凍結乾燥、温度、栄養損失
フリーズドライ食品は、生の食品と同様に健康に良い食品です。フリーズドライ食品には、栄養価の約97%が保持されています。フリーズドライ食品は、食品の栄養価を維持しながら、より長期間保存するための最良の方法です。フリーズドライは、特に果物製品において、通常は熱に弱い生理活性化合物を大量に保存できる、食品を生産するための代替手段となります。 フリーズドライは、凍結した食品成分を低圧下で昇華させる製法であり、食品成分は高温にさらされることはありません。昇華プロセスを短縮するために加熱が行われますが、加熱は製品の品質に影響を与えません。これにより、製品の風味や味が保たれるだけでなく、熱に敏感な生物学的活性を持つ栄養素も保護されます(1)。 棚温度が栄養損失に与える影響 凍結乾燥によって得られる製品の特性は、様々な変数によって変化する可能性があります。中でも、棚温度は処理時間に影響を与えるため、製品の品質に最も大きな影響を与える変数の一つです(2)。棚温度を40℃まで上昇させると、栄養価に大きな影響を与えることなく、乾燥時間が50%以上短縮されます(3)。食品材料から水分を除去するにはより多くのエネルギーが必要となるため、温度上昇によって乾燥の二次段階が加速されます(4,5)。 通常、食品の栄養価を判断する際には、ビタミンCが基準として用いられます。これは、食品に含まれる他の栄養素と比較して、ビタミンCが不安定な性質を持っているためです(6)。したがって、乾燥工程後もビタミンCが保持されている場合、他の栄養素も同様に保持されていると考えられます。 これを踏まえ、フリーズドライしたオレンジジュース中のビタミンC含有量を、30℃と50℃の2つの異なる棚温度で48時間または18時間保存した試験により測定した。フリーズドライ後、ビタミンC含有量の増加が観察された。ビタミンC含有量の変化は、乾燥温度が高いほど大きかった(7)。 さらに別の研究では、オレンジピューレのビタミンC含有量を30℃、40℃、50℃の3つの保存温度で測定した。この研究でも、保存温度が高いほどビタミンCが食品中に保持されることが確認された。ビタミンC含有量は40℃と50℃で加熱したサンプルでは高かったが、30℃で加熱したサンプルでは低かった(8)。 栄養素の保存の科学 高温でビタミンC含有量が高くなるのは、アスコルビン酸ペルオキシダーゼと呼ばれる酵素の阻害によるものと考えられます。ビタミンCはこの酵素の代謝過程において補因子として利用されますが、高温によってこの酵素が阻害されるため、ビタミンCを利用できなくなります(9)。さらに、高温では凍結乾燥工程の時間が短くなります。そのため、ビタミンCが酸素にさらされる時間が短くなり、高温で凍結乾燥された製品ではより多くのビタミンC含有量が得られます(8)。 まとめ 棚温度は、凍結乾燥中の栄養損失に重要な役割を果たします。同じ食品であっても、異なる温度で凍結乾燥すると、含まれる栄養素の割合が異なる場合があります。したがって、凍結乾燥食品から最大限の効果を得るには、棚温度を最適化することが非常に重要です。 参考文献 Serna-Cock L, Vargas-Munoz DP, Aponte AA. 凍結乾燥果実の構造的、物理的、機能的、および栄養学的変化. Afr J Biotechnol. 2015年2月18日;14(6):442–50. Shishehgarha F, Makhlouf J, Ratti C. イチゴの凍結乾燥特性....
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