テキサスA&Mの科学者が「硝酸塩を含まない」を開発

Jul 19, 2023

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AGDAILY 寄稿者による公開日: 2023 年 2 月 24 日

ビーフジャーキー、ペパロニ、ベーコンなどのお気に入りの塩漬け肉を想像してみてください。色や保存期間に必要な亜硝酸ナトリウムが一切添加されていません。 テキサスA&Mのウェス・オズバーンはまさにそれをやっている。

合成硝酸ナトリウムを使用した肉の塩漬けは安全かつ効率的ですが、テキサス A&M のアグリライフ トゥデイでは、代替選択肢を提供するために肉の教授たちが行っている取り組みを紹介しています。

テキサスA&M農業生命科学大学動物科学部の食肉科学准教授オズバーンは、肉や家禽製品を硬化させるのに必要な一酸化窒素と残留亜硝酸塩を無添加で生成する革新的な方法の発見に着手した。天然または合成の亜硝酸塩源。

ほとんどの加工肉製品の従来の塩漬けには、肉を保存し、調理中や冷蔵中のボツリヌス菌やウェルシュ菌などの細菌の潜在的な増殖を減らすために肉に亜硝酸ナトリウムを添加することが含まれます。

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合成亜硝酸ナトリウムを使用した肉の塩漬けは安全かつ効率的ですが、このプロセスは長い間、がんの懸念と関連付けられてきました。 これらの懸念に応えて、食肉加工業者は「天然に存在するものを除いて硝酸塩や亜硝酸塩を添加していない」「未処理」肉製品を開発しました。

この代替硬化システムは、肉製品を硬化するための亜硝酸塩の天然源としてセロリ由来の野菜粉末を使用します。 しかし、これらの製品は、肉に野菜の風味が感じられ、保存肉の色があまり好ましくない、またはピンク色になる可能性があるとオズバーン氏は述べた。

オズバーン氏は、亜硝酸塩と硝酸塩が人間や一部の食品に自然に存在することを知っており、肉に含まれる一酸化窒素合成酵素 NOS を活性化するアミノ酸 L-アルギニンを肉に添加することが可能であると考えています。 NOS 酵素は、L-アルギニンを一酸化窒素、NO、および別のアミノ酸、L-シトルリンに変換します。

一酸化窒素分子は、硬化肉に関連する特徴的な硬化ピンク色を作り出します。 また、2 つの一酸化窒素分子が結合して亜硝酸塩を形成することもあります。亜硝酸塩は抗酸化剤および抗菌剤として機能し、製品の保存寿命と安全性を高めます。

オズバーン氏は、友人の医師であるネイサン・ブライアン博士が、人体内の内皮一酸化窒素合成酵素（eNOS）システムと、循環と血流を促進する一酸化窒素を生成するためにL-アルギニンをどのように利用するかについて話を聞いていたと語った。 そのとき、接続がカチッと決まり、彼は L-アルギニンを添加することで eNOS 酵素を活性化し、一酸化窒素を生成して肉を硬化できるのではないかと考えました。

「このアプローチは実際には、一酸化窒素を生成することが主な機能である酵素にアミノ酸を加えることによる『自然治癒プロセス』である可能性がある」とオズバーン氏は述べた。 「硝酸塩や亜硝酸塩は加えていません。」

オズバーン氏は、アミノ酸のL-アルギニンを添加すると一酸化窒素シンターゼシステムが活性化され、肉や鶏肉製品を加工するために一酸化窒素と亜硝酸塩を自然に生成すると述べた。

この新しいアミノ酸ベースの代替硬化法により、硬化肉製品に直接的または間接的に亜硝酸ナトリウムを添加する必要がなくなると期待されています。 彼らの研究により、NOS システムの機能に寄与する相互に関連した生化学的メカニズムをより深く理解できるようになります。

研究チームは、食肉加工業者が NOS システムを効果的に使用して食肉および家禽製品を一貫して予測どおりに処理するための処理および操作手順を開発する予定です。

オズバーン氏は、プロセスの実現可能性を検証し、それが機能することを確認するだけでなく、あらゆる種類の条件下で種間および種内の製品間で機能することを確認する必要があると述べた。 同氏は、さまざまな種類の牛肉、豚肉、鶏肉の塩漬け製品に関する研究を実施するには時間がかかるだろうと述べた。

「さまざまな肉種の異なる筋肉群内のNOS酵素の量には差がある」と同氏は述べた。 「この酵素はミトコンドリアと関係が深いため、運動に使われる筋肉にはNOS酵素が多くなる傾向があります。ミオグロビン量（肉の色素）にも違いがあるので、NOS酵素を介して一酸化窒素を生成できれば、硬化肉の色は異なる場合があります。

「これが私たちが対処しようとしていることであり、アミノ酸ベースの硬化システムによって均一な硬化ピンク色を開発し、従来の方法で硬化させた肉と比べても遜色ない色を実現しています。」

「私たちがまだ答えようとしている疑問は、サマーソーセージであろうとペパロニであろうと、その他のものであろうと、NOS酵素が許容できる塩漬け肉の色を発色させるのに十分な量の一酸化窒素を生成し、製品の安全性を保証するのに十分な量の亜硝酸塩を生成するかどうかということです。製品？" オズバーンは言った。 「考えてみてください。このプロセスでペパロニを作ることができれば、ここ米国ではペパロニを大量に消費するので、大きな経済効果が得られる可能性があります。」

同氏は、アミノ酸生ハムのプロトタイプを開発中であり、硬化着色顔料、揮発性化合物、官能および質感分析、保存期間などの製造官能分析を経る予定であると述べた。

彼の研究チームは、アルギニン濃度、肉のpH、温度、時間などのいくつかの要因を操作して、eNOS酵素による一酸化窒素生成の最適条件を決定しています。

「私たちはUSDAとNIFAが資金提供する補助金の第2段階に入っている」とオズバーン氏は語った。 「当社はベンチトップ生産からパイロットプラント生産に移行しており、市販の塩漬け肉製品を製造し、色、保存期間、香り、官能特性など製品のあらゆる側面を評価するのはこれが初めてです。この情報は、より多くの証拠を提供します。興味のある企業にこのシステムが機能することを示してください。」

彼の研究チームは、この新しい硬化システムを 5 つの硬化製品 (再構成ハム、ビーフジャーキー、ベーコン、発酵サマーソーセージまたはサラミ、鶏肉のフランクフルト) に適用する予定です。これらの製品はすべて、アミノ酸硬化システムがさまざまな肉を効果的に硬化することを検証するために、異なる加工ステップを必要とします。製品。

「我々の研究結果に基づき、安全性、保存期間、感覚特性の点で当社の新しい硬化システムが従来の硬化製品と同等であることがデータで示されれば、このプロセスを業界で採用する大きなチャンスがあります。」オズバーンは言った。 「この新しい硬化システムは、現在の硬化システムと有利に競合する必要があります。それに近づけないとしても、それは常に新しいものになるでしょう。企業は、これに乗りたいと思うかもしれませんし、乗りたくないかもしれません。」

オズバーン氏は、その過程で食肉会社から多くの関心を得ているが、まだ多くの研究が必要であり、現在の代替品または「未処理の肉製品。

テキサスA&Mアグリライフ・リサーチの知的財産・商品化オフィスのシニア・ライセンシング・マネージャーであるロバート・ブランメット氏は、オズバーンと協力して代替肉の熟成プロセスの知的財産保護を求めてきた。 特許出願は2020年12月に米国特許商標庁USPTOに提出された。

Brummett 氏によると、この特許出願は現在 USPTO によって審査されており、その手続きが完了するまでにさらに 18 か月以上かかる可能性があります。 その間、オズバーンとブルメットは、この技術のライセンス権に関する企業の関心を積極的に求めており、および/または産業界での技術利用に向けた研究を進めるためにオズバーンと協力している。