JP2001130517A - マイクロ波加熱殺菌方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッジ効果による包装食品の温度分布の不均
一を解消する。 【解決手段】 圧力容器１の装填室１３０内に収容され
た包装食品Ｆにマイクロ波を照射することにより包装食
品Ｆを加熱殺菌するマイクロ波加熱殺菌方法であって、
装填室１３０に包装食品Ｆを装填する食品装填工程Ｐ１
と、容器に包装食品Ｆが収容された状態で内部空間を満
たさない量の液体を充填する水充填工程Ｐ２と、容器を
密閉する容器密閉工程Ｐ３と、内部空間が所定の高圧に
なるように圧力設定する圧力設定工程Ｐ４とを有すると
ともに、容器を介して包装食品Ｆにマイクロ波を照射す
るマイクロ波照射工程Ｐ５を実行するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、調理済みあるいは
半調理済みの食品が所定の容器に装填されたいわゆる包
装食品にマイクロ波を照射することによって容器内の食
品を加熱殺菌するマイクロ波加熱殺菌方法および装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クリームシチューなどのスープやシチュ
ー類、さらには筑前炊きなどの和風惣菜などを主に対象
とする、調理済みあるいは半調理済みの食品を合成樹脂
製の包装部材に装填したいわゆる包装食品は、必要に応
じて加熱するだけで食事に供することができる他、調理
の専門家の調製した味を賞味することができるなど、簡
便さと美味しさとが兼ね備わっているため、現在では豊
かな食生活を満喫する上で必須の商品となっている。

【０００３】かかる包装食品は、通常、所定の加熱調理
を行った後に食品を所定の包装部材に装填されて密封さ
れるが、出荷前に密封された包装部材ごと内部の食品を
加熱して殺菌処理することが行われる。

【０００４】そして、大量の包装食品を対象とした殺菌
処理には、従来、熱源として熱水やスチームなどが利用
されていたが、近年、食品を迅速に加熱することができ
るマイクロ波照射による加熱殺菌が作業性、簡便性およ
び効率性の点で優れており、徐々に包装食品の加熱殺菌
処理にマイクロ波加熱が利用されつつある。

【０００５】ところで、一般的にｐＨ（水素イオン濃
度）値の高い調理済みあるいは半調理済みの包装食品を
長期間に亘って保存可能にしようとすれば、包装部材内
の食品を１００℃以上に加熱する必要があるが、大気圧
中で食品を１００℃以上に加熱すると、食品中の水分が
蒸発して包装部材内が１気圧以上に昇圧され、これによ
って包装部材が破袋してしまうという不都合が生じる。

【０００６】このような不都合を解消するために、包装
食品を、その外形に対応した収容室を有する２体合わせ
のマイクロ波透過性を有する密着容器内に装填し、２体
が離反しないようにロックした状態でマイクロ波を照射
する方式（特公平７−１１４６７２号公報）や、包装食
品の装填されたマイクロ波透過性の圧力容器内に高圧流
体を導入した状態で包装食品にマイクロ波加熱を施す方
式などが提案されている。

【０００７】密着容器を採用すると、食品が１００℃以
上に加熱されて包装部材内が１気圧以上に昇圧されて
も、膨張しようとする包装部材が収容室の内壁面に阻止
されるため包装部材の破袋が防止される。また、圧力容
器を採用して内部に高圧流体を導入すると、この高圧流
体と包装部材内の昇圧された空気の圧力とがバランスし
て包装部材の破袋が防止される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、たとえ
上記のような密着容器や圧力容器を採用しても、マイク
ロ波加熱にあっては、その特質上、被加熱物の端の部分
にマイクロ波が集中してその部分のみが過加熱される、
いわゆるエッジ効果が生じるため、これによって食品の
温度分布にばらつきが生じ、均一で確実な殺菌処理が行
い難くなるという問題点を有している。

【０００９】かかる問題点を解消するものとして、特開
昭５８−１３３７２号公報に記載された、マイクロ波加
熱における破袋防止方法を応用することが可能である。
すなわち、この公報には、包装食品の装填された圧力容
器の中に満杯になるまで水を注入した状態で圧力容器を
密封し、この密封された圧力容器にマイクロ波を照射す
ることにより、水を介して包装食品をマイクロ波加熱す
ることが記載されている。こうすることで、密封容器内
の包装食品は、周りの水の存在で破袋が防止されるので
あるが、同時に水が過加熱された包装食品のエッジ部分
の熱を伝熱吸収することによってエッジ効果が緩和さ
れ、包装部材内の食品の均一加熱が達成される。

【００１０】しかしながら、密封された圧力容器内には
水が満杯に充填されているため、マイクロ波加熱で水の
温度が上昇すると、熱膨張で水の体積が増加する。熱膨
張による水の体積増加を抑えようとすれば、非常に大き
な力が必要になるため、圧力容器を極めて頑丈なものに
しなければならず、容器コストが嵩むという新たな問題
点が提起される。

【００１１】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、容器コストを低く抑えた上
でエッジ効果による食品の温度分布の不均一を解消する
ことが可能であり、包装食品を低コストで確実に殺菌処
理することができるマイクロ波加熱殺菌方法および装置
を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
包装食品より大きい内部収容空間を有する密閉容器内に
収容された包装食品にマイクロ波を照射することにより
包装食品を加熱殺菌するマイクロ波加熱殺菌方法であっ
て、上記容器の内部に包装食品を装填する食品装填工程
と、容器に包装食品が収容された状態で内部空間を満た
さない量の液体を充填する液体充填工程と、内部空間が
所定の高圧になるように圧力設定する圧力設定工程と、
容器を密閉する容器密閉工程とを有するとともに、最終
工程として容器を介して包装食品にマイクロ波を照射す
るマイクロ波照射工程を実行することを特徴とするもの
である。

【００１３】この発明によれば、食品装填工程において
容器の内部に包装食品を装填し、液体充填工程において
容器に包装食品が収容された状態で内部空間を満たさな
い量の液体を充填し、圧力設定工程において内部空間が
所定の高圧になるように圧力設定し、容器密閉工程にお
いて容器を密閉することにより、内部に包装食品および
液体が装填され、かつ、内部の圧力調整が行われた加熱
処理直前の食品装填済み容器が得られる。そして最終工
程であるマイクロ波照射工程で容器を介して包装食品に
マイクロ波を照射することにより、容器内の包装食品
は、容器を透過したマイクロ波により加熱されて殺菌処
理が施される。

【００１４】そして、たとえ包装食品のエッジ部分が過
加熱される、いわゆるエッジ効果が発生しても、エッジ
部分あるいはその近傍は容器内に充填された液体に接触
しているため、過加熱された部分の熱が液体に伝熱され
ることによって温度が降下し、これによって従来起こっ
ていた食品温度の不均一が抑制される。

【００１５】また、包装食品のエッジ部分が液没してい
る場合には、エッジ部分はマイクロ波加熱の面からは周
りに存在する液によって実質的にエッジ部分でなくなっ
ているため、エッジ効果は生じない。

【００１６】また、容器の中には液体の他に空気も装填
されているため、マイクロ波加熱で昇温した液体が熱膨
張しても、この熱膨張が空気の圧縮によって吸収される
ため、容器を液体の熱膨張に耐える程に頑丈なものにす
る必要がなく、その分容器コストが廉価になる。

【００１７】さらに、容器の内部空間は所定の高圧にな
るように圧力設定されるが、この所定の高圧を水の飽和
蒸気圧に見合う圧力に設定することにより、たとえ包装
食品を１００℃以上にまでマイクロ波加熱して殺菌効果
を高めても、食品中の水の蒸発で起こる包装食品の膨張
が抑えられ、これによって包装食品の破袋が防止され
る。

【００１８】このように、請求項１記載の発明にあって
は、容器に装填された包装食品を１００℃以上にマイク
ロ波加熱しても包装食品が破袋することがないため、破
袋が起こらないように１００℃以下で行われていたマイ
クロ波加熱による従来の殺菌処理に比較してより確実で
迅速な殺菌処理が実現し、マイクロ波加熱による殺菌処
理コストの低減化に貢献する。

【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記液体は、誘電加熱されるものであるこ
とを特徴とするものである。

【００２０】この発明によれば、容器にマイクロ波が照
射されると、容器内は包装食品の周りに存在する誘電加
熱が可能な液体も含めて全体的にマイクロ波加熱される
ため、液体が存在しないときに包装食品のエッジ部分が
過加熱される、いわゆるエッジ効果が起こらなくなり、
これによって包装食品の均一加熱が実現する。

【００２１】そして、液体の誘電損失係数を種々変更す
ることにより、包装食品のエッジ効果を防いだ上で、よ
り効率的に、かつ、均一に包装食品に殺菌処理を施すこ
とが可能になる。すなわち、誘電損失係数の大きな液体
を使用すると、マイクロ波のエネルギーはより多くが熱
エネルギーに変換されて液体の温度を高めるため、これ
によって包装食品の表面がこの高温の液体から伝熱加熱
されることにより、一般に包装食品の表面が放熱により
加熱され難いという不都合が解消される。

【００２２】また、誘電損失係数の小さい液体を使用す
ると、マイクロ波のエネルギーはその多くが熱エネルギ
ーに変わることなく液体を透過するため、容器内に装填
された液体は加熱されることなく冷たい状態が維持さ
れ、これによって液体をエッジ効果で過加熱される部分
の冷却用に利用することが可能になる。

【００２３】液体を、加熱用に使用するか冷却用に使用
するかについては、包装食品の種類によって決めること
ができる。すなわち、包装食品の形状が円形や楕円形状
のプラスチックトレイの場合、また包装袋に食品を装填
したタイプのいわゆるパウチ食品のようなものである場
合には、エッジ効果は生じ難く、従って、より効率的な
加熱処理を優先させることができることから、液体をも
加熱用の材料として使用するべく、誘電損失係数を大き
くする方が有利である。

【００２４】これに対し、包装食品が例えば角部を持つ
長方形状のプラスチックトレイに装填されているような
場合にはトレイの角部にエッジ効果が発生し易い。さら
に、食品の塩分濃度が高い場合はよりエッジ効果が顕著
となり、このような状態を解消するために誘電損失係数
の低い液体が採用され、液体が冷却用に使用されるので
ある。

【００２５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、上記液体を予め所定の温度に調節
した状態で上記容器に注入することを特徴とするもので
ある。

【００２６】この発明によれば、包装食品にマイクロ波
が照射される時点で、液体はマイクロ波加熱されるまで
もなくすでに包装食品より高い所定の温度に調節されて
いるため、包装食品はこの所定温度の液体から伝熱で熱
を受けて加熱され、マイクロ波加熱との相加作用でより
迅速で確実な殺菌処理が行われる。逆に液体温度を包装
食品より低い所定の温度に制御することにより、エッジ
効果を抑制する冷却効果が増長される。

【００２７】なお、包装食品は、調理された後にそれ自
体が６０℃〜７０℃に加熱された状態になっているた
め、液体がこれより高温度に設定されている場合は、液
体を包装食品の補助加熱用として利用することができる
一方、液体がこの温度より低温である場合は、液体をエ
ッジ効果防止用として利用することができる。

【００２８】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の発明において、包装食品へのマイクロ
波照射中に上記容器を少なくとも１回上下反転させるこ
とを特徴とするものである。

【００２９】この発明によれば、包装部材に装填された
内部食品の温度分布の不均一が、容器を反転させること
による食品の攪拌効果で解消され、包装食品の温度分布
の均一化が達成される。

【００３０】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
いずれかに記載の発明において、上記液体充填工程で充
填される液体の量は、少なくとも上記内部空間の１／２
以上であることを特徴とするものである。

【００３１】この発明によれば、包装食品の半分以上が
液体に浸されるため、例えば包装食品が袋に食品の装填
されたいわゆるパウチ食品の場合など、エッジ部分が液
体に浸された状態になり、これによってエッジ効果が確
実に回避される。

【００３２】請求項６記載の発明は、密閉容器内に収容
された包装食品にマイクロ波を照射することにより包装
食品を加熱殺菌するマイクロ波加熱殺菌装置であって、
上記容器の内部に１または複数の包装食品を装填すると
ともに包装食品が収容された内部空間を満たさない量の
液体を注入して容器を密閉する包装食品装填機構と、こ
の密閉された内部空間に所定圧力の空気を圧入する空気
圧入機構と、空気の圧入された容器を介して包装食品に
マイクロ波を照射するマイクロ波照射手段とが備えられ
ていることを特徴とするものである。

【００３３】この発明によれば、包装食品装填機構の駆
動によって容器の内部に１または複数の包装食品が装填
されるとともに、包装食品が収容された状態で容器の内
部空間を満たさない量の誘電損失を有する液体が注入さ
れ、その後容器が密閉されることによって容器内への包
装食品の装填が完了する。引き続き空気圧入機構の駆動
で包装食品が装填され密閉された容器の内部空間に所定
圧力の空気を圧入しながらマイクロ波照射手段の駆動で
空気の圧入された容器を介して包装食品にマイクロ波を
照射することにより、容器内の包装食品はマイクロ波加
熱されて昇温し、殺菌処理が施される。

【００３４】空気圧入機構による容器内への空気の圧入
操作は、包装食品装填後の密閉容器内に液体および空気
が同時に圧入されるか、あるいは包装食品と液体とが予
め装填された密閉容器内に空気のみが圧入され、引き続
きマイクロ波加熱処理が行われる。

【００３５】因みに、マイクロ波照射手段によるマイク
ロ波加熱で包装食品が１００℃に到達するまでは空気の
圧入操作を行わず、１００℃を越えた時点から開始する
とともに、その後は、昇温する包装食品の温度の上昇に
従って内部空間の圧力を順次高めていき、内部空間を常
に水の飽和蒸気圧と等しい圧力にしておくことが好まし
い。

【００３６】こうすることによって、包装食品に含まれ
ている水分が蒸発することにより到達する水蒸気による
包装食品内の圧力と、容器の内部空間の空気圧力とが常
に拮抗した状態になるため、包装食品を形成している包
装部材の膨張による破袋が確実に防止される。

【００３７】そして、マイクロ波照射手段の駆動による
マイクロ波の照射で、包装食品にたとえエッジ効果が発
生してエッジ部分が過加熱されても、エッジ部分あるい
はその近傍は容器内に充填された液体に接触しているた
め、過加熱された部分の熱が液体に伝熱されることによ
って温度が降下し、これによって従来起こっていた食品
温度の不均一が抑制される。

【００３８】また、たとえマイクロ波加熱で昇温した液
体が熱膨張しても、この熱膨張が容器の中に導入された
空気の圧縮で吸収されるため、容器を液体の熱膨張に耐
える程に頑丈なものにする必要がなく、その分容器コス
トが廉価になる。

【００３９】このように、請求項６記載の発明にあって
は、容器に装填された包装食品を１００℃以上にマイク
ロ波加熱しても包装食品が破袋することがないため、破
袋が起こらないように１００℃以下で行われていたマイ
クロ波加熱装置による従来の殺菌処理に比較してより確
実で迅速な殺菌処理が実現し、マイクロ波加熱による殺
菌処理コストの低減化に貢献する。

【００４０】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、複数個の上記容器を所定の移動路に沿って
移動させる容器移動手段が設けられ、上記移動路に沿っ
て上記包装食品装填手段と、上記マイクロ波照射手段と
が配設されていることを特徴とするものである。

【００４１】この発明によれば、容器移動手段の駆動で
複数個の容器を移動路に沿って移動させながら、包装食
品装填手段およびマイクロ波照射手段を駆動することに
より、包装食品に対して連続的に殺菌処理を施すことが
可能になり、殺菌処理効率の向上が達成される。

【００４２】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明において、上記マイクロ波照射手段の下流側に容器を
介して包装食品を冷却する冷却機構と、冷却された包装
食品を容器から取り出す食品取出し機構とがそれぞれ設
けられていることを特徴とするものである。

【００４３】この発明によれば、マイクロ波加熱で加熱
された包装食品が装填されている容器は、マイクロ波照
射手段の下流側に設けられた冷却機構によって冷却され
ることにより、容器を介して内部の包装食品も冷却され
るため、包装食品内で発生していた水蒸気が凝縮し、こ
れによって包装食品内の圧力が低下する。従って、つぎ
の食品取出し機構の駆動で容器から包装食品を取り出し
ても、包装食品が破袋することはない。

【００４４】請求項９記載の発明は、請求項６乃至８の
いずれかに記載の発明において、包装食品へのマイクロ
波照射位置に上記容器を上下反転させる容器反転機構が
設けられていることを特徴とするものである。

【００４５】この発明によれば、マイクロ波加熱中の容
器を容器反転機構の駆動で上下反転させることにより、
包装部材に装填された内部食品の温度分布の不均一が、
反転による食品の攪拌効果で解消され、包装食品の温度
分布の均一化が達成される。

【００４６】請求項１０記載の発明は、請求項６乃至９
のいずれかに記載の発明において、上記容器は、底板
と、天板と、これら底板および天板間に介設された環状
の外壁部と、外壁部が底板および天板間に介設された状
態をロックするロック手段とから構成され、上記底板お
よび天板の少なくとも一方は金属材料で形成されている
とともに、上記外壁部はマイクロ波が透過する材料で形
成されていることを特徴とするものである。

【００４７】この発明によれば、底板の上に環状の外壁
部を載置した状態で、外壁部内に包装食品を装填する内
部収容空間が形成された状態になる。この状態で内部収
容空間に包装食品および所定量の水を装填し、その後天
板で内部収容空間を閉止してからロック手段の操作で外
壁部を介して天板を底板にロックすることにより、包装
食品が容器に装填された状態になる。そして、外壁部は
マイクロ波が透過する材料で形成されているため、容器
に向けてマイクロ波を照射することにより、マイクロ波
は外壁部を透過して内部の包装食品に到達し、これによ
って包装食品はマイクロ波加熱される。

【００４８】また、容器は、底板、天板および環状の側
壁部とで構成されているため、構造が簡単でありなが
ら、これらの構成要素の厚み寸法を適切に設定すること
により容易に圧力容器となり、容器の製造コストの低減
化を図る上で有効である。

【００４９】さらに、容器は、底板および天板の少なく
とも一方を金属材料で形成しているため、この金属材料
を構造材として使用することにより、他の部分が金属材
料でなくても、容器を全体的に耐圧構造にすることが可
能になる。特にロック手段は、それを支持する部分を金
属材料からなる底板または天板に設けることにより、構
造的に安定したものになる。

【００５０】

【発明の実施の形態】まず、本発明で適用される圧力容
器について説明する。図１は、本発明に係るマイクロ波
加熱殺菌装置に適用される圧力容器の一実施形態を示す
一部切欠き分解斜視図であり、図２は、その組立て斜視
図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図であ
り、（イ）は天板が開放された状態、（ロ）は天板が閉
止された状態をそれぞれ示している。図１〜図３に示す
ように、圧力容器１は、金属製（例えばステンレススチ
ール製）の底板１１と、底板１１と同一材料で形成され
た天板１２と、これら底板１１および天板１２間に介設
されるマイクロ波透過材料からなる容器本体１３基本構
成を備えている。容器本体１３を底板１１および天板１
２間に挟持して、後述するロック部材１５によって締結
することにより圧力容器１が形成されるようになってい
る。

【００５１】底板１１は、平面視で長辺側の中央部が互
いに反対方向に膨出した異形の矩形状を呈している。か
かる底板１１には、長尺方向の一側部に底板１１と天板
１２とを互いに曲折自在に連結する蝶番部材１４が設け
られているとともに、他側部に、容器本体１３を挟持し
た状態の底板１１および天板１２をロックして容器本体
１３内を密閉状態にするロック部材１５が設けられてい
る。

【００５２】上記蝶番部材１４は、Ｕ字形状のブラケッ
ト１４ａと、このブラケット１４ａの側板間に挟持され
支持軸１４ｃ回りに回動自在に軸支されたＴ字形状を呈
するＴ字部材１４ｂとからなっている。上記Ｔ字部材１
４ｂは、ねじ止めで天板１２にに固定されるものであ
り、これによって天板１２は底板１１に対して支持軸１
４ｃ回りに正逆回動し得るようになっている。

【００５３】上記ロック部材１５は、蝶番部材１４に対
向して底板１１の反対側の側部に設けられるものであ
り、上記蝶番部材１４のブラケット１４ａと同一形状の
ブラケット１５ａと、このブラケット１５ａの側板間に
支持軸１５ｃ回りに回動自在に軸支された、上記蝶番部
材１４のＴ字部材１４ｂと略同一形状のＴ字部材１５ｂ
と、このＴ字部材１５ｂの頂面にねじ込み可能に螺着さ
れたロックボルト１５ｄとからなっている。上記ロック
ボルト１５ｄは、容器本体１３が底板１１と天板１２と
で挟持された状態で天板１２の後述する挿通孔１２ａに
嵌め込んで締結するためのものである。

【００５４】上記天板１２は、平面視の形状が底板１１
と略同一に形成され、蝶番部材１４に対応する端部にね
じ１２ｃを挿通する２つの挿通孔１２ａが穿設されてい
るとともに、ロック部材１５に対応する端縁部に上記ロ
ックボルト１５ｄに対応したロック溝１２ｂが凹設され
ている。そして、ねじ１２ｃを挿通孔１２ａに挿通して
蝶番部材１４のＴ字部材１４ｂ頂面に螺着締結すること
により、図２および図３に示すように、天板１２が蝶番
部材１４を介して底板１１に結合されるようになってい
る。

【００５５】上記ロック溝１２ｂは、天板１２の図１に
おける右縁部中央位置から内側に向かって真っ直ぐに切
り込まれた状態で形成されている。かかるロック溝１２
ｂは、溝幅寸法がロックボルト１５ｄの本体部分を摺接
状態で内嵌させ得るように寸法設定され、容器本体１３
が底板１１および天板１２間に挟持された状態でＴ字部
材１５ｂを図１に示す状態から支持軸１５ｃ回りに反時
計方向に９０°回動させることにより、ロックボルト１
５ｄの本体がロック溝１２ｂに嵌まり込むように位置設
定されている。そして、ボルト本体がロック溝１２ｂに
嵌まり込んだ状態で頭部を所定の工具で回して締め付け
ることにより、頭部がロック溝１２ｂの縁部に当止して
天板１２がロック部材１５に締結されるようになってい
る。

【００５６】上記容器本体１３は、その内部（装填室１
３０）に殺菌処理を施す包装食品Ｆを装填するものであ
り、本実施形態においては、ポリテトラフルオロエチレ
ン製のものが採用されて高圧に耐えるように非常に強靭
につくられている。かかる容器本体１３は、径寸法が蝶
番部材１４およびロック部材１５間の距離より若干短く
寸法設定された円形の底部１３ａと、この底部１３ａの
周縁から上方に向けて延設された周壁１３ｂとからなっ
ている。

【００５７】周壁１３ｂの上下寸法は、図３に示すよう
に、Ｔ字部材１４ｂ，１５ｂが立直姿勢に姿勢設定され
た状態でＴ字部材１４ｂ，１５ｂの頂面と底板１１の表
面との間の寸法と略等しくなるように寸法設定されてい
る。かかる周壁１３ｂの上縁部には、外周縁の角部が全
周に亘って径方向に切り込まれることによって形成した
環状切欠き部１３ｃと環状突起１３ｄ（図１）とが設け
られている。

【００５８】そして、上記環状突起１３ｄに、断面視で
Ｌ字形状を呈した合成ゴム等の弾性部材からなるＯリン
グ１６が嵌め込まれてＯリング１６の周方向外方の肉厚
部分が環状切欠き部１３ｃの上面に当接するとともに、
同肉薄部分が環状突起１３ｄの上面に当接し、これによ
って容器本体１３の頂部がＯリング１６によって覆われ
た状態になるようにしている。

【００５９】また、容器本体１３の外周面の適所には、
外部から装填室１３０内に略３０００ヘクトＰａの高圧
空気を導入するための圧空導入管１７が設けられてい
る。この圧空導入管１７の先端部には、普段は閉弁され
ているが、他の管を差し込むことによって開弁するとと
もに他の管との接続が自動的に果たされる接続継手（ク
イックカプラー１８）が取り付けられている。

【００６０】このような圧力容器１によれば、図３の
（イ）に示す天板１２が開放された状態で、装填室１３
０内に包装食品Ｆおよび水Ｗを装填し、引き続き天板１
２を蝶番部材１４回りに時計方向に回動して閉止した
後、ロック部材１５のＴ字部材１５ｂを支持軸１５ｃ回
りに反時計方向に回動すれば、ロックボルト１５ｄが天
板１２のロック溝１２ｂに嵌まり込み（図２参照）、こ
れによって容器本体１３が底板１１および天板１２間に
挟持された状態になる。この状態で、ロックボルト１５
ｄを締め付けることにより、ロックボルト１５ｄの頭部
が天板１２の上面を押圧し、図３の（ロ）に示すよう
に、天板１２がロック部材１５によって容器本体１３を
介して底板１１に締結された状態になる。

【００６１】ロック部材１５により天板１２が底板１１
に締結された状態では、天板１２の下面がＯリング１６
を押圧当接しているため、Ｏリング１６は圧縮弾性変形
し、これによって装填室１３０内の密封状態が維持され
ることになる。

【００６２】そして、本発明において容器本体１３内に
水Ｗが装填されるのは、その後のマイクロ波加熱で包装
食品Ｆが加熱されるとき、包装食品Ｆの端の部分が過加
熱される、いわゆるエッジ効果を防ぐためである。すな
わち、通常、被加熱物にマイクロ波を照射すると、被加
熱物の表面の尖った部分や周縁部等にマイクロ波が集中
してその部分が他の部分に比べて過加熱される、いわゆ
るエッジ効果が発生するが、本発明のように、包装食品
Ｆの端の部分を水中に沈めると、水が誘電物質であるこ
とから端の部分の周りに同じ誘電物質が存在してマイク
ロ波加熱的には今までの端の部分が端ではなくなり、そ
の結果エッジ効果を回避することができるのである。な
お、包装食品Ｆの端の部分がたとえ水中に没しなくて
も、その近傍に水Ｗが存在すると、伝熱によって端の部
分の熱が水Ｗに吸収されるため、過加熱を抑えることが
可能になる。

【００６３】また、装填室１３０内への水Ｗの装填量
は、装填室１３０に包装食品Ｆが収容された状態で装填
室１３０の残りの内部空間が満杯にならず、かつ、包装
食品Ｆのエッジ部分が水中に没する程度の量とされる。
このような水量が採用されるのは、その後のマイクロ波
加熱で装填室１３０内の水Ｗが熱膨張したときに、その
熱膨張を残された空間内の空気の圧縮で吸収するためで
ある。

【００６４】また、本発明においては、装填室１３０内
に包装食品Ｆおよび水Ｗが装填され、かつ、装填室１３
０が天板１２によって密閉された後に圧空導入管１７を
介して装填室１３０内に略３０００ヘクトＰａに圧力調
節された圧縮空気が圧入される。このような圧縮空気が
導入されるのは、その後のマイクロ波加熱で容器本体１
３内に装填されている包装食品Ｆ内の水分が１００℃以
上（本実施形態では１３０℃）に加熱されると、これに
よる水の飽和蒸気圧によって包装食品Ｆ内が高圧にな
り、これによって包装食品Ｆの包装袋が破袋する恐れが
あるが、かかる不都合を予め防ぐためである。なお、包
装食品Ｆ内の水分が１３０℃に加熱されると、その飽和
蒸気圧は略３０００ヘクトＰａになる。

【００６５】因みに、装填室１３０内に高圧空気を導入
しなくても、装填室１３０には水Ｗが装填されているた
め、この水Ｗの昇温によって容器本体１３内は上昇した
温度に見合う水の飽和蒸気圧に昇圧されているため、こ
の圧力と包装食品Ｆ内の水分の蒸発による圧力とが平衡
状態になり、包装食品Ｆの破袋は起こらないが、実際の
操業においては、Ｏリング１６のシール性が完全でなか
ったり、包装食品Ｆが水Ｗより先に加熱されてしまうな
どの思わぬ事態に対応するために装填室１３０内に高圧
空気を導入するようにしている。

【００６６】そして、本発明のマイクロ波加熱殺菌方法
は、上記のような圧力容器１が採用されることによって
成立するものである。以下図４を基に本発明方法につい
て説明する。図４は、本発明方法の一実施形態を示す工
程図である。この図に示すように、マイクロ波加熱殺菌
は、圧力容器１の装填室１３０に包装食品Ｆを装填する
食品装填工程Ｐ１と、装填室１３０に包装食品Ｆが収容
された状態で、装填室１３０の内部空間を満たさない量
の水Ｗを充填する水充填工程Ｐ２と、容器本体１３の装
填室１３０を密閉する容器密閉工程Ｐ３と、１３０内に
高圧空気を導入して装填室１３０内を所定の高圧環境に
する圧力設定工程Ｐ４と、圧力容器１を介して包装食品
Ｆにマイクロ波を照射するマイクロ波照射工程Ｐ５とを
順次経て実行されるようにしている。

【００６７】また、マイクロ波照射工程Ｐ５で加熱殺菌
処理が完了した後、冷却工程Ｐ６が実行されて包装食品
Ｆが圧力容器１ごと冷却され、引き続き食品取出し工程
Ｐ７で圧力容器１内の殺菌処理済みの包装食品Ｆが取出
され、次工程に向けて送り出される。次工程でさらにシ
ャワー水を直接散布する等の方法で包装食品Ｆをより低
温に冷却してもよい。出された残りの圧力容器１は、食
品装填工程Ｐ１に戻されて再度使用される。

【００６８】そして、上記水充填工程Ｐ２においては、
通常、常温の水が容器本体１３内に装填されるが、予め
所定の温度（例えば９０℃）に加熱された水Ｗが装填さ
れる場合もある。このようにするのは、マイクロ波を照
射するまでの包装食品Ｆに予め加熱水からの熱を与えて
予熱しておき、マイクロ波照射工程Ｐ５でのマイクロ波
照射時間を短縮させ、これによって殺菌処理の迅速化を
図るためである。

【００６９】また、上記水充填工程Ｐ２では、内部空間
の少なくとも１／２以上になるように水Ｗが装填室１３
０に装填される。このようにされるのは、内部空間の１
／２以上が水で満たされると、包装食品Ｆが例えば包装
袋に食品の充填されたパウチ食品である場合、図３に示
すように、それを装填室１３０に装填すると、エッジ効
果が起こりやすいエッジ部分が水Ｗに浸るからである。

【００７０】また、マイクロ波照射工程Ｐ５において
は、圧力容器１を上下１８０°反転させる容器反転工程
Ｐ５１が実行されることもある。かかる容器反転工程Ｐ
５１が実行されるのは、包装食品Ｆを上下反転させるこ
とにより包装袋内の食品を逆転によって攪拌し、これに
よって包装食品Ｆの温度の均一化を図るためである。

【００７１】そして、マイクロ波照射工程Ｐ５において
は、圧力容器１にマイクロ波が照射されることによっ
て、マイクロ波は、その透過性を有する容器本体１３の
周壁１３ｂを通って容器本体１３内に侵入し、また、後
述する図６に示す圧力容器の場合は、底板１１の穴１１
ａ抜けたマイクロ波は、マイクロ波透過性を有する容器
本体１３の底部１３ａを通って容器本体１３内に侵入
し、装填室１３０内の水Ｗおよび包装食品Ｆをマイクロ
波加熱する。

【００７２】このマイクロ波加熱によって包装食品Ｆが
１００℃以上に昇温され（本実施形態では１３０℃に昇
温される）、包装食品Ｆ内の水分が蒸発することにより
包装食品Ｆ内が１３０℃の水の飽和水蒸気圧である略３
０００ヘクトＰａに昇圧されても、先の圧力設定工程Ｐ
４において容器本体１３内に略３０００ヘクトＰａの圧
力の空気が封入されているため、包装食品Ｆの包装袋の
内外で圧力が拮抗し、従って包装袋が破袋することはな
い。

【００７３】また、包装食品Ｆのエッジ部分は、水Ｗに
浸かった状態になっているため、周りの水によってマイ
クロ波加熱の面からは実質的にエッジではなくなってお
り、従って、エッジ効果でこの部分が過加熱されるとい
う不都合は回避される。

【００７４】このような殺菌処置工程を実行するため
に、図５に示すようなマイクロ波加熱殺菌装置が採用さ
れる。図５は、本発明に係るマイクロ波加熱殺菌装置の
一実施形態を示す説明図である。この図に示すように、
マイクロ波加熱殺菌装置２は、複数の圧力容器１を搬送
する搬送手段３と、この搬送手段３に沿って下流側に向
かって順次配設される食品装填機構４と、水装填機構５
と、容器密閉機構６と、圧力設定機構７と、マイクロ波
照射装置８と、冷却機構９と、食品取出し機構１０とか
ら構成されている。

【００７５】上記搬送手段３は、上流端および下流端に
設けられたプーリ３１間に張設される搬送ベルト３２に
よって形成されている。この搬送ベルト３２は、一方の
プーリ３１を回転駆動する駆動モータ３３の駆動によっ
てプーリ３１間を周回移動し、上流端（図５の左方）に
順次載置される圧力容器１を下流側に向けて搬送するよ
うになっている。

【００７６】上記食品装填機構４は、搬送ベルト３２上
に載置された圧力容器１の装填室１３０（図３）内に包
装食品Ｆを装填するものであり、搬送手段３の最上流位
置に設けられている。かかる食品装填機構４は、天板１
２を開放する天板開放手段４１および容器本体１３の装
填室１３０内に包装食品Ｆを装填する装填手段４２を有
し、包装食品Ｆは、天板開閉手段４１によって開放され
た装填室１３０に装填手段４２の駆動で装填されるよう
になっている。

【００７７】上記水装填機構５は、装填室１３０内に包
装食品Ｆの装填された、天板１２が開放状態の装填室１
３０内に水を装填する工程であり食品装填機構４の直ぐ
下流側に設けられている。この水装填機構５は、圧力容
器１の装填室１３０内に水を注入する、制御バルブ５１
を有しているとともに、水道水を受け入れて貯水する貯
水槽５２および水処理装置５３を有し、貯水槽５２に一
旦貯留された水道水は、水処理装置５３で所定の処理が
施された後に、制御バルブ５１の開閉動作によって制御
バルブ５１直下に位置した圧力容器１の装填室１３０内
に所定量（包装食品Ｆが装填された装填室１３０が水Ｗ
で満杯にならない量）が装填されるようになっている。

【００７８】水処理装置５３は、水Ｗに所定の処理を施
してその損失係数および温度を調節するものである。例
えば、損失係数調節の混入剤として食塩が用いられる。
食塩の混入率を大きくすると水Ｗの導電性が良好になる
ため、マイクロ波によって加熱され難くなる。また、純
水を使用した場合は、一般の水道水に比べて損失係数が
低く、加熱され難い。

【００７９】すなわち、マイクロ波で水Ｗを積極的に加
熱し、水の有する熱を包装食品Ｆに伝熱することによっ
てマイクロ波加熱で低温になりがちな包装食品Ｆの表面
側を昇温させることを目的とする場合には、誘電損失係
数の高い水が使用される（すなわち水Ｗ自身もマイクロ
波加熱され易いようにされる）一方、包装食品Ｆのエッ
ジ部分がエッジ効果で過加熱するのを水Ｗへの伝熱で抑
えることを目的とするときは、水Ｗに食塩が添加され、
損失係数を低くすることにより、マイクロ波が照射され
ても水Ｗの温度が上がり難くされ、これによって低温の
水で包装食品Ｆのエッジ部分の熱を吸収するようになさ
れる。

【００８０】また、包装食品は、調理された後にそれ自
体が６０℃〜７０℃に加熱された状態になっているた
め、液体がこれより高温度に設定されている場合は、液
体を包装食品Ｆの補助加熱用として利用することができ
る一方、液体がこの温度より低温である場合は、液体を
エッジ効果防止用として利用することができる。

【００８１】また、水Ｗは、満杯にならない程度に装填
室１３０内に装填される。従って、後のマイクロ波照射
装置８でのマイクロ波加熱による水Ｗの熱膨張が装填室
１３０内の空気の圧縮によって吸収され、水Ｗが圧力容
器１から漏れ出す不都合が確実に防止される。

【００８２】上記容器密閉機構６は、装填室１３０内に
包装食品Ｆおよび水Ｗの装填された圧力容器１の天板１
２を閉止して密閉する動作を行うものであり、天板閉止
手段６１を有し、この天板閉止手段６１の動作で開放し
ている天板１２（図３の（イ））が閉止されるととも
に、ロック部材１５が操作されてロック溝１２ｂに嵌ま
り込んでいるロックボルト１５ｄが締結されることによ
り、図３の（ロ）に示すように、装填室１３０内が密閉
される。

【００８３】上記圧力設定機構７は、密閉状態の圧力容
器１内に高圧空気を導入して装填室１３０内を所定の高
圧に設定するものであり、取り入れた空気を圧縮して排
出する圧縮ポンプ７１と、この圧縮ポンプ７１からの圧
縮空気を上記クイックカプラー１８および圧空導入管１
７（図１）を介して装填室１３０内に導入する圧空配管
７２と、この圧空配管７２をクイックカプラー１８に対
して接離させる接離手段７３とからなっている。上記圧
空配管７２の先端部にはクイックカプラー１８に対応し
た口金が設けられ、この口金が接離手段７３の動作でク
イックカプラー１８に接続されることにより、駆動中の
圧縮ポンプ７１からの高圧空気が圧空配管７２および圧
空導入管１７を通って装填室１３０内に導入されるよう
になっている。本実施形態では、圧縮ポンプ７１で略３
０００ヘクトＰａに昇圧された空気を装填室１３０内に
導入するようにしている。

【００８４】上記マイクロ波照射装置８は、搬送手段３
の近傍に設けられたマイクロ波発振機８１と、容器密閉
機構６の下流側に設けられた、搬送中の圧力容器１を覆
うマイクロ波照射フード８２と、このマイクロ波照射フ
ード８２と上記マイクロ波発振機８１との間に介設され
た導波管８３と、搬送中の圧力容器１を１８０°反転さ
せる容器反転手段８４とからなっている。マイクロ波発
振機８１で発生したマイクロ波は、導波管８３を通って
マイクロ波照射フード８２内に導波され、ここで搬送中
の圧力容器１の容器本体１３を透過して装填室１３０内
に装填されている水Ｗおよび包装食品Ｆに照射され、こ
れによるマイクロ波加熱で包装食品Ｆは殺菌処理され
る。

【００８５】そして、圧力容器１は、マイクロ波照射フ
ード８２内を搬送中に容器反転手段８４によって上下１
８０°反転されることにより、包装食品Ｆ内の食品が攪
拌され、これによって包装食品Ｆの温度分布の均一化が
達成される。上記圧力容器１の反転は、包装食品Ｆが目
的温度に到達するまでの間に少なくとも１回行われる
が、３〜４回行うのが望ましい。

【００８６】上記冷却機構９は、搬送ベルト３２の直ぐ
下流側にプーリ３１に隣接して設けられている。この冷
却機構９は、冷却水の装填された冷却水槽９１と、この
冷却水槽９１の下流端に配設された、冷却済みの圧力容
器１を引き上げる引上げベルト９２とを備えている。そ
して、マイクロ波照射フード８２から導出された圧力容
器１は、搬送ベルト３２の下流端から冷却水槽９１内に
順次落下し、水冷されつつ順次落下してくる後続の圧力
容器１に押されて下流側に向かって移動し、引上げベル
ト９２によって引き上げられて食品取出し機構１０に供
給されるようになっている。

【００８７】そして、冷却機構９では、圧力容器１内の
包装食品Ｆが１００℃以下まで冷却されて包装食品Ｆ内
の圧力が略１０００ヘクトＰａにまで降圧され、これに
よって天板１２を開放しても包装食品Ｆが破袋しないよ
うにされる。

【００８８】上記食品取出し機構１０は、ロック部材１
５による圧力容器１の閉止ロックを解除して天板１２を
開放するロック解除手段１０１と、このロック解除手段
１０１によって開放された装填室１３０から包装食品Ｆ
を取り出して空の圧力容器１と包装食品Ｆとに分離する
分離手段１０２とを備えている。

【００８９】そして、包装食品Ｆは、ロック解除手段１
０１の動作で開放された装填室１３０から分離手段１０
２の動作で取り出されて次工程に向けて送り出される一
方、空になった圧力容器１は、搬送ベルト３２の上流側
に返送されて循環使用されるようになっている。なお、
次工程に送り出されるまでの包装食品Ｆに対して第２次
冷却処理を施し、これによって包装食品Ｆをさらに低温
にまで冷却するようにしてもよい。

【００９０】このようなマイクロ波加熱殺菌装置２によ
れば、搬送手段３の上流端に空の圧力容器１を順次供給
していくことにより、搬送ベルト３２の周回移動で下流
側に向けて順次搬送されながら、食品装填機構４で包装
食品Ｆが圧力容器１の装填室１３０内に装填され、水装
填機構５で所定量の水が装填室１３０内に供給され、容
器密閉機構６で包装食品Ｆおよび水Ｗの装填された装填
室１３０が天板１２によって密閉され、圧力設定機構７
で密閉状態の装填室１３０内に所定圧力の空気が導入さ
れ、圧力容器１がマイクロ波照射フード８２内に入る
と、マイクロ波発振機８１から導波管８３を通って導波
されたマイクロ波が合成樹脂製の容器本体１３を透過し
て装填室１３０内に侵入することにより包装食品Ｆがマ
イクロ波加熱で殺菌処理される。

【００９１】なお、圧力容器１の底板１１および天板１
２のいずれか一方または双方にマイクロ波が透過する１
または複数の孔を穿設しておけば、マイクロ波はこの孔
を通って容器本体１３内に侵入するため、包装食品Ｆに
対するより均一で迅速なマイクロ波加熱が実現する。

【００９２】そして、内部の包装食品Ｆが殺菌処理され
た圧力容器１は、搬送ベルト３２の下流端からつぎの冷
却機構９に供給されて所定温度まで冷却され、食品取出
し機構１０で殺菌処理済みの包装食品Ｆが装填室１３０
から取り出されてつぎの工程に送り出されるとともに、
空の圧力容器１は搬送ベルト３２の上流端に戻されて再
使用される。

【００９３】このように、包装食品Ｆは、搬送手段３に
より上流端から下流端に向けて搬送されつつ各種の処理
が施されるため、ほとんど人手を介することはなく自動
的に殺菌処理を施すことが可能になり、大量の包装食品
Ｆを対象に殺菌処理を効率的に行う上で有効である。

【００９４】本発明は、上記の実施形態に限定されるも
のではなく、以下の内容をも包含するものである。

【００９５】（１）上記の実施形態においては、容器本
体１３の装填室１３０に水が装填されるようにしている
が、本発明は、装填室１３０に装填される液体が水であ
ることに限定されるものではなく、食塩水、酢酸溶液、
アンモニア水、炭酸ソーダ溶液、重炭酸ソーダ溶液、ア
ルコール類（メタノール、エタノール、プロパノール
等）、各種のオイル類等、誘電加熱され得る液体であれ
ばどのようなものでもよい。

【００９６】（２）上記の実施形態においては、容器密
閉工程Ｐ３における圧力容器１の密閉処理が完了した後
の圧力設定工程Ｐ４で圧力容器１の装填室１３０内に水
の飽和蒸気圧に相当する圧力（すなわち水が１３０℃に
まで加熱されるときは略３０００ヘクトＰａ）の高圧空
気を注入するようにしているが、本発明は、圧力設定工
程Ｐ４で水の飽和蒸気圧と同一の圧力の高圧空気導入す
ることに必ずしも限定されるものではなく、飽和蒸気圧
以下の圧力の空気を導入してもよい。その理由は、圧力
容器１にマイクロ波が照射されると、装填室１３０内の
包装食品Ｆがマイクロ波加熱されると同時に装填室１３
０内に充填されている水Ｗも同様にマイクロ波加熱さ
れ、装填室１３０内が確実に密閉状態になっている場合
には装填室１３０内の圧力は包装食品Ｆ内の圧力と略同
一になっているはずであり、包装食品Ｆ内外の圧力が拮
抗していることにより包装食品Ｆが破袋することがない
からである。

【００９７】しかしながら、装填室１３０内が完全な密
閉状態になっていない場合や密閉状態になっているか否
か不安要素があるとき、あるいは装填室１３０内にマイ
クロ波加熱され難い液を注入する場合には、上記実施形
態で説明したとおり、装填室１３０内を所定の高圧に維
持するための高圧空気を装填室１３０内に導入する必要
がある。

【００９８】（３）上記の実施形態においては、圧力容
器１内に１つの包装食品Ｆが装填された例について説明
したが、本発明は、圧力容器１内に装填される包装食品
Ｆが１つであることに限定されるものではなく、複数個
であってもよい。但し、装填個数が多すぎると均一加熱
が困難になるため、１〜５個の範囲内に留めておくこと
が好ましい。

【００９９】（４）上記の実施形態で説明した圧力容器
１に代えて図６に示すような圧力容器１ａを採用しても
よい。この圧力容器１ａは、食品が丼形包装容器Ｆ１に
装填された包装食品Ｆ０を対象とするものであり、底板
１１と天板１２と容器本体１３とで構成されている点は
先の実施形態と同様であるが、底板１１の中央位置にマ
イクロ波を透過させるための穴１１ａが穿設されている
点と、容器本体１３の上端内周縁部に丼形包装容器Ｆ１
のフランジ部Ｆ２を嵌め込む環状段差部１３ｅが形成さ
れている点とが先の実施形態のものと相違している。

【０１００】かかる圧力容器１ａによれば、穴１１ａの
存在によってマイクロ波がこの部分からも包装食品Ｆ０
内に侵入することが可能になり、包装食品Ｆ０のより均
一なマイクロは加熱をより迅速に行うことが可能になる
とともに、フランジ部Ｆ２が天板１２と容器本体１３と
の間に押圧挟持された状態になるため、包装食品Ｆ０の
圧力容器１内への装填状態を安定させることができる。
さらに、天板１２と包装食品Ｆ０とが密着しているた
め、冷却工程において包装食品Ｆ０を熱伝導率の高い金
属製の天板１２を通じて迅速に冷却することができる。

【０１０１】（５）上記の実施形態においては、図５に
示すように、圧力容器１を冷却水槽９１に投入して圧力
容器１ごと内部の包装食品Ｆを冷却するようにしている
が、こうする代わりに装填室１３０内に冷却水を注入し
て包装食品Ｆを冷却水で直接冷却するようにしてもよ
い。

【０１０２】

【実施例】（１）第１実施例 本発明の効果を確認するために、実施例として合成樹脂
製のトレー内に流動性食品の装填された包装食品を圧力
容器１（図１）の装填室１３０内に装填するとともに、
装填室１３０内が満杯にならないように水を注入したの
ち圧力容器１を密閉し、この圧力容器１を介して装填室
１３０内の流動性食品にマイクロ波を照射しながら圧力
容器１内の包装食品の温度の経時変化を測定する効果確
認試験を行った。

【０１０３】また、比較例として装填室内に水を注入し
ない他は実施例と同一条件で同様に流動性食品の温度の
経時変化を測定する比較試験を行った。

【０１０４】試験条件は以下の通りであった。

【０１０５】マイクロ波の周波数：２，４５０ＭＨｚ マイクロ波出力：４８０Ｗ 包装食品の重量：２５０ｇ 流動性食品の粘度：４００ＣＰ トレー内への水の注入量：３０ｍｌ（実施例のみ） 試験結果を図７に示す。因みに、図７は、包装食品の温
度上昇の経時変化を示すグラフであり、（イ）は実施例
のグラフ、（ロ）は比較例のグラフである。

【０１０６】図７のグラフに示すように、実施例におい
ては、包装食品の中心位置の温度はその上面および下面
とも時間の経過とともに上に凸の２次曲線的カーブを描
いていずれの時点でもほとんど温度差なく経時的に昇温
しており、略１２０℃で温度が平衡状態に達している。
また、包装食品のエッジ部分についても中心位置より若
干低温ではあるが、同様の傾向で昇温しており、いずれ
の時点でもエッジ上面とエッジ下面との間でほとんど温
度差が認められなかった。

【０１０７】これに対し比較例の場合、包装食品の中心
位置の経時的な温度上昇は略４０℃に到達するまでは緩
やかであり、その後は中心位置の上面の昇温速度が急に
速くなっているのに対し、中心位置の下面の昇温速度は
変化がなく、これによってマイクロ波加熱が終了した時
点では包装食品の中心位置の上面と下面とで略２５℃の
温度差が生じていることが確認された。また、包装食品
のエッジ部分の経時的な温度変化についても、急激に昇
温速度が速くなる時点が中心位置の場合より早期に訪れ
る他は、中心位置の場合と同様の昇温傾向を示してお
り、マイクロ波加熱が終了した時点で上面および下面間
に略１０℃の温度差の存在することが確認された。

【０１０８】また、比較例の場合は、マイクロ波加熱後
の包装食品を開封して内部の流動性食品を点検したとこ
ろ、エッジ部分に焦げ目が発生していることが確認され
た。これは、包装食品は中心部分よりエッジ部分の方が
高温になり、かつ、この高温状態が長時間に亘って継続
するためであると考えられる。

【０１０９】これに対し、実施例の場合は、マイクロ波
加熱が終了した時点で中央位置の方がエッジ部分よりも
略１０℃高温であり、かつ、エッジ部分は略１００℃で
あるから、流動性食品に焦げ目が生じることはなく、中
心温度およびエッジ温度ともに安定した状態で１００℃
以上で加熱処理することができた。

【０１１０】以上より、圧力容器内に満杯にならないよ
うに水を注入する本発明は、非常にばらつきの少ない状
態で均一に包装食品のマイクロ波加熱を行い得るもので
あることを実証することができた。

【０１１１】（２）第２実施例 食品を装填する容器としてトレーの代わりに合成樹脂製
のカップ（容量４００ｍｌ）を用いるとともに、食品と
してホワイトソースを採用し、第１実施例と同様の試験
を実施した。試験結果は以下の通りである。

【０１１２】

【０１１３】 第２実施例からも、本発明が優れたものであることが判
る。

【０１１４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、容器の内
部に包装食品を装填する食品装填工程と、容器に包装食
品が収容された状態で内部空間を満たさない量の液体を
充填する液体充填工程と、内部空間が所定の高圧になる
ように圧力設定する圧力設定工程と、容器を密閉する容
器密閉工程とを有し、かつ、最終工程として容器を介し
て包装食品にマイクロ波を照射するマイクロ波照射工程
を実行するようにしているため、食品装填工程において
容器の内部に包装食品を装填し、液体充填工程において
容器に包装食品が収容された状態で内部空間を満たさな
い量の液体を充填し、圧力設定工程において内部空間が
所定の高圧になるように圧力設定し、容器密閉工程にお
いて容器を密閉することにより、内部に包装食品および
液体が装填され、かつ、内部の圧力調整が行われた加熱
処理直前の食品装填済み容器をえることができる。そし
て最終工程であるマイクロ波照射工程で容器を介して包
装食品にマイクロ波を照射することにより、容器内の包
装食品に対し容器を透過したマイクロ波により加熱殺菌
処理を施すことができる。

【０１１５】そして、たとえ包装食品のエッジ部分が過
加熱される、いわゆるエッジ効果が発生しても、エッジ
部分あるいはその近傍は容器内に充填された液体に接触
しているため、過加熱された部分の熱が液体に伝熱され
ることによって温度が降下し、これによって従来起こっ
ていた食品温度の不均一を抑制することができる。

【０１１６】また、包装食品のエッジ部分が水没してい
る場合には、エッジ部分はマイクロ波加熱の面からは実
質的にエッジ部分でなくなっているため、エッジ効果を
生じないようにすることができる。

【０１１７】また、容器の中には液体の他に空気も装填
されているため、マイクロ波加熱で昇温した液体が熱膨
張しても、この熱膨張が空気の圧縮によって吸収される
ため、容器を液体の熱膨張に耐える程に頑丈なものにす
る必要がなく、その分容器コストを廉価にすることがで
きる。

【０１１８】さらに、容器の内部空間は所定の高圧にな
るように圧力設定されるが、この所定の高圧を水の飽和
蒸気圧に見合う圧力に設定することにより、殺菌効果を
高めるために包装食品を１００℃以上にマイクロ波加熱
しても食品中の水の蒸発で起こる包装食品の膨張が抑え
られ、これによって包装食品の破袋を防止することがで
きる。

【０１１９】このように、請求項１記載の発明にあって
は、容器に装填された包装食品を１００℃以上にマイク
ロ波加熱しても包装食品が破袋することがないため、破
袋が起こらないように１００℃以下で行われていたマイ
クロ波加熱による従来の殺菌処理に比較してより確実で
迅速な殺菌処理が実現し、マイクロ波加熱による殺菌処
理コストの低減化に貢献することができる。

【０１２０】請求項２記載の発明によれば、容器内に装
填する液体として誘電加熱されるものを採用したため、
容器にマイクロ波が照射されると、容器内は包装食品の
周りに存在する誘電加熱が可能な液体も含めて全体的に
マイクロ波加熱されるため、液体が存在しないときに包
装食品のエッジ部分が過加熱される、いわゆるエッジ効
果が起こらなくなり、これによって包装食品の均一加熱
を実現することができる。

【０１２１】請求項３記載の発明によれば、液体を予め
所定の温度に調節した状態で容器に注入するようにした
ため、包装食品にマイクロ波が照射される時点で、液体
はマイクロ波加熱されるまでもなくすでに所定の温度に
調節されおり、包装食品はこの所定温度の液体から伝熱
で熱を受けて加熱され、マイクロは加熱との相加作用で
より迅速な殺菌処理を行うことができる。

【０１２２】請求項４記載の発明によれば、包装食品へ
のマイクロ波照射中に容器を少なくとも１回上下反転さ
せるようにしたため、包装部材に装填された内部食品の
温度分布の不均一が、容器を反転させることによる食品
の攪拌効果で解消され、包装食品の温度分布の均一化を
達成することができる。

【０１２３】請求項５記載の発明によれば、液体充填工
程で充填される液体の量は、少なくとも内部空間の１／
２以上に設定したため、例えば包装食品が袋に食品の装
填されたいわゆるパウチ食品の場合など、エッジ部分が
液体に浸された状態になり、これによってエッジ効果を
確実に回避することができる。

【０１２４】請求項６記載の発明によれば、容器の内部
に１または複数の包装食品を装填するとともに包装食品
が収容された内部空間を満たさない量の液体を注入して
容器を密閉する包装食品装填機構と、この密閉された内
部空間に所定圧力の空気を圧入する空気圧入機構と、空
気の圧入された容器を介して包装食品にマイクロ波を照
射するマイクロ波照射手段とを備えたため、包装食品装
填機構の駆動によって容器の内部に１または複数の包装
食品が装填されるとともに、包装食品が収容された状態
で容器の内部空間を満たさない量の誘電性を有する液体
が注入され、その後容器が密閉されることによって容器
内への包装食品の装填を完了させることができる。引き
続き空気圧入機構の駆動で包装食品が装填され密閉され
た容器の内部空間に所定圧力の空気を圧入しながらマイ
クロ波照射手段の駆動で空気の圧入された容器を介して
包装食品にマイクロ波を照射することにより、容器内の
包装食品をマイクロ波加熱による昇温で殺菌処理するこ
とができる。

【０１２５】そして、包装食品に含まれている水分が蒸
発することによって到達する水蒸気による包装食品内の
圧力と、容器の内部空間の空気圧力とが常に拮抗した状
態になるため、包装食品を形成している包装部材の膨張
による破袋が確実に防止される。

【０１２６】また、マイクロ波照射手段の駆動によるマ
イクロ波の照射で、包装食品にたとえエッジ効果が発生
してエッジ部分が過加熱されても、エッジ部分あるいは
その近傍は容器内に充填された液体に接触しているた
め、過加熱された部分の熱が液体に伝熱されることによ
って温度が降下し、これによって従来起こっていた食品
温度の不均一を抑制することができる。

【０１２７】また、たとえマイクロ波加熱で昇温した液
体が熱膨張しても、この熱膨張が容器の中に導入された
空気の圧縮で吸収されるため、容器を液体の熱膨張に耐
える程に頑丈なものにする必要がなく、その分容器のコ
ストを安価にすることができる。

【０１２８】このように、請求項６記載の発明にあって
は、容器に装填された包装食品を１００℃以上にマイク
ロ波加熱しても包装食品が破袋することがないため、破
袋が起こらないように１００℃以下で行われていたマイ
クロ波加熱装置による従来の殺菌処理に比較してより確
実で迅速な殺菌処理が実現し、マイクロ波加熱による殺
菌処理コストの低減化に貢献することができる。

【０１２９】請求項７記載の発明によれば、複数個の容
器を所定の移動路に沿って移動させる容器移動手段を設
け、移動路に沿って包装食品装填手段と、マイクロ波照
射手段とを配設したため、容器移動手段の駆動で複数個
の容器を移動路に沿って移動させながら、包装食品装填
手段およびマイクロ波照射手段を駆動することにより包
装食品に対して連続的に殺菌処理を施すことが可能にな
り、殺菌処理効率の向上を達成することができる。

【０１３０】請求項８記載の発明によれば、マイクロ波
照射手段の下流側に容器を介して包装食品を冷却する冷
却機構と、冷却された包装食品を容器から取り出す食品
取出し機構とをそれぞれ設けたため、マイクロ波加熱で
加熱された包装食品が装填されている容器は、マイクロ
波照射手段の下流側に設けられた冷却機構によって冷却
されることにより、容器を介して内部の包装食品も冷却
され、これによる包装食品内で発生していた水蒸気の凝
縮で包装食品内の圧力を低下させることができる。従っ
て、つぎの食品取出し機構の駆動で容器から包装食品を
取り出すに際し、包装食品の破袋を防止することができ
る。

【０１３１】請求項９記載の発明によれば、マイクロ波
加熱中の容器を容器反転機構の駆動で上下反転させるこ
とにより、包装部材に装填された内部食品の温度分布の
不均一が、反転による食品の攪拌効果で解消され、包装
食品の温度分布の均一化を達成することができる。

【０１３２】請求項１０記載の発明によれば、容器を、
底板と、天板と、これら底板および天板間に介設された
環状の外壁部と、外壁部が底板および天板間に介設され
た状態をロックするロック手段とから構成したため、底
板の上に環状の外壁部を載置した状態で、外壁部内に包
装食品を装填する内部収容空間を形成することができ
る。この状態で内部収容空間に包装食品および所定量の
水を装填し、その後天板で内部収容空間を閉止してから
ロック手段の操作で外壁部を介して天板を底板にロック
することにより、包装食品を容器に装填した状態にする
ことができる。そして、外壁部をマイクロ波が透過する
材料で形成したため、容器に向けてマイクロ波を照射す
ることにより、マイクロ波は外壁部を透過して内部の包
装食品に到達し、これによって包装食品をマイクロ波加
熱することができる。

【０１３３】また、容器は、底板、天板および環状の側
壁部とで構成されているため、構造が簡単でありなが
ら、これらの構成要素の厚み寸法を適切に設定すること
により容易に圧力容器となり、容器の製造コストの低減
化を図ることができる。

【０１３４】さらに、容器は、底板および天板の少なく
とも一方を金属材料で形成しているため、この金属材料
を構造材として使用することにより、他の部分が金属材
料でなくても、容器を全体的に耐圧構造にすることがで
きる。特にロック手段は、それを支持する部分を金属材
料からなる底板または天板に設けることにより、構造的
に安定したものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマイクロ波加熱殺菌装置に適用さ
れる圧力容器の一実施形態を示す一部切欠き分解斜視図
である。

【図２】図１に示す圧力容器の組立て斜視図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図であり、（イ）は天板が
開放された状態、（ロ）は天板が閉止された状態をそれ
ぞれ示している。

【図４】本発明方法の一実施形態を示す工程図である。

【図５】本発明に係るマイクロ波加熱殺菌装置の一実施
形態を示す説明図である。

【図６】圧力容器の他の実施形態を示す断面図である。

【図７】包装食品の温度上昇の経時変化を示すグラフで
あり、（イ）は実施例のグラフ、（ロ）は比較例のグラ
フである。

【符号の説明】 Ｆ 包装食品 １ 圧力容器 １１ 底板 １２ 天板 １２ｂ ロック溝 １３ 容器本体 １３０ 装填室 １４ 蝶番部材 １５ ロック部材 １５ｄ ロックボルト １６ Ｏリング １７ 圧空導入管 １８ クイックカプラー ２ マイクロ波加熱殺菌装置 ３ 搬送手段 ３２ 搬送ベルト ４ 食品装填機構 ４１ 天板開放手段 ４２ 装填手段 ５ 水装填機構 ５１ 制御バルブ ５２ 貯水槽 ５３ 水処理装置 ６ 容器密閉機構 ６１ 天板閉止手段 ７ 圧力設定機構 ７１ 圧縮ポンプ ７２ 圧空配管 ７３ 接離手段 ８ マイクロ波照射装置 ８１ マイクロ波発振機 ８２ マイクロ波照射フード ８３ 導波管 ８４ 容器反転手段 ９ 冷却機構 ９１ 冷却水槽 ９２ 引上げベルト １０ 食品取出し機構 １０１ ロック解除手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 喜郎 栃木県那須郡西那須野町大字西富山17番地 カゴメ株式会社総合研究所内 (72)発明者 山本 康二 大阪市天王寺区上汐６丁目３番12号 山本 ビニター株式会社内 (72)発明者 明坂 芳生 大阪市天王寺区上汐６丁目３番12号 山本 ビニター株式会社内 Ｆターム(参考） 3K090 AA01 AA06 AA20 AB05 BB13 BB19 CA01 EB21 EB29 FA05 FA07 4C058 AA21 BB03 BB06 CC02 DD06 EE26 KK04

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 包装食品より大きい内部収容空間を有す
   る密閉容器内に収容された包装食品にマイクロ波を照射
   することにより包装食品を加熱殺菌するマイクロ波加熱
   殺菌方法であって、上記容器の内部に包装食品を装填す
   る食品装填工程と、容器に包装食品が収容された状態で
   内部空間を満たさない量の液体を充填する液体充填工程
   と、内部空間が所定の高圧になるように圧力設定する圧
   力設定工程と、容器を密閉する容器密閉工程とを有する
   とともに、最終工程として容器を介して包装食品にマイ
   クロ波を照射するマイクロ波照射工程を実行することを
   特徴とするマイクロ波加熱殺菌方法。
2. 【請求項２】 上記液体は、誘電加熱されるものである
   ことを特徴とする請求項１記載のマイクロ波加熱殺菌方
   法。
3. 【請求項３】 上記液体を予め所定の温度に調節した状
   態で上記容器に注入することを特徴とする請求項１また
   は２記載のマイクロ波加熱殺菌方法。
4. 【請求項４】 包装食品へのマイクロ波照射中に上記容
   器を少なくとも１回上下反転させることを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロ波加熱殺菌方
   法。
5. 【請求項５】 上記液体充填工程で充填される液体の量
   は、少なくとも上記内部空間の１／２以上であることを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロ
   波加熱方法。
6. 【請求項６】 密閉容器内に収容された包装食品にマイ
   クロ波を照射することにより包装食品を加熱殺菌するマ
   イクロ波加熱殺菌装置であって、上記容器の内部に１ま
   たは複数の包装食品を装填するとともに包装食品が収容
   された内部空間を満たさない量の液体を注入して容器を
   密閉する包装食品装填機構と、この密閉された内部空間
   に所定圧力の空気を圧入する空気圧入機構と、空気の圧
   入された容器を介して包装食品にマイクロ波を照射する
   マイクロ波照射手段とが備えられていることを特徴とす
   るマイクロ波加熱殺菌装置。
7. 【請求項７】 複数個の上記容器を所定の移動路に沿っ
   て移動させる容器移動手段が設けられ、上記移動路に沿
   って上記包装食品装填手段と、上記マイクロ波照射手段
   とが配設されていることを特徴とする請求項６記載のマ
   イクロ波加熱殺菌装置。
8. 【請求項８】 上記マイクロ波照射手段の下流側に容器
   を介して包装食品を冷却する冷却機構と、冷却された包
   装食品を容器から取り出す食品取出し機構とがそれぞれ
   設けられていることを特徴とする請求項７記載のマイク
   ロ波加熱殺菌装置。
9. 【請求項９】 包装食品へのマイクロ波照射位置に上記
   容器を上下反転させる容器反転機構が設けられているこ
   とを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のマイ
   クロ波加熱殺菌装置。
10. 【請求項１０】 上記容器は、底板と、天板と、これら
    底板および天板間に介設された環状の外壁部と、外壁部
    が底板および天板間に介設された状態をロックするロッ
    ク手段とから構成され、上記底板および天板の少なくと
    も一方は金属材料で形成されているとともに、上記外壁
    部はマイクロ波が透過する材料で形成されていることを
    特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載のマイクロ
    波加熱殺菌装置。