高圧熱（Hpt）システムの技術的利点は何ですか？滅菌と食品の品質を向上させる

高圧熱（HPT）処理は、独立した高圧または従来の熱処理法と比較して、大幅な技術的進歩を表しています。これは、高圧（500〜900 MPa）と中程度の温度（70〜120°C）を相乗的に組み合わせたものです。HPTは、遅い外部加熱源に頼るのではなく、圧力によって生成される断熱加熱効果を利用して、耐性のある病原体を効果的に標的としながら熱損傷を最小限に抑える迅速な体積加熱を実現します。

主なポイント 従来の滅菌は食品の品質を低下させる長時間の加熱暴露に依存していますが、HPTは圧力によって生成された熱を利用して瞬時に温度を上昇させます。これにより、従来のレトルト処理に伴う深刻な栄養損失や「加熱された」オフフレーバーなしに、回復力のある細菌胞子を破壊することができます。

迅速加熱のメカニズム

断熱加熱の利用

HPTの根本的な利点は、断熱加熱に依存していることです。圧力を急速に（500〜900 MPa）印加すると、物理的な圧縮により製品の内部温度が即座に上昇します。

均一性の達成

外側から内側への遅い伝導または対流に依存する従来の加熱とは異なり、断熱加熱は製品全体の体積全体に同時に均一な温度上昇を生み出します。

これにより、従来の熱処理で一般的な「コールドスポット」がなくなり、製品のすべての部分が瞬時に同じ処理を受けることが保証されます。

減圧による迅速冷却

圧縮が熱を発生させるのと同じように、急速な減圧は温度の即時低下を引き起こします。

これにより、製品はほぼ瞬時に周囲温度に戻り、製品が熱ストレス下に置かれる総時間が劇的に短縮されます。

優れた滅菌能力

回復力のある胞子の標的化

独立した高圧処理（HPP）は低温殺菌に優れていますが、圧力単独では非常に耐性のある細菌胞子の不活性化にはしばしば苦労します。

HPTはこの限界を克服します。圧力と中程度の熱（70〜120°C）の組み合わせは相乗的に作用し、どちらか一方のストレス要因よりも効果的に胞子の完全性を損ないます。

熱要件の削減

この相乗効果により、HPTは従来の熱滅菌（しばしば121°Cを超える温度が必要）よりも大幅に低い温度または短い保持時間で商業的滅菌を達成します。

製品品質の保持

「加熱された」プロファイルの最小化

高温への長時間の暴露は、缶詰またはレトルト食品によく見られる「加熱された」オフフレーバーと褐変の原因となります。

非常に迅速な加熱および冷却サイクルを利用することにより、HPTは総熱負荷を最小限に抑え、食材の新鮮な感覚プロファイルを保持します。

栄養価の保持

ビタミンや生理活性化合物は熱に敏感であり、標準的な熱滅菌中に分解されることがよくあります。

HPT処理に固有の熱暴露の低減は、従来の製法と比較して、これらの重要な栄養素の保持率が大幅に高くなります。

トレードオフの理解

プロセスの複雑さ

HPTは優れた品質を提供しますが、プロセス制御に複雑さをもたらします。オペレーターは、一貫した結果を確保するために、初期温度、目標圧力、および結果として生じる断熱熱上昇の相互作用を正確に管理する必要があります。

機器の要求

最大900 MPaの圧力で動作し、同時に高温を管理することは、機器に大きなストレスを与えます。これには、これらの複合的な力に耐えることができる堅牢な容器設計が必要であり、標準的な熱ユニットと比較して初期資本支出に影響を与える可能性があります。

目標に合った適切な選択

滅菌技術を評価している場合は、主な製品要件を考慮してください。

微生物学的安全性が主な焦点の場合：HPTは、独立した高圧機器では除去できない回復力のある細菌胞子を不活性化する能力を提供します。
感覚品質が主な焦点の場合：HPTを使用すると、従来の長時間の加熱によるオフフレーバーや栄養素の分解を回避しながら、滅菌基準を達成できます。

滅菌を長時間の熱暴露から切り離すことにより、HPTは新鮮な食品の特性を保持する常温保存可能な製品への道を提供します。

概要表：

特徴	従来の加熱	独立した高圧	高圧熱（HPT）
加熱メカニズム	遅い伝導/対流	なし/常温	急速な断熱圧縮
温度範囲	>121°C	常温/低温	70〜120°C
不活性化ターゲット	胞子と病原体	病原体（胞子への影響は限定的）	回復力のある細菌胞子
栄養保持	低い（熱による損傷）	高い	高い（熱負荷の最小化）
均一性	低い（コールドスポット）	高い（静水圧）	高い（体積）
冷却速度	遅い	即時（減圧による）	即時（減圧による）

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参考文献

Sonaliben Lalitkumar Parekh, V. Sreeja. High Pressure Processing: A Potential Technology for Processing and Preservation of Dairy Foods. DOI: 10.20546/ijcmas.2017.612.410

この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .