著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Foods

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

セレン砂メロンは、中国・寧夏回族自治区で砂で地表を覆う独特の方法により栽培されるスイカの一種で、「ゴビスイカ」とも呼ばれます。著者らによると、赤い色素で抗酸化性をもつリコピンなどのカロテノイド、ビタミン、必須アミノ酸、セレンなどの微量元素を多く含みます。一方で、水分が多く熱に弱いため、収穫後に微生物で傷みやすく、貯蔵や輸送が難しいという課題があります。果汁に加工すると収穫後の損失を減らせますが、果汁の殺菌に広く使われる加熱殺菌は、熱に弱い栄養成分の分解、色の変化、香り成分の損失を招きます。特にリコピンや、みずみずしい香りを担うアルデヒド類・アルコール類が失われやすいとされます。

研究チームは、加熱しない殺菌法として商業利用が進む高圧処理（HPP）に注目しました。HPPは食品に100〜1000メガパスカル（MPa）の静的な圧力をかけ、微生物の細胞膜やたんぱく質、酵素を損なわせて殺菌する方法です。ビタミン、色素、香り成分のような小さな分子は比較的残りやすいとされます。この研究の目的は、セレン砂メロン果汁でHPPと従来の低温長時間加熱殺菌を比べ、冷蔵保存中の微生物学的な安全性、品質、有用成分、香りがどう違うかを明らかにすることでした。

何を、どのように調べたか

材料には、地元の市場で購入した品種「金華6号」のセレン砂メロンを使いました。病気や傷がなく、大きさと熟度のそろった果実を選んで果汁にしました。処理条件は、500 MPaで10分間のHPPと、65℃で30分間の低温長時間加熱殺菌（LTLT）です。比較対象として、処理をしない果汁（対照群）も用意しました。

殺菌効果を厳しく確かめるため、一部の果汁にはあらかじめ微生物を加えてから処理しました。加えたのは大腸菌と、カビの一種であるアスペルギルス・スクレロティオニゲルの胞子です。微生物を加えたグループはHPP-M、LTLT-Mと呼ばれます。各グループの果汁は4℃で35日間冷蔵保存し、その間の変化を追跡しました。

測定項目は、微生物数、色、pH、糖度（Brix）、酸度、全糖と還元糖、リコピン量、総ポリフェノール量、抗酸化能です。抗酸化能は、DPPHとABTSという2種類の試薬を使い、果汁が不安定な分子（ラジカル）をどれだけ消せるかで評価しました。香り成分は、果汁から立ち上る揮発性成分を繊維に吸着させ、ガスクロマトグラフィー質量分析で同定・定量しました。さらに、多変量解析の手法を使い、グループの違いを特徴づける香り成分を絞り込みました。実験は、それぞれ独立に用意した試料で3回ずつ行いました。

主な報告結果

微生物を加えた果汁の処理前の菌数は、大腸菌が1ミリリットルあたり10の6.886乗個、カビ胞子が10の5.011乗個でした。HPPはどちらも検出できない水準まで減らしました。微生物を加えなかったHPP群でも、35日間の保存中に菌の集落は検出されませんでした。LTLTでは、処理直後は検出されなくなったものの、冷蔵7日後から再増殖が見られました。大腸菌は、LTLT群で10の2.114乗個、LTLT-M群で10の2.875乗個まで戻り、カビもLTLT-M群で10の0.867乗個まで戻りました。処理しない対照群では微生物が急速に増え、21日目には10の7.976乗個に達しました。

品質の面でも、HPPはLTLTを上回りました。著者らは、pHの安定、糖度の維持、リコピンの保持、酸度の抑制、糖の保持のいずれでもHPPが優れていたと報告しています。HPPは色の変化も小さく、色差（ΔE）は1.58以下でした。微生物を多く加えたHPP-M群でも品質は保たれました。総ポリフェノール量はどのグループでも保存中に減りましたが、HPPで最もよく保たれ、LTLT、対照群の順でした。DPPHとABTSで測った抗酸化能も同じ傾向を示し、HPPは保存期間を通じて有意に高い値を保ちました。

香りの分析では、35日間で56種類の揮発性成分が見つかりました。内訳はアルデヒド類20種、アルコール類17種、ケトン類8種などです。みずみずしく青い香りを担う炭素数6や9のアルデヒド類・アルコール類は、LTLTよりHPPでよく残っていました。35日目の2-ノネナールの保持率は、HPPで96%、対照群で49%でした。3-ノネン-1-オールの量も、HPPでは対照群の1.5倍でした。

対照群では、新鮮な香りの成分が大きく減りました。35日目の保持率は、cis-3-ノネン-1-オールが23%、6-ノネン-1-オールが25%にとどまりました。一方、酸化の目印となる6-メチル-5-ヘプテン-2-オンは112%、β-シクロシトラールは204%増えました。LTLTのグループでは酢酸の蓄積が目立ちましたが、HPPのグループでは見られませんでした。多変量解析では、3-ノネン-1-オールと3,6-ノナジエン-1-オールが、すべてのグループの違いを特徴づける主要な成分として選ばれました。

この報告が示すこと

研究チームは、セレン砂メロン果汁では、HPPが低温長時間加熱殺菌より優れた処理法だと結論づけています。加熱殺菌後の再増殖について著者らは、熱で死にきらずに傷ついただけの細胞が、冷蔵中に回復して増えたためと解釈しています。HPPはこうした細胞の回復を妨げると考えられています。また、加熱殺菌した果汁の酢酸の蓄積は再増殖のパターンと一致していました。このため著者らは、冷蔵中の異臭の原因を、単なる化学的な酸化ではなく、残った微生物の代謝だとみています。HPPは光を使う殺菌法と違って濁った果汁の中まで届くため、セレン砂メロン果汁のような不透明な果汁に向くとも述べています。

ただし、著者ら自身も、圧力が抗酸化能に与える影響は食品や条件によって異なり、先行研究の結果は一様ではないと指摘しています。また、この研究では人が実際に味わう正式な官能評価を行っていません。そのため、HPPが果汁のおいしさの感じ方にどう影響するかは、まだ確かめられていないとしています。

原著論文の著者・所属：Li-Li Li（Ningxia Key Laboratory for the Development and Application of Microbial Resources in Extreme Environments, Yinchuan 750021, China; School of Biological Science and Engineering, Specialty Food Nutrition and Health Innovation Team of Ningxia Hui Autonomous Region, North Minzu University, Yinchuan 750021, China）、Zhi-Jing Ni（Ningxia Key Laboratory for the Development and Application of Microbial Resources in Extreme Environments, Yinchuan 750021, China; School of Biological Science and Engineering, Specialty Food Nutrition and Health Innovation Team of Ningxia Hui Autonomous Region, North Minzu University, Yinchuan 750021, China）、Run-Hui Ma（Ningxia Key Laboratory for the Development and Application of Microbial Resources in Extreme Environments, Yinchuan 750021, China; School of Biological Science and Engineering, Specialty Food Nutrition and Health Innovation Team of Ningxia Hui Autonomous Region, North Minzu University, Yinchuan 750021, China）、Wei Wang（Ningxia Key Laboratory for the Development and Application of Microbial Resources in Extreme Environments, Yinchuan 750021, China; School of Biological Science and Engineering, Specialty Food Nutrition and Health Innovation Team of Ningxia Hui Autonomous Region, North Minzu University, Yinchuan 750021, China）、Kiran Thakur（Ningxia Key Laboratory for the Development and Application of Microbial Resources in Extreme Environments, Yinchuan 750021, China; School of Biological Science and Engineering, Specialty Food Nutrition and Health Innovation Team of Ningxia Hui Autonomous Region, North Minzu University, Yinchuan 750021, China）、Zhao-Jun Wei（Ningxia Key Laboratory for the Development and Application of Microbial Resources in Extreme Environments, Yinchuan 750021, China; School of Biological Science and Engineering, Specialty Food Nutrition and Health Innovation Team of Ningxia Hui Autonomous Region, North Minzu University, Yinchuan 750021, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Li-Li Li, Zhi-Jing Ni, Run-Hui Ma, et al. Effect of High-Pressure Processing on Storage Quality, Bioactive Compounds, and Flavor Profile of Selenium-Sand Melon Juice. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-17. DOI: 10.3390/foods15183292. 原著ライセンス：CC BY.