キッチンで作った自家製パンは 3 日で毛羽立ってしまうのに、なぜパントリーにあるパンは何週間もカビが生えないのだろうと疑問に思ったことはありませんか?あるいは、食料品店の棚からピクルスの瓶を手に取り、ラベルに原材料として「ソルビン酸カリウム」と記載されていることに気づきましたが、その白い粉がキュウリのシャキシャキ感を保つために実際にどのように機能するのか理解できませんか?過去 12 年間、パン屋、食品製造業者、さらには少量のソース製造業者と食品の腐敗について話してきた防腐剤の供給者として、これらの質問が最も頻繁に寄せられる質問であり、その答えは単なる数字ではありません。防腐剤が食品をどれだけ新鮮に保つかは、防腐剤の種類、食品の環境、加工方法の 3 つの要素によって決まります。研究室の床と積み込みドックから直接、詳しく説明しましょう。
まずは、そもそもなぜ食べ物が腐ってしまうのかということから考えてみましょう。腐敗とは、パンに生えたカビや牛乳の酸っぱい匂いだけではありません。微生物（カビ、細菌、酵母）が食品の栄養素を分解し、さらに食品自体に含まれる酵素が褐変や食感の損失を引き起こします。防腐剤は主に 2 つの方法で作用します。微生物の繁殖を阻止するものと、酵素の働きを阻害するものです。防腐剤が作用する時間は大幅に異なり、すべての防腐剤が同じ働きのために作られるわけではありません。そこに製品の選択が重要であり、私が常にお客様に「一つのサイズですべてに適合するわけではない」と伝えているのはそのためです。
焼き菓子の最も一般的な保存料の 1 つであるプロピオン酸塩について、早速取り上げてみましょう。私は、当サイトで 2 種類のプロピオン酸カルシウムを販売しています。[リンク テキスト: 化粧品グレードのプロピオン酸カルシウム パウダー、URL: "/preservatives/calcium-propionate/cosmetics-grade-calcium-propionate-powder.html"] と [リンク テキスト: 化粧品用防腐剤プロピオン酸カルシウム、URL: "/preservatives/calcium-propionate/preservative-calcium-propionate-for-cosmetics.html"]-待て、ちょっと待って、「化粧品？これはパン用だと思ってた」と思ったかもしれません。これは良い点であり、この防腐剤が食品にどのように作用するかに直接関係しています。食品用途の場合、当社では工業グレードまたは食品グレードのバージョンを使用しており、酵母で育てた焼き菓子のカビやロープのバクテリアを抑制するように最適化されています。プロピオン酸カルシウムを小麦粉重量の 0.1% ～ 0.3% 添加すると、柔らかい白パンを室温で 2 ～ 4 週間新鮮に保つことができます。これがなければ、たとえ密封した袋に入れて保存したとしても、同じパンに 5 ～ 7 日でペニシリウム菌が発生してしまいます。ただし、ここに落とし穴があります。プロピオン酸塩はカビを阻止しますが、既存の微生物を殺すわけではありません。混合中に生地がすでに汚染されている場合、防腐剤を追加してもカビの増殖を遅らせるだけであり、カビの増殖を止めることはできません。つまり、適切な処理 (設備の消毒、二次汚染の回避) が、保存期間を延ばすための半分の手段となります。
次に、別のプロピオン酸ファミリーのメンバーであるプロピオン酸ナトリウムがあり、[リンク テキスト: プロピオン酸ナトリウム結晶顆粒 137-40-6、URL: "/preservatives/sodium-propionate-crystal-granule-137-40-6.html"] として販売されています。これは、トルティーヤ、サンドイッチラップ、一部の乳製品など、水分含有量の高い製品に好まれることがよくあります。プロピオン酸ナトリウムは、水に溶けやすいため、プロピオン酸カルシウムよりも高湿度環境で少し早く作用します。水分が 35% の 12 インチのフラワー トルティーヤの場合、0.2% のプロピオン酸ナトリウムを添加すると、密封したビニール袋に入れておけば、最長 6 週間柔らかくカビが発生しません。保存料を使わなければ、トルティーヤはわずか 10 日で固くてふわふわになります。ここで重要なのは水分です。すべての防腐剤は、均一に溶解して拡散できる環境でより効果的に作用するため、防腐剤自体と同じくらい均一な分布を保証する処理が重要です。
次に、ジャム、ピクルス、フルーツジュース、サラダドレッシングなどの酸性食品の頼りになるソルビン酸カリウムについて話しましょう。当社では [リンク テキスト: 食品用酸性防腐剤ソルビン酸カリウム、URL: "/preservatives/potassium-sorbate/acid-preservative-potassium-sorbate-for-food.html"] と [リンク テキスト: 効果的なソルビン酸カリウム パウダー、URL: "/preservatives/potassium-sorbate/Effective-potassium-sorbate-powder.html"] を扱っています。酸性のものにはこれを使用すると誓います。製品の風味を変えることなく酵母やカビをターゲットにするため、食品に適しています。これが科学です。ソルビン酸カリウムは食品の pH が 6.5 未満の場合にのみ効果を発揮します。そのため、牛乳 (pH 6.7 付近) やパンなどの中性の食品には効果がありません。 pH が約 3.5 のジャムに 0.1% ～ 0.2% のソルビン酸カリウムを添加すると、酵母による糖の発酵が抑えられるため、ジャムは 12 ～ 18 か月間保存可能です。これがなければ、たとえ密封されていたとしても、同じジャムの瓶がわずか 2 ～ 3 か月で泡立ち始め、曇った膜ができてしまいます。リンゴジュースなどのフルーツジュースの場合、ソルビン酸カリウムが加工後にジュースに侵入する野生酵母の胞子の増殖を阻止するため、冷暗所で保存した場合、ジュースは最長9か月間さわやかな状態を保ちます。ソルビン酸塩とプロピオン酸塩の大きな違いは、ソルビン酸塩は発酵も止めることです。そのため、砂糖や天然酵母が含まれる製品にソルビン酸塩がよく使用されます。
しかし、待ってください。これは 1 回で完了というわけではありません。防腐処理された食品の保存期間は、化学物質だけでは決まりません。以前、プロピオン酸カルシウムを推奨割合で加えて手作りパンを作った顧客がいましたが、10日たってもまだカビが発生していました。私たちが彼の工程を観察したところ、彼はパンをビニール袋ではなく紙袋に包装していたため、キッチンからの湿気が多すぎました。防腐剤は存在していましたが、環境が湿気が多すぎたため、通常は抑制されるカビの胞子がより早く成長する可能性がありました。別の顧客はソルビン酸カリウムでピクルスを作りましたが、塩水を十分に酸性化しなかったので（pH 6.8 で、必要な 4.0 ではありませんでした）、保存料は本質的に役に立たず、酵母は 1 週間で増殖しました。ほとんどの人が見逃しているのはそこです。防腐剤は道具であり、魔法の杖ではありません。適切な梱包、保管、pH 管理と組み合わせることで、最も効果を発揮します。
昨年の実例を紹介しましょう。地元のクッキー焼き屋さんが、ショートブレッドクッキーを密封した缶に入れて保管していたのに、2週間で腐ってしまうと苦情を言いに来ました。私たちが彼のプロセスをテストしたところ、彼は防腐剤を一切使用していませんでしたが、倉庫内の温度も管理しておらず、約75度Fで推移していました。クッキーの腐敗はカビではなく酸化によるものであるため、表面のカビを防ぐために少量のトコフェロール（ビタミンE、抗酸化防腐剤）と少量のソルビン酸カリウムを加えることを提案しました。この変更を行った後、彼のクッキーは 8 週間新鮮なままでした。それが最適な点です。さまざまなタイプの腐敗 (カビと酸化) を対象とした防腐剤を組み合わせることで、保存期間が長くなります。
「天然」防腐剤についても疑問に思われるかもしれませんが、それはまったく別の話です。私は天然保存料と合成保存料の両方を専門としていますが、ソースに関係なく科学は同じです。ローズマリー抽出物のような天然保存料は酸化を遅らせることができますが、合成プロピオン酸塩ほどカビを殺す効果はなく、食品の風味を変える可能性があります。大規模製造業者にとって、一貫性が重要であるため、当社が製造するような標準化された保存料に依存しています。少量生産の生産者にとって、保存期間が十分に長いことをテストする限り、天然保存料と合成保存料を低用量で組み合わせるのが良い中間点となりえます。
もう 1 つのよくある質問: 防腐剤が効かなくなることはありますか?はい、でも薬のように「期限切れ」になるからではありません。防腐剤は適切に保管しないと時間の経過とともに劣化してしまいます。プロピオン酸カルシウムを湿気の多い倉庫に保管すると、固まってしまう可能性があり、生地に均一に混ざりません。防腐剤の塊はパンの一部しか覆わず、カビが生えやすい箇所が残る場合があります。そのため、当社ではすべての防腐剤を温度管理されたサイロに保管し、効果を維持するための取り扱いと保管方法についてお客様に説明しています。防腐剤が固まっていたり、変色している場合は、交換時期です。本来の効果が得られないため、使用しないでください。
最初の質問に戻りましょう。防腐剤は食品の鮮度をどれくらい保つのでしょうか?簡単に言うと、状況によって異なりますが、適切な保存料、適切な処理、および適切な保管を行うことで、保存期間を数日から数か月、さらには数年に延ばすことができます。例えば：
- プロピオン酸カルシウムを使用した焼き菓子: 室温で 2 ～ 4 週間
- プロピオン酸ナトリウムを使用したトルティーヤ: プラスチックに密封して 4 ～ 6 週間
- ソルビン酸カリウムを使用したジャムとピクルス: 12 ～ 18 か月保存可能
- ソルビン酸カリウムを含む酸性フルーツジュース: 冷蔵で 6 ～ 9 か月、常温保存で最大 12 か月
私が目にする顧客の最大の間違いは、製品に間違った防腐剤を選択したことです。パンを作っている場合は、ソルビン酸カリウムを使用しないでください。パンの pH が高すぎるため、ソルビン酸カリウムを使用してもパン上で増殖するカビを止めることはできません。ピクルスを作る場合は、プロピオン酸カルシウムを使用しないでください。ピクルスを悪くする酵母の発酵を止めることはできません。だからこそ、従業員数 10 人のパン屋であろうと、大手食品メーカーであろうと、顧客が適切な保存料を選択できるよう支援する食品科学者のチームがここにいます。
結局のところ、防腐剤は食品を永久に長持ちさせることが目的ではなく、食品廃棄物を削減し、食品を安全に食べられるようにし、消費者が手頃な価格で安定した製品を入手できるようにすることを目的としています。私はこの業界で長く働いてきたので、正しく使用すれば、防腐剤が食品を棚に並べたり埋め立て地に置かないための最も重要なツールの 1 つであることを知っています。
製品の賞味期限を延長したいと考えている食品メーカー、ベーカリー、ブランドオーナーの場合、または特定の製品にどの防腐剤が適しているかについて質問がある場合は、私たちがお手伝いいたします。当社のチームは、焼き菓子に使用するプロピオン酸カルシウムから酸性食品に最適なソルビン酸カリウムまで、当社の製品ラインをご案内し、お客様のニーズに適した配合をテストするお手伝いをします。防腐剤の要件について話し合い、製品に合わせたカスタム ソリューションを入手するには、遠慮せずに当社のチームにご連絡ください。
参考文献:
- DW チャーチ、アラバマ州パーソンズ (1995)。防腐剤: 作用機序と食品への応用。食品技術、49(11)、88–93。
- ラブザ、TP (2007)。食品の賞味期限延長。 CRCプレス。
- FDA。 （2022年）。 GRAS 通知在庫: プロピオン酸カルシウム。米国食品医薬品局。
- FDA。 （2022年）。 GRAS 通知在庫: ソルビン酸カリウム。米国食品医薬品局。
- Stecchini、ML、Romani、S. (2018)。食品中の天然および合成保存料: レビュー。食品保護ジャーナル、81(12)、1995 ～ 2008 年。