トマトパウダーの用途は何ですか?

トマト世界で最も広く栽培されている野菜の一つです。栄養豊富で美味しく、鮮やかな赤色をしています。今世紀の初めから、それは徐々に中国の主要な野菜の一つになりました。推計によると、1994年の世界のトマト生産量は7750万トンで、中国の1994年の生産量は8935万トンで、米国の12085万トンに次いで第2位である[1]。

トマトは多くの加工食品の貴重な原料であり、食品産業における世界的な需要は高いままです。成熟したトマトは、新鮮な消費することができるか、トマトピューレ、トマトペースト、トマトソース、トマトジュース、トマトパウダー、フレーバートマトソース、トマトスープミックス、トマトソースなどのさまざまな製品に加工;熟していない緑色のトマトはピクルスに加工される[1]。

トマトは南アメリカの熱帯地域が原産で、栽培の歴史は何千年も前にさかのぼります。コロンブスが2回目のアメリカ大陸航海でヨーロッパに持ち帰ったと言われています[2]。初期のトマトの品種は黄金色であったが、品種の進化に伴い、現在はすべてのトマトの色が明るい赤色になり、赤い色素は主にリコピンに由来する。リコピンはトマトの主要なカロテノイドである。現在の研究によると、リコピンには強い抗がん作用があるとされています[3]。また、トマトは比較的ビタミンcを多く含んでいます[4]。

トマトは加工に適しており、さまざまなテクスチャーと風味のさまざまな製品を作ることができ、その多くは国際市場で人気のある製品です[5]。トマトパウダーはその代表例です。食品産業の急速な発展に伴い、食品原料市場におけるトマトパウダーの需要は着実に増加しています。高品質トマト粉の加工は、国内市場の低品質トマト粉の欠点を解決するだけでなく、輸出収益の重要なルートになる。

1国内市場におけるトマトパウダー生産の現状

Currently, the quality of tomato powder available in the domestic market is generally poor (produced using hot air drying, which involves prolonged heating, resulting in poor 色, flavor, rehydration properties, and susceptibility to oxidation and rancidity) or expensive (produced using vacuum乾燥した). Additionally, research on tomato powder production in China is virtually nonexistent.

2トマトパウダー生産の意義

Tomatoes have a very high water content, reaching approximately 95%, with few other fruits or vegetables水分量が非常に多いのですしたがって、乾燥トマトの重量の1 kgごとに、約19 kgの水をパッケージングし、輸送し、保管しなければなりません。消費者にとっては、1 kgのドライトマトを購入すると約19 kgの水のコストがかかります。トマトをトマトパウダーに加工すれば、包装、輸送、保管、消費コストを大幅に削減することができます[4]。トマトペーストなどの濃縮物は水分を3/4以上取り除きましたが、乾燥重量の1 kgには2 ~ 3kgの水が含まれています。

また、トマト濃縮物の固形分が増えると粘度も上昇し、その後の蒸発による水分削減が難しくなり、熱の浪費と製品コストの上昇につながります。さらに、トマトペーストは、濃度の後期になると、セルロース含有量のために燃焼しやすくなり、濃度が長いほど色や風味が劣化し、トマト濃縮物の品質に深刻な影響を与えます。さらに、トマト濃縮物の固形分は、特に高温地域では貯蔵中に品質が変化しやすい。トマトペーストをトマトパウダーに加工すれば、包装コストと販売コストを大幅に削減でき、乾燥時の生産コストを相殺することができます。

また、トマトは水分が多く皮が薄く、ジューシーなため、微生物作用で腐敗しやすく、長期保存には不向きで、トマトの廃棄率が高くなります。報告によると、中国国内で生産されたトマトの腐敗率は50%にも達しています。科学者は、貯蔵寿命を延ばし、貯蔵損失を減らすために努力しています[6]。トマト粉末にトマトを処理することにより、製品を拡張し、室温で長期間保存することができ、微生物の成長の機会を減らすことができます'の供給シーズンと生産と販売のピークをバランス。

3  トマトパウダーの応用見通し

過去10年間、国内および国際貿易需要の急速な発展、およびpeople&の改善に伴い#39の生活水準は、食品業界も急速な成長を経験しています。トマトパウダーは、食品原料市場や調味料市場での需要が日々増加しています。高品質のトマト粉末を再水和して、トマトペースト、トマトジュース、トマトソース、トマトスープを作ることができます。さらに、トマトパウダーは、便利な食品、スナック、スープやソースの予混合調味料の成分として使用することができます[7]。さらに、トマトパウダーは、地質調査、軍事野外訓練、島や雪山の国境基地、北ヨーロッパの冬のスキー観光、戦争、航空宇宙食品などの特殊市場でトマトの代わりになることができます。

4 トマト粉の生産における主要な問題

トマトの前処理、濃度、乾燥、および保存中に、物理的な変化に加えて、一連の化学的変化も発生し、トマト粉末の色、風味、栄養価、再水和率、および保存期間に影響を与えます。そのため、生産時にトマト本来の色、風味、栄養成分をできるだけ保存して、保存期間の長い製品を作ることが重要です。さらに、適切な包装材料と保管条件を選択することも非常に重要です。一般的に、トマトパウダーの製造過程で直面した主な問題は次のとおりです。

4.1トマトパウダーは熱可塑性であるため、高温では壁に付着しやすく、乾燥中に製品が過熱し、製品に影響を与えますcolor風味、栄養価。

4.2トマトパウダーは吸湿性が強いため、空気中の水分を吸収しやすく、含水率を高めます。水分が多いと製品が固まりやすく、保管中に微生物と酵素の活性が上昇し、非酵素的な褐変反応が加速し、製品の品質が急激に低下します。

4.3貯蔵中、貯蔵条件はトマト粉末の安定性に大きく影響します#39の色、味、および栄養価。したがって、保存温度、湿度、不活性ガスの使用などの最適な保存条件を選択する必要があります[18]。

4.4貯蔵中に、トマト粉末の酸化によって引き起こされる可能性があります不快な味を開発することがあります低脂肪またはリコピン。したがって、酸化的な臭気に起因する風味の問題に対処することが重要です。

4.5トマトを加工するために使用される異なる粉砕方法は、異なる粘度のトマトペーストをもたらし、得られたトマト粉末は異なる再水和特性を示す。冷間粉砕法で得られたトマト粉末は、ペクチンの大部分が分解され、再水和性能が悪く、60秒以内に沈殿する。一方、加熱破砕法で得られたトマト粉末は、再水和時に均一な濃度を保ち、沈降しません。異なる粉砕方法を使用して生産されたトマト粉末は、異なる目的に使用することができ、市場の需要を満たすためにさまざまな粘度のトマト粉末を生産する。現在、冷間粉砕法、熱間粉砕法、超熱間粉砕法を用いて製造されたトマト粉末は、最終粘度(再水和時)が異なるため、海外市場で入手可能ですが、異なる処理目的に使用することができます。

4.6トマトは、主に非酵素的な褐変とリコピンの酸化および異性化のために、加工および貯蔵中に徐々に色が暗くなります。したがって、非酵素的な褐変とリコピンの酸化を制御することは非常に重要である[18]。

4.7トマトの味は品質の重要な要素です。トマトは、濃度・乾燥・保存によって味が変化するため、適切な濃度・乾燥・保存条件を選ぶことが重要です。

5トマト粉末加工方法の比較

過去40 ~ 50年間、トマトの乾燥のために多くの乾燥方法が開発された。しかし、トマトの物性や官能特性(香り、色、風味など)を有効に保存する方法はありませんでした。非常に高価な加工方法でこれらの特性を大幅に維持することは可能ですが、これは製品コストを大幅に増加させます。

5.1注文方法

乾燥方法で処理トマト粉以下の前処理は、すべての乾燥方法に共通しています(トマトスライスの直接乾燥を除く)。これらの一般的な作業の説明を以下に示します。トマトを選択し、熟していないもの、熟していないもの、カビの斑点、昆虫の損傷、または物理的な欠陥があるものを削除します。選択されたトマトを洗浄し、トマトジュースやトマトパルプの結果、皮と種子を除去するためにそれらを粉砕します。粒子サイズが必要なサイズに達するまで粉砕プロセスを続行します。トマトの破砕には、ホット破砕とコールド破砕があります[9]。近年、高温破砕法がさらに発展し、超高粘度高温破砕法と超高温破砕法が出現している。ホット破砕とは、一般的にトマトを破砕してすぐに80 ~ 85°cに加熱し、この温度を15秒間維持することで、ペクチナーゼ活性を不活性化し、ペクチンの分解を防ぐことをいう。その結果、熱破砕法で生産されたトマト粉末は、再水和時の粘度が高く、テクスチャーが均一で、沈殿がなく、安定性に優れています。

いくつかの文献では、ペクチナーゼの活性を完全に不活性化するためには、温度を104℃に上げて15秒間維持する必要があると示唆されている。冷間培養では、トマトを割った直後または一定時間後に温度を60°c以下に上げることで、トマトの皮むきやペクチンの抽出が容易になり、最終的に収量が増加する。さらに、果実を粉砕した後、システム内の酵素がペクチンを加水分解し、トマトパルプを30°brix以上に濃縮することができます。冷間粉砕法で加工されたトマト粉末は、再水和後の粘度が低く、安定化する傾向があり、製品を安定化させるために増粘剤の添加が必要となることが多い[10]。

2つの破砕工程は、最終トマト粉末の粘度に最も大きな影響を与えます。さらに、冷間粉砕製品は明るい赤色をしているが、熱間粉砕製品は通常濃い赤色だ。冷間圧搾法は、温間圧搾法に比べて、トマトの新鮮な味と香りをよりよく保存する。また、冷間圧搾プロセスと比較して、熱間圧搾プロセスはより大きなリコピン損失をもたらします。これらの分析に基づいて、一つのプロセスが他のプロセスより優れていると単純に述べることは適切ではありません。採用する具体的なプロセスは、生産する製品に基づいて決定されるべきです。そして、生産する製品の種類は、顧客と市場の要求によって決定されるべきです[11]。

粉砕後のトマトパルプは、大気圧または減圧下(できれば減圧下)で濃縮することができますが、真空濃度はトマトパルプの熱損失を最小限に抑えるため、最良の製品品質を得ることができます。蒸発の程度は種類によって異なりますトマト粉砕そして、使用される乾燥方法。

5.2トマトスライスの直接乾燥[8]

多くの知られている乾燥処理方法の中で、トマトスライスの直接乾燥は特筆に値します。トマトの果実は洗浄され、非常に鋭いナイフで機械的にスライスされる(鋭い刃は果実が裂けないようにする)。トマトのスライスは、接着を防ぐためにミネラルオイルを塗ったトレイの上に置き、製品の含水率が約4%になるまでトンネルで乾燥させます。乾燥したトマトは吸湿性が高いため、ハンマーミルで粉砕し、吸湿を防ぐため防水容器に素早く詰められます。

このような簡単な乾燥方法でできたトマトのスライスは、水に浸して沸騰させても、崩れたままになり、元の大きさや形に戻すことができないという。そのため、乾燥スープミックス、乾燥野菜ミックス、缶詰スープミックスなどの用途に限定されています。また、この乾燥方法を使用して使用可能な製品を得るために、トマトと真っ赤な色高い固形分、薄い皮、高いペクチン含有量を使用する必要があります。

5.3凍結乾燥法[8]

トマト濃縮物の最も一般的な乾燥方法の1つがあります freeze-drying。この方法は、トマト濃縮物を凍結させた後、昇華させて高真空環境で水分を除去する。言い換えれば、水分は固体から気体に直接遷移し、液体相を通過せずに材料から除去されます。その結果、固体部品は元の形状やサイズを損なうことなく元の構造を維持します。そのため、凍結乾燥粒子は多孔質構造をしているため、崩壊することなく水が占めていた空間を保持し、製品の迅速な再水和を可能にします。

フリーズドライは産業界で応用されており、得られた脱水製品は優れた特性を持っていますが、必要な乾燥条件(極低温、高真空)が厳しく、乾燥装置が高価であるため、生産コストが高くなります。

5.4拡大乾燥法[8]

この問題を解決するために、1960年代に拡張乾燥法が導入された。この方法では、熱風を膨張乾燥に利用し、フリーズドライに近い製品を目指している。膨張乾燥は通常、材料温度が60 ~ 70°cの脱水には346.58 paの絶対圧力が必要です。温度は最初に90°cに達するかもしれませんが、材料温度は最初の低温から最終的な乾燥チャンバー温度まで上昇する可能性があります。約30%の水分含有量を達成するために、乾燥時間は通常90分から4 ~ 5時間です。製品は熱可塑性であるため、膨張構造が崩壊しないように、真空除去前に製品を冷却する必要があります。

拡張乾燥は、フリーズドライとは2つの点で異なる。第一に、乾燥温度が凍結温度よりも高く、乾燥中の蒸気圧が高くなり、乾燥時間が短くなります。第二の違いは、製品の拡張の程度にあります:凍結乾燥は、製品を変更しませんしながら、拡張乾燥は、拡張の高い度で製品を生成します' s量とする。膨張乾燥によって得られた製品の膨張構造は、優れた再水和特性を与えます。この方法は、大量の処理に広く使用されていますが野菜製品トマトの濃縮物に使用した場合、濃縮物に空気を導入しないと、濃縮物が膨張しにくく、乾燥が非常に遅く、得られた製品は、濃縮物と同様の容積で、硬い構造を持ち、再水和性能が劣ります。

しかし、濃縮液に空気を導入すると、材料を膨張させて乾燥させることができ、十分な再水和性能を発揮します。しかし、最も近代的な拡張乾燥装置を使用する場合乾燥集中トマト製品は、乾燥プロセス中に連続的に除去され、乾燥チャンバーの外に展開された後、さらなる乾燥のために乾燥チャンバーに再導入されなければなりません。このため、全体的な運転条件の制御が比較的複雑になり、この乾燥方法はトマトの脱水には適しておらず、キノコのような製品の脱水に適しています。さらに、膨張時に必要な真空条件は高価であり、製品価格の上昇につながります。

5.5スプレー乾燥法

植物脱水の最も一般的な乾燥方法はスプレー乾燥です。果物や野菜の中で、トマトは最も一般的にスプレー乾燥を使用して粉末に加工されます。噴霧乾燥中に、非常に細かい液滴が熱風に接触し、急速に乾燥されます。粒子は乾燥室内に数秒以内に残ります。乾燥した製品は、適切な分離装置を使用して気流から分離し、冷却することで、熱風との長時間接触による過度の熱損失を回避します。

液滴が乾燥すると、材料' s温度は乾燥ガスの湿球温度で維持され、乾燥ガスの比較的高い乾球温度に耐えることができます。これにより、熱に敏感な部品の熱損失を最小限に抑えることができます。さらに、含水率が低下すると、食品品質を損なう可能性のあるプロセスの反応速度が遅くなります。したがって、乾燥の最終段階では、乾燥温度が湿球温度を超えることがあり、製品品質に重大な損傷を与えることはありません[12]。

噴霧乾燥によって得られる粒子は、通常、中空の球状または球状の断片です。この粒子形状は噴霧乾燥した粉末の優れた再水和特性と密接に関連しており、この乾燥方法はトマトの乾燥に使用されるすべての方法の中で最も一般的です。市販されているトマトパウダーは、添加物を含んでいるか、無添加であり、トマトジュース、トマトペースト、トマトスープ、トマトソースなどの製品に使用することができる。噴霧乾燥を利用して加工されたトマト粉末は、低コスト、加工、包装、輸送、混合の利便性などの多くの利点を持っている[13]。

上記の乾燥方法の中で、噴霧乾燥が最も適している場合がありますトマトパウダーの加工方法スプレー乾燥で生産されたトマトパウダーは、高品質でリーズナブルな価格です。しかし、高品質のトマト粉末を得るためには、スプレー乾燥室は、液滴乾燥中の過熱を防ぐように特別に設計されなければなりません。また、トマト粉末は吸湿性が高いため、加工時や包装時には吸湿防止のための特別な取り扱いが必要となります。

現在、果物や野菜の粉末を処理するために利用可能なスプレー乾燥装置のいくつかのタイプがあります。乾燥ガスに空気を利用し、75 ~ 95°cの低温で作動させて生産速度を上げるものもある。また、乾燥ガスとして乾燥した空気を使用し、より低い温度(25 ~ 30°c)で動作するものもあります。しかし、トマトの乾燥に使用されるこれらのスプレー乾燥装置はいずれも非常に高価であり、工場建設に必要なコストが増加しています。

例えば、低温スプレー乾燥には高さ約80 m、直径約16mのスプレー乾燥装置を使用し、噴霧には低速回転スプレーノズルを使用し、約生産していますトマトパウダー200キロ2時間おきに出発。しかし、これらのスプレー乾燥装置は、冷間粉砕で得られたトマトペーストを乾燥に使用しなければなりません。このトマト粉末は流動性が良く、凝集しにくいが、再水和すると粘度が低下し、急速に沈殿する。そのため、加熱破砕によって得られたトマト粉末と競合するために、増粘剤を添加しなければならない[14]。

5.6泡層乾燥法[15]

1960年代には、野菜用の発泡層乾燥が大きな注目を集めた。当初、この方法は、発泡層の乾燥時に水分除去が非常に速く、気泡からキャピラリ作用によって水が分離されるため、多孔質の製品構造と非常に高速な再水化が可能であるため、他の乾燥方法よりも優れていると考えられていました。

この乾燥方法の鍵は、主に発泡剤などを添加することで安定した泡を形成することにあります良质な大豆タンパクグロブリン脂肪酸エステル糖エステルモノステアリングリセロールパターントン・キャニング社は、トマトペーストをモノステアリン酸グリセロールを添加して泡状にした後、約93°cの温度、約100 - 130 m/sの速度で乾燥機に逆電流でガスを導入した。乾燥時間は製品の特性と乾燥条件によって異なり、典型的な乾燥時間は15 ~ 18分です。

発泡乾燥法は改善された製品を生産するがの香味及び色沢スプレー乾燥やドラム乾燥と比較して、この方法には欠点もあります。この方法で生産された製品は、トマト粉末の吸湿性のため、空気からの吸湿を防ぐため、相対湿度50%以下の環境で包装する必要があります。

さらに、十分な保存期間を達成するために、包装材料は空気と湿気に透過しない必要があり、製品は酸素によるトマト成分の酸化を防ぐために不活性な環境で包装されなければなりません。

さらに、トマト粉末を水で再水和すると、得られた製品は黒色になり、これは粉末中に閉じ込められた気泡に起因する可能性があります。さらに、トマトペーストの濃度と乾燥の最初の段階で、トマトペーストの元の芳香族化合物のほとんどが蒸発し、再水和製品の感覚特性を著しく低下させます。また、トマト粉の賞味期限を評価したところ、保存時間が長くなると、保存温度に関係する不快な風味が生じることがわかりました。測定したところ、0°cでトマト粉末の変化が最も大きい成分は遊離アミノ酸であった。

5.7ドラム乾燥法[16,17]

1940年代には、ドラム乾燥と呼ばれる別の乾燥方法が採用された。この方法で作られたトマト粉末の方が品質が良い。1960年代までに、大幅な改善は、主に製品を強化するために、この方法に行われました'の味、色、および安定性。改善が含まれていました:ドラムに相対的な気流の方向を逆転'sの回転(反電流の流れ);材料収集エリアを調整し、相対湿度を15% ~ 20%に維持します。

しかし、この乾燥方法は本当にの目標を達成していません乾燥トマト粉生成された製品には少なくとも7%の水分が含まれており、さらに20°cで24時間以上空気の流れで乾燥させる必要があります。これが行われていない場合、製品' s色 味が悪くなります。

6  結論

要約すると、トマトパウダーの加工方法には多くの方法があり、それぞれに利点があります。しかし、スプレー乾燥で作られたトマトパウダーは、品質が良く(色が良く、再水和が早く、風味が良い)、価格も手頃です。したがって、スプレー乾燥は、実際の生産でトマトパウダーを生産するための好ましい方法であるべきです。

参照:

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[2] du peng, et al。果物や野菜ジュース飲料のプロセス技術。農業記者

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【12】無錫軽工業学院、天津軽工業学院。専門は食品工学。』光文社、1985年

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[18] lovric t, sablec z, et al。トマト乾燥粉末の貯蔵時のリコピンのcistrans異性化と色安定性。1970年(昭和45年)農業科学誌サイエンス食品、月21日(12):641-647