特開 2024-107829 包装済みナチュラルチーズの製造方法

(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】P2024107829

(43)【公開日】2024-08-09

(54)【発明の名称】包装済みナチュラルチーズの製造方法

(51)【国際特許分類】

   A23C 19/00 20060101AFI20240802BHJP

   A23L 3/005 20060101ALI20240802BHJP

【ＦＩ】

A23C19/00

A23L3/005

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011950

(22)【出願日】2023-01-30

(71)【出願人】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(71)【出願人】

【識別番号】711002926

【氏名又は名称】雪印メグミルク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000774

【氏名又は名称】弁理士法人 もえぎ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】植村 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】柳沢 有哉

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 光太郎

【テーマコード（参考）】

4B001

4B021

【Ｆターム（参考）】

4B001BC08

4B001BC10

4B001BC99

4B001EC01

4B021LA01

4B021LP06

4B021LT09

4B021LW05

4B021MC01

(57)【要約】

【課題】ナチュラルチーズの加熱による品質(風味や外観など)変化の改善、及び品質保存性の向上。
【解決手段】包装済みナチュラルチーズを水温調節手段、又は水温調節手段及び水の加圧手段を備えた水中短波帯加熱装置により加熱処理する。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水温調節手段、又は水温調節手段及び水の加圧手段を備えた水中短波帯加熱装置により加熱処理する包装済みナチュラルチーズの製造方法。

【請求項2】

前記水中短波帯加熱時の水温をナチュラルチーズ中心部の最高到達温度と同等以上にすることを特徴とする請求項１に記載のナチュラルチーズの製造方法。

【請求項3】

前記水中短波加熱を加圧条件下で行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のナチュラルチーズの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中短波帯加熱により処理する包装済みナチュラルチーズの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ナチュラルチーズは、ゴーダチーズやチェダーチーズなどのハード・セミハードタイプのほか、クリームチーズやモザレラなどのフレッシュ(非熟成)タイプ、ブルーチーズやカマンベールチーズなどのカビタイプが存在する。いずれのタイプも製造時から日数が経過するにともない、細菌の生成物質や酵素によるタンパク質や脂質の分解などにより、風味や組織が変化(熟成)する。

【0003】

一方、加熱により細菌や酵素を不活性化することで、過度の熟成による品質変化を抑制(鈍化)できる(例えば、プロセスチーズ)。しかし、細菌や酵素を不活性化するためには、かなり高温にさらす必要があり、このとき加熱ムラを低減するために撹拌すれば強い剪断力が加わるので、加熱や剪断力由来の風味や組織変化が起こるため、ナチュラルチーズ本来の形状、味わいや食感は損なわれてしまうという問題があった。

【0004】

特許文献１では、フレッシュ感およびミルク感を向上させた、ナチュラルチーズを製造するため、チーズカードをジュール加熱またはマイクロウエーブ加熱を用いて内部加熱により混練することなく均一に加熱する方法が提案されているが、この方法は、チーズカードを対象とするものであり、包装されたナチュラルチーズ自体の不活性化については記載されていない。

【0005】

包装済み食品の加温法としては、温湯浸漬法、及び電子レンジ(２４５０MHzなどのマイクロ波)や水中短波帯など電磁波による加熱法が知られている。温湯浸漬法は、中心部が加温されるまで時間を要するため、加熱による影響(加熱風味やオイルオフなど)が大きく、食品側面から溶融するため外観が損なわれるだけでなく、中心部を目標温度に到達させるための時間を短くするためには、温湯温度を目標温度以上に設定する必要があるため、加熱ムラが発生し易い。また、電子レンジは、マイクロ波が包装材の端の尖った部分に集中することによる加熱ムラ(エッジ効果)が生じることが知られているが、水中短波帯装置では、用いる周波数(２７MHz。周波数としては３～３００MHzの範囲)が、マイクロ波よりも周波数が低いため電力半減深度が深く、試料に厚みがあっても中心部まで均一に加温することが可能であるという特徴を有する。

【0006】

電磁波による食品の加熱方法については、特許文献２に、容器１の底面に板状の電極３を固定し、この電極３の上に食品４を１つ置き、この食品４の上に導板８を重ね、これを繰り返して複数(図示例では４個)の食品４を間に導板８を挟み込んだ状態で上下に重ね合わせ、重ね合わせた食品の上端面に電極３を載せ、重しなどを載せて電極３(導板７)と食品を密着させた状態で、高周波電源から食品に交流を印加することにより、パウチ食品などを短時間で中心部まで均一に加熱殺菌できる水中短波帯加熱方法が開示されている。しかし、チーズの処理・条件は記載されていない。

【0007】

また、特許文献３にも、筒状電極間に形成される食品収納空間内の温水などの溶液を循環させるため、溶液の深さ方向における処理温度が均一になるよう、３ＭＨｚ～３００ＭＨｚの短波域の交流を用い、通常の厚さのプラスチックフィルム(容器)を透過して食品を均一に加熱でき、適度な加熱による殺菌と交流電界による殺菌効果により、食品の品質を維持したまま、短時間で効果的な殺菌ならびに酵素の失活が行われる方法が開示されている。しかし、この文献にもチーズの処理・条件は記載されていない。

【0008】

さらに、特許文献４にも、２７ＭＨｚ～３００ＭＨｚの短波域から超短波域の交流を用いて短時間で食品の中心部まで均一に加熱できる食品の加熱処理方法が開示され、通常の厚さのプラスチックフィルム(容器)を透過して食品を均一に加熱でき、適度な加熱による殺菌と交流電界による殺菌効果により、食品の品質を維持したまま、短時間で効果的な殺菌ならびに酵素の失活が行われる。しかし、この文献にもチーズの処理・条件は記載されていない。

【0009】

さらに、特許文献５にも、密封包装された包装食品ＰＦにマイクロ波を照射して１００℃以上にして加熱殺菌を行うマイクロ波加熱装置が開示され、このマイクロ波加熱装置は、２４５０ＭＨｚのマイクロ波をマルチモードで包装食品ＰＦに照射するマイクロ波照射部と、９１５ＭＨｚのマイクロ波を導波管５３内にてシングルモードで包装食品ＰＦに照射するマイクロ波照射部５０と、を備えている。しかし、この文献にもチーズの処理・条件は記載されていないし、そもそも、１００℃以上の加熱殺菌は、チーズの処理には適用できない。

【0010】

さらに、特許文献６にも、密封包装された食品を溶液とともに密封し、マイクロ波を照射して加熱殺菌を行うマイクロ波加熱方法が開示されている。しかし、この方法ではナチュラルチーズの均一加熱で必要となる溶液の循環及び高精度の温度制御をすることができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開2017-163924号公報

【特許文献2】特開2020-171271号公報

【特許文献3】特開2016-111928号公報

【特許文献4】特開2015-023826号公報

【特許文献5】特開2019-179649号公報

【特許文献6】特開2001-130517号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は、熟成を抑制するために加熱すると、ナチュラルチーズ本来の風味や組織が損なわれ、ナチュラルチーズ本来の品質を保とうとすると、十分な加熱ができないという、相反する事象を解決し、加熱による品質変化を抑制しつつ、熟成による品質変化を鈍化可能な、新規なナチュラルチーズの殺菌方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

ナチュラルチーズの熟成を抑制し、必要な殺菌を行うため包装済みチーズを加熱処理できれば、製造コストの削減や賞味期限の延長が望めるが、ナチュラルチーズの溶融温度は低く、殺菌温度まで加熱すると加熱表面が溶融したり食感が変化してしまうという技術常識があり、厚い外皮を有するカマンベールチーズのような一部のチーズを除き、従来、加熱による包装済みナチュラルチーズの殺菌は行われていなかった。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特許文献２に記載されるような循環水を利用した温度調節手段、場合によっては水の加圧手段を備えた水中短波帯加熱装置を用いることにより、如何なるナチュラルチーズでも、溶融や焦げ付きにより商品価値を落とすことなく、ナチュラルチーズ本来の形状や品質を保ったまま、加熱処理が適切に行えることを見出し本発明に至った。

【0014】

本発明は、上記課題を解決するため、包装済みナチュラルチーズを水温調節手段、又は水温調節手段及び水の加圧手段を備えた水中短波帯加熱装置により処理するものである。本発明において、水中短波帯処理を採用した理由は、温湯浸漬法などの従来法よりも速い昇温速度、かつ中心部まで均一に加温可能かつ表面温度を制御可能だからである。

【0015】

本発明において、包装とはポリエチレンやポリプロピレン、ナイロン樹脂を使用したフィルム、ないし、それらのフィルムを少なくとも１種以上複合してラミネートしたフィルムを指す。ただし、アルミやアルミを蒸着したフィルムは除く。

【0016】

本発明には、以下の構成が含まれる。
〔１〕水温調節手段、又は水温調節手段及び水の加圧手段を備えた水中短波帯加熱装置により加熱処理する包装済みナチュラルチーズの製造方法。
〔２〕前記水中短波帯加熱時の水温をナチュラルチーズ中心部の最高到達温度と同等以上にすることを特徴とする〔１〕のナチュラルチーズの製造方法。
〔３〕前記水中短波加熱を加圧条件下で行うことを特徴とする〔１〕又は〔２〕のナチュラルチーズの製造方法。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、加熱による品質変化を抑制しつつ、熟成による品質変化を鈍化させて、ナチュラルチーズを殺菌することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】水中短波帯試験系の概略

【図2】温湯、水中ＲＦ処理した際の処理時間とＧＧの品温推移

【図3】ＧＧの未処理、水中ＲＦ処理(加圧)、温湯処理した各サンプルの外観

【図4】ＧＧの未処理、水中ＲＦ処理(加圧)、温湯処理した各サンプルの香気成分の量を、未処理サンプルの各香気成分の量に対する面積比で表したグラフ

【図5】ＧＧの未処理、水中ＲＦ処理(加圧)、温湯処理した各サンプルの保存日数と熟度の推移

【図6】温湯、水中ＲＦ処理した際の処理時間とカマンの品温推移

【図7】カマンの未処理サンプルと水中ＲＦ処理サンプル、温湯処理サンプルの外観

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を詳細に説明する。本明細書においては、発明の態様に分けて説明をしているが、それぞれの態様に記載の事項、語句の定義、及び実施形態は、他の態様においても適用可能である。

【実施例0020】

＜水中短波帯処理試験＞
図１に試験系の概略を示す。水中短波帯装置として、常圧型、あるいは加圧型水中短波帯装置を用いた。短波帯(ＲＦ)電源１の周波数は２７ＭＨｚ、容量は５ｋＷの電源を使用した。循環水７の温度調節は、熱媒５として恒温水か蒸気、冷媒として水道水(約１０～３０℃)を用いて、熱交換器３の間接プレートで熱交換した。平行に配置された電極板９の間(約４０ｍｍ)にサンプル１０を設置し、熱冷媒５により温調した循環水７で電極板容器８内部を満たし，ＲＦ電源１から周波数２７ＭＨｚで電力を印加することで所定の温度までサンプル１０を昇温した。加圧型では、耐圧容器２を用いて圧縮空気により０．２０ＭＰａまで加圧した。

【0021】

＜温湯浸漬処理＞
温湯浸漬処理は、水温が８０℃未満の場合は常圧下で恒温水槽内にサンプルを浸漬した。水温が８０℃以上の場合は、耐圧容器を用いて圧縮空気により加圧し、容器内の水にサンプルを浸漬した。

【0022】

＜評価＞
・微生物試験(一般生菌数、乳酸菌数)
ナチュラルチーズサンプルは、サンプル５ｇと滅菌生理食塩水４５ｇをエースホモジナイザーで１０，０００ｒｐｍで５分間均質化して測定に供した。試料の希釈には、滅菌生理食塩水を用いた。
一般生菌数は、標準寒天培地を用いて、好気、あるいは嫌気環境下で３５℃、４８時間培養後のコロニー数(ｃｆｕ/ｍｌ)をカウントした。
乳酸菌数は、ＢＣＰ 加プレートカウント寒天培地を用いて、嫌気環境下で３５℃、７２時間培養後の黄色コロニー数(ｃｆｕ／ｍｌ)をカウントした。
・外観
目視にてチーズの溶融(型崩れ)や焦げ、オイルオフの有無を確認した。いずれの現象も認められない場合、外観に問題はないとした。
・香気成分
香気成分は、以下の方法で測定した。
２０ｍｌバイアル瓶に５ｍｍ角程度に裁断したＮＣを２ｇ秤量し、内部標準として５ｐｐｍの5-methyl-2-hexanoneを５０μｌ滴下した後スクリューキャップを締め、ボルテックスで十分懸濁し、測定試料とした。このバイアル瓶を４０℃で１０分間平衡化し、２０分間ＳＰＭＥファイバー(50/30DVB/Carboxen/PDMS、SUPELCO製)にヘッドスペース香気を吸着させた後、２５０℃に設定した注入口で２分間成分を熱脱着し、スプリットレスでＧＣ－ＭＳに供した。キャリアガスにはヘリウムを用い、圧力を８２．５ｋＰａのコンスタントプレッシャーで測定した。ＧＣカラムは４０℃で３分間保持した後、１０℃/minで２４０℃まで昇温し、１０分間保持した。カラムにはＤＢ－ＷＡＸ(30m x 0.25mm i.d. x 0.25μm LTM、J&W製)を用いた。
比較にあたって、まず各サンプルの内部標準の面積に対する各香気成分の面積比(各香気成分の面積/内部標準の面積)を算出した(Ｉ)。ついで、各香気成分の未処理サンプルのＩの値を１とした際の、各処理後サンプルのＩの値の比を算出して比較した。
・保存試験
保存条件１０℃雰囲気下、遮光条件で最大６ヶ月間保存した。
・熟度
熟度は以下の式によって計算した値を用いた。
熟度指標(％)＝(可溶性窒素量／全窒素量)×１００
全窒素量、可溶性窒素量については、以下の方法で定量した。
試料チーズ１０ｇを秤量し、０．５Ｍクエン酸ナトリウム溶液４０ｍｌ、温湯３０ｍｌを加え、均質化した。得られた溶液を２００ｍｌに定容したものを試料チーズ溶液とした。全窒素量については上記試料溶液をそのまま１０ｍｌを採取、可溶性窒素量については、上記試料溶液１００ｍｌを採取後、１．４１Ｎ塩酸１０ｍｌ、水１５ｍｌを加えｐＨ４．４とし、カゼインを沈殿させた上澄みをろ過し、ろ液１０ｍｌを試料溶液とし、それぞれケルダール法を用いて窒素量を定量した。
・官能評価
官能評価は、専門パネラー２名で評価を行った。

【0023】

［試験例１］
ナチュラルチーズ(以下「ＮＣ」と表記する。)として、熟月１ヵ月以内のグリーンゴーダチーズ(以下「ＧＧ」と表記する。雪印メグミルク社製)（水分３７．５％、脂肪２６．５％、タンパク質３０．１％、塩分１．３％）の凍結品、熟月６ヵ月以上のゴーダチーズ(以下「ＲＧ」と表記する。雪印メグミルク社製) （水分３８．９％、脂肪２７．５％、タンパク質２７．８％、塩分１．７％）の冷蔵品を用いた。凍結したＧＧは試験前日に解凍し、高さ約３０ｍｍ、長さ約７０ｍｍ、奥行き約７０ｍｍの直方体(約１５０ｇ)に切り出しプラスチック製フィルムに入れ、真空包装して試験に供した。
表１に水中ＲＦ処理時の処理時間と最高品温、外観を示す。ＮＣの種類によらず処理時間が長くなるにつれて最高品温は増加し、外観もＮＣの溶融がみられた。

【0024】

【表1】

【0025】

[試験例２]
表２に、試験例１と同様な条件で真空包装したサンプルを用い、水中ＲＦ処理時の循環水温を変更した外観を示す。ＮＣの溶融の有無は、循環水温よりも最高品温の影響が大きいことがわかった。循環水温が低くても殺菌効果はあるため、循環水温は目標とする品温と同等か、それよりも低く設定することが望ましい。

【0026】

【表2】

【0027】

表３に＃９、＃１０、＃１１、＃１２の菌数測定結果を示す。その結果、循環水温が低い＃９、＃１１は、菌数は減少するものの、３０ｃｆｕ/ｍｌ以下となる殺菌効果は得られなかった。よって、菌数が３０ｃｆｕ/ｍｌ以下となる殺菌効果を得るためには、循環水温度を目標とする殺菌効果が得られる品温と同等に調整することが望ましいことがわかった。

【0028】

【表3】

【0029】

［試験例３］
表４に、試験例１と同様な条件で真空包装したＧＧサンプルを用い、短波帯電力が異なるサンプルの運転条件とＲＦ処理後のＮＣ外観を示す。＃１３は短波帯電力２０００Ｗ、＃１４は短波帯電力１５００Ｗで処理し、その他の条件は同等とした。
＃１３では電極板のもっとも上に配置したサンプルに焦げが発生し、サンプル間の品温差は２０℃以上であった。＃１４では焦げは発生せず、サンプル間の品温差は１０℃程度であった。以上から、短波帯電力と処理時間が適切でない場合、サンプル間に温度差が生じやすい可能性があることがわかった。また、水中ＲＦ処理時の圧力について、常圧下で処理した場合、処理時間が長い(水温や品温が高い)ほどチーズの焦げや袋の膨張が認められた。一方、加圧(０．２０ＭＰ)下で処理した場合、加熱によりチーズが変形したサンプルはあったが、袋の膨張は認められなかった。よって、品温８０℃以上まで加熱する場合は、加圧下で処理することが望ましいことがわかった。

【0030】

【表4】

【0031】

［試験例４］
試験例１と同様な条件で真空包装したＧＧサンプルを用い、加圧型ＲＦ装置を用いて０．２０ＭＰａ加圧し、短波帯電力は１５００Ｗ、処理時間は中心部温度が８０℃以上となる３６０秒、循環水温は目標とする品温と同等の８０℃以上の条件で処理した。温湯処理は、加圧下(０．１０ＭＰａ)で８５℃の温湯にサンプルを２４００秒浸漬した。

【0032】

図２に、以下の条件でＧＧサンプルの水中ＲＦ処理と温湯処理時の処理時間と中心部と側面の品温の推移を示す。

温湯 ：加圧(０．１０ＭＰａ)、水温：８５℃
水中ＲＦ ：加圧(０．２０ＭＰａ)、循環水温８０℃、短波帯電力１５００Ｗ

水中ＲＦ処理したサンプルのほうが温湯処理したサンプルよりも昇温速度は速く、側面と中心部の温度差も小さかった。以上から、水中ＲＦ処理は温湯処理よりも昇温速度が速く、かつ温度ムラなく加熱できることが明らかとなった。

【0033】

表５に、ＧＧの未処理サンプル、水中ＲＦ処理サンプル、温湯処理サンプルの菌数測定結果を示す。未処理サンプルの一般生菌数が ４．５Ｅ＋０７ｃｆｕ／ｍｌ であったのに対して、ＲＦ処理したサンプルでは側面、中心部ともに３０ｃｆｕ/ｍｌ以下であり、乳酸菌数も同様の傾向であった。また、温湯処理したサンプルも３０ｃｆｕ/ｍｌ以下であった。
以上から、ＮＣに対する水中ＲＦ処理での加熱による殺菌効果があることを確認した。

【0034】

【表5】

【0035】

図３に、ＧＧの未処理サンプルと水中ＲＦ処理後サンプル、温湯処理後サンプルの外観を示す。水中ＲＦ処理したサンプルは未処理サンプルに近い外観を有していた。一方、温湯で処理したサンプルはチーズの溶融が認められ、特に側面部で型崩れが顕著であった。以上から、水中ＲＦ処理により、ＮＣを溶融することなく殺菌可能であることが明らかとなった。

【0036】

図４に未処理サンプルと水中ＲＦ処理サンプル、温湯処理サンプルの香気成分測定結果を示す。乳の加熱により増加するケトン類(2-Heptanone、2-Nonanone、2-Undecanone)やメイラード反応経路で生じる生成物質(2-furanmethanol、Furfural)の量は、温湯処理サンプルよりも水中ＲＦ処理サンプルのほうが少なかった。以上から、ＮＣの水中ＲＦ処理は、温湯処理よりも加熱による香気成分への影響が小さいことが明らかとなった。

【0037】

図５に未処理サンプルと水中ＲＦ処理サンプル、温湯処理サンプルの保存日数と熟度の推移を示す。水中ＲＦ処理により熟度の増加速度が鈍化し、ＧＧの未処理サンプルは保存１３５日間の熟度増加が約２０％であったのに対して、水中ＲＦ処理サンプルのそれは約９％であった。以上から、水中ＲＦでの加熱殺菌により、ＮＣの熟成を抑制できることが明らかとなった。

【0038】

表６に未処理サンプルと水中ＲＦ処理サンプル、温湯処理サンプルの保存日数と官能評価結果を示す。水中ＲＦ処理により、加熱による官能(食感や風味)への影響を抑えつつ、保存日数経過にともなう熟成による官能の変化速度を鈍化できた。

【0039】

【表6】

【0040】

［試験例５］
ＮＣとして、製造２ヵ月以内の未殺菌カマンベールチーズ(以下「カマン」と表記する。雪印メグミルク社製) （水分５２．５％、脂肪２６．５％、タンパク質１８．５％、塩分１．４％）を用いた。カマンは、深絞り成形したプラスチック製フィルムに入れ、真空包装して試験に供した。水中ＲＦ処理の条件は、０．２０ＭＰａ加圧し短波帯電力１５００Ｗ、循環水温度を９０℃とした。温湯処理は、加圧下(０．２０ＭＰａ)で９５℃の温湯にサンプルを２０００秒浸漬した。
図６に、水中ＲＦ処理時と温湯処理時の処理時間と、カマン側面と中心部の温度の推移を示す。温湯処理では中心部の品温が９０℃に達するまで約２０００秒かかったが、水中ＲＦ処理では約１０００秒であった。また、水中ＲＦ処理では側面と中心部の温度がほぼ同様に推移しており、温湯処理と比較してカマン加熱時のサンプルの温度ムラを低減できた。

【0041】

図７に、未処理サンプルと水中ＲＦ処理後サンプル、温湯処理後サンプルの外観を示す。温湯処理と同様に、水中ＲＦ処理により外観の損傷なく加熱可能であった。

【0042】

表７に、水中ＲＦ処理後と温湯処理後サンプルの一般生菌数を示す。水中ＲＦ処理サンプルの菌数は０ｃｆｕ/ｍｌであり、温湯処理と同様に殺菌可能であった。以上から、カマンのようなカビタイプのチーズであっても、問題なく水中ＲＦ処理できることを確認した。

【0043】

【表7】

【符号の説明】

【0044】

１ 短波帯高周波電源
２ 圧力容器
３ 熱交換器
４ 熱媒ポンプ
５ 熱媒
６ 循環水ポンプ
７ 循環水
８ 電極板容器
９ 電極板
１０ サンプル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】