JP2007521819A - 包装済み食品中の微生物を制御する方法 - Google Patents

Abstract

食品の包装後に、衛生、食品の腐敗、ヒト病原に関連するカビおよび細菌を含むがこれらに限定されない食品表面の微生物を制御、低減、または除去する方法は、光を透過可能な包装材を通してパルス紫外線の光源に微生物を暴露することにより達成される。紫外線のパルスの持続時間は、約１ｍＪ／ｃｍ²から約１０Ｊ／ｃｍ²までで、マイクロ秒からピコ秒までの範囲である。総エネルギー放射照度は、そのような暴露に対する許容限界を有する食品の場合には制御される。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２００５年２月１０日に出願された米国仮特許出願出願番号第６０／５４３，６９６号の優先権を主張する。この米国仮特許出願の全体を本明細書に援用する。

（発明の属する技術分野）
本発明は微生物を制御する方法に関し、詳細には包装済み食品の表面の微生物の低減に関する。

本発明は、紫外（ＵＶ）線に微生物を暴露することにより微生物を制御、低減、または除去する方法に関し、より詳細には短く強いパルスの紫外（ＵＶ）線を適用することにより包装済み食品および微生物汚染に関連する他の物体の表面を消毒する方法に関する。

包装済み食品の製造および加工中には、食品が微生物で汚染される機会が存在する。製品表面への微生物汚染の進入は、適正製造プロセス（Good Manufacturing Processes）および衛生標準作業手順(Sanitation Standard Operation Procedures)に賢明に従うことによって最小限にされ得るが、加工および製造中に食品表面の汚染がまだ生じる可能性がある。消費者の保護を担当する規制機関は、包装プロセスの様々な程度の取り締まりを提供する規則を発行し、「包装後致死（post-packaging lethality）」ステップとして知られているものを自身のプロセスに採用した加工者には、最も規制の少ない介入を行っている。このように、製品がそれらの最終包装状態にあり、後の製品汚染の危険性が最小である後に、加工者が食品から微生物を制御、低減、または除去することができれば有利であろう。

（発明の概要）
本発明は、包装済み食品に紫外線の殺菌技術を適用することにより、上述の問題に取り組んでいる。十分な力の広範なＵＶスペクトルを備えた閃光灯を使用して、包装材またはその下にある表面と比較して微生物によるＵＶエネルギーの吸収に差があるために微生物が急速に過熱される結果、殺菌効果を生じさせることができる。微生物の急速な過熱はそのような生物の外膜または細胞壁を破裂させることが可能であり、これは即、死につながる。急速な破壊を引き起こすのに十分な暴露を受けなかった生物は、紫外線への暴露に関連する既知のまたは許容されている標準的な殺菌または静菌特性により、制御されるだろう。

現在、食品照射の実施が世界的にますます受け入れられるようになっている。ウイルス、マイコプラズマ、細菌およびカビは、それらが空気中を浮遊していようが、または液体中に懸濁されていようが、もしくは表面に堆積していようが、紫外線によって破壊することができるので、紫外線は、（ａ）空気衛生を改善するための空気中を浮遊する微生物の破壊、（ｂ）表面に位置するか液体中に懸濁された微生物の不活性化、および（ｃ）熱、ガス、または化学物質のような他の従来の処理に耐えられない不安定な組成を有する多くの製品の保護または消毒、を始めとする様々な用途に使用されている。

本発明は、熱、ガスまたは化学物質を使用せずに、微生物を制御、低減、または除去する、改善された方法を提供する。このような方法は、短く強いパルスの紫外（ＵＶ）線に包装済み食品中の微生物を暴露することにより、かかる微生物を制御、低減、または除去する。好ましい実施形態では、方法は、包装済み食品および微生物汚染を受ける他の物体
で実施され得る。

本発明の方法は、急速に微生物を分解するかまたは核酸に修復不能な効果を及ぼし、そのため、細胞分裂と、包装の表面および包装済み食品の表面での微生物の増殖を生じさせるプロセスとの少なくとも一方を低減または除去する。このような方法は、包装済み食品中の微生物汚染を非常に迅速に効果的に制御するという利点を有する。

本発明は、強い多色紫外線の短い持続パルスを、包装材を通して適用することで微生物を制御、低減、または除去する方法を提供することにより、包装済み食品の食品表面の微生物の問題に有利に取り組んでいる。

本発明は、Wek-Tec Pulsed UV Systems（Keha/am ドイツ国ライン所在）から入手可能なシステムによって生成されたような強い多色紫外線の短い持続パルスの利用により、包装済み食品の食品表面の微生物を不活性化する方法を提供する。それらの方法は、パルスＵＶ光を生成して、既に包装された食品上の病原体を不活性化および／又は低減する方法を利用する。

食品業界における現在の作業理論は、加工者が食品の表面を清浄／殺菌し、かつ食品を迅速に包装して、任意の望ましくない微生物が食品を汚染する機会を最小限にするように努力すべきというものである。しかしながら、包装作業が行なわれる時にいくらかの微生物がまだ存在しているか、包装の内部を通過して再度進入するという不可避な事象（現在の技術を使用して）のため、もしくは食品自体が包装時にその表面に少なくともいくらかの残留微生物を含んでいるため、多くの包装済み食品の保存寿命はいまだ限られている。その後の微生物（その性質上腐敗性であるか病原性であるかに拘わらず）の増殖は、一定時間後に、それらの包装済み食品を不適当にする。包装前の食品にＵＶパルス光を使用してさえ、包装内の微生物汚染の可能性は排除されない。すなわち、「清浄」技術、すなわち包装後致死は、上記に参照した従来の「清浄」包装原理を実施する際に使用される多くのもののうちの一つにすぎない。

包装済み食品を低温殺菌（pasteurizing）する他の方法は、いくつかの製品には適しているが、他の製品には適していない。後で低温殺菌する（包装後に低温殺菌する）１つの方法は、微生物を不活性化するのに十分な熱を加えることである。これはいくつかの食品には機能し得るが、加熱は多くの製品に不利益な効果を及ぼすため、そのような処理は非現実的である。生の食品は、表面で部分的に調理される場合があり、大半の調理済み製品は熱による変化を受けるが、これは色、フレーバ、テクスチャまたは他の官能特性に悪影響を及ぼす可能性がある。

本発明では、様々な食品が最終包装状態に置かれた後、パルス紫外線の適用によって悪影響を及ぼされない。パルス紫外線の適用は包装プロセスの一部であり、その処理は包装材を密閉した後すぐに適用される。パルス紫外線によるさらに幾つかの処理もまた、本発明の範囲内にある。例えば、ＵＶの異なる強度、持続時間、種類またはパルス数を、異なる回数（広く離れていてもいなくてもよい）使用して、従来の作業を使用したならば多くなるであろう微生物汚染よりもはるかに少ない微生物汚染を示し、製品の官能検査結果にはほとんどまたは全く悪影響を及ぼさない包装済み食品を有するという全般的な目的を達成することができる。

本発明の１実施形態では、ヒートシールプラスチックフィルムの中に肉製品が入れられ真空下で密閉された直後に、その肉製品はパルス紫外線で処理される。包装済み食品表面に存在する細菌を死滅とまではいかなくとも抑制する目的を達成するのに十分な量の望ま
しいＵＶ光がフィルムを通過することをフィルムが許容し；フィルムは照射作業によってその包装特性を失う程には有意に劣化されず；かつ、ＵＶ照射手順の最中および後で包装の閉鎖された環境を維持する程度の厚みをフィルムが有する；という条件を満たせば、任意の適切なタイプのフィルムを使用することができる。好ましい実施形態では、フィルムは、ＳＡＲＡＮ（登録商標）を始めとするポリオレフィンの共押し出しブレンドから成り、真空包装機の後で、かつ製品が不透明な出荷バッグまたは出荷箱に入れられる前に、コンベヤ処理ラインの一部であるチャンバの中を通過させられる。包装済み製品は、約２００ｎｍと約４００ｎｍの間の波長、約０．１ｎｓと約１，０００ｎｓの間の持続時間、および約０．１Ｊ／ｃｍ²と１０Ｊ／ｃｍ²の間のエネルギー密度を有するパルス紫外線に露出される。各包装物は、約１００個より少ないパルスで好ましくは処理され、そのようなパルスはキャビネットまたはチャンバ内で整列された複数のＵＶ閃光灯に源を発するものであり、包装済み製品のすべての表面は所望の結果を達成するよう十分に暴露される。処理には１ピース当たり約１秒より短い時間しかかからず、紫外線の多数のパルスは約１秒よりも短い間に生成することができるので、包装済み製品の個々のピースは、毎分４５ピースもの大きな速度またはそれ以上の速度でチャンバを通過して運ばれる。チャンバは、連続プロセス中に紫外線が逃げることなく製品がチャンバに出入りできるように、適切に構築される。チャンバを通過して製品を運ぶコンベヤは、運搬機構によって形成される影を最小限にするために、空きスペースの割合が高くなっており、かつ、影が除去されてすべての表面が最小の所望の暴露を受けるように、製品はさらなる処理のためにコンベア上を自動的に再配置される。

当業者に理解されるように、食品が所望の量と強度の放射線に暴露されるように、食品は適切に配置されるべきである。そのため、ＵＶ閃光灯と食品の間の距離は、関与する食品の種類、関与するプラスチック包装の厚みおよび種類、ならびに包装済み製品中に存在する可能性のある標的微生物を含むがそれらに限定されない様々な異なる標準に基づいて変更され得る。

好ましくは、ＵＶ放射手順は、食品が包装された直後であるが、存在し得る任意の微生物群が増殖またはバイオフィルムの形成に関与する時間を持つ前に、行なわれる。このように、ＵＶエミッタならびにそのチャンバまたはキャビネットが、製品を所望の箱またはさらなる包装のための領域に運ぶコンベヤベルトを照射するために配置される。理論に拘束されるわけではないが、強いパルス紫外線の適用は、冷凍された包装済み製品に行なうことが可能である。例えば、流通センターまたは小売店で製品が再度包装（リパック）されるような場合には、製品が元の食品包装工場を離れた後で、その製品に再度上記プロセスを使用することが可能である。

本発明の上記の説明を、例示と説明の目的で示してきた。さらに、上記の説明は本発明をここに開示された形式に限定することを意図していない。従って、上記の教示ならびに関連技術の技能または知識に釣り合う変更および修正は、本発明の範囲内にある。上記に説明された実施形態は、本発明を実施するために知られていた最良の態様について説明し、かつそのような実施形態または他の実施形態で、本発明の特定の用途または使用方法によって必要とされる種々の修正を伴って、当業者に本発明を使用できるようにすることをさらに意図するものである。添付の特許請求の範囲は、先行技術によって許容される程度まで、代替実施形態を含むものと解釈される。

Claims (15)

1. 食品の表面の微生物を制御する方法であって、少なくとも１つの紫外線パルスで、食品の包装後に該食品の表面を照射することを含む方法。
2. 食品包装材はポリオレフィンの共押し出しブレンドを含む請求項１に記載の方法。
3. 微生物内の核酸構造物を破壊的に変更することにより前記微生物が制御される請求項１に記載の方法。
4. 前記食品の表面特性を変化させずに前記照射により前記微生物を破裂または分解することにより前記微生物が制御される請求項１に記載の方法。
5. 前記光パルスは約０．１ｎｓから約１，０００ｎｓまでの範囲の持続時間を有する請求項１に記載の方法。
6. 前記微生物は約１００個より少ない前記光パルスで照射される請求項１に記載の方法。
7. 前記食品は約１秒より短い間照射される請求項１に記載の方法。
8. 前記光パルスは約０．１Ｊ／ｃｍ²から１０Ｊ／ｃｍ²までの範囲のエネルギー密度を有する請求項１に記載の方法。
9. 前記少なくとも１つの光パルスは、約２００ｎｍと約４００ｎｍの間の波長を有する請求項１に記載の方法。
10. 包装済み食品の表面の微生物を低減する方法であって、複数の紫外線パルスで約１秒より短い間、食品の表面の微生物を照射することを含み、前記光パルスは約０．１ｎｓと約１，０００ ｎｓの間の持続時間を有し、前記光パルスは約０．１Ｊ／ｃｍ²Ｊと約１０
    Ｊ／ｃｍ²の間のエネルギー密度を有し、前記微生物は前記食品の表面特性に影響を及ぼ
    さずに前記照射によって低減される方法。
11. 前記食品包装材はポリオレフィンの共押し出しブレンドを含む請求項１０に記載の方法。
12. 前記光パルスは約２００ｎｍと約４００ｎｍの間の波長を有する請求項１０に記載の方法。
13. 前記微生物は約１００個より少ない前記光パルスで照射される請求項１０に記載の方法。
14. 食品の表面の微生物を低減する方法であって、
    複数の紫外線パルスで約１秒より短い間、食品の表面の微生物を照射すること、
    前記食品包装材はポリオレフィンの共押し出しブレンドを含むこと、
    前記光パルスは約０．１ｎｓから約１，０００ｎｓまでの範囲の持続時間を有し、
    前記パルスは約０．１Ｊ／ｃｍ²から１０Ｊ／ｃｍ²までの範囲のエネルギー密度を有し、
    前記光パルスは約２００ｎｍと約４００ｎｍの間の波長を有し、
    前記微生物は前記食品の表面特性に影響を及ぼさずに前記照射によって低減される方法。
15. 前記微生物は約１００個より少ない前記光パルスで照射される請求項１２に記載の方法。