パワー超音波によるマスタード生産の改善
マスタード調味料は、マスタード粉と水または酢から作られる。マスタードの超音波処理は、挽いたマスタード種子から風味スペクトルを完全に放出するための迅速かつ効率的な方法である。非熱的で穏やかなせん断プロセスにおいて、超音波キャビテーションは均質な混合をもたらし、物質移動を増加させる。これにより、風味成分と生物活性化合物が放出され、風味豊かでスパイシーなマスタード調味料が得られる。
超音波マスタード製造
マスタードは、マスタード属の植物（ホワイト/イエローマスタード、シナピス・アルバ、ブラウン/インディアンマスタード、ブラシカ・ジュンセア、ブラックマスタード、ブラシカ・ニグラ）の種子から作られる、ポピュラーでヘルシーな調味料である。粒マスタードを丸ごと、またはすりつぶしたもの、割ったもの、穴をあけたものを、水、酢、レモン汁、白ワインなどの液体と混ぜ合わせる。塩や、ターメリックなどのスパイス、蜂蜜を加えて、鮮やかな黄色から濃い茶色までのペーストやソースを作る。マスタードの味は幅広く、甘いものからスパイシーなものまで数え切れないほどある。マスタードの典型的な風味は、すりつぶしたマスタード種子を水と混ぜることで、種子に含まれる2つの化合物、すなわち酵素ミロシナーゼと、シニグリン、ミロシン、シナルビンなどの様々なグルコシノレートが化学反応を起こすことで得られる。ミロシナーゼ酵素はグルコシノレートを一般にマスタードオイルとして知られる様々なイソチオシアネート化合物に変える。マスタード植物の品種に含まれるさまざまなグルコシノレートの濃度と、生成されるイソチオシアネートの違いにより、風味や強さが異なる。
超音波マスタード処理： 超音波処理は機械的処理の一種であり、せん断力を発生させ、徹底的に混合する。超音波処理は激しい混合をもたらすが、非加熱処理法である。つまり、温度を正確に制御することができ、熱に弱い化合物の熱劣化を防ぐことができる。超音波キャビテーションは、超音波抽出中に細胞壁が破壊されるため、植物細胞からの可溶性化合物の放出を促進する。超音波のマイクロミキシングは、物質移動と細胞内部への溶媒のアクセスを改善する。それにより、生物活性化合物、例えば香料や栄養価の高い物質の完全な抽出が達成される。
- 超音波マスタード製造の利点
- マイルドな非加熱プロセス
- 完全な風味抽出
- 滑らかな質感
- 栄養成分の放出
- ラピッドプロセス
- 水分補給の改善
- 簡単で安全な操作
- 簡単な設置または後付け
- 迅速なROI
ソノステーション – タンク、ポンプ、攪拌機、超音波処理装置で構成される超音波処理セットアップ一式
高性能超音波フードプロセッサー
Hielscher Ultrasonics社は、食品・飲料加工用の卓上型および全産業用超音波プロセッサーを提供しています。機械的な非加熱処理である超音波処理は、液体中の固体を迅速かつ完全に混合するマイルドな混合技術です。音響キャビテーション – 強力な超音波によって発生する – は、マスタード種子の細胞壁に穴を開け、破壊することで、フレーバー成分が放出され、消費者の味蕾が利用できるようになる。超音波処理では、振幅、温度、圧力など、すべての重要な処理パラメーターを正確に制御することができる。マイルドな加工条件は、栄養成分を保持し、貴重な生物活性成分の熱劣化を防ぎます。
Hielscher社の超音波装置は非常に堅牢で信頼性が高く、過酷な環境下でも24時間365日の稼動が可能です。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10～200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20～400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1～20L | 0.2～4L/分 | UIP2000hdT |
| 10～100L | 2～10L/分 | UIP4000hdT |
| n.a. | 10～100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
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文献／参考文献
- Boscaro V.: Boffa L.; Binello A.; Amisano G.; Fornasero St.; Cravotto G.; Gallicchio M. (2018)： Sinapis nigra L.およびSinapis alba L.抽出物の抗増殖、アポトーシス、抗酸化および抗菌作用.Molecules.2018 Nov; 23(11): 3004.
- Jeremiah Dubie, Aaron Stancik, Matthew Morra, Caleb Nindo (2013)：高強度超音波を用いたマスタード（Brassica juncea）種子粉からの抗酸化物質抽出。Journal of Food Science, Volume 78, Issue 4, April 2013.
- Szydłowska-Czerniak A., Tułodziecka A., Karlovits G., Szłyk E. (2015)：マスタード種子品種からの天然抗酸化物質の超音波支援抽出の最適化。J Sci Food Agric.2015 May; 95(7). p.1445-1453.
知っておくべき事実
マスタード
アブラナ科のマスタードは、ホワイト／イエローマスタード（Sinapis alba）、ブラウン／インディアンマスタード（Brassica juncea）、ブラックマスタード（Brassica nigra）など、さまざまな品種に分かれている。マスタードは、植物自体が鋭く、辛く、刺激的な風味を持っているため、調味料の原料として非常に貴重な作物である。
伝統的なマスタード製造
ハレブストと洗浄後、マスタード種子は乾燥され、加工まで保管される。マスタード調味料を製造する際、前処理として種子を浸漬することもできる。水や酢に浸すことで種子が柔らかくなり、その後の殻の除去が容易になる。石臼や3本ロールミルを使って種子を粉砕することは、マスタード製造の主要工程である。マスタード種子を粉砕してマスタード粉にした後、粉砕したマスタード粉をふるいにかけ、外皮とふすまを分離する。その後、純粋なマスタードパウダーを水、酢、白ワイン、その他の液体と混ぜ合わせ、細かく均質なペースト状にする。その後の工程で、香辛料、香料、蜂蜜を加え、マスタードの風味を作り出す。マスタードを瓶詰めまたは包装する前に、調味料は特定の温度まで加熱され、そこで特定の時間煮込む。マスタードによっては、さらに熟成の工程が必要なものもあり、この場合、風味の特徴を出すために、大きな貯蔵容器で熟成させる。
マスタードの生物活性化合物
マスタードには、その特性で知られる生物活性化合物が豊富に含まれている。
イソチオシアン酸アリルとイソチオシアン酸4-ヒドロキシベンジルは有機硫黄化合物で、マスタードに鋭く辛い辛味を与えている。この2つの物質は、ワサビやニンニクにも含まれている。
スルフォラファン、イソチオシアン酸フェネチル、イソチオシアン酸ベンジルは、味覚や風味をマイルドで辛味の少ないものにする働きがあり、マスタード以外にも、ブロッコリー、芽キャベツ、クレソン、キャベツにも含まれている。スルフォラファンのスルホキシドユニットはチオールに似た化学構造を持ち、タマネギやニンニクのような匂いを作り出す。
グルコシノレートとイソチオシアネートは、マスタードの特性に寄与する2つのさらなる化合物である。グルコシノレートは化合物の一種で、酵素ミロシナーゼによって分解され、イソチオシアネートを生成する。イソチオシアネートは、がん細胞の増殖やがん細胞の形成を阻害することで、がんリスクの低減に役立つ可能性がある。
シニグリンはマスタード種子に含まれるグルコシノレートの一種で、抗ガン、抗菌、抗真菌、抗酸化、抗炎症作用がある。研究者はまた、シニグリンが創傷治癒をサポートする可能性があることも発見した。
食用マスタード油
食用マスタードオイルは、マスタード種子から機械的に圧搾される。マスタードオイル（食用油）には、約60％の一価不飽和脂肪酸（エルカ酸42％、オレイン酸12％）が含まれ、約21％の多価不飽和脂肪酸（オメガ3α-リノレン酸6％、オメガ6リノール酸15％）、約12％の飽和脂肪酸が含まれている。発煙点は254℃（489◦F）で、調理、炒め物、揚げ物、サラダドレッシング、ソースなどに使用できる。大豆油やひまわり油などの食用植物油と比較すると、マスタードオイルは発煙点が高いため、最も安定している。
エルカ酸は、カラシナ科（アブラナ科）やトロロアオイ科の種子油に広く含まれる主要かつ特徴的な成分である。シス-13-ドコセン酸としても知られるエルカ酸は、炭素数22の分岐していない一価不飽和脂肪酸で、オメガ-9位に二重結合を1つ持つ。
エッセンシャル・マスタード・オイル
マスタードからエッセンシャルオイルを抽出する場合、すりつぶしたマスタードの種子を水や酢などの液体と混ぜ合わせる。マスタードの種子を液体に混ぜることで、ミロシナーゼという酵素が活性化され、シニグリンというグルコシノレートがイソチオシアン酸アリルに変化する。その後の蒸留工程で、非常にシャープな味のエッセンシャルオイルが分離される。エッセンシャル・マスタード・オイルはマスタードの揮発性オイルとしても知られ、92％以上のイソチオシアン酸アリルが含まれている。イソチオシアン酸アリルを多く含むため、この種のマスタードオイルは有毒で、皮膚や粘膜を刺激する。ごく少量であれば、食品添加物として使用されることもある。