Title
[報文]凍結乾燥法を用いた熱帯果実チョコレートの開発
Author(s)
広瀬, 直人; 前田, 剛希; 照屋, 亮; 吉武, 均
Citation
南方資源利用技術研究会誌 = Journal of the society tropical
resources technologists, 23(1): 29-34
Issue Date
2007-10-01
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12001/14227
報 文
凍結乾燥法を用いた熱帯果実チョコレートの開発
広瀬 直人*・前田 剛希**・照屋 亮*・吉武 均*
*沖縄県農業研究センター、 **現沖縄県工業技術センター
Development of tropical fruits chocolate using freeze-drying method
Naoto HIROSE*, Gouki MAEDA , Ryo TERUYA* and Hitoshi YOsHITAKE*
'Okinawa Prefectural Agricultural Research Center Okinawa Industrial Technology Center
Keywords:凍結乾燥、マンゴー、パインアップル、アセロラ、チョコレート
緒言
沖縄県は亜熱帯性地域に属し、温暖な気象条件を 活かしてマンゴー等の商品性の高い熱帯果樹の生産 が盛んに行われている。農業全体の生産量が減少傾 向にある中で、これら熱帯果樹の生産量は増加して いるが、更なる生産振興のためには、加工製品など 新規用途を開発し、裾物利用による収益性の向上が 望まれている。高い商品性を有した製品を創出する ためには、これら熱帯果樹が有する特徴的な風味や 色調、あるいは食品機能性等の特性を活かした加工 技術を開発することが必要である。 マンゴー(Mangifera indica L.)は熱帯果実の 中でも強くて特徴の有る甘味と風味を有する果実で あり、高級果物として人気を呼んでいる。沖縄県で は亜熱帯性気候を活かした商品性の高い熱帯果実の 主力品目として生産が盛んで、平成17年度における 果実の農業産出額60億円のうち、 4割近く(23億円) を占めている1)が、ほとんどは生食用であり、加工 *沖縄県糸満市真壁820番地 **沖縄県うるま市州崎12番2号 製品の開発は進んでいない。また、栽培品種は「ア-ウイン種」が大部分であることから、出荷時期が6 月下旬∼8月上旬に集中する傾向にある2)。今後の 更なる生産振興や安定した価格形成を考える上で、 加工製品開発による余剰あるいは裾物用途の開発が 急務である。 パインアップル(Ananas comosus)は熱帯アメ リカ原産の果実で、生食用あるいは缶詰等加工用途 として世界中で生産されている。沖縄県は栽培北限 にあたるが、無霜地域であることから生産に適し、 本島北部や八重山などの酸性土壌地域において盛ん に栽培されている。平成17年度における果樹の収穫 (結果樹)面積l,289haの3割以上にあたる443haで 栽培され、出荷量(10,100t)は果樹総出荷量 (19,060t)の半分以上を占めている重要な作物であ る1)が、近年は生産量が減少傾向にある。栽培品種 は生食用と加工用の兼用品種「N67-10」3)が中心で あるが、生食用品種「サマーゴールド(農林3号、 系統名:沖縄6号)」や「ゆがふ(農林4号、系統 名:沖縄7号)」4)などの育成による収益性改善が図 られている。パインアップルの生産維持のためには、南方資源利用技術研究会誌 加工技術の開発によって高付加価値を生じる新規用 途を開拓し、収益性の更なる向上を図ることが必要 である。 アセロラ(Malpighia emerginata DC.)はビタ ミンCを豊富に含む(新鮮重IOOgあたりIJOOmg) ことから、近年、注目を集めている熱帯アメリカ原 産の果実である。日本では甘味種を中心に沖縄県や 鹿児島県等で産地形成が進められている6)。成熟果 実は5月∼11月に収穫されるが、鮮度保持が困難で あることからジュースやピューレに加工されてい る7)。今後、更なる生産振興を進めるためには、付 加価値の高い加工製品の開発が重要となる。 本研究では、熱帯果樹が有する特性を活かした加 工手段として真空凍結乾燥法(以下、凍結乾燥と略 す)に着目し、マンゴー、パインアップル及びアセ ロラの凍結乾燥処理について検討した。凍結乾燥は 食品を凍結した状態で水分を昇華させて乾燥する方 法で、加熱を伴わないことから乾燥中に成分変化が 生じにくく、特に熱に弱い栄養成分や色素等を保持 した乾燥が可能であることから、現在はコーヒーや インスタント食品などの食料品だけでなく、医薬品 分野等でも広く利用されている8)。凍結乾燥は他の 乾燥方法に比べてコストが高く、乾燥品が多孔質で 吸湿や酸化を受け易いことが欠点であるが、密封包 装や、乾燥品をチョコレートでコーティングしてカ バーした製品(イチゴ、豆腐)などが上市され、高 付加価値型製品としての地位を確立している9)。そ こで、果実の特性に応じた凍結乾燥処理条件につい て検討し、得られた乾燥品のチョコレートコーティ ングを行った結果について報告する。 実験材料および方法 1.供試果実 (1)マンゴー マンゴーは沖縄本島産ア-ウイン種の適熱巣を用 いた。可食部を1-2cm角に切り出し、 -20℃で 凍結させた。また、可食部を2.0mmメッシュで裏 ごしして種周辺の強固な繊維を除去する「マッシュ 加工」を行い、得られたペーストを同様に凍結させ た。 (2)パインアップル パインアップルは沖縄本島北部産「N67-10」の 夏実(7月収穫)及び冬実(2月収穫)、 「サマーゴー ルド」および「ゆがふ」 (いずれも2月収穫)の適 熱巣を用いた。可食部をl2cm角に切り出し、 -20℃で凍結させた。また、可食部を細断したものを 「カット」、ペースト化したものを「ペースト」、ペー ストを1.0mmメッシュで裏ごしして果汁を取り除 いたものを「パルプ」とし、表1に示すように調製 して同様に凍結させた。 (3)アセロラ アセロラは沖縄本島産の甘味種を用いた。果実か ら果柄部を取り除き、果皮に針で10-20ヶ所穿孔す る「穴あけ処理」を行った後に、 -20℃で凍結させ た。対照として「穴あけ処理」を行わない果実を同 様に凍結させた。 2.凍結乾燥処理 凍結させた試料を凍結乾燥機(DRC-1000/FDU-2100、 EYELA)で真空度5.0Pa、棚温-10℃で48 時間、次いで20℃で6時間の乾燥処理を行った。凍 結乾燥処理の終了は、品温の上昇で判断した。 3.チョコレートコーティング (1)テンパリング処理 ブラックチョコレート又はホワイトチョコレート (大東カカオ製)を細かく刻んで湯煎で溶解した。 溶解したチョコレートを、品温が26℃に低下するま で良く混練した後に、 35℃の湯煎でチョコレートの 品温を31℃まで上昇させて、ココアバターの結晶を 調製するテンパリング処理を行った。 (2)コーティング処理 テンパリング処理したチョコレートに凍結乾燥果 実(以下、芯材と称する)を入れ、表面が完全にチョ コレートで被覆されるまで良く撹拝した。コーティ ングした芯材はベ-キングシート上で放冷固化させ た。 (3)成型処理 テンパリング処理したチョコレートを製氷皿に少 量流し込み、芯材を入れてチョコレートを注ぎ込ん だ。数回振動を与えて気泡を抜き、放冷固化させた 後に型から外して成形した。
実験結果と考察
1.マンゴー (1)凍結乾燥処理 凍結乾燥によってマンゴーの甘味や風味、色合い 等に顕著な変化は見られないことから、加工手段と して適していると判断した。しかし、凍結乾燥品の 吸湿性は非常に高く、保存には注意を要した。 マンゴーは果実の部位によって糖度や風味が異な り10)、マンゴーの可食部を切り出して凍結乾燥する と、芯材の糖度や風味に偏りが生じた。また、種周 辺の強固な繊維の混入による食感の低下、サイズの 一定化が困難、歩留まりが悪い、作業効率が悪い、 等の問題点が生じた。マンゴーの可食部をペースト 化して凍結乾燥処理すると、歯ごたえが無く、食感 が非常に悪くなった。そこで、可食部を裏ごしして 成型するマッシュ加工を行ったところ、ある程度の 繊維を残すことにより良好な食感を維持した芯材が 得られた(写真1)。また、作業の効率化や歩留ま りの向上が可能になり、部位による糖度や風味の偏 りが無く、サイズや形状を均一化できることから、 工業的にも適していると考えられた。更に、球状の 芯材を形成することにより、立方体状の芯材では困 難なレポリングパン(回転釜で芯材を転回させなが らコーティングする方法、イチゴの加工製品等に用 いられている)によるチョコレートコーティングが 可能になると考えられた。 写真1.マッシュ処理マンゴーチョコレート (コーティングタイプ) (2)チョコレートコーティング ブラックチョコレートを用いてコーティングする と、チョコレートの風味が強すぎるためにマンゴー の風味が活かされなくなった。そこで、ホワイトチョ コレートを用いたところ、マンゴーの風味が良く活 かされたチョコレートが得られた。芯材とホワイト チョコレートの重量比は1 : 3-5程度が良好で、 チョコレートの割合が多いとマンゴーの風味が損な われる傾向があった(表2)0 表2.マンゴーの芯材とチョコレートの重量比 重量比(芯材:チョコ) 食 味 コーティングタイプ 1:2.4 1:3.7 1:3.8 1:4.7 成型タイプ 1:22 チョコレートの風味が弱い 良好 良好 良好 チョコレートの風味が強い 「チョコレート類の表示に関する公正競争規約 (昭和46年・公正取引委員会)」によると、チョコレー ト生地の使用割合が60%以下のチョコレート製品は 「チョコレート」ではなく「チョコレート菓子」と なることから、製品設計において留意する必要があ ると考えられた。 コーティングタイプに加えて成形タイプを試作し たが、凍結乾燥マンゴーは多孔質であることから密 度が低く、脱気作業中に成形型中で芯材の浮き上が りが生じた。また、芯材に対するチョコレートの重 量比が大きくなることから、マンゴーの風味がチョ コレートに負けてしまい、食感も悪く、特徴が十分 に活かせなかった。 2.パインアップル (1)凍結乾燥処理 パインアップル可食部の凍結乾燥処理を行ったと ころ、酸味や風味、色合い等に顕著な変化は見られ ないことから、加工手段として適していると判断し た。 パインアップルの凍結乾燥品は表面が多孔質に仕 上がり、内部にも多くの空間が出来ることから、チョ コレートコーティング時にピンホールが形成され易 くなった(写真2)0 凍結乾燥処理では芯材の吸湿性が問題となるが、 チョコレートコーティングによって外気と遮断され、 吸湿を防止している。しかし、ピンホールが生じる と湿気が進入し、芯材が吸湿して食味が大きく損な南方資源利用技術研究会誌 写真2.パインアップル可食部の凍結乾燥品 われるだけでなく、品質劣化の原因となる8)。また、 マンゴーと同様にパインアップルでも可食部位によ る糖度や酸度の偏りが大きく10)、可食部をカットし た芯材では糖度や風味のばらつきが生じるほか、パ インアップルの硬い繊維質が口内で違和感を生じる こと、歩留まりが悪い、作業効率が悪い、等の問題 点が生じた。そこで、これらの欠点を改善するため に可食部を細断して凍結乾燥したところ、食感は良 好であったが芯材の表面は非常に荒い状態で、チョ コレートコーティングには適さなかった。また、可 食部をペースト化して凍結乾燥すると、表面は平滑 になりピンホールの形成は抑えられたが、歯ごたえ が無く食感が悪くなった。食感の良否は繊維質に由 来すると考えられたので、パルプを調製してペース トと混合したところ、ペースト:パルプ-3 :7の 割合で混合して凍結乾燥を行うことにより、良好な 食感を有し、かつ、表面が平滑でピンホールが形成 されにくい芯材の製造が可能になった(表1、写真 ), 表1.パインアップル芯材の凍結乾燥処理
処理区 (票慧1)霊霊完食感
1cm角カット 0.5cm角カット ペースト ペースト ーIcm角カット ペースト+パルプ(4:1) ペースト+パルプ(1:1) ペースト+パルプ(3:7) 0.61 荒い 0.54 荒い 0.49 滑らか 0.38 やや荒い 0.47 滑らか 0.41 滑らか 0.49 滑らか 良い 普通 悪い 普通 普通 普通 良い 写真3.ペ-スト・パルプ混合パインアップルチョ コレート (2)チョコレートコーティング チョコレートコーティングにホワイトチョコレー トを用いたところ、パインアップルの酸味と良くマッ チし、風味良好なチョコレートが得られた。ブラッ クチョコレートの風味はパインアップルの酸味と合 わなかった。 (3)品種による影響 沖縄県では、果肉の風味や色合いが異なるいくつ かの品種が商業生産されている。そこで、チョコレー トコーティング菓子製造における品種の影響を検討 したところ、 「N67-10」の冬実を用いたものは夏実 に対して香りが弱く感じられたが、酸味が強く、味 のバランスが良好であった。 「サマーゴールド」は 果肉が黄色でパインアップルらしさが表現できたが、 酸味が弱く感じられた。 「ゆがふ」は果肉が硬く、 食感が良好であった(表3)0 表3.パインアップルの品種とチョコレートの評価 品 種 香り 酸味 色合い 食感 N67-10 (夏実) 強い 普通 普通 普通 N67-10 (冬実) 普通 強い 普通 普通 サマーゴールド 弱い 弱い 良い 普通 ゆがふ 普通 普通 普通 良い 3.アセロラ (1)凍結乾燥処理 アセロラ果実は強固な果皮を有することから、そ のままの状態では水分の蒸散効率が悪いだけでなく、 乾燥に伴う果実の収縮や変形が顕著であった。また、 凍結乾燥が不十分な状態では果実の生理が停止せず、常温で1日間置くと果皮の黄化が進行するなど、品 質保持上の問題が生じた。そこで、果皮に穿孔する 「穴あけ処理」を行ったところ、効率的な凍結乾燥 処理が可能になり(表4)、乾燥に伴う果実の収縮 も小さくなった(写真4)0 表4.穴あけ処理によるアセロラの凍結乾燥効率 穴あけ処理 対照(処理無し) 生鮮重(g/10個 67.2 B.8 凍結乾燥重(g/10個 8.6 16.7 減量率(%)・ 87 76 *減量率- ((生鮮重一凍結乾燥重)/生鮮重) × 100 写真4.穴あけ処理(左)及び処理無し(右) アセロラ果実の凍結乾燥処理 アセロラ果実には、生食状態では食べられない硬 く大きな種子が3個あるが、凍結乾燥によってもろ くなり、種子が成熟していない未熟巣では可食状態 となった。アセロラ種子抽出物はフラボノイドなど のポリフェノール類を含んでおり、血糖値上昇抑制 およびAGE生成阻害活性が認められるほか、抗酸 化作用、抗老化作用、抗炎症作用等の機能性を有し、 化粧品素材としても注目を集めている11)。種子が可 食状態となったことで、アセロラ果実全巣を用いた 加工製品の製造が可能になっただけでなく、これら 機能性成分の経口摂取による付加価値の向上が期待 された。 (2)チョコレートコーティング ホワイトチョコレートコーティングを行ったとこ ろ、果皮色が僅かに透けて見え、青果を連想させる 形状の、良好な製品が製造できた(写真5)0 写真5.アセロラチョコレート
要約
凍結乾燥法は素材の成分を損なわずに乾燥加工が 可能な手法であることから、風味や成分に特徴を持 つマンゴーやパインアップル、アセロラ等の熱帯果 樹の加工手段として適していると考えられた。凍結 乾燥品をチョコレートコーティングするためには、 果実の特性に応じた、適切な前処理が必要であった。 本研究を行うにあたり、ご支援いただきました関 係者各位、沖縄県北部農林水産振興センターの山城 孝子主任技師に感謝いたします。 AbstractThe freeze-drying method is suitable for drying of tropical fruits like a mango, pineapple, and acerola, which have a characteristic flavor
and ingredients. For chocolate coating, the appropriate preprocessing that accepted a characteristic of the fruits was necessary in freeze-drying. 参考文献 1) 「農林水産統計」,平成18年,沖縄総合事務局農 林水産部 2)安富徳光、他:マンゴー,熱帯特産果樹,農山 漁村文化協会, 17, 171-187(2000). 3)池官秀和、他:パイナップル選抜系統N67-10 について,九州農業研究, 46, 66(1984). 4)粟国佳史、他:生食用パインアップル新品種候 補「沖縄6号」及び「沖縄7号」,園芸学会九 州支部研究集録, 9, 24-25(2001).
南方資源利用技術研究会誌 5)五訂食品分析表2005、科学技術庁資源調査会 (編)、女子栄養大学出版部 6)杉原たまえ:アセロラ生産の6次産業化による 地域振興,農村生活研究, 46(2), 31-38(2002). 7)山本雅史:アセロラ,食品加工総覧,農山漁村 文化協会, ll, 13-15(2000). 8)木村 進: 「食品加工技術の展開と製品開発」, 食品加工総覧,農山漁村文化協会, 3, 5-34 (2002). 9)江間三恵子: 「特許公報からみた乾燥食品(野 菜類,キノコ類,果実類)の変遷」,日本食生 活学会誌, 17(3), 239-246(2006). 10)田逓哲也、他: 「近赤外分光分析法による沖縄 県産熱帯果実の内部品質測定(1)」,農業施設, 26(3), 153-160(1995).
ll) Takayuki HANAMURA, et al, "Antihyper glycemic Effect of Polyphenols from Acerola (Malpighia emarginata DC.) Fruit", Biosci. Biotechnol. Biochem., 70, 1813-1820 (2006).
