用 い た。 カ ッ トした フ ィ レの 中 央 部 に温 度 セ ン 置 換 ・鮮 度 保 持 材 ・保 存 料 と い っ た もの で あ る。 サ ー を差 込 み,凍 結 工 程 にお け る 肉 片 の 温度 変 化 上 記 の 目標 を踏 ま え る と,食 品 の 味,色,食 を 記録 した。 感, 香 り,鮮 度 な どを そ の ま ま保 存 で き る 凍 結 技 術 へ の 取 り組 み が 望 ま しい と判 断 し,新 規 冷 凍 技 術 開 凍 結切 片 凍 結 が 終rし た フ ィ レを解 凍 し な い よ うに 一2 発 に 取 り組 ん だ 。 0℃ の 冷 凍 室 の 中 で1㎝ 1.氷 ま ク リオ ス タ ッ トに よ り凍 結 切 片 を 作 成 した 。 ス 結 晶 生成 の抑制 凍 結 時 の 最 大 の 問 題 点 と して,氷 結 晶の生成 が あ る。 氷 結 晶 は 細 胞 を破 壊 し,糸月織 全 体 の 強 度 を 低 ドさせ る と と もに,解 凍 時 に は ドリ ップ とな り 味 成 分 な どの 流 失 の 原 因 とな る.一 般 に,最 結 品 生 成 帯(-1∼-5℃)の ライ ドグ ラ ス に 貼 り付 け 後,指 の温 度 を 用 い て約 5秒 間 で 解 凍 し,風 乾 した。0.1%ト ー で 染 色 後 ,光 ル イ ジ ン ブル 学 顕 微 鏡 に よ り観 察 を 行 っ た。 大氷 通 過 に 要す る時 間 が 長 くな るほ ど,組 織 内 に 大 き な 氷 結 晶 が 生 成 さ れ る。 逆 に 最 大 氷結 晶 生 成 帯 の 通 過 時 間 を 短 く で きれ ば,そ 角 に カ ッ ト し,そ の ま れ だ け氷 結 晶 の 生 成 は 抑 制 され る、,そ 結果 凍結 曲線 凍 結 曲線 を 図1に 示 す 。 緩1曼凍 結 で は,品 温 を 5°Cか ら 一10°Cに 落 とす の に80分 の た め,こ れ ま で の 冷 凍 技 術 は 凍 結 速 度 を 速 め る …方 事 を 目標 と し て 進 歩 し て き て い る 。 ラ イ ン凍 結 にお い て は4分 そ こで 本 研 究 を開 始 す る に あ た り,従 来 法 に よ っ て凍 結 され た 魚 肉 に お け る氷 結 晶 の 状 態 を 調 べ 一179一 ,エ ア ブ ラ ス ト法 で は26分,ア かかった。 ル コー ル ブ と,非 常 に急 速 に 凍 結 が 進 ん だ 。 特 に ア ル コー ル ブ ラ イ ン凍 結 に お い て は0℃ 付 近 で の 温度 低 下 の停 滞 が ほ とん ど無 く, きわ め て急 速 に 冷 却 が進 行 した。 凍 す る 必 要 が あ る。 しか しこ の よ うに 処 理 した 冷 凍 結 状 態 に お け る構 造 の 比 較 凍 トラ フ グの 身 を流 水 解 凍 す る と,解 凍 収 縮 が発 3種 類 の凍結 方法 による凍結 状 態 の違 い を,凍 結切 片 を用 いて観 察 した(図2)。 緩 慢凍 結では, 生 し,ド リ ップ も 多 くな る。 解 凍 収 縮 は マ グ ロや ク ジ ラ に お い て 初 め て 発 見 され た 現 象 で あ る。 死 後 硬 直 前 の 新 鮮 なマ グ ロや ク ジ ラ を 冷 凍 した 場 合, 筋 肉 内 に 大 量 に残 るATPが 20 10 0 遡 一10 唄 一20 -30 藍 猟 緩慢 凍結 一 一 急速 凍結 一 アルコールブライン ＼ ㍉ ㍉ ＼ ㍉ ＼ -40 解 凍 の 際 に 急 激 に分 解 され る こ とで 激 しい 筋 収 縮 が 起 こ り,多 量 の ド リ ップ が 発 生 し品質 が 損 な わ れ て しま う。 こ の 問 題 を解 決 す るた め,緩 慢 に 解 凍 を行 う方 法,あ も る -50 い は凍 結 前 にATPを 01Q2α30輔06σ7(B(DOOO10 消 失 させ る方 法 が 開 発 され た。 時 間(分) そ こで こ こで は,こ れ らの 方 法 を トラ フ グ に応 図1異 な る凍結方 法に よる温度 低下速度 の比較 細 胞 間 の 隙 間 が 大 き く開 き,大 され て い た 。 一 方,エ 用 し,そ の効 果 を調 べ た 。 きな氷結 晶が形成 ア ブ ラ ス ト凍 結 ・アル コー ル ブ ライ ン凍 結 の い ず れ にお い て も,生 成 した 氷 晶 は わず か で あ っ た。 材 料 及 び方 法 材料 800gサ イ ズ の養 殖 トラ フ グ を即 殺 後,普 通 金 を1個80gに 調 整 して か ら真 空 パ ック を行 っ た 。真 空 パ ッ ク した サ ンプ ル に つ い て,(1)す に凍 結(2)12時 間 冷蔵 後 に 凍 結(3)24時 間 冷 蔵 後 に 凍 結,の3種 ATP測 ぐ 類 を 用 意 した 。 定 凍 結 前 のATP含 有 量 の 変 化 を 以 下 の よ うに調 べ た 。 トラ フ グ を解 体 後 ,背 骨 を 外 しフ ィ レの 状 態 に して か ら,0℃,5℃,10℃,15℃ い て 保 管 した。Y)koyamaら1)の 0%過 結 切 片 に よ る構 造 観 察 A,緩 慢 凍 結;B,エ C,ア ル コー ル ブ ライ ン凍 結 方 法 に 従 い,1 塩 素 酸 に よ りエ キ ス を 抽 出 し,抽 出 液 を以 下 の 条 件 で 分 析 しATPの 図2凍 にお 定 量 を行 な っ た 。 高 速 液 ク ロマ トグ ラ フ:TOSOH8020,カ ア ブ ラ ス ト凍 結; ラ ム: AsahipakGS-3207E,カ ラ ム温度 二30℃,移 相:0.2MNa2HPO4,流 速:0。6mymln,検 動 出波 長:260nm。 以 上 の結 果 よ り,凍 結 速 度 のみ を考 慮 す れ ば ア ル コー ル ブ ラ イ ン凍 結 が好 ま しい が,や や凍結速 解 凍収縮 率 凍 結 サ ン プ ル を20℃ の 流 水 中 で解 凍 した。 解 度 の 劣 る エ ア ブ ラス ト法 に よ っ て も氷 晶 生 成 に よ 凍 後 に フ ィ レの 長 さ を測 定 し,解 凍 前 の 比 較 に よ る細 胞 破 壊 は小 さい こ とが 明 らか とな った 。 り解 凍 収 縮 率 を 計 算 し た 。 2.従 来 の解 凍方 法 の有 効性 結果 鮮度 の 良 い状 態の冷凍 トラ フグを生産す るた め には,即 殺 直後 の トラフグをす ばや く解 体 し,冷 一180一 ATPの 測定 筋 肉中 のATP量 の測 定結果 を図3に 示 した。 一 般 的 に は保 存 温 度 が 低 い ほ ど鮮 度 保 持 に 有 効 な イ メー ジ が あ るが,ト ラ フ グ の 筋 肉 で は そ れ とは 異 な る結 果 とな った 。ATPの 20℃ 減 少 は0℃,5℃, 間 経 過 した 時 点で もATPが 結 論 と して,従 残っ 3.高 こ の結 果 か ら,解 凍 収 縮 を 防 止 す る た め に は 凍 枯 渇 が 必 要 で あ るが,そ れ に は0℃ 圧 解 凍 法 の検 討 急速 凍結 に よって氷 晶の生成 を抑 制す る方法 は す でに確 立 され ているが,筋 肉 の品質 を損 な うこ とな く解 凍 を急速す る方法 はい まだに開発 され て に よ る保 存 が 有 効 で あ る と 考 え られ た 。 ATP量O時 しい 解 凍 方 法 の 検 討 が必 要 で あ る。 て い た。 結 前 のATPの 来 法 は トラ フ グ の 凍 結 方 法 と し て は 不 十 分 で あ り,新 に お い て 早 か っ た の に 対 して,10℃,1 5℃ で は24時 は得 る こ と もで き な か っ た。 い ない。 間 ∼24時 間 解凍 を急 速に行 うために解凍温 度 を上げ る と, (凶 一 〇E 員)唄 ユトく 謂 工 タンパ ク変 性な どが生 じる。 また,緩 慢に解凍す 〒 x夢一 い ::::: † 灘＼ 謬 ＼ 這 皇 撒L＼ 婁 1 れ ば品温 が上昇す る過程 におい て氷 晶が巨大化 し ::1 圭 ＼蓼7ポ 闇 一n9一 闇闇一20℃ て しまい,細 胞 を損傷す る。そ こで このふたつ の 問題点 を 同時に解決 し得 る方法 として高圧 力下解 凍 を試 み た。 時間 高圧 力下 では水 の氷結 点 を一22℃ 図3ト ラ フ グ 筋 肉 のATP含 まで下 げる こ とが出 来 る。 よって解 凍の際 に高圧 力をか け, 量 の 変化 氷結点 を零 下に しつつ解 凍す る こ とで,氷 結晶 の 生成 を抑 制 しなが ら解凍 で きるの ではないか と考 解凍 収縮 凍結 前 に0℃ で保 存 したのち,凍 結 ・解凍 を行 え られ る。 った場合 の解凍収縮 率 を図4に 示す。 凍結前 の冷 蔵時 間が長 いほ ど収縮 率 は小 さ くな るが,な お2 4時 間冷蔵 後の試料 で もや は り解凍 収縮 は認 め ら れ た。 よって,従 来 の対策 では十分 に解凍収縮 を 材 料 お よび 方 法 材料 前 章 と同 様 に 真 空 パ ック を 行 っ た の ち,す ぐに 急 速 凍結 を行 った 。 防 止 す る こ とは で き な か った 。 高 圧解 凍 30 100MPa,20℃15分 25 O r O 一 O (* )祷 螺 野 興 贈収 一 一 5 の条件で 高圧 下解凍 を 行 っ た。 解 凍収縮 率 一 一 一 一 前 章 と 同 様 に 測 定 した 。 構 造観 察 高 圧 解 凍 を行 っ た 試 料 を5%の ■ 0 解 体後0時 間 解 体後12時 間 ヒ ド(0.1Mリ 解 体後24時 間 後,1%オ 図4冷 蔵24時 グル タル ア ル デ 1 間後 に凍結 され た トラフグ筋 肉 の解 凍 収 縮 率 ン酸 緩 衝 液,pH7.2)に よ り固 定 ス ミウ ム酸 に よ る後 固 定,50∼100% エ タ ノー ル に よ る脱 水,プ ロ ピ レ ンオ キ シ ドに よ る 置 換 を 経 て,エ ポ ン 樹 脂(Epok812,応 研 商 辛) に 包 埋 した。 ウル トラ ミ ク ロ トー ム(MT6000, ま た 今 回 の処 理 で は,解 凍 収 縮 は あ る程 度 抑 制 され る も の の,ト ラ フ グ独 特 の 弾 力 感 の あ る食 感 一181一 デ ュ ポ ン)を 用 い て厚 さ90nmの 超薄切片 を作 製 し,酢 酸 ウ ラ ン,ク エ ン酸 飴 各 溶 液 に よ る 二 重 染 色 を行 い,透 過 型 電 子 顕 微 鏡(H-800,日 に よ り加 速 電 圧100kVで 立) 観 察 した。 電子 顕微 鏡 観 察 電子 顕微 鏡 によ る観 察結果 を図7に 示す。 これ に よる と コラー ゲ ンの破壊 は生 じていなか ったが, 結果 筋細胞 に おいてZ線 が消失 し,し か も隣 り合 った 解 凍 収縮 率 解凍収縮 率 の結 果 を,図5に 筋原繊 維 が融合 を起 こ し,明 確 な構 造が観察 でき 示す。 高圧解凍 を な い 状 態 で あ っ た。 行 うと,急 速 な解 凍はで きなか った もの の,即 殺 直後に凍 結 した筋肉であ って も,解 凍収縮 を起 こ さな か った。 図7ト ラ フ グ筋 肉の 電 子 顕微 鏡 観 察 A,高 圧 解 凍 後 筋 原 繊 維;B,高 コ ラ ー ゲ ン;C,活 圧解 凍後 筋 原 繊 維;D,活 コラ ーゲ ン 図5異 な る解 凍 方 法 に よ る解 凍 収縮 率の比較 考察 今 回 の 結 果 よ り,高 圧 解 凍 した 筋 肉 に解 凍 硬 直 光学 顕微鏡 観 察 解凍収縮 を起 こ さなかった筋 肉の光学 顕微鏡観 が 生 じな か っ た の は,筋 肉 の 収 縮 を担 う筋 原 繊 維 察結果 を 図6に 示す。 この倍 率 では細胞 の損傷 な が圧 力 に よ っ て破 壊 され た た め で あ る こ と が 明 ら どは 全 く認 め られ なか った。 か とな った 。 図6解 凍 収 縮 を生 じな か っ た トラフ グ筋肉 の 構造 しか しそ の一 方 で,コ ラ ー ゲ ン の破 壊 は認 め ら れ な か っ た 。 こ の 理 由 と して は,コ ラー ゲ ン は 弾 力 性 を も つ た め に圧 力 に柔 軟 に 対 応 し,解 凍 後 ま で 従 来 の 構 造 を 保 持 で き る た め と 考 え られ た。 結 果 的 に,筋 原 繊 維 の 破 壊 と コ ラ ー ゲ ン の保 存 を 同 時 に 実 現 した こ とで,解 凍 後 の トラ フ グ筋 肉 で も 弾 力 性 の あ る食 感 が 得 られ た。しか し な が ら, 高 圧 解 凍 後 の 筋 肉 は鮮 度 低 下 が 活 魚 に 比 べ き わ め て 速 い 。今 後,高 圧 下解 凍 を実 用 化 す る た め に は, 解 凍 後 の 鮮 度 保 持 が大 きな 課 題 と して残 っ て い る 。 一182一
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