この研究は、カナダの研究機関の研究論文です。

掲載誌：Ultrasonics Sonochemistry

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

クランベリーには、ポリフェノールと総称される植物由来の成分が多く含まれます。代表的なものに、赤い色のもとになるアントシアニンや、プロシアニジンと呼ばれる成分があります。市販のジュースは日持ちさせるために殺菌処理が欠かせませんが、著者らによると、一般的な加熱殺菌はこうした熱に弱い成分を壊し、色や風味も損ないやすいとされています。

そこで研究チームが注目したのが、穏やかな加熱と超音波を同時に加える「サーモソニケーション」という処理です。液体に超音波を当てると微小な泡が生まれては激しくつぶれます。この現象をキャビテーションといい、微生物や酵素の働きを弱めるほか、果汁の組織から成分を引き出す作用もあると説明されています。研究の目的は、クランベリージュースの栄養面・機能面の特性を保ちつつ、消費者の安全のために微生物を減らせる処理条件を見つけることです。

何を調べたか

研究チームは、市販の冷凍クランベリーを搾ってろ過したジュースを100 mLずつ用意しました。これに超音波を断続的に当てながら、35℃、45℃、55℃のいずれかの温度で1分、3分、5分、7分の処理を行いました。比較対象として、加熱せずに室温(25℃)で超音波だけを当てる処理も同じ時間で実施しています。

処理後には、酸性度を示すpH、糖度、色合い、ビタミンC、総フェノール量、総フラボノイド量、総アントシアニン量、2種類のプロシアニジン(A1とB2)の濃度を測りました。抗酸化の働きは2つの方法で評価しています。1つは鉄イオンを還元する力を調べるFRAP法、もう1つは不安定な分子を打ち消す力を調べるDPPH法です。あわせて、処理時間とともに各指標がどのくらいの速さで変化するかを数式に当てはめて分析しました。

主な結果

総フェノール量は、超音波だけの処理のほうがよく保たれていました。超音波のみの場合は、1分でいったん減ったあと3分で100 mLあたり12.85 mg(没食子酸換算)まで増え、7分でも10.97 mgでした。一方、加熱を組み合わせた処理では減少が続き、7分の時点で3.07〜3.69 mgにとどまりました。なお、超音波のみの実験と加熱併用の実験は別々に用意したジュースで行われており、比較はそれぞれの実験の中で、同時に測った未処理のジュースを基準にしたと説明されています。

鉄を還元する力(FRAP値)では、35℃での組み合わせ処理だけが際立った結果を示しました。処理前の1リットルあたり0.64 mmolから、7分後には1.78 mmolへと時間とともに増え、約2.77倍になりました。著者らは、熱と超音波によって果汁の組織に結びついていたフェノール類が遊離したことや、穏やかな加熱で生じる成分が寄与した可能性を挙げています。45℃と55℃では、この値は超音波のみの処理と同程度に低くなりました。DPPH法で測った抗酸化の働きは、処理したすべての試料で未処理より低下しました。

クランベリーの特徴的な成分であるプロシアニジンA1とB2の濃度は、加熱を組み合わせたどの条件でも統計的に有意な変化がみられませんでした。著者らは、クランベリーの生理的な働きにおけるA型プロシアニジンの重要性をふまえ、これを本研究の重要な発見と位置づけています。

アントシアニンはどの処理でも減少しましたが、7分の処理では、加熱を組み合わせた試料のほうが超音波のみの試料より多く残っていました。色の赤みを表す値は45℃処理で最も高く、pHはすべての条件で安定していました。また、成分の変化は単純に一定の速さで減るような形にはあてはまらないことが多く、著者らは、成分が引き出される作用と壊される作用が同時に進んでいる可能性を指摘しています。

研究が示すこと

この研究は、同じ「超音波を使った処理」でも、温度と処理時間の組み合わせ次第でクランベリージュースの成分の変わり方が大きく異なることを示しました。フェノール類のように加熱併用で減りやすい成分がある一方、プロシアニジンのように安定していた成分や、35℃で抗酸化の指標が高まった例もありました。著者らは、温度と処理時間の両方が有用成分の変化の程度を左右すると結論づけています。

著者：Mabel Kyei Kwofie（Bioresource Engineering Department, McGill University, 21111 Lakeshore, Sainte-Anne-de-Bellevue, QC H9X 3V9, Canada. Electronic address: [email protected]）、Valerie Orsat（Bioresource Engineering Department, McGill University, 21111 Lakeshore, Sainte-Anne-de-Bellevue, QC H9X 3V9, Canada）

※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）：Mabel Kyei Kwofie, Valerie Orsat. Effect of thermo-sonication on the physicochemical properties, bioactive compounds, micronutrients, and antioxidant activity of cranberry juice. Ultrasonics Sonochemistry 2026-10-06. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2026.108098. 原著ライセンス：CC BY.