杀菌方法
【专利摘要】本发明的课题在于：提供针对耐热性的细菌孢子，在比目前温和的加热条件下，能够有效地得到杀菌效果，并且，对被杀菌物的品质的影响小的杀菌方法。该杀菌方法具有：以对孢子赋予损伤为主要目的的第一加热处理工序；和之后以使受到损伤的孢子失活为主要目的的、以低于第一加热处理工序的温度进行处理的第二加热处理工序。
【专利说明】杀菌方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及杀菌方法。更具体而言涉及含有耐热性高的细菌的孢子等的被杀菌物的杀菌方法。
【背景技术】
[0002]作为食品产业的杀菌方法，大多情况下，利用伴随加热的微生物的灭亡效果(热作用)。此时，在形成孢子的细菌中，与通常的微生物相比，难以灭亡，因此如UHT处理(120?150°C、1?3秒的加热处理)、HTST处理(72?75°C、15秒以上)这样提高杀菌温度，或者如LTLT处理(63?65°C、30分钟的加热处理)这样延长加温保持时间，需要使加热(杀菌)条件变得严格。
[0003]但是，这样使加热条件变得严格时，存在促使有用的营养成分(蛋白质、维生素等)的变性、和风味-品质劣化的主要原因成分(糠氨酸(fu1sine)等、加热臭)的生成等的问题。在该状况下，希望开发使加热条件(杀菌温度、加温保持时间)变得温和，有效地将细菌类中特别是形成孢子的细菌、细菌孢子杀菌的方法，进行了各种各样的研究。
[0004]例如，在日本特开平06 - 303899号公报(专利文献I)中公开了一种液状产品的灭菌法，其特征在于:通过间接加热，将以牛奶等为原料的液状产品预加热到90?125°C的温度，之后在产品中直接喷射蒸汽，加热为140?150°C，之后通过间接冷却工序将产品温度冷却为90?120°C，之后通过瞬间冷却而冷却到70?85°C。该方法利用直接蒸汽进行UHT处理后，快速进行间接冷却，之后进行瞬间冷却，因此与从140?150°C的高温度进行瞬间冷却的现有方法相比，能够抑制品质的劣化。
[0005]在日本特开2003 - 125701号公报(专利文献2)中公开了一种发酵乳原料的杀菌方法，其特征在于:进行升温到90°C以上且100°C以下的规定温度并保持5分钟以上的第一加热处理，接着进行升温到110°C以上且115°C以下的规定温度并保持2秒以上且15秒以下的第二加热处理，进行冷却。在本方法中，以90°C以上100°C以下进行第一加热处理，因此能够以低于UHT处理的加热温度的温度进行芽孢形成菌的杀菌。因此，能够使通过长时间发酵的风味良好的发酵乳实用化，并且能够在短时间发酵、液状发酵乳等的制造中，减轻发酵乳原料的工序管理的作业负担，能够防止风味不良。
[0006]在日本特开平05 - 227925号公报(专利文献3)中公开了一种细菌芽孢的杀菌方法，通过60?100°C的加热，对被杀菌物的细菌芽孢进行萌发活化处理，接着进行100?lOOOMPa、室温?100°C、数小时以内的高压处理。在该方法中，与只以高压处理进行杀菌相t匕，能够在短处理时间、低压力等缓和条件下进行杀菌。另外，通过进行100°C以下的加热，能够将在食品、医药品等中会在卫生或品质保持方面造成问题的细菌芽孢进行杀菌。
[0007]在日本特开2003 - 235528号公报(专利文献4)中公开了一种食品的杀菌方法，利用高压的二氧化碳对食品进行处理，降低细菌的孢子的耐性，之后进行杀菌处理。在本方法中，能够在100°c以下的温度进行杀菌，因此能够将加热导致的食品的品质劣化抑制为最小限度，使食品中的细菌孢子灭亡。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开平06 - 303899号公报
[0011]专利文献2:日本特开2003 - 125701号公报
[0012]专利文献3:日本特开平05 - 227925号公报
[0013]专利文献4:日本特开2003 - 235528号公报
【发明内容】
[0014]发明所要解决的课题
[0015]但是，专利文献I所公开的方法通过直接加热进行的UHT处理将芽孢形成菌杀菌，在这点上不能说充分缓和了杀菌时的加热条件。另外，糠氨酸那样的风味-品质劣化成分的生成、增加与加热温度成比例，其生成速度变高。因此，在第二加热处理工序中的温度为比较高温的专利文献2所公开的方法中，风味-品质劣化成分容易增加。
[0016]专利文献3和专利文献4所公开的方法在100°C以下的温度进行加热，因此推测风味-品质劣化成分的生成量被抑制，但分别需要用于将被杀菌物保持在高压下的加压装置。因此，不只需要为此的设备投资，而且需要将以温度和时间这样的2个因子以外的压力控制这样的第3因子为必需的繁琐控制。另外，为了在高压下进行处理，不能采用连续工序，工作效率变差。
[0017]本发明的课题在于提供一种细菌孢子的有效杀菌方法，其针对形成耐热性高的孢子的细菌，在与标准的杀菌方法的UHT处理和LTLT处理相比更为温和的加热条件下，能够有效地得到杀菌效果，抑制了伴随过度加热(过热)等的各种有用营养成分(蛋白质、维生素等)的变性和风味-品质劣化的主要原因成分(糠氨酸等、加热臭)的生成、增加。特别而言，其课题在于:提供如标准的杀菌方法的UHT处理和LTLT处理那样，以温度和时间这2个因子能够进行控制的杀菌方法。
[0018]用于解决课题的技术方案
[0019]为了解决上述课题，本发明的发明人对于针对形成孢子的细菌，以温和的加热条件可以得到良好效果的杀菌方法进行了研究，结果发现，改变加热条件，以多阶段进行加热(杀菌)处理，使细菌孢子的耐热性(热稳定性)降低后，以比其更低的温度实施加热处理，由此能够以相比于标准的杀菌方法更温和的加热条件(杀菌温度、加温保持时间)、即以相比于标准杀菌方法更温和的热履历，有效地对细菌孢子进行杀菌。
[0020]S卩，本发明的第一方面记载的发明为一种杀菌方法，其特征在于，具备:针对被杀菌物的第一加热处理工序；和之后以低于第一加热处理工序的温度进行处理的第二加热处理工序。
[0021]第二方面记载的发明为第一方面所述的杀菌方法，其特征在于:在第一加热处理工序之前具有预热工序。
[0022]第三方面记载的发明为第一或第二方面所述的杀菌方法，其特征在于:在第一加热处理工序之后具有冷却工序。
[0023]第四方面记载的发明为第一至第三方面任一方面所述的杀菌方法，其特征在于:第一加热处理工序后的冷却工序中的处理温度低于第二加热处理工序中的加热处理温度。
[0024]第五方面记载的发明为第一至第四方面任一方面所述的杀菌方法，其特征在于:第一加热处理工序在只以第一加热处理工序不能充分地将被杀菌物中的孢子形成菌和细菌孢子失活的加热条件下进行。
[0025]第六方面记载的发明为第一至第四方面任一方面所述的杀菌方法，其特征在于:第一加热处理工序在只以第一加热处理工序能够充分将被杀菌物中的孢子形成菌和细菌孢子失活的加热条件下进行。
[0026]第七方面记载的发明为第一至第六方面任一方面所述的杀菌方法，其特征在于:第一加热处理工序是将被杀菌物的温度设为100°c?180°c，将其温度的保持时间设为I秒以上且60秒以下的工序。
[0027]第八方面记载的发明为第一至第七方面任一方面所述的杀菌方法，其特征在于:第一加热处理工序是将被杀菌物的温度设为100°C?180°C，将其温度的保持时间设为I秒以上且60秒以下的工序，第二加热处理工序是将被杀菌物的温度设为40°C?100°C，将其温度的保持时间设为5秒以上且60分钟以下的工序。
[0028]发明效果
[0029]在本发明中，组合第一加热处理工序和以比其低的温度进行加热处理的第二加热处理工序，由此如果得到相同的杀菌效果，则能够降低伴随加热处理的热履历。因此，能够抑制各种有用营养成分(蛋白质、维生素等)的变性和风味-品质劣化的主要成分(糠氨酸等、加热臭)的生成、增加，并能够将细菌孢子失活。更具体而言,能够在第一加热处理工序中，以不能充分地将孢子形成菌、细菌孢子失活的加热条件、例如能够对孢子赋予损伤的程度的加热条件，进行处理，接着，在第二加热处理工序中，以低于第一加热处理工序的温度的加热条件进行处理，将受到损伤的孢子失活。即，结束第一加热处理工序和第二加热处理工序时，如果将微生物的灭亡效果设定为与标准的方法相同(同程度)，就能够以更温和的热履历，制造与现有相比鲜度高、风味丰富的饮食品(果汁、牛奶、乳制品、豆浆、豆制品(豆腐)等)。
[0030]另外，也能够在第一加热处理工序中，以能够充分地将孢子形成菌、细菌孢子失活的加热条件，例如以标准的UHT处理中的加热条件进行处理，接着，在第二加热处理工序中，以低于第一加热处理工序的温度的加热条件进行处理。即，如果将热履历设定为与标准的方法相同(同程度)或其以上，则与现有相比，微生物的灭亡效果变高，作为降低由细菌污染导致的危险性(risk:风险)的杀菌方法，能够延长保质期。
[0031]另外，在本发明中，能够不施加高压地进行加热处理，因此能够通过对现有的处理装置进行稍微的改变而实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为表示本发明的杀菌方法的时间和温度的关系的例子的图。
[0033]图2为本发明的实施例的方块流程图。
[0034]图3为本发明的实施例的温度分布图。
[0035]图4为本发明的实施例的腊样芽孢杆菌B — 164 (Bacillus cereus B — 164)孢子的菌数测定结果。
【具体实施方式】
[0036]本发明的杀菌方法具有:针对被杀菌物的第一加热处理工序；和之后以低于第一加热处理工序的温度进行处理的第二加热处理工序。根据需要，在第一加热处理工序之前具有预热工序。另外，根据需要，在第一加热处理工序之后具有冷却工序。
[0037]预热工序是将冷藏或以室温保管的被杀菌物进行加热，将被杀菌物的温度加温到40°C?100°C的规定温度的工序。该预热工序是以与UHT处理、HTST处理这样的公知灭菌方法中进行的预热工序相同的目的而进行的工序。
[0038]预热工序所使用的加热装置只要是能够从I?30°C加温至40?100°C左右的装置即可。加热方式没有特别限定，例如可以列举间接加热方式、直接加热方式、电加热方式、微波加热方式等。
[0039]该预热工序不是必须的，根据需要可以省略。即，可以从第一加热处理工序开始本发明的方法。
[0040]预热工序的温度条件根据第一加热处理工序的温度不同而不同，但优选为50?950C，更优选为60?90°C，进一步优选为70?85°C，特别优选为75?85°C。
[0041]在本发明的杀菌方法中，接着具有第一加热处理工序。第一加热处理工序将被杀菌物加热使之达到高温，在其温度保持短时间的工序。该工序是用于将被杀菌物中的细菌、孢子(也称为芽孢。)失活的第一阶段。在该工序中，可以选择只以该工序不能充分地将孢子形成菌、孢子失活的加热条件或者能够充分地将孢子形成菌、孢子失活的加热条件中的任意加热条件。
[0042]S卩，如果要利用缓和的热履历得到与标准的方法相同的微生物杀菌效果，选择只以该工序不能充分地将孢子形成菌、孢子失活的加热条件即可。另外，如果要得到与标准的方法相同或其以上的微生物杀菌效果，选择只以该工序能够充分地将孢子形成菌、孢子失活的加热条件即可。换言之，第一加热处理工序至少以向细菌孢子赋予损伤为目的。而且，为了得到缓和的热履历，优选以普通细菌的杀菌和向细菌孢子赋予损伤为目的来设定加热条件即可，为了进一步减少由细菌污染带来的风险，以孢子形成菌、孢子的充分失活为目的来设定加热条件即可。另外，热履历是在杀菌工序中，与加热温度和其保持时间之积成比例而把握的指标，认为以高的加热温度且保持时间长时，则热履历变大。另外，在本说明书中，所谓不能充分地将孢子形成菌、孢子失活的加热条件，是指例如比作为标准杀菌方法的UHT处理、HTST处理温和的条件，且只以该工序不能达成细菌孢子的失活的条件，不论是否是普通细菌灭亡的条件。
[0043]具体而言，在该工序中，将被杀菌物加温到100°C?180°C的规定温度，在其温度保持I秒以上且60秒以下的时间。第一加热处理工序所使用的加热装置只要是能够从40°C?100°C左右加温至100°C?180°C左右的装置即可。加热方式没有特别限定，例如可以列举间接加热方式、直接加热方式、电加热方式、微波加热方式等。此时，可以适用板式热交换机、管式热交换机、蒸汽喷射式加热机、蒸汽注入式加热机、焦耳式加热机等连续式的装置、设备。另外，也适用罐、桶等间歇式的装置、设备。
[0044]加热条件例如可以在110?160°C为I?30秒的保持时间，在110?150°C为I?20秒的保持时间，在115?145°C为I?15秒的保持时间，在120?145°C为I?10秒的保持时间，在100?120°C为I?10秒的保持时间，在100?115°C为I?10秒的保持时间，在110?115°C为I?5秒的保持时间。在这些条件中，为了得到缓和的热履历，优选在100?120°C为I?10秒的保持时间，更优选在110?115°C为I?5秒的保持时间。另夕卜，为了得到与标准的方法相同或其以上的微生物的杀菌效果，优选在115?145°C为I?15秒的保持时间，更优选在120?145°C为I?10秒的保持时间。为了得到后者的效果，更具体而言，例如能够采用超高温(UHT)杀菌方法等的加热温度和保持时间。
[0045]在本发明的杀菌方法中，在第一加热处理工序之后，根据需要具有冷却工序。冷却工序是将在高温处理的被杀菌物暂时降低到低温的工序。有时例如从设备方面的理由、和使在第一加热处理工序没有受到损伤的孢子容易失活的理由等考虑，在进入第二加热处理工序之前，以暂时降低产品温度为目的具有冷却工序。在该冷却工序中，将被杀菌物冷却到80°C?1°C的规定温度、优选冷却到低于第二加热处理工序中的保持温度的低温。冷却工序所使用的冷却装置只要是能够从100°C?180°C左右冷却至80°C?TC左右的装置即可。冷却方式没有特别限定，例如可以列举间接冷却方式、真空冷却方式(急减压沸腾冷却方式)、冷却水直接注入冷却方式等。
[0046]此时，优选将被杀菌物冷却到70?I °C，更优选冷却到60?I °C，进一步优选冷却到50?1°C，特别优选冷却到40?1°C。该工序是任意的工序，可以在第一加热处理结束马上转移到第二加热处理工序。
[0047]接着，本发明的杀菌方法具有第二加热处理工序。第二加热处理工序是对被杀菌物进行加热，以其温度保持，根据需要进行冷却的工序。在第二加热处理工序中，保持比第一加热处理工序的温度低的温度。这里，增强第一加热处理工序中的处理。也就是说，以普通细菌的杀菌和细胞孢子的失活为目的，将在第一加热处理工序中没有充分失活的细菌孢子失活。另外，也进行在第一加热处理工序中没有被杀菌的普通细菌的杀菌。通过第一加热处理工序，被杀菌物中含有的耐热性高的细菌孢子等已经受到损伤，因此为了对这些细菌孢子等进行杀菌，不需要新的大的热负荷(高的温度、长的时间)，而即使以低的温度、短的时间也能够得到充分的杀菌效果。另外，以低的温度进行加热处理，由此在第一加热处理工序中没有被失活的细菌孢子等确实被失活。而且，即使是在第一加热处理工序中将细菌孢子等充分地失活的情况下，也可以进一步可靠地进行细菌孢子等的失活，减少由细菌污染带来的风险。
[0048]在该工序中，具体而言，将被杀菌物加温到40°C?100°C的规定温度，以其温度保持5秒以上且60分钟以下的时间。第二加热处理工序所使用的加热装置只要是能够从I °C?80 V左右加温到40 °C?100 V左右的装置即可。加热方式没有特别限定，例如可以列举间接加热方式、直接加热方式、电加热方式、微波加热方式等。此时不只可以适用板式热交换机、管式热交换机、蒸汽喷射式加热机、蒸汽注入式加热机、焦耳式加热机等连续式的装置、设备，也适用罐、桶等间歇式装置、设备。
[0049]加热处理的条件例如可以在50?100°C左右为5秒?30分钟的保持时间，在60?100°C左右为5秒?20分钟的保持时间，在70?100°C左右为5秒?10分钟的保持时间，在80?100°C左右为5秒?10分钟的保持时间。更具体而言，例如可以采用低温长时间(LTLT)杀菌方法、高温短时间(HTST)杀菌方法(72?75°C、15秒以上)等的加热条件。
[0050]加热处理后的冷却时的温度例如可以为30?I°C，可以为20?I°C，可以为15?l°c，可以为10?rc。
[0051]通过以上所述的工序构成本发明的杀菌方法。将本发明的杀菌方法中的时间和温度的关系表示在图1中。在图1中，A的区间表示预热工序，B的区间表示第一加热处理工序，C的区间表示冷却工序，从D至F的区间表示第二加热处理工序。
[0052]本发明的杀菌方法所适用的被杀菌物只要是能够通过加热进行杀菌，就没有特别限定，优选为因细菌污染有可能产生卫生问题、担心由加热而品质变化的物质。被杀菌物例如为饮食品，进一步具体而言可以为果汁、牛奶、乳制品、豆浆、豆制品(豆腐)、茶等的清凉饮料水等。被杀菌物可以为完成的产品(被杀菌品)，可以为制造途中的中间品，也可以为原材料。
[0053]以下基于实施例，对本发明进行更具体地说明。另外，该实施例不对本发明进行限定。
[0054]实施例1
[0055]使用细菌孢子进行杀菌实验。使用的细菌孢子的耐热性信息表示在表1中。其中，所谓D值表示将一定菌量的细菌、芽孢以某种温度进行加热时，菌数减少到1/10所需要的时间，也就是说将菌数的90%灭亡所需要的时间。另外，所谓Z值，表示使D值为1/10、或为10倍的温度变化范围(岸本、“ > 卜力卜食品(译文:蒸煮袋食品)”、株式会社光琳、p37 — 38、1994 年)。
[0056][表 I]
[0057]
【权利要求】
1.一种杀菌方法，其特征在于，具备: 针对被杀菌物的第一加热处理工序；和之后以低于第一加热处理工序的温度进行处理的第二加热处理工序。
2.如权利要求1所述的杀菌方法，其特征在于: 在第一加热处理工序之前具有预热工序。
3.如权利要求1或2所述的杀菌方法，其特征在于: 在第一加热处理工序之后具有冷却工序。
4.如权利要求1?3中任一项所述的杀菌方法，其特征在于: 第一加热处理工序后的冷却工序中的处理温度低于第二加热处理工序中的加热处理温度。
5.如权利要求1?4中任一项所述的杀菌方法，其特征在于: 第一加热处理工序在只以第一加热处理工序不能充分地将被杀菌物中的孢子形成菌和细菌孢子失活的加热条件下进行。
6.如权利要求1?4中任一项所述的杀菌方法，其特征在于: 第一加热处理工序在只以第一加热处理工序能够充分地将被杀菌物中的孢子形成菌和细菌孢子失活的加热条件下进行。
7.如权利要求1?6中任一项所述的杀菌方法，其特征在于: 第一加热处理工序是将被杀菌物的温度设为100°c?180°c，将其温度的保持时间设为I秒以上且60秒以下的工序。
8.如权利要求1?7中任一项所述的杀菌方法，其特征在于: 第一加热处理工序是将被杀菌物的温度设为100°C?180°C，将其温度的保持时间设为I秒以上且60秒以下的工序，第二加热处理工序是将被杀菌物的温度设为40°C?100°C，将其温度的保持时间设为5秒以上且60分钟以下的工序。
【文档编号】A23L3/24GK104135875SQ201380010573
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年3月1日 优先权日:2012年3月2日
【发明者】长田尭, 松原裕树 申请人:株式会社明治