超音波による食肉の軟化
- 超音波による食肉の軟化は、迅速で簡単な機械的方法です。
- 超音波による軟化は、厨房や工業用加工ラインで効果的に利用されています。
- Hielscher Ultrasonicsは、二つの選択肢を提供しています。
- レストランで簡単かつ便利に食肉を軟化できるコンパクトな超音波処理装置。
- 工業用加工ラインに組み込むための高出力超音波システム。
超音波による軟化
柔らかさは、食肉の最も重要な品質特性です。食肉の柔らかさは、組成、構造的な配列、および骨格筋の組成に影響されます。従来の肉をたたく方法は、品質の低い肉をよりおいしく食べられるようにするために用いられます。軟化は、機械的な方法（たたく、穴を開けるなど）、熱による方法（煮る、焼く、蒸し煮にする）、または酵素による方法で実現できます。高出力超音波は、牛肉、ラム肉、豚肉、家禽肉などを軟化させる新しい機械的方法です。超音波キャビテーションが筋周膜の結合組織を破壊し、肉の構造を柔らかくするため、超音波処理によって食肉の食感が改善されます。
- 柔らかさ
- ジューシーさ
- 保水性
- 筋原線維タンパク質の抽出
- 官能特性
- 微生物の殺菌
プロトコル：仔牛肉の超音波軟化
超音波装置 UP200Ht は、食肉を軟化させるための強力な200Wの装置です。最適な結果を得られるよう、Hielscherは表面積の大きいソノトロードを提供しています。ソノトロードを肉に軽く押し当てながら、肉の表面上で動かします。
肉：加熱していない仔牛肉
超音波処理装置： UP200Ht
振幅：12µm
食肉の品質の比較分析には、Warner-Bratzlerせん断（WBS）測定装置を使用しました。
強度12W/cm2 で約60secの超音波処理を行うと、肉の硬さと食感は三–五日間熟成させた肉と同程度になります。
この基本プロトコルは、ほかの種類や部位の肉にも容易に適用できます。
MeatBuzzer
超音波キャビテーション
超音波を用いた食肉の軟化は、 キャビテーションの原理に基づいています。超音波キャビテーションにより、(1) 筋細胞が破壊され、筋原線維が分離し、(2) 天然に存在する酵素が刺激されます。
超音波による軟化効果は、キャビテーション気泡の崩壊によって生じます。崩壊する気泡は、局所的に非常に高い温度と圧力衝撃波を発生させるとともに、高いせん断力を伴う微小流を生じさせます。これらの作用は、酵素への物質の移動と酵素からの物質の移動を促進し、酵素における物質移動を高めることで、酵素の触媒効率を向上させることができます。
超音波キャビテーションは、強いせん断力を生み出します。つまり、超音波による軟化と肉の構造の物理化学的変化は、機械的作用のみで生じます。
コラーゲンに対する超音波の作用
超音波処理は、食肉のコラーゲンを分解することで肉を軟化させる機械的方法です。コラーゲンは筋肉に豊富に存在するタンパク質であり、肉の食感を形成します。コラーゲン含有量が多いほど、肉は硬くなります。柔らかくおいしいステーキを作るには、肉を軟化させる必要があることがよくあります。肉を超音波処理すると、筋原線維が分離し、コラーゲンが可溶化します。超音波は筋タンパク質の立体配座を変化させ、コラーゲン高分子を断片化させるため、超音波処理によって食肉の筋組織内のコラーゲンの変性温度が低下します。
超音波による食肉のpH値の上昇
超音波キャビテーション処理は、食肉のpH値を大幅に上昇させることができます。pH値の高い肉は、水分保持能力が大幅に高くなります。水分保持能力の高い肉は、煮る、焼く、乾燥させる際の重量減少が大幅に少なくなります。
背景：屠畜後、グリコーゲンが乳酸に変換されるため、肉のpH値は低下します。pH値は、最終的な食肉製品の品質にとって重要な要因です。pH値が低下しすぎると、タンパク質が変性します。
超音波処理後、肉のpH値は大幅に上昇します。このpH値の上昇は、細胞内部から細胞質へのイオンの放出と、タンパク質構造の変化によって生じます。
超音波処理した仔牛肉とMeatBuzzer
マリネ液の保持能力の向上
超音波処理は、軟化効果に加え、食肉のマリネも促進します。超音波によって筋組織が破砕されると細胞構造が開かれ、マリネ液や香辛料が深く浸透できるようになります。超音波を用いてマリネした肉は、より多くのマリネ液と肉汁を保持できるため、風味がより濃厚になり、食味全体が向上します。
手持ち式超音波装置
飲食店の厨房で超音波を使用する際、Hielscherは強力で堅牢な200Wの超音波処理装置 UP200Htを特に推奨しています。食肉の軟化専用のソノトロードを備えた手持ち式の UP200Ht は、調理用途向けのコンパクトで非常に使いやすい装置です。
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工業用超音波システム
業務用の食肉加工向けに、Hielscherは 工業用システムを提供しており、既存の加工ラインに容易に組み込むことができます。
食肉の軟化用途の詳細を添えて、今すぐお問い合わせください！適切な超音波ソリューションを喜んでご提案いたします。
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- 精密に制御可能
- 求める効果に合わせて調整可能
- 人工添加物を使用しない
- 安全な機械的方法
- 使いやすい
文献・参考資料
- Jayasooriya, Sriyani; Bhandari, Besh; Troley, Peter; D’Arcy, Bruce (2004): Ultrasound in Meat Processing. MINTRAC, March 2004.
- Jayasooriya, Sriyani; Torley, Peter; D’Arcy, Bruce; Bhandari, Besh (2007): Effect of high power ultrasound and ageing on the physical properties of bovine Semitendinosus and Longissimus muscles. Meat Science 75/4, 2007. 628-639.
- Nishihara, Tomio; Doty Paul (1958): The Sonic Fragmentation of Collagen Macromolecules. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Vol. 44, No. 5 (May 15, 1958), pp. 411-417.
- Mason, Timothy; Paniwnyk, Larysa; Chemat, Farid; Abert Vian, Maryline (2011): Ultrasonic Food Processing. In: Proctor, Andrew (Ed.): Alternatives to Conventional Food Processing Vol. 1; Royal Society of Chemistry, 2011. p.402ff.
知っておきたい知識
超音波による塩水漬け・塩漬け
高出力超音波は、食肉の塩水漬けも促進します。超音波は、肉への塩水の浸透を加速します。それによって、NaCl含有量、水分含有量、および水分結合能力が増加します。硬さ、凝集性、およびガム性も低下し、最終的な食肉製品の品質が大幅に向上します。超音波による塩水漬けは、製品の品質を向上させながら処理時間を短縮します。
コラーゲン
コラーゲンは、食肉の重要な構成成分です。筋組織の1–2%を占めます。強靱で腱の多い筋肉では、重量の約6%をコラーゲンが占めます。コラーゲンは、構造を形成する重要な成分です。結合組織の主要な構造成分であり、その引張りへの耐性や伸長能力を担っています。コラーゲンには約40種類の異なるタンパク質がありますが、最も一般的なのは四種類です（コラーゲンの型I, II. III, IV）。
コラーゲンが不可逆的に加水分解されると、ゼラチンが得られます。ゼラチンは、多くの産業（食品、医薬品、栄養補助食品、化粧品、写真など）でゲル化剤として広く使用されています。
酵素による軟化
パパインとブロメラインは、食肉の軟化に最も一般的に使用される酵素です。パパインはパパイヤの果実に由来し、ブロメラインはパイナップルの植物体に含まれています。キウイフルーツに含まれるアクチニジンと、イチジクの乳液に含まれる酵素フィシンも軟化効果で知られていますが、産業での利用は広く普及していません。
食肉の品質
食肉の品質は、主に肉の柔らかさ、色、および霜降り（筋肉内の脂肪量）によって決まります。食肉の品質は、筋肉の構造（サルコメアの長さ、筋フィラメントの直径、筋線維の種類などの内部構造を含む）と、その組成（水分、脂肪、タンパク質、灰分、コラーゲンの含有量）に大きく影響されます。
食肉は、筋線維内のミオグロビン濃度に応じて、赤色肉と白色肉に大別できます。ミオグロビンは鉄および酸素と結合するタンパク質で、ヘモグロビン（血液中で鉄および酸素と結合するタンパク質）と関連しています。ミオグロビンが酸素にさらされると、赤みを帯びたオキシミオグロビンが生成され、ミオグロビンを多く含む肉が赤く見えるようになります。肉の赤さは、動物の種、年齢、および筋線維の種類によって異なります。赤色肉には、休まず長時間活動する傾向がある細い筋線維が多く含まれ、白色肉には、短時間に素早く活動する傾向がある太い筋線維が多く含まれます。
牛の肉（牛、牛肉、雄牛、ウシ類）、羊肉、ラム肉、および山羊肉は赤色肉に分類され、豚肉（ブタ類）、家禽肉（鶏、七面鳥）、および魚は白色肉とみなされます。
食肉は、部位や調理・加工方法によってさらに分類できます。例えば、熟成肉（乾燥熟成肉）、ベーコン、バーベキュー肉、蒸し煮肉、バーガー、シャルキュトリー、チョップ、塩漬け肉、保存処理した肉、カツレツ、乾燥肉、フィレ／シュプレーム（上質な切り身）、揚げ肉、グリル肉、ハム、ケバブ、レバー、ランチョンミート、マリネした肉、ミートボール、ミートローフ、内臓肉／腸、漬け込み肉、ポシェした肉、ロースト肉、表面を焼き付けた肉、塩蔵肉、サルーミ、ソーセージ、燻製肉、ステーキ（サーロイン、テンダーロイン、ニューヨークストリップ、リブ、フィレミニョン、ブリスケット）、煮込み肉、タンドール料理、タルタル、仔牛肉などです。