八戸工業大学食品工学研究所紀要 第 6巻 (1995年 2月
)遠赤外乾燥法 による鮮魚 の乾燥特性
青 木 秀 敏
Drying Characteristic and Change in Quality for Raw Fishes under Far lnfrared Drying Conditions
Hidetoshi Aoki Abstract
This article describes the summary of drying characteristic of ra、 】 、 アIishes and the changes in the quality for ish under far infrared drying conditions,vacuuni far infrared drying conditions and vacuum drying conditions̲
Experilnental data shottrs that vacuunュ far infrared drying method is rapid of drying and dehydrated nshes has a lo、 、 アlevel in lipid oxidation Consequently,vacuuna far infrared drying method is apprOpriate method to store nshes in dry state
1.は じ め に
イワシやサ ンマのように一度 にた くさん漁獲 され商品価値の高い食品にな りに くい魚 を多獲 性魚 と呼ぶ。 しか し含 まれているタンパ ク質 は 必須 ア ミノ酸がバ ランス良 く含 まれてお り ,ビ
タ ミン D,鉄 分 ,EPAも 多 く含 まれ ,他 の魚種 以上 に栄養価が高い。
多獲性魚 は八戸港の漁獲量の約 60%を 占め
,その大部分 はマイワシである。近年のマイワシ 資源の減少 ,サ ンマの豊漁 ,消 費者の健康食品 グルメ志向に対 し ,従 来か らの魚粉 ,缶 詰 ,塩
分量の多い干物 ,練 り製品及び珍味等の生産以 外 に発想 を変 えた新商品の開発が求 め られてい る。その一つの方法 として ,筆 者 は魚肉の粉末 化 を取 り上 げている
l121。魚肉を粉末状 にして食 品の素材 に作 り変 えて しまえば ,魚 か ら広範囲 にわた る食品 を作 り出す ことが可能 となる。
鮮魚か ら粉末 を製造す る工程の中に乾燥操作 がある。水産加工 の中で乾燥操作 は水産乾製品
平成 6年 10月 31口 受理 準ェネルギーエ学科
食品工学研究所 (併 任
)を製造す る際 に用い られている。水産乾製品に は ,そ の処理 あるいは乾燥法 によって素干 し品 煮干品 ,凍 干品 ,塩 千品 ,調 味乾製品な どに分 類 され る
3)。この ような乾製品 は大部分が天 日 乾燥で製造 されている。天 日乾燥 は製品の味 は 良いが ,気 象条件 に左右 され乾燥速度が遅い と い う欠点 を持 ち合わせている。 しか し水産乾製 品の製造工程の中で ,乾 燥操作が用い られてい る目的 は ,水 分が多 く鮮度が低下 しやすい魚介 類 の水分 を減少 させ ,腐 敗 を抑制 して貯蔵性 を 高めることにある。そのため天 日乾燥法の味の 良 さを生か した機械乾燥技術 の開発が必要 とさ れ る。
本稿では ,天 日乾燥 に代わ る機械乾燥法 とし て用い られつつある遠赤外乾燥法 はどの ような 特徴 を示すのかを目的に ,遠 赤外乾燥器 を試作 し ,鮮 魚の乾燥特性 とその際の魚肉の品質変化 を検討 した。
2.実 験装置および実験方法 2.1 実験装置
遠赤外乾燥法の実験装置 を図 1に 示す。試作
①遠赤外乾燥器 ②遠赤外線セラ ミックヒーター
③デジタルプログラム調節計 ④記録計 ⑤真空ポ ンプ ⑥投込式冷却器 ⑦低温槽
図 1 遠赤外乾燥法実験装置概略図
した遠赤外乾燥器 ① は内径 500 mm,奥 行 き 480 mmで ,上 部 に 200Vの 遠赤外線 セラ ミッ クヒーター ② が 3個 並列 に付いている。器 内温 度 はデジタル プログ ラム調節計 に よ リー定 に 保 った。遠赤外真空乾燥 を行 う場合 には ,真 空 ポ ンプ ⑤ によ り内部 を真空度 90 mmHgま で 真空 にして実験 を行 なった。
比較のために行 なった真空乾燥法実験装置の 概略図を図 2に 示す。乾燥器 には市販 の真空乾 燥 器 を使 用 した。乾 燥器 は円筒型 (内 径 400
mm,奥 行 き 500 mm)で 内 部 を 真 空 度 10
mmHgま で真空 にして実験 を行 なった。
2.2 実験方法
乾 燥物 の質量 は ,一 定 時 間毎 に乾燥器 よ りす ばや く取 り出 し ,電 子天 秤 によ り乗 せた直後 の 値 を使 用 した。 出 し入 れ に伴 う質量 お よび表面 状 態 の変 化 は ,短 時 間 で あ るた め ほ とん どな か つた。魚肉の温度 は φ
O。lmmの Cu Co熱 電 対 を使 用 しペ ンレ コー ダーで記録 した。
本 実験 で用 い る 自由含水率 νァは次式 で表 わ され る。 ここで Wは 個体 重量 ,晩 はその乾燥 条 件 で質 量 の変 化 が な くな る平 衡 時 の個 体 重 量 ,陽 は温度 を上 げて完全 に乾燥 した完全乾
①
⑥
②
⑥
④ ⑤
①真空計 ②温度計 ③記録計 ④真空ポンプ
⑤コール ドトラップ ⑥バルブ ⑦真空乾燥器 図 2 真空乾燥法実験装置概略図
燥個体 重量 で あ る。
自由含水率
1ォン ァ =辺 布誤 墜
乾燥過程 における魚肉の品質 を表わす指標 と して ,本 実験では脂質の酸化 をとりあげた。脂 質酸化の程度 を表わす もの として使われる過酸 化物価 (POV)と 酸化 (AV)の 測定 は , Folish 法 によ り魚肉か ら脂質のみを抽 出 して行 った。
POVは ヨウ化 カ リウム溶液 を加 えた後 ,チ オ硫 酸 ナ トリウム標 準 液 で ,AVは 水酸化 カ リウ ムーエタノール溶液でそれぞれ適定することに より求 めた。
実験 に使用 した鮮魚は ,八 戸市営魚菜市場か ら購入 した冷凍 されていない新鮮 なサケ ,イ カ 及びサ ンマを用いた。購入 した鮮魚 は冷蔵庫内
に保管 し ,2日 以 内に使用 した。
3.実 験結果および考察
乾燥の目的 は ,上 記のように水分 を減少 させ ることにより腐敗 しに くい貯蔵性の高い加工品 を作 ることにある。乾製品の製造 に広 く用い ら れている天 日乾燥法 は ,気 象条件 に左右 され ,均
― ‑ 22 ‑―
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管 Ｆ て 日 苫 ︺ 悩 瀾 壁 輝
０００
５００
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５００
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∞ 日 盤 苫 ︺ 照 獣 輝 ︹自 ｏ
Ｎ 日 苫 製 姻 輝 ︺ 雖
0 o l.0 2.0 3 0 4.0 5.0
0 10 2.0 30 40
自由含水率 〔―〕
図 3 乾燥特性 曲線 (イ カ )(温 風乾燥法
)50
― な品質の乾製品 を作 りに くい という難点があ る。天 日乾燥 に代わ るもの としては ,温 風乾燥 法が実用的に多 く用い られている。 しか し温風 乾燥の場合 ,乾 燥 によって肉質の変質 と脂質の 酸化が生 じるため製品の官能判定が劣 ることが 報告 されている。。品質劣化 を引 き起 こす化学 的変化 は ,魚 肉の合水率の調整 ,乾 燥温度 と乾 燥時間の設定の仕方 ,あ るいは乾燥法の選定 に
より防止す ることが頂帝ヒとなる。
そのためには ,そ の基礎 となる魚肉の乾燥特 性 曲線 を求め ,各 種 の鮮魚が乾燥条件 の違いに よって どのような乾燥特性 を示すのかを検討す ることが必要 とされている。著者 は温風乾燥法 にお ける 6種 類 の鮮魚の乾燥特性 曲線 を求 め
,魚の種類 による乾燥特性 の違 い を検 討 した 0。
一例 としてイカの乾燥特性 曲線 を図 3に 示す。
鮮魚の乾燥特性 は ,い ずれの温度の場合で も一 定 の速度で乾 燥 が進行 す る恒率乾燥 が行 なわ れ ,そ の後乾燥速度が遅 くなる減率乾燥へ と移 ることがわか る。恒率乾燥期間 と減率乾燥期間 の境 の自由含水率である限界含水率の値 は ,温
風温度 によって若干 の変化 はあ るが ,1.6〜 2.2 の範囲にある。
温風乾燥法で生 じる脂質の酸化や色調の褐変 を防止す る乾燥法 として真空乾燥法が考 えられ る。真空乾燥法 は砂糖 ,甘 味類 ,野 菜類 ,し 好
自由含水率 〔―〕
図 4 乾燥特性曲線 (イ カ )(真 空乾燥法
)1500
1.0 2.0 3.0 自由含水率 〔一〕
図 5 乾燥特性曲線 (サ ケ )(真 空乾燥法
)飲料類 ,調 味類 および香幸料類 の乾燥 には利用
されているが ,魚 介類への利用 はほ とん どされ
ていない。 そこで本研究では水産物の乾燥 に真
空乾燥法 を適 用す るた めの基礎資料 を得 るた
め ,図 2に 示す真空乾燥器 を用いて鮮魚の乾燥
特性 曲線 を求 めた。結果の一例 としてイカ とサ
ケの乾燥特性 曲線 を図 4お よび図 5に 示す。鮮
魚 の場合 ,水 蒸気圧 との平衡 関係 に よ り ,10
Torr前 後 の減圧下で乾燥が行われる。 真空乾燥
の場合の乾燥特性 曲線 も温風乾燥法 と同様 に恒
率乾燥が生 じ ,そ の後減率乾燥へ移 ることがわ
か る。また限界含水率の値 は ,イ カの場合 1.9前
後であ り ,温 風乾燥法の場合 とほぼ同 じ値 を示
した。サケの乾燥特性 も温風乾燥の場合 と類似
4.0 5,0
O逆 赤外真空乾燥 o道 赤 外 乾 燥
︹ ﹈ ︼ ＼ ヴ ω ﹁Ｈ ︺ ＞ 〇 儀
５０００
４０００
３０００
２０００
１０００
Ｃ ｆ
﹇ 日 苫 ︺ 饗 畑 壁 輝
0 0.5 10 15 20
自由含 水率 〔一〕
80
0 o246
時 間 〔 hr〕
図 7 乾燥過程 中の POVの 変化 (サ ンマ
)80
0 2 4 6 時 間 〔 hr〕
図 8 乾燥過程中の AVの 変化 (サ ンマ
)て ,恒 率乾燥 は一般 に表面蒸発の形 をとると言 われている。真空乾燥の場合 は ,水 分移動の推 進力である魚肉表面 と外気 との水蒸気圧差が大 き くなる。以上のような ことか ら ,遠 赤外真空 乾燥 の乾燥速度 が大 き く ,温 風乾燥 も風速 に よって状況が変わるが ,本 研究で用いている温 風乾燥器 の風速範囲では乾燥速度が大 き くなる
と考 えられる。
遠赤外線乾燥の場合の魚肉の品質変化 につい て ,本 研究では脂質の酸化程度 を実測 し検討 を 行 った。図 7お よび図 8に サ ンマを 50° Cで 乾燥 した場合の過酸化物価 (POV)と 酸化 (AV)の 経時変化 を遠赤外真空乾燥の場合 と比較 して示 す。 POVと は脂質が酸化す る際初期 に生 じる過 25
図 6 乾燥特性 曲線 (イ ワシ )(遠 赤外乾燥法
)′ 性がみ られた。サケ とイカの乾燥特性 曲線の違 いは ,イ カの肉質が緻密な積層構造であるのに 対 し ,サ ケは脂質の多い繊維質の肉質構造 によ
るもの と考 えられ る。
近年 ,食 品のおい しさを保つカロ 熱方法 として 遠赤外線加熱が注 目を浴びている。そ こで遠赤 外線 を鮮魚の乾燥 に用いた場合 に どの ような特 徴 を示すのかを検討す るため ,図 1に 示す遠赤 外真空乾燥器 を試作 し ,鮮 魚の乾燥特性 とその 際 の品質変化 を検討 した。図 6は 器 内温度 を
50° Cと 一定 に保 ち ,イ ワシの遠赤外乾燥 と遠赤 外真空乾燥の場合の乾燥特性 曲線 を示 し ,乾 燥 方法の違 いをみた ものである。遠赤外加熱の場 合 も鮮魚の乾燥特性 は ,ま ず恒率乾燥が生 じ ,そ の後減率乾燥へ移 ることがわかる。遠赤外乾燥
と遠赤外真空乾燥 を比較する と ,乾 燥特性 は互 いに類似 しているが ,乾 燥速度 は遠赤外真空乾 燥 の場合 の方が 2倍 以上大 きな値 を示 してい る。図 3お よび図 4に 示 した温風乾燥 と真空乾 燥の場合 を比べ ると ,真 空乾燥の方が逆 に乾燥 速度 は小 さい。 これは ,魚 肉表面 までの熱移動 と表面か らの水分移動の移動量 の違 いによるも の と考 えられ る。即 ち遠赤外乾燥 は加熱体か ら 魚肉表面 までは放射伝熱であるのに対 し ,温 風 乾燥 は強制対流伝熱であ り ,魚 肉表面近傍 の境 界層の移動抵抗が小 さい。一方水分移動 につい
６０ ４０
２０
︹ 軸
︼ ＼ ｏ け ０ 日 ヽぢ ヽ
―‑ 24 ‑―
O遠 赤外乾燥 50℃
●遠赤外真空
O道 赤外乾燥 50℃
。遺赤外真空乾燥50℃
酸化物 の量 を示 し ,数 値 が大 きい程 酸化 が進行 してい る こ とを表 す。 AVと は酸化 して生 じる 遊 離脂肪酸 の量 を示す。遠赤外真空乾 燥 の場合
,POVの 値 が小 さ く ,AVの 値 も乾 燥期 間 中 ほ と ん ど増加 しない ことか ら ,真 空 にす る ことに よ り脂 質 の酸 化 が か な り抑 制 され る こ とが わ か る。 したが って図 6の 結 果 と併 せ考 える と ,遠
赤 外真空乾燥法 は乾 燥速度 が大 き く ,し か も脂 質 の酸化 が少 な く ,鮮 魚 の乾 燥 に は適 して い る と言 える。 なお乾燥過程 にお ける魚 肉の品質変 化 につ い て は ,タ ンパ ク質 の変性 も考慮 しな け れ ばな らない 61‑い 。
4。
