食品の低温殺菌技術の進化｜風味を保持しながら安全性を確保する方法

低温殺菌とは

低温殺菌は、比較的穏やかな温度で時間をかけて加熱し、食品中の微生物を死滅させる方法です。
一般的には60〜75℃の範囲で数分から30分程度保持することで、病原菌や腐敗菌を確実に減少させながら、食品の質感や風味を損なわずに済む点が大きな特長です。
高温短時間殺菌（UHT）やレトルト殺菌と比べ、熱による栄養素の破壊や香り成分の揮散を最小限に抑えられるため、味や色合いを重視する製品に適しています。

低温殺菌の起源は19世紀のパスツールによる酒類の加熱殺菌にさかのぼりますが、近年の食品加工機器の進歩により、より精密かつ効率的な制御が可能になりました。

低温殺菌技術の進化

バッチ式から連続式への移行

初期の低温殺菌はバッチ式が主流で、槽に食品を投入して一定時間加熱後に冷却する方法でした。
しかし大量生産には不向きで、人為的ミスも起こりやすいという課題がありました。
そこで登場したのが連続式プレートヒーターで、薄い食品液をプレート間で加熱・冷却しながら流すことで、短時間で均一な殺菌が可能になりました。
連続式は温度プロファイルを細かく調整できるため、過熱による品質劣化を抑えつつ、生産効率を大幅に向上できます。

HTST方式による品質保持

HTST（High Temperature Short Time）方式は、およそ72℃で15秒といった設定で、病原菌を瞬時に死滅させつつ風味を守ります。
これはプレート熱交換器やチューブ式熱交換器を用いることで実現し、特に牛乳や果汁飲料で広く採用されています。

超高圧処理（HPP）とのハイブリッド

最近では低温殺菌に超高圧処理（HPP）を組み合わせるハイブリッド技術も注目されています。
HPPは約600MPaの高圧をかけて微生物細胞膜を損傷させるため、熱をほとんど使わず殺菌できます。
低温で加熱処理を行った後にHPPを適用することで、耐熱性胞子や耐圧性菌を同時に制御でき、賞味期限延長と高品質化の両立が可能です。

風味を保持するメカニズム

タンパク質の熱変性を抑制

タンパク質は高温で変性すると舌触りが悪くなり、乳や卵では凝固・分離が起こります。
低温殺菌では臨界温度を下回るため、タンパク質の変性が最小限にとどまり、滑らかな食感を維持できます。

揮発性香気成分の保持

果汁やコーヒー飲料の香り成分は揮発性が高いため、高温処理では失われやすい特徴があります。
低温殺菌は温度が穏やかで処理時間も短いので、これらの香気成分が蒸散せず、フレッシュな香りが残ります。

食品安全性の確保

病原菌の死滅条件

低温殺菌でも、リステリア菌や大腸菌O157のような耐熱性病原菌には十分な殺菌効果があります。
例えば63℃で30分、または72℃で15秒の保持で、これらの菌を5ログ以上減少させられることが確認されています。
ただし食品組成によって熱浸透の速度が変わるため、事前にD値（10倍減少に要する時間）やz値（D値を1/10にする温度差）を測定し、処理条件を最適化することが重要です。

HACCPシステムとの連携

低温殺菌を行うラインでは、HACCPプランでCCP（重要管理点）として温度と保持時間を設定し、連続的にモニタリングします。
温度センサーには校正証明が必要で、ログデータを自動保存し、逸脱時には即座に警報が出る仕組みを構築すると、安全性がさらに高まります。

低温殺菌の応用事例

牛乳・乳製品

生乳を63〜65℃で30分処理する「パスチャライズ牛乳」は、コクや甘みが残り、家庭用から高級カフェまで人気があります。
ヨーグルトやチーズでは、スターター菌の活性を損なわない温和な殺菌が求められるため、HTST方式が最適です。

ジュース・スムージー

100％果汁やスムージーは熱に弱いビタミンCやポリフェノールを多く含みます。
低温殺菌を採用すると、栄養価を保持しながら冷蔵流通での賞味期限を20〜30日程度まで延ばせます。

加工卵製品

液卵はサルモネラ対策として必須の殺菌工程があります。
従来の高温短時間殺菌では卵白が凝固しやすい課題がありましたが、60℃前後で3分程度の低温殺菌により、機能性と安全性を両立できます。

導入時のポイント

機器選定のチェックリスト

1. 熱交換方式：プレート、チューブ、スクレーパー式のいずれが製品粘度に適するか。
2. 温度制御精度：±0.1℃単位で制御できるPID制御を備えているか。
3. CIP洗浄対応：自動洗浄プログラムで微生物リスクを低減できるか。
4. エネルギー効率：回収熱を再利用するヒートリカバリー機構があるか。

品質管理体制の構築

低温殺菌後は再汚染を防ぐため、充填室をクリーンルーム化し、無菌充填機を利用します。
また、製品ごとに保存試験を行い、微生物数や官能評価を定期的に確認することで、市場クレームを未然に防止できます。

まとめ

低温殺菌技術は、食品の風味と安全性を両立させる革新的な手段として進化を続けています。
連続式HTSTやHPPとのハイブリッドによって処理効率が向上し、牛乳、果汁、液卵など多様な製品で品質向上とロングライフ化を実現しています。
導入にあたっては、適切な機器選択とHACCPによるモニタリング体制の構築が不可欠です。
今後も低温殺菌は、消費者の「おいしさ」と「安全」を満たすキー技術として、食品業界でさらなる拡大が期待されます。