研究概要

低温性芽胞形成菌の基礎的性状と加熱殺菌による芽胞の制御

研究機関名

地方独立行政法人北海道立総合研究機構食品加工研究センター・応用技術部・応用技術グループ

代表者

河野 慎一

本研究の主旨

低温性芽胞形成菌とは,Bacillus属細菌やPaenibacillus属細菌,Clostridium属細菌等の芽胞形成菌のうち,10℃以下でも増殖するものを指す。低温性芽胞形成菌は,要冷蔵加工食品のロングライフ化を困難にする要因のひとつであるが,本菌の性状や制御方法に注目した研究事例は少なく,制御条件の設定に活用できる知見は限られている。本研究では,低温増殖性芽胞形成菌の基礎的性状を明らかにし,加熱殺菌による芽胞の制御について検討した。

  1)低温性芽胞形成菌の基礎的性状
加工食品製造環境や分譲機関等から取得した低温増殖性芽胞形成菌の増殖下限温度や増殖下限pH,芽胞のD値およびz値を評価した。92.5℃におけるD値が大きい芽胞を形成するBacillus属細菌の増殖下限温度は10℃であった一方,Paenibacillus属細菌においては,増殖下限温度が6℃以下の菌株でも92.5℃におけるD値が同等以上の芽胞を形成した(図1)。Bacillus属細菌およびPaenibacillus属細菌が形成する芽胞のz値は,5℃以上10℃未満に分布し,いずれの属でも7℃以上8℃未満の菌株が最多であった(図2)。

  2)加熱殺菌によるPaenibacillus属細菌芽胞の制御
2)-1 有機酸によるpH調整と加熱殺菌の併用効果
耐酸性の高いP. terraeの芽胞を接種したポテトペーストにおいて,Paenibacillus属細菌芽胞の制御におけるpH調整と加熱殺菌の併用効果を検討した。接種菌株の増殖を10℃で4週間抑制するためには,pH未調整のペースト(pH 5.7)では92.5℃で45分間の加熱殺菌が必要であったが,クエン酸もしくは乳酸でpH 5.4に調整することで必要な加熱殺菌時間が20~30分間に短縮された(表1)。
2)-2 確率論的手法を使った加熱殺菌条件の最適化(※株式会社日阪製作所と共同で実施)
耐熱性の高いPaenibacillus sp.の芽胞を接種したカレーにおいて,10℃で長期間保存するために適切な加熱殺菌条件を検討した。芽胞を接種したカレーを98℃で32分相当以上加熱殺菌すると,接種菌株の増殖が10℃で12週間抑制された(表2)。芽胞の耐熱性データと確率論的手法を使ってこの結果を解析することで,接種菌株の増殖を12週間抑制するために必要な加熱殺菌後の生残芽胞数の水準や,加熱殺菌条件を変化させたときに生残芽胞数がその水準を下回る確率が示唆された。