作成： 1999/04/11 古田 雅一
データ番号 ：020108
各国で食されている乳製品原料に対する放射線照射効果
目的 ：乳製品の殺菌と熟成度調整
放射線の種別 ：ガンマ線
放射線源 ：60Co線源
線量（率） ：2.5-7.5kGy,0.5376kGy/hr 5kGy,2.77-2.78Gy/s 0.01-7.6kGy,0.075Gy/s
利用施設名 ：Instruction Manual Cobalt-60 Irradiator Type,J-6000/J-6500,National Centor of Radiation Research and Technology,Cairo Egypt.,Central Sericulture Research and Training Instiute,Mysore,India他
照射条件 ：空気中
応用分野 ：食品照射、殺菌、熟度調整
概要 ：
ギリシャ、エジプト、インドで伝統的に製造されてきたチーズや乳製品に60Coガンマ線照射を行ったところ、ギリシャで製造されているbaski、エジプトで製造されているras cheeseに対して適切な照射量を選ぶことにより品質劣化を最小限に抑えた条件での殺菌が可能であり、熟成工程の制御もある程度可能であった。インドのpaneerに関してもソルビン酸処理と放射線照射を併用することにより、保存期間が延長された。
詳細説明 ：
牛乳を原料とするチーズやヨーグルト等の乳製品の製造過程においては品質のよい製品を得るために発酵の度合を適切に管理しなければならないと同時に微生物汚染を防ぐことが重要な問題となる。乳製品にガンマ線照射を行うと、殺菌効果が期待できるのと同時に発酵の進行度(熟度)を調節できる可能性がある。しかしながら照射量が多すぎると照射臭が発生するため、注意が必要である。
ここではギリシャ、エジプト、インドそれぞれの国内で伝統的に製造されてきたチーズや乳製品に対するガンマ線照射の適用について紹介する。ギリシャのVosniakosとHatziioannou(原論文1)はpasta filata cheeseに属するkaseriの保存性の改善と非プロセスチーズであるbaskiの熟成期間の短縮を目指し、60Coガンマ線の照射効果について検討した。その結果、baskiにおいては640krad(6.4kGy）照射において5.9%の熟成度の促進がみられ、11℃で通常15日要する熟成期間が11日に短縮できることが見出された（表１）。Kaseriの微生物汚染に関しては、5〜7kGyで病原性球菌の殺菌が可能であり、滅菌には56kGyの線量が必要であった。
表1 The irradiation doses with the corresponding miroscopic analysis.（原論文1より引用）
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Sample Dose Enteroccoci Coliforms Lactobacilli Yeast and fungi
(Mrad) g-1 g-1 g-1 g-1
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Z40 150 0 17x106 12x103
Z30 50 0 55x106 3x103
Z3 100 0 18x106 104
Z7 125 0 25x106 12x103
Z15 1.1 0 0 2x104 < 1000
Z2 3.0 0 0 2x104 < 1000
Z5 4.8 0 0 < 104 < 1000
Z12 5.8 0 0 < 104 < 1000
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20kGy以上の照射でチーズの黄色の変化が観察されたが、味覚上の変化は検出されなかった。ガンマ線照射に伴い熟成に必要な乳酸菌類の殺菌も同時に起こるため、結局、4〜6.5kGyの照射が適当であると判断された。
エジプトにおいてはRasチーズの製造に低温殺菌された牛乳が使用されてきたが、レンネットの形成などチーズの熟成過程が不十分になり、期待通りの風味が醸成できないという悪影響が報告されている。この状況を改善するためにAbdel Bakyら(原論文2)は低温殺菌の代わりに60Coガンマ線5kGyを牛乳に照射し、殺菌効果とチーズの熟成に与える影響を調べた。その結果、低温殺菌と同様、総菌数と芽胞形成菌数はそれぞれ98.98%,95.77%減少し、大腸菌群や病原菌も検出されなくなった。ガンマ線処理により乳脂肪の酸化度と牛乳の凝集が完了する期間が低温殺菌の場合よりも若干延びた（表２）。
表2 Effect of Gamma Irradiation on the Chemical Composition of Ras Cheese During Ripening.（原論文2より引用。 Reproduced from Food Chemistry 20 (1986)201-212, A.A.Abdel Baky, S.M.Farashat, A.M.Rabie, and S.A.Mobasher, The Manufactre of Ras Cheese From Gamma Irradiated Milk, Copyright(1986), with permission from Elsevier Science.）
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Property Ripening period Cheese made of
(months) -------------------------
Heat-treated Irradiated
milk milk
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Fresh 41・1 40・2
Moisture(%) 2 38・7 37・8
4 37・0 35・1
Fresh 45・2 45・6
Fat(%)(DM) 2 48・0 48・3
4 48・9 46・6
Salt(%)(DM) Fresh 3・58 3・45
2 3・60 3・51
4 3・64 3・56
Acidity (per cent Fresh 0・95 0・93
of lactic acid) 2 1・43 1・42
4 1・79 1・78
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DM, Dry matter.
ガンマ線照射された新鮮乳に見られた酸化臭は熟成開始後１ヶ月で消失し、熟成完了後は低温殺菌処理に比べて品質や風味の改善がみられた。ガンマ線照射した牛乳によって製造されたRasチーズの化学成分組成は低温殺菌された牛乳による製品と差は見られなかったが、チーズの熟成中に牛乳のタンパク質や脂肪分が分解して生じた水溶性窒素化合物やフリーの脂肪酸の含量が多くなっていることが見出された。
このことはガンマ線照射された牛乳からチーズへの熟成中にタンパク質や脂質の分解菌の増殖がより促進される可能性を示している。
インドにおいては宗教上の理由からチーズを食する習慣はなかったが、代わりにpaneerと呼ばれる酸乳の一種が伝統的に食されてきた。これはcottage cheese (通例、凝乳酵素(rennet)を使わないで脱脂乳カード(凝固物)(skim-milk curd)から作ったまろやかな風味のチーズ)の一種と見なされることもあり、カレー料理に非常によく用いられている。paneerは牛乳の成分がそのまま保持されているため、極めて栄養価が高く、軍用食糧として国境付近の辺地に駐屯する部隊の食糧として珍重されているが、水分含量が高く、酸性度が低いために腐敗しやすく、インドの気候においては数時間しか保存できないのが難点であった。この欠点を改善するためにソルビン酸処理と60Coガンマ線照射の併用が試みられた(原論文3)。0.15%までのソルビン酸の添加において細菌類の増殖を完全に抑えることは出来なかったが、カビ類の防止は可能であった。これにガンマ線処理を併用すると細菌の増殖が抑えられ、ソルビン酸0.05%とガンマ線照射2.5kGy処理することにより約3週間、5kGy処理することにより1ヶ月の保存期間延長が可能となった（表３）。
表3 Shelf Life in Days of Sorbic Acid Added Irradiated Paneer.（原論文3より引用。 Reproduced from J. Fd. Sci. Technol., 1991, Vol. 28, No. 6, 386-388, L.Singh, H.S.Murali and R.Sankaran, EXTENSION OF SHELF LIFE OF PANEER BY SORBIC ACID AND IRRADIATION, Copyright(1991), with permission from Academic Press Ltd.）
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Sorbic acid 0 kGy 2.5 kGy 5.0 kGy 7.5 kGy
(%)
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0 1 1 1 1
0.05 1 21 30 30
0.10 7 30 30 30
0.15 7 30 30 30
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しかしながら官能試験の結果、線量を増すに従い食品としての許容度は減少する傾向が見られ、結局0.05%ソルビン酸処理では5ないし7kGy処理、0.1%、0.15%ソルビン酸処理では2.5kGy処理が適当であることが判明した。
コメント ：
放射線照射は各国で食されている種々の乳製品の熟度調整と殺菌効果を利用した腐敗防止と保存期間延長のために効果的である。しかしながら放射線の照射量が増えるに従い、成分劣化と悪臭などの副生物のために食味が損なわれる恐れがあるため、適正な線量を注意深く選ぶ必要がある。
原論文１ Data source 1：
THE PRESERVATION AND MATUREING OF DAIRY PRODUCTS BY USING AN IRRADIATION PROCESS
F.K.Vosniakos and K.A.Hatziioannou*
Dept. of Science, Technological Educational Institute (T.E.I.) of Thessaloniki,P.O.Box 14561, Thessaloniki 54101, Greece, * Dept. of Medical Physics, AHEPA General Hospital,
S.Kiriakidi 1, Thessaloniki 54636, Greece
Adv. Food Sci.(CMTL) Vol.19 No.1/2,8-11, 1997
原論文２ Data source 2：
The Manufactre of Ras Cheese From Gamma Irradiated Milk.
A.A.Abdel Baky, S.M.Farashat, A.M.Rabie, and S.A.Mobasher
Food Science department,Faculty of Agriculture,Zagazig University, Zagazig, Egypt
Food Chemistry 20 (1986)201-212
原論文３ Data source 3：
EXTENSION OF SHELF LIFE OF PANEER BY SORBIC ACID AND IRRADIATION
L.Singh, H.S.Murali and R.Sankaran
Defence Food Research Laboratory, Mysore-570 011,India
J. Fd. Sci. Technol., 1991, Vol. 28, No. 6, 386-388
キーワード：乳製品、牛乳、ラスチーズ、 パニール、ガンマ線、放射線照射、保存期間延長、ソルビン酸、
dairy products,Milk,Ras cheese,paneer,gamma-rays,irradiation,shelf life extension,sorbic acid
分類コード：020403