JP2008193939A - 無菌パック米飯の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間の浸漬時間であっても、食味の優れた無菌パック米飯を製造する方法及びその装置を提供することを技術的課題とする。
【解決手段】加圧されたチャンバー内で、マイクロ波の照射により加熱して、トレー内の米に浸漬水を急速に吸水させる浸漬工程と、前記トレー内の米及び水を、前記チャンバー内で、マイクロ波の照射により前記浸漬工程よりもさらに加熱して滅菌する滅菌工程と、前記トレー内の米及び水を、前記チャンバー内で、マイクロ波の照射により加熱して予備炊飯する予備炊飯工程と、予備炊飯工程後に、前記トレーの開口部をフィルムで仮密封する密封工程と、前記トレー内の米の仕上げ炊飯を行う仕上げ炊飯工程とを含む無菌パック米飯の製造方法において、前記浸漬工程、滅菌工程及び予備炊飯工程を同一のチャンバー内で連続して行う、という技術的手段を講じた。
【選択図】図１

Description

本発明は、浸漬工程も含め、短時間で製造可能な無菌パック米飯の製造方法に関するものである。

近年、一人前ずつパックされた加工米飯を電子レンジで数分間加熱するか、熱湯中で十数分間加熱するだけでご飯ができあがり、パックのまま又は茶碗に盛り付けて食べることができる加工米飯が登場している。これは無菌パック米飯と称される商品で、独身者や共働きの家庭に普及してきている。

従来、この種の無菌パック米飯は以下のように製造されている。すなわち、耐熱性の合成樹脂性トレーに一人前の米と水とを充填し、該トレーの開口部に、蒸気を逃がすための通気部が形成された殺菌済フィルムにて被覆した後、炊飯・蒸らしを行い、冷却後、ガス置換を行って前記通気部をシールにより密封して商品とする。

この様な製造方法においては、前記トレーの開口部を殺菌済フィルムにより被覆することでトレー内への落下菌の混入による微生物汚染を防止している。前記製造方法のうち、短時間で製造することを目的としたものがある（特許文献１参照）。このものは、米及び水を充填した容器を密封し、その容器に、加圧した状態でマイクロ波を照射し、前記米及び水を、１１０〜１３０℃の温度にて少なくとも５分間加熱して滅菌処理するとともに炊飯することで、無菌パック米飯を製造するものである。

しかし、無菌パック米飯の製造においては、短時間で大量に製造することが求められているのに対し、前述の方法では、浸漬時間を含めると炊飯が終了するまでに１時間以上の時間を必要とする。このため、浸漬時間も含めて短時間で滅菌及び炊飯を行うことが可能な無菌パック米飯の製造方法が強く望まれている。

特開平６−１３３７１０号公報

本発明は上記問題点にかんがみ、短時間の浸漬時間であっても、食味に優れた無菌パック米飯を製造する方法及びその装置を提供することを技術的課題とする。

上記課題を解決するため請求項１の発明は、無菌パック米飯を浸漬時間も含めて短時間で製造する方法であって、所定量の米及び水を、上部に開口部を形成したトレーに投入する工程と、前記トレー内の米及び水を、大気圧よりも高い圧力が維持されたチャンバー内で、マイクロ波の照射により加熱して前記米に前記水を急速に吸水させる浸漬工程と、前記トレー内の米及び水を、前記チャンバー内で、マイクロ波の照射により前記浸漬工程よりもさらに加熱して滅菌する滅菌工程と、前記トレー内の米及び水を、前記チャンバー内で、マイクロ波の照射により加熱して前記米を５０％程度までα化させる予備炊飯工程と、前記予備炊飯工程後に、前記トレーの開口部をフィルムで密封する密封工程と、前記トレー内の米を十分にα化させる仕上げ炊飯工程と、蒸らし・冷却などの処理を行う後処理工程と、を含む無菌パック米飯の製造方法において、前記浸漬工程、滅菌工程及び予備炊飯工程を同一のチャンバー内で連続して行い、これら３つの工程を３分以内の短時間で行う、という技術的手段を講じた。

また、請求項２の発明は、前記浸漬工程において、マイクロ波の照射を停止することなく、チャンバー内の圧力を減圧させてトレー内の浸漬水の温度上昇を所定の時間抑えることを特徴とする。

請求項３の発明は、前記予備炊飯工程において、チャンバー内の圧力を減圧させながら、マイクロ波を照射して、トレー内の浸漬水の温度低下を所定の時間抑えることを特徴とする。

請求項４の発明は、前記密封工程において、トレー上部のフランジの全周縁に通気部がないようにフィルムをシール貼着する際に、前記仕上げ工程時に生じる前記トレー内の圧力によって剥がれる程度の弱粘着シール部を一部に形成する仮密閉シールを行うことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４に記載のいずれかの製造方法であって、炊飯歩留まりを２５５以上としたことを特徴とする。

さらに、請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５に記載のいずれかの製造方法で製造した無菌パック米飯であって、ご飯性状が、米粒の表面及び中心部が硬く、前記表面及び中心部の間の中間部が軟らかい外硬内軟芯硬の状態であることを特徴とする。

そして、請求項７の発明は、所定量の米を、上方に開口部を設けたトレーに充填する米計量充填部と、所定量の浸漬水を、前記トレーに充填する水計量充填部と、前記トレー内の米及び水をマイクロ波の照射により加熱して前記米に前記水を吸水させる浸漬部と、前記トレー内の米及び水をマイクロ波の照射により加熱して滅菌する滅菌部と、前記トレー内の米及び水をマイクロ波の照射により加熱して前記米を予備炊飯する予備炊飯部と、前記トレーの開口部を殺菌済みフィルムで仮密封する仮密封シール部と、仮密封されたトレーの仕上げ炊飯を行う仕上げ炊飯部と、仕上げ炊飯後に、前記トレーの真空冷却、ガス置換及び密封シール等の各処理を行う密封包装部と、前記トレー内の蒸らし処理を行う蒸らし部とを備えた無菌パック米飯の製造装置において、加圧加熱装置における1つの加圧部が、前記浸漬部、滅菌部及び予備炊飯部を兼ねることを特徴とする。

本発明の無菌パック米飯の製造方法は、炊飯を、予備炊飯と仕上げ炊飯の２段階で行うので、製造後の米飯のご飯性状が、米粒の表面及び中心が硬く、前記表面及び中心の間の中間部が軟らかい外硬内軟芯硬の状態となっている。この状態により、通常の米飯よりも水分が高めの場合でも食味が低下することはなく、むしろ食味が向上する。このため、水分を高めにした無菌パック米飯を製造できるので、炊飯歩留まりを上げることが可能となり、使用する米の量を節約することができる。

また、圧力及び温度を制御し、大気圧よりも高い圧力下で、マイクロ波の照射によりトレー内の米及び水を加熱するので、短時間で効率良く浸漬を行うことができる。なお、過乾燥米（水分１３％以下）や胴割れ米は、一般的な方法によって浸漬を行うと、浸漬中に水浸割れが発生して砕米となってしまい、この砕米を炊飯すると割れ飯となりご飯の品質が著しく低下してしまうが、本発明の浸漬工程では、浸漬時の加熱により米の表面付近から溶け出した溶質分が、米表面をコーティングするように硬化するため、この硬化作用により過乾燥米や胴割れ米の浸漬中における水浸割れを防止することができる。

さらに、本発明においては、浸漬工程、滅菌工程及び予備炊飯工程を1つの装置で行うので、装置の小型化が可能となり、また、必要なマイクロ波発生装置等の個数を減らすことが可能となるので装置を安価に製造することが可能となる。

以下、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の無菌パック米飯の製造装置に係る概略平面図であり、図２は同製造装置におけるトレー自動供給部、米計量充填部、加圧部及び仮密閉シール部の構造を示す概略図であり、図３は前記加圧部に用いる加圧加熱装置の構造を示すための概略断面図であり、図４は、仕上げ炊飯部の構造を示す概略図であり、図５は同一チャンバー内で真空冷却・ガス置換・密封シールを行う密封包装部の構造を示す概略図であり、図６は蒸らし部及び冷却部の構造を示す概略図である。

図１及び図２において、符号１は本発明に係る無菌パック米飯の製造装置であり、符号２はトレー自動供給部である。トレー自動供給部２は、耐熱性の合成樹脂性トレー（容器）２ｃを多数積み重ねるとともに、複数列（例えば、４列）で待機させておくトレー貯留部２ａと、該トレー貯留部２ａ下部から各列のトレーを1枚ずつ自動で取り出すトレー供給部２ｂとからなり、横４列で連続的にコンベア装置３に供給される。コンベア装置３は、一対のスプロケット３ａ，３ｂ及び補助スプロケット３ｃ，３ｄにチェーン３ｅが巻回されており、該チェーン３ｅに、トレー受けパレット３ｆ…が間隙をおいて多数取り付けられている。該トレー受けパレット３ｆ…は、１枚のパレット３ｆに横４列、縦１列で４個のトレー２ｃ…が収容可能であり、複数個のトレー２ｃ…を整列させながら順次搬送させる構成になっている。トレー受けパレット３ｆには、トレー２ｃの下部を嵌め込むための孔が形成されており、トレー２ｃは、前記孔に嵌め込まれた状態でトレー受けパレット３ｆに収容される構造となっている。

なお、本実施例では横４列、縦１列で４個のトレー２ｃを収容可能なトレー受けパレット３ｆを用いているが、これに限定されることなく、無菌パック米飯の製造設備の規模により適宜変更すればよい。

トレー自動供給部２の次の工程には、異物吸引装置４が設けられ、トレー２ｃ内の塵埃や異物が吸引除去される。さらに、異物吸引装置４の次の工程には、米計量充填部５が設けられ、トレー２ｃに所定量、例えば一人前の米が充填される。米計量充填部５には、高速で計量・排出が可能な公知の組み合わせ計量機を採用すればよい。図２に示すように、原料である洗米済みの米は、中央上部のホッパ５ａに投入され、中央の円錐フィーダ５ｂにより側部に設けられた中間ホッパ５ｃに供給される。中間ホッパ５ｃでは所定量の原料を貯留した後、複数の計量ホッパ５ｄに排出される。そして、目標の重量値となすべく複数の計量ホッパ５ｄの計量値が組み合わされ、組み合わせに合致した原料が集合シュート５ｅ、排出バルブ５ｆ、ホッパ５ｇを経て各トレー２ｃに供給されることになる。米計量充填部５に供給する原料としては、市販されている無洗米が好ましいが、精白米、胚芽残存率の高い胚芽米、分搗き米及び玄米でもよい。精白米、胚芽米、分搗き米など洗米が必要なものは、ホッパ５ａに投入する前に別途洗米し、洗米後、米計量充填部５に滞留しないように十分水切りをしておく必要がある。なお、投入する原料は事前に浸漬する必要はない。

米計量充填部５の次の工程には、水計量充填部６が設けられ、該水計量充填部６のノズル６ａからトレー２ｃに浸漬水が充填される。水計量充填部６の次の工程には、加圧部２５が設けられ、該加圧部２５によって、トレー２ｃ内の米を浸漬する浸漬工程、滅菌を行う滅菌工程及び予備炊飯を行う予備炊飯工程の３つの工程が連続して行われる。

ここで、加圧部２５で用いる加圧加熱装置９について図３を用いて説明する。図３は、加圧加熱装置９の概略断面図である。符号３０は油圧シリンダであって、該油圧シリンダの昇降動作によりベース板３１が支柱３２に沿って昇降する。ベース板３１の上面には複数の支持体３４が立設しており、該支持体３４により下チャンバー３５が支持されている。符号３６はマイクロ波発振装置であって、導波管３７により上チャンバー３８に接続されている。下チャンバー３５は、油圧シリンダの昇降動作により上方に押し上げられる構造になっており、押し上げられた時に、下チャンバー３５の上方に位置するトレー受けパレット３ｆを挟み込む状態で、上チャンバー３８に押し付けられる。上チャンバー３８及び下チャンバー３５には、それぞれトレー２ｃを収容できる大きさの窪みが設けられており、該窪みにより、下チャンバー３５が押し上げられた時に、密封された空間であるチャンバー４０が形成される。本実施例においては、１枚のトレー受けパレット３ｆに、横４列に４個のトレー２ｃが収容されていることから、チャンバー４０も横４列に４個同時に形成される。

チャンバー４０には、上方に導波管３７が接続されており、マイクロ波発振装置３６で発振されたマイクロ波が導波管３７を経て照射される。なお、本実施例においては、一つのチャンバー４０に対して、二つのマイクロ波発振装置３６から３ｋＷの出力のマイクロ波がそれぞれ照射される構造としている。なお、マイクロ波発振装置３６の出力は３ｋＷに限定されるものではなく、無菌パック米飯の製造条件により適切な出力に変更すればよい。また、隣接するマイクロ波発信装置から照射するマイクロ波の周波数を変えるようにすることで、マイクロ波が干渉することを防止することができる。

符号３９は、照射されたマイクロ波が外部に漏れないようにするために設けられたチョークである。符号４２は、チャンバー４０内を加圧するための圧縮空気を送風するための送管である。該送管４２は別途設けられたエアーコンプレッサ（図示していない）に接続されており、該エアーコンプレッサから圧縮空気が、減圧弁４３、電磁弁４４及び圧力計４５を経てチャンバー４０内に送られる。なお、チャンバー４０と導波管３７との接続部には、遮蔽板が配設されている（図示していない）。この遮蔽板は、当然、マイクロ波は透過するが、空気は漏れないものを用いている。符号４１はパッキンであり、トレー受けパレット３ｆを挟み込む状態で下チャンバー３５を上チャンバー３８に押し付けることで形成されるチャンバー４０内から空気が漏れるのを防ぐためのものであって、チャンバー４０の気密性を維持するために設けられている。

符号４６は、チャンバー４０内を降圧する時に用いる送管である。該送管４６は、別途設けられた電磁弁４７、スピードコントローラ４８及び電磁弁４９に接続されており、これら電磁弁４７、スピードコントローラ４８及び電磁弁４９を制御することによりチャンバー４０内の圧力を所定の速度で降圧することができる。また、下チャンバー３５は油圧シリンダ３０の昇降運動により上下方向に動くため、送管４６はフレキシブルなものを用いている。

本実施例では、加圧加熱装置９を１台だけ用いているが、例えば、コンベア３を分岐させるなどして加圧加熱装置９を増設し、単位時間あたりの無菌パック米飯の生産量を増やすことも可能である。

加圧部２５での前記各工程の次の工程には、水計量補充部１１が設けられ、該水計量補充部１１のノズル１１ａからトレー２ｃに仕上げ炊飯用の炊飯水が補充される。本発明においては、加圧部２５よりの後の工程を後処理工程としている。水計量補充部１１の次の工程には、仮密閉シール部７が設けられている。仮密閉シール部７は、トレー２ｃの上方開口部に、殺菌済フィルム７ａを被覆した後、トレー２ｃの開口縁（フランジ６０）と殺菌済フィルム７ａとをシールするものであり、仕上げ炊飯時に蒸気を逃がすための通気部が開封されるようにシールの一部に弱粘着部を設けた仮密閉シールが行われる。仮密閉シール部７は殺菌済フィルム７ａのロール７ｂと、該フィルム７ａを案内する案内ロール７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆと、フィルム材巻取りローラ７ｇと、仮シール部７ｈと、トリミング部７ｊとが備えられている。トリミング部７ｊでは、仮密閉シール後の殺菌済フィルム７ａの裁断が行われる。

なお、加圧部２５から送り出されたトレー２ｃは、上方が開放した状態なので、そのままの状態では、雑菌などの異物が混入するおそれがある。このため、加圧部２５、水計量補充部１１及び仮密閉シール部７は、符号１０で示すクリーンブース内に配設している。ここでいうクリーンブース１０とは、クリーンルームと同様な効果があり、これにより、滅菌工程が終了したトレー２ｃに異物を混入させることなく、トレー２ｃの開口部をフィルム７ａで覆って仮密閉することを可能としている。

仮密閉のシールがされたトレー２ｃは、順次トレー移送装置８に供給される。該トレー移送装置８は、複数個のローラに巻回されたコンベアベルトと、エアシリンダにより水平方向に往復動可能な押し込み機構と、該押し込み機構に取り付けられた押し込み部材とから構成され、横４列で搬送されたトレー２ｃ…を横送りコンベア１３に移送する役目をする。なお、図１においては、製造装置１を「コ」の字状に配置するために横送りコンベア１３を設けているが、設置面積が大きく、折り返し不要の場合は横送りコンベア１３を省略することができる。横送りコンベア１３により搬送されたトレー２ｃは、押し込み装置２９によって、仕上げ炊飯部１４に搬入される。

次に、図１及び図４を参照して仕上げ炊飯部１４について説明する。仕上げ炊飯部１４は、トンネル状の本体１４ａと、該本体１４ａの両端部に配置された一対のプーリ１４ｂ，１４ｃと、該プーリ１４ｂ，１４ｃに巻回されたコンベアベルト１４ｄと、該コンベアベルト１４ｄの上方又は下方に配置された多数のマイクロ波照射部１４ｅ…と、排熱部１４ｇと、インバータ部１４ｈと、制御部１４ｉとから構成される。仕上げ炊飯用のマイクロ波照射部１４ｅ…は、例えば、周波数２．４５ＧＨＺ〜２．５０ＧＨＺ，波長１２ｃｍ程度のマイクロ波が照射され、数分間の照射により、トレー２ｃ内の内容物を１００℃まで加熱することができる。

さらに、図１及び図５を参照して同一チャンバー内での真空冷却・ガス置換・本シールを行う密封包装部１７について説明する。符号１５は製品供給装置であり、符号１６は製品整列装置であって、横４列、縦１列でパレットにトレー２ｃを整列して収容するために配置されている。密封包装部１７の主要部を構成するコンベア装置１８は、一対のスプロケット１８ａ，１８ｂにチェーン１８ｃが巻回されており、該チェーン１８ｃに、横４列、縦１列のトレー受けパレット１８ｄ…が間隙をおいて多数取り付けられている。

製品整列装置１６の次の工程には、トレー２ｃ内の温度を検知する放射温度計１９が設けられ、製品の温度管理が行われる。さらに、温度管理の次の工程のチャンバー２４内には、ガス置換部及び密封シール部が設けられている。チャンバー２４は真空発生装置（図示せず）と連通して真空状態下まで減圧して、加熱調理された米飯を急速冷却することが可能であり、また、雑菌の繁殖を抑えることができる。

密封シール（本シール）後の次の工程には、蒸らし部５１が設けられている。図１及び図６を参照して蒸らし部５１について説明する。押し込み装置５０によって前記トレー受けパレット１８ｄ…から複数個のトレー２ｃ…が蒸らし部５１に供給される。前記押し込み装置５０は、複数個のローラに巻回されたコンベアベルト５０ａと、エアシリンダにより水平方向に往復動可能な押し込み機構５０ｂと、該押し込み機構５０ｂに取り付けられた押し込み部材５０ｃとから構成され、横４列で搬送されたトレー２ｃ…を蒸らし部５１内に吊り下げられたゴンドラ５１ｅに順次供給するものである。

蒸らし部５１の四角箱状の本体５１ａ内には、回転可能に軸支された複数個のスプロケット５１ｂ…及び該スプロケット５１ｂ…に回動可能に掛け渡されたチェーンコンベア５１ｃにより蒸らし用走行路５１ｄが形成され、前記チェーンコンベア５１ｃには、前記トレー２ｃを吊り下げた状態で蒸らし用走行路５１ｄを移送させるゴンドラ５１ｅが一定間隔おきに複数個取り付けられている。さらに、前記本体５１ａ内の室温を７５℃程度に保つための図示しない加熱手段が設けられている。前記加熱手段には一般的な加熱用のヒータ等を使用するとよい。

一方、本体５１ａの一側壁５１ｉには、トレー搬入口５１ｊが設けられるとともに、他側壁５１ｋには、トレー搬出口５１ｌが設けられている。本体５１ａの材質はＳＵＳ３０４を使用するとよく、本体５１ａ内の雰囲気温度が７５℃に保持されるよう、熱量を考慮して設計されている。

そして、搬入口５１ｊから搬入されたトレー２ｃは、ゴンドラ５１ｅに載置されると、吊り下げ状態で蒸らし用走行路５１ｄを移送され、約７５℃の温度で、約１５分の蒸らし工程が行われて搬出口５１ｌから搬出される。符号５１ｍはトレー取り出し装置である。

符号５２は、符号５０と同様の構成の押し込み装置であり、蒸らしが終了したトレー２ｃ…を冷却部５３に押し込む役目をする。符号５３は冷却部であり、蒸らし部５１とほぼ同じ構造であるが、蒸らし後のトレー２ｃの冷却を目的とする。このため、冷却部５３の本体５３ａ内は、図示しない冷却手段により室内温度が約２０℃に保たれている。

搬入口５３ｊから搬入されたトレー２ｃは、ゴンドラ５３ｅに載置され、吊り下げ状態で冷却用走行路５３ｄに移送され、約２０℃の温度で、約１５分間の冷却が行われて搬出口５３ｌから搬出される。符号５３ｍはトレー取り出し装置であり、冷却が終了したトレー２ｃ…をコンベアベルト５５上に搬送する役目をする。トレー２ｃは冷却後、製品として箱詰めが行われる。

以下、上記のような無菌パック米飯の製造装置１を用いて無菌パック米飯を製造する方法について説明する。図１及び図２に示すように、トレー自動供給部２から減菌されたトレー２ｃが取り出されてトレー受けパレット３ｆ…に供給され、トレー２ｃは、横４列、縦１列で整列されて順次搬送される。そして、異物吸引装置４によりトレー２ｃ内の塵埃や異物が吸引除去された後、米計量充填部５に至る。なお、この工程の前後において紫外線によるトレー２ｃの殺菌を行ってもよい。

米計量充填部５においては、トレー２ｃ内にあらかじめ殺菌された所定量の米が順次計量・充填される。前記所定量は約８０ｇであり、本実施例では７７ｇの米を充填している。次いで、水計量充填部６において、あらかじめ殺菌された浸漬水が順次計量・充填される。

浸漬水が充填されたトレー２ｃは、加圧部２５に送られる。加圧部２５では、極めて短時間で、トレー２ｃ内に充填された米に前記浸漬水を吸水させる浸漬工程、前記米を滅菌する滅菌工程及び前記米を予備炊飯する予備炊飯工程が行われる。これら浸漬工程、滅菌工程及び予備炊飯工程について、図７を用いて説明する。図７は、横軸に時間（秒）、縦軸にチャンバー４０内の温度（℃）をとったグラフであり、加圧部２５内に送られたトレー２ｃを加熱する条件を示している。なお、チャンバー４０内の温度と同じ時間軸でマイクロ波のｏｎ／ｏｆｆ制御の状態及びチャンバー４０内の圧力の状態も示している。

まず、加圧部２５に配設されている加圧加熱装置９に送られてきたトレー２ｃを、下チャンバー３５を押し上げることで形成されるチャンバー４０内に収容し、チャンバー４０が形成された時点で、減圧弁４３により調整された圧縮空気を、電磁弁４４を開いて送管４２によりチャンバー４０内に送り、チャンバー４０内を加圧する。チャンバー４０内の圧力が３．０〜４．０ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは３．４〜３．８ｋｇ／ｃｍ^２、より好ましくは約３．６ｋｇ／ｃｍ^２に加圧された時点で、マイクロ波発振装置３６によるマイクロ波の照射を開始する。マイクロ波の照射により、トレー２ｃ内の浸漬水を１００℃を超える温度、好ましくは１０２℃〜１１０℃、より好ましくは１０５℃程度まで加熱する。チャンバー４０内は加圧されているため、浸漬水を１００℃を超える温度まで加熱することが可能である。また、トレー２ｃ内の浸漬水の温度が所定の温度になった時点で、２秒〜１０秒間、好ましくは２秒〜５秒間、より好ましくは３秒間、前記温度を維持させることで、トレー２ｃ内の米をムラなく均一に加熱し、十分に吸水を行わせる。

本実施例では、チャンバー４０内の圧力を制御することでチャンバー内の温度を調節している。具体的には、チャンバー４０内の温度が所定の温度に達する直前に、チャンバー４０内の圧力の減圧を開始し、浸漬工程が終わるまで一定の割合で３．０ｋｇ／ｃｍ^２まで減圧するようにスピードコントローラ４８を制御して行う。この減圧時には、電磁弁４４及び電磁弁４９は閉じたままである。前記減圧により所定の温度の状態を所定の時間維持することができる。本発明では、加圧部２５での加熱において、所定の温度の状態を所定の時間維持する加熱を浸漬工程としている。なお、照射するマイクロ波の出力を制御することでも、所定の温度の状態を２秒〜１０秒間維持させることは可能である。

前記浸漬工程では、マイクロ波の照射を停止することなく、チャンバー４０内の圧力を減圧させることで浸漬水の温度上昇を抑えるので、既に沸騰している前記浸漬水の気化がより活発になり米への吸水が促進される。また、トレー２ｃ内に投入する米に、胴割れ米が混入している場合でも、胴割れ米に生じている割れ目付近の澱粉がアルファ化して決着して前記割れ目をふさぐように作用するため、炊飯終了後に割れ飯が発生することを防止することができる。

浸漬工程後、チャンバー内の圧力を再度３．６ｋｇ／ｃｍ^２まで加圧して、トレー２ｃ内の浸漬水の温度を１４０℃まで加熱し、この温度を２秒〜１０秒間、好ましくは２秒〜５秒間、より好ましくは３秒間維持させる。本実施例では、トレー２ｃ内の浸漬水の温度が１４０℃に達する直前にマイクロ波の照射を停止し、マイクロ波の照射を停止した時点で、チャンバー４０内の圧力をスピードコントローラ４８の制御により減圧させ始めることで、前記１４０℃の温度を所定の時間維持するようにしている。これは、照射するマイクロ波の出力を制御することでも可能である。本発明では、加圧部２５での加熱において、１４０℃の状態を所定の時間維持する加熱を滅菌工程としている。

滅菌工程後、スピードコントローラ４８の制御によって、徐々にチャンバー４０内の圧力を下げて、チャンバー４０内の浸漬水の温度を低下させ、該温度が１１０℃〜１０５℃、好ましくは約１０８℃まで低下した時点で、マイクロ波を照射して、この温度を３秒〜１０秒間、好ましくは３秒〜７秒間、より好ましくは５秒間維持させる。本発明では、この加熱を予備炊飯工程としている。この予備炊飯工程により米粒表面を米粒内部よりもα化させる。

予備炊飯工程後、トレー２ｃ内の浸漬水の温度をさらに下げるため、マイクロ波の照射を停止し、最終的には１００℃付近まで低下させてから、加圧部２５の加圧加熱装置９からトレー２ｃを取り出し、該トレー２ｃを次工程の水計量補充部１１に搬送する。トレー２ｃを加圧加熱装置９から取り出すためには、チャンバー４０内の圧力を大気圧と同じレベルまで減圧させる必要があるので、予備炊飯工程終了後、数秒が経過してから電磁弁４９を開き、チャンバー４０内を確実に大気圧と同レベルまで減圧する。

加圧加熱装置９から取り出されたトレー２ｃ内の浸漬水は、この時点で、一部は米に吸水され、残りは気化しているため、ほぼなくなっている。

加圧加熱装置９から取り出されたトレー２ｃ内の米は、この時点で、水分が３０％〜５０％となっており、好ましくは３５％〜４０％になっている。また、米粒表面に近いほど水分が高く、中心部は水分が低い状態であるが、米粒表面は予備炊飯工程後の減圧により水分が蒸発しているため、中心部よりも水分は高いが、表面と中心部の間の中間部よりは水分が低くなっている。そして、アルファ化度は、３０％〜５０％程度であり、表面に近いほどアルファ化している。

なお、前記予備炊飯工程において加圧加熱装置９により、チャンバー４０内の圧力を降圧させずに、一定の加圧状態でマイクロ波の照射によりトレー２ｃ内の米を完全に炊飯することも可能である。しかし、この方法では加圧部での工程の時間が長くなってしまい、無菌パック米飯の大量生産には不向きである。

予備炊飯工程が終了したトレー２ｃは、コンベア装置３により水計量補充部１１に送られる。水計量補充部１１では、あらかじめ殺菌された仕上げ炊飯用の炊飯水が順次計量・補充され、次の工程である仮密閉シール部７に送られる。仮密閉シール部７に送られたトレー２ｃは、トレー２ｃの上方開口部が殺菌済フィルム７ａでシールされる。このシールを予備炊飯工程後に行うのは、加圧部２５においてチャンバー４０内の圧力を降圧する際、トレー２ｃ内の圧力をスムーズに降圧させるためである。

仮密閉シール部７では、トレー２ｃが完全に密閉されるように（通気部がないように）フランジ６０の全周をシールするが、図８で示すように、その一部に弱粘着部を形成した仮密閉シールを行う。このシール方法について具体的に説明すると、図８中の符号Ａ（実線で表示した範囲）で示す部位が完全にシールされた部位であり、符号Ｂ（波線で表示した範囲）で示す部位が、符号Ａで示す部位よりも弱い粘着力でシールされた部位であり、該部位が弱粘着部である。

ここで、弱粘着部を形成する仮密閉シールのシール方法について図９及び図１０により説明する。図１０は、図９の波線で囲んだ範囲Ｄの拡大図である。トレー２ｃの仮密閉シールは、仮密閉シール部７の仮シール部７ｈでトレー２ｃにヒート台６１を上から押しつけて行われる。この時、加熱されたヒート台６１から下向きに突起する線シール部６２によりシールされるが、トレー２ｃのフランジ６０の全周をシールするように形成された線シール部６２のうち、弱粘着部を形成する部位（図８の符号Ｂ）をシールする線シール部は、図１０のＸ（寸法）で示すように、符号Ａの部位をシールする線シール部よりも僅かに低く形成されている。この様にすることで容易に弱粘着部を設けた仮密閉シールを行うことが可能となる。Ｘで示した寸法は、トレー２ｃ及びフィルム７ａの材質により適宜変更すればよい。

仮密閉シール後、トレー２ｃは仮密閉シール部７の搬出口から搬出され、トレー移送装置８、横送りコンベア１３及び押し込み装置２９を経て仕上げ炊飯部１４に搬入される。この際、トレー２ｃはフィルム７ａにより通気部がないように密封されているので、通気性はなく、トレー２ｃ内への異物や微生物等の混入を完全に防ぐことができる。

仕上げ炊飯部１４ではマイクロ波照射部１４ｅからマイクロ波が照射され、トレー２ｃ内の内容物が１００℃の温度まで加熱され、コンベアベルト１４ｄ上を搬送されながら仕上げ炊飯が行われる。マイクロ波照射部１４ｅを通過するトレー２ｃは、約３〜１５分間、好ましくは３〜１０分間、より好ましくは５分間、約１００℃の温度で加熱され、仕上げ炊飯が終了する。本発明では、仕上げ炊飯部１４での工程を仕上げ炊飯工程としている。

仕上げ炊飯工程では、マイクロ波の照射によりトレー２ｃ内の圧力が高まり、トレー２ｃ内部から外向きの方向に前記圧力がフランジ６０の仮密閉したシール部にかかる。前記シール部には弱粘着部が設けられているので、図８の符号Ｃ（斜線部）で示すように、前記弱粘着部の一部分が前記圧力により開封し、この開封部Ｃからトレー２ｃ内の圧力が通気により抜けるようになっている。このため、トレー２ｃが加熱により仕上げ炊飯部１４内で破裂するようなことはない。

また、加圧部２５での予備炊飯工程により、米粒の表面の水分が、該米粒の中心部よりも高いが、表面と中心部の間の中間部よりも低い状態になっており、この状態で仕上げ炊飯を行うので、炊飯後のご飯性状が、米粒の表面及び中心部が硬く、表面及び中心部の間の中間部が軟らかい外硬内軟芯硬の状態となる。この状態により、通常の米飯よりも水分が高めの場合でも食味が低下することはなく、むしろ食味が向上する。なお、ここでいう「硬く」とは、前記中間部に比べて硬いのであって、決して炊飯が不十分なわけではない。

本実施例では、原料の米７７ｇから２０３ｇの米飯（水分６８％）を製造することができる。これは、２６３程度の炊飯歩留まりとなる。一般的なご飯の炊飯歩留まりは２２４程度であるが、本発明の製造方法では、炊飯後の米飯の水分を調節することで炊飯歩留まりを２５５以上にすることができる。

次いで、トレー２ｃは製品供給装置１５及び製品整列装置１６を経て放射温度計１９に搬送され、該放射温度計１９にて米飯の温度が検知されて製品の温度管理が行われ、密封包装部１７に搬入される。搬入の際、トレー２ｃには開封部Ｃが存在するが、トレー２ｃ内の圧力が、仕上げ炊飯部１４での加熱により外部よりも高くなっているため、前記開封部Ｃから微生物などの異物が混入するおそれはない。

密封包装部１７では、真空冷却・ガス置換・密封シール（本シール）を行う。トレー２ｃが密封包装部１７のチャンバー２４内に搬入されると、まず、チャンバー２４の真空発生装置（図示せず）を作動してチャンバー２４内を真空状態下まで減圧し、トレー２ｃ内の米飯を７５℃まで急冷させる。これにより、雑菌の繁殖を抑えるとともに、ガス置換の効率を高めることができる。前記減圧時には、トレー２ｃ内の空気も吸い出される。この時に働く力により、図８の符号Ｂ（波線部）で示す弱粘着部のシールが全て剥がれ、剥がれたことにより生じる開口部からトレー２ｃ内の空気がスムーズに吸い出されていく。次いで、真空状態下のチャンバー２４内に窒素ガスや炭酸ガスを充満させてガス置換が行われるが、前記開口部によってトレー２ｃ内のガス置換は効率良く行われる（例えば、窒素置換率９９％以上を達成できる）。この方法は、ガス注入管をトレー２ｃ内に差し込む方式のような二次汚染のおそれが少ない、というメリットもある。

ガス置換後のトレー２ｃは、チャンバー２４内で、図示しない線シール手段によりフランジ６０の全周がシールされ、ローレットシール部２１にコンベア１８により搬送される。ローレットシール部２１では、捲れ防止のローレットシールをトレー２ｃに施し、次いで、容器フランジ冷却部２２により冷却してトレー２ｃの密封シールが完了する。

密封シールが施されたトレー２ｃは、密封包装部１７から順次取り出されて押し込み装置５０に供給され、次に、蒸らし部５１内に吊り下げられたゴンドラ５１ｅに供給される。蒸らし部５１では、加熱手段及びゴンドラ５１ｅにより、トレー２ｃが７０℃〜８０℃、好ましくは７５℃で約１５分間保持され、トレー２ｃ内の米飯が十分に蒸らされる。

蒸らし工程の後、トレー２ｃは蒸らし部５１の搬出口５１ｌから搬出され、押し込み装置５２を経て冷却部５３の搬入口５３ｊに搬入される。冷却部５３では、冷却手段及びゴンドラ５３ｅにより、温度が２０℃〜３０℃、時間が約１０分〜２０分、好ましくは２０℃で約１５分間の冷却が行われる。最終工程である冷却工程後、トレー２ｃは冷却部５３の搬出口５３ｌからコンベアベルト５４上に搬出され、箱詰した後、出荷される。

上述した無菌パック米飯の製造方法によれば、浸漬工程、滅菌工程及び予備炊飯工程の３工程を、同一のチャンバーにて連続して行い、これら３工程を約６０秒という極めて短時間で行うことが可能となる。なお、上記各工程に必要な時間は、自由に変更することができるので、無菌パック米飯の製造条件に合わせて、３０秒〜１８０秒、好ましくは５０秒〜１２０秒の間で適切に変更すればよい。

本発明の無菌パック米飯の製造装置に係る概略平面図である。 同製造装置におけるトレー自動供給部、米計量充填部、水計量充填部、加圧部、水計量補充部及び仮密閉シール部の構造を示す概略図である。 加圧加熱装置の概略断面図である。 仕上げ炊飯部の構造を示す概略図である。 密封包装部の構造を示す概略図である。 蒸らし部及び冷却部の構造を示す概略図である。 浸漬工程、滅菌工程及び予備炊飯工程を説明するためのグラフである。 トレー２ｃの概略図である。 仮シール部の概略図である。 仮シール部のヒート台における線シール部を示した図である。

符号の説明

１ 無菌パック米飯の製造装置
２ トレー自動供給部
３ コンベア装置
４ 異物吸引装置
５ 米計量充填部
６ 水計量充填部
７ 仮密閉シール部
８ トレー移送装置
９ 加圧加熱装置
１０ クリーンブース
１１ 水計量補充部
１３ 横送りコンベア
１４ 仕上げ炊飯部
１５ 製品供給装置
１６ 製品整列装置
１７ 密封包装部
１８ コンベア装置
１９ 放射温度計
２１ ローレットシール部
２２ 容器フランジ冷却部
２３ 仕上げ冷却装置
２４ チャンバー
２５ 加圧部
２９ 押し込み装置
３０ 油圧シリンダ
３１ ベース板
３２ 支柱
３３ 昇降ガイド
３４ 支持体
３５ 下チャンバー
３６ マイクロ波発振装置
３７ 導波管
３８ 上チャンバー
３９ チョーク
４０ チャンバー
４１ パッキン
４２ 送管
４３ 減圧弁
４４ 電磁弁
４５ 圧力計
４６ 送管
４７ 電磁弁
４８ スピードコントローラ
４９ 電磁弁
５０ 押し込み装置
５１ 蒸らし部
５２ 押し込み装置
５３ 冷却部
５５ コンベアベルト
６０ フランジ
６１ ヒート台
６２ 線シール部

Claims (7)

1. 無菌パック米飯を浸漬時間も含めて短時間で製造する方法であって、
   所定量の米及び水を、上部に開口部を形成したトレーに投入する工程と、
   前記トレー内の米及び水を、大気圧よりも高い圧力が維持されたチャンバー内で、マイクロ波の照射により加熱して前記米に前記水を急速に吸水させる浸漬工程と、
   前記トレー内の米及び水を、前記チャンバー内で、マイクロ波の照射により前記浸漬工程よりもさらに加熱して滅菌する滅菌工程と、
   前記トレー内の米及び水を、前記チャンバー内で、マイクロ波の照射により加熱して前記米を予備炊飯する予備炊飯工程と、
   前記予備炊飯工程後に、前記トレーの開口部をフィルムで仮密封する密封工程と、
   前記トレー内の米の仕上げ炊飯を行う仕上げ炊飯工程と、
   蒸らし・冷却などの処理を行う後処理工程と、
   を含む無菌パック米飯の製造方法において、
   前記浸漬工程、滅菌工程及び予備炊飯工程を同一のチャンバー内で連続して行い、これら３つの工程を３分以内の短時間で行うことを特徴とする無菌パック米飯の製造方法。
2. 請求項１に記載の無菌パック米飯の製造方法の浸漬工程において、
   マイクロ波の照射を停止することなく、チャンバー内の圧力を減圧させてトレー内の浸漬水の温度上昇を所定の時間抑えることを特徴とする無菌パックの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の無菌パック米飯の製造方法の予備炊飯工程において、
   チャンバー内の圧力を減圧させながら、マイクロ波を照射して、トレー内の浸漬水の温度低下を所定の時間抑えることを特徴とする無菌パックの製造方法。
4. 請求項１、２又は３に記載の無菌パック米飯の製造方法の密封工程において、
   トレー上部のフランジの全周縁に前記フィルムを通気部がないようにシール貼着する際に、前記仕上げ工程時に生じる前記トレー内の圧力によって剥がれる程度の弱粘着シール部を一部に形成する仮密閉シールを行うことを特徴とする無菌パック米飯の製造方法。
5. 炊飯歩留まりが２５５以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のいずれかの製造方法。
6. ご飯性状が、米粒の表面及び中心が硬く、前記表面及び中心の間の中間部が軟らかい外硬内軟芯硬の状態であることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のいずれかの製造方法で製造した無菌パック米飯。
7. 所定量の米を、上方に開口部を設けたトレーに充填する米計量充填部と、所定量の浸漬水を、前記トレーに充填する水計量充填部と、前記トレー内の米及び水をマイクロ波の照射により加熱して前記米に前記水を吸水させる浸漬部と、前記トレー内の米及び水をマイクロ波の照射により加熱して滅菌する滅菌部と、前記トレー内の米及び水をマイクロ波の照射により加熱して前記米を予備炊飯する予備炊飯部と、前記トレーの開口部を殺菌済みフィルムで密封する仮密封シール部と、仮密封されたトレーの仕上げ炊飯を行う仕上げ炊飯部と、仕上げ炊飯後に、前記トレーの真空冷却、ガス置換及び密封シールの各処理を行う密封包装部と、前記トレー内の蒸らし処理を行う蒸らし部とを備えた無菌パック米飯の製造装置において、
   加圧加熱装置における1つの加圧部が、前記浸漬部、滅菌部及び予備炊飯部を兼ねることを特徴とする無菌パック米飯の製造装置。
   

Images