JP2001009009A

JP2001009009A - マイクロ波殺菌方法

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Publication number: JP2001009009A
Application number: JP11183882A
Authority: JP
Inventors: Masami Matsunaga; 正見松長; Tetsuya Takatomi; 哲也高富; Masayuki Masuda; 正行増田; Jun Hamazaki; 純浜崎
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-01-16
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: JP3676125B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、被殺菌物が空隙部を有し
て容器内に収容され密封されている場合にも、容器内壁
を含め殺菌を十分に行い得るマイクロ波殺菌方法を提供
することにある。【解決手段】被殺菌物が空隙部を有して収納・密封さ
れたマイクロ波透過性の収納容器１１４を、該収納容器
の体積に近い内容積を有し、マイクロ波を透過しかつ所
望殺菌温度にて実質的に変形しない密封容器１２０内に
収容して密閉した後、該密封容器を移動させながら、該
収納容器内圧と該密封容器内圧が略均衡するように該密
封容器内に加圧水蒸気を水蒸気導入管１２２により導入
しつつ該密封容器外部よりマイクロ波照射を行い、該密
封容器内を相対湿度５０〜１００％、圧力１．０〜３．
０kg/cm²、１００℃以上の温度にして所定時間の殺菌を
行った後、該収納容器を冷却することを特徴とするマイ
クロ波殺菌方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ波殺菌方
法、特に食品、ペットフード等の被殺菌物が空隙部を有
して収納容器内に収容され密封されている場合のマイク
ロ波殺菌方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる常温流通食品などは、流通、貯
蔵中の変敗を防止するため、通常の場合、殺菌処理が必
須であり、従来よりレトルト殺菌方法などの加熱殺菌方
法を主体として各種の殺菌方法が考案されている。一
方、加熱殺菌は殺菌にも有効な半面、食品成分の変質に
も密接に影響しており、短時間でしかも食品内部まで加
熱することができるマイクロ波殺菌方法が注目されてい
る（特公昭５６−２４５４２、特公昭６０−５８６６
８、特開昭５６−１３１１３２、特開平６−２９６４７
８、特開平１１−１４９など）。

【０００３】これらのうち、特公昭５６−２４５４２或
いは特公昭６０−５８６６８は、食品包装容器の内圧と
外圧を略均衡させつつマイクロ波加熱を行うことによ
り、１００℃以上での短時間殺菌を試みたものであり、
また特開昭５６−１３１１３２は、レトルト殺菌の前段
処理としてマイクロ波加熱を行っている。

【０００４】また、特開平６−２９６４７８には、圧力
室を設け、そこを、０．５〜２．８ｋｇ／ｃｍ^２に加圧
し、マイクロ波を照射して食品温度を１００〜１３０℃
に上昇させるとともに、この温度及び加圧条件下で相対
湿度０〜３０％、１３０℃以下の乾熱加熱雰囲気下に所
定時間保つものである。さらに、特開平１１−１４９に
は、マイクロ波透過性包装容器に充填・密封した対象食
品を０．５〜３．０kg/cm²程度に加圧された水蒸気存在
雰囲気中でマイクロ波加熱し、常温流通可能な滅菌食品
を製造する方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らが検討したところ、前記特公昭５６−２４５４２、
或いは特公昭６０−５８６６８に示されるような一般的
なマイクロ波殺菌方法では、理論上十分な加熱を行った
場合にも、後の保存中にスポット的に菌の繁殖が認めら
れる場合があり、特に食品表面に菌の残存・付着が認め
られる場合が多いことが明らかとなった。この点に関
し、さらに検討を行ったところ、食品表面の加熱が不十
分なため菌が残存したのではなく、食品容器内壁面に菌
の残存が認められ、これが落下して殺菌終了後の食品表
面に菌が再付着することが明らかとなった。

【０００６】すなわち、図１には食品（被殺菌物）１０
が空隙部１２を有して収納され密封された食品容器１４
が示されている。そして、この容器１４外部よりマイク
ロ波照射を行った場合、水分を有する食品１０ないしそ
の食品１０と接した容器１４の内壁は十分に加熱殺菌さ
れるものの、空隙部１２と接している容器１４の内壁
は、食品１０から発生する水蒸気による加熱に止まり、
しかも容器１４の外部はマイクロ波加熱の性質上ほとん
ど温度が上昇しないため、容器１４の周りの外気は容器
１４の冷却に作用し、該部分の温度上昇自体が不十分で
適正な殺菌が行われないことによると考えられる。この
ような問題は、容器１４の内部に食品が一杯に充填され
ている場合には生じにくいが、最近の常温流通食品には
電子レンジなどで加熱してそのまま食せるように合成樹
脂製のトレー状容器に空隙部を有して食品が収納されて
いることが多く、この空隙部と接している容器内壁の殺
菌が極めて重要になったのである。

【０００７】また、特開平６−２９６４７８号公報に記
載された技術にあっては、前述したように圧力室を設
け、乾熱加熱雰囲気下に所定時間保つ方法なので、設備
的に大きな加圧室が必要となり、設備コストが高くなる
という問題と、加圧室に導入する水蒸気の量も多く必要
となり、また乾熱による加熱を使用しているので加熱効
率が悪く、ランニングコストが高くなるという問題があ
る。

【０００８】さらに、特開平１１−１４９号公報に開示
の技術では、マイクロ波照射による加熱及び冷却水など
による冷却を加圧下で行うので、大きな加圧室が必要と
なり、設備コストが高くなるという問題と、大きな加圧
室を水蒸気などで加圧する為に、大量の水蒸気が必要と
なると共に、これらの水蒸気を加熱するのにもマイクロ
波のエネルギーが消費されるので、ランニングコストが
高くなるという問題がある。本発明は前記従来技術の課
題に鑑みなされたものであり、その目的は被殺菌物が空
隙部を有して容器内に収容されている場合にも、容器内
壁を含め殺菌を十分に行い得るマイクロ波殺菌方法を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかるマイクロ波殺菌方法は、被殺菌物が空
隙部を有して収納・密封されたマイクロ波透過性の収納
容器を、該収納容器の体積に近い内容積を有し、マイク
ロ波を透過しかつ所望殺菌温度にて実質的に変形しない
密封容器内に収容して、密閉した後、該密封容器を移動
させながら、該収納容器内圧と該密封容器内圧が略均衡
するように該密封容器内に加圧水蒸気を導入しつつ該密
封容器外部よりマイクロ波照射を行い、該密封容器内
を、相対湿度５０〜１００％、圧力１．０〜３．０kg/c
m^２、１００℃以上の温度にして所定時間の殺菌を行っ
た後、冷却することを特徴とする。

【００１０】また、前記方法において、加熱殺菌終了
後、該密封容器内に冷却剤を導入することが好適であ
る。また、前記方法において、密封容器の内容積は、収
納容器の体積の１．５〜５倍であることが好適である。
更に、前記方法において、密封容器を回転体の周囲に多
数取付け、該密封容器内に収納容器を収容する工程と、
該収納容器を加熱する工程と、該収納容器を冷却する工
程と、該収納容器を該密封容器から取り出す工程とを、
該回転体の回転中に行なうことが好適である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明においては、前述したよう
に被殺菌物が収容されている収納容器を、この収納容器
の体積に近い内容積を有する密封容器内に収容して密閉
し、この密閉容器内に加圧水蒸気（水蒸気、ないし水蒸
気及び空気）を導入して密封容器外部からマイクロ波を
照射するので、大きな加圧室を必要とせず、設備コスト
が低くて済み、また、比較的小さな密封容器内に加圧水
蒸気や冷却液等を導入するだけなので、必要な水蒸気量
や冷却液等も少なくて済み、ランニングコストも低い
し、加熱や冷却速度が速くなるという利点がある。

【００１２】また、マイクロ波を比較的小さな密封容器
内に照射するので、密封容器内の水蒸気と収納容器及び
被殺菌物を加熱するのに使用されるだけで、従来例の様
に、水蒸気が充満している比較的大きな圧力室にマイク
ロ波を照射する（加圧室内の水蒸気と収納容器及び被殺
菌物を加熱するのに使用される）のに比べると、マイク
ロ波のエネルギーが無駄なく使用される。以下、図面に
基づき本発明の好適な実施形態を説明する。図２には、
本発明の一実施形態にかかるマイクロ波殺菌方法に用い
られる密封容器１５０が示されており、前記図１と対応
する部分には符号１００を加えて示し、説明を省略す
る。

【００１３】同図に示す密封容器１２０は、その内部に
食品１１０を収納して密封されている食品容器（収納容
器）１１４を収容して閉鎖されており、両容器１１４，
１２０は、マイクロ波透過性で耐熱性を有する合成樹脂
よりなる。そして、該密封容器１２０には、水蒸気導入
管１２２が設置されている。そして、この図２に示す状
態の密封容器１２０は、例えば図３に示すような、連続
マイクロ波殺菌装置１３０に導入される。

【００１４】図３において、連続マイクロ波殺菌装置１
３０は、導入側フィルターゾーン１３２と、マイクロ波
ゾーン１３４と、排出側フィルターゾーン１３６を備え
ており、前記密封容器１２０は耐熱性且つ耐摩耗性に優
れたガラス繊維含有エポキシ樹脂製のベルトコンベア１
３８上に載置されて導入側フィルターゾーン１３２から
入り、マイクロ波ゾーン１３４、排出側フィルターゾー
ン１３６を順次通過して外部へ出る。そして、前記マイ
クロ波ゾーン１３４において導波管１４０よりマイクロ
波照射を受け、加熱殺菌される。なお、前記フィルター
ゾーン１３２，１３６の内壁には、フェライトが取り付
けてあり、しかも比較的狭いトンネル状になっているの
で、マイクロ波ゾーン１３４内で照射されたマイクロ波
が外部に漏れ出すことはない。

【００１５】そして、本実施形態においては、マイクロ
波ゾーン１３４でマイクロ波照射を行う際に、密封容器
１２０は前記水蒸気導入管１２２により加圧水蒸気の供
給を受ける。この水蒸気はマイクロ波による加熱の対象
となり、密封容器１２０の内部雰囲気、すなわち食品容
器１１４の外部雰囲気は、食品１１０と同様に高温とな
る。この結果、食品容器１１４内は、食品１１０及び該
食品１１０と接触している部分は無論のこと、食品１１
０と直接接触していない容器内壁部分も十分に高温とな
り、加熱殺菌が行われる。また、食品１１０の加熱に伴
う空気及び水蒸気の熱膨張などによる食品容器１１４の
内圧の上昇も、加圧水蒸気の圧力により相殺され、易変
形材質で形成された食品容器１１４であっても、大きな
変形或いは破損を生じることはない。

【００１６】なお、例えば、えび、ハンバーグ、ブロッ
コリー、魚の切身、魚介類等の食品をマイクロ波を照射
することにより、１３５℃で６０秒間加熱すると、密封
容器１２０の圧力は１．５〜２．０kg/cm²（ゲージ圧）
になり、食品容器１１４の内圧と、密封容器１２０の内
圧との差は、せいぜい±０〜０．５kg/cm²（ゲージ圧）
の範囲内に収まるように、加圧水蒸気を調整する。そし
て、殺菌終了後、すなわち排出側フィルターゾーン１３
６に至ると、前記導入管１２２より冷却剤としての冷却
水（好ましくは２０℃以下）が導入され、食品１１０は
急冷される。従って、食品１１０の残熱による変質は最
小限に抑制される。

【００１７】以上のように本実施形態にかかる連続マイ
クロ波殺菌装置によれば、食品のみならず、食品容器１
１４もその全体が隈無く加熱殺菌されることとなり、容
器内壁からの落下菌による食品の再汚染の可能性を著し
く低くすることができる。さらに、加圧水蒸気により食
品容器１１４の内圧上昇に伴う容器変形を抑制し、殺菌
後の冷却水導入による食品の急速冷却により残熱による
食品成分の変質を効率的に抑制することができる。特
に、本発明は、食品容器（収納容器）が薄い可撓性樹脂
製容器などの場合に有効である。

【００１８】本発明においては、マイクロ波殺菌する際
の密封容器内の相対湿度は、５０〜１００％であること
が必要であり、好ましくは７０〜９０％である。また内
圧は、食品容器の到達内圧に依存するが、通常１．０〜
３．０kg/cm²（ゲージ圧）である。また、収納容器は、
マイクロ波透過性を有し、殺菌温度（１３０℃以上）に
おける耐熱性を有する合成樹脂、例えばポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、共重合ポ
リエステル、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレ
ン、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂の単独層からなる容
器、またはこれらの樹脂層を少なくとも一層備えている
容器、若しくはこれらの樹脂を混合した混合樹脂層を有
する容器が好ましい。

【００１９】さらに、本実施形態において、密封容器１
２０の有する「収納容器の体積に近い内容積」とは、収
納容器の体積の１．５〜５．０倍程度の内容積を有する
ものを意味する。なお、前記特開昭５６−１３１１２に
は水蒸気を導入しつつマイクロ波加熱を行う例が示され
ているが、この技術は後にレトルト殺菌を行うことを前
提としており、空隙部を有した可撓性樹脂製の食品容器
等は対象としておらず、無論レトルト殺菌を行うのであ
れば食品容器内壁に残存する菌などは問題ともならな
い。従って、この従来技術では、柔らかい袋などに充填
された液状ないし半液状食品を対象としている。さら
に、この従来技術では釜自体に水蒸気を導入するため、
殺菌の連続化を行うことは極めて困難である。

【００２０】この点で、本発明においては、マイクロ波
照射を行うマイクロ波ゾーン１３４には特に耐圧性、気
密性などは要求されず、汎用のマイクロ波連続殺菌装置
を用いることができるという利点がある。図４には本発
明において特徴的な密封容器の詳細な構造の一例が示さ
れており、同図（Ａ）は上面図、同図（Ｂ）は側断面図
である。なお、前記図２と対応する部分には符号１００
を加えて示し説明を省略する。同図に示す密封容器２２
０は、本体２５０と、蓋体２５２と、載置台２５４とを
含む。

【００２１】そして、これらの各部は耐熱、耐圧性に優
れ、しかもマイクロ波の透過効率の高いガラス繊維含有
エポキシ樹脂により形成されている。なお、フッ素樹脂
などを採用することも好適である。本実施形態にかかる
密封容器２２０は、具体的には、食品が収容され、開口
部がヒートシールにより密封されたトレー状食品容器
（収納容器）２１４（１４０mm×１７０mm×２０mm厚）
をガラス繊維含有エポキシ樹脂製密封容器（直径２３０
mm×高さ４０mm）に収納して蓋体２５２で閉鎖し、加圧
蒸気を１．７１〜２．６４kg／cm^２（殺菌温度１３０〜
１４０℃）の圧力で導入し、さらに食材が入った食品容
器２１４が破裂しないようにエアーで補助加圧（＋０．
５kg／cm^２）するものである。

【００２２】本体２５０は、図５に詳細に示すように二
段階に凹部２５５ａ，２５５ｂが設けられた有底円筒状
に形成されている。また、本体２５０の内面側の底面に
は、突起２５６ａ，２５６ｂ，２５６ｃ，２５６ｄを有
した前記載置台２５４（図６参照）がタップ２５８によ
り固定されている。この突起２５６により食品容器２１
４は密封容器２２０と密着することがなく、食品容器外
壁全周にわたり加圧水蒸気が行き渡り、適正な加熱殺菌
が行われる。

【００２３】さらに、蓋体２５２は、図７に詳細に示す
ように前記本体２５０にタップ２６２により着脱自在に
固定されており、また密封容器２２０内と連通する導入
路２６２ａ，２６２ｂ…２６２ｈが穿設されている。な
お、蓋体２５２と本体２５０とは、Ｏリング２６４によ
り気密状態が維持され得る。そして、前記導入路２６２
ａには容器内温度をモニタする温度計２６６が、導入路
２６２ｂ，２６２ｄにはバルブ２６８ａ，２６８ｂによ
り選択的に冷却水（冷却剤）ないし水蒸気が、導入路２
６２ｃには容器２２０内の圧力を調整するための圧力調
整弁２７０が、導入路２６２ｅには容器２２０内の圧力
をモニタする圧力計２７２が、導入路２６２ｆ，２６２
ｈには流量調整弁２７４を経て排出口が、導入路２６２
ｇには容器２２０内の圧力調整が水蒸気導入のみでは不
十分な場合などに導入するエアー２７６が、それぞれ接
続されている。

【００２４】そして、密封容器２２０が前記図３に示し
たマイクロ波ゾーン１３４に進入すると、バルブ２６８
ｂを介して加圧水蒸気が密封容器２２０内に導入される
一方、密封容器２２０内の温度、圧力は温度計２６６，
圧力計２７２によりモニタされており、食品容器２１４
内の予想圧力に応じた内圧調整が圧力調整弁２７０によ
り行われる。すなわち、マイクロ波ゾーンでの照射エネ
ルギーによって生じる食品容器２１４内の温度及び圧力
は実験的に或いは理論的に予想され、密封容器２２０の
内圧すなわち食品容器２１４の外圧がほぼ容器２１４の
内圧に均衡するように調整されるのである。なお、熱水
蒸気を導入することで、マイクロ波の照射エネルギーの
損失を減少させ、また食品容器２１４の加熱効率を上昇
させることができる。さらに、前述した水蒸気導入のみ
では食品容器２１４の内圧と均衡させるのに不十分な場
合には導入路２６２ｇよりエアー２７６が供給される。

【００２５】そして、密封容器２２０が排出側フィルタ
ーゾーン１３６に至ると、バルブ２６８ｂは閉じられ、
バルブ２６８ａが開かれて冷却水が容器２２０内に導入
される。この際、流量調整弁２７４を介してフロー状態
で冷却水を順次置換することにより冷却効果を向上させ
ることができる。温度計２６６のモニタにより冷却水温
度すなわち食品容器２１４の温度が十分に下降したこと
が確認されたならば、容器２２０内の冷却水の排出を行
う。以上のように本実施形態にかかる密封容器２２０を
用いた場合には、密封容器２２０内の圧力、温度制御が
厳密に行われ、食品容器２１４の破損、変形などが生じ
にくいとともに、食品のみならず食品容器２１４の隅々
まで適正に殺菌が行われる。

【００２６】なお、前記実施例では、密封容器２２０を
直線的に移動させたが、例えば、ロータリー式の回転体
の外周に、６〜２４個の密封容器が固着可能となるポケ
ットを設け、各ポケットに固着した密封容器内へは、エ
アー、水蒸気、冷却水の配管を接続しておき、ポケット
に固着した密封容器内に食品を収容して閉鎖した後、回
転体が１回転する間に、密封容器内に水蒸気及びエアー
の導入をした後、マイクロ波を照射して食品容器及び水
蒸気を急速加熱し、殺菌温度に到達したら、マイクロ波
のパワーを落とすか又はマイクロ波の照射を停止して、
所定時間殺菌温度を維持した後、密封容器内に冷却水を
導入して食品容器及び密封容器内を冷却してから、密封
容器を開放して食品容器を密封容器内から取り出すよう
にすると、加熱装置全体がコンパクトになり、食品容器
の収容位置と取出位置を近くすることができるので食品
容器の搬入、搬出にも便利である。

【００２７】なお、前記実施例においては、冷却剤とし
て冷却水を用いた例について説明したが、これに限られ
るものではなく、例えば液体窒素などを導入し、さらに
急速な冷却を行うことも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかるマイ
クロ波殺菌方法によれば、被殺菌物が空隙部を有して収
納された収納容器をさらに密封容器内に入れて密封しマ
イクロ波殺菌時に密封容器内に水蒸気を導入すること
で、少ない消費エネルギーで被殺菌物収納容器内壁の殺
菌を隅々まで行うことが可能となり、殺菌後の容器内壁
からの落下菌による被殺菌物汚染を抑制することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の課題の説明図である。

【図２】本発明の第一実施形態にかかる密封容器の説明
図である。

【図３】本発明の殺菌方法が用いられる連続マイクロ波
殺菌装置の説明図である。

【図４】本発明において特徴的な密封容器の詳細説明図
である。

【図５】図４に示した容器の本体の説明図である。

【図６】図４に示した容器の載置台の説明図である。

【図７】図４に示した容器の蓋体の説明図である。

【符号の説明】

１０，１１０食品（被殺菌物）１２，１１２空隙部１４，１１４，２１４食品容器（易変形収納容器）２０，１２０，２２０密封容器１３０連続マイクロ波殺菌装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4B021 LA13 LA25 LP04 LP06 LT02 LT06 4C058 AA21 AA25 BB06 CC04 CC05 DD01 DD02 DD03 DD04 DD06 DD07 EE12 EE23 KK04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被殺菌物が空隙部を有して収納・密封さ
れたマイクロ波透過性の収納容器を、該収納容器の体積
に近い内容積を有し、マイクロ波を透過しかつ所望殺菌
温度にて実質的に変形しない密封容器内に収容して、密
閉した後、該密封容器を移動させながら、該収納容器内
圧と該密封容器内圧が略均衡するように該密封容器内に
加圧水蒸気を導入しつつ該密封容器外部よりマイクロ波
照射を行い、該密封容器内を相対湿度５０〜１００％、
圧力１．０〜３．０kg/cm^２、１００℃以上の温度にし
て所定時間の殺菌を行った後、該収納容器を冷却するこ
とを特徴とするマイクロ波殺菌方法。
【請求項２】請求項１記載の方法において、加熱殺菌
終了後、該密封容器内に冷却剤を導入することを特徴と
するマイクロ波殺菌方法。
【請求項３】請求項１または２記載の方法において、
密封容器の内容積は、収納容器の体積の１．５〜５倍で
あることを特徴とするマイクロ波殺菌方法。
【請求項４】請求項１乃至３の方法において、密封容
器を回転体の周囲に多数取付け、該密封容器内に収納容
器を収容する工程と、該収納容器を殺菌する工程と、該
収納容器を冷却する工程と、該収納容器を該密封容器か
ら取り出す工程とを、該回転体の回転中に行なうことを
特徴とする方法。