はるまきパタパタ

料理とDIYについて色々書きます。

低温調理での殺菌について ― 低温調理の「ハ」

加熱の効果

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料理において、加熱は切っても切れない大切な工程です。
加熱には大きく2つの役割があります。

食品の味や栄養の向上

一つ目は、食品の味や栄養を向上させることです。肉を焼いたり、米を炊いたりすることで味がよくなり、消化吸収もしやすくなります。

殺菌

そしてもう一つが、殺菌して食中毒を防ぐことです。

低温調理は自己責任とか、危ないとか言われているのは、殺菌が不十分になることがあり、場合によっては細菌を培養してしまうことがあるからです。

殺菌

殺菌とは、その名の通り菌を殺すことです。
ただし、すべての菌を殺すという意味ではありません。家庭の調理環境では、完全に無菌にするような殺菌は、不可能というより無意味です。
食器や食卓を始めとした、いたるところに菌は存在しますし、そもそも、人間それほどヤワではありません。

ある程度の菌を口にしたところで、強力な胃酸や、免疫により無害化されます。
人間の抵抗力を超える量や質の菌を摂取してしまった場合に、食中毒になります。
お年寄りや子どもは、この抵抗力が弱いので、食中毒にかかりやすかったりします。

要は無菌である必要はありません。存在する菌が十分に少なければ発症しません。
ちなみに、すべての菌を殺すという意味では「滅菌」という言葉を使います。

加熱すると殺菌できる

食中毒の原因となる細菌は生物ですから、その生命活動はタンパク質や酵素によってなりたっています。
タンパク質は加熱してしまえば変性し、本来の役割がを果たさなくなります。
結果、細菌は死滅します。

低温調理でも低温とはいえ加熱しているので、殺菌できていそうな気がします。

低温調理では殺菌できない?

前回の記事で触れたことをを思い出してみましょう。

そもそも低温調理で温度を管理しているのは、変性してほしいタンパク質だけ変性する状態を作り上げるためでした。
つまり低温では、変性しない・しにくいタンパク質が存在します。
そのため、通常の(火を使った)加熱よりも殺菌力が弱く、食中毒のリスクが高い調理方法と言われています。


ですが、実は低い温度でも時間をかけることでタンパク質は変性させることができます。

低温での殺菌

丈夫なタンパク質であるコラーゲンでも、55℃という低い温度から変性が始まります。
低い温度でも、長時間加熱することでコラーゲンを変性させられるというのは前回解説しました。

通常の殺菌は高い温度で一気に殺菌するものです。対してそれより低い温度帯では、時間をかける事で殺菌が可能です。
この殺菌方法を低温殺菌(パスチャライゼーション)といいます。

低温殺菌とその時間

殺菌に使う加熱時間は、厳密にはD値やZ値と言うもので計算します。
この値は、菌の種類によって違い、まとまっている資料も限られますので、家庭での運用は非実用的です。(おそらく商業的にも)

なので、ここでは厚生労働省が出している食品衛生法関連の「食品、添加物等の規格基準」というものを見てみます。
www.mhlw.go.jp

他にも参考になるものはたくさんあるのですが、シンプルなのでこれを紹介します。

規格基準を読み解く

この規格基準と言うのは、「食品を作るときは、こういう基準で調理してね」というガイドラインみたいなものです。
食品別に基準が分類されていますが、今回は肉なので「食肉製品」のうち、「特定加熱食肉製品」の項目を参照します。

おそらくこれが低温調理した肉に適した分類です。読み進めていくと、下記のような記述があります。


製品は、肉塊のままで、その中心部を次の表の第1欄に掲げる温度の区分に応じ、同表の第2欄に掲げる時間加熱し、又はこれと同等以上の効力を有する方法により殺菌しなければならない。

第1欄 第2欄
55° 97分
56° 64分
57° 43分
58° 28分
59° 19分
60° 12分
61° 9分
62° 6分
63° 瞬時

具体的な加熱時間は?

先の表の時間加熱すれば、安心できそうです。
ただし、「その中心部を」という記述がありますので、この表をそのまま鵜呑みにしてはいけません。

この表に乗っているのは、中心部を指定の温度に保つ時間ですので、その温度に到達するまでの時間は含まれていません。

肉は通常冷蔵保存しますので、低温調理開始時の温度は5℃~10℃程度です。
そのため加熱時間は、この肉塊の中心温度が目的の温度に到達する時間(A)と、殺菌のために維持する時間(B)の足し算になります。

(B)の時間は先程の表から取るとして、問題は(A)です。

(A)の時間は、

  • 肉のサイズ
  • 肉の初期温度
  • 湯温

に依存します。これが曲者で、低温調理のハードルを上げていると考えています。
だってどうやって計算しろっていうのさ!!肉の熱伝導率なんて知らん!(実際はできるけど)

ではどうするか

とりあえず、長い時間加熱してみましょう。
夜寝てから朝起きるくらいの時間加熱しておけば、問題ないでしょう。

…というのも芸が無いですし、毎回の調理で一晩かかるのも馬鹿らしいです。
もう少し食材や病原菌と向き合うと、もっと上手な低温料理ができます。




長くなったので、今回はここまで。
次回は、加熱時間との付き合い方について解説したいと思います。

肉加熱について ― 低温調理の「ロ」

肉を低温調理したい!

前回の記事では温泉たまごを題材として、加熱温度と時間の重要性を学びました。

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次は肉です。肉を低温調理すると、やわらかーい肉になります。
卵よりもちょっとだけ複雑なので、詳しく説明したいと思います。

まず肉を知る

普段私達が食べる肉は動物の筋肉で、約75%の水と20%のタンパク質と、そのほか脂肪分でできています。

タンパク質のほとんどは、筋肉を動かすための筋繊維と、それを固定する結合組織で使われています。
筋繊維の主成分はミオシンとアクチンというタンパク質が占めます。これは柔らかいタンパク質です。

それとは別に、筋繊維をまとめるための結合組織としてコラーゲンが含まれています。
コラーゲンは組織をまとめる役目を持っているので、かなり硬く、丈夫なタンパク質です。

肉を加熱すると固くなる?

加熱により肉には大きく3つの変化が起こります。

  • タンパク質が変性する
  • 水分が抜ける
  • コラーゲンが溶ける

アクチンとミオシンはタンパク質なので、変性すると縮んで固くなります。

また、アクチンとミオシンが変性して縮むと、肉全体も縮みます。肉は75% が水ですから、水を吸ったスポンジを絞るようなイメージで、肉から水分が絞り出されてしまいます。
すると、ボソボソした感じに硬くなってしまいます。

一方、コラーゲンは加熱により溶けて柔らかくなる性質を持っています。
しかし、この反応には時間がかかるため、通常の加熱ではコラーゲンはほとんど溶けておらず、肉は固いままです。

加熱によって、

  1. もともと柔らかいタンパク質が固くなり
  2. 水分が抜け
  3. 固いタンパク質が固いまま

になってしまうのが、固い肉の正体です。

やわらかい肉

つまり、やわらかい肉にするには、

  1. もともと柔らかいタンパク質をやわらかく保ち
  2. 水分が抜けないようにし
  3. コラーゲンをやわらかく

してあげればいいのです。

柔らかいタンパク質をやわらかく保つ

ここでは、アクチンとミオシンに注目します。

この2つのタンパク質の内、アクチンの変性がやわらかさに影響します。

加熱によりアクチンが変性してしまうと全体が縮み、内部の水分を肉汁として放出してしまいます。

一方、ミオシンは変性していないと、ぐにぐにした生肉の食感が残ってしまいます。

ミオシンは食感に影響するので、変性してほしいタンパク質です。美味しいお肉であるためには、ミオシンのみが変性しアクチンが変性しない状態がベストです。

温度で言うと、ミオシンは50℃から、アクチンは66℃から変性が始まります。
幸いなことに、ミオシンのほうがアクチンより低い温度で変性が始まります。つまり、50℃以上66℃の温度で加熱してあげれば、柔らかいタンパク質をやわらかく保つことができます。

水分が抜けないようにする

これは、アクチンが変性しない温度で加熱すればとりあえず解決。

コラーゲンをやわらかくする

これが曲者です。

ローストビーフにする肉などは、そもそもやわらかいのであまり気にする必要はありませんが、角煮などすこし固い(筋っぽい)肉を低温調理する際は、コラーゲンも柔らかくすることを考えたいです。

コラーゲンは丈夫なタンパク質なので、柔らかくするには煮込むなど、時間をかけて加熱するしかありません。

この時、通常1時間以上の煮込み時間が発生します。圧力鍋を使って到達温度を上げることで時間を短縮できますが、アクチンが変性しきってしまうため、ダメです。

ではどうするかというと、低い温度で時間をひたすら掛けるという手があります。
実は、コラーゲンの変性は55℃からゆっくりと始まります。
低い温度では反応に時間がかかるのですが、それでも24時間程度加熱することで十分な効果が期待できます。

まとめ

低温調理でやわらかいお肉にするためには、55℃以上66℃以下で加熱することが重要でした。また、コラーゲンの変性を起こすために、長時間加熱することも有効だとわかっています。

ここまでの知識があれば、低温調理でやわらかな肉料理を作るのは難しくありません。

ただし、安全な料理とは言えません。
低温調理では、低温で調理するために、加熱による殺菌効果がどうしても弱くなりがちです。

次回は仕上げの低温調理の「ハ」として、殺菌について解説したいと思います。

温泉たまごを作る ― 低温調理の「イ」

温泉たまご=低温調理

半熟たまごとは違い、白身がゆるく黄身が固まっているものが温泉たまごです。
そのまま食べてもいいですし、カレーライスや丼などの付け合せとして活躍します。
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温泉たまごには、低温調理の肝が詰まっています。書道における「永」の字みたいなものです。
低温調理とは、という難しいところに触れる前に、まずは温泉たまごを作ってみましょう。

用意するもの

  • 鍋にたっぷりのお湯
  • 温度計

卵は2つぐらい。

お湯は大きな鍋に沸かします。3Lぐらいあればいいでしょう。カレー鍋ぐらいですかね。
温度計を使って、湯温を70℃にします。多少高くてもいいです。

調理

卵をお湯の中に入れ、蓋をします。30分待ちましょう。以上です。
はい。簡単です。が、これだって立派な低温調理です。

できたら早めに食べましょう。ダシや醤油をかけて……。

保温しなくていいの?

今回は温度維持をしていませんが、30分の短時間加熱なのでOK。
卵に対して十分に水の量があれば、蓋だけで保温しなくても問題ありません。
ただし、調理するたまごの数が多かったり、お湯の量が少ない場合は保温する必要がでてきます。

低温調理のポイント

低温調理に重要なポイントは温度時間の2つです。

温度

なぜお湯の温度を70℃にしたのでしょうか。
それは、卵の黄身と白身で、固まる温度が違うからです。

そもそも、卵が固まるのは加熱によって卵白や卵黄に含まれるタンパク質が変性するためです。
タンパク質には無数の種類があり、生物の体を構成しています。
卵白と卵黄は、それぞれ含まれるタンパク質が異なるため固まる温度が違うのです。

それぞれの固まる温度をまとめました。下の表を見てください。

卵黄 65~70℃
卵白 75~78℃

このように、黄身の方が固まる温度が低いです。

この変化は、急峻なものではありません。白身を75℃に加熱した場合、全部固まってしまうわけではなくて、じわりじわりと固まっていきます。
温泉たまごでは、加熱により卵白の一部が変性して、透明だったものが白く濁ります。
結果、卵黄はしっとりと固まっていて、おいしい温泉たまごができあがります。

時間

では、なぜ30分放置したのでしょうか。
簡単です。芯まで温まらないからです。

ものに温度が伝わるためには、それなりに時間がかかります。
温泉卵ではじっくり加熱して、中心にある黄身を70℃に到達させたいのです。

半熟卵との対比

ゆで卵では、熱が伝わるのに時間が必要なことを利用し、芯まで火が通っていない状態を故意に作ることで食感の違いを実現しています。

卵を茹でる事によって、お湯の熱が卵の表面からだんだんと中心に熱が伝わっていきます。
鍋のお湯の温度は一定(熱湯、100℃近く) なので、卵の中心温度(茹で加減) は茹でる時間に依存します。

一方、温泉たまごは十分な加熱時間を確保することで、芯まで一定の温度にすることと、卵白と卵黄の性質の違いを活用して
食感の違いを実現しています。

お湯の温度は一定(温泉たまごの場合は70℃程度) なので、十分な時間継続して加熱することで、卵の中心温度は湯温に依存します。

まとめ

低温調理では、温泉たまごをつくるときのように「低温」で「長時間」の加熱が重要になります。

温度は食材に適した温度で加熱する必要があります。温泉たまごを作りたい場合は70℃で加熱しますが、
そもそも固茹で卵を食べたい場合は78℃以上で加熱する必要があります。

また、中心まで十分に加熱されるだけの時間は(少なくとも)加熱する必要があります。

食中毒の危険は?

今回雑な加熱をしていますが、これは、卵が生食できるのを前提としているからです。
これだけ手軽なのは、卵を使っているからで、肉を使う場合はもう少し丁寧にしなければなりません。
肉で同じことをしてはダメです。

卵の中は基本的に無菌です。3万個に1つ程度サルモネラ菌が混入している危険があるそうですが、
卵の賞味期限はサルモネラ菌の混入があったとしても生で食べられる期間を示しているそうなので、よっぽど大丈夫でしょう。
卵とサルモネラについて | 食中毒 | お役立ち情報 | 株式会社 東邦微生物病研究所

ただし、ひび割れた卵はその限りではないので、十分加熱して食べましょう。

卵じゃなくて、肉を調理したいんだけど?

それは、次回の低温調理の「ロ」で説明したいと思います。

では今回はここまで。

1000円で始める低温調理2

ローストビーフを作る

前回の記事で、必要な道具と材料がすべて揃ったので、さっそくローストビーフを作ってみましょう。

低温調理では失敗とはほぼ無縁です。肩の力を抜いてやりましょう。
理論は二の次です。

下ごしらえ

牛肉ブロックに下味を付けます。
塩とこしょうをひとつまみ程度、牛肉に擦り込みます。
塩が多すぎるとしょっぱくて取り返しがつかないので、迷ったら少なめを心がけます。

塩を振ると水分が出てくるので、キッチンペーパーとラップで包んで、冷蔵庫で30分程度置きましょう。

お湯を用意する

冷蔵庫で肉を寝かせている間、加熱用容器に65℃のお湯を用意します。
温度計で計りながら水を足しましょう。

このあとも下準備のつづきがありますので、ぬるくなることを考えて少し熱めにしておきます。
なるべく多めのお湯を用意するのがコツです。

パッキング

お湯の用意ができたら、冷蔵庫で寝かしておいた牛肉ブロックを取り出し、
キッチンペーパーとラップを外してジッパー付き保存袋に入れ、できるだけ空気を抜いて、しっかり封をします。
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加熱・温度管理

パッキングした肉を加熱していきます。低温調理の肝となる工程です。
パッキングした肉を65℃に加熱したお湯に入れます。
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このあとしばらくの間、水温を60℃以上65℃以下にキープします。
加熱の時間は食材の大きさ、厚さによって違いますが、500gのブロックで4時間が目安です。

ここでは特に温度に注意してください。60℃以上65℃以下をキープするのが重要です。
温度を上げすぎると、火が通り過ぎてローストビーフではなくなってしまい、逆に温度が下がってしまうと、食材が傷んでしまいます。

水温が下がってきたら、鍋や電気ケトルなどで熱湯を作り、たし湯をしながら温度をキープします。
たし湯ばかりだといつか溢れてしまうので、多い分は汲み取って溢れないようにしましょう。
汲み取ったお湯をそのまま沸かすと、若干ですが光熱費の節約になります。

温度の管理は多少面倒に感じるかと思いますが、機器のコストを抑えているため、仕方ないと思って割り切ってください。
思ったよりも、お湯は冷めにくいのでそれほど手間はかかりません。

焼き目付け

フライパンで焼き目を付けます。
ここまでの工程では、「焼いて」いないので当然焼き目が付くことはありませんでした。
ここで焼き目を付けることで香ばしさが追加されて、より美味しくなります。

フライパンを使って、中火から強火で一気に表面に焼き目を付けます。
火の通り過ぎは心配しなくてOKです。分厚い肉ですから中まで火が通る前に十分な焼き目がつきます。
焼き目を付けたら、ラップやアルミホイルで包んで10分ほど寝かせます。
寝かせることで、予熱で中心まで熱が伝わって温かくなります。

切り分け

寝かしたら、包丁で薄くスライスします。
肝心の火加減はどうでしょうか。桜色の断面になっているでしょうか?
ローストビーフは、切った直後はぼんやりとした桜色ですが、少し時間がたって空気に触れると、鮮やかな色に変化します。

食べる

ローストビーフがたくさんできました。(実際にはローストしていないのですが)
好きな味付けでお召し上がりください。
しっとり柔らかな食感と、肉の旨味を堪能できると思います。丼にするのもよし、サンドイッチにするのもよしです。
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まとめ

このように、1000円の初期投資で低温調理を楽しむことができます。
この方法では、機器を買うお金の代わりに時間を使っています。多少手間がかかることは仕方ないです。
ひと月に一度くらいの調理頻度であれば、このくらいの手間がかかっても、十分我慢できるのではないでしょうか。
「肉はうまいが、耐えられん!/面倒だ!」という人は、低温調理器を買ったほうが良いです。

次回は、低温調理とはなにかを解説したいと思います。

1000円で始める低温調理1

はじめに

最近、低温調理という調理方法をよく耳にします。
低温調理とは、加熱温度と時間を管理して、従来の調理より低温で行う調理のことです。
定温調理とか適温調理とか恒温調理とも呼ばれています。

低温調理の特徴

この調理方法の特徴は、特に肉料理に威力を発揮する点です。
ローストビーフや角煮などの肉メインのレシピが、Web上で多く紹介されています。
仕上りのやわらかさや放置しておける手軽さもあり、低温調理のレシピは日常の料理レパートリーに追加しておきたいものです。

問題

低温調理の一番のネックは、導入コストにあると思います。
低温調理は専用の機器を使って調理をするのですが、この機器が割高です。

手軽にできるように炊飯器の保温機能を使った簡易なレシピが紹介されていたりしますが、仕上がりは本格的な低温調理には及びません。
失敗も多く、火加減は微妙な仕上がりになることもあります。

やってみたい

低温調理はあくまで調理方法なので、専用の機材がなくても代替の方法によって再現が可能です。
魅力的な低温調理にチャレンジしてもらうため、安価に(具体的には1000円以内)で実現しましょう。専用の機器はつかいません。

今後、何回かに分けて1000円ではじめる低温調理を解説していきます。
とりあえずやってみましょう。

準備するもの

1000円の予算で以下のものを準備します。
私が使っている機材も紹介しておきます。

  • 温度計
  • 発泡スチロール製クーラーボックス
  • ファスナー付き保存袋







温度計

低温調理では加熱の温度を管理するため、水温を計るための温度計が必要です。
どんなものでもいいですが、私はタニタのスティック温度計を使っています。

発泡スチロール製クーラーボックス

低温調理では素材に直接火を当てず、お湯を介して加熱します。
お湯の温度を数時間維持する必要があるので、断熱性があり、お湯が冷めにくいような容器が良いです。
入手がかんたんだったので、ダイソーの発泡スチロール製クーラーボックスを準備しました。150円です。

ファスナー付き保存袋

ジップロックのようなジッパー付き保存袋を用意します。
サイズは大きめでジッパーが二重になっているのがおすすめです。

そのほか

食材などを適宜用意しましょう。
今回はローストビーフを例にしますので、牛肉を用意します。
その他、調味料などを準備しましょう。

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今回はここまで

次回は、実際の調理手順について説明していきます。

コミケ92参加報告

報告とお礼

C92の3日目東W32ーbに参加しました。今回の新刊はおかげさまで完売いたしました。手にとって頂いた方はありがとうございます。入手できなかった人には申し訳ありません。

今後の活動

今後、頒布した内容を噛み砕いたものを、何回かに分けてブログ内で情報を更新していきます。C93にも応募する方針です。

引き続き低温調理と、冬に役立つレシピ等を頒布予定です。

 

今後共よろしくお願いします。

 

 

低温調理用のコントローラを作る5

概要

調理コントローラのプログラムの雑な設計と実装を紹介します。

設計

低温調理に求められるのは、温度管理と時間管理です。この内時間管理については、プログラムでやる必要が無いかなと思います。調理終了時には、加熱槽からパックを取り出さなければならないのですが、これに関してはコントローラは何もできません。せいぜいアラーム音をならすぐらいでしょう。

ここでは割り切って、温度管理のみを行うコントローラを実装します。

制御方法

制御方法は、いろいろなものがありますが今回は簡単なヒステリシス制御と、熱容量による制御の二種類を実装します。

ヒステリシス制御

ヒステリシス制御は簡単な制御で、ヒータがONになる温度とOFFになる温度を設定し、現在の温度によってヒータのON-OFFを切り替えます。

閾値が1つのときとくらべてノイズに強く、制御対象の詳細がわからなくてもある程度の制御ができますが、オーバーシュート(加熱しすぎ)が発生するという弱点もあります。

今回使用している熱源は、150Wのヒータなのでオーバーシュートはそれほど気にしなくてもいいでしょう。これを一つ目の制御方法として採用します。

熱容量による制御

今回の制御対象は水温です。一般に、物質の温度とエネルギーの関係は、以下の式で求めることができます。

熱量Q[J] = 熱容量C[J/K] * 温度差⊿T[K]

そして、ヒータが発生する熱量は以下の式で求めることができます。

熱量Q[J] = 電力P[W] * 時間t[sec]

さらに、ヒータの電力と熱容量は調理中に変わることはありません。つまり、有る時間加熱したときの温度変化は以下の式で求めることができます。

温度差⊿T[K] = 係数 * 時間t[sec] 

ここで係数は水の量や食材によって、調理毎に異なるため以下の2ステップをおこなえば水温が制御できます。

  1. 一定の時間加熱し、その間の上昇温度によって係数を算出する。
  2. 目標値と現在値の差(と係数)から、必要な加熱時間を算出する。

このうち2を、一定時間ごとに行うことにより目標の温度にすることができます。時間は水晶発振子によって取得できるので、簡単に実現できそうです。これを二つ目の制御方法として実装します。

PID制御

これも実装したいのですが、今回は見送り。(上の2つで調理ができてしまったので)

実装

実装は特に書くこともありません。Cでサクサク書くだけです。

機能紹介・操作

というわけで、完成したコントローラの紹介です。基本操作はエンコーダで選択、Aで決定、Bでキャンセルです。

電源を入れるとメインメニューが表示され、以下の4メニューがでます。それぞれを選んでAで決定します。

  • Temp Monitor
  • Heat Control
  • Hysteretic
  • Settings

モード紹介

Temp Monitor

温度計です。温度センサーの現在値を表示します。

Bでメインメニューに戻ります。

Heat Control

熱容量による制御をします。目標値を設定すると、係数の計算後、目標温度になるまで加熱を行います。目標温度に到達したら、以降その温度を維持します。

Bでメインメニューに戻ります。

Hysteretic

ヒステリシス制御をします。ヒーターをONにする温度(lower)とヒーターをOFFにする温度(upper)を指定すると、温度に応じてヒーターのON-OFFをおこないます。

Bでメインメニューに戻ります。

Settings

各種設定を行います。

今はパイロットランプ(ヒータON時と、センサー読み取り時のインジケーター)の有効無効のみが設定できます。

(そのうちPIDのパラメータとかを設定できるようになるはず)

 

HEX

ここに置きます。

ThermostaticCooker - Google ドライブ

 

書き込みはISPMK2をつかっている場合は以下のコマンドで

avrdude.exe -pm328p -cavrispmkII -Pusb -u -Uflash:w:cooker_v010.hex:a -Ulfuse:w:0xd2:m