食品を冷蔵庫や冷凍庫に入れれば、香りの変化は一様に止まるように思えます。しかし実際には、トマトやモモのような果実、パン、魚、ベリー類では、低温保存後の香りの変わり方が大きく異なります。
ある食品では冷蔵すると香りが弱くなり、別の食品では冷凍しても香気組成が比較的よく保たれます。また、冷凍中にも新しい揮発性成分が増える食品があります。
結論から言うと、冷蔵・冷凍しても食品によって香りの変わり方が違うのは、低温で止まりやすい反応と止まりにくい反応が食品ごとに異なり、さらに生体代謝、酵素反応、脂質酸化、氷結晶による組織損傷、デンプンやたんぱく質の構造変化など、香りを左右する仕組みが食品ごとに違うからです。
低温保存は「すべての反応を止める」わけではない
冷蔵や冷凍の目的は、微生物増殖や化学反応、酵素反応を遅くすることです。
しかし、冷蔵温度では多くの酵素反応や呼吸代謝は完全には止まりません。冷凍しても、凍っていない微小な水相では反応が続くことがあります。
さらに、凍結そのものが細胞膜や食品構造を変えるため、「低温だから元の状態をそのまま保存できる」とは限りません。
果実は収穫後も生きているため、冷蔵温度で香りの生成が変わる
モモ、トマト、パインアップルなどの果実は、収穫後も呼吸し、酵素反応を続けています。
そのため香気成分は保存中にも新しく作られたり、別の化合物へ変わったりします。
国内のモモ研究では、10℃保存では青臭さに関わるC6アルデヒド・アルコールや芳香の主体となるラクトン類が大きく変化せず、十分な香り立ちが得られませんでした。一方、20℃付近ではラクトン類が増え、モモらしい芳香が強く発現しました。
つまり、生きた果実では低温が劣化を遅らせるだけでなく、本来起こるはずの香気生合成そのものを遅らせることがあります。
トマトでは冷蔵によって揮発性成分の生成が強く抑えられる
トマトの香りは、脂肪酸、アミノ酸、カロテノイドなどから作られる多数の揮発性成分によって形成されます。
トマトを冷蔵した研究では、冷蔵処理によって全体的な揮発性成分の生成が抑制され、特に青葉様・グリーン様の香りに関わる成分を含む複数の代謝経路が影響を受けました。
このような果実では、「低温で香りを守る」というより、「低温で香気を作る代謝まで抑える」ため、常温へ戻しても香りが十分に回復しないことがあります。
果実でも種類によって低温への反応は同じではない
すべての果実が同じ温度で同じように香気生成を止めるわけではありません。
果実ごとに呼吸速度、エチレンへの応答、香気前駆体、低温障害への感受性が違います。
そのため、モモでは20℃付近で芳香が発現しやすくても、別の果実ではより低い温度で品質を保てる場合があります。
「果物は冷蔵すればよい」という一律の考え方ではなく、果実種ごとの最適保存温度を見る必要があります。
冷凍すると生体代謝は大きく低下するが、別の変化が始まる
冷凍では水の多くが氷になるため、呼吸や酵素反応は冷蔵より強く抑えられます。
しかし、凍結時に氷結晶が形成されると、細胞膜や組織が損傷することがあります。
解凍すると、壊れた細胞から酵素や香気前駆体が接触しやすくなり、冷凍前とは異なる香りが生じる場合があります。
つまり、冷凍は単に「冷蔵をさらに強くしたもの」ではなく、氷結晶による構造変化を伴う別の保存条件です。
ラズベリーでは長期冷凍でも香気変化が比較的小さい例がある
一方、冷凍しても香りが比較的安定な食品もあります。
ラズベリーを-20℃で最長1年間保存した研究では、凍結処理と長期冷凍保存による揮発性香気組成の変化は全体として小さく、一部成分の抽出量が増えた程度でした。
この例では、冷凍によって香気生成や分解反応が大きく抑えられ、香気プロファイルが比較的よく保たれたと考えられます。
したがって「冷凍すると必ず香りが劣化する」とも言えません。
パンでは冷凍中にも揮発性成分プロファイルが変わる
パンは果実と違って生きた組織ではありません。
それでも冷凍中には、デンプンの再結晶化、いわゆる老化や、水分移動、脂質酸化などが起こります。
小麦パンの研究では、冷凍1週間程度は揮発性成分の損失を抑えられた一方、2週間以降では一部の揮発性成分が増加し、化学反応によって新たな成分が生じた可能性が示されました。
さらにヘッドスペース分析では、デンプンの老化によって香気成分の抽出されやすさ自体が変わりました。
つまり、冷凍パンの香り変化は「香気成分が分解するかどうか」だけでなく、パン構造の変化によって香気が放出されやすくなるかどうかにも左右されます。
脂質の多い食品では冷凍中の酸化が香りを変える
魚、肉、ナッツなど脂質を多く含む食品では、脂質酸化が香り変化の大きな要因になります。
低温にすると酸化速度は下がりますが、完全には止まりません。
特に不飽和脂肪酸が多い食品では、保存期間が長くなるとアルデヒドやケトンなどが生成し、酸化臭や生臭さの変化につながります。
そのため、冷凍温度、酸素との接触、包装状態、保存期間によって香りの変化速度が大きく変わります。
冷凍魚では解凍後の揮発性成分が新鮮魚と異なる
魚を冷凍・解凍した研究では、新鮮な状態と冷凍後では揮発性成分プロファイルが異なり、保存期間が長くなるほど一部の揮発性成分が増加することが報告されています。
魚では脂質酸化だけでなく、たんぱく質変性、水分移動、解凍時のドリップ、微生物活動の再開などが香りに影響します。
このため、同じ-20℃保存でもベリー類と魚では香りの安定性が大きく違います。
水分量が多い食品ほど氷結晶の影響を受けやすい場合がある
冷凍食品では、水がどれだけ、どの場所に存在するかが重要です。
水分の多い食品では、凍結時に多くの氷結晶が形成されます。凍結速度が遅いと大きな氷結晶ができやすく、細胞や組織を傷つけることがあります。
解凍時に組織が壊れると、香気成分や前駆体が流出しやすくなり、食べるときの香り方も変わります。
一方、低水分食品では氷結晶の影響が小さくても、脂質酸化やデンプン構造変化が主な要因になる場合があります。
凍結速度も香りの保存性に影響する
同じ最終保存温度でも、急速凍結と緩慢凍結では食品組織への影響が違います。
急速凍結では比較的小さな氷結晶が多数できやすく、組織損傷を抑えやすくなります。
緩慢凍結では大きな氷結晶が形成されやすく、解凍後のドリップや細胞破壊が増える場合があります。
そのため、「-20℃で保存した」という条件だけでは、冷凍食品の香り保持を十分に比較できません。
保存温度が低いほど必ず最適とは限らない
加工済み食品では、多くの場合、より低い温度ほど化学反応や微生物増殖を抑えやすくなります。
しかし、生きた果実では低温によって正常な成熟や香気生合成が阻害されることがあります。
モモの研究では10℃より20℃付近で芳香成分がよく発現しました。
つまり、保存の目的が「完全に反応を止めること」なのか、「食べ頃まで正常に成熟させること」なのかによって、最適温度は変わります。
冷蔵と冷凍では「香りの変化を遅らせる仕組み」が違う
冷蔵では水は液体のままで、酵素反応や代謝は速度を落としながら続きます。
冷凍では水の多くが氷になり、分子移動と生体代謝が大幅に抑えられますが、凍結濃縮や氷結晶による構造変化が起こります。
したがって、冷蔵と冷凍は単なる温度差ではなく、食品内部で起こる現象そのものが異なります。
解凍方法も最終的な香りを変える
冷凍食品は、食べる前に解凍する必要があります。
解凍が遅いと、氷が溶ける途中の温度帯に長く滞在し、酵素反応や酸化が進みやすくなることがあります。
一方、急速に加熱解凍すると、揮発性香気が短時間で失われる場合があります。
冷凍保存後の香りを評価するときは、凍結条件だけでなく解凍条件もそろえる必要があります。
包装状態でも冷蔵・冷凍中の香り変化は変わる
酸素を多く含む包装では、脂質酸化や香気成分の酸化が進みやすくなります。
また、香気成分が包装材へ吸収されたり、包装材を透過して外へ失われたりすることもあります。
冷凍していても長期間保存すれば、このようなゆっくりした物質移動が品質差につながることがあります。
同じ温度でも、真空包装、ガス置換包装、通常包装では香りの保持性が同じではありません。
食品ごとに「香りを支配する反応」が違う
冷蔵・冷凍保存で最も重要なのは、どの反応がその食品の香りを支配しているかを見ることです。
果実では呼吸・追熟・酵素的な香気生合成が重要です。魚や肉では脂質酸化やたんぱく質変化の寄与が大きくなります。パンではデンプン老化、水分移動、脂質酸化などが関わります。
この支配要因の違いが、同じ保存温度でも香り変化の方向と速度を変えます。
まとめ
冷蔵・冷凍しても食品によって香りの変わり方が違うのは、低温によって影響を受ける反応が食品ごとに異なるからです。
生きた果実では冷蔵によって成熟や香気生合成が抑えられ、香りが十分に発達しないことがあります。冷凍食品では代謝は大幅に抑えられますが、氷結晶による組織損傷、水分移動、脂質酸化、デンプンやたんぱく質の構造変化などが新たな要因になります。ラズベリーのように冷凍で香気が比較的安定する食品もあれば、パンや魚のように冷凍中にも揮発性成分プロファイルが変化する食品もあります。
つまり保存中の香りを考えるには、「何℃で保存したか」だけでなく、「その食品は生きた組織なのか、脂質が多いのか、水分が多いのか、冷凍でどの構造が変わるのか、どの反応が香りを支配しているのか」を見ることが重要です。同じ冷蔵・冷凍でも、食品の中で起こっていることが違えば、香りの変わり方も違うのです。
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参考文献・出典
- 垣内典夫・大宮あけみ「モモ果実の香気成分の生成に及ぼす保存温度の影響」
- Effects of Harvest Maturity, Refrigeration and Blanching Treatments on the Volatile Profiles of Ripe Tasti-Lee Tomatoes.
- Frozen storage effects on anthocyanins and volatile compounds of raspberry fruit.
- Impact of frozen storage time on the volatile profile of wheat bread crumb.
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