ドライフルーツやナッツ類における水分変動の管理

ドライフルーツやナッツは、単品商品として、あるいは他の食品の原材料として、食品メーカーの間で人気があります。

それには十分な理由があります。果物やナッツは、広く愛されている自然食品です。そのまま食べても美味しいですし、プロテインバーやサラダ、焼き菓子などの材料としても活用できます。さらに、現代の消費者は原材料に詳しい傾向があります。彼らは表示ラベルを読み、お気に入りの加工スナックのお気に入りの原材料として、馴染みのある食材が記載されていることを好むのです。

しかし、食品メーカーがこれらを避けるべき正当な理由も存在します。果物もナッツも、水分活性や水分含有量が大きく変動するため、食品メーカーにとって課題となっています。ここでは、これらの変動要因について解説し、製造工程で果物やナッツを取り扱う食品メーカーに向けた解決策を提案します。

果実の個体差

果物は食品の大きなカテゴリーです。それぞれの果物には、水分活性、水分含有量、食物繊維、糖分、その他の要素が独自の組み合わせで含まれています。

マンゴーのような繊維質の果物では、水分活性と水分含有量の両方に大きなばらつきが見られます。ブルーベリーなどの他の果物では、この2つの値のばらつきは比較的小さいです。しかし、こうした予測しやすい果物であっても、乾燥方法、加工方法、添加糖分、pH値、さらには生育時期によって、水分活性は変化する可能性があります。

ナッツのばらつき

果物ほど変動は激しくないものの、ナッツ類も加工食品において安定した状態を保つのが難しい。下の図3は、アーモンド、ピーナッツ、カシューナッツ、ピーカンナッツ、ピスタチオ、スナックミックス、およびクルミにおける水分活性の変動を示している。

果物の場合と同様、特定のナッツに焦点を当てることは、トレンドを分析する上で役立つことがあります。例えば、アーモンドの間にはブルーベリーほど大きなばらつきはありませんが、それでも多少のばらつきは存在します。

果物と同様に、ナッツ類も生育時期の影響を受けます。しかし、加工方法もナッツ類の水分活性において重要な要因となります。生で食べることを想定している場合と、乾燥させる場合とでは、水分活性が異なります。塩やその他の調味料を加えることも、ナッツ類の水分活性や水分含有量に影響を与えます。特に重要なのは、ナッツ類の水分活性の許容範囲が果物よりも狭いという点であり、これはナッツ類の方が酸化による変質を起こしやすいためです。

変動がもたらす影響：味と食感

水分活性と水分含有量の関係について理論的に理解することは興味深いですが、ビジネス的な観点からは、これらの変数が食品の味や食感にどのような影響を与えるかを知るほうがはるかに有益です。

実験：果物とナッツの水分過多・不足

この点について、METER Groupの研究開発ラボマネージャーであるメアリー・ギャロウェイ氏が行った実験の結果を見てみましょう。ギャロウェイ氏は、果物やナッツが水分過多または乾燥しすぎた場合にどのような状態になるかを実証するため、2つの条件を設定しました。

ギャロウェイは、水活度が0.7と比較的高いブルーベリーとアーモンドのサンプルを提示した。

水分の多い果物

ブルーベリーはとても柔らかいです。その食感は、そのまま食べるのに最適ですが、水分活性が0.7であるため、カビが生えるリスクがあります。この実験は、果物の水分含有量を高めすぎることはリスクを伴うものの、状況によっては許容される場合があることを示しています。

水分を過剰に含んだナッツ

しかし、水活性0.7はアーモンドにとっては高すぎます。その結果、アーモンドは水分を帯びすぎてしまい、食感が柔らかくなってしまいました。かじっても、満足のいくサクサク感が得られません。

乾燥しすぎた果物

ブルーベリーは本来、水分活性が高い果実であるため、水分活性が低下すると硬く乾燥してしまいます。ギャロウェイがブルーベリーを瓶に入れて振ると、中がガタガタと音を立てました。乾燥しすぎたブルーベリーは、おやつとしてはあまり適していませんが、朝食用のシリアルに入れる材料としては最適かもしれません。

乾燥しすぎたナッツ

予想通り、乾燥しすぎたナッツは、乾燥しすぎたドライフルーツよりもおやつとして適していた。水分活度が低く調整されたアーモンドは、サクサクとした食感が良く、おやつにぴったりだ。

食品科学者にとって、水分含有量が多すぎる食材と少なすぎる食材のバランスを見極めることは、特にそれらを同じ料理の材料として使う場合、難しい課題となることがあります。しかし、果物やナッツ類のばらつきを測定し、それを考慮に入れることで、美味しい解決策を見出すことができるのです。

水分含有量のばらつきを測定し、果物とナッツをうまく混ぜ合わせる

現在の食品製造業界では、多くの企業が食品中の水分変動を測定するために水分含有量を用いています。水分含有量を測定する方法として、乾燥減量法がよく用いられますが、この方法には加熱が必要です。原料が高温に対して望ましくない反応を示す場合（果物やナッツ類はまさにその例です）、サンプルが褐変したり焦げたりして、食品の水分含有量が変化してしまう可能性があります。 また、一部の食品科学者は、フルーツペーストの水分含有量を測定する際に電気伝導度の変化を測定することもあります。しかし、この方法も理想的とは言えません。

これらの伝統的な方法は、主に長い間使われてきたという理由から広く普及しています。しかし、食品メーカーにとって、より現代的な測定手法である「水分活性」の方が有益です。水分活性を測定することは、食品中の水分量を測定する上で、より簡単かつ正確な方法です。また、食品の水分活性がその品質や安全性とどのように関連しているかを理解するのも比較的容易です。

食品メーカーが果物とナッツを同じ製品に配合する際など、科学者が複雑な食品計算を行う際、水分活度の測定がもたらす利点が明らかになります。

「ある食品に含まれる水分量によって、水分が別の食品へと移動する」と誤解している人がいます。しかし、水分を多く含む食品だからといって、必ずしもその水分が別の食品へと移動しやすいわけではありません。むしろ、食品が周囲の食品に水分を移す可能性は、その食品のエネルギーによって決まります。つまり、水分活性が高い食品ほど、水分を失うことになるのです。

例えば、サクサクとした乾燥したフレークと、レーズンのようなしっとりとした果実が入ったシリアルを例に挙げましょう。この2つをうまく混ぜ合わせるために、食品科学者はレーズンの表面に砂糖や塩などの保湿剤を加えました。これらの保湿剤はレーズンの水分活度を下げ、柔らかいレーズンからサクサクしたフレークへと水分が移動するのを防ぎます。

過去数十年間、食品科学者たちは、各原料の水分活度を最適に保つために食品にどの程度の保湿剤を加えるべきかを決定する際、科学的手法に頼ってきました。しかし残念ながら、これには通常、多くの試行錯誤が伴い、時間と費用の両面で多大なコストがかかっていました。

しかし、METER Groupの水活性測定装置と付属ソフトウェアを活用すれば、食品科学者は食品のサンプルを採取し、コンピュータ上でこれらの「実験」を実行することができます。これらの高度な水活性測定装置は、従来ははるかに長い時間を要していた計算作業を支援するため、企業の時間とリソースを節約します。これにより、企業は製造、保管条件、包装などに関する意思決定を、これまで以上に迅速かつ確信を持って行うことが可能になります。

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