JP4683336B2

JP4683336B2 - 無菌パック米飯の製造方法

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Publication number: JP4683336B2
Application number: JP2006125848A
Authority: JP
Inventors: 武福森; 繁晴金本; 富三藤田; 裕文天野
Original assignee: Satake Corp
Current assignee: Satake Corp
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: JP2007295834A

Description

本発明は、浸漬工程も含め、極めて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、パックのままか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、ガス置換を行って通気部を密封にシールし、商品とする。そして、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が防止され、ガス置換を行って通気部を密封にシールすることで脱酸素剤が不要となり、製造に手間とコストがかからないといったメリットがある。

上記無菌パック米飯の製造方法のうち、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分間加熱して殺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、浸漬時間も含めて極めて短時間で殺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、極めて短時間の浸漬時間であっても米内部に水を十分に吸水させて、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、所定量の米及び水を、上方が開口したトレーに投入する工程と、前記トレー内の内容物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工程と、前記トレー内の内容物をマイクロ波の照射により加熱して殺菌する殺菌工程と、前記トレー内の内容物をマイクロ波の照射により加熱して前記米を炊飯する炊飯工程と、前記炊飯工程後に、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、殺菌工程又は炊飯工程の少なくとも一つ以上の工程で、加圧したチャンバー内で前記トレー内の内容物を１００℃を越える所定温度まで加熱し、加熱後に前記内容物の水分が沸騰するまで前記チャンバー内の圧力を降圧する加圧制御を行う、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、加圧したチャンバー内で、マイクロ波を照射して前記トレー内の内容物を１００℃を超える所定温度まで加熱し、加熱後、前記チャンバー内の圧力を急激に大気圧まで降圧して、前記内容物の水分を短時間に沸騰させる加圧制御を行うことを特徴とする。

請求項３の発明は、前記殺菌工程において、加圧したチャンバー内で、マイクロ波を照射して前記トレー内の内容物を１４０℃付近まで加熱し、その温度まで加熱した時点で前記チャンバー内の圧力を急激に大気圧まで降圧して、前記内容物の水分を短時間に沸騰させる加圧制御を行うことを特徴とする。

請求項４の発明は、前記炊飯工程において、加圧したチャンバー内で、マイクロ波を照射して前記トレー内の内容物を１００℃を超える所定温度まで加熱し、加熱後、前記チャンバー内の圧力を急激に大気圧まで降圧して、前記内容物の水分を短時間で沸騰させる加圧制御を行うことを特徴とする。

本発明の無菌パック米飯の製造方法は、加圧したチャンバー内でトレー内の内容物を１００℃を超える所定温度まで加熱し、加熱後に前記チャンバー内の圧力を常圧（大気圧）まで急激に降圧させるという加圧制御を行うことを特徴とする。この加圧制御により、１００℃を越える温度に加熱された前記内容物は、加圧された状態から常圧（大気圧）の状態に急激に移行することになり、前記内容物の全水分の温度が、常圧での沸点である１００℃まで低下する。このため、前記全水分が沸騰することになり、前記内容物である米を短時間でムラなく均一に加熱することが可能となる。したがって、マイクロ波の照射による加熱方法に特有の加熱ムラを解消することができ、無菌パック米飯の製造における浸漬工程、殺菌工程及び炊飯工程を、効率的な加熱により極めて短時間で行うことが可能となる。

また、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ご飯の品質が著しく低下してしまう。しかし、本発明の加圧制御を浸漬工程に用いることで、加熱により米の表面付近から溶け出した溶質分が、急激な降圧により沸点が１００℃まで低下した時点で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。

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、加圧浸漬部、加圧殺菌部、加圧炊飯部及び仮シール部の構造を示す概略図であり、図３は前記加圧浸漬部、加圧殺菌部及び加圧炊飯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、マイクロ波殺菌部及び蒸らし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・前記通気部の密封シールを行う密封包装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。

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、あらかじめ所定の水分まで脱水又は乾燥し、米計量充填部５に滞留しないよう調製しておく必要がある。

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、加圧浸漬部２５が設けられ、該加圧浸漬部２５によってトレー２ｃ内の米の浸漬が行われる。加圧浸漬部２５の次の工程には、加圧殺菌部２６が設けられ、該加圧殺菌部２６により、トレー２ｃ内の米の殺菌が行われる。加圧殺菌部の次の工程には、水計量充填部１０が設けられ、該水計量充填部１０のノズル１０ａからトレー２ｃに炊飯水が充填される。水計量充填部１０の次の工程には、加圧炊飯部２７，２８が設けられている。本実施例においては、加圧炊飯部を２段階に設けているが、１段階としてもよい。

なお、加圧浸漬部２５、加圧殺菌部２６及び加圧炊飯部２７，２８は、それぞれ同一構造の加圧加熱装置９により構成されている。ここで、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。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、減圧弁４３、電磁弁４４及び圧力計４５を経て圧縮空気がチャンバー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。

加圧炊飯部２７，２８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に水が補充される。本発明においては、加圧炊飯部２８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、仮シール部７が設けられている。仮シール部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の開口縁と殺菌済フィルム７ａとをシールするものであり、蒸気を逃がすための通気部を形成すべく開口縁の一部を未シール部として残したシールが行われる。仮シール部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、第１仮シール部７ｈ，第２仮シール部７ｉと、トリミング部７ｊとが備えられている。

仮シールされたトレー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、マイクロ波殺菌部１４に搬入される。

次に、図１及び図４を参照してマイクロ波殺菌部及び蒸らし部について説明する。マイクロ波殺菌部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。符号１４ｆは、前記マイクロ波照射部１４ｅの後工程に形成される蒸らし用のヒータである。殺菌用マイクロ波照射部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、出力４ｋｗで加熱し、数分間の照射により、１００℃まで加熱することができる。一方、蒸らし用のヒータ１４ｆは、８０〜９０℃の温度を保持する能力のものを選択するとよい。

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・前記通気部の密封シールを行う密封包装部について説明する。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２０、密封シール部２１、容器フランジ冷却部２２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。符号２３は、仕上げ冷却装置である。該仕上げ冷却装置２３によって、トレー２ｃにクリーンルーム内の空調温度（例えば、２０℃）の風を吹き付けて製品温度を２５℃に冷却し、冷却後に箱詰めが行われる。

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内にあらかじめ減菌された所定量の米が順次計量・充填され、次いで、水計量充填部６において、あらかじめ減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、加圧浸漬部２５に送られる。加圧浸漬部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が行われる。この浸漬工程について、図６を用いて説明する。図６は、浸漬工程を説明するためのフローチャートである。まず、加圧浸漬部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（ステップＳ１）、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（ステップＳ２）。チャンバー４０内が０．２〜２．５ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは０．２〜１．５ｋｇ／ｃｍ^２、より好ましくは０．２ｋｇ／ｃｍ^２以上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（ステップＳ３）。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℃〜１２０℃、より好ましくは１０５℃程度まで加熱する（ステップＳ４）。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。加熱後、マイクロ波の照射を停止するとともに、電磁弁４４を閉じ、電磁弁４７を開いて、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内の圧力を下げていく（ステップＳ５）。降圧開始後、１０秒程度経過した時点で、電磁弁４９を開き、チャンバー４０内の圧力を急激に降圧させ（ステップＳ６）、常圧（大気圧）まで降圧する（ステップＳ７）。実際には、電磁弁４９を開いてからチャンバー４０内の圧力が常圧まで低下するのに２秒程度の時間が必要である。このように沸点が１００℃である常圧まで急激に降圧させることで、トレー２ｃ内の、１００℃を超える温度まで加熱された浸漬水を、短時間で沸騰させることが可能となり、よって、浸漬工程を極めて短時間で行うことができる。

なお、前記浸漬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内の米を浸漬することも可能である。しかし、この方法ではトレー２ｃ内の内容物を短時間でムラなく均一に加熱することが困難であるため、加熱が不十分な個所の内容物を浸漬するのに時間がかかり、このため、浸漬時間が長くなることになる。

浸漬工程が終了したトレー２ｃは、次の工程である殺菌工程を行うためにコンベア装置３により加圧殺菌部２６に送られる。この殺菌工程について、図７を用いて説明する。図７は、殺菌工程を説明するためのフローチャートである。まず、加圧殺菌部２６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（ステップＳ１１）、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（ステップＳ１２）。チャンバー４０内が２．５〜４．０ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは３．０〜３．３ｋｇ／ｃｍ^２、より好ましくは３．０ｋｇ／ｃｍ^２まで加圧された時点で、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（ステップＳ１３）。マイクロ波の照射により、トレー２ｃ内の米を１４０℃程度まで加熱する（ステップＳ１４）。チャンバー４０内は加圧されているため、前記米を１４０℃程度まで加熱することが可能である。加熱後、マイクロ波の照射を停止するとともに、電磁弁４４を閉じ、電磁弁４７を開いて、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内の圧力を下げていく（ステップＳ１５）。降圧開始後、１０秒程度経過した時点で、電磁弁４９を開き、チャンバー４０内の圧力を急激に降圧させ（ステップＳ１６）、常圧（大気圧）まで降圧する（ステップＳ１７）。実際には、電磁弁４９を開いてからチャンバー４０内の圧力が常圧まで低下するのに２秒程度の時間が必要である。このように急激に沸点が１００℃である常圧まで降圧することで、トレー２ｃ内の、１４０℃程度まで加熱された米が含有する水分を、全て均一にムラなく沸騰させることが可能となり、よって、極めて短時間の殺菌時間でも確実に殺菌を行うことができる。

なお、前記殺菌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内の米を殺菌することも可能である。しかし、この方法ではトレー２ｃ内の内容物をムラなく均一に加熱することが困難であるため、確実に殺菌を行うために十分な加熱を行う必要があり、この加熱により米の食味が低下してしまう恐れがある。

殺菌工程が終了したトレー２ｃは、次の工程である２次加水工程を行うためにコンベア装置３により水計量充填部１０に送られる。水計量充填部１０では、あらかじめ減菌された炊飯水が順次計量・充填される。炊飯水が充填されたトレー２ｃは、加圧炊飯部２７に送られる。

加圧炊飯部２７では、トレー２ｃ内に充填された米を極めて短時間で炊飯する１次炊飯工程が行われる。この１次炊飯工程について、図８を用いて説明する。図８は、１次炊飯工程を説明するためのフローチャートである。まず、加圧炊飯部２７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（ステップＳ２１）、チャンバー４０が形成された時点で、減圧弁４３によって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（ステップＳ２２）。チャンバー４０内が０．３〜２．５ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは０．３〜１．５ｋｇ／ｃｍ^２、より好ましくは０．３５ｋｇ／ｃｍ^２以上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（ステップＳ２３）。マイクロ波の照射により、トレー２ｃ内の米を１００℃を超える温度、好ましくは１０５℃〜１２０℃、より好ましくは１０８℃程度まで加熱する（ステップＳ２４）。チャンバー４０内は加圧されているため、前記米が含有する水分を１００℃を超える温度まで加熱することが可能である。加熱後、マイクロ波の照射を停止するとともに、電磁弁４４を閉じ、電磁弁４７を開いて、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内の圧力を下げていく（ステップＳ２５）。降圧開始後、１０秒程度経過した時点で、電磁弁４９を開き、チャンバー４０内の圧力を急激に降圧させ（ステップＳ２６）、常圧（大気圧）まで降圧する（ステップＳ２７）。実際には、電磁弁４９を開いてからチャンバー４０内の圧力が常圧まで低下するのに２秒程度の時間が必要である。このように、沸点が１００℃である常圧まで急激に降圧することで、トレー２ｃ内の、１００℃を超える温度まで加熱された米が含有する水分を、全て均一に沸騰させることが可能となり、よって、極めて短時間でもムラなく確実に炊飯を行うことができるようになる。

１次炊飯工程が終了したトレー２ｃは、次の工程である２次加水工程を行うためにコンベア装置３により加圧炊飯部２８に送られる。加圧炊飯部２８では、トレー２ｃ内に充填された米の炊飯を完了させる２次炊飯工程が行われる。この２次炊飯工程については、図９を用いて説明する。図９は、２次炊飯工程を説明するためのフローチャートである。まず、加圧炊飯部２８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（ステップＳ３１）、チャンバー４０が形成された時点で、減圧弁４３によって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（ステップＳ３２）。チャンバー４０内が０．３〜２．５ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは０．３〜１．５ｋｇ／ｃｍ^２、より好ましくは０．３５ｋｇ／ｃｍ^２以上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（ステップＳ３３）。マイクロ波の照射により、トレー２ｃ内の米を１００℃を超える温度、好ましくは１０５℃〜１２０℃、より好ましくは１０８℃程度まで加熱する（ステップＳ３４）。チャンバー４０内は加圧されているため、前記米が含有する水分を１００℃を超える温度まで加熱することが可能である。加熱後、マイクロ波の照射を停止するとともに、電磁弁４４を閉じ、電磁弁４７を開いて、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内の圧力を下げていく（ステップＳ３５）。降圧開始後、１０秒程度経過した時点で、電磁弁４９を開き、チャンバー４０内の圧力を急激に降圧させ（ステップＳ３６）、常圧（大気圧）まで降圧する（ステップＳ３７）。実際には、電磁弁４９を開いてからチャンバー４０内の圧力が常圧まで低下するのに２秒程度の時間が必要である。このように、沸点が１００℃である常圧まで急激に降圧することで、トレー２ｃ内の、１００℃を超える温度まで加熱された米が含有する水分を、全て均一に沸騰させることが可能となり、よって、極めて短時間でもムラなく確実に炊飯を完了することが可能となる。

本実施例では、炊飯工程を１次炊飯工程と２次炊飯工程の二つの工程に分けて行っている。これは、無菌パック米飯の製造にかかる時間を短縮するためであって、製造条件によっては、炊飯工程を一つの工程にまとめてもよい。

前記浸漬工程、殺菌工程、１次炊飯工程及び２次炊飯工程での各工程において各チャンバー４０内の気圧を降圧する際に、降圧開始直後に徐々に圧力を下げるのは、トレー２ｃ内の浸漬水又は炊飯水が突沸を起こしてトレー２ｃ内に充填した米が飛散するのを防止するためである。このため、降圧開始直後に、徐々に圧力を下げる時間は、製造条件により適切な時間に変更することが好ましい。

なお、前記１次炊飯工程及び／又は２次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内の米を炊飯することも可能である。しかし、この方法ではトレー２ｃ内の内容物を短時間でムラなく均一に加熱することが困難であるため、トレー２ｃ内の全水分を沸騰させるのに時間がかかり、よって、炊飯に時間がかかることになる。

炊飯完了後、トレー２ｃは水計量補充部１１に送られる。本発明においては、２次炊飯工程より後の工程を後処理工程としている。この後処理工程には一般的な方法を用いることができる。水計量補充部１１では、あらかじめ減菌された水が順次計量・補充され、次の工程である仮シール部７に送られる。仮シール部７に送られたトレー２ｃは、トレー２ｃの開口縁と殺菌済フィルム７ａとをシールすることになる。このシールを２次炊飯工程後に行うのは、吸水工程、殺菌工程、１次炊飯工程及び２次炊飯工程でチャンバー４０内の気圧を降圧する際に、トレー２ｃ内の圧力もスムーズに降圧させるためである。仮シール部７では、蒸気を逃がすための通気部を形成すべく開口縁の一部を残したシールが行われる。そして、トリミング部７ｊにより仮シール後の殺菌済フィルム７ａの裁断が行われる。

仮シール後、トレー２ｃは仮シール部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を経てマイクロ波殺菌部１４に搬入される。該マイクロ波殺菌部１４では４ｋｗ容量のマイクロ波照射部１４ｅにより３秒間〜５分間、好ましくは５分間程度照射され、トレー２ｃが１００℃の温度まで加熱される。これにより、高温殺菌される。マイクロ波照射部１４ｅを通過したトレー２ｃは、次に、蒸らし用のヒータ１４ｆに至り、８０〜９０℃の温度、好ましくは８５℃の温度で約５〜１５分間維持されて、トレー２ｃ内の米飯が蒸らされる。

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を通過する。そして、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、最終工程となる密封包装部１７に搬入される。

密封包装部１７は、同一のチャンバー２４内で真空冷却・ガス置換・前記通気部の密封シールを行うものである。トレー２ｃが搬入されると、まず、チャンバー２４の真空発生装置（図示せず）が作動して真空状態下まで減圧し、８０〜９０℃の温度で蒸らした米飯を、６０℃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。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。これにより、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く、また、ガス置換の効率を高めることができる（例えば、窒素置換率９９％以上を達成できる）。ガス置換後のトレー２ｃは密封シール部２１、容器フランジ冷却部２２により密封シールが行われる。

密封シールが行われたトレー２ｃは、仕上げ冷却装置２３に搬入され、トレー２ｃにクリーンルーム内の空調温度（例えば、２０℃）の風を吹き付けて２５℃に冷却し、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、浸漬工程は３１秒間で行うことができ、殺菌工程は２８秒間、２次加水工程は４秒間、１次炊飯工程は２２秒間、そして、２次炊飯工程は１９秒間で行うことができる。前記製造方法は、コンベア装置３を用いたバッチ式であることから、浸漬工程から２次炊飯工程までの５つの工程を一つの製造ラインで行う場合は、一つの工程に要する時間が浸漬工程に必要な３１秒ということになる。よって、浸漬工程を開始してから２次炊飯工程が完了するまでを、１５５秒という極めて短時間で行うことが可能となる。なお、炊飯工程を一つの工程にまとめた場合は、炊飯工程に必要な時間が浸漬工程よりも長くなってしまうことがあり、その場合は製造時間がそれだけ長くなることになる。また、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、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、吸水部、殺菌部、炊飯部及び仮シール部の構造を示す概略図である。加圧加熱装置９の概略断面図である。マイクロ波殺菌部及び蒸らし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。浸漬工程を説明するためのフローチャートである。殺菌工程を説明するためのフローチャートである。１次炊飯工程を説明するためのフローチャートである。２次炊飯工程を説明するためのフローチャートである。

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仮シール部
８トレー移送装置
９加圧加熱装置
１０水計量充填部
１１水計量補充部
１３横送りコンベア
１４マイクロ波殺菌部
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
２０ガス置換部
２１密封シール部
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加圧浸漬部
２６加圧殺菌部
２７加圧炊飯部
２８加圧炊飯部
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

Claims

所定量の米及び水を、上方が開口したトレーに投入する工程と、
前記トレー内の内容物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工程と、
前記トレー内の内容物をマイクロ波の照射により加熱して殺菌する殺菌工程と、
前記トレー内の内容物をマイクロ波の照射により加熱して前記米を炊飯する炊飯工程と、
前記炊飯工程後に、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、殺菌工程又は炊飯工程の少なくとも一つ以上の工程で、加圧したチャンバー内で前記トレー内の内容物を１００℃を越える所定温度まで加熱し、加熱後に前記内容物の水分が沸騰するまで前記チャンバー内の圧力を降圧する加圧制御を行うことを特徴とする無菌パック米飯の製造方法。
前記浸漬工程において、加圧したチャンバー内で、マイクロ波を照射して前記トレー内の内容物を１００℃を超える所定温度まで加熱し、加熱後、前記チャンバー内の圧力を急激に大気圧まで降圧して、前記内容物の水分を短時間に沸騰させる加圧制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の無菌パック米飯の製造方法。
前記殺菌工程において、加圧したチャンバー内で、マイクロ波を照射して前記トレー内の内容物を１４０℃付近まで加熱し、その温度まで加熱した時点で前記チャンバー内の圧力を急激に大気圧まで降圧して、前記内容物の水分を短時間に沸騰させる加圧制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の無菌パック米飯の製造方法。
前記炊飯工程において、加圧したチャンバー内で、マイクロ波を照射して前記トレー内の内容物を１００℃を超える所定温度まで加熱し、加熱後、前記チャンバー内の圧力を急激に大気圧まで降圧して、前記内容物の水分を短時間で沸騰させる加圧制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の無菌パック米飯の製造方法。