JP4200442B2 - 容器詰め食品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、容器詰め食品の製造方法に関し、特にトレー、カップ等のプラスチック容器等の使い捨て容器に固形食品を充填し、高温・高圧蒸気により加熱殺菌する容器詰め食品の製造方法に関する。

従来トレー、カップ等のプラスチック容器等の使い捨て容器に食品を充填し、高温・高圧蒸気により加熱殺菌するスチームインジェクション方式の殺菌方法を採用した容器詰め食品の製造方法が広く行われている。その１例として、特許文献１を挙げる。この方法は、容器に食品を充填し、食品を充填した容器を殺菌釜に収容し、殺菌釜を脱気した後殺菌釜に高温・高圧蒸気を導入し所定時間保持することにより食品および容器を殺菌し、次いで殺菌釜を減圧することにより食品を冷却し、殺菌釜から容器を取出した後蓋材で密封するものである。
特開平９−９９３７号公報

上記従来のスチームインジェクション方式による容器詰め食品の製造方法においては、高温・高圧蒸気による加熱殺菌後の冷却工程において排気弁を全開にして殺菌室内の雰囲気の温度を急激に下げ、さらに真空脱気による気化熱により食品の温度を下げることにより、効果的に冷却を行っている。

しかしながら、この方式では、冷却速度を高めることに関しては効果的であるが、内容物がジャガイモ、タマネギ、ニンジン等の固形食品の場合には、固形食品の温度が瞬間的に低下して飽和蒸気圧以下となることにより、固形食品の内圧による組織の破裂が生じたり、またそれに伴って固形食品からの水分の突沸や油脂分の飛散が生じ、容器シール部への食品の付着による不完全シールや殺菌室の汚染がしばしば生じることが判った。また、食品の品質についても、固形組織の破裂のほか水分の減少による食感の劣化（ばさつき）が生じる欠点も認められる。

本発明は、上記従来のスチームインジェクション方式による容器詰め食品の製造方法における問題点にかんがみなされたものであって、殺菌完了後の冷却を効率的に行いながら、固形組織の破裂やそれに伴う水分の突沸、油脂分の飛散を生じることなく、食感の劣化も生じない改良された容器詰め食品の製造方法を提供しようとするものである。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究と実験を重ねた結果、殺菌終了後に殺菌室から高温・高圧蒸気を排出するとともに窒素ガス等のガスを殺菌室内に導入することにより殺菌室内の雰囲気の圧力を飽和蒸気圧よりも僅かに高い圧力に調節しつつ容器に充填した食品を冷却すると、固形食品の固形組織が破裂することなく、良好な食感を維持することができることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、上記目的を達成する容器詰め食品の製造方法は、次の工程を備えることを特徴とするものである。
（イ）容器に食品を充填する工程
（ロ）該食品を充填した容器を殺菌室に収容する工程
（ハ）該殺菌室を脱気する工程
（ニ）該殺菌室に高温・高圧蒸気を導入し所定時間保持することにより食品および容器を殺菌する工程
（ホ）該殺菌室からの蒸気の排出を開始するとともに該殺菌室内に不活性ガスの導入を開始し、該殺菌室内の雰囲気の温度および該食品の温度のいずれかを測定して該雰囲気の圧力が該温度における飽和蒸気圧より０．０１ＭＰａ〜０．１ＭＰａだけ高くなるように該雰囲気の圧力を調整しながら不活性ガスを該殺菌室内に導入し、該容器内の食品を５０℃以下まで冷却する工程
（ヘ）該殺菌室から該容器を取り出し、蓋材で密封する工程。

本発明の一側面において、該殺菌室から取出した該容器を蓋材で密封する工程は、無菌チャンバー内に設けられたガスフロー装置に該容器を移載し、ガスを該容器内にフロー後該無菌チャンバー内に設けられたシーラーにより容器を密封する工程を含むことを特徴とする。

本発明の他の側面においては、該殺菌室から取出した該容器を蓋材で密封する工程は、予めガスを導入することにより陽圧とした無菌チャンバー内に該容器を移送し、該容器内の脱酸素状態を維持したまま該無菌チャンバー内に設けられたシーラーに該容器を移載して密封する工程を含むことを特徴とする。
本発明の他の側面においては、該ガスは不活性ガスであることを特徴とする。

本発明によれば、殺菌終了後に、殺菌室からの蒸気の排出を開始するとともに殺菌室内にガスの導入を開始し、殺菌室内の雰囲気の温度および食品の温度のいずれかを測定して該雰囲気の圧力が該温度における飽和蒸気圧より０．０１ＭＰａ〜０．１ＭＰａだけ高くなるように該雰囲気の圧力を調整しながらガスを殺菌室内に導入し、容器内の食品を５０℃以下まで冷却することにより、殺菌完了後の冷却を効率的に行いながら、固形組織の破裂やそれに伴う水分の突沸、油脂分の飛散を生じることなく、良好な食感を維持することができる。

以下添付図面を参照して」本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明にかかる容器詰食品の製造方法の１実施形態を実施するための装置の１例を示す概略図である。

本発明において使用される容器としては耐熱性のトレー、カップ等広口のプラスチック容器が好適であり、その他アルミ箔製容器等も使用可能である。容器１はベルトコンベア等の搬送手段によって各工程を行う装置間を連続的に移送される。まず食品充填部２において所定量の食品３が容器１に充填される。本発明の対象となる食品としては、豆類、いも類、栗、たまねぎ、にんじん等の野菜類等の固形食品が適している。食品３は予め味付けをしたものを充填するか、適当量の調味料を食品ともに容器１に充填することが好ましい。

食品３が充填された容器１は次いで殺菌室４に移送され収容されて高温・高圧蒸気殺菌が行われる。殺菌室４の構造および蒸気殺菌の方法は、たとえば特許文献１に記載されたもの等公知の装置および方法またはこれに類似する装置および方法によって行うことができる。すなわち、殺菌室４には蒸気配管５の先端部が開口しており、蒸気配管５は蒸気弁６を介して蒸気源７に接続されている一方減圧弁８を介して真空ポンプ９に接続されている。また、公知の殺菌室と異なり、この実施形態にかかる殺菌室４には不活性ガス配管１２の先端部が開口している。不活性ガス配管１２は不活性ガス弁１３および不活性ガスフイルター１４を介して不活性ガス供給源１５に接続されており、殺菌室４内に窒素ガス等の不活性ガスを供給することができる。

蒸気殺菌を行うには、まず、蒸気弁６および排気弁１１が閉状態で減圧弁８を開とし真空ポンプ９を作動して殺菌室４内の空気を脱気し、殺菌室４内を真空とする。

次に減圧弁８を閉じ、蒸気弁６を開いて高温・高圧蒸気を殺菌室４内に導入し、所定時間（たとえば１２０℃で１０分）蒸気を殺菌室４内に保持することにより食品３と容器１の殺菌を行う。

殺菌を終了したら、蒸気弁６を閉じ、排気弁１１を開いて殺菌室４からの蒸気の排出を開始するとともに、不活性ガス弁１３を開いて殺菌室４内に不活性ガスの導入を開始する。蒸気弁６と不活性ガス弁１３の開弁は同時でもよいし、数秒ないし数十秒の間隔をおいてもよく、殺菌対象となる固形食品の種類により適宜調節すればよい。不活性ガスの導入量を最適値とするために、殺菌室４内の雰囲気の温度および食品の温度のいずれかを測定することによってその温度における飽和蒸気圧を知り、雰囲気の圧力が飽和蒸気圧より０．０１ＭＰａ〜０．１ＭＰａだけ高くなるように雰囲気の圧力を調整しながら不活性ガスを殺菌室４内に導入する。雰囲気の圧力が飽和蒸気圧よりも０．０１ＭＰａ以上高くないと固形食品の破裂や水分の突沸等を生じやすくなるので好ましくなく、また雰囲気の圧力が飽和蒸気圧より０．１ＭＰａを超える高さであっても固形物破裂防止効果には変わりがなく、不活性ガスの導入量が増加するだけ不経済である。好ましい飽和蒸気圧を超える圧力の範囲は０．０１ＭＰａ〜０．０２ＭＰａである。食品が固形食品の場合に食品の温度を測定するにはサーミスター等のセンサーを固形食品内部に挿入して測定を行うことが好ましい。こうして殺菌室４内の雰囲気の圧力を調節し、急激な温度低下を防止しながら、容器１内の食品３を５０℃以下、好ましくは４０℃以下になるまで冷却する。

次に冷却後の容器１を殺菌室４から取り出し、殺菌済みの蓋材を容器１にかぶせて密封する。容器１を蓋材で密封するには、無菌チャンバー１６内に設けられた不活性ガスフロー装置１７に容器１を移載し、不活性ガスを容器１のヘッドスペース内にフローしてヘッドスペースの空気をガス置換した後シーラー１８により蓋材を容器１に密封する。
なお、無菌チャンバー１６は、空気供給源２５に接続された空気配管２４から導入される空気により微陽圧とされている。

図２は本発明の他の実施形態を実施するための装置の例を示す概略図である。図２において、図１の構成要素と同一の構成要素については図１と同一符号で示し、その説明を省略する。

図２の実施形態のおいては、無菌チャンバー１６内に不活性ガスフロー装置が設けられておらず、不活性ガス配管１２から分岐する不活性ガス配管１９の先端部が無菌チャンバー１６内に開口しており、また無菌チャンバー１６内の不活性ガスを排気するための排気管２１が設けられている。不活性ガス配管１９には不活性ガス弁２０が設けられており、排気管２１には排気弁２２が設けられている。

図２の実施形態においては、殺菌室４から取出した容器１を蓋材で密封するには、排気弁２２を閉じ不活性ガス弁２０を開くことにより予め不活性ガスを導入して陽圧とした無菌チャンバー１６内に容器１を移送し、容器１内の脱酸素状態を維持したまま無菌チャンバー１６内に設けられたシーラー１８に容器１を移載して蓋材を容器に密封する。この方法によれば、容器のヘッドスペースにノズルを挿入して不活性ガスをフローすることが困難な包装条件（たとえば深絞り容器詰豆類等）や、蓋材がガス置換しにくい落とし蓋やドーム蓋等に適用することができる。

また、殺菌室４から取り出した容器１を蓋材で密封するには、無菌チャンバー内に設けられていない不活性ガスフロー装置とシーラーによってガス置換および密封を行うこともできる。

上記の実施形態においては、固形食品の充填とは別個に液汁の充填は行っていないが、必要に応じ、殺菌室４と不活性ガスフロー装置１７またはシーラー１８の間に液汁充填部を設け、固形食品が充填された容器１が殺菌室４を出た後液汁を容器１に充填するようにしてもよい。
また、容器を完全にシールした後レトルト殺菌により付加的な殺菌を行うようにしてもよい。

本発明の方法は、予め殺菌済みの蓋材をシーラーに供給して容器にかぶせてシールする通常の密封方法ばかりでなく、本出願人が特願２００３−３５９１６２号により提案したような、食品を充填した容器の上縁部に蓋材を部分的に接着した後蒸気殺菌し、殺菌を終了した容器の上縁部の全面に蓋材を完全にシールする密封方法にも適用することができる。

本実施例で使用する容器として、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体およびポリプロピレンを接着剤を介して積層した材料を真空成形して得たフランジ状の上縁部を有する角型カップ容器（開口部一辺長１１４ｍｍ、深さ４３ｍｍ、容積２７２ｍｌ）を使用し、蓋材として、接着層がポリプロピレンであり、アルミ箔、二軸延伸PETフイルムを接着剤を介して積層した材料からカップ容器のフランジ部の外形よりもやや大きい大きさの材料を打ち抜き蓋材とした。

カップ容器に食品として、カレー具材であるジャガイモ３０ｇ、ニンジン３０ｇ、生肉２０ｇ、たまねぎ１５ｇを充填した。次いでこの容器を図１で示す装置の殺菌室に移送した。初めに殺菌室内を真空吸引して脱気した後、蒸気弁を開いて高温・高圧蒸気を殺菌室内に導入し、殺菌室内の雰囲気の温度を１００℃に上げて５分間保持した後さらに温度を１２０℃まで上げ１０分１５秒間保持して殺菌を行った。

次いで蒸気弁を閉じ排気弁を開いて蒸気の排出を開始すると同時に不活性ガス弁を開き窒素ガスを殺菌室内に導入を開始した。雰囲気の温度を殺菌室内に設置した温度センサーにより測定しながら雰囲気の圧力が飽和蒸気圧よりも０．０１ＭＰａ〜０．１ＭＰａの範囲内の高さだけ高くなるように窒素ガスの導入量を調節し、雰囲気の温度および圧力をしだいに降下させた。脱気開始後雰囲気温度が８０℃、雰囲気圧力が０に降下するまでの各食品の温度の変化を図３のグラフに示す。図３において、二点鎖線はジャガイモを、一点鎖線は肉１を、点線は肉２をそれぞれ示す。工程時間は、脱気１分２９秒、第１次昇温１分１１秒、１００℃での保持５分、第２次昇温１分３秒、殺菌（１２０℃での保持）１０分１５秒、冷却１２分４０秒、総経過時間３１分３８秒であった。

食品温度が４０℃に降下するまで冷却した後容器を殺菌室から取り出し無菌チャンバー内に設置された窒素ガスフローによるガス置換装置に容器を移送し、容器のヘッドスペースの空気を窒素ガスにより置換した後容器をシーラーに移送し蓋を容器にかぶせてシールした。

この方法によって製造したカレー具材はいずれも破裂や水分の突沸、油脂分の飛散は発生して折らず、良好な食感を維持していた。

比較例として、実施例１と同一の容器、蓋、および固形食品を用意し、図１と同一の殺菌室において従来の一般的なスチームインジェクション方式による蒸気殺菌および冷却を行った後、図１と同一の方法で容器を密封した。冷却終了までの各食品の温度変化を図４のグラフに示す。図４において、二点鎖線はジャガイモを、一点鎖線は肉１を、点線は肉２をそれぞれ示す。工程時間は、脱気１分５１秒、昇温２分２７秒、殺菌（１２０℃での保持）１３分２７秒、冷却４分２秒、総経過時間２２分１９秒であった。

従来の方法で製造したカレー具材においては、ジャガイモが破裂しているものが多く見受けられ、食感も各食品がぱさついた感じを免れなかった。

本発明の方法を実施するための装置の１例を示す概略図である。 本発明の方法を実施するための装置の他の例を示す概略図である。 本発明の方法による殺菌、冷却工程における食品の温度変化を示すグラフである。 従来の方法による殺菌、冷却工程における食品の温度変化を示すグラフである。

符号の説明

１ 容器
３ 食品
４ 殺菌室
６ 蒸気弁
８ 不活性ガス弁
１１ 排気弁
１６ 無菌チャンバー
１７ 不活性ガスフロー装置
１８ シーラー

Claims (3)

1. 次の工程を備えることを特徴とする容器詰め食品の製造方法
   （イ）容器に食品を充填する工程
   （ロ）該食品を充填した容器を殺菌室に収容する工程
   （ハ）該殺菌室を脱気する工程
   （ニ）該殺菌室に高温・高圧蒸気を導入し所定時間保持することにより食品および容器を殺菌する工程
   （ホ）該殺菌室からの蒸気の排出を開始するとともに該殺菌室内に不活性ガスの導入を開始し、該殺菌室内の雰囲気の温度および該食品の温度のいずれかを測定して該雰囲気の圧力が該温度における飽和蒸気圧より０．０１ＭＰａ〜０．１ＭＰａだけ高くなるように該雰囲気の圧力を調整しながら不活性ガスを該殺菌室内に導入し、該容器内の食品を５０℃以下まで冷却する工程
   （ヘ）該殺菌室から該容器を取り出し、蓋材で密封する工程。
2. 該殺菌室から取出した該容器を蓋材で密封する工程は、無菌チャンバー内に設けられたガスフロー装置に該容器を移載し、ガスを該容器内にフロー後該無菌チャンバー内に設けられたシーラーにより容器を密封する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の容器詰め食品の製造方法。
3. 該殺菌室から取出した該容器を蓋材で密封する工程は、予めガスを導入することにより陽圧とした無菌チャンバー内に該容器を移送し、該容器内の脱酸素状態を維持したまま該無菌チャンバー内に設けられたシーラーに該容器を移載して密封する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の容器詰め食品の製造方法。

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