JP2015039336A - マイクロ波殺菌方法 - Google Patents

Abstract

【課題】食品を殺菌するマイクロ波殺菌方法において、包装体内の空気を脱気して殺菌する殺菌方法を提供することにある。【解決手段】食品を殺菌するマイクロ波殺菌方法であって、三方を封止した包装袋またはトレーに食品を充填した後、一部に未シール部からなる脱気口を残してシールした包装体を、外側からマイクロ波を照射し、前記食品を加熱殺菌し、前記包装体内が包装体外に比較して陽圧の状態で、前記脱気口を密封シールし、その後、冷却することを特徴とするマイクロ波殺菌方法５０である。【選択図】図１

Description

本発明は、食品を殺菌するマイクロ波殺菌方法に関するものである。

従来より、食品をロングライフ化するために、食品の殺菌方法として、ボイル殺菌やレトルト殺菌が用いられている。

食品を殺菌するには、包装袋やトレ―などの包装体に、食品を収納し密封した状態で、ボイル殺菌やレトルト殺菌が用いられている。ボイル殺菌は、１００℃未満の温度で殺菌可能な食品に用いられるが、包装体内に空気が含気されていると、熱伝導性の問題で加熱時間が長くなったり、含気量が多いものについては、内圧が上昇し破裂する危険性がある。含気量と殺菌時間の関係を十分管理し行う必要がある。

また、レトルト殺菌は、１００℃以上の熱水で、高圧条件下で行われる。ボイル殺菌同様に熱伝導性の問題がある。また、レトルト殺菌をクリアできる容器が必要とされ、容器の種類が限定される問題がある。例えば、包装袋やトレ―、金属缶に代表されるものになる。

また、ボイル殺菌およびレトルト殺菌は、包装体の外側からの加熱で行われているため、熱伝導性の影響があり、加熱時間が長くなり、本来の食品の味覚を壊すという問題点がある。

その他、無菌充填による方法では、米飯などは、無菌充填技術で可能であるが、無菌充填設備が大掛かりなものであり、費用が高くなる問題がある。

一方、食品の内部から加熱殺菌するマイクロ波殺菌方法がある。マイクロ波を包装体の外側から照射して、食品内部から加熱殺菌する方法である。ボイル殺菌方法やレトルト殺菌方法の熱伝導殺菌とは異なり、食品の発熱を利用したもので、殺菌効率は高く、食品の味覚の低下を少なくし、シェルフライフを延ばし、ロングライフ化を可能にする方法である。

マイクロ波殺菌方法において、次の提案がある。三方をシールした袋またはトレーに食品を充填した後、一部に脱気部を残してシールした包装体を、この包装体が納まる容積で、略同形状の収納部を有するマイクロ波透過可能な材料からなる支持体内に、脱気部が上になるように包装体を収納し、まず支持体の外側からマイクロ波を照射し、包装体の内部温度が１００〜１０５℃になるように加熱し脱気後、脱気部をシールした後、支持体の外側から再びマイクロ波を照射し、包装体の内部温度が１２５℃以上の温度になるように加熱し、食品を殺菌後、冷却してなる食品の殺菌方法である（特許文献１）。

しかし、包装体の内部温度を１００〜１０５℃で加熱しながら脱気する際に、包装体内が脱気により減圧され、空気が入り込み、殺菌効果を低下させ、食品のシェルフライフを短くしてしまう問題がある。

また、包装体上に装着され、前記包装体内部の超過圧力に応答して開放されるように構成された弁からなり、包装体材料内に形成された開口部を備え、該開口部を被包するために使用するよう構成された粘着膜を弁が備えている、特に食品包装体用の一方弁であって、前記粘着膜が、開口部を備えて形成され、この開口部は、前記包装体材料の開口部と整合して使用されるように構成され、また弾力性のある追加的な粘着膜が前記粘着膜の上に形成され、二つの粘着膜は、弁がその開放に際して通流を可能にする流路を粘着膜間に露出させるような方式で互いに結合され、前記追加的な粘着膜の接着剤は二つの粘着膜間に形成された流路の内表面の一部を構成する表面上に設けられる、ことを特徴する弁の提案がある（特許文献２）。

しかし、食品を加熱調理する際、包装体内が陽圧になると弁が開き、調理が終了すると、即ち包装体内が常圧になると弁が閉じるようにしたものであるが、弁の機能から、完全に開口部が閉鎖され密封された状態を確認するのは難しく、品質管理の問題がある。また特殊な弁を使用することでコストアップになる問題がある。

よって、食品を殺菌するマイクロ波殺菌方法において、包装体内の空気を脱気して殺菌する殺菌方法の要望がある。

特開昭６０−２４４２７４号公報 特許第４３６１０９１号公報

本発明は、上述のような背景技術の問題を鑑みて、食品を殺菌するマイクロ波殺菌方法において、包装体内の空気を脱気して殺菌する殺菌方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、発明者は鋭意検討を行い、本発明を完成した。

本発明の請求項１に係る発明は、食品を殺菌するマイクロ波殺菌方法であって、
三方を封止した包装袋またはトレーに食品を充填した後、一部に未シール部からなる脱気口を残してシールした包装体を、外側からマイクロ波を照射し、前記食品を加熱殺菌し、前記包装体内が包装体外に比較して陽圧の状態で、前記脱気口を密封シールし、その後、冷却することを特徴とするマイクロ波殺菌方法である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記加熱殺菌ゾーンから前記密封シールゾーンまで無菌ゾーンとし、該無菌ゾーンが、除菌したエアで大気圧に比較して陽圧保持されていることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波殺菌方法である。

本発明のマイクロ波殺菌方法は、包装体内に空気の含気もなく加熱殺菌の効率を向上させることができる、食品の味覚の低下を少なくし、シェルフライフを延ばすことができる。

本発明によれば、三方を封止した包装袋またはトレーに食品を充填した後、一部に未シール部からなる脱気口を残してシールした包装体を、外側からマイクロ波を照射し加熱殺菌し、包装体内が包装体外に比較して陽圧の状態で、脱気口を密封シールし、冷却することで、包装体内に空気の含気もなく加熱殺菌の効率を向上させることができる。食品の味覚の低下を少なくし、シェルフライフを延ばすことができる。

また、加熱殺菌ゾーンから密封シールゾーンまで無菌ゾーンとし、該無菌ゾーンが、除菌したエアで大気圧に比較して陽圧保持されていることにより、包装体内への菌の侵入が
なく、加熱殺菌の効率を向上させることができる。

本発明のマイクロ波殺菌方法は、加熱殺菌し、包装体内が包装体外に比較して陽圧の状態で密封されるために、包装体内に空気の含気もなく殺菌効率を向上させることができる。食品の味覚の低下を少なくし、シェルフライフを延ばすことができる。

本発明のマイクロ波殺菌方法（フローチャートで示す）の一例を示す説明図である。 マイクロ波殺菌前の包装袋の一例を示す説明図である。 図２の包装袋のマイクロ波殺菌時の状態の一例を示す説明図である。 マイクロ波殺菌後の包装袋の一例を示す説明図である。 マイクロ波殺菌前の別形態の包装袋の一例を示す説明図である。 マイクロ波殺菌前のトレー容器の蓋材側から見た一例を示す説明図である。 図６のトレー容器のＬ−Ｌ´線の断面の一例を示し、マイクロ波殺菌時の状態の一例を示す説明図である。 マイクロ波殺菌後のトレー容器の蓋材側から見た一例を示す説明図である。 支持体の説明図である。 包装袋の層構成の一例を示す説明図である。

以下に、本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明のマイクロ波殺菌方法の一例を示す説明図である。包装体として、三方を封止した包装袋を一例としてフローチャートで説明する。本発明のマイクロ波殺菌方法５０は、包装袋に食品を充填し、一部に脱気口を残して天シール部をシールする。次いで、マイクロ波により食品を加熱殺菌する。加熱殺菌時では、包装袋内が包装袋外に比較して陽圧になり包装袋内の空気が排出される。次いで、包装袋内が陽圧の状態で脱気口を密封シールする。その後、食品を冷却する。これらの工程からなるものである。また、加熱殺菌ゾーンと密封シールゾーンは無菌ゾーンとし、除菌したエアが大気圧に比較して陽圧保持される。

図２は、マイクロ波殺菌前の包装袋の一例を示す説明図である。図２−１は、三方をシール包装袋１を示している。包装袋１は、表裏二枚の胴部シート１１を重ね、サイドシール部４、４、底シール部３を形成して成っている。図２−２は、包装袋１に食品７を充填し、その後、天シール部５を、未シール部からなる脱気口６を残してシールされた包装袋２を示している。

図３は、図２に示した包装袋を、マイクロ波殺菌時の状態の一例を示す説明図である。図２−２の包装袋２の外側からマイクロ波を照射し、食品内部から加熱させ殺菌している状態を示している。食品７が発熱されてくると、食品７からの蒸気により、包装袋内が包装袋外に比較して陽圧になり、包装袋内の蒸気および空気９が徐々に脱気口６を通じて外部へ排出されている状態を示している。

マイクロ波殺菌は、食品内部からの発熱のために、常圧で加熱殺菌ができるメリットがある。本発明のマイクロ波殺菌方法は、天シール部５に脱気口６を設けることで、マイクロ波が照射されて食品７の温度が上昇し、食品７からの蒸気で包装袋内が包装袋外に比較して陽圧になり、包装袋内の蒸気と空気９が、脱気口６を通じて排出され、完全に空気が排出された時点で、脱気口６を密封シールする。図４に示すように脱気口を密封シールする。この時点で殺菌を終了させる、または、継続して殺菌を行ってもよい。次いで、冷風
または冷水にて、内容物の食品を冷却し、殺菌済み食品が収納された包装袋８ができる。

図５は、マイクロ波殺菌前の別形態の包装袋の一例を示す説明図である。図５−１は自立性包装袋１０を示している。自立性包装袋１０は、表裏二枚の胴部シート１１，１１の下部に底部シート１２を折り畳んで挿入し、底シール部３、両サイドをシールしサイドシール部４、４を形成して成っている。図５−２は、自立性包装袋に、食品７を充填し、その後、天シール部５を、未シール部からなる脱気口６を残してシールされた自立性包装袋１８を示している。自立性包装袋でも本発明のマイクロ波殺菌方法に可能である。

包装体としては、三方を封止した包装袋、即ち三方シールした包装袋や自立性包装袋、トレー容器などが使用できる。

図６は、マイクロ波殺菌前のトレー容器の一例を示す説明図である。食品が充填されているトレー容器の上側から見た一例を示している。トレー容器１３のフランジ部に蓋１４がシールされ、シール部１５を示している。シール部１５には、未シール部からなる脱気口６が形成されている。

図７は、図６のトレー容器のＬ−Ｌ´線の断面の一例を示し、マイクロ波殺菌時の状態の一例を示す説明図である。トレー容器１３は、トレー１６内の食品７が発熱し、食品７から発生する蒸気で容器内が容器外に比較して陽圧になり、シール部１５に形成された脱気口６から蒸気および容器内の空気９が排出されている状態を示している。

図８は、マイクロ波殺菌後のトレー容器の蓋材側から見た一例を示す説明図である。マイクロ波により加熱殺菌されると、容器内が容器外に比較して陽圧になり、蒸気および空気が、脱気口を通じて排出され、完全に空気が排出された時点で、脱気口を密封シールする。マイクロ波殺菌後のトレー容器１７を示している。

食品をマイクロ波殺菌するためには、一般的に、包装袋やトレ―容器などの包装体を収納し保持する支持体が用いられる。支持体の外側からマイクロ波を照射し、食品を加熱して殺菌するのである。支持体は、包装体が収納される容積で、略同形状の収納部を有し、マイクロ波が透過可能な材料からなるものである。

図９は、支持体の一例を示している。図９−１は、正面図、図９−２は、Ｍ−Ｍ´線の断面を示している。支持体２０は、収納する包装体の外形と略同形状の包装体収納部２４を形成する二枚の側壁２１，２１からなり、側壁の上部に包装体の脱気口を密封シールするための窓部２２が形成され、さらに、少なくとも一方の側壁２１に、包装体の加熱状態を検知するための温度検査用の測定口２３が設けられた構造からなっている。そして二枚の側壁２１，２１は、加熱により包装体が膨張しても開かないように、挟持する構造を取っている。ここで、温度検査用の測定口２３を両方の側壁に設ければ、次の冷却工程において、水または空気の流れがよく、冷却効果が一層よくなる。

マイクロ波殺菌方法について、さらに詳しく説明する。

支持体の中に、脱気口を上にして包装体を挿入する。この包装体を収納した支持体をマイクロ波殺菌ゾーン中に移動させ、マイクロ波を支持体の外側から照射する。包装体内の食品が加熱され、包装体内が包装体外に比較して陽圧になり、包装体内の空気が蒸気とともに外側に噴出される。この陽圧された状態で脱気口を密封シールする。密封した後も、内容物の殺菌を完全に行うために、加熱殺菌を続けても構わない。加熱殺菌の後に、冷却工程を行う。支持体の外側から冷風または冷水により冷却する。冷却後、支持体から包装体を取り出すことにより、食品がマイクロ波殺菌された包装体ができる。

また、加熱殺菌ゾーンおよび密封シールゾーンまで、無菌ゾーンとし、除菌したエアで大気圧に比較して陽圧することにより、食品のシェルフライフを延ばすことができる。即ち食品のロングライフ化ができる。

マイクロ波殺菌方法は、ボイル殺菌、レトルト殺菌とは異なり、常圧で殺菌ができるために、連続での殺菌を可能とすることができる。例えば、支持体を殺菌装置内に多数個設け、連続的に送ることにより連続殺菌が可能となる。また、内容物の種類（固形分、粘度、他）、容量などで、殺菌条件を移送速度およびマイクロ波出力を調整することにより容易に変えることができる。

さらに、本発明を実施するための形態について詳しく説明する。

支持体２０としては、耐熱性および耐圧性を有し、マイクロ波透過可能な材料、例えば、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、セラミック、木材、または前記ポリカーボネート樹脂もしくはフッ素樹脂にガラス繊維を混入させた材料などを用いることができる。

包装体としては、包装袋やトレー容器などを用いることができる。図１０に、包装袋の層構成を一例として示す。包装袋は、可撓性を有する積層シート４０からなっている。マイクロ波透過可能な材料で積層されている。積層シート４０は、図１０−１に示すように、基材フィルム層４１とシーラント層４３が接着層４２を介して積層され、基材フィルム層４１／接着層４２／シーラント層４３からなっている。

基材フィルム層４１としては、耐熱性を有するプラスチックフィルムが使用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ナイロンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデンなどが挙げられる。支持体として、機械的強度や寸法安定性を有するものであれば、特に限定されない。特に二軸延伸されたフィルムが好ましい。基材フィルムの厚みとしては、加工性を考慮すると、１０〜５０μｍの範囲であることが好ましい。

シーラント層４３としては、耐熱性を有するポリプロピレンフィルムが使用できる。押出し機により製膜して使用することができる。フィルム厚みとしては２０〜１００μｍの範囲であることが好ましく、１５〜７０μｍの範囲であればより好ましい。

接着層４２としては、ドライラミネート用接着剤が使用できる。例えば、二液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエステルウレタン系接着剤、ポリエーテルウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、エポキシ系接着剤などが使用することができる。貼り合わせ方法としては、ドライラミネート法にて可能である。

層構成としては、例えば、延伸ナイロンフィルム／接着層／未延伸ポリプロピレンフィルム、延伸ナイロンフィルム／接着層／未延伸ナイロンフィルム／接着層／未延伸ポリプロピレンフィルムの構成などが挙げられる。

また、基材フィルム層４１には、必要に応じて適宜印刷層を設けることができる。印刷層としては、溶剤と、ウレタン系、アクリル系、ニトロセルロース系、ゴム系などのバインダー樹脂と、各種顔料、体質顔料および可塑剤、乾燥剤、安定剤などを添加してなるインキにより形成される層である。この印刷層により、文字、絵柄などを形成することができる。印刷方法としては、例えば、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、シル
クスクリーン印刷、インクジェット印刷などの公知の印刷方法を用いることができる。また、基材フィルム層の表面を、予め前処理としてコロナ処理またはオゾン処理を施すことにより、印刷層の密着性を向上させることができる。通常は、基材フィルム層の内面に印刷層を設ける。

また、積層シート４０の諸物性を向上する必要があれば、積層シートに中間層４４を設けることも可能である。例えば、酸素ガスバリア、水蒸気バリアを向上させる、また積層シートの剛性、落下強度や突き刺し強度などを向上させる、など必要に応じて積層することができる。層構成としては、図１０−２に示すように、積層シート４０は、基材フィルム層４１／接着層４２／中間層４４／接着層４２／シーラント層４３の層構成になる。

中間層４４としては、例えば、落下強度や突き刺し強度などを向上させるには、延伸ナイロンフィルム、未延伸ナイロンフィルムや、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどを使用することができ、また酸素ガスバリア、水蒸気バリアを向上させるには、無機酸化物蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム、無機酸化物蒸着ナイロンフィルムなどが使用できる。また中間層を積層するには、接着層４２を介してドライラミネート法にて貼り合わせることができる。

ガスバリア性を有する材料としては、例えば、無機酸化物の蒸着フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物フィルム、さらにはポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物などのフィルムにポリ塩化ビニリデン樹脂を塗工したフィルム、またこれらフィルムを組み合わせた積層材料などがある。

無機酸化物としては、例えば、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシュウム、酸化カリウム、酸化錫、酸化ナトリウム、酸化ホウ素、酸化チタン、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化イットリウムなどが使用できる。中でも生産性、価格面から酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどが好ましい。

また、トレー容器の蓋１４としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム／接着層／延伸ナイロンフィルム／接着層／未延伸ポリプロピレンフィルムの積層フィルムが使用できる。また、蓋は、トレーのフランジ部とシールされ、また内容物の食品を食する際には、イージーピールできるものが好ましい。シーラント層には、トレーのフランジ部と接着し、かつイージーピール可能なフィルムを使用することが好ましい。

トレー１６の層構成としては、例えば、ポリプロピレン単層、ポリプロピレン／ナイロン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／エチレン−酢酸ビニル共重合ケン化物／ポリプロピレン、ポリプロピレン／エチレン−ビニルアルコール共重合物／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ナイロン／エチレン−ビニルアルコール共重合物／ポリプロピレンなど、多層化したものが一例として挙げられる。トレーは、押出し機または共押出し機により製膜されたシートを真空成形や圧空成形、プレス成形などにより形成される。成形後の肉厚が３ｍｍ以下であることが好ましい。

以下、本発明の具体的実施例について説明する。

延伸ナイロンフィルム１５μｍと、酸化珪素を蒸着したポリエステルフィルム１２μｍを、二液硬化型ウレタン接着剤を介してドライラミネート法にて貼り合わせた。次いで、該ポリエステルフィルム面に、無延伸ポリプロピレンフィルム７０μｍを、二液硬化型ウ
レタン接着剤を介してドライラミネート法にて貼り合わせ、積層シートを作成した。

次に、上記積層シートを所定の幅にスリットし、表裏二枚にし、底シール部、両サイドシール部を形成して三方シール包装袋を形成した。包装袋のサイズを横１３０ｍｍ×縦１７０ｍｍに形成した。該包装中に内容物として１２０ｇのビーフステーキおよび３０ｇの味付けソースを充填後、天シール部に未シール部からなる脱気口を残して天シール部をシールした。

次に、ガラス繊維入りのフッ素樹脂からなり、図９に示したような二枚の側壁からなり、中央部に温度検査用の測定口、上部に脱気口シール用の窓部を設けた支持体に、脱気口が上になるように包装袋を収納した。この包装袋を収納したまま支持体を、両側に導波管内においてマイクロ波を照射する６００Ｗのマイクロ波発振器を備えたゾーンを通過させ、内容物を加熱殺菌させ、包装袋内が包装袋外に対して陽圧になり、蒸気および包装袋内の空気を、脱気口から外部へ排出させ、脱気口を密封シールした。この際、加熱殺菌ゾーン、密封シールゾーンは、無菌ゾーンとし、除菌したエアを大気圧に比較して陽圧保持させて行った。次いで、冷風にて冷却し、包装袋を支持体から取り出した。

包装袋中のビーフステーキを食したところ、味覚が良く、味覚の低下が観られなかった。また、この包装袋を６０℃の恒温槽中に２週間保存したところ、生菌数は、１００個／ｇ以下であり、また包装袋内にガスの発生も観られなかった。

厚さ３ｍｍのポリプロピレンシ―トを用い、真空成型を行い、容量が２００ｃｃの収納部を有するトレーを形成した。またトレーには、蓋材とシールするフランジ部を形成した。このトレーに、ごま豆腐２００ｇを充填し、実施例１の積層シートを蓋材としてフランジ部とシールした。フランジ部には、未シール部からなる脱気口を残してシールした。トレー容器を作成した。

次に、実施例１と同様にマイクロ波殺菌を行い、内容物が殺菌されたトレー容器を形成した。

トレー容器中のごま豆腐を食したところ、味覚が良く、味覚の低下が観られなかった。また生菌数は、１００個／ｇ以下であり、トレー容器内にガスの発生も観られなかった。

本発明のマイクロ波殺菌方法は、味覚などの低下を極力抑えることができる。食品のシェルフライフを延ばし、ロンングライフ化をすることができる。

チルド流通されている日配の食品、例えば、惣菜などの食品に利用することで、大幅にシェルフライフを延ばすことが可能となる。よって食品ロスを低減することができる。

１ 三方シール包装袋
２ 包装袋（脱気口あり）
３ 底シール部
４ サイドシール部
５ 天シール部
６ 脱気口
７ 食品
８ 包装袋（密封された）
９ 蒸気および空気
１０ 自立性包装袋
１１ 胴部シート
１２ 底部シート
１３ トレー容器（脱気口あり）
１４ 蓋
１５ シール部
１６ トレー
１７ トレー容器（密封された）
１８ 自立性包装袋（脱気口あり）
２０ 支持体
２１ 側壁
２２ 窓部
２３ 測定口
２４ 包装体収納部
４０ 積層シート
４１ 基材フィルム層
４２ 接着層
４３ シーラント層
４４ 中間層
５０ 本発明のマイクロ波殺菌方法

Claims (2)

1. 食品を殺菌するマイクロ波殺菌方法であって、
   三方を封止した包装袋またはトレーに食品を充填した後、一部に未シール部からなる脱気口を残してシールした包装体を、外側からマイクロ波を照射し、前記食品を加熱殺菌し、前記包装体内が包装体外に比較して陽圧の状態で、前記脱気口を密封シールし、その後、冷却することを特徴とするマイクロ波殺菌方法。
2. 前記加熱殺菌ゾーンから前記密封シールゾーンまで無菌ゾーンとし、該無菌ゾーンが、除菌したエアで大気圧に比較して陽圧保持されていることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波殺菌方法。

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