包装体の殺菌方法
【課題】包材で包装された内容物の色艶、風味、香り、食感および旨味に係る品質を劣化させることなく包装体の内容物及び包材を短時間で、特に芽胞菌を対象とした殺菌価以上に加熱殺菌することができる包装体の加熱方法を提供する。
【解決手段】内容物が包材で充填密封された包装体の殺菌方法において、前記包装体ＰＦを加圧しながら高周波誘電加熱で前記内容物を殺菌し、前記包装体ＰＦを膨張させて前記包材内周面の湿熱殺菌を行う。
【解決手段】内容物が包材で充填密封された包装体の殺菌方法において、前記包装体ＰＦを加圧しながら高周波誘電加熱で前記内容物を殺菌し、前記包装体ＰＦを膨張させて前記包材内周面の湿熱殺菌を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装体の殺菌方法、特に包装される内容物の色艶、風味、香り、食感および旨味等を劣化させることなく加熱殺菌を行うことができると共に、高品質な包装食品の常温流通を可能にする包装体の殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の高バリア性包材の開発、包装技術、殺菌技術および物流システム技術の進歩等により、様々な種類の常温保存可能な調理済み包装食品が流通され店頭に並ぶようになった。このような調理済み包装食品の加熱殺菌においては、食品の色艶、風味、香り、食感および旨味等の品質、いわゆるフレバー成分を劣化させないことが極めて重要である。そのため、内部の食品を高温短時間で加熱殺菌する技術が特に求められている。
【０００３】
高周波誘電加熱法は、被加熱材（誘電体または絶縁体）に高周波電界（電場）を作用させることにより被加熱材内部に存在する正負に分極した分子が高周波電界により回転・振動等することによって被加熱材自身に内部発熱を誘起し、その内部発熱によって被加熱材自身を加熱する方法である。高周波電界は電磁波の形態で被加熱材の内部深くまで作用するため、高周波誘電加熱法は被加熱材の表面近傍だけでなく内部深くまで短時間に加熱することが可能であり、特に厚い被加熱材（厚肉誘電体）に対する加熱均一性に優れている。
【０００４】
そして、このような高周波誘電法による密封包装食品の加熱殺菌装置として、密封包装食品の両面を挟んだ状態で高周波を印加する対向電極と、この対向電極に挟持された密閉部材と、この密閉部材によって形成された室内に、高温液体や加圧熱風等の高温流体の熱媒体を供給する熱媒体供給手段を備え、加熱用の熱媒体を室内に導入することにより、対向電極が接触しない密封包装食品の周縁部を熱媒体によって加熱し、且つ、前記密封包装食品の破損を防止する高周波加熱殺菌装置およびその方法が提案されている（特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０４８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１の高周波誘電加熱殺菌装置およびその方法は、前述したように対向電極が接触しない密封包装食品の周縁部を熱媒体によって加熱殺菌可能としているが、密封包装食品の包材と食品は密着した状態で対向電極と熱媒体によって加熱殺菌が行われるため、内部の食品の加熱殺菌は行われても、食品を包装する包材内周面の加熱殺菌は不十分であり、品質の高い、特に芽胞菌を対象とした殺菌価以上の加熱殺菌を行った密封包装食品を得ることはできない。
【０００７】
すなわち、調理食品等の内容物を包材に充填、密封した包装体の常温流通を可能にするためには、単に内容物の殺菌のみならず、内容物が接する包材内周面も高度の殺菌が求められる。前記特許文献１による加熱殺菌は、内容物の殺菌は密封包装食品の外周面の対向電極と熱媒体によって加熱殺菌されるが、密封包装食品の包材内周面の加熱殺菌は、前記加熱殺菌の伝熱であるため不十分であり、内容物と包材が十分に加熱殺菌された殺菌レベルが高い密封包装食品とすることはできない。
また、密封包装食品の加熱殺菌が、高周波誘電加熱と熱媒体で行われるため、内容物の食品表面が過加熱によって品質の低下を招くおそれがある。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、包装される内容物の色艶、風味、香り、食感および旨味等の品質を劣化させることなく内容物と包材内周面の加熱殺菌を行い、特に、芽胞菌を対象とした殺菌価以上の加熱殺菌を可能とし、高品質の包装食品の常温流通を可能とする包装体の殺菌方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１に記載の包装体の殺菌方法は、内容物が包材で充填密封された包装体の殺菌方法において、前記包装体を加圧しながら高周波誘電加熱で前記内容物を殺菌し、前記包装体を膨張させて前記包材内周面の湿熱殺菌を行うことを特徴とする。
前記殺菌方法では、包材内周面を満遍なく乾熱ではなく湿熱殺菌するために、加圧下で包装体を高周波誘電加熱して内容物を殺菌し、包装体の包材を膨張させて包装体内部の水分（内容物等）を包材内周面に付着させた状態で、包材外周面から、例えば蒸気加熱などによる殺菌を行うことにより、包材内周面の水分が熱媒体となって、包材内周面を満遍なく湿熱殺菌することができるようになる。なお。高周波誘電加熱手段としては、後述するピン電極を用いた高周波誘電加熱装置が望ましいが、公知の高周波誘電加熱装置を採用することも十分可能である。
【００１０】
請求項２に記載の包装体の殺菌方法では、前記包装体の高周波誘電加熱による内容物の殺菌をガスで加圧することとした。
前述した通り、本発明は、包装体の内容物を高周波誘電加熱によって殺菌を行うが、その際、前記加熱による内容物の品温を高温状態とすることが可能となり、また、高周波誘電加熱時における包材の膨張・破裂を好適に抑制することが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の包装体の殺菌方法では、先ず前記内容物の殺菌を、次に前記包材の殺菌を順次行うこととした。
前記殺菌方法では、内容物は高周波誘電加熱によって殺菌し、包材内周面は水分を熱媒体とする湿熱殺菌によって殺菌するため、内容物表面に対する過加熱および熱変性を防止して、高温短時間で内容物および包材を確実に加熱殺菌することができるようになる。
【００１２】
請求項４に記載の包装体の殺菌方法では、前記高周波誘電加熱での殺菌後に、前記包装体が置かれた室内の圧力を降圧させ、降圧過程を利用して前記包装体を膨張させることとした。
前記殺菌方法では、室内の圧力を降圧させることにより、前述した包装体の膨張を容易に行うことが可能となる。
【００１３】
請求項５に記載の包装体の殺菌方法では、前記包材内周面の湿熱殺菌工程の加熱を蒸気で行うこととした。
前記殺菌方法では、包材外周面に蒸気を吹き付けることにより、容易に包材内周面に付着した水分を蒸気とし、その蒸気により包材内周面全体に亘り十分に湿熱殺菌することが可能となる。
【００１４】
請求項６に記載の包装体の殺菌方法では、前記高周波誘電加熱をピン電極で行うこととした。
前記殺菌方法では、高周波誘電加熱をピン電極で行うため、前記加熱が包装体の外形に拘わらず包装体に圧着し、内容物を高周波誘電加熱によって短時間で殺菌することが可能となる。
【００１５】
請求項７に記載の包装体の殺菌方法では、前記包装体が真空包装体であることとした。
前記殺菌方法では、真空包装体は内容物と包材が密着しており、高周波誘電加熱による内容物の殺菌が効率良く行われる。
また、真空包装体は包装体内部への空気（酸素）の混入を最小限に抑えることができ、前述した殺菌方法と相まって、内容物の色艶、風味、香り、食感および旨味等が高品質の包装体とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の包装体の殺菌方法によれば、内容物を高周波誘電加熱により高温・短時間で殺菌し、且つ包材も高温殺菌で内周面を湿熱殺菌により効率的に短時間に殺菌することができるので、従来の高周波殺菌法、レトルト殺菌法または高温蒸気殺菌法等と比べて特段に、料理直後の内容物の色艶、風味、香り、食感及び旨みを、包装体殺菌後も良好に維持することができ、しかも常温状態で長時間流通させることができ、高品質で常温流通可能な内容物が包材で密封充填された包装体を得ることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の包装体の殺菌方法を実施するための殺菌システムの説明図である。
【図２】高周波誘電加熱殺菌時における内容物の温度プロファイルと殺菌価を示すグラフである。
【図３】高周波誘電加熱による殺菌チャンバー内の圧力の降圧プロファイルを示すグラフである。
【図４】蒸気加熱殺菌時における包装体の包材の温度プロファイルと殺菌価を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る包装体の殺菌方法を実施するための殺菌システムを示す説明図である。
この包装体の殺菌システムは、包装体ＰＦの内容物を殺菌する高周波誘電加熱による殺菌工程と、包装体ＰＦの包材の内周面を湿熱殺菌する殺菌工程から成る。
包装体ＰＦの内容物を殺菌する高周波誘電加熱による殺菌工程の高周波誘電殺菌機１は、包装体ＰＦが高周波誘電加熱を受ける殺菌チャンバー２、殺菌チャンバー２内の圧力を上昇させるガスを供給する調圧弁３、及び殺菌後に殺菌チャンバー２内の圧力を降圧させるために前記ガスを排気する排気弁４を具備する。
また、高周波誘電殺菌機１は、包装体ＰＦの内容物を高周波誘電加熱する複数のピン電極５から成る上下のピン電極部と、このピン電極部を支持するピン支持台６と、各ピン電極５を駆動するガスを気蓄するピン駆動チャンバー７と、ピン電極５を包装体ＰＦの形状に対応して駆動するために、ピン駆動チャンバー７内に供給される清浄な空気、或いは窒素等の不活性ガスの圧力を所望の圧力に調圧する調圧弁８と、ピン駆動チャンバー７内のガスを排気する排気弁９とを具備している。
【００２０】
上記ピン電極部では、各ピン電極５が高周波電源（図示せず）に接続されたピン支持台６によって軸方向に対し摺動可能に支持されることにより、各ピン電極５が軸方向に変位しながら包装体ＰＦの形状に当接して高周波電界を作用しその内容物を高周波誘電加熱する。
【００２１】
一方、包装体ＰＦの包材の内周面を湿熱殺菌する殺菌工程の蒸気殺菌機１０は、包装体ＰＦの包材内周面が蒸気殺菌（湿熱殺菌）を受ける殺菌チャンバー１１、殺菌チャンバー１１内の供給される蒸気の圧力を所望の圧力に調圧する調圧弁１２、包装体ＰＦの包材内周面を殺菌した蒸気を排気する排気弁１３、及び湿熱殺菌中の包装体ＰＦを支持する包装体支持台１４を具備し、殺菌チャンバー１１内の包装体支持台１４上の包装体ＰＦに、調圧弁１２から蒸気を供給し、殺菌終了後に蒸気を排気弁１３から排気する構成となっている。
【００２２】
前述した前記殺菌システムにおいては、先ず、包装体ＰＦの内容物の殺菌を行うため、包装体ＰＦが高周波誘電殺菌機１の殺菌チャンバー２内に投入される。
次に、殺菌チャンバー２内の圧力を上昇させ、高周波誘電加熱による高温殺菌を可能とするガスを調圧弁３から供給し、ピン電極５によって高周波誘電加熱による包装体ＰＦの内容物の殺菌を行う。そして、殺菌後、前記ガスを排気弁４から排気し、殺菌チャンバー２内の圧力を降圧させ、降圧過程を利用して内容物の水分を気化させることにより包装体ＰＦを膨張させた後、殺菌チャンバー２から取り出す。
【００２３】
次いで、膨張した包装体ＰＦは、その包材の内周面の湿熱殺菌工程を行うため、蒸気殺菌機１０の殺菌チャンバー１１に供給される。
そして、蒸気殺菌機１０においては、殺菌チャンバー１１内の包装体支持台１４に支持された包装体ＰＦに調圧弁１２から蒸気が供給され、膨張した包装体ＰＦは蒸気によって加熱され、包装体ＰＦの包材内周面に付着している内容物から気化した水分が過熱されることにより包材内周面の湿熱殺菌が行われた後、包装体ＰＦが取り出される。殺菌後の包装体ＰＦは、内容物の冷却に伴い膨張が解消される。（図示せず）
このようにして、包装体ＰＦの内容物の殺菌が高周波誘電加熱で行われ、一方、包装体ＰＦの包材内周面の殺菌が湿熱殺菌によって行われ、包装体ＰＦの殺菌が完了する。
【００２４】
図２は、包装体ＰＦの内容物（シウマイ）を１４０℃に加熱して芽胞菌を対象とした殺菌価（F0）を満足するために、前述したピン電極５を用いた周波数６０ＭＨｚ、出力２００Ｗ、殺菌時間６０秒の条件における高周波誘電加熱による殺菌時の包装体ＰＦの温度プロファイルと殺菌価を示すグラフである。内容物の品温は、高周波発振が開始された０秒から徐々に上がり始め、発振終了の６０秒を境に緩やかに自然冷却されていく。このグラフから、前記条件の場合、芽胞菌を対象とした殺菌価を満足することが分かる。
【００２５】
同様に、図３は、前記条件（図２）の殺菌における殺菌チャンバー２内の圧力の降圧プロファイルを示すグラフである。
前述した通り、殺菌チャンバー２内圧を降圧させるのは、包装体ＰＦの内部を膨張させて、包材内周面に水分を十分に付着させるためである。この包装体ＰＦの膨張によって、包装体ＰＦの蒸気殺菌等による殺菌時に、内容物に含まれる水分が包材内周面に付着する。そして、殺菌チャンバー内の圧力を下げる降圧速度は、使用する包材種類や内容物によって変わるが、包材の密封性を保ちつつ膨張し、かつ、包材内周面に水分が付着するように適時設定すれば良い。前記条件（図２）の場合においての殺菌チャンバー２の圧力設定は、包装体ＰＦの内容物を１４０℃に加熱するためには少なくとも飽和水蒸気圧として０．２６ＭＰａを要し、さらに、誘電加熱中の包装体ＰＦの膨張を抑制するために０．０４ＭＰａの加圧が必要とされる。従って、前記条件における殺菌チャンバー２の圧力設定は、ゲージ圧でトータル０．３０ＭＰａ（＝０．２６ＭＰａ＋０．０４ＭＰａ）となる。そして、降圧時間を１５[sec]とした場合の殺菌チャンバー２の降圧速度は、ゲージ圧で０.３０[MPa]／１５[sec]＝０.０２[MPa/sec]である。
尚、前述した殺菌システムにおいては、温度上昇に伴う内容物からの水蒸気発生による内容物と電極間の空隙によるスパークの発生の防止、及び殺菌チャンバー２の耐圧強度の点から、前記飽和蒸気圧＋０．０４ＭＰａが好ましい。
【００２６】
図４は、蒸気加熱殺菌時における包装体ＰＦの包材の温度プロファイルと殺菌価を示すグラフである。
このグラフから、蒸気導入後２８秒経過後に包材内周面が約１４０℃に達し、芽胞菌を対象とした殺菌価を満足することが分かる。
【実験例】
【００２７】
［実験例１］
１．内容物及び包装形態
蒸したシュウマイ１個を、外層からポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）／ナイロン（１５μｍ）／ポリプロピレン（５０μｍ）の三層フィルムから成る包材を用いて真空シールして真空パック品（包装体ＰＦ）とした。
２．殺菌条件
（１）高周波誘電加熱殺菌
電極：ピン電極、ピン押圧：０．３２ＭＰａ（＝ピン駆動チャンバー７内圧）
周波数：６０ＭＨｚ、出力：２００Ｗ、殺菌時間（高周波印加時間）：６０秒
殺菌時の殺菌チャンバー２内圧（ゲージ圧）：０．３ＭＰａ、殺菌価Ｆ０≧３．１
降圧速度：殺菌後、１５秒で殺菌チャンバー２内圧を大気圧に降圧させて真空パック品を膨張させた。
（２）蒸気殺菌
真空パック品初期温度：６０℃、殺菌温度までの昇温時間：２０秒
殺菌温度：１４０℃、殺菌時間：０．１秒
殺菌時の殺菌チャンバー１１内圧（ゲージ圧）：０．２６ＭＰａ
降圧時間：蒸気殺菌後、１０秒で大気圧に降圧
３．温度測定
Ｋ熱電対を用いて測定。
４．評価
（１）包装体ＰＦの膨張の確認
高周波誘電加熱殺菌の殺菌チャンバー２内の降圧後、包装体ＰＦの膨張を目視で確認した。
（２）包装体ＰＦのシール面の状態（密封性）
高周波誘電加熱殺菌の殺菌チャンバー２内の降圧後、包装体ＰＦのシール面の状態を目視で確認した。
（３）包装体ＰＦの包材における水分の確認
高周波誘電加熱殺菌の殺菌チャンバー２内の降圧後、包装体ＰＦの包材内周面の水分を目視で確認した。
（４）真空パック品の膨張の確認（変敗）
蒸気加熱殺菌後、２０℃で２週間保存し、包装体ＰＦの膨張を目視で確認した。
（５）シュウマイの食感
変敗していない真空パック品を開封し、食した内容物の食感を確認した。
【００２８】
[実験例２]
前記実験例１において、高周波誘電加熱殺菌における殺菌後の殺菌チャンバー２の降圧時間を６秒とした以外は、同様に前記高周波誘電加熱殺菌及び蒸気加熱殺菌を行って評価した。
【００２９】
[実験例３]
前記実験例１において、高周波誘電加熱殺菌における殺菌後の殺菌チャンバー２の降圧時間を２０秒とした以外は、同様に前記高周波誘電加熱殺菌及び蒸気加熱殺菌を行って評価した。
【００３０】
各実験例の評価した結果を表１に示す。
尚、前記実験例２においては、包装体ＰＦが破袋したため、２週間後の包装体ＰＦの膨張（変敗）及び内容物の食感の評価は行わず、また、前記実験例３においては変敗したため、内容物の食感の評価は行わなかった。
【００３１】
【表１】
【００３２】
以上より、本発明の包装体の殺菌方法によれば、食品の色艶、風味、香り、食感および旨味に係る品質を劣化させることなく、包装体ＰＦの内容物を高温・短時間で殺菌し、包材も高温殺菌で効率的、かつ短時間に殺菌することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の包装体の殺菌方法は、包装食品、特に真空包装された包装食品の加熱殺菌に好適に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 高周波誘電殺菌機
２ 殺菌チャンバー
３ 調圧弁
４ 排気弁
５ ピン電極
６ ピン支持台
７ ピン駆動チャンバー
８ 調圧弁
９ 排気弁
１０ 蒸気殺菌機
１１ 殺菌チャンバー
１２ 調圧弁
１３ 排気弁
１４ 包装体支持台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装体の殺菌方法、特に包装される内容物の色艶、風味、香り、食感および旨味等を劣化させることなく加熱殺菌を行うことができると共に、高品質な包装食品の常温流通を可能にする包装体の殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の高バリア性包材の開発、包装技術、殺菌技術および物流システム技術の進歩等により、様々な種類の常温保存可能な調理済み包装食品が流通され店頭に並ぶようになった。このような調理済み包装食品の加熱殺菌においては、食品の色艶、風味、香り、食感および旨味等の品質、いわゆるフレバー成分を劣化させないことが極めて重要である。そのため、内部の食品を高温短時間で加熱殺菌する技術が特に求められている。
【０００３】
高周波誘電加熱法は、被加熱材（誘電体または絶縁体）に高周波電界（電場）を作用させることにより被加熱材内部に存在する正負に分極した分子が高周波電界により回転・振動等することによって被加熱材自身に内部発熱を誘起し、その内部発熱によって被加熱材自身を加熱する方法である。高周波電界は電磁波の形態で被加熱材の内部深くまで作用するため、高周波誘電加熱法は被加熱材の表面近傍だけでなく内部深くまで短時間に加熱することが可能であり、特に厚い被加熱材（厚肉誘電体）に対する加熱均一性に優れている。
【０００４】
そして、このような高周波誘電法による密封包装食品の加熱殺菌装置として、密封包装食品の両面を挟んだ状態で高周波を印加する対向電極と、この対向電極に挟持された密閉部材と、この密閉部材によって形成された室内に、高温液体や加圧熱風等の高温流体の熱媒体を供給する熱媒体供給手段を備え、加熱用の熱媒体を室内に導入することにより、対向電極が接触しない密封包装食品の周縁部を熱媒体によって加熱し、且つ、前記密封包装食品の破損を防止する高周波加熱殺菌装置およびその方法が提案されている（特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０４８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１の高周波誘電加熱殺菌装置およびその方法は、前述したように対向電極が接触しない密封包装食品の周縁部を熱媒体によって加熱殺菌可能としているが、密封包装食品の包材と食品は密着した状態で対向電極と熱媒体によって加熱殺菌が行われるため、内部の食品の加熱殺菌は行われても、食品を包装する包材内周面の加熱殺菌は不十分であり、品質の高い、特に芽胞菌を対象とした殺菌価以上の加熱殺菌を行った密封包装食品を得ることはできない。
【０００７】
すなわち、調理食品等の内容物を包材に充填、密封した包装体の常温流通を可能にするためには、単に内容物の殺菌のみならず、内容物が接する包材内周面も高度の殺菌が求められる。前記特許文献１による加熱殺菌は、内容物の殺菌は密封包装食品の外周面の対向電極と熱媒体によって加熱殺菌されるが、密封包装食品の包材内周面の加熱殺菌は、前記加熱殺菌の伝熱であるため不十分であり、内容物と包材が十分に加熱殺菌された殺菌レベルが高い密封包装食品とすることはできない。
また、密封包装食品の加熱殺菌が、高周波誘電加熱と熱媒体で行われるため、内容物の食品表面が過加熱によって品質の低下を招くおそれがある。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、包装される内容物の色艶、風味、香り、食感および旨味等の品質を劣化させることなく内容物と包材内周面の加熱殺菌を行い、特に、芽胞菌を対象とした殺菌価以上の加熱殺菌を可能とし、高品質の包装食品の常温流通を可能とする包装体の殺菌方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１に記載の包装体の殺菌方法は、内容物が包材で充填密封された包装体の殺菌方法において、前記包装体を加圧しながら高周波誘電加熱で前記内容物を殺菌し、前記包装体を膨張させて前記包材内周面の湿熱殺菌を行うことを特徴とする。
前記殺菌方法では、包材内周面を満遍なく乾熱ではなく湿熱殺菌するために、加圧下で包装体を高周波誘電加熱して内容物を殺菌し、包装体の包材を膨張させて包装体内部の水分（内容物等）を包材内周面に付着させた状態で、包材外周面から、例えば蒸気加熱などによる殺菌を行うことにより、包材内周面の水分が熱媒体となって、包材内周面を満遍なく湿熱殺菌することができるようになる。なお。高周波誘電加熱手段としては、後述するピン電極を用いた高周波誘電加熱装置が望ましいが、公知の高周波誘電加熱装置を採用することも十分可能である。
【００１０】
請求項２に記載の包装体の殺菌方法では、前記包装体の高周波誘電加熱による内容物の殺菌をガスで加圧することとした。
前述した通り、本発明は、包装体の内容物を高周波誘電加熱によって殺菌を行うが、その際、前記加熱による内容物の品温を高温状態とすることが可能となり、また、高周波誘電加熱時における包材の膨張・破裂を好適に抑制することが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の包装体の殺菌方法では、先ず前記内容物の殺菌を、次に前記包材の殺菌を順次行うこととした。
前記殺菌方法では、内容物は高周波誘電加熱によって殺菌し、包材内周面は水分を熱媒体とする湿熱殺菌によって殺菌するため、内容物表面に対する過加熱および熱変性を防止して、高温短時間で内容物および包材を確実に加熱殺菌することができるようになる。
【００１２】
請求項４に記載の包装体の殺菌方法では、前記高周波誘電加熱での殺菌後に、前記包装体が置かれた室内の圧力を降圧させ、降圧過程を利用して前記包装体を膨張させることとした。
前記殺菌方法では、室内の圧力を降圧させることにより、前述した包装体の膨張を容易に行うことが可能となる。
【００１３】
請求項５に記載の包装体の殺菌方法では、前記包材内周面の湿熱殺菌工程の加熱を蒸気で行うこととした。
前記殺菌方法では、包材外周面に蒸気を吹き付けることにより、容易に包材内周面に付着した水分を蒸気とし、その蒸気により包材内周面全体に亘り十分に湿熱殺菌することが可能となる。
【００１４】
請求項６に記載の包装体の殺菌方法では、前記高周波誘電加熱をピン電極で行うこととした。
前記殺菌方法では、高周波誘電加熱をピン電極で行うため、前記加熱が包装体の外形に拘わらず包装体に圧着し、内容物を高周波誘電加熱によって短時間で殺菌することが可能となる。
【００１５】
請求項７に記載の包装体の殺菌方法では、前記包装体が真空包装体であることとした。
前記殺菌方法では、真空包装体は内容物と包材が密着しており、高周波誘電加熱による内容物の殺菌が効率良く行われる。
また、真空包装体は包装体内部への空気（酸素）の混入を最小限に抑えることができ、前述した殺菌方法と相まって、内容物の色艶、風味、香り、食感および旨味等が高品質の包装体とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の包装体の殺菌方法によれば、内容物を高周波誘電加熱により高温・短時間で殺菌し、且つ包材も高温殺菌で内周面を湿熱殺菌により効率的に短時間に殺菌することができるので、従来の高周波殺菌法、レトルト殺菌法または高温蒸気殺菌法等と比べて特段に、料理直後の内容物の色艶、風味、香り、食感及び旨みを、包装体殺菌後も良好に維持することができ、しかも常温状態で長時間流通させることができ、高品質で常温流通可能な内容物が包材で密封充填された包装体を得ることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の包装体の殺菌方法を実施するための殺菌システムの説明図である。
【図２】高周波誘電加熱殺菌時における内容物の温度プロファイルと殺菌価を示すグラフである。
【図３】高周波誘電加熱による殺菌チャンバー内の圧力の降圧プロファイルを示すグラフである。
【図４】蒸気加熱殺菌時における包装体の包材の温度プロファイルと殺菌価を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る包装体の殺菌方法を実施するための殺菌システムを示す説明図である。
この包装体の殺菌システムは、包装体ＰＦの内容物を殺菌する高周波誘電加熱による殺菌工程と、包装体ＰＦの包材の内周面を湿熱殺菌する殺菌工程から成る。
包装体ＰＦの内容物を殺菌する高周波誘電加熱による殺菌工程の高周波誘電殺菌機１は、包装体ＰＦが高周波誘電加熱を受ける殺菌チャンバー２、殺菌チャンバー２内の圧力を上昇させるガスを供給する調圧弁３、及び殺菌後に殺菌チャンバー２内の圧力を降圧させるために前記ガスを排気する排気弁４を具備する。
また、高周波誘電殺菌機１は、包装体ＰＦの内容物を高周波誘電加熱する複数のピン電極５から成る上下のピン電極部と、このピン電極部を支持するピン支持台６と、各ピン電極５を駆動するガスを気蓄するピン駆動チャンバー７と、ピン電極５を包装体ＰＦの形状に対応して駆動するために、ピン駆動チャンバー７内に供給される清浄な空気、或いは窒素等の不活性ガスの圧力を所望の圧力に調圧する調圧弁８と、ピン駆動チャンバー７内のガスを排気する排気弁９とを具備している。
【００２０】
上記ピン電極部では、各ピン電極５が高周波電源（図示せず）に接続されたピン支持台６によって軸方向に対し摺動可能に支持されることにより、各ピン電極５が軸方向に変位しながら包装体ＰＦの形状に当接して高周波電界を作用しその内容物を高周波誘電加熱する。
【００２１】
一方、包装体ＰＦの包材の内周面を湿熱殺菌する殺菌工程の蒸気殺菌機１０は、包装体ＰＦの包材内周面が蒸気殺菌（湿熱殺菌）を受ける殺菌チャンバー１１、殺菌チャンバー１１内の供給される蒸気の圧力を所望の圧力に調圧する調圧弁１２、包装体ＰＦの包材内周面を殺菌した蒸気を排気する排気弁１３、及び湿熱殺菌中の包装体ＰＦを支持する包装体支持台１４を具備し、殺菌チャンバー１１内の包装体支持台１４上の包装体ＰＦに、調圧弁１２から蒸気を供給し、殺菌終了後に蒸気を排気弁１３から排気する構成となっている。
【００２２】
前述した前記殺菌システムにおいては、先ず、包装体ＰＦの内容物の殺菌を行うため、包装体ＰＦが高周波誘電殺菌機１の殺菌チャンバー２内に投入される。
次に、殺菌チャンバー２内の圧力を上昇させ、高周波誘電加熱による高温殺菌を可能とするガスを調圧弁３から供給し、ピン電極５によって高周波誘電加熱による包装体ＰＦの内容物の殺菌を行う。そして、殺菌後、前記ガスを排気弁４から排気し、殺菌チャンバー２内の圧力を降圧させ、降圧過程を利用して内容物の水分を気化させることにより包装体ＰＦを膨張させた後、殺菌チャンバー２から取り出す。
【００２３】
次いで、膨張した包装体ＰＦは、その包材の内周面の湿熱殺菌工程を行うため、蒸気殺菌機１０の殺菌チャンバー１１に供給される。
そして、蒸気殺菌機１０においては、殺菌チャンバー１１内の包装体支持台１４に支持された包装体ＰＦに調圧弁１２から蒸気が供給され、膨張した包装体ＰＦは蒸気によって加熱され、包装体ＰＦの包材内周面に付着している内容物から気化した水分が過熱されることにより包材内周面の湿熱殺菌が行われた後、包装体ＰＦが取り出される。殺菌後の包装体ＰＦは、内容物の冷却に伴い膨張が解消される。（図示せず）
このようにして、包装体ＰＦの内容物の殺菌が高周波誘電加熱で行われ、一方、包装体ＰＦの包材内周面の殺菌が湿熱殺菌によって行われ、包装体ＰＦの殺菌が完了する。
【００２４】
図２は、包装体ＰＦの内容物（シウマイ）を１４０℃に加熱して芽胞菌を対象とした殺菌価（F0）を満足するために、前述したピン電極５を用いた周波数６０ＭＨｚ、出力２００Ｗ、殺菌時間６０秒の条件における高周波誘電加熱による殺菌時の包装体ＰＦの温度プロファイルと殺菌価を示すグラフである。内容物の品温は、高周波発振が開始された０秒から徐々に上がり始め、発振終了の６０秒を境に緩やかに自然冷却されていく。このグラフから、前記条件の場合、芽胞菌を対象とした殺菌価を満足することが分かる。
【００２５】
同様に、図３は、前記条件（図２）の殺菌における殺菌チャンバー２内の圧力の降圧プロファイルを示すグラフである。
前述した通り、殺菌チャンバー２内圧を降圧させるのは、包装体ＰＦの内部を膨張させて、包材内周面に水分を十分に付着させるためである。この包装体ＰＦの膨張によって、包装体ＰＦの蒸気殺菌等による殺菌時に、内容物に含まれる水分が包材内周面に付着する。そして、殺菌チャンバー内の圧力を下げる降圧速度は、使用する包材種類や内容物によって変わるが、包材の密封性を保ちつつ膨張し、かつ、包材内周面に水分が付着するように適時設定すれば良い。前記条件（図２）の場合においての殺菌チャンバー２の圧力設定は、包装体ＰＦの内容物を１４０℃に加熱するためには少なくとも飽和水蒸気圧として０．２６ＭＰａを要し、さらに、誘電加熱中の包装体ＰＦの膨張を抑制するために０．０４ＭＰａの加圧が必要とされる。従って、前記条件における殺菌チャンバー２の圧力設定は、ゲージ圧でトータル０．３０ＭＰａ（＝０．２６ＭＰａ＋０．０４ＭＰａ）となる。そして、降圧時間を１５[sec]とした場合の殺菌チャンバー２の降圧速度は、ゲージ圧で０.３０[MPa]／１５[sec]＝０.０２[MPa/sec]である。
尚、前述した殺菌システムにおいては、温度上昇に伴う内容物からの水蒸気発生による内容物と電極間の空隙によるスパークの発生の防止、及び殺菌チャンバー２の耐圧強度の点から、前記飽和蒸気圧＋０．０４ＭＰａが好ましい。
【００２６】
図４は、蒸気加熱殺菌時における包装体ＰＦの包材の温度プロファイルと殺菌価を示すグラフである。
このグラフから、蒸気導入後２８秒経過後に包材内周面が約１４０℃に達し、芽胞菌を対象とした殺菌価を満足することが分かる。
【実験例】
【００２７】
［実験例１］
１．内容物及び包装形態
蒸したシュウマイ１個を、外層からポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）／ナイロン（１５μｍ）／ポリプロピレン（５０μｍ）の三層フィルムから成る包材を用いて真空シールして真空パック品（包装体ＰＦ）とした。
２．殺菌条件
（１）高周波誘電加熱殺菌
電極：ピン電極、ピン押圧：０．３２ＭＰａ（＝ピン駆動チャンバー７内圧）
周波数：６０ＭＨｚ、出力：２００Ｗ、殺菌時間（高周波印加時間）：６０秒
殺菌時の殺菌チャンバー２内圧（ゲージ圧）：０．３ＭＰａ、殺菌価Ｆ０≧３．１
降圧速度：殺菌後、１５秒で殺菌チャンバー２内圧を大気圧に降圧させて真空パック品を膨張させた。
（２）蒸気殺菌
真空パック品初期温度：６０℃、殺菌温度までの昇温時間：２０秒
殺菌温度：１４０℃、殺菌時間：０．１秒
殺菌時の殺菌チャンバー１１内圧（ゲージ圧）：０．２６ＭＰａ
降圧時間：蒸気殺菌後、１０秒で大気圧に降圧
３．温度測定
Ｋ熱電対を用いて測定。
４．評価
（１）包装体ＰＦの膨張の確認
高周波誘電加熱殺菌の殺菌チャンバー２内の降圧後、包装体ＰＦの膨張を目視で確認した。
（２）包装体ＰＦのシール面の状態（密封性）
高周波誘電加熱殺菌の殺菌チャンバー２内の降圧後、包装体ＰＦのシール面の状態を目視で確認した。
（３）包装体ＰＦの包材における水分の確認
高周波誘電加熱殺菌の殺菌チャンバー２内の降圧後、包装体ＰＦの包材内周面の水分を目視で確認した。
（４）真空パック品の膨張の確認（変敗）
蒸気加熱殺菌後、２０℃で２週間保存し、包装体ＰＦの膨張を目視で確認した。
（５）シュウマイの食感
変敗していない真空パック品を開封し、食した内容物の食感を確認した。
【００２８】
[実験例２]
前記実験例１において、高周波誘電加熱殺菌における殺菌後の殺菌チャンバー２の降圧時間を６秒とした以外は、同様に前記高周波誘電加熱殺菌及び蒸気加熱殺菌を行って評価した。
【００２９】
[実験例３]
前記実験例１において、高周波誘電加熱殺菌における殺菌後の殺菌チャンバー２の降圧時間を２０秒とした以外は、同様に前記高周波誘電加熱殺菌及び蒸気加熱殺菌を行って評価した。
【００３０】
各実験例の評価した結果を表１に示す。
尚、前記実験例２においては、包装体ＰＦが破袋したため、２週間後の包装体ＰＦの膨張（変敗）及び内容物の食感の評価は行わず、また、前記実験例３においては変敗したため、内容物の食感の評価は行わなかった。
【００３１】
【表１】
【００３２】
以上より、本発明の包装体の殺菌方法によれば、食品の色艶、風味、香り、食感および旨味に係る品質を劣化させることなく、包装体ＰＦの内容物を高温・短時間で殺菌し、包材も高温殺菌で効率的、かつ短時間に殺菌することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の包装体の殺菌方法は、包装食品、特に真空包装された包装食品の加熱殺菌に好適に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 高周波誘電殺菌機
２ 殺菌チャンバー
３ 調圧弁
４ 排気弁
５ ピン電極
６ ピン支持台
７ ピン駆動チャンバー
８ 調圧弁
９ 排気弁
１０ 蒸気殺菌機
１１ 殺菌チャンバー
１２ 調圧弁
１３ 排気弁
１４ 包装体支持台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物が包材で充填密封された包装体の殺菌方法において、前記包装体を加圧しながら高周波誘電加熱で前記内容物を殺菌し、前記包装体を膨張させて前記包材内周面の湿熱殺菌を行うことを特徴とする包装体の殺菌方法。
【請求項２】
前記包装体をガスで加圧することを特徴とする請求項１に記載の包装体の殺菌方法。
【請求項３】
先ず前記内容物の殺菌を、次に前記包材の殺菌を順次行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の包装体の殺菌方法。
【請求項４】
前記高周波誘電加熱での殺菌後に、前記包装体が置かれた室内の圧力を降圧させ、降圧過程を利用して前記包装体を膨張させることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の包装体の殺菌方法。
【請求項５】
前記包材内周面の湿熱殺菌工程の加熱を蒸気で行うことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の包装体の殺菌方法。
【請求項６】
前記高周波誘電加熱をピン電極で行うことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の包装体の殺菌方法。
【請求項７】
前記包装体が真空包装体であることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の包装体の殺菌方法。
【請求項１】
内容物が包材で充填密封された包装体の殺菌方法において、前記包装体を加圧しながら高周波誘電加熱で前記内容物を殺菌し、前記包装体を膨張させて前記包材内周面の湿熱殺菌を行うことを特徴とする包装体の殺菌方法。
【請求項２】
前記包装体をガスで加圧することを特徴とする請求項１に記載の包装体の殺菌方法。
【請求項３】
先ず前記内容物の殺菌を、次に前記包材の殺菌を順次行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の包装体の殺菌方法。
【請求項４】
前記高周波誘電加熱での殺菌後に、前記包装体が置かれた室内の圧力を降圧させ、降圧過程を利用して前記包装体を膨張させることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の包装体の殺菌方法。
【請求項５】
前記包材内周面の湿熱殺菌工程の加熱を蒸気で行うことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の包装体の殺菌方法。
【請求項６】
前記高周波誘電加熱をピン電極で行うことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の包装体の殺菌方法。
【請求項７】
前記包装体が真空包装体であることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の包装体の殺菌方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−５３５４（Ｐ２０１２−５３５４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４１４３１（Ｐ２０１０−１４１４３１）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
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