食品の処理方法
【課題】栄養成分を損なうことなく食品を短時間で簡単に軟化または粉体化させることが可能な食品の処理方法を提供する。
【解決手段】衝撃波発生源２において発生した衝撃波ＳＷを茶葉等の食品１に与えることにより、その食品１を粉体化させる。大きな機械的負荷が不要であるため、その食品１が簡単に粉体化される。また、食品１の加熱も不要であるため、加熱時の熱に起因して食品１中の栄養成分が損なわれるようなことがなく、短時間で粉体化される。
【解決手段】衝撃波発生源２において発生した衝撃波ＳＷを茶葉等の食品１に与えることにより、その食品１を粉体化させる。大きな機械的負荷が不要であるため、その食品１が簡単に粉体化される。また、食品１の加熱も不要であるため、加熱時の熱に起因して食品１中の栄養成分が損なわれるようなことがなく、短時間で粉体化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果物または野菜を含む食品を軟化または粉体化させる食品の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、果物または野菜を含む多様な食品に関して、さまざまな処理方法（加工方法）が実施されている。具体的には、（１）食感を軟らかくするために、野菜などの食品を加熱したり、（２）果汁などの液体成分を抽出するために、果物などの食品を切断して細片化したり、（３）漬物などを作るために、塩の浸透圧を利用して食品を脱水することにより調味料を浸透させたり、（４）抹茶を作るために、茶葉を磨り潰して粉体化させている。なお、サトウキビなどの著しく硬い食品から液体成分を抽出する場合には、上記したように細片化したのちに極めて高い圧力で食品を圧搾する場合もある。
【０００３】
この食品の処理方法に関しては、既にいくつかの技術が提案されている。具体的には、食品に液体または気体を短時間で簡便に含浸させるために、減圧環境中において食品を液体または気体と接触させたり、あるいは減圧処理が施された食品を液体または気体と接触させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、食品を軟化または粉体化させる場合には、その食品の処理効率を考慮して、食品を可能な限り短時間で簡単に軟化または粉体化させる必要がある。しかも、食品を軟化または粉体化させた場合には、その食品中の栄養成分が損なわれたのでは意味がない。
【０００６】
しかしながら、従来の食品の処理方法では、食品を切断、圧搾または磨り潰すために大きな機械的負荷（動力）を要するため、その食品を簡単に軟化または粉体化させることが困難であるという問題があった。しかも、食品を加熱または磨り潰すと、その加熱時の熱または磨り潰し時に生じる摩擦熱に起因して食品中の栄養成分が熱分解等することにより損なわれると共に、食品を軟化または粉体化させるために時間がかかりすぎるという問題もあった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、栄養成分を損なうことなく食品を短時間で簡単に粉体化させることが可能な食品の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る食品の処理方法は、穀物、豆類あるいは茶葉からなる食品に、液体中で発生させた１ＭＰａ以上１ＧＰａ以下の圧力を伴う衝撃波を与えてその食品中の細胞壁を破壊して粉体化させるようにしたものである。
【０００９】
本発明に係る食品の処理方法では、食品に衝撃波が与えられることにより、その食品中の細胞壁が破壊されて粉体化する。これにより、大きな機械的負荷を利用せずに食品を粉体化させることが可能であるため、処理の容易化、時間の短縮化につながる。また、食品を磨り潰さずに粉体化させることが可能であるため、磨り潰し時に生じる摩擦熱に起因して食品中の栄養成分が損なわれることがない。
【００１０】
なお、「食品」とは、果物または野菜などに代表される食品、すなわち人間が実際に食する態様（台所や食卓において目にする態様）のものに限らず、穀物や農作物などに代表される食品、すなわち人間が実際に食する態様以前の態様（生産者等が収穫する際の態様）の食品も含む意味である。
【００１１】
また、「衝撃波」とは、化学的エネルギー、電気的エネルギー、機械的エネルギー等を利用して発生させるものであり、化学的エネルギーとしては、例えば爆薬の爆発を利用したエネルギー等、電気的エネルギーとしては、例えば電気パルスを利用したエネルギー等、機械的エネルギーとしては、例えば液体中への金属球の打ち込みを利用したエネルギー等が挙げられる。
【００１２】
本発明に係る食品の処理方法では、食品として、例えば茶葉、小豆、コーヒー豆、クルミ、五穀米あるいはシイタケ等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る食品の処理方法によれば、食品に衝撃波を与えることによりその食品中の細胞壁を破壊して粉体化させるようにしたので、食品が短時間で簡単に処理されると共に、その食品中の栄養成分が熱に起因して損なわれない。すなわち、栄養成分を損なうことなく食品を短時間で簡単に粉体化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の概要を説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の具体的な一態様を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の処理手順の流れを説明するための流れ図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の処理手順に関する変形例の流れを説明するための流れ図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の他の具体的な一態様を説明するための図である。
【図６】図５に示した食品の処理方法の処理手順の流れを説明するための流れ図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る食品の処理方法の処理手順の流れを説明するための流れ図である。
【図８】実施例１の食品および比較例１の食品に関する果汁の抽出状態を表す写真である。
【図９】実施例２の食品および比較例２の食品に関する食紅の浸透状態を表す写真である。
【図１０】実施例２の食品および比較例２の食品に関する表面状態の顕微鏡写真である。
【図１１】実施例３−１の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１２】実施例３−２の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１３】実施例３−３の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１４】実施例３−４の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１５】実施例４−１の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１６】実施例４−２の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１７】実施例４−３の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１８】実施例４−４の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１９】実施例５に関する、衝撃波処理前後の栄養成分の変化を表す図である。
【図２０】衝撃波を負荷した後ストローを差し込んだリンゴの写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法について説明する。図１は、食品の処理方法の概要を説明するためのものである。
【００１７】
本実施の形態に係る食品の処理方法は、食品を軟化させるために使用されるものである。この食品の処理方法では、図１に示したように、食品１と共に衝撃波発生源２を準備したのち、伝達媒体Ｍ中において衝撃波発生源２から衝撃波ＳＷを発生させて食品１に与えることにより、その食品１を軟化させる。
【００１８】
食品１は、衝撃波発生源２から衝撃波ＳＷが与えられる対象物である。この食品１は、果物または野菜を含むものであり、より具体的には食感の面から一般に硬いと感じられるものである。この「硬い」とは、例えばサトウキビやリンゴなどに代表される食品の硬さ、すなわち日常において生じる程度の外力を加えても変形しにくい（一定の外形を維持し得る）性質を意味しており、例えば豆腐や寒天などに代表される食物の軟らかさ、すなわち日常において生じる程度の外力を加えると変形しやすい（一定の外形を維持し得ない）性質に対する対極の意味である。この食品１としては、例えば、リンゴ、パイナップル、柿などに代表される果物や、大根、大根の葉、冬瓜、キュウリなどに代表される野菜や、サツマイモ、ジャガイモ、サトウキビ、ショウガ、ニンニク、茶葉、香辛料、豆（一連の豆類を含む）または乾燥キノコなどに代表される穀物および農作物などが挙げられる。もちろん、食品１は、上記した一連の食物（リンゴ、大根またはサツマイモ等）以外の他の果物、野菜、穀物または農作物であってもよいし、上記した果物、野菜、穀物または農作物以外の他の食品（例えば魚等）であってもよい。
【００１９】
衝撃波発生源２は、食品１に衝撃波ＳＷを与えるために、その衝撃波ＳＷを発生させるものである。この衝撃波発生源２としては、例えば、化学的エネルギーを利用するものとして、爆発を利用して衝撃波ＳＷを発生させる爆薬などが挙げられ、電気的エネルギーを利用するものとして、電気パルスを利用して衝撃波ＳＷを発生させる電気パルス発生装置などが挙げられ、機械的エネルギーを利用するものとして、液体中への金属球の打ち込みを利用して衝撃波ＳＷを発生させる手法などが挙げられる。もちろん、衝撃波発生源２は、上記した化学的、電気的または機械的エネルギー以外の他のエネルギーを利用して衝撃波ＳＷを発生させるものであってもよい。
【００２０】
伝達媒体Ｍは、衝撃波ＳＷを伝達させるためのもの（衝撃波伝達媒体）であり、すなわち衝撃波ＳＷに伴う圧力を伝達させるためのもの（圧力伝達媒体）である。この伝達媒体Ｍは、例えば、気体または液体などの圧縮性流体や、ゴムなどの弾性体である。
【００２１】
なお、衝撃波ＳＷは、伝達媒体Ｍ中において高速（音速を超える速度）で伝播する強い圧力変化の波であり、圧力、温度および密度などの物理的因子を瞬間的に急激に変化させる性質を有するものである。この衝撃波ＳＷに伴う圧力、すなわち衝撃波ＳＷを利用して食品１に与える圧力は、その食品１の本来（衝撃波ＳＷを与える前）の硬さや軟化状態（衝撃波ＳＷを与えた際の食品１の軟化傾向）等に応じて自由に設定可能であり、具体的には約１ＭＰａ〜５００ＭＰａである。もちろん、衝撃波ＳＷに伴う圧力は、必ずしも上記した圧力範囲内の値に限定されず、その圧力範囲を外れる値であってもよい。
【００２２】
次に、図２および図３を参照して、図１に示した食品の処理方法の詳細について説明する。図２は、食品の処理方法の具体的な一態様を説明するためのものであり、図３は、図２に示した食品の処理手順の流れを説明するためのものである。なお、以下では、食品１の種類や衝撃波発生源２の機能および種類などについては既に詳細に説明したので、それらの説明を随時省略する。
【００２３】
食品１を処理する際には、例えば、図２に示したように、以下の手順を経る。具体的には、まず、食品１と共に、その食品１を保護するための保護材３を併せて準備したのち、その保護材３で食品１を包装する（図３；ステップＳ１０１）。ここでは、例えば、食品１として、リンゴなどの果物を使用する。また、保護材３としては、例えば、ラップ、すなわちポリエチレンなどの高分子材料により構成された食品包装用の薄い透明なフィルムを使用する。
【００２４】
続いて、保護材３により包装された食品１の保護作用を高めるために、真空パック装置を使用して保護材３の内部を減圧することにより、その保護材３を真空パックする（図３；ステップＳ１０２）。
【００２５】
続いて、衝撃波発生源２を準備したのち、その衝撃波発生源２から発生した衝撃波ＳＷが食品１に与えられるように、食品１および衝撃波発生源２を設置する。ここでは、例えば、伝達媒体Ｍとして液体（例えば水Ｗ）が満たされた水槽４を準備したのち、保護材３により包装された食品１を衝撃波発生源２と共に伝達媒体Ｍ（水槽４の水Ｗ）中に設置する（図３；ステップＳ１０３）。この場合には、上記したように、衝撃波発生源２から発生した衝撃波ＳＷが食品１に与えられ得る所定の距離を隔てて、食品１および衝撃波発生源２を互いに離間配置させる。ここでは、例えば、衝撃波発生源２として、爆発を利用して衝撃波ＳＷを発生させることが可能な爆薬である導爆線および電気雷管を使用する。
【００２６】
最後に、衝撃波発生源２から衝撃波ＳＷを発生させることにより（図３；ステップＳ１０４）、食品１に衝撃波ＳＷを与える（図３；ステップＳ１０５）。ここでは、例えば、電気雷管を使用して導爆線を起爆させることにより、その爆発のエネルギーを利用して衝撃波ＳＷを発生させる。これにより、衝撃波発生源２から発生した衝撃波ＳＷが水Ｗを媒体として伝播し、その衝撃波ＳＷが保護材３を介して食品１に与えられるため、衝撃波ＳＷを与える前後において食品１の硬さが変化し、すなわち食品１が軟化する。この食品１が軟化する理由としては、例えば、衝撃波ＳＷに伴う急激な圧力変化に応じて食品１中の細胞または組織において気泡が圧縮されたのちに膨張されるため、その食品１中の細胞膜または細胞壁が破壊されるものと想定される。
【００２７】
この食品１を軟化させるために必要な圧力（衝撃波ＳＷに伴う圧力）は、１ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であるが、食品１としてリンゴを使用する場合には、好ましくは１２．６ＭＰａ以上、さらに好ましくは１２．６ＭＰａ以上１８２ＭＰａ以下である。あるいは、パイナップルを使用する場合には、好ましくは１２．６ＭＰａ以上、さらに好ましくは１２．６ＭＰａ以上１０２ＭＰａ以下である。また、冬瓜を使用する場合には、好ましくは２０ＭＰａ以上、さらに好ましくは２０ＭＰａ以上１８４ＭＰａ以下である。加えて、リンゴ等の果物・野菜類を所定の形状を維持しつつ軟化させる場合には、圧力を３７ＭＰａ以上５３ＭＰａ以下とすることが好ましい。もちろん、ここに説明した圧力の値はあくまで一例であり、その圧力の値が上記した圧力範囲に限定されるわけではない。これにより、食品１の処理が完了する。
【００２８】
なお、食品１を処理したのちには、さらに、必要に応じて処理後の食品１を追加処理してもよい。ここでは、例えば、処理後の食品１（必要に応じて細片化された食品１）を圧搾する（図３；ステップＳ１０６）。これにより、例えば、食品１から果汁などの液体成分が抽出される。
【００２９】
また、食品１としては、上記リンゴ、パイナップル、冬瓜以外にも、他の食品を使用してもよい。例えば、食品１として乾燥キノコを使用した場合には、処理後の食品１を圧搾することにより、その食品１からキノコ中のエキスなどの液体成分が抽出される。
【００３０】
本実施の形態に係る食品の処理方法では、食品１に衝撃波ＳＷを与えて軟化させるようにしたので、以下の理由により、栄養成分を損なうことなく食品１を短時間で簡単に軟化させることができる。
【００３１】
すなわち、食品１に衝撃波ＳＷが与えられると、上記したように、衝撃波ＳＷに伴う急激な圧力変化を利用した軟化現象が生じるため、その食品１が軟化する。この場合には、食品を軟化させるために大きな機械的負荷（動力）を利用して食品を切断または圧搾する従来の食品の処理方法とは異なり、その大きな機械的負荷を利用せずに食品１を軟化させることが可能であるため、その食品１が簡単に軟化される。
【００３２】
しかも、食品を軟化させるために加熱する従来の食品の処理方法とは異なり、食品１を加熱せずに軟化させることが可能であるため、食品１中の栄養成分が損なわれず、かつ食品１が短時間で軟化される。なお、食品１に衝撃波ＳＷを与えた場合には、その食品１が全く加熱されないわけではなく、上記したように、衝撃波ＳＷに伴って圧力だけでなく温度も併せて急激に変化するため、その食品１は少なからず加熱される。しかしながら、この場合には、衝撃波ＳＷに伴って食品１が瞬間的に加熱されるにすぎず、すなわち加熱時の熱に起因して栄養成分が損なわれる程度まで長期間に渡って食品１が加熱されるわけではないため、衝撃波ＳＷを与える方法では、その食品１中の栄養成分が損なわれないのである。
【００３３】
このように、本実施の形態では、栄養成分を損なうことなく食品１を短時間で簡単に軟化させることができる。
【００３４】
特に、本実施の形態では、上記したように食品１が長期間に渡って加熱されないため、栄養成分と共に風味も損なわれないように食品１を軟化させることができる。この風味が損なわれない利点は、例えば、茶葉や香辛料などの風味（香り等）が重視される食品１を軟化させる際に極めて重要である。
【００３５】
また、本実施の形態では、食品１に衝撃波ＳＷを与える際に、その食品１を保護材３で保護するようにしたので、食品１が伝達媒体Ｍ（例えば水Ｗなどの液体）に濡れたり、衝撃波ＳＷの発生時に生じた異物（例えば爆薬の破片等）が食品１に付着したり、あるいは衝撃波ＳＷを与えた際に食品１から内部の液体（例えば果汁など）が流出することを防止することができる。以上のことにより、図２０に示したように、例えば食品１としてリンゴ等の果物を用いて衝撃波処理を行った場合、リンゴを切ったり絞ったりすることなく、原形を維持しているリンゴにストローを差し込むことによって、容易に内部の果汁を飲むことも可能となる。この場合には、衝撃波の圧力を３７ＭＰａ以上５３ＭＰａ以下とすることが望ましい。リンゴの果肉部分が軟化されて液状（ストローで飲める程度）になっても、皮部分は壊れにくい状態を保持できるからである。このような形態の食品は、お年寄り向けの加工食品等に利用可能である。
【００３６】
また、本実施の形態では、食品１に衝撃波ＳＷを与えて軟化させたのち、その食品１を圧搾すれば、食品（必要に応じて細片化された食品）を軟化させずに圧搾する（本来の硬さを有する食品をそのまま圧搾する）場合と比較して、食品１を圧搾するために要する圧力が小さくて済むと共に、その食品１の圧搾効率が向上する。したがって、食品１を圧搾することにより果汁などの液体成分を抽出する場合に、その食品１から果汁などの液体成分を簡単に効率よく抽出することができる。これにより、圧搾用の機械設備を使用して食品１を圧搾する場合に、その機械設備の稼働時間（食品１の処理時間）を短縮し、かつ消費燃料（食品１の処理に要する燃料）の消費量を低減させることができると共に、食品１を圧搾した際に生じる廃棄物（例えば圧搾されずに残存した食品１やその残存果汁等）の量を減少させることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、図２に示したように、伝達媒体Ｍとして水Ｗ中に食品１および衝撃波発生源２を設置し、その衝撃波発生源２から発生した衝撃波Ｗを水Ｗを媒体として伝播させることにより食品１に与えるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、伝達媒体Ｍとして水Ｗ以外の他の液体中において食品１に衝撃波ＳＷを与えるようにしてもよいし、あるいは伝達媒体Ｍとして気体（例えば空気）中に食品１および衝撃波発生源２を設置し、その衝撃波発生源２から発生した衝撃波Ｗを気体を媒体として伝播させることにより食品１に与えるようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、図３に示したように、食品１に衝撃波ＳＷを与えて軟化させたのち、追加処理として処理済みの食品１を圧搾するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図３に対応する図４に示したように、処理済みの食品１（例えば大根など）に液体を注入するようにしてもよい（図４；ステップＳ２０６）。これにより、食品１に液体が浸透される。この液体としては、例えば、食品１を着色させるための色素や、食品１に浸透させる（味付けする）ための調味料などが挙げられる。なお、図４に示した他の手順（ステップＳ２０１〜Ｓ２０５）の内容は、上記実施の形態において図３を参照して説明した手順（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）の内容とそれぞれ同様である。この場合には、衝撃波を負荷せずに液体を注入する（本来の硬さを有する食品に液体を注入する）場合と比較して、食品１に液体を注入するために要する圧力が小さくて済むと共に、その食品１に対する液体の浸透効率が向上する。したがって、食品１に液体を注入する場合に、その食品１に液体を簡単に効率よく浸透させることができる。
【００３９】
なお、図４に示した場合には、食品１に液体を浸透させるために、食品１に衝撃波ＳＷを与えて軟化させたのち、その食品１に液体を注入するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の手順を使用しても食品１に液体を浸透させることが可能である。具体的には、例えば、図２に対応する図５および図４に対応する図６に示したように、（１）伝達媒体Ｍとして食品１に浸透させたい液体（例えば調味料Ｓ）を使用し、（２）保護材３で食品１を包装せず、その食品１を伝達媒体Ｍ（調味料Ｓ）にそのまま投入することにより接触させ、（３）食品１に衝撃波ＳＷを与えたのち、その食品１をあらためて追加処理しない点を除いて図４に示した場合と同様の手順を経るようにし（図６；ステップＳ３０１〜Ｓ３０３）、すなわち伝達媒体Ｍとしての液体（調味料Ｓ）に接触させながら食品１に衝撃波ＳＷを与えることにより、軟化させながら食品１に液体を浸透させるようにしてもよい。この場合においても、食品１が軟化すると共に、その食品１に液体が浸透される。この場合には、特に、食品１の軟化および食品１に対する調味料Ｓの浸透が一工程において実現されるため、食品１に液体を極めて簡単に効率よく浸透させることができる。もちろん、この場合の伝達媒体Ｍとしては、必ずしも調味料Ｓに限らず、調味料Ｓ以外の他の液体であってもよい。一例として、食品１として豆を使用し、伝達媒体Ｍとして水を使用した場合には、その豆に水が浸透され、すなわち豆が水分を吸収する。
【００４０】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４１】
図７は、本実施の形態に係る食品の処理方法の処理手順の流れを説明するためのものである。この食品の処理方法は、食品を粉体化させるために使用されるものであり、上記第１の実施の形態において図１に示したように、食品１と共に衝撃波発生源２を準備したのち、伝達媒体Ｍ中において衝撃波発生源２から衝撃波ＳＷを発生させて食品１に与えることにより、その食品１を粉体化させる。
【００４２】
本実施の形態において食品１を処理する際には、例えば、図７に示したように、食品１として茶葉などの農作物を使用して、１ＭＰａ以上１ＧＰａ以下の圧力の衝撃波を発生させることを除き、上記第１の実施の形態において図３を参照して説明した手順（図３；ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）と同様の手順（図７；ステップＳ４０１〜Ｓ４０５）を経ることにより、食品１に衝撃波ＳＷを与える。これにより、食品１が粉体化する。
【００４３】
上記では食品１として茶葉を使用する場合について説明したが、茶葉以外の他の食品１を使用してもよい。この「他の食品１」としては、例えば、小豆、コーヒー豆、香辛料などが挙げられる。
【００４４】
本実施の形態に係る食品の処理方法では、食品１に衝撃波ＳＷを与えて粉体化させるようにしたので、大きな機械的負荷を利用せずに食品１が簡単に粉体化される。しかも、食品１を磨り潰さずに粉体化させることが可能であるため、磨り潰し時に生じる摩擦熱に起因して食品１中の栄養成分が損なわれず、かつ食品１が短時間で粉体化される。したがって、栄養成分を損なうことなく食品１を短時間で簡単に粉体化させることができる。
【００４５】
特に、本実施の形態では、上記したように食品１に摩擦熱が及ばないため、栄養成分と共に風味も損なわれないように食品１を粉体化させることができる。この風味が損なわれない利点は、例えば、上記した茶葉や香辛料などの風味（香り等）が重視される食品１を粉体化させる際に極めて重要である。
【００４６】
なお、本実施の形態に係る食品の処理方法に関する上記以外の手順、作用、効果および変形は、上記第１の実施の形態と同様である。
【実施例】
【００４７】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００４８】
（実施例１）
上記実施の形態（図２および図３参照）において説明した食品の処理方法を使用して、以下の処理手順を経ることにより食品を処理した。まず、実施例１として、食品にリンゴを準備すると共に、保護材としてポリエチレン製のラップを準備したのち、そのリンゴをラップで包装し、引き続きリンゴを包装したラップを真空パックした。この場合には、リンゴを半分（１６５．２３ｇ）に切断して使用した。続いて、衝撃波の付与対象であるリンゴを固定するために、金属製の固定用部材を使用して、ラップで包装済みのリンゴを金属製の檻に固定した。続いて、衝撃波発生源として導爆線および電気雷管を準備すると共に、伝達媒体として水が満たされた水槽を併せて準備したのち、ラップで包装済みのリンゴが固定された檻を衝撃波発生源と共に水槽（水）中に設置した。この場合には、リンゴと導爆線との間の間隔を２７ｃｍとした。続いて、電気雷管を使用して導爆線を起爆させることにより、導爆線から衝撃波を発生させた。これにより、衝撃波が水を媒体として伝播することによりラップを介してリンゴに与えられた。この場合には、衝撃波に伴う圧力を４４ＭＰａとした。最後に、ボタン型の重りを使用して、衝撃波が与えられたリンゴを加圧することにより圧搾した。この場合には、重りの荷重を１９４７．７ｇとした。
【００４９】
（実施例２）
上記実施の形態において変形例（図２および図４参照）として説明した食品の処理方法を使用して、以下の処理手順を経ることにより食品を処理した。まず、実施例２として、食品として大根を準備したのち、実施例１の処理手順と同様の手順を経ることにより大根に衝撃波を与えた。この場合には、大根を板状（２．５ｃｍ厚）にスライスして使用すると共に、衝撃波に伴う圧力を５０ＭＰａとした。最後に、ポリカーボネイト製の瓶に満たした水に食紅を溶解させたのち、その食紅が溶解された水中に大根を浸漬させた。この場合には、浸漬時間を３時間とした。また、実施例２−２として、食品に大豆を用いて、実施例２と同様にして処理を行った。
【００５０】
（比較例１）
衝撃波を与えなかった点を除き、実施例１の処理手順と同様の手順を経ることによりリンゴを準備した。この場合には、実施例１において切断されたリンゴのうちの残り半分（１７１．２０ｇ）を使用すると共に、重りの荷重を１９１５．３ｇとした。
【００５１】
（比較例２）
衝撃波を与えなかった点を除き、実施例２の処理手順と同様の手順を経ることにより大根を準備した。
【００５２】
上記した実施例１および実施例２の処理手順を経ることにより得られた食品および比較例１，２の処理手順を経ることにより得られた食品の諸特性を調べたところ、以下の結果が得られた。
【００５３】
まず、実施例１の食品および比較例１の食品の状態を調べた。この場合には、食品の外観を観察すると共に、その食品の触感を調べることにより、食品の硬さおよび食感を調べた。
【００５４】
比較例１の食品では、当然ながら、リンゴ本来の硬さが維持されており、そのリンゴの食感に変化が生じていなかった。これに対して、実施例１の食品では、リンゴが軟化しており、そのリンゴの食感に変化が生じていた。このことから、本発明の食品の処理方法では、衝撃波を与えることにより食品を軟化させることが可能であることが確認された。
【００５５】
続いて、実施例１の食品および比較例１の食品を圧搾することにより果汁の抽出状態を調べたところ、図８に示した結果が得られた。図８は、実施例１の食品および比較例１の食品に関する果汁の抽出状態を表しており、（Ａ）は比較例１の食品を示し、（Ｂ）は実施例１の食品を示している。
【００５６】
図８に示した結果から判るように、比較例１の食品（Ａ）では、加圧したにもかかわらずにリンゴから果汁が抽出されなかった。これに対して、実施例１の食品（Ｂ）では、加圧したことによりリンゴが押し潰されたため、そのリンゴから１１２．８１ｇの果汁が抽出された。このことは、比較例１の食品では、リンゴ本来の硬さが維持されているため、重りの荷重（１９１５．３ｇ）で加圧しただけでは果汁が抽出されないのに対して、実施例１の食品では、リンゴが軟化されているため、重りの荷重（１９４７．７ｇ）で加圧しただけで果汁が抽出されることを表している。このことから、本発明の食品の処理方法では、より小さな荷重で加圧することにより食品から果汁などの液体成分を抽出することが可能な程度に、その食品を軟化させることが可能であることが確認された。
【００５７】
続いて、実施例２の食品および比較例２の食品の状態を調べたところ、図９に示した結果が得られた。図９は、実施例２の食品および比較例２の食品に関する食紅の浸透状態を表しており、（Ａ）は比較例２の食品を示し、（Ｂ）は実施例２の食品を示している。この場合には、食品の外観を観察することにより、その食品に対する食紅の浸透具合を調べた。
【００５８】
図９に示した結果から判るように、比較例２の食品（Ａ）では、大根の端縁近傍のみが僅かに赤く着色されている程度であり、すなわち食紅が大根に十分に浸透しなかった。これに対して、実施例２の食品（Ｂ）では、大根の端縁近傍のみならず、その端縁の内側まで広い範囲に渡って赤く着色されており、すなわち食紅が大根に十分に浸透した。このことは、比較例１の食品では、大根本来の硬さが維持されているため、設定した浸漬時間（３時間）だけでは食紅が大根に浸透しにくいのに対して、実施例２の食品では、大根が軟化されているため、設定した浸漬時間（３時間）だけで食紅が大根に浸透しやすいことを表している。なお、ポリカーボネイト製の瓶から取り出した食品を大気圧下に放置しながら観察したところ、比較例２の食品では、放置中の食品の状態が変化せず、すなわち放置中において食品の外形が維持されていたのに対して、実施例２の食品では、放置中の食品の状態が変化し、具体的には大根が自重で変形することにより、その大根から水分が次第に染み出した。この際、食品を指先で軽く押したところ、比較例２の食品では、指先の圧力だけでは大根が変形せず、その大根からほとんど食紅（水に溶解された食紅）が染み出さなかったのに対して、実施例２の食品では、指先の圧力だけで大根がスポンジのように簡単に変形し、その大根から食紅（水に溶解された食紅）が大量に染み出した。また、実施例２−２の大豆においても、同様に食品の軟化と注水性が確認された。このことから、本発明の食品の処理方法では、より短い時間で食品に食紅（水に溶解された食紅）などの液体を注入することが可能な程度に、その食品を軟化させることが可能であることが確認された。
【００５９】
特に、実施例２の食品および比較例２の食品の表面状態を調べたところ、図１０に示した結果が得られた。図１０は、実施例２の食品および比較例２の食品の表面状態を表しており、（Ａ）は比較例２の食品を示し、（Ｂ）は実施例２の食品を示している。この場合には、双眼実態顕微鏡を使用して食品の表面状態を観察した。
【００６０】
図１０に示した結果から判るように、比較例２の食品（Ａ）では、大根の表面に気泡が観察されなかったのに対して、実施例２の食品（Ｂ）では、大根の表面に多数の気泡が観察された。これは、衝撃波の影響を受けて大根の内部で気泡が膨張した結果生じたものであり、その大根を軟化させる要因となっているものである。このことから、本発明の食品の処理方法では、衝撃波を与えることにより食品の内部に多数の気泡が生じるため、その気泡の存在に基づいて食品が軟化することが確認された。
【００６１】
（実施例３−１〜３−４）
次に、実施例３−１〜３−４として、負荷する衝撃波の圧力を段階的に変化させた場合の食品の硬度について、硬度測定器（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠）を用いて測定した。食品としては、実施例３−１ではリンゴ、実施例３−２ではパイナップルの果肉部分、実施例３−３ではパイナップルの芯部分、および実施例３−４ではトウガン（皮側）を用いた。衝撃波の発生および負荷方法については、実施例１と同様の方法により行った。衝撃波の圧力に関しては、導爆線と食品との距離を調節することにより変化させた。各圧力下の衝撃波負荷後の硬度を、衝撃波負荷前の硬度に対する割合（％）として求め、結果を表１〜４および図１１〜図１４に示した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
【表３】
【００６５】
【表４】
【００６６】
表１および図１１に示したように、実施例３−１のリンゴについては、圧力を大きくするに従って、硬度が低くなり軟化が進んでいることがわかる。これにより、例えば、所望の硬度が５０％以下であれば２６ＭＰａ以上、硬度３０％以下であれば４０ＭＰａ以上の圧力の衝撃波を負荷することによって、容易にリンゴを軟化させることが可能であることがわかった。
【００６７】
表２および図１２に示したように、実施例３−２のパイナップルの果肉部分については、圧力を大きくするに従って徐々に硬度が低くなる傾向はみられるものの、リンゴのように顕著な結果は得られなかった。また、表３および図１３に示したように、実施例３−３のパイナップルの芯部分については、１００ＭＰａよりも小さい圧力下では、ほとんど軟化の傾向を示さなかったため、少なくとも１００ＭＰａ以上の圧力が必要であることがわかった。
【００６８】
表４および図１４に示したように、実施例３−４のトウガンについては、圧力を大きくするに従って、緩やかに硬度が低下する傾向がみられ、例えば硬度６０％以下を所望する場合には、１８０ＭＰａ程度以上の圧力の衝撃波が必要であることがわかった。
【００６９】
実施例３−１〜３−４の結果から、衝撃波の圧力を調整することにより、食品を所望の硬度で軟化させることが可能であることが示され、特にリンゴについては、この傾向が顕著であることがわかった。また、実施例１の軟化された大根において観察された内部気泡（図１０）が、実施例３−１〜３−４の食品についても同様に確認された。
【００７０】
（実施例４−１〜４−４）
次に、実施例４−１〜４−４として、衝撃波の負荷により食品を粉体化させ、処理前後の食品の粒度分析を行った。食品としては、実施例４−１では茶葉、実施例４−２では小豆、実施例４−３では小麦、実施例４−４ではコーヒー豆を用いた。衝撃波の発生および負荷方法は、実施例１と同様の方法により行った。あるいは、食品を水槽中に設置する際、食品をポリカーボネイト瓶（耐圧瓶）に封入するようにしてもよい。また、衝撃波の圧力は、導爆線と食品との距離を調節することにより変化させた。
【００７１】
粒度分析については、衝撃波処理後、孔径が０．１５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、１．１９ｍｍ、２．３８ｍｍ、４．７６ｍｍの篩いを用いて、各食品の衝撃波処理後の粒度（ｍｍ）を測定し、粒度別に重量（ｇ）および重量比（％）を求めた。結果を、表５〜表８および図１５〜図１８に示す。
【００７２】
【表５】
【００７３】
【表６】
【００７４】
【表７】
【００７５】
【表８】
【００７６】
表５および図１５に示したように、実施例４−１の茶葉については、衝撃波処理前の状態では粒度が１．１９〜２．３８のものが全体の５０％以上を占めているが、圧力を伴った衝撃波を負荷することにより粒度が小さくなり、さらに圧力を増すにしたがって徐々に粒度の小さいものの重量が増加していることがわかる。これにより、例えば、５０ＭＰａの圧力の衝撃波を負荷することで、粒度０．１５〜０．３程度にまで粉体化された食品を全体の３．４％得ることができる。あるいは、１８４ＭＰａの圧力の衝撃波を負荷することにより、０．１５以下という非常に微細な粒度にまで粉体化した食品を全体の２．７３％得ることが可能となる。
【００７７】
表６および図１６に示したように、実施例４−２の小豆については、衝撃波処理前の状態では粒度が４．７６以上であるが、圧力５ＭＰａの衝撃波を負荷することにより、全体の約半数が粒度２．３８〜４．７６にまで粉体化され、その後圧力を増す毎に、微量ではあるが粒度が小さくなることがわかった。
【００７８】
表７および図１７に示したように、実施例４−３の小麦については、圧力が０ＭＰａ〜１８４ＭＰａ程度の衝撃波処理の前後においては、粒度に大きな差はみられなかったので、小麦を粉体化させるためには、さらに大きな圧力が必要と予測される。但し、小麦表面の籾殻の剥離が確認された。
【００７９】
表８および図１８に示したように、実施例４−４のコーヒー豆については、衝撃波処理前の状態では粒度が４．７６以上であるが、圧力１２．６ＭＰａの衝撃波を負荷することにより、全体の約２０％程度が粉体化された。圧力が増すにつれて、徐々に粉体化が進み、３１．２ＭＰａ以上で、全体の約半数が粉体化されることがわかった。また、衝撃波を与えたコーヒー豆のうち豆の原形を保っているものを選んで、水中に投入した後１時間程静置させると、水の色の変化が確認された。これは、表面上は大きな変化がなくても、コーヒー豆の内部で微細な粉体化が発生し、抽出性が向上しているためと考えられる。
【００８０】
実施例４−１〜４−４の結果から、食品に衝撃波を負荷し、また衝撃波の圧力を調整することにより、食品を所望の粒度で粉体化させることが可能であることが示され、特に茶葉、小豆およびコーヒー豆については、効果的に粉体化されることがわかった。
【００８１】
（実施例５）
次に、実施例５として、衝撃波処理前と処理後において、食品に含有される栄養成分に変化があるかどうかについて、以下のような実験を行った。
【００８２】
まず、食品としてリンゴを用いて、実施例１と同様の方法により衝撃波処理を行った。この後、処理後のリンゴから果汁を得て、この果汁について栄養成分を測定した。このとき、衝撃波の圧力は５０ＭＰａに設定し、糖度（％）、酸度（％）、ｐＨ、全ペクチン（％）、水溶性ペクチン（％）、ポリフェノール（ｍｇ％、標準物質；カテキン）、ナトリウム（ｍｇ％）、カリウム（ｍｇ％）およびカルシウム（ｍｇ％）の含有量について、それぞれ測定を行った。
【００８３】
一方で、衝撃波処理前のサンプルとして、リンゴに衝撃波を負荷せずに果汁を抽出し、栄養成分を測定した。これらの測定結果を、表９および図１９に示した。なお、図１９は処理前の各成分値を１００％とした場合の、処理前に対する処理後の成分値（％）を表している。
【００８４】
【表９】
【００８５】
表９および図１９に示したように、ナトリウムおよびカルシウムにおいては、若干の減少があったものの、糖度、酸度、ｐＨについては衝撃波処理の前後で大きな変化は見られなかった。逆に、全ペクチン、水溶性ペクチン、ポリフェノールおよびカリウムにおいては、処理前に比べて処理後の成分が増加しており、特に、ポリフェノールに関しては大幅に増加していた。これは、衝撃波によって、リンゴ内部の個々の細胞壁が破壊され、ポリフェノールが細胞外に排出されることに起因すると推測される。以上のことにより、圧力を伴う衝撃波処理を行ったとしても、食品中の栄養成分が特段減少することはないことがわかった。また、リンゴから果汁を得るような場合には、衝撃波処理を用いることにより、特にポリフェノール等の栄養成分の取り出し効率が向上することがわかり、衝撃波処理が食品の栄養面からみても有効な手段であることが示された。
【００８６】
（実施例６−１〜６−３）
上記実施例５では、食品にリンゴ用いた場合、衝撃波処理により栄養成分中のポリフェノールの含有量が大幅に増加することが示されたが、このような効果がリンゴの種類に依存するかどうかについて、実施例６−１〜６−３として、以下のような実験を行った。
【００８７】
まず、リンゴサンプルとして、実施例６−１ではサンフジ、実施例６−２ではジョナゴールド、実施例６−３では王林を用いて、各リンゴについて、実施例５と同様にして、衝撃波処理および衝撃波非処理の果汁を得た。この果汁１０ｍｌに蒸留水を加えて２倍に希釈した後、１０５℃の温度下で１時間熱水抽出を行い、ろ過した。このとき、各リンゴについて、果汁抽出前と抽出後における重量を測定し、果汁収量（果汁収量（％）＝（（果汁抽出前重量−果汁抽出後重量）／果汁抽出前重量）×１００）を求めた。この結果を表１０に示した。
【００８８】
【表１０】
【００８９】
次に、作成した果汁希釈液に、２０％炭酸ナトリウム水溶液を１０ｍｌ、蒸留水５０ｍｌ、フェノール試薬５ｍｌを加え、よく混合して１５時間静置させる。フェノール試薬としては、タングステン酸ソーダ（Ｎａ2ＷＯ4・２Ｈ2Ｏ）、リンモリブデン酸（Ｈ3ＰＯ4・１２ＭｏＯ2）、リン酸（Ｈ3ＰＯ4）および水（Ｈ2Ｏ）から成る試薬を用いる。この試薬を用いる方法は、アルカリ性でのフェノール性水酸基の還元力を利用して、モリブデン酸の還元で生ずる青色（波長；７２５〜７６０ｎｍ）を比色測定するもので、微量の全ポリフェノールの定量に適している。
【００９０】
次いで、１５時間静置させた各混合液を写真撮影し、１ｃｍ四方の画像として切り出して画像処理を行った。このとき、画像の解像度を２００pixel/cmに変換し、スポイト機能により、シアン、マゼンダ、イエローおよびブラックの４色の色の拾い上げを行い、その比率を求めた。これら４色のうち、シアンがポリフェノールの含有量の指標となるため、シアンについての比率の増減を測定した。
【００９１】
表１０に示したように、衝撃波処理を行ったリンゴから得られた果汁量は、実施例６−１〜６−３のいずれのリンゴについても、衝撃波非処理に比べて２倍以上となった。この結果から、衝撃波処理を行うことにより、食品から果汁を効率良く取り出すことが可能となることが示された。
【００９２】
また、画像処理により測定したシアンの比率は、実施例６−１のサンフジおよび実施例６−３の王林では、衝撃波処理前よりも処理後の方が高く、果汁に含有されるポリフェノールの量が増加していることがわかった。
【００９３】
（実施例７−１〜７−１８）
次に、上記以外の食品に対し、実施例１と同様の手順を用いて、食品が軟化あるいは粉体化するかどうかについて調べた。食品としては、実施例７−１ではショウガ、実施例７−２ではジャガイモ、実施例７−３ではナガイモ、実施例７−４ではサツマイモ、実施例７−５ではニンニク、実施例７−６ではトマト、実施例７−７ではゆず、実施例７−８ではパッションフルーツ、実施例７−９ではドラゴンフルーツ、実施例７−１０ではシイタケ、実施例７−１１では大豆、実施例７−１２では麦茶用麦、実施例７−１３ではゴボウ、実施例７−１４ではタケノコ、実施例７−１５では五穀米、実施例７−１６ではプルーン、実施例７−１７ではサトウキビおよび実施例７−１８ではクルミを用いた。このとき、衝撃波の圧力は、実施例７−１〜７−１２では３７ＭＰａ、実施例７−１３〜７−１５では１２０ＭＰａ、実施例７−１６および７−１７では１８０ＭＰａ、実施例７−１８では５５．１ＭＰａ，６８ＭＰａおよび１２０ＭＰａ、と設定した。
【００９４】
この結果、実施例７−１〜７−９、７−１３、７−１４および７−１６では、各設定圧力下で軟化され、実施例７−１０、７−１５および７−１８では、各設定圧力下で粉体化された。実施例７−１１の大豆では、軟化と同時に注水性が確認された。実施例７−１２の麦茶様麦では、上記実施例４−３と同様に抽出性が確認された。実施例７−１７のサトウキビでは、軟化と同時に搾取性が確認された。
【００９５】
（実施例８）
次に、食品として甜菜を用いて、衝撃波処理を行わなかった場合と、上記実施例１と同様の手順で衝撃波処理を行った場合において、その搾取性を調べた。具体的には、ハンドジューサーを使用して、その液収量（果汁量）を測定した。このとき、衝撃波の圧力は、５０ＭＰａ、１２０ＭＰａと設定した。
【００９６】
この結果、衝撃波処理を行わなかった場合については、収量は０ｇであった。これに対し、圧力５０ＭＰａの衝撃波を与えた場合には２２．７１ｇ、圧力１２０ＭＰａの衝撃波を与えた場合には３１．２０ｇの液収量が確認された。これにより、衝撃波処理によって、甜菜の果汁の取り出し効率が向上することがわかった。
【００９７】
以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施の形態および実施例において説明した食品の処理手順は、上記したように、衝撃波を与えることにより食品を軟化または粉体化させることが可能な限り、自由に変更可能である。
【００９８】
特に、上記各実施の形態および実施例では、食品としてリンゴ、大根、パイナップル、トウガン、茶葉、小豆およびコーヒー豆に衝撃波を与える場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９９】
また、上記第１の実施の形態および実施例では、追加処理として食品を圧搾したり、あるいは食品に液体を注入する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、追加処理として食品に圧搾および液体注入外の他の処理を施すようにしてもよい。この場合においても、食品の軟化に伴って追加処理の処理効率が向上するため、上記第１の実施の形態および実施例と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明に係る食品の処理方法は、果物や野菜などに代表される食品に適用することが可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果物または野菜を含む食品を軟化または粉体化させる食品の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、果物または野菜を含む多様な食品に関して、さまざまな処理方法（加工方法）が実施されている。具体的には、（１）食感を軟らかくするために、野菜などの食品を加熱したり、（２）果汁などの液体成分を抽出するために、果物などの食品を切断して細片化したり、（３）漬物などを作るために、塩の浸透圧を利用して食品を脱水することにより調味料を浸透させたり、（４）抹茶を作るために、茶葉を磨り潰して粉体化させている。なお、サトウキビなどの著しく硬い食品から液体成分を抽出する場合には、上記したように細片化したのちに極めて高い圧力で食品を圧搾する場合もある。
【０００３】
この食品の処理方法に関しては、既にいくつかの技術が提案されている。具体的には、食品に液体または気体を短時間で簡便に含浸させるために、減圧環境中において食品を液体または気体と接触させたり、あるいは減圧処理が施された食品を液体または気体と接触させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、食品を軟化または粉体化させる場合には、その食品の処理効率を考慮して、食品を可能な限り短時間で簡単に軟化または粉体化させる必要がある。しかも、食品を軟化または粉体化させた場合には、その食品中の栄養成分が損なわれたのでは意味がない。
【０００６】
しかしながら、従来の食品の処理方法では、食品を切断、圧搾または磨り潰すために大きな機械的負荷（動力）を要するため、その食品を簡単に軟化または粉体化させることが困難であるという問題があった。しかも、食品を加熱または磨り潰すと、その加熱時の熱または磨り潰し時に生じる摩擦熱に起因して食品中の栄養成分が熱分解等することにより損なわれると共に、食品を軟化または粉体化させるために時間がかかりすぎるという問題もあった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、栄養成分を損なうことなく食品を短時間で簡単に粉体化させることが可能な食品の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る食品の処理方法は、穀物、豆類あるいは茶葉からなる食品に、液体中で発生させた１ＭＰａ以上１ＧＰａ以下の圧力を伴う衝撃波を与えてその食品中の細胞壁を破壊して粉体化させるようにしたものである。
【０００９】
本発明に係る食品の処理方法では、食品に衝撃波が与えられることにより、その食品中の細胞壁が破壊されて粉体化する。これにより、大きな機械的負荷を利用せずに食品を粉体化させることが可能であるため、処理の容易化、時間の短縮化につながる。また、食品を磨り潰さずに粉体化させることが可能であるため、磨り潰し時に生じる摩擦熱に起因して食品中の栄養成分が損なわれることがない。
【００１０】
なお、「食品」とは、果物または野菜などに代表される食品、すなわち人間が実際に食する態様（台所や食卓において目にする態様）のものに限らず、穀物や農作物などに代表される食品、すなわち人間が実際に食する態様以前の態様（生産者等が収穫する際の態様）の食品も含む意味である。
【００１１】
また、「衝撃波」とは、化学的エネルギー、電気的エネルギー、機械的エネルギー等を利用して発生させるものであり、化学的エネルギーとしては、例えば爆薬の爆発を利用したエネルギー等、電気的エネルギーとしては、例えば電気パルスを利用したエネルギー等、機械的エネルギーとしては、例えば液体中への金属球の打ち込みを利用したエネルギー等が挙げられる。
【００１２】
本発明に係る食品の処理方法では、食品として、例えば茶葉、小豆、コーヒー豆、クルミ、五穀米あるいはシイタケ等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る食品の処理方法によれば、食品に衝撃波を与えることによりその食品中の細胞壁を破壊して粉体化させるようにしたので、食品が短時間で簡単に処理されると共に、その食品中の栄養成分が熱に起因して損なわれない。すなわち、栄養成分を損なうことなく食品を短時間で簡単に粉体化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の概要を説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の具体的な一態様を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の処理手順の流れを説明するための流れ図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の処理手順に関する変形例の流れを説明するための流れ図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法の他の具体的な一態様を説明するための図である。
【図６】図５に示した食品の処理方法の処理手順の流れを説明するための流れ図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る食品の処理方法の処理手順の流れを説明するための流れ図である。
【図８】実施例１の食品および比較例１の食品に関する果汁の抽出状態を表す写真である。
【図９】実施例２の食品および比較例２の食品に関する食紅の浸透状態を表す写真である。
【図１０】実施例２の食品および比較例２の食品に関する表面状態の顕微鏡写真である。
【図１１】実施例３−１の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１２】実施例３−２の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１３】実施例３−３の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１４】実施例３−４の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１５】実施例４−１の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１６】実施例４−２の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１７】実施例４−３の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１８】実施例４−４の食品に関する、圧力に対する硬度の関係を表す特性図である。
【図１９】実施例５に関する、衝撃波処理前後の栄養成分の変化を表す図である。
【図２０】衝撃波を負荷した後ストローを差し込んだリンゴの写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る食品の処理方法について説明する。図１は、食品の処理方法の概要を説明するためのものである。
【００１７】
本実施の形態に係る食品の処理方法は、食品を軟化させるために使用されるものである。この食品の処理方法では、図１に示したように、食品１と共に衝撃波発生源２を準備したのち、伝達媒体Ｍ中において衝撃波発生源２から衝撃波ＳＷを発生させて食品１に与えることにより、その食品１を軟化させる。
【００１８】
食品１は、衝撃波発生源２から衝撃波ＳＷが与えられる対象物である。この食品１は、果物または野菜を含むものであり、より具体的には食感の面から一般に硬いと感じられるものである。この「硬い」とは、例えばサトウキビやリンゴなどに代表される食品の硬さ、すなわち日常において生じる程度の外力を加えても変形しにくい（一定の外形を維持し得る）性質を意味しており、例えば豆腐や寒天などに代表される食物の軟らかさ、すなわち日常において生じる程度の外力を加えると変形しやすい（一定の外形を維持し得ない）性質に対する対極の意味である。この食品１としては、例えば、リンゴ、パイナップル、柿などに代表される果物や、大根、大根の葉、冬瓜、キュウリなどに代表される野菜や、サツマイモ、ジャガイモ、サトウキビ、ショウガ、ニンニク、茶葉、香辛料、豆（一連の豆類を含む）または乾燥キノコなどに代表される穀物および農作物などが挙げられる。もちろん、食品１は、上記した一連の食物（リンゴ、大根またはサツマイモ等）以外の他の果物、野菜、穀物または農作物であってもよいし、上記した果物、野菜、穀物または農作物以外の他の食品（例えば魚等）であってもよい。
【００１９】
衝撃波発生源２は、食品１に衝撃波ＳＷを与えるために、その衝撃波ＳＷを発生させるものである。この衝撃波発生源２としては、例えば、化学的エネルギーを利用するものとして、爆発を利用して衝撃波ＳＷを発生させる爆薬などが挙げられ、電気的エネルギーを利用するものとして、電気パルスを利用して衝撃波ＳＷを発生させる電気パルス発生装置などが挙げられ、機械的エネルギーを利用するものとして、液体中への金属球の打ち込みを利用して衝撃波ＳＷを発生させる手法などが挙げられる。もちろん、衝撃波発生源２は、上記した化学的、電気的または機械的エネルギー以外の他のエネルギーを利用して衝撃波ＳＷを発生させるものであってもよい。
【００２０】
伝達媒体Ｍは、衝撃波ＳＷを伝達させるためのもの（衝撃波伝達媒体）であり、すなわち衝撃波ＳＷに伴う圧力を伝達させるためのもの（圧力伝達媒体）である。この伝達媒体Ｍは、例えば、気体または液体などの圧縮性流体や、ゴムなどの弾性体である。
【００２１】
なお、衝撃波ＳＷは、伝達媒体Ｍ中において高速（音速を超える速度）で伝播する強い圧力変化の波であり、圧力、温度および密度などの物理的因子を瞬間的に急激に変化させる性質を有するものである。この衝撃波ＳＷに伴う圧力、すなわち衝撃波ＳＷを利用して食品１に与える圧力は、その食品１の本来（衝撃波ＳＷを与える前）の硬さや軟化状態（衝撃波ＳＷを与えた際の食品１の軟化傾向）等に応じて自由に設定可能であり、具体的には約１ＭＰａ〜５００ＭＰａである。もちろん、衝撃波ＳＷに伴う圧力は、必ずしも上記した圧力範囲内の値に限定されず、その圧力範囲を外れる値であってもよい。
【００２２】
次に、図２および図３を参照して、図１に示した食品の処理方法の詳細について説明する。図２は、食品の処理方法の具体的な一態様を説明するためのものであり、図３は、図２に示した食品の処理手順の流れを説明するためのものである。なお、以下では、食品１の種類や衝撃波発生源２の機能および種類などについては既に詳細に説明したので、それらの説明を随時省略する。
【００２３】
食品１を処理する際には、例えば、図２に示したように、以下の手順を経る。具体的には、まず、食品１と共に、その食品１を保護するための保護材３を併せて準備したのち、その保護材３で食品１を包装する（図３；ステップＳ１０１）。ここでは、例えば、食品１として、リンゴなどの果物を使用する。また、保護材３としては、例えば、ラップ、すなわちポリエチレンなどの高分子材料により構成された食品包装用の薄い透明なフィルムを使用する。
【００２４】
続いて、保護材３により包装された食品１の保護作用を高めるために、真空パック装置を使用して保護材３の内部を減圧することにより、その保護材３を真空パックする（図３；ステップＳ１０２）。
【００２５】
続いて、衝撃波発生源２を準備したのち、その衝撃波発生源２から発生した衝撃波ＳＷが食品１に与えられるように、食品１および衝撃波発生源２を設置する。ここでは、例えば、伝達媒体Ｍとして液体（例えば水Ｗ）が満たされた水槽４を準備したのち、保護材３により包装された食品１を衝撃波発生源２と共に伝達媒体Ｍ（水槽４の水Ｗ）中に設置する（図３；ステップＳ１０３）。この場合には、上記したように、衝撃波発生源２から発生した衝撃波ＳＷが食品１に与えられ得る所定の距離を隔てて、食品１および衝撃波発生源２を互いに離間配置させる。ここでは、例えば、衝撃波発生源２として、爆発を利用して衝撃波ＳＷを発生させることが可能な爆薬である導爆線および電気雷管を使用する。
【００２６】
最後に、衝撃波発生源２から衝撃波ＳＷを発生させることにより（図３；ステップＳ１０４）、食品１に衝撃波ＳＷを与える（図３；ステップＳ１０５）。ここでは、例えば、電気雷管を使用して導爆線を起爆させることにより、その爆発のエネルギーを利用して衝撃波ＳＷを発生させる。これにより、衝撃波発生源２から発生した衝撃波ＳＷが水Ｗを媒体として伝播し、その衝撃波ＳＷが保護材３を介して食品１に与えられるため、衝撃波ＳＷを与える前後において食品１の硬さが変化し、すなわち食品１が軟化する。この食品１が軟化する理由としては、例えば、衝撃波ＳＷに伴う急激な圧力変化に応じて食品１中の細胞または組織において気泡が圧縮されたのちに膨張されるため、その食品１中の細胞膜または細胞壁が破壊されるものと想定される。
【００２７】
この食品１を軟化させるために必要な圧力（衝撃波ＳＷに伴う圧力）は、１ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であるが、食品１としてリンゴを使用する場合には、好ましくは１２．６ＭＰａ以上、さらに好ましくは１２．６ＭＰａ以上１８２ＭＰａ以下である。あるいは、パイナップルを使用する場合には、好ましくは１２．６ＭＰａ以上、さらに好ましくは１２．６ＭＰａ以上１０２ＭＰａ以下である。また、冬瓜を使用する場合には、好ましくは２０ＭＰａ以上、さらに好ましくは２０ＭＰａ以上１８４ＭＰａ以下である。加えて、リンゴ等の果物・野菜類を所定の形状を維持しつつ軟化させる場合には、圧力を３７ＭＰａ以上５３ＭＰａ以下とすることが好ましい。もちろん、ここに説明した圧力の値はあくまで一例であり、その圧力の値が上記した圧力範囲に限定されるわけではない。これにより、食品１の処理が完了する。
【００２８】
なお、食品１を処理したのちには、さらに、必要に応じて処理後の食品１を追加処理してもよい。ここでは、例えば、処理後の食品１（必要に応じて細片化された食品１）を圧搾する（図３；ステップＳ１０６）。これにより、例えば、食品１から果汁などの液体成分が抽出される。
【００２９】
また、食品１としては、上記リンゴ、パイナップル、冬瓜以外にも、他の食品を使用してもよい。例えば、食品１として乾燥キノコを使用した場合には、処理後の食品１を圧搾することにより、その食品１からキノコ中のエキスなどの液体成分が抽出される。
【００３０】
本実施の形態に係る食品の処理方法では、食品１に衝撃波ＳＷを与えて軟化させるようにしたので、以下の理由により、栄養成分を損なうことなく食品１を短時間で簡単に軟化させることができる。
【００３１】
すなわち、食品１に衝撃波ＳＷが与えられると、上記したように、衝撃波ＳＷに伴う急激な圧力変化を利用した軟化現象が生じるため、その食品１が軟化する。この場合には、食品を軟化させるために大きな機械的負荷（動力）を利用して食品を切断または圧搾する従来の食品の処理方法とは異なり、その大きな機械的負荷を利用せずに食品１を軟化させることが可能であるため、その食品１が簡単に軟化される。
【００３２】
しかも、食品を軟化させるために加熱する従来の食品の処理方法とは異なり、食品１を加熱せずに軟化させることが可能であるため、食品１中の栄養成分が損なわれず、かつ食品１が短時間で軟化される。なお、食品１に衝撃波ＳＷを与えた場合には、その食品１が全く加熱されないわけではなく、上記したように、衝撃波ＳＷに伴って圧力だけでなく温度も併せて急激に変化するため、その食品１は少なからず加熱される。しかしながら、この場合には、衝撃波ＳＷに伴って食品１が瞬間的に加熱されるにすぎず、すなわち加熱時の熱に起因して栄養成分が損なわれる程度まで長期間に渡って食品１が加熱されるわけではないため、衝撃波ＳＷを与える方法では、その食品１中の栄養成分が損なわれないのである。
【００３３】
このように、本実施の形態では、栄養成分を損なうことなく食品１を短時間で簡単に軟化させることができる。
【００３４】
特に、本実施の形態では、上記したように食品１が長期間に渡って加熱されないため、栄養成分と共に風味も損なわれないように食品１を軟化させることができる。この風味が損なわれない利点は、例えば、茶葉や香辛料などの風味（香り等）が重視される食品１を軟化させる際に極めて重要である。
【００３５】
また、本実施の形態では、食品１に衝撃波ＳＷを与える際に、その食品１を保護材３で保護するようにしたので、食品１が伝達媒体Ｍ（例えば水Ｗなどの液体）に濡れたり、衝撃波ＳＷの発生時に生じた異物（例えば爆薬の破片等）が食品１に付着したり、あるいは衝撃波ＳＷを与えた際に食品１から内部の液体（例えば果汁など）が流出することを防止することができる。以上のことにより、図２０に示したように、例えば食品１としてリンゴ等の果物を用いて衝撃波処理を行った場合、リンゴを切ったり絞ったりすることなく、原形を維持しているリンゴにストローを差し込むことによって、容易に内部の果汁を飲むことも可能となる。この場合には、衝撃波の圧力を３７ＭＰａ以上５３ＭＰａ以下とすることが望ましい。リンゴの果肉部分が軟化されて液状（ストローで飲める程度）になっても、皮部分は壊れにくい状態を保持できるからである。このような形態の食品は、お年寄り向けの加工食品等に利用可能である。
【００３６】
また、本実施の形態では、食品１に衝撃波ＳＷを与えて軟化させたのち、その食品１を圧搾すれば、食品（必要に応じて細片化された食品）を軟化させずに圧搾する（本来の硬さを有する食品をそのまま圧搾する）場合と比較して、食品１を圧搾するために要する圧力が小さくて済むと共に、その食品１の圧搾効率が向上する。したがって、食品１を圧搾することにより果汁などの液体成分を抽出する場合に、その食品１から果汁などの液体成分を簡単に効率よく抽出することができる。これにより、圧搾用の機械設備を使用して食品１を圧搾する場合に、その機械設備の稼働時間（食品１の処理時間）を短縮し、かつ消費燃料（食品１の処理に要する燃料）の消費量を低減させることができると共に、食品１を圧搾した際に生じる廃棄物（例えば圧搾されずに残存した食品１やその残存果汁等）の量を減少させることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、図２に示したように、伝達媒体Ｍとして水Ｗ中に食品１および衝撃波発生源２を設置し、その衝撃波発生源２から発生した衝撃波Ｗを水Ｗを媒体として伝播させることにより食品１に与えるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、伝達媒体Ｍとして水Ｗ以外の他の液体中において食品１に衝撃波ＳＷを与えるようにしてもよいし、あるいは伝達媒体Ｍとして気体（例えば空気）中に食品１および衝撃波発生源２を設置し、その衝撃波発生源２から発生した衝撃波Ｗを気体を媒体として伝播させることにより食品１に与えるようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、図３に示したように、食品１に衝撃波ＳＷを与えて軟化させたのち、追加処理として処理済みの食品１を圧搾するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図３に対応する図４に示したように、処理済みの食品１（例えば大根など）に液体を注入するようにしてもよい（図４；ステップＳ２０６）。これにより、食品１に液体が浸透される。この液体としては、例えば、食品１を着色させるための色素や、食品１に浸透させる（味付けする）ための調味料などが挙げられる。なお、図４に示した他の手順（ステップＳ２０１〜Ｓ２０５）の内容は、上記実施の形態において図３を参照して説明した手順（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）の内容とそれぞれ同様である。この場合には、衝撃波を負荷せずに液体を注入する（本来の硬さを有する食品に液体を注入する）場合と比較して、食品１に液体を注入するために要する圧力が小さくて済むと共に、その食品１に対する液体の浸透効率が向上する。したがって、食品１に液体を注入する場合に、その食品１に液体を簡単に効率よく浸透させることができる。
【００３９】
なお、図４に示した場合には、食品１に液体を浸透させるために、食品１に衝撃波ＳＷを与えて軟化させたのち、その食品１に液体を注入するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の手順を使用しても食品１に液体を浸透させることが可能である。具体的には、例えば、図２に対応する図５および図４に対応する図６に示したように、（１）伝達媒体Ｍとして食品１に浸透させたい液体（例えば調味料Ｓ）を使用し、（２）保護材３で食品１を包装せず、その食品１を伝達媒体Ｍ（調味料Ｓ）にそのまま投入することにより接触させ、（３）食品１に衝撃波ＳＷを与えたのち、その食品１をあらためて追加処理しない点を除いて図４に示した場合と同様の手順を経るようにし（図６；ステップＳ３０１〜Ｓ３０３）、すなわち伝達媒体Ｍとしての液体（調味料Ｓ）に接触させながら食品１に衝撃波ＳＷを与えることにより、軟化させながら食品１に液体を浸透させるようにしてもよい。この場合においても、食品１が軟化すると共に、その食品１に液体が浸透される。この場合には、特に、食品１の軟化および食品１に対する調味料Ｓの浸透が一工程において実現されるため、食品１に液体を極めて簡単に効率よく浸透させることができる。もちろん、この場合の伝達媒体Ｍとしては、必ずしも調味料Ｓに限らず、調味料Ｓ以外の他の液体であってもよい。一例として、食品１として豆を使用し、伝達媒体Ｍとして水を使用した場合には、その豆に水が浸透され、すなわち豆が水分を吸収する。
【００４０】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４１】
図７は、本実施の形態に係る食品の処理方法の処理手順の流れを説明するためのものである。この食品の処理方法は、食品を粉体化させるために使用されるものであり、上記第１の実施の形態において図１に示したように、食品１と共に衝撃波発生源２を準備したのち、伝達媒体Ｍ中において衝撃波発生源２から衝撃波ＳＷを発生させて食品１に与えることにより、その食品１を粉体化させる。
【００４２】
本実施の形態において食品１を処理する際には、例えば、図７に示したように、食品１として茶葉などの農作物を使用して、１ＭＰａ以上１ＧＰａ以下の圧力の衝撃波を発生させることを除き、上記第１の実施の形態において図３を参照して説明した手順（図３；ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）と同様の手順（図７；ステップＳ４０１〜Ｓ４０５）を経ることにより、食品１に衝撃波ＳＷを与える。これにより、食品１が粉体化する。
【００４３】
上記では食品１として茶葉を使用する場合について説明したが、茶葉以外の他の食品１を使用してもよい。この「他の食品１」としては、例えば、小豆、コーヒー豆、香辛料などが挙げられる。
【００４４】
本実施の形態に係る食品の処理方法では、食品１に衝撃波ＳＷを与えて粉体化させるようにしたので、大きな機械的負荷を利用せずに食品１が簡単に粉体化される。しかも、食品１を磨り潰さずに粉体化させることが可能であるため、磨り潰し時に生じる摩擦熱に起因して食品１中の栄養成分が損なわれず、かつ食品１が短時間で粉体化される。したがって、栄養成分を損なうことなく食品１を短時間で簡単に粉体化させることができる。
【００４５】
特に、本実施の形態では、上記したように食品１に摩擦熱が及ばないため、栄養成分と共に風味も損なわれないように食品１を粉体化させることができる。この風味が損なわれない利点は、例えば、上記した茶葉や香辛料などの風味（香り等）が重視される食品１を粉体化させる際に極めて重要である。
【００４６】
なお、本実施の形態に係る食品の処理方法に関する上記以外の手順、作用、効果および変形は、上記第１の実施の形態と同様である。
【実施例】
【００４７】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００４８】
（実施例１）
上記実施の形態（図２および図３参照）において説明した食品の処理方法を使用して、以下の処理手順を経ることにより食品を処理した。まず、実施例１として、食品にリンゴを準備すると共に、保護材としてポリエチレン製のラップを準備したのち、そのリンゴをラップで包装し、引き続きリンゴを包装したラップを真空パックした。この場合には、リンゴを半分（１６５．２３ｇ）に切断して使用した。続いて、衝撃波の付与対象であるリンゴを固定するために、金属製の固定用部材を使用して、ラップで包装済みのリンゴを金属製の檻に固定した。続いて、衝撃波発生源として導爆線および電気雷管を準備すると共に、伝達媒体として水が満たされた水槽を併せて準備したのち、ラップで包装済みのリンゴが固定された檻を衝撃波発生源と共に水槽（水）中に設置した。この場合には、リンゴと導爆線との間の間隔を２７ｃｍとした。続いて、電気雷管を使用して導爆線を起爆させることにより、導爆線から衝撃波を発生させた。これにより、衝撃波が水を媒体として伝播することによりラップを介してリンゴに与えられた。この場合には、衝撃波に伴う圧力を４４ＭＰａとした。最後に、ボタン型の重りを使用して、衝撃波が与えられたリンゴを加圧することにより圧搾した。この場合には、重りの荷重を１９４７．７ｇとした。
【００４９】
（実施例２）
上記実施の形態において変形例（図２および図４参照）として説明した食品の処理方法を使用して、以下の処理手順を経ることにより食品を処理した。まず、実施例２として、食品として大根を準備したのち、実施例１の処理手順と同様の手順を経ることにより大根に衝撃波を与えた。この場合には、大根を板状（２．５ｃｍ厚）にスライスして使用すると共に、衝撃波に伴う圧力を５０ＭＰａとした。最後に、ポリカーボネイト製の瓶に満たした水に食紅を溶解させたのち、その食紅が溶解された水中に大根を浸漬させた。この場合には、浸漬時間を３時間とした。また、実施例２−２として、食品に大豆を用いて、実施例２と同様にして処理を行った。
【００５０】
（比較例１）
衝撃波を与えなかった点を除き、実施例１の処理手順と同様の手順を経ることによりリンゴを準備した。この場合には、実施例１において切断されたリンゴのうちの残り半分（１７１．２０ｇ）を使用すると共に、重りの荷重を１９１５．３ｇとした。
【００５１】
（比較例２）
衝撃波を与えなかった点を除き、実施例２の処理手順と同様の手順を経ることにより大根を準備した。
【００５２】
上記した実施例１および実施例２の処理手順を経ることにより得られた食品および比較例１，２の処理手順を経ることにより得られた食品の諸特性を調べたところ、以下の結果が得られた。
【００５３】
まず、実施例１の食品および比較例１の食品の状態を調べた。この場合には、食品の外観を観察すると共に、その食品の触感を調べることにより、食品の硬さおよび食感を調べた。
【００５４】
比較例１の食品では、当然ながら、リンゴ本来の硬さが維持されており、そのリンゴの食感に変化が生じていなかった。これに対して、実施例１の食品では、リンゴが軟化しており、そのリンゴの食感に変化が生じていた。このことから、本発明の食品の処理方法では、衝撃波を与えることにより食品を軟化させることが可能であることが確認された。
【００５５】
続いて、実施例１の食品および比較例１の食品を圧搾することにより果汁の抽出状態を調べたところ、図８に示した結果が得られた。図８は、実施例１の食品および比較例１の食品に関する果汁の抽出状態を表しており、（Ａ）は比較例１の食品を示し、（Ｂ）は実施例１の食品を示している。
【００５６】
図８に示した結果から判るように、比較例１の食品（Ａ）では、加圧したにもかかわらずにリンゴから果汁が抽出されなかった。これに対して、実施例１の食品（Ｂ）では、加圧したことによりリンゴが押し潰されたため、そのリンゴから１１２．８１ｇの果汁が抽出された。このことは、比較例１の食品では、リンゴ本来の硬さが維持されているため、重りの荷重（１９１５．３ｇ）で加圧しただけでは果汁が抽出されないのに対して、実施例１の食品では、リンゴが軟化されているため、重りの荷重（１９４７．７ｇ）で加圧しただけで果汁が抽出されることを表している。このことから、本発明の食品の処理方法では、より小さな荷重で加圧することにより食品から果汁などの液体成分を抽出することが可能な程度に、その食品を軟化させることが可能であることが確認された。
【００５７】
続いて、実施例２の食品および比較例２の食品の状態を調べたところ、図９に示した結果が得られた。図９は、実施例２の食品および比較例２の食品に関する食紅の浸透状態を表しており、（Ａ）は比較例２の食品を示し、（Ｂ）は実施例２の食品を示している。この場合には、食品の外観を観察することにより、その食品に対する食紅の浸透具合を調べた。
【００５８】
図９に示した結果から判るように、比較例２の食品（Ａ）では、大根の端縁近傍のみが僅かに赤く着色されている程度であり、すなわち食紅が大根に十分に浸透しなかった。これに対して、実施例２の食品（Ｂ）では、大根の端縁近傍のみならず、その端縁の内側まで広い範囲に渡って赤く着色されており、すなわち食紅が大根に十分に浸透した。このことは、比較例１の食品では、大根本来の硬さが維持されているため、設定した浸漬時間（３時間）だけでは食紅が大根に浸透しにくいのに対して、実施例２の食品では、大根が軟化されているため、設定した浸漬時間（３時間）だけで食紅が大根に浸透しやすいことを表している。なお、ポリカーボネイト製の瓶から取り出した食品を大気圧下に放置しながら観察したところ、比較例２の食品では、放置中の食品の状態が変化せず、すなわち放置中において食品の外形が維持されていたのに対して、実施例２の食品では、放置中の食品の状態が変化し、具体的には大根が自重で変形することにより、その大根から水分が次第に染み出した。この際、食品を指先で軽く押したところ、比較例２の食品では、指先の圧力だけでは大根が変形せず、その大根からほとんど食紅（水に溶解された食紅）が染み出さなかったのに対して、実施例２の食品では、指先の圧力だけで大根がスポンジのように簡単に変形し、その大根から食紅（水に溶解された食紅）が大量に染み出した。また、実施例２−２の大豆においても、同様に食品の軟化と注水性が確認された。このことから、本発明の食品の処理方法では、より短い時間で食品に食紅（水に溶解された食紅）などの液体を注入することが可能な程度に、その食品を軟化させることが可能であることが確認された。
【００５９】
特に、実施例２の食品および比較例２の食品の表面状態を調べたところ、図１０に示した結果が得られた。図１０は、実施例２の食品および比較例２の食品の表面状態を表しており、（Ａ）は比較例２の食品を示し、（Ｂ）は実施例２の食品を示している。この場合には、双眼実態顕微鏡を使用して食品の表面状態を観察した。
【００６０】
図１０に示した結果から判るように、比較例２の食品（Ａ）では、大根の表面に気泡が観察されなかったのに対して、実施例２の食品（Ｂ）では、大根の表面に多数の気泡が観察された。これは、衝撃波の影響を受けて大根の内部で気泡が膨張した結果生じたものであり、その大根を軟化させる要因となっているものである。このことから、本発明の食品の処理方法では、衝撃波を与えることにより食品の内部に多数の気泡が生じるため、その気泡の存在に基づいて食品が軟化することが確認された。
【００６１】
（実施例３−１〜３−４）
次に、実施例３−１〜３−４として、負荷する衝撃波の圧力を段階的に変化させた場合の食品の硬度について、硬度測定器（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠）を用いて測定した。食品としては、実施例３−１ではリンゴ、実施例３−２ではパイナップルの果肉部分、実施例３−３ではパイナップルの芯部分、および実施例３−４ではトウガン（皮側）を用いた。衝撃波の発生および負荷方法については、実施例１と同様の方法により行った。衝撃波の圧力に関しては、導爆線と食品との距離を調節することにより変化させた。各圧力下の衝撃波負荷後の硬度を、衝撃波負荷前の硬度に対する割合（％）として求め、結果を表１〜４および図１１〜図１４に示した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
【表３】
【００６５】
【表４】
【００６６】
表１および図１１に示したように、実施例３−１のリンゴについては、圧力を大きくするに従って、硬度が低くなり軟化が進んでいることがわかる。これにより、例えば、所望の硬度が５０％以下であれば２６ＭＰａ以上、硬度３０％以下であれば４０ＭＰａ以上の圧力の衝撃波を負荷することによって、容易にリンゴを軟化させることが可能であることがわかった。
【００６７】
表２および図１２に示したように、実施例３−２のパイナップルの果肉部分については、圧力を大きくするに従って徐々に硬度が低くなる傾向はみられるものの、リンゴのように顕著な結果は得られなかった。また、表３および図１３に示したように、実施例３−３のパイナップルの芯部分については、１００ＭＰａよりも小さい圧力下では、ほとんど軟化の傾向を示さなかったため、少なくとも１００ＭＰａ以上の圧力が必要であることがわかった。
【００６８】
表４および図１４に示したように、実施例３−４のトウガンについては、圧力を大きくするに従って、緩やかに硬度が低下する傾向がみられ、例えば硬度６０％以下を所望する場合には、１８０ＭＰａ程度以上の圧力の衝撃波が必要であることがわかった。
【００６９】
実施例３−１〜３−４の結果から、衝撃波の圧力を調整することにより、食品を所望の硬度で軟化させることが可能であることが示され、特にリンゴについては、この傾向が顕著であることがわかった。また、実施例１の軟化された大根において観察された内部気泡（図１０）が、実施例３−１〜３−４の食品についても同様に確認された。
【００７０】
（実施例４−１〜４−４）
次に、実施例４−１〜４−４として、衝撃波の負荷により食品を粉体化させ、処理前後の食品の粒度分析を行った。食品としては、実施例４−１では茶葉、実施例４−２では小豆、実施例４−３では小麦、実施例４−４ではコーヒー豆を用いた。衝撃波の発生および負荷方法は、実施例１と同様の方法により行った。あるいは、食品を水槽中に設置する際、食品をポリカーボネイト瓶（耐圧瓶）に封入するようにしてもよい。また、衝撃波の圧力は、導爆線と食品との距離を調節することにより変化させた。
【００７１】
粒度分析については、衝撃波処理後、孔径が０．１５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、１．１９ｍｍ、２．３８ｍｍ、４．７６ｍｍの篩いを用いて、各食品の衝撃波処理後の粒度（ｍｍ）を測定し、粒度別に重量（ｇ）および重量比（％）を求めた。結果を、表５〜表８および図１５〜図１８に示す。
【００７２】
【表５】
【００７３】
【表６】
【００７４】
【表７】
【００７５】
【表８】
【００７６】
表５および図１５に示したように、実施例４−１の茶葉については、衝撃波処理前の状態では粒度が１．１９〜２．３８のものが全体の５０％以上を占めているが、圧力を伴った衝撃波を負荷することにより粒度が小さくなり、さらに圧力を増すにしたがって徐々に粒度の小さいものの重量が増加していることがわかる。これにより、例えば、５０ＭＰａの圧力の衝撃波を負荷することで、粒度０．１５〜０．３程度にまで粉体化された食品を全体の３．４％得ることができる。あるいは、１８４ＭＰａの圧力の衝撃波を負荷することにより、０．１５以下という非常に微細な粒度にまで粉体化した食品を全体の２．７３％得ることが可能となる。
【００７７】
表６および図１６に示したように、実施例４−２の小豆については、衝撃波処理前の状態では粒度が４．７６以上であるが、圧力５ＭＰａの衝撃波を負荷することにより、全体の約半数が粒度２．３８〜４．７６にまで粉体化され、その後圧力を増す毎に、微量ではあるが粒度が小さくなることがわかった。
【００７８】
表７および図１７に示したように、実施例４−３の小麦については、圧力が０ＭＰａ〜１８４ＭＰａ程度の衝撃波処理の前後においては、粒度に大きな差はみられなかったので、小麦を粉体化させるためには、さらに大きな圧力が必要と予測される。但し、小麦表面の籾殻の剥離が確認された。
【００７９】
表８および図１８に示したように、実施例４−４のコーヒー豆については、衝撃波処理前の状態では粒度が４．７６以上であるが、圧力１２．６ＭＰａの衝撃波を負荷することにより、全体の約２０％程度が粉体化された。圧力が増すにつれて、徐々に粉体化が進み、３１．２ＭＰａ以上で、全体の約半数が粉体化されることがわかった。また、衝撃波を与えたコーヒー豆のうち豆の原形を保っているものを選んで、水中に投入した後１時間程静置させると、水の色の変化が確認された。これは、表面上は大きな変化がなくても、コーヒー豆の内部で微細な粉体化が発生し、抽出性が向上しているためと考えられる。
【００８０】
実施例４−１〜４−４の結果から、食品に衝撃波を負荷し、また衝撃波の圧力を調整することにより、食品を所望の粒度で粉体化させることが可能であることが示され、特に茶葉、小豆およびコーヒー豆については、効果的に粉体化されることがわかった。
【００８１】
（実施例５）
次に、実施例５として、衝撃波処理前と処理後において、食品に含有される栄養成分に変化があるかどうかについて、以下のような実験を行った。
【００８２】
まず、食品としてリンゴを用いて、実施例１と同様の方法により衝撃波処理を行った。この後、処理後のリンゴから果汁を得て、この果汁について栄養成分を測定した。このとき、衝撃波の圧力は５０ＭＰａに設定し、糖度（％）、酸度（％）、ｐＨ、全ペクチン（％）、水溶性ペクチン（％）、ポリフェノール（ｍｇ％、標準物質；カテキン）、ナトリウム（ｍｇ％）、カリウム（ｍｇ％）およびカルシウム（ｍｇ％）の含有量について、それぞれ測定を行った。
【００８３】
一方で、衝撃波処理前のサンプルとして、リンゴに衝撃波を負荷せずに果汁を抽出し、栄養成分を測定した。これらの測定結果を、表９および図１９に示した。なお、図１９は処理前の各成分値を１００％とした場合の、処理前に対する処理後の成分値（％）を表している。
【００８４】
【表９】
【００８５】
表９および図１９に示したように、ナトリウムおよびカルシウムにおいては、若干の減少があったものの、糖度、酸度、ｐＨについては衝撃波処理の前後で大きな変化は見られなかった。逆に、全ペクチン、水溶性ペクチン、ポリフェノールおよびカリウムにおいては、処理前に比べて処理後の成分が増加しており、特に、ポリフェノールに関しては大幅に増加していた。これは、衝撃波によって、リンゴ内部の個々の細胞壁が破壊され、ポリフェノールが細胞外に排出されることに起因すると推測される。以上のことにより、圧力を伴う衝撃波処理を行ったとしても、食品中の栄養成分が特段減少することはないことがわかった。また、リンゴから果汁を得るような場合には、衝撃波処理を用いることにより、特にポリフェノール等の栄養成分の取り出し効率が向上することがわかり、衝撃波処理が食品の栄養面からみても有効な手段であることが示された。
【００８６】
（実施例６−１〜６−３）
上記実施例５では、食品にリンゴ用いた場合、衝撃波処理により栄養成分中のポリフェノールの含有量が大幅に増加することが示されたが、このような効果がリンゴの種類に依存するかどうかについて、実施例６−１〜６−３として、以下のような実験を行った。
【００８７】
まず、リンゴサンプルとして、実施例６−１ではサンフジ、実施例６−２ではジョナゴールド、実施例６−３では王林を用いて、各リンゴについて、実施例５と同様にして、衝撃波処理および衝撃波非処理の果汁を得た。この果汁１０ｍｌに蒸留水を加えて２倍に希釈した後、１０５℃の温度下で１時間熱水抽出を行い、ろ過した。このとき、各リンゴについて、果汁抽出前と抽出後における重量を測定し、果汁収量（果汁収量（％）＝（（果汁抽出前重量−果汁抽出後重量）／果汁抽出前重量）×１００）を求めた。この結果を表１０に示した。
【００８８】
【表１０】
【００８９】
次に、作成した果汁希釈液に、２０％炭酸ナトリウム水溶液を１０ｍｌ、蒸留水５０ｍｌ、フェノール試薬５ｍｌを加え、よく混合して１５時間静置させる。フェノール試薬としては、タングステン酸ソーダ（Ｎａ2ＷＯ4・２Ｈ2Ｏ）、リンモリブデン酸（Ｈ3ＰＯ4・１２ＭｏＯ2）、リン酸（Ｈ3ＰＯ4）および水（Ｈ2Ｏ）から成る試薬を用いる。この試薬を用いる方法は、アルカリ性でのフェノール性水酸基の還元力を利用して、モリブデン酸の還元で生ずる青色（波長；７２５〜７６０ｎｍ）を比色測定するもので、微量の全ポリフェノールの定量に適している。
【００９０】
次いで、１５時間静置させた各混合液を写真撮影し、１ｃｍ四方の画像として切り出して画像処理を行った。このとき、画像の解像度を２００pixel/cmに変換し、スポイト機能により、シアン、マゼンダ、イエローおよびブラックの４色の色の拾い上げを行い、その比率を求めた。これら４色のうち、シアンがポリフェノールの含有量の指標となるため、シアンについての比率の増減を測定した。
【００９１】
表１０に示したように、衝撃波処理を行ったリンゴから得られた果汁量は、実施例６−１〜６−３のいずれのリンゴについても、衝撃波非処理に比べて２倍以上となった。この結果から、衝撃波処理を行うことにより、食品から果汁を効率良く取り出すことが可能となることが示された。
【００９２】
また、画像処理により測定したシアンの比率は、実施例６−１のサンフジおよび実施例６−３の王林では、衝撃波処理前よりも処理後の方が高く、果汁に含有されるポリフェノールの量が増加していることがわかった。
【００９３】
（実施例７−１〜７−１８）
次に、上記以外の食品に対し、実施例１と同様の手順を用いて、食品が軟化あるいは粉体化するかどうかについて調べた。食品としては、実施例７−１ではショウガ、実施例７−２ではジャガイモ、実施例７−３ではナガイモ、実施例７−４ではサツマイモ、実施例７−５ではニンニク、実施例７−６ではトマト、実施例７−７ではゆず、実施例７−８ではパッションフルーツ、実施例７−９ではドラゴンフルーツ、実施例７−１０ではシイタケ、実施例７−１１では大豆、実施例７−１２では麦茶用麦、実施例７−１３ではゴボウ、実施例７−１４ではタケノコ、実施例７−１５では五穀米、実施例７−１６ではプルーン、実施例７−１７ではサトウキビおよび実施例７−１８ではクルミを用いた。このとき、衝撃波の圧力は、実施例７−１〜７−１２では３７ＭＰａ、実施例７−１３〜７−１５では１２０ＭＰａ、実施例７−１６および７−１７では１８０ＭＰａ、実施例７−１８では５５．１ＭＰａ，６８ＭＰａおよび１２０ＭＰａ、と設定した。
【００９４】
この結果、実施例７−１〜７−９、７−１３、７−１４および７−１６では、各設定圧力下で軟化され、実施例７−１０、７−１５および７−１８では、各設定圧力下で粉体化された。実施例７−１１の大豆では、軟化と同時に注水性が確認された。実施例７−１２の麦茶様麦では、上記実施例４−３と同様に抽出性が確認された。実施例７−１７のサトウキビでは、軟化と同時に搾取性が確認された。
【００９５】
（実施例８）
次に、食品として甜菜を用いて、衝撃波処理を行わなかった場合と、上記実施例１と同様の手順で衝撃波処理を行った場合において、その搾取性を調べた。具体的には、ハンドジューサーを使用して、その液収量（果汁量）を測定した。このとき、衝撃波の圧力は、５０ＭＰａ、１２０ＭＰａと設定した。
【００９６】
この結果、衝撃波処理を行わなかった場合については、収量は０ｇであった。これに対し、圧力５０ＭＰａの衝撃波を与えた場合には２２．７１ｇ、圧力１２０ＭＰａの衝撃波を与えた場合には３１．２０ｇの液収量が確認された。これにより、衝撃波処理によって、甜菜の果汁の取り出し効率が向上することがわかった。
【００９７】
以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施の形態および実施例において説明した食品の処理手順は、上記したように、衝撃波を与えることにより食品を軟化または粉体化させることが可能な限り、自由に変更可能である。
【００９８】
特に、上記各実施の形態および実施例では、食品としてリンゴ、大根、パイナップル、トウガン、茶葉、小豆およびコーヒー豆に衝撃波を与える場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９９】
また、上記第１の実施の形態および実施例では、追加処理として食品を圧搾したり、あるいは食品に液体を注入する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、追加処理として食品に圧搾および液体注入外の他の処理を施すようにしてもよい。この場合においても、食品の軟化に伴って追加処理の処理効率が向上するため、上記第１の実施の形態および実施例と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明に係る食品の処理方法は、果物や野菜などに代表される食品に適用することが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀物、豆類、茶葉からなる食品に、液体中で発生させた１ＭＰａ以上１ＧＰａ以下の圧力を伴う衝撃波を与えることにより前記食品中の細胞壁を破壊して粉体化させる
ことを特徴とする食品の処理方法。
【請求項２】
前記食品は、茶葉、小豆、コーヒー豆、クルミ、五穀米あるいはシイタケである
ことを特徴とする請求項１記載の食品の処理方法。
【請求項１】
穀物、豆類、茶葉からなる食品に、液体中で発生させた１ＭＰａ以上１ＧＰａ以下の圧力を伴う衝撃波を与えることにより前記食品中の細胞壁を破壊して粉体化させる
ことを特徴とする食品の処理方法。
【請求項２】
前記食品は、茶葉、小豆、コーヒー豆、クルミ、五穀米あるいはシイタケである
ことを特徴とする請求項１記載の食品の処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−１４７８００（Ｐ２０１２−１４７８００Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１１４７６（Ｐ２０１２−１１１４７６）
【出願日】平成２４年５月１５日（２０１２．５．１５）
【分割の表示】特願２００７−５０８２３７（Ｐ２００７−５０８２３７）の分割
【原出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（５０４１５９２３５）国立大学法人 熊本大学 (314)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月１５日（２０１２．５．１５）
【分割の表示】特願２００７−５０８２３７（Ｐ２００７−５０８２３７）の分割
【原出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（５０４１５９２３５）国立大学法人 熊本大学 (314)
【Ｆターム（参考）】
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