フリーズドライ食品の吸湿と賞味期限

フリーズドライとは気圧が下がると水の沸点が下がる性質を利用して、極低温・極低圧で凍った状態で氷自体が蒸発する「昇華」と呼ばれる現象を利用して、食品中の氷を、液体の水に変えることなく氷のまま水分を除去することで食品を乾燥する技術です。水は地上では100℃で沸騰しますが、気圧の低い山頂などでは水の沸騰する温度（沸点）が下がります。富士山山頂では約87℃で、エベレスト山頂では71℃程度になります。さらに高度を上げ7万5千メートル程度の中間圏と呼ばれるほぼ宇宙空間では水の沸点は-30℃程度となります。その状態では氷は溶けて水になることができず、氷を熱などのエネルギーを加えて暖めると氷が直接水蒸気に変わります。この現象を「昇華」と呼びます。二酸化炭素を凍らせたドライアイスが固体のまま煙となる現象も同じく昇華現象です。詳しくは弊社サイト「フリーズドライについて」をご覧下さい。

フリーズドライで乾燥された食品では、食品の中で氷があった場所が空洞となるため、お湯や水で素早く戻る食品となります。一方、空洞ができるため、食品の表面積がその分大きくなり、酸化や吸湿が早く進みます。

もし食品をフリーズドライした直後に、酸素も水分も無く、15℃程度の一定の温度の環境で保管すると、半永久的に品質が劣化しないと考えられます。すなわち、フリーズドライ食品の品質を劣化させる大きな要因は

• 水分：吸湿により微生物が増殖する、食感などが劣化する、加水分解などで科学的な変化が起こる
• 酸素：酸化により栄養成分、色、風香味が変化する、成分が酸化により別の物質となり場合によっては健康に害をもたらす

の2つに絞られてきます。

一般に食品の水分活性を下げるためには、

• 乾燥して自由水の量を減らす
• 糖漬や塩漬などにより自由水を結合水に変える

方法があります。いずれも食品に科学が持ち込まれる遙か古代から、人類が食品を保存するために行ってきた方法です。ただ糖漬けなどでは水分活性値0.6程度、通常の乾燥では0.55程度までしか下げることができません。

食品をフリーズドライすると微生物が増殖できない低水分活性(0.4以下)となり、その後の吸湿を防ぐことができれば微生物の増殖による腐敗のリスクをほぼなくすことが可能となります。そのためサバイバルフーズ・マウンテンハウス製品では微生物を指標とした賞味期限の設定はしておりません（原料受入時や製品製造時の品質検査などでは品質管理・製造管理の目的で微生物基準を設け、検査・確認をしています）。

「水分活性の極めて低いフリーズドライされた素材」と「水分活性がフリーズドライ食品と比べて高い熱風乾燥などの乾燥原料・素材」を混合してできた食品では、「水分活性の高い素材」から「水分活性の低い素材」へ水分が移行し、食品全体としては水分活性が平衡化しますが、フリーズドライ素材は本来の状態から比べ吸湿することを意味しており、設定した賞味期限の間その品質を保つことができるよう慎重な商品設計が求められます。

缶詰やレトルトパウチ（容器包装詰加圧加熱殺菌食品～内容物のpHが4.6を超え、かつ水分活性が0.94を超える食品を缶詰やレトルトパウチにした食品）、最近では無菌包装や含気調理など密封して殺菌した食品なども賞味期限が長く、非常食として活躍しています。これらの食品とマウンテンハウス・サバイバルフーズの違いは何でしょうか？

どちらも「食品を保存に適した処理を施し」、「保存に適した包材に密封した」食品ですが、缶詰やレトルトパウチは、食中毒菌であるボツリヌス菌を殺菌するために120℃で4分相当以上の殺菌が行われています。ただこれによりボツリヌス菌が完全に死滅してゼロになるわけではなく、1/1012（1兆分の1）になるまで殺菌ができるということです。そのため、理論上は内容物の水分活性は高く、内容物に微生物が存在すれば増殖することが可能です。そのため高温・高圧条件で殺菌をして微生物による腐敗のリスクをできる限り抑制しているのが、缶詰やレトルトパウチ製品です。

一方、調理済み食品をフリーズドライしたマウンテンハウス・サバイバルフーズでは水分活性が低いので、内容物に微生物が存在していても、その微生物が増殖することができません。

FD食品は表面積が大きくなるため湯戻りが早いという利点と同時に酸化されやすくなります。そのため通常の食品とは異なる賞味期限の設定根拠と確認が求められます。