JP2008035827A

JP2008035827A - マイクロ波加熱方法及びマイクロ波加熱装置

Info

Publication number: JP2008035827A
Application number: JP2006217168A
Authority: JP
Inventors: Kiyotsune Shino; 清經志野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】水分を含む対象物品を100 ℃以上の温度に加熱することができ、各種の加工食品の加熱殺菌のために好適なマイクロ波加熱方法及びマイクロ波加熱装置を提供する。
【解決手段】対象物品２を収納袋１の内部に導入し、この収納袋１を真空引きした後に密封する。次に、対象物品２が封入された収納袋１を保持容器３の内部に装入し、蓋体30により閉止して加熱室４の内部に搬入し、マグネトロン41を動作させて加熱室４の内部にマイクロ波を導入して、保持容器３及び収納袋１を介して対象物品２に作用させ、この対象物品２を加熱する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加工食品等の対象物品の加熱殺菌のためのマイクロ波加熱方法、及びこの方法の実施に使用するマイクロ波加熱装置に関する。

肉、魚等の生鮮食材を含む加工食品は、食材中の細菌の殺菌を目的として、低温加熱又は高温加熱による加熱殺菌を実施することが食品衛生法により義務付けられている。低温加熱は、100 ℃以下の温度での加熱であり、例えば、63℃の温度を30分間維持する一次加熱の後、80℃の温度下にて10〜20分間の二次加熱を実施する手順にてなされる。これに対し高温加熱は、120 ℃以上の温度下での加熱であり、例えば、121 ℃の温度を４分間維持することにより実施される。

このような低温加熱及び高温加熱は、一般的には、蒸気を利用した蒸気加熱により実施されている。一方本願出願人は、加工食品の１つである練り製品の製造に用いるマイクロ波加熱装置を提案しており（例えば、特許文献１参照）、このマイクロ波加熱装置を加工食品の加熱殺菌のために用いることができる。
特許第３０２５８３８号公報

ところが、加熱殺菌を目的として実施される低温加熱においては、前述した一次加熱及び二次加熱の実施のための所要時間が長く、生産性が低いという問題があり、また加熱完了後の滅菌状態が不十分であるため、冷蔵温度下でのチルド流通が義務付けられ、流通コストが増すという問題がある。

これに対し高温加熱においては、加熱のための所要時間が短く、生産性の向上が図れる上、加熱後の製品の滅菌状態が良好であり、常温下での流通が許可されることから、流通コストを抑えることができるという利点を有するが、加熱用の蒸気源、高圧蒸気の内圧に耐える加熱室等を備える加熱装置が必要であり、設備が大型化するという難点がある。また蒸気を使用した高温加熱の場合、食材の風味が損なわれるという難点もある。

特許文献１に開示されたマイクロ波加熱装置は、蒸気加熱装置よりも簡素に構成することができ、設備の小型化を図ることができる上、マイクロ波による加熱は、対象物品の内部発熱によりなされるから、風味に与える悪影響が小さく、また殺菌効果が高いという利点を有しており、前述した加工食品の加熱殺菌に好適である。

しかしながら、マイクロ波を利用した通常の加熱方法及び装置による加熱は、食材が保有している水分の影響により100 ℃以下にしかなり得ず、高温加熱と同等の常温流通に対応し得ないという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、水分を含む対象物品を100 ℃以上の温度に加熱することができ、特に、各種の加工食品の加熱殺菌のために好適なマイクロ波加熱方法及びマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。

本発明に係るマイクロ波加熱方法は、加熱室の内部に配した対象物品を、前記加熱室内にマイクロ波を導入して加熱するマイクロ波加熱方法において、マイクロ波の透過性を有する収納袋及び保持容器を用い、前記対象物品を前記収納袋に真空封入し、該収納袋と共に前記保持容器に装入して、該保持容器を栓体により閉止して前記加熱室の内部に配し、前記保持容器により拘束されて上昇する前記収納袋の内圧下での前記マイクロ波の作用により前記対象物品を加熱することを特徴とする。

本発明に係るマイクロ波加熱装置は、加熱室の内部に配した対象物品を、前記加熱室にマイクロ波を導入して加熱するマイクロ波加熱装置において、マイクロ波の透過性を有する収納袋に前記対象物品を真空封入する手段と、前記収納袋をマイクロ波の透過性を有する保持容器内に装入し、該保持容器を栓体により閉止する手段とを備え、前記保持容器を前記加熱室の内部に搬入して、前記マイクロ波を、前記保持容器により拘束されて上昇する前記収納袋の内圧下にて前記対象物品に作用させる構成としてあることを特徴とする。

本発明においては、対象物品を収納袋に真空封入して保持容器に装入し、この保持容器を閉止して加熱室の内部に配しておき、加熱室内に導入されるマイクロ波を、保持容器及び収納袋を介して対象物品に作用させ、対象物品が発生する水蒸気により膨張する収納袋を保持容器により拘束して収納袋の内圧を高め、この内圧下でのマイクロ波の作用により対象物品を100 ℃以上の温度に加熱する。

また本発明に係るマイクロ波加熱装置は、前記収納袋内部の対象物品の温度を検出する温度計と、該温度計による検出温度に基づいて前記マイクロ波の強さを調節し、前記対象物品の加熱温度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

この発明においては、加熱により上昇する対象物品の温度を検出し、この検出温度に基づいて加熱室に導入するマイクロ波の強さを増減調節して、対象物品を所望の温度に維持する。

本発明に係るマイクロ波加熱方法及びマイクロ波加熱装置においては、対象物品を収納袋に封入して保持容器に装入し、この保持容器を閉止して加熱室内に配してマイクロ波を作用させるから、保持容器により拘束された状態で上昇する収納袋の内圧下にて対象物品を 100℃以上に加熱することでき、蒸気を利用した高温加熱と同等の加熱殺菌を、簡素な構成にて実現することができ、各種の加工食品の加熱殺菌のために好適に用いることが可能となる。

また対象物品の検出温度に基づいてマイクロ波の強さを調節するから、正しい温度管理下にて加熱を実施することができ、加工食品の加熱殺菌を、風味に及ぼす影響を軽微に抑えて実現することができる。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係るマイクロ波加熱方法（以下、本発明方法という）の実施手順を示す説明図である。本発明方法は、肉、魚等の生鮮食材を含む加工食品の加熱殺菌のために好適な方法であり、この種の加工食品を対象物品とする場合を例として説明する。

本発明方法においては、マイクロ波の透過性を有し、耐熱性を有する材料からなる密封可能な収納袋１を用い、まず図１（ａ）に示すように、対象物品２を収納袋１の内部に導入し、図１（ｂ）に示すように、収納袋１を真空引きした後、例えば、収納袋１の開口部を、開口縁近傍に熱を加えてヒートシール部10を設けることにより密封する。

収納袋１としては、例えば、ＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）製の内層と、アルミ箔製の中間層と、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の外層とを積層加工してなるレトルト食品用の収納袋（レトルトパウチ）を用いることができ、この種の収納袋１に対象物品２を定量導入し、真空引きして密封するまでの図１（ａ），（ｂ）の工程は、レトルト食品の製造工程におけると同様の工程にて実施することができる。

次に、図１（ｃ）に示すように、対象物品２が封入された収納袋１を保持容器３の内部に装入する。保持容器３は、マイクロ波の透過性を有すると共に、耐熱性を有する材料製の剛性容器であり、フッ素樹脂、耐熱ガラス、セラミックス製の容器を用いることができる。特に、テフロン（登録商標）等のＰＴＦＥ材は、マイクロ波の透過性が良好であり、優れた耐熱性を有すると共に、取り扱いが容易であることから、保持容器３の材料として好適である。

保持容器３は、一部が開放された開放容器であり、収納袋１を内部に装入した後、図１（ｄ）に示すように、開放部を蓋体30により閉止する。蓋体30による閉止は、保持容器３の開口部へのねじ込み、適宜のアクチュエータによる開口部への押し付け等の手段により実現することができる。またこの閉止は、保持容器３の内外間の少量の通気を許容してなされるのが望ましい。保持容器３は、適宜の空間を余して収納袋１を収め得る内容積を有する容器とするのが望ましく、これにより、保持容器３に収納袋１を装入する工程、保持容器３を蓋体30により閉止する工程を自動化することができる。

次に、図１（ｅ）に示すように、閉止した保持容器３を加熱室４の内部に搬入し、該加熱室４に導波管40を介して接続されたマグネトロン41を動作させて加熱室４の内部にマイクロ波を導入する。保持容器３、及び該保持容器３の内部に装入保持された収納袋１は、前述の如くマイクロ波の透過性を有する材料製としてあるから、加熱室４の内部に導入されるマイクロ波は、保持容器３及び収納袋１を透過して対象物品２に作用し、該対象物品２が加熱される。

加熱室４への保持容器３の搬入は、複数個単位にて実施することができ、搬入された複数の保持容器３，３…は、相互間に所定の距離を保って位置決めされる。また保持容器３の搬入は、特許文献１に開示されているように、加熱室４の内部に一側から他側に架設されたベルトコンベア等の搬送手段を用いて連続的に行わせ、加熱室４内に滞留する間のマイクロ波の作用により加熱するようにしてもよい。

図２は、本発明方法により実現される加熱状態を示す説明図であり、保持容器３の内部の状態を示している。前述の如く対象物品２が加工食品である場合、保持容器３及び収納袋１を透過するマイクロ波の作用により対象物品２が内部発熱し、図２（ａ）に示すように水蒸気を発生する。

対象物品２が発生する水蒸気は、収納袋１の内部に充満し、該収納袋１が膨張するが、この膨張は、図２（ｂ）に示す如く保持容器３の内容積の範囲内にて拘束される結果、これ以降は、保持容器３及び収納袋１の内圧Ｐが上昇し、収納袋１内の対象物品２は、加圧状態下でのマイクロ波の作用により100 ℃を超える温度となるまで加熱される。

このように加熱される対象物品２の加熱温度は、マグネトロン41の出力調整により加熱室４の内部に導入されるマイクロ波の強さを増減することにより適宜に制御することができる。この制御は、保持容器３に収納された収納袋１の内部温度を実測し、この実測温度をフィードバック情報として用いて実施される。

収納袋１の内部温度は、図３に示すように、保持容器３の周壁に内部を透視可能な検出窓31を設け、この検出窓31に対向するように加熱室４の側壁に取り付けた赤外線放射式の温度計42により非接触にて検出することができる。

以上の如き対象物品２の加熱は、例えば、110 ℃の温度を２分間維持するように実施される。マイクロ波による加熱は、対象物品２の内部発熱によりなされることから、上記の条件下での加熱により、121 ℃の温度を４分間維持するという条件下にて行われる蒸気による高温加熱と同等の加熱殺菌効果が得られる。

本願出願人は、対象物品２としてカボチャを用い、上記の条件下にて本発明方法を実施して、処理後の対象物品２の残存細菌数の分析試験を、財団法人日本食品分析センターに依頼した。その結果は、熱に対して高い耐性を有する耐熱性芽胞菌の数が 300以下／ｇとなっており、110 ℃の温度を２分間維持するという条件下での本発明方法の実施により、常温流通が可能となる加熱殺菌が可能となることが確かめられた。110 ℃の温度を２分間維持するという条件は、蒸気による高温加熱の条件に比較して、温度及び時間の両方が下回っており、本発明方法により、常温流通が可能なレベルの加熱殺菌が高能率にて実現することができることが明らかである。

またマイクロ波による加熱は対象物品２の内部発熱によりなされるから、対象物品２としての加工食品の風味が損なわれることがない。従って、例えば、適量の水と共に米を収納袋１に導入し、加熱条件（温度及び時間）を適正に保って本発明方法を実施することにより、加熱殺菌されたパック詰めの「ご飯」を製造することができ、また、生の鰤及び大根を出汁と共に収納袋１に導入し、同様にして本発明方法を実施することにより、加熱殺菌されたパック詰めの「鰤大根」を製造することができる等、加工食品の製造工程を併せて実施することもできる。

なお以上の実施の形態においては、加工食品を対象物品２とする場合について説明したが、本発明方法は、あらゆる物品の加熱殺菌のために適用することができる。例えば、漢方薬の原料植物又は動物を対象物品とした場合、これらに生息する細菌及び微生物を死滅させることができる。更に、注射針等の医療用の物品を対象物品とし、水と共に収納袋１に収納して本発明方法を実施することにより、前記物品を高レベルに加熱殺菌することができる。

本発明方法の実施手順を示す説明図である。本発明方法により実現される加熱状態を示す説明図である。収納袋の内部温度の実測例を示す説明図である。

符号の説明

１収納袋
２対象物品
３保持容器
４加熱室
30 蓋体
42 温度計

Claims

加熱室の内部に配した対象物品を、前記加熱室内にマイクロ波を導入して加熱するマイクロ波加熱方法において、
マイクロ波の透過性を有する収納袋及び保持容器を用い、前記対象物品を前記収納袋に真空封入し、該収納袋と共に前記保持容器に装入して、該保持容器を栓体により閉止して前記加熱室の内部に配し、前記保持容器により拘束されて上昇する前記収納袋の内圧下での前記マイクロ波の作用により前記対象物品を加熱することを特徴とするマイクロ波加熱方法。
加熱室の内部に配した対象物品を、前記加熱室にマイクロ波を導入して加熱するマイクロ波加熱装置において、
マイクロ波の透過性を有する収納袋に前記対象物品を真空封入する手段と、前記収納袋をマイクロ波の透過性を有する保持容器内に装入し、該保持容器を栓体により閉止する手段とを備え、前記保持容器を前記加熱室の内部に搬入して、前記マイクロ波を、前記保持容器により拘束されて上昇する前記収納袋の内圧下にて前記対象物品に作用させる構成としてあることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
前記収納袋内部の対象物品の温度を検出する温度計と、該温度計による検出温度に基づいて前記マイクロ波の強さを調節し、前記対象物品の加熱温度を制御する制御手段とを備える請求項２記載のマイクロ波加熱装置。