特開 2023-53857 ビタミンＤ生成方法およびビタミンＤ生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023053857

(43)【公開日】2023-04-13

(54)【発明の名称】ビタミンＤ生成方法およびビタミンＤ生成装置

(51)【国際特許分類】

   A23L 33/00 20160101AFI20230406BHJP

   A23L 3/28 20060101ALN20230406BHJP

【ＦＩ】

A23L33/00

A23L3/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2021176955

(22)【出願日】2021-10-01

(71)【出願人】

【識別番号】000104168

【氏名又は名称】カツラ電工株式会社

(72)【発明者】

【氏名】松浦 基樹

(72)【発明者】

【氏名】竹林 輝

(72)【発明者】

【氏名】竹中 利数

【テーマコード（参考）】

4B018

4B021

【Ｆターム（参考）】

4B018LB05

4B018LB06

4B018LB07

4B018MD23

4B018ME14

4B018MF14

4B021LP06

4B021LW03

4B021LW04

4B021LW05

4B021MC10

4B021MP10

(57)【要約】

【課題】多種類の食品についてビタミンＤの含有量を増加させることができるビタミンＤ生成方法およびビタミンＤ生成装置を提供する。
【解決手段】
ビタミンＤ生成方法では、２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の波長帯域の光を、食品に対して積算光量４５ｍＪ／ｃｍ^２以上照射する。ここで、食品は、乳製品、鶏卵、貝類、甲殻類および頭足類から選択される食品である。このビタミンＤ生成方法によれば、多種類の食品についてビタミンＤの含有量を増加させることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の波長帯域の紫外光を、積算光量が一定になるように食品に照射する、
ビタミンＤ生成方法。

【請求項2】

前記紫外光が照射される領域で前記食品に前記紫外光が当たる状態で前記食品を搬送することにより前記食品に前記紫外光を照射するビタミンＤ生成方法であって、
前記食品に照射される前記紫外光の積算光量が一定となるように、前記食品を移動させる際の移動速度に応じて前記紫外光の強度を変化させる、
請求項１に記載のビタミンＤ生成方法。

【請求項3】

前記食品は、乳製品、鶏卵、貝類、甲殻類および頭足類から選択される食品である、
請求項１または２に記載のビタミンＤ生成方法。

【請求項4】

前記積算光量は、４５ｍＪ／ｃｍ^２以上である、
請求項１から３のいずれか１項に記載のビタミンＤ生成方法。

【請求項5】

２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の波長帯域の紫外光を放射する光源と、
箱状であり内側に前記光源が固定されるとともに、周壁の一部に食品を挿通するための開口部が設けられた筐体と、を備え、
前記筐体の内側に前記食品が配置された状態で、前記光源から放射される紫外光を、積算光量が一定となるように前記食品に照射する、
ビタミンＤ生成装置。

【請求項6】

前記筐体内における前記紫外光が照射される領域で前記食品に前記紫外光が当たる状態で前記食品を搬送する搬送手段とともに使用されるビタミンＤ生成装置であって、
前記光源は、前記食品に照射される前記光の積算光量が一定となるように、前記食品を移動させる際の移動速度に応じて前記紫外光の強度を変化させる、
請求項５に記載のビタミンＤ生成装置。

【請求項7】

前記積算光量は、４５ｍＪ／ｃｍ^２以上である、
請求項５または６に記載のビタミンＤ生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ビタミンＤ生成方法およびビタミンＤ生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

波長２８０ｎｍ～３３０ｎｍの光を強く放射する蛍光ランプ２と、この蛍光ランプの被照射物であるキノコを載置する手段とよりなるキノコのビタミン生成用光照射装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。このビタミン生成用光照射装置は、キノコの中に含まれるエルゴステロールに特定の紫外線を照射させるとビタミンＤ２が生成されることを利用したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－００００４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、人間の正常な骨または歯の発育促進等を目的として、食品からビタミンＤを摂取することが推奨されている。このため、キノコのみならず他の食品についてもビタミンＤの含有量を増加させてビタミンＤの食品から効率良く摂取することが要請されつつある。

【0005】

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、多種類の食品についてビタミンＤの含有量を増加させることができるビタミンＤ生成方法およびビタミンＤ生成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係るビタミンＤ生成方法は、
２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の波長帯域の紫外光を、積算光量が一定になるように食品に照射する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の波長帯域の光を、積算光量が一定になるように食品に照射する。これにより、乳製品、卵製品、貝類、甲殻類、頭足類等の多種類の食品について、ビタミンＤの含有量を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係るビタミンＤ生成装置を示し、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。

【図2】実施の形態に係るビタミンＤ生成方法におけるＵＶ－Ｂの紫外光の照射時間と食品試料中のビタミンＤの含有量との関係を評価した結果を示す図であり、（Ａ）は卵黄の食品資料の場合を示す図であり、（Ｂ）は牛乳の食品資料の場合を示す図であり、（Ｃ）はプロセスチーズの食品資料の場合を示す図である。

【図3】（Ａ）は変形例に係るビタミンＤ生成装置の断面図であり、（Ｂ）は他の変形例に係るビタミンＤ生成装置の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態に係るビタミンＤ生成方法について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係るビタミンＤ生成方法では、２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の波長帯域の紫外光を、積算光量が一定となるように食品に照射する。例えば、２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の波長帯域の光を、食品に対して積算光量４５ｍＪ／ｃｍ^２以上で一定となるように照射する。

【0010】

例えば図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係るビタミンＤ生成装置１は、矩形箱状の筐体１１と、筐体１１の内側における底壁１１ａに近接した状態で筐体１１に固定された複数の光源１２と、を備える。筐体１１は、例えば金属から形成されており、周壁における底壁１１ａと対向する部分に食品ＳＰを挿通するための開口部１１ｂが設けられている。

【0011】

複数の光源１２は、それぞれ、２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の波長帯域のいわゆるＵＶ－Ｂの紫外光を放射する。複数の光源１２は、それぞれ、例えば複数のＵＶ－Ｂの紫外光を放射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が一列に実装された長尺の回路基板と、内側に回路基板が配置されたカバーと、を有する直管型の光線である。

【0012】

このビタミンＤ生成装置１は、図１（Ｂ）に示すように、例えばステージＳＴに食品ＳＰが載置された状態で、開口部１１ｂから食品ＳＰ全体を覆うようにステージＳＴ上に載置された状態で使用される。食品ＳＰとしては、乳製品、鶏卵、貝類、甲殻類および頭足類から選択される食品が採用される。ここで、複数の食品ＳＰに対して光源１２から放射される紫外光を照射する処理を順次実施する場合において、複数の食品ＳＰそれぞれに照射される紫外光の積算光量が一定となるようにする。食品ＳＰに照射される紫外光の積算光量は、例えば４５ｍＪ／ｃｍ^２以上に設定される。

【0013】

次に、本実施の形態に係るビタミンＤ生成装置１を用いて、複数種類の食品試料について前述のいわゆるＵＶ－Ｂの紫外光を照射することによるビタミンＤの生成量について評価をした結果について説明する。実験は、各食品試料に対していわゆるＵＶ－Ｂの紫外光を強度１９００μＷで１０ｍｉｎ間照射した前後での食品試料中のビタミンＤの含有量を比較し紫外光照射後のビタミンＤの含有量の紫外光照射前のビタミンＤの含有量に対する倍率を評価した。食品試料としては、文部科学省が提供する食品成分データベースにおいてコレステロールまたはビタミンＤの一般含有量が比較的多く、ＵＶ－Ｂの紫外光を照射することによりビタミンＤが生成される可能性が高いと思われ且つ現時点において事業化が見受けられていない食品から作製した。具体的には、食品試料として、牛乳、鶏卵、ナチュラルチーズ、プロセスチーズ、寒天プリン、蒸しプリン、甲いかげそ、牛もも肉、豚ばら肉、鶏肝、生牡蠣、むきバナエイエビ、鶏手羽先について鹸化した後、ビタミンＤを含む成分を抽出し、その後、精製処理を施したものを採用した。

【0014】

また、ビタミンＤの含有量は、高速液体ガスクロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）法により評価した。分離モードとしては、逆相モードを採用した。ここで、カラムとしては、純度９９．９９％以上の高純度シリカゲルが充填されたシリカ ５ＳＩＬ ４Ｅ（Ｓｈｏｄｅｘ社製）を使用し、カラム温度を２７℃に設定した。また、溶離液としては、濃度５０％のアセトニトリル溶離液を使用した。そして、カラム内の流速は、１．６ｍＬ／ｍｉｎに設定し、検出器は、示差屈折率検出器ＲＩシリーズ（Ｓｈｏｄｅｘ社製）を使用した。

【0015】

前述の各食品試料についてビタミンＤの含有量を評価した結果を以下の表１に示す。表１におけるビタミンＤの含有量は、相対値であり、検出器により得られるクロマトグラムにおけるビタミンＤに対応する保持時間に現われるピーク部分の面積に相当する。また、表１における倍率は、各食品試料に対する紫外光照射後のビタミンＤの含有量の紫外光照射前のビタミンＤの含有量に対する倍率を示す。

【0016】

【表1】

【0017】

表１に示す結果から、牛乳、鶏卵にＵＶ－Ｂの紫外光を照射することによりビタミンＤの含有量が３倍以上に増加することが判った。特に、牛乳では、ビタミンＤが８倍以上に増加することが判った。また、乳製品であるナチュラルチーズ、プロセスチーズについてもＵＶ－Ｂの紫外光を照射することによりビタミンＤの含有量が４倍以上に増加することが判った。但し、鶏卵を含む加工食品である寒天プリン、蒸しプリンでは、ビタミンＤの増加が確認されなかった。また、甲いかげそ、生牡蠣、むきバナエイエビのような貝類、甲殻類、頭足類にＵＶ－Ｂの紫外光を照射することによりビタミンＤの含有量が３倍以上に増加することが判った。特に、甲いかげそ、生牡蠣についてはビタミンＤの含有量が７０倍以上に増加することが判った。また、牛もも肉、豚ばら肉、鶏肝では、ビタミンＤの増加が確認されなかった。一方、表皮を含む鶏手羽先にＵＶ－Ｂの紫外線を照射することによりビタミンＤが２．４倍に増加した。このことから、肉類においては、表皮を構成する組織がＵＶ－Ｂの紫外光を照射することによるビタミンＤの生成に寄与していることが判った。これらの結果から、乳製品、鶏卵および貝類、甲殻類、頭足類について、ＵＶ－Ｂの紫外線を照射することによるビタミンＤの含有量を増加させることができることが判った。

【0018】

次に、乳製品、鶏卵について、ＵＶ－Ｂの紫外光の照射時間と食品試料中のビタミンＤの含有量との関係を評価した結果について説明する。ここでは、鶏卵、牛乳およびプロセスチーズの食品試料それぞれについて、ＵＶ－Ｂの紫外光を３０ｓｅｃ、１ｍｉｎ、２ｍｉｎ、４ｍｉｎ、８ｍｉｎ、１６ｍｉｎ照射した後のビタミンＤの含有量を評価した。ここで、各食品試料の質量は１００ｇとし、ビタミンＤの含有量は、ビタミンＤを予め設定された量だけ含む標準試料のクロマトグラムのビタミンＤに対応するピーク部分の面積と各食品試料のクロマトグラムのビタミンＤに対応するピーク部分の面積との比率と、標準試料のビタミンＤの含有量との積から算出した。

【0019】

図２（Ａ）乃至（Ｃ）にＵＶ－Ｂの紫外光の照射時間と食品試料中のビタミンＤの含有量との関係を評価した結果を示す。ここで、（Ａ）は鶏卵の食品試料、（Ｂ）は牛乳の食品試料、（Ｃ）はプロセスチーズの食品試料についての結果を示す。図２（Ａ）に示すように、鶏卵の食品試料の場合、紫外光の照射時間が４ｍｉｎ以上となると食品試料中のビタミンＤの含有量が飽和する傾向が見られた。このことから、鶏卵の食品試料に紫外光を４ｍｉｎ以上照射すると食品試料が含有するビタミンＤ前駆体の大部分がビタミンＤに置き換わることが判った。また、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、牛乳の食品試料およびプロセスチーズの食品試料の場合も、紫外光の照射時間が４ｍｉｎ以上になると食品試料中のビタミンＤの含有量が飽和する傾向が見られた。このことから、牛乳およびプロセスチーズの食品試料も紫外光を４ｍｉｎ以上照射すると食品試料が含有するビタミンＤ前駆体の大部分がビタミンＤに置き換わることが判った。以上の結果から、少なくとも鶏卵および乳製品については、紫外光を４ｍｉｎ以上、即ち、食品試料に照射される紫外光の積算光量が４５ｍＪ／ｃｍ^２以上とすることにより、食品試料中のビタミンＤ前駆体の大部分をビタミンＤに置き換えることができることが判った。

【0020】

以上説明したように、本実施の形態に係るビタミンＤ生成方法によれば、ＵＶ－Ｂの紫外光、即ち、２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の波長帯域の紫外光を、その積算光量が一定となるように食品ＳＰに照射する。例えば、食品に対して積算光量４５ｍＪ／ｃｍ^２以上で一定となるように照射する。これにより、乳製品、卵製品、貝類、甲殻類、頭足類等の多種類の食品について、ビタミンＤの含有量を増加させることができる。また、複数の食品ＳＰに対して紫外光を照射する処理を順次実施する場合において、複数の食品ＳＰそれぞれに照射される紫外光の積算光量が一定となるようにすることで、食品ＳＰ中に生成されるビタミンＤの生成量のばらつきを低減することができる。

【0021】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態によって限定されるものではない。例えば、筐体１１における側壁に開口部が設けられており、食品を筐体１１の側方から筐体１１の内側へ挿入できるものであってもよい。また、光源１２の数は特に限定されるものではなく、６つ以下であってもよいし８つ以上であってもよい。更に、光源１２は直管型に限定されるものではなくいわゆる電球型の光源であってもよい。

【0022】

実施の形態では、処理対象の食品ＳＰが載置されたステージＳＴにビタミンＤ生成装置１を手作業で被せて使用する例について説明したが、例えば図３（Ａ）に示すビタミンＤ生成装置２のように、筐体２１１が固定されており、筐体１１内へベルトコンベヤ２１３により搬送されるものであってもよい。なお、図３（Ａ）において実施の形態と同様の構成については図１（Ａ）および（Ｂ）と同一の符号を付している。具体的には、ビタミンＤ生成装置２は、矩形箱状であり天壁２１１ａ近傍に光源１２が配置されるとともに互いに対向する２つの側壁２１１ｃそれぞれに食品ＳＰを筐体２１１の内側へ導入するための開口部２１１ｂが穿設された筐体２１１と、光源１２から放射される紫外光の強度を制御する調光装置２４と、備える。このビタミンＤ生成装置２は、筐体２１１内における光源１２から放射される紫外光が照射される領域で食品ＳＰに紫外光が当たる状態で食品ＳＰを搬送する搬送手段であるベルトコンベヤ２１３とともに使用される。

【0023】

ベルトコンベヤ２１３は、筐体２１１の外側における筐体２１１の２つの開口部２１１ｂそれぞれに対向配置された２つのローラ２１３ｂと、２つのローラ２１３ｂの間に懸架された状態で２つの開口部２１１ｂそれぞれに挿通されたベルト２１３ａと、を有し、ローラ２１３ｂを矢印ＡＲ２１に示すように回動させることによりベルト２１３ａを矢印ＡＲ２２に示す方向へ移動させることで食品ＳＰを筐体２１１内へ搬送する。そして、調光装置２４は、ベルトコンベヤ２１３のベルト２１３ａの搬送速度に応じて光源１２から放射される紫外光の強度を変化させる。なお、食品ＳＰを搬送する搬送手段としては、ベルトコンベヤ２１３に限定されるものではなく、食品ＳＰが載置されたトレイを搬送する自走式の搬送車両等の他の搬送手段であってもよい。

【0024】

つまり、このビタミンＤ生成装置２では、食品ＳＰを筐体２１１内における光源１２から放射される光が照射される領域で移動させつつ食品ＳＰに光源１２から放射される光を照射する。ここで、ビタミンＤ生成装置２は、食品ＳＰに照射される光の積算光量が一定となるように、食品ＳＰを移動させる際の移動速度に応じて光の強度を変化させる。具体的には、ベルトコンベヤ２１３が、食品ＳＰが載置されたベルト２１３ａの移動速度を変化させると、光源１２は、その移動速度の変化に応じて放射する光の強度を変化させる。例えば、ベルトコンベヤ２１３が、ベルト２１３ａの移動速度を上昇させると、それに応じて、光源１２が、放射する光の強度を増加させる。これにより、食品ＳＰが光源１２から放射される光が照射される領域を通過する際、食品ＳＰに照射される光の積算光量を一定に維持している。

【0025】

ここで、ベルト２１３ａの移動速度をｖ２とし、筐体２１１の内側におけるベルト２１３ａの延長方向における長さをＬ２とし、光源１２から照射される紫外光の照射強度をＩｕｖとした場合、食品ＳＰ内により多くのビタミンＤを生成させる観点から、下記式（１）の関係式が成立するように、移動速度ｖ２、照射強度Ｉｕｖが設定されることが好ましい。

【0026】

（Ｌ２／ｖ２）×Ｉｕｖ≧４５ｍＪ／ｃｍ^２ ・・・式（１）

【0027】

本構成によれば、複数の食品ＳＰをベルトコンベヤ２１３等の搬送手段により搬送しながら複数の食品ＳＰそれぞれに紫外光を照射する処理を順次実施する場合において、複数の食品ＳＰそれぞれに照射される紫外光の積算光量が一定となるようにすることができる。従って、食品ＳＰ中に生成されるビタミンＤの生成量のばらつきを低減することができる。

【0028】

或いは、例えば図３（Ｂ）に示すビタミンＤ生成装置３のように、内側に食品ＳＰが配置される領域Ｓ３が形成された筐体３１１と、領域Ｓ３内に配置された光源１２と、領域Ｓ３の一部を覆うように筐体３１１に取り付けられた扉３１５と、光源１２を点灯させるための点灯装置３１６と、点灯装置３１６を操作するための操作部３１７と、を備えるものであってもよい。なお、図３（Ａ）において実施の形態と同様の構成については図１（Ａ）および（Ｂ）と同一の符号を付している。このビタミンＤ生成装置３は、利用者が扉３１５を開けて領域Ｓ３内に食品ＳＰを配置し、その後、扉３１５を閉じてから操作部３１６を操作して食品ＳＰに光源１２から放射される紫外光を照射する。

【0029】

また、ビタミンＤ生成方法として、例えば紫外光を放射する光源を電子レンジ等の調理器具の調理スペースに配置し、調理器具による食品の調理時に光源から放射される紫外光を食品に照射するようにしてもよい。

【0030】

以上、本発明の実施の形態および変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。

【産業上の利用可能性】

【0031】

本発明は、食品の加工工程において食品中のビタミンＤ含有量を増加させる工程に好適である。

【符号の説明】

【0032】

１，２，３：ビタミンＤ生成装置、１１，２１１，３１１：筐体、１１ａ：底壁、１１ｂ，２１１ｂ：開口部、１２：光源、２４：調光装置、２１１ａ：天壁、２１１ｃ：側壁、２１３：ベルトコンベヤ、２３１ａ：ベルト、２３１ｂ：ローラ、３１５：扉、３１６：点灯装置、３１７：操作部、ＳＰ：食品、Ｓ３：領域、ＳＴ：ステージ

【図1】

【図2】

【図3】