JPH06239376A - 発熱機能付食品容器の加熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】食品容器内に収容されている粘度１００，００
０ｃｐ以下の飲食物を、自己燃焼型発熱剤からなる発熱
剤を用い、１０℃の雰囲気中で食品容器内に飲食物のな
い状態で発熱させた時の食品容器内壁の最高温度が２０
０〜３００℃、かつこの最高温度に到達する時間が加熱
開始後５分以内になるように加熱することを特徴とする
発熱機能付食品容器の加熱方法。 【効果】本発明の加熱方法によれば、従来の自己加熱型
発熱剤の問題点であった突沸現象、焦げつき、容器の変
形がなく、しかも火災発生の恐れがなくなるという効果
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自己燃焼型発熱剤を用い
た発熱機能付食品容器、特に突沸、焦げ、容器変形また
は防火安全性に優れた発熱機能付食品容器の加熱方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自己燃焼型発熱剤を飲食品の加熱用途に
応用することは従来より良く知られており、例えば特開
昭６３−１５２５７２号公報等のように数多くの技術が
開示されている。しかしながら、本発明のように調理済
み飲食物の有する物理的性質と加熱する条件を明確に関
係づけた技術開示は少なく、関連するものとしては実開
平２−１０５０号公報が挙げられるくらいである。実開
平２−１０５０号公報には、自己燃焼型発熱剤により、
とうもろこしの実などの固形物を加熱してポップコーン
をつくる場合やピザを焼く場合等の食品調理用技術、あ
るいはアイロン等の熱源として用いる技術が開示されて
いる。その際、調理においては自己燃焼型発熱剤の燃焼
温度が高く被調理物が焦げて調理できないために、加熱
する面を金属性容器とし、加熱面以外は断熱剤を用いて
調理温度を下げる構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被調理
物の焦げ発生を防止するために加熱温度を単に低くする
ことは周知の技術であり、実開平２−１０５０号公報に
開示されている技術では次のような問題点がある。すな
わち、ポップコーン等の固形物を調理する場合に２００
℃で加熱した例が記載されているだけで、その加熱温度
の可能範囲は何ら記載されていない。ただ、液体を加熱
する場合は８００〜１２００℃程度でも都合が良いと記
載されているのみで、飲食物の物理的性質と加熱温度と
の関係は何ら明確にされていない。

【０００４】発熱機能付食品容器において、調理済飲食
物を加熱するための最適加熱温度は単に内容物である飲
食物が焦げるか否かだけで決定されるものでなく、内容
物の局部加熱による突沸現象の抑制やそれに伴う内圧上
昇による食品容器の破壊防止、さらには内容物のない状
態での空炊きによる火災防止、そして適度な時間内に加
熱するための即熱性等、機能と安全性の両面より判断さ
れ、総合的に決定されるべきものである。

【０００５】加熱温度が高すぎる場合は、飲食物の熱伝
導あるいは熱対流による温度の均一化速度より加熱速度
の方が大きくなる。そのため、局部的に温度が上昇し、
高粘性飲食物においては焦げつきやすく、また突沸現象
を生じる原因となり、内部圧力の異常上昇を伴い食品容
器の変形、破損に至る。さらに、日常の電気加熱調理器
具等と異なり、誤って内容物の無い異常状態で使用され
る可能性が考えられる。この場合には被可燃物との接触
により火災の発生する危険性、または食品容器そのもの
を溶融させる危険性がある。

【０００６】このような火災に対する危険性は、食品容
器本体と別体にカートリッジ式発熱体を装着して発熱機
能付食品容器本体を製造する場合、特に大きくなる。通
常、発熱機能付食品容器本体に、先ず飲食物が挿入密閉
され、次に別工程あるいは別工場で制作されたカートリ
ッジ式発熱体が装着されることにより製造されるが、こ
の場合カートリッジ式発熱体単体での搬送や倉庫におけ
る貯蔵時には、特に火災に対しての防止を考慮しなけれ
ばならない。

【０００７】これらの危険性を防止する対策として、加
熱時に発熱機能付食品容器を激しく振って飲食物を攪拌
することで強制対流を促すか、または発熱機能付食品容
器の強度を強くする等の方法が考えられる。しかし、こ
れらは実用的ではなく、特に火災等の危険性については
本質的に抜本的な対策とはいえない。逆に、加熱温度が
低すぎるときは、飲食好適温度に到達するまでに長時間
を要し、即熱性が低下する。この場合、即熱性を向上さ
せるさせるために加熱部の表面積を大きくしてもよい
が、発熱機能付食品容器を大きくすることにつながり、
コンバクト性、即ち携帯性を損なうという問題があっ
た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、飲食物を加熱する際に、容器の局部加熱による
飲食物の突沸現象、焦げつきがなく、容器内に内容物の
ない状態で空炊きしたときの容器の溶融変形や火災発生
のない、また即熱性に優れた発熱機能付食品容器の加熱
方法を見出すに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、食品容器と該食品容
器内に装着されている自己燃焼型発熱剤を用いた発熱機
能付食品容器の加熱方法において、１０℃の雰囲気中で
上記食品容器内に飲食物のない状態で上記自己燃焼型発
熱剤を発熱させ、上記食品容器内に収容される粘度１０
０，０００ｃｐ以下の飲食物を該食品容器内壁の最高温
度が２００〜３００℃、かつ該最高温度に到達する時間
が加熱開始後５分以内になるように加熱することを特徴
とする発熱機能付食品容器の加熱方法である。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おける自己燃焼型発熱剤は、酸素供給剤と可燃剤からな
る混合物であり、理論的には空気中の酸素を必要としな
い燃焼反応組成物である。例えば、酸化鉄、酸化銅等の
金属酸化物粉末と鉄、珪素鉄等の金属、あるいは半金属
粉末との混合物が成形された状態で用いられる。それら
の組成物はグラム当たりの発生熱量が高いために少量で
加熱に必要な総熱量が得られるが、単純にそのまま使用
した場合は燃焼温度が１，０００℃以上と高く、突沸、
焦げ、容器変形または火災発生等を引き起こすため、通
常は自己燃焼型発熱剤の周囲に無機物、あるいは金属等
が伝熱制御成形体として配置される。

【００１１】本発明者らは、前記の突沸、焦げ、容器変
形または火災発生等の機能性と安全性を満足する発熱機
能付食品容器を追求すべく、発熱剤の発熱量、伝熱制御
成形体材料の比熱、密度、熱伝導率および伝熱制御成形
体の重量、厚さを適宜変更したカートリッジ式発熱体を
制作し、飲食物の充填された容器または空の発熱機能付
食品容器をそれぞれ加熱し、飲食物の突沸現象、焦げ、
空炊きしたときの容器の溶融変形や火災発生について検
討した。

【００１２】その結果、飲食物の突沸現象、焦げ、空炊
きしたときの容器の溶融変形や火災発生を克服するに
は、１０℃の雰囲気中で、飲食物が充填されていない食
品容器を空炊きしたとき、加熱開始後５分以内に食品容
器の壁面の最高温度が２００〜３００℃になるような加
熱条件を満たす発熱体を用いる必要のあることがわかっ
た（表１参照）。

【００１３】すなわち、最高温度が３００℃以上、例え
ば６００℃程度では、酒等の低粘度飲食物は加熱時に恐
怖感を与える位の激しい煮沸音が生じ、またお粥等の高
粘度飲食物においては開缶時に飲食物が吹き出すという
突沸現象ばかりでなく、内部に著しい焦げが認められ
る。３５０℃程度では、このような問題は減少するが、
飲食物のない空の状態で加熱させ紙を接触させると発火
しないが黒く焦げるという無煙燃焼が生じ、防火性に問
題が残る。そのため、この防火性を克服するためには最
高温度は３００℃以下に抑える必要がある。

【００１４】また、２００℃以下、例えば１５０℃では
突沸、焦げ等の問題もなく、防火性の問題もないが、上
記のように放熱のため所定の温度まで昇温しきれないた
め、２００℃以上が必要である。なお、食品容器の壁面
の最高温度とは、食品容器を空炊きしたときの容器の内
壁面を熱電対式の温度計（タスコジャパン（株）製ＴＮ
Ａ−１２０）で測定したときの最高値を示す温度を言
う。

【００１５】一方、発熱機能付食品容器には、酒、コー
ヒー等の低粘度飲料、スープ、シチュー等の高粘度食
品、カレー、雑炊、粥等の液と固形物の混在した食品に
至る幅広い、粘度から１００，０００ｃｐを越える高粘
度の飲食物が収納される。通常、加熱時の発熱体から飲
食物への熱交換は熱伝導、熱対流及び熱輻射により行わ
れ、これには飲食物の形状特性、密度、粘度、単位表面
コンダクタンス、潜熱、比熱、熱伝導率、熱拡散率、熱
輻射率、拡散係数、物質移動係数、熱膨張係数、加熱容
器の形状などさまざまなパラメーターが関与するが、そ
のうちでも本発明の飲食物については粘度の関与が大き
い。それは、酒等の低粘度の飲食物では熱対流が、高粘
度の飲食物や雑炊等の固形物質と液状物質の混合された
飲食物においては熱対流と熱伝導が主体であるからであ
る。

【００１６】すなわち、熱対流が主体となる酒やコーヒ
ー等の低粘度の飲食物では、局部加熱による突沸現象、
焦げつきは生じにくい。しかし、スープやシチュー等の
高粘度の飲食物や雑炊等の固形物質と液状物質の混合さ
れた飲食物のうち粘度が１００，０００ｃｐ以上のもの
は、食品容器を空炊きしたときの容器表面の最高温度が
２００から３００℃に温度コントロールできるような発
熱体を用いても、局部加熱による突沸現象、焦げつきが
生じることがわかった（表１参照）。したがって、食品
容器に充填される飲食物はその粘度を１００，０００ｃ
ｐ以下にする必要がある。

【００１７】なお、粘度は（株）東京計器製（型式名：
ＶＩＳＣＯ−ＢＬ）のＢ型粘度径により２５℃の条件で
測定した。本発明は、以上のような問題点を解決したも
のであり、空炊きしたときの容器表面の最高温度を２０
０〜３００℃に制御するためには、具体的には伝熱制御
成形体の比熱、密度、熱伝導率および伝熱制御成形体の
重量、被覆厚さ、配置などにより決まり、下記の式を満
足すれば得られる。

【００１８】 以下、本発明を一実施態様をもとにさらに詳細に説明す
る。発熱機能付食品容器の制作においては、食品容器本
体とは別にカートリッジ式発熱体を制作し、このカート
リッジ式発熱体を食品容器本体にはめ込むように構成す
るのが、衛生上または製造プロセス上好ましい。また、
形状は発熱機能付食品容器本体が円筒状であれば、カー
トリッジ式発熱体も円筒状であり、このカートリッジ式
発熱体を発熱機能付食品容器本体の中央の凹部に設けら
れたカートリッジ式発熱体収納室に挿入し、装着するよ
うに構成されるのが好ましい。

【００１９】図１は、カートリッジ式発熱体収納室を有
する発熱機能付食品容器にカートリッジ式発熱体を装着
した状態を示したものである。図１において、１はカー
トリッジ式発熱体収納室を有した発熱機能付食品容器本
体、２は食品容器本体におけるカートリッジ式発熱体収
納室、３はカートリッジ式発熱体容器、４は成形された
自己燃焼型発熱剤、５は伝熱制御成形体、６は発熱剤を
燃焼させるための着火線、７は封入剤、８はカートリッ
ジ式発熱体の蓋、９は着火線を燃焼させるための火花発
生装置、１０は防水処置のためのキャップをそれぞれ示
し、３、４、５、６、７、８、９、１０を組み立てた全
体がカートリッジ式発熱体１３である。１１は内容物の
飲食物を示す。

【００２０】本発明の自己燃焼型発熱剤４は特開昭６３
−１５２５７２号公報に開示されているように、酸素供
給剤として過マンガン酸カリウム、酸化鉛、酸化鉄、酸
化銅等の酸化物と可燃剤としての鉄、ケイ素鉄、ケイ
素、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ホウ素等の
単体または合金の状態で混合した組成物を用い、予めプ
レス等により所望の形状に成形する。

【００２１】伝熱制御成形体５は自己燃焼型発熱剤４の
発生する熱量を制御しながら飲食物に伝熱させるための
もので、高温状態で熱分解等によりガス発生を伴う高分
子等は好ましくなく、耐熱性を有する金属、金属酸化
物、セラミック、無機化合物等が好ましい。具体的に
は、鉄、酸化鉄、銅、ケイ砂、ガラス、シリカ、アルミ
ナ等が用いられ、形状的には粉末を成形したものが好ま
しい。

【００２２】封入剤７は、伝熱制御成形体の形状の保持
と破損による材料もれを防止するためのものであり、通
気性を有する不燃紙またはバーミキュライト等の粉末ま
たは成形品を用いる。蓋８は、内部に生じるガスを逃す
ために一部開口部を有している。着火線６は、自己燃焼
型発熱剤４の燃焼を開始させるためのものであり、火花
発生装置９により容易に着火燃焼状態となり、自己燃焼
型発熱剤４の燃焼に必要な初期エネルギーを付与する。
その構成材料は、基本的には特開昭６２−８８７７６号
公報に開示されているような自己燃焼型であり、例えば
ケイ素鉄の粉末と四三酸化鉛の粉末の混合物を硝化綿を
バインダーとして炭素繊維に含浸させたものが好まし
い。

【００２３】火花発生装置９は、発火石とヤスリとをく
みあわせたものが好ましいが、この他、圧電素子による
火花、電気による熱、摩擦による熱またはマッチ等の別
の手段を用いてもよい。これら自己燃焼型発熱剤４、着
火線６、伝熱制御成形体５、封入剤７は、カートリッジ
式発熱体１３として組み立てられた後、アルミニウムま
たは鉄製のカートリッジ式発熱体容器３の中に装填さ
れ、カートリッジ式発熱体収納室２に装着される。一
方、このカートリッジ式発熱体容器３を用いず、カート
リッジ式発熱体１３を直接発熱機能付食品容器本体１の
中央部の凹部のカートリッジ式発熱体収納室２に装填し
てもよい。

【００２４】キャップ１０は、カートリッジ式発熱体１
３の発熱機能部を防水、防湿するものであり、プラスチ
ック等の成形品が用いられる。その構造は蓋８に固定さ
れた状態で、使用時に火花発生装置９の上部が一部開放
できるものが好ましい。本発明の発熱機能付食品容器
は、上記のような機能性と防火性を有するので、粘度１
００，０００ｃｐ以下の酒、コンソメスープ、ポタージ
ュスープ、シチュー、即席麺、味噌汁、カレー、雑炊、
お粥等を突沸、焦げ、容器変形または火災発生のトラブ
ルもなく加熱し用いることができる。

【００２５】

【実施例】つぎに、実施例により本発明を説明する。

【００２６】

【実施例１】自己燃焼型発熱剤４として粒径が７０μｍ
以下の酸化銅の粉末３７重量％、粒径が７０μｍ以下の
ケイ素鉄の粉末３０重量％、粒径が１５０μｍ以下の鉄
の粉末３３重量％の混合物２７ｇを外径３７ｍｍ、高さ
１０ｍｍの円柱形に成形し、その中央部にケイ素鉄の粉
末と四三酸化鉛の粉末が重量比で３対７の割合で混合さ
れた混合物を硝化綿をバインダーとして炭素繊維に含浸
付着させた着火線６を配置した。

【００２７】外径４１．５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍ、高
さ４５．０ｍｍの円筒形アルミニウム性の容器に、上記
の着火線６付きの自己燃焼型発熱剤４を設置し、その周
囲に平均粒子径４４μｍと平均粒子径４２０μｍのケイ
砂の粉末を１対１の重量比で混合した伝熱制御成形体５
を配置した。この時、伝熱制御成形体５の重量、厚さを
変えることにより、表１に示すような空炊きしたときの
食品容器の内壁表面の最高温度が異なるものをいくつか
作成した。封入剤７としてバーミキュライトを嵩比重で
２０ｃｃ充填し、プレスで圧縮成形した。この後、火花
発生装置９と一体化した蓋８で封入し、カートリッジ式
発熱体容器３とした。

【００２８】このように組み立てられたアルミニウム容
器入りのカートリッジ式発熱体容器３を、内径４２ｍ
ｍ、深さ５５ｍｍのカートリッジ式発熱体収納室２を有
する発熱機能付食品容器本体１に装着した。なお、発熱
機能付食品容器本体１は外径６５ｍｍ、高さ９５ｍｍの
１８０ｃｃ飲食缶である。以上のように、異なった最高
温度をもつ発熱機能付食品容器それぞれに、粘度を変え
た飲食物を封入し、１０℃から加熱を開始し、飲食物の
突沸、焦げつき、容器の変形の状態を観察するととも
に、飲食物の最終の到達温度と要した時間とを測定し
た。なお、この飲食物の温度の測定は攪拌後行った。

【００２９】一方、飲食物の入っていない容器を空炊き
して同様に最高温度と要した時間とを測定すると共に、
防火試験もあわせて行った。その結果を表１に示した。
ここで、好ましくないものを比較例として、備考欄に示
した。なお、防火試験は食品容器に飲食物を充填せず、
室温１０℃、湿度３５％、風速１．５ｍ／ｓｅｃ．の条
件で着火し、上記食品容器の表面にティシュペーパーを
細断したものを接触させ、ティシュペーパーの燃焼状態
（不燃、無炎燃焼、有炎燃焼）で評価した。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明の１０℃の雰囲気中で食品容器内
に飲食物のない状態で発熱させた時の食品容器内壁の最
高温度が２００〜３００℃で、かつ該最高温度に到達す
る時間が加熱開始後５分以内になるような加熱方法を用
いれば、従来の自己燃焼型発熱剤の問題点であった突沸
現象、焦げつき、容器の変形がなく、しかも火災発生の
恐れがなくなるという顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における発熱機能付食品容器の一実施態
様を示した図である。

【符号の説明】

１ 発熱機能付食品容器本体 ２ カートリッジ式発熱体収容室 ３ カートリッジ式発熱体容器 １３ カートリッジ式発熱体 ４ 自己燃焼型発熱剤 ５ 伝熱制御成形体 ６ 着火線 ７ 封入剤 ８ カートリッジ式発熱体の蓋 ９ 火花発生装置 １０ キャップ １１ 飲食物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品容器と該食品容器内に装着されてい
   る自己燃焼型発熱剤を用いた発熱機能付食品容器の加熱
   方法において、１０℃の雰囲気中で上記食品容器内に飲
   食物のない状態で上記自己燃焼型発熱剤を発熱させ、上
   記食品容器内に収容される粘度１００，０００ｃｐ以下
   の飲食物を該食品容器内壁の最高温度が２００〜３００
   ℃、かつ該最高温度に到達する時間が加熱開始後５分以
   内になるように加熱することを特徴とする発熱機能付食
   品容器の加熱方法。