JPS611371A - 含気包装体の加圧加熱殺菌処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、プラスチック材、紙材、アルミ箔等、可撓性
を有する基材から構成される装体を加圧加熱殺菌する際
の圧力制御方法に関するもので、詳しくは、含気包装体
、即ち充填内容物と容器間に空間が存在する包装体、な
かでも同含気率（空間率）が比較的高い所謂高含気合装
体の殺菌処理に適用して有用である。

〈従来の技術〉 従来、含気包装体例えば、レトルトパウチ等可撓性を有
する容器入り食品等を殺菌処理槽等にて加圧加熱処理殺
菌処理するに際しては、処理槽内圧と容器内圧の圧力差
によって生じる容器の破袋や変形を防止する観点より種
々の圧力操作が行なわれている。

例えば、殺菌処理開始当初より処理槽内圧を急速に上昇
させかなり高圧にした状態で所定の殺菌時間定圧を維持
し、冷却処理後急速に減圧する所謂高圧式殺菌法（第１
図Ｃ線参照）が知られているが、同方法を含気包装体の
殺菌に適用した場合、昇温時に於ける処理槽内圧と容器
内圧との圧力差が極めて大となり、通常の薄壁容器では
、変形や破損が生じた。

また、殺菌処理槽温度に応じた飽和水蒸気圧にある一定
の差圧をかけながら圧力制御する所謂定差圧式殺菌法（
第１図り線参照）も公知であるが、この方法によっても
殺菌処理に付する包装体の含気率が高い場合（２０％を
超えるような場合）は、処理槽内の圧ツノ変化に対して
容器内圧の圧力変化の追従が遅れ、そのため昇温時に容
器の変形が生じる。

さらには、同方法は、処理槽内圧力の降下時期を処理槽
温瓜の降下時（冷却開始時）に設定する・ｂのであるた
め、同冷却時に於いては、逆に容器内圧が処理槽内圧を
超えることとなり、容器の破損が生じ、高含気包装体の
殺菌には不向きな方法であるといえる。

さらに従来法としては、殺菌処理槽本体とは別個にのぞ
き窓付き小釜を付設して、同小釜内のモデル包装体の変
形状態を基に本体構内の圧力を制御する方法、所謂ダミ
一方式が公知である。

しかし同方法による時は、小釜を付設する必要があるば
かりか、殺菌の都度ダミー包装体を使用せねばならず操
作上煩雑であるとともに、圧力制御の基となるダミー包
装体の変形状態を目視により探知するため熟練を要し、
所望の圧力制御を行なうのは極めて勤しい。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来法の如く、殺菌処理の都度ダミー包装体を使用する
ことなく直接的に的確な圧力制御を行なうことによって
含気率の高い高含気包装体を殺菌に付する場合も容器の
破損や変形を生じず、有効に殺菌処理を実施する。

〈発明の概要〉 本発明者は、上記問題点を解消せんものど、種々の内容
物が充填され、文様々の包装基材からなる、高含気包装
体のサンプルを多数使用して加圧加熱殺菌時に於ける容
器内圧力変化を測定した結果、含気率の違い、充填内容
物の種類、あるいは包装基材の種類や厚みにかかわらず
、その何れもに於いて圧力上昇は、極めて緩慢なもので
あるとともに、同上昇パターンは、一様でなく、圧力が
ピークに達プるまでに同上昇パターンが変化することを
知見した。

さらに処理槽内温度の降下開始、即ち冷却処理開始時か
らの容器内圧降下パターンに於いても同容器内圧の降下
速度が著しく遅れ、容器内圧と処理槽内圧間に大きな差
圧を生じ易いことも併せて知見した。　８らに本発明者
等は、槽内圧変化パターンを同上高含気包装体の容器内
圧力変化に可及的追従したものにぜんものと、鋭意研究
を進めた結果、処理槽内圧の上昇率を容器内圧の上昇パ
ターンの変化時点付近で変化させるとともに、同内圧の
降下時期を、冷却処理開始時点よりも遅ら已ることによ
って、従来の圧力操作法の如く、処理槽内圧と容器内圧
間に多大な圧力差を生じることなく、さらにはダミー包
装体も要さず、略一定でしかも適度な圧力差を以って容
器破損や変形のない所望の殺菌処理を為し得ることを見
出し、本発明を完成づ゛るに至った。

以下、本発明につき、さらに説明を加える。

第１図に於いて（Ａ）線は、処理槽内温度変化パターン
を示すもので、又、（Ｂ）線は、含気包装体の容器内圧
変化パターンを示すものである。

尚、同（Ｂ）線に係る含気包装体は、含気率５０％のも
のを使用した。

さらに、図中（Ｃ）及び（Ｄ）線は、前述した従来の圧
力操作法に係る処理槽内圧の変化パターンを示すもので
、（Ｃ）線は、高圧式殺菌法を示し、又（Ｄ）線は、定
差圧式殺菌法を示している。

第１図を見ても明らかなように、前記従来法の項で述べ
た如く、高圧式殺菌法による時は、特に昇温時に於ける
処理槽内圧と容器内圧の圧力差が極めて大となり、又定
差圧式殺菌法による時は、同昇温時の圧力差が人である
とともに、冷却時には、逆に容器内圧が処理槽内圧を上
回り、何れの場合も容器の変形や破損が生じた。

これに対し、図中（Ｅ）線は、本発明の圧力制御法に係
る処理槽内圧の変化パターンを示すもので、容器内圧の
上昇時に於ける変化時点（ａ　＞と略時期を同じくして
、即ち（ｂ）点にてその上臂率が低く変化しているとと
もに、その降下時期が冷却処理開始時、即ち（Ｃ）点よ
りも遅いことを特徴としており、殺菌処理を通じて容器
内圧に対して適度な差圧が維持されている。

本発明に係る圧力制御法を実施するに当っては、先ず殺
菌の対象となる内容物を充填済みの含気包装体の所定の
殺菌温度条件下に於ける容器内圧変化パターンを検知す
る。

同検知方法としては、同包装体内の内容物温度及び中間
部温度を測定し得るように同包装体内に熱雷対を装着せ
しめた後、これを殺菌処理槽内に噴入し、所定の殺菌温
度条件にて殺菌処理を実施して同内容物温度変化パター
ン及び同突間部温度変化パターンを測定し、同測定結果
に基づいて包装体内圧の変化パターンを求める方法が挙
げられる。

尚、具体的には、同容器内圧の近似式は、以下の方法に
よって求められる。

但し、上式に於いては、殺菌処理前の容器内圧を大気圧
として計算する。そして空間部の初温度は、内容物の初
温度と略同様であると見做した。

尚、同上殺菌処理を行なうに際しては、特に可撓性容器
の場合は、包装体内圧変化に伴なう容器体積変化により
生ずる測定誤差を最小とする意味で処理槽内圧の調整を
行ない、容器の変形を防汁することが望ましい。

さらに直接的に容器内圧を測定し同内圧変化パターンを
検知する方法を採ることも可能である。

本発明では、以上の方法によって得られた容器内圧変化
パターンから同パターンの上昇時に於ける変化時点（第
１図〈ａ）参照）を検知するとともに、同内圧のピーク
圧（第１図（ｃｌ、）参照）を検知し、これに殺菌開始
時の所定差圧（第１図（β）参照）及び内圧ピーク時の
所定差圧（第１図（ｆｆ）参照）を参酌して、処理槽内
圧の上昇率が同変化時点付近で変化（処理槽内圧の変化
Ｍ様は、容器内圧の変化態様に追従させるのが適度な差
圧を確保し得る上で好ましく、従ってこの場合は、低く
変化させる）するように、その上昇率を算出し処理槽内
圧の上昇時の制御設定を行なう。

さらに本発明では、同処理槽内圧の降下開始時点（第１
図（ｄ　）参照）が冷却処理開始時点く第１図（Ｃ）参
照）よりも遅れる如く、同内圧の降を時、の制御設定を
行ない本発明の圧力制御法に係る制御設定を完了する。

尚、前記殺菌処理開始時の差圧あるいは、容器内圧のピ
ーク時に於ける差圧の設定条件については、マイナスに
ならない限り、即ち、容器内圧が処理槽内圧を越えぬ限
り、特に限定は付さないが、　　１０．０〜１．０ｋｌ
差圧設定が容器の変形を防ぐ上で、とりわけ熱媒体が水
蒸気の場合は、熱効率の低下を防ぐ意味でも望ましいと
いえる。

さらに処理槽内圧の上昇率変化時点に関しては、容器内
圧の上昇パターンの変化時点を基準として、　　〈その
前後に於いて、変化時点到達時間（殺菌開始　　　−よ
り同変化時点までの所要時間）×３０％の範囲　　　〕
にて、同上昇率変化時点を定めることが、容器内　　　
１圧上胃時に適度な差圧を一定して維持し得る点で　　
　１好ましいといえる。

また、処理槽内圧の降下開始時期を設定するに当っては
、包装体内圧の圧力降下速度あるいは、処理槽温度の降
下パターンを参酌するのが好ましく、−例を示せば、通
常の冷却方法（処理槽内に冷却水を送り込み、処理槽内
の熱水を排出管を通して排出する徐冷方法）の場合は、
殺菌処理終了後冷却開始時点よりその冷却処理所要時間
Ｘ３０尾の範囲で処理槽内圧を降下させるのが好ましい
。

本発明では、以上に述べたように圧力制御を行シい所望
の加圧加熱殺菌処理を実施する。

〈実施例〉 （実施例１） ポリプロピレン製容器（３００ｃｃ）に２５　ｍｍ角υ
ポテト１００ｇ、水７５（Ｉを充填した後、ポリプロピ
レンとポリエステルをラミネートしたフィレムにより同
容器を密封しく含気率５０％）然る麦これを殺菌処理槽
内に噴入した。　尚、同容器こは、中間部温度及び含気
部温度を測定し得るように熱電対が装着されている。

次に、同処理槽を密閉後、処理槽内を初加圧しく０．２
５Ｎ／、♂）９０℃の熱水を貯湯タンクより処１ｊｌｊ
槽内ｌ＼送り込んだ。然る後処理槽の温度を第２図Ｆ線
に示Ｊように上昇させ、１２１℃達温後２０分間殺菌処
理を行ない（この間、処理槽内の１１；力調整は、千Ｉ
ＪＪバルブにより容器が変形しない、Ｊ、′うにした。

）第２図に示すような内容物温度変化パターン（同図Ｇ
線参照）と空間部の温度変化パターンく同図Ｈ線参照）
を測定した。

この温度変化パターン測定結果から前述計算法によって
包装体容器内圧を算出し得られたのが、第２図Ｉ線に係
る容器内圧変化パターンである。

同パターンより処理槽内圧変化時点を殺菌処理開始後１
２分どし、その時の圧力を１　、８１＝３７．ｇ（差圧
は、容器内圧＋０．２Ｊ／−＞とする。さらに加熱殺菌
処理開始後２４分後を一定加圧開始点とし、その時の圧
力を２　、５０　ｋａｌ、、−＜差圧は容器内圧＋０゜
１鴨設する。そして同一定圧を殺菌処理開始後３２分（
冷却処理開始後２分間）まで維持する如く設定するとと
もに、冷却処理開始後１４分経過後の圧力を０２７０−
／ｌｌ：（差圧は、容器内圧＋−Ｑ。

１−な）とする。

同上設定条件に基づいて容器内圧の昇降率を粋出し、即
ち、同上昇率・・・・・・ｏ　、　１３　闇−ｔ、４．
、、（殺菌処理開始後０〜１２分）〜ｏ、ｏ６＠／４屹
１．．（殺菌処理開始後１２〜２４分）、同降下率・・
・・・・０．１５に５Ａ川ｚ７．。

（殺菌処理開始後３２〜４４分）これを殺菌処理の際の
圧力制御設定のベースとして加圧加熱殺菌を実施する。

尚、同上圧力制御方法により奏される処理槽内圧変化パ
ターンを図中Ｊ線で示す。

同圧力制御設定に基づき、前記包装食品を２０袋処理槽
内で前記条件に係る殺菌処理を行なった結果、容器の変
形、破損は、−切見られなかった。

（実施例２） ポリプロピレン製容器に１５ｍｍ角のボテｌ〜３０（１
，１０ｍｍ角の人参１５０とカレーソース１３５ｇを充
填した後、ポリプロピレンとポリエステルをラミネート
したフィルムにより同容器を密封し」 （含気率４０％）然る後これを回転式殺菌処理槽に噴入
した。尚、同容器には、内容物温度を測定し得るように
熱電対が装着されている。

次に、同処理槽を密閉後、処理槽内を初加圧（０，２５
−レし、同容器を積んだトレーを２ｒ。

ｍで回転ざｔ！ながら９０℃の熱水を貯湯タンクより処
理槽内へ送り込んだ。

然る後、処理槽内温度を第３図に線に示すように上昇さ
せ、１２１°Ｃ達温後、２０分間殺菌処理を行ない（こ
の間、処理槽内の圧力調整は、手動バルブにより容器が
変形しないようにした。）第３図り線に示すような内容
物温度変化パターンを測定した。

この温度変化パターン測定結果から前述計算法によって
容器内圧を算出して得られたのが、同図Ｍ線に係る容器
内圧変化パターンである。尚、同算出に当っては、内容
物温度−空間部温度と見做した。

同パターンより処理槽内圧変化時点を殺菌処理開始後１
４分経過後とし、その時の圧力を２．２５１ｃｑ／＄　
（差圧は、容器内圧＋０　、３　ｈ５／ｃｊ）とする。

さらに殺菌処理開始後３０分後を一定加圧開始点とし、
その時の圧力を２．７５諭ノ（差圧は容器内圧＋−０，
２に＋７．、ｌとする。そして同一定圧を殺菌処理開始
後３２分（冷却処理開始後２分）まで維持づる如く設定
するとともに、冷却処理開始後１２分経過後の圧力を０
，９５粕１．．１″（差圧は、容器内圧＋０．１し９／
ｃ♂）とする。

同上設定条件に基づき容器内圧の昇降率を算出し即ち、
同上昇率・・・・・・０．１４（殺菌処理開始後０〜１
４分）　〜０　、０３　”Ｑ、、＃（殺菌処理開始後１
４〜３０分）、同降下率・・・・・・０．１８（へ）ｈ
−ｚ、、４殺菌処理開始後３２〜４２分）これを殺菌処
理の際の圧力制御設定のベースとして加圧加熱殺菌を実
施する。

尚、同上圧力制御設定によって奏される処理槽内圧変化
パターンを図中Ｎ線で示す。

同圧力制御設定に基づき、前記包装良品を２０袋処理槽
内で前記条件に係る殺菌処理を行なった結果、容器の変
形破損は、−切見られなかった。

〈発明の効果〉 充填内容物と容器間に空間が存在する包装体、即ら所謂
含気包装体の加圧加熱殺菌を、容器がプラスチック等可
撓性を有する基材から構成されたものである場合にも容
器の変形や破損を招くことなく有効に行なえる。

しかも殺菌処理の都度ダミー容器を使用する煩雑さも解
消し臀、容器内圧に対し適度な圧力差を以って効率の、
Ｊ：い殺菌が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面に於いて第１図は、本発明方法と従来法を比較する
圧力及び温度と時間の関係を示すグラフ。 第２図及び第３図は、本発明実施例の圧力変化を示゛リ
ーグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 含気包装体を殺菌処理槽内にて加圧加熱殺菌するに際し
   て、同処理槽内圧の上昇率を、含気包装体の容器内圧の
   上昇パターンの変化時点付近で、変化させると共に、同
   内圧の降下時期を冷却処理開始時点よりも遅らせること
   を特徴とする圧力制御方法。