JPS61212265A - 包装食品のマイクロ波による加熱殺菌法 - 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〕 本発明は包装済の食品をマイクロ波によって加熱殺菌す
る方法に関し、詳しくは、包装済の食品をマイクロ波に
よって短時間のうちに均一に昇温して殺菌し、品質が良
好な包装食品を得る方法に関する。

〔技術の背景および従来技術の説明〕

マイクロ波を食品に照射して食品を加熱し、それによっ
て食品を調理し、または殺菌することが広く行なわれて
いるが、マイクロ波で食品を加熱すると、温度分布が均
一にはならず、食品の周辺部分の温度が急上昇するのに
対して、その中心部分の上昇が逓＜、そのために食品の
中心部分が所定の温度に加熱された時には、その周辺部
分は高温度に長く加熱されるために、焦げたりまたは変
質することが多く、密封包装した食品の場合周辺部分が
高温に加熱されることによって、水分が局部的に蒸発し
、食品を包装するプラスチヅクスフイルムが破袋するな
どのトラブルが発生することが多い。これらの現象はマ
イクロ波を食品の加熱殺菌に用いる際の救命的な欠陥と
なっている。

このようなマイクロ波加熱による温度の不均一性を防止
するために耐熱性プラスチックスフイルムで包装した包
装食品を、マイクロ波の主たる照射方向に対して垂直な
面にみた包装食品の周囲を食品の誘電率の５以上の誘電
率を有する媒質、たとえば水で取り囲み、その媒質の＠
度を調整することによって包装食品の周辺部分の温度の
急上昇を抑え、それによって包装食品の周辺部分と中心
部分とを同じ温度に加熱する方法が知られている（特公
昭５６−５４６７６号公報）。この方法は耐熱性のプラ
スチックスフィルムで包装した包装食品を、マイクロ波
によって、包装食品全体が同じ温度になるように加熱す
ることができる点で優れた方法であるが、包装食品の周
囲を取り囲む媒質の容量が包装食品の１０倍量前後の電
において必要であり、さらに媒質の温度調整という別途
処理を必要とし、それによる設備面および効率上の問題
点が多い。また包装食品を１００℃以上の温度に連続的
に加熱する場合は、マイクロ波による加熱部分で包装食
品と大量の媒質を加圧状態で保持することを可能にしな
ければならない点で（Ｉ［雑な設備を必要とする。

またマイクロ波加熱における包装食品の破袋を防止する
ために、若干の工夫、考案が試みられている。その一つ
は包装食品の表面に冷風を当てて包装材料を冷却し、そ
の内部の食品を加熱するが、包装材を１！？ＩＫＪシて
包装内の蒸気の発生による包装体の膨張を抑えることが
知られており　（特開昭５８−２１６６８１号公報、特
公昭４７−１８６２１号公報）また食品の周辺部分が高
温に加熱されることによって水分が局部的に蒸発し包装
体が膨張するのを防ぐために、包装食品の一部をマイク
ロ波を反射して透過しない材料で覆うことも知られてい
る（特開昭５８−２１６６８１号公報）。しかしながら
これらの方法では、包装内部の食品を１００℃近くに加
熱すると、蒸気の発生が著るしく、そのために食品包装
体の膨張を抑えることができず、低温殺菌しかできない
。また食品包装体を密封する以前の開口した状態におい
てマイクロ波で加熱殺菌を行なって、食品包装体の脱気
を同時に行ない、その後に食品包装体を密封することが
知られている（特公昭５６−１７８９９号公報）が、同
様に低温殺菌しかできない。さらに開口状態で加熱する
ために、食品の周辺部分が過熱され水分が蒸発して変質
する可能性がある。

食品を完全殺菌するには、食品を１００℃以上、たとえ
ば１３０°Ｃ程度の高温に加熱することが必要となり、
その高温における食品の完全殺菌を行なうために、食品
包装体をマイクロ波を透過する材料でつくられた耐圧容
器に収容し、耐圧容器を密封することによって、包装体
の内圧を１気圧以上に上昇させて、食品を１００６Ｃ以
上に叩箱して殺菌することも知られている（特公昭５８
−２６９４９号公報）。しかしながらこのような耐圧容
器を使用する方法では、マイクロ波特有の周辺部分の過
熱を防止することはできず、周辺部分が急速に温度上昇
し、高温に長時間おかれるために、品質が劣化すること
が考えられる。さらに加熱後の包装食品を直接冷却する
ことができないので、冷却して包装食品を耐圧容器から
取り出すのに時間がかかり、その間の品質の劣化もおこ
りやすい。

本発明者らは、これらの難点を克服することを企図して
研究を続け、内側壁面をマイクロ波を反射して透過しな
い材料で覆った型枠に包装食品を収容してマイクロ波で
加熱すると、包装食品の局部的な過熱を防止しうろこと
を見出し、さらに型枠のキャビティの内容積を包装食品
の容積の１．２倍以上にすれば、型枠に収容した包装食
品の高温部分の品温上昇を抑制して均一に加熱できるの
で、破袋を防ぎうることを見出し、さらに型枠の合わせ
目に狭い隙間を設けることによって、加熱後の包装体を
直接冷水で急冷することができ、隙間を１０ＩｌｌＩ以
下にすれば、包装体が加熱時に破袋しないことを見出し
、これらの知見に基づいて本発明に到達した。

〔発明の目的および発明の要約〕 本発明の目的は、マイクロ波で包装食品が均一に加熱さ
れ、加熱中に包装食品の包装が破裂せず充分に殺菌され
る包装食品のマイクロ波による加熱殺菌法を提供するこ
とにあり、さらに詳しくは、包装食品に長期間の保存性
を与えることができる包装食品のマイクロ波による加熱
殺菌法を提供することにある。

本発明は、マイクロ波を包装食品に照射して加熱殺菌す
るに際して、マイクロ波を透過する材料でつくられた上
型および下型からなり、上型と下型を組み合わせたとき
に、その側壁面がマイクロ波を反射して透過しない材料
で覆われ、かつその内容積が加熱殺菌をする包装食品の
１．２倍以上である包装食品を収容するためのキャビテ
ィおよびキャビティの＠壁にｌＱｍを超えない外部に通
ずる隙間を形成する型枠に包装食品を収容し、この型枠
にマイクロ波を照射して、包装食品の加熱殺菌を行なう
ことを特徴とする包装食品のマイクロ波による加熱殺菌
法である。本発明における型枠に収容された包装食品の
マイクロ波による加熱殺菌は、通常のマイクロ波オーブ
ン中で行なうことができる。

〔発明の詳細な説明〕

本発明による包装食品の加熱殺菌は、包装食品を図面に
示す型枠に収容し、この型枠にマイクロ波を照射するこ
とによって行なわれるが、マイクロ波のｆＩｆｌｓｔは
マイクロ波オーブン中で行なうことができる。

図面における１は型枠、２は型枠１の下型、３は型枠ｌ
の上型、４は下型２と上型３を固定する金具、５は型枠
１内に包装食品６を収容するキャビティ、７はキャビテ
ィ５の側壁面を覆うマイクロ波を反射して透過しない材
料、８はキャビティ５と外部を通じるｒ＃ＫＩ、　９は
下型２と上型３を組み合わせたときに隙間９を形成する
ための突起である。

マイクロ波の照射による加熱に先立って、マイクロ波を
透過する材料で包装された包装食品６を型枠ｌ内のキャ
ビティ５に収容し、下型２と上型３を固定する金具４に
よって上型３を下型２に固定して型枠ｌを形成する。上
型３と下型２の間には、四隅に設けられた突起９によっ
て隙間８が形成されているが、この隙間８の間隔は１Ｏ
ＪＩｊｌを超えるものであってはならない。

キャビティ５に包装食品６を収容した型枠ｌはマイクロ
波オーブン（図示しない）に入れられ、水平に設置され
てマイクロ波が照射される。マイクロ波オーブンの内面
は今属板で構成されていて、ｌｉ源からでたマイクロ波
は金嘱板で反射され、型枠ｌのあらゆる方向からそのキ
ャビティ５に進入しようとするが、キャビティの側壁面
はマイクロ波を反射して透過しない材料７、たとえばア
ルミ箔で覆われていて、側１１１１１から進入するマイ
クロ波を反射するので、キャピテイ５に収容された包装
食品６はキャビティ５の上下方向から進入したマイクロ
波によって加熱される。包装食品６がマイクロ波によっ
て１００９Ｃ近くに加熱されると、食品に含まれる水分
が蒸発して蒸気になり、包装食品６の包装体が膨張する
が、型枠ｌのキャビティ５の容積以上に膨張することが
できないので、包装食品６の内圧が１気圧以上に上昇し
、それによって食品内部の水分の沸点も上昇するので、
包装食品６は＋００”Ｃ以上に加熱され完全に殺菌され
るマイクロ波を透過しない金属箔は型枠に貼りつけられ
、さらに型枠が水平に設・纜されているので、包装体が
膨張しても、食品に対する側面の被覆位置が変化しない
ので、包装体が膨張後も食品の周辺部分の過熱を防止し
てマイクロ波加熱を続けることができる。

型枠１のキャビティ５の内容積を包装食品６の容積の１
．２倍以下に小さくすると、包装食品６の包装体の内圧
の上昇速度が大きくなり、それによって包装体内部の食
品の高温に加熱された部分の温度の上昇速度も大きくな
り、それによって包装食品６の均一な加熱を困難にする
。また内圧の上昇速度が速いため、一部低温部分を残し
て短時間のうちに包装体の強度以上の内圧になるために
包装体が破裂する。このために型枠】のキャビティ５の
内容積は、これに収容する包装食品６の容積の１．２倍
以上にするべきである。

さらに型枠ｌの側壁面に設けられた隙間８が広くなりす
ぎると、隙間８が外部に通じているために、包装食品６
が膨張した時に包装体が破裂することが多いので、包装
体の強度によって多少の変態はあるが、このｍＭ８の間
隔はｌＯ順を団えないものとするべきである。

あらかじめ実験的に求められた所定時間の加熱が終了し
た型枠ｌは、包装食品６をキャビティ５に収容したまま
、冷水に浸漬される。冷水は隙間８から型枠ｌのキャビ
ティ５内に進入して包装食品６を冷却する。冷却の終わ
った型枠１を開き、冷却された包装食品６を取り出し、
それによって包装食品の加熱殺菌を終了する。

以下において実験例および実施例によって本発明の詳細
な説明する。

実験例 厚さ２０ｍ１１＋直径９０１１ｍ＋の大きさおよび＋１
０．！ｉｒの重電のハンバーグステーキをポリプロピレ
ン−ナイロンのラミネートフィルムで真空包装し、これ
を深さ２２ｇ５＊および直径９０龍の円形のキャビティ
を有し、キャビティの側壁面にアルミ箔を貼りつけたポ
リ四ふっ化エチレンの型枠に入れ、深さ２０朋および直
径９（ｌｆｉの円形キャビティを有し、キャビティの側
壁面にアルミ箔を貼りつけたポリ四ふっ化エチレンの上
型を隙間２間を残して被せ、固定金具によって固定した
。この時の包装ハンバーグステーキの温度は４０”Ｃで
あり、型枠のキャビティの内容積は包装ハンバーグステ
ーキの容積の２．１倍であった。

この型枠を周波数２４５０　ＭＨｚ出力６００Ｗのマイ
クロ波オーブンに入れ、６分間加熱した。次に型枠をマ
イクロ波オーブンから取り出し、２分間放置した後、こ
れを冷水に浸漬し、２分後に包装ハンバーグステーキを
型枠から取り出した。　。

この包装ハンバーグステーキを３７℃において日日間保
存したが、腐敗することはなく、またハンバーグステー
キ中の一般生菌数も０であって、良好な殺菌状態が保た
れていた。

同様にして、アルミ箔を貼りつけていない型枠および内
容積を２．１倍から変化させた型枠について加熱殺菌試
験を行なった。その結果を第１表に、またそのときの温
度を第５図に示す。

（以下余白） 第５図において■はアルミ箔を側面に貼りつけないでキ
ャピテイ内容積を食品容積の２．１倍にしたとき（実験
患２，３ンの食品の周辺部分の温度、■はアルミ箔を貼
って１．２倍の型枠で加熱したとき（実験Ｎ［Ｌ６１７
）の食品の周辺部分の温度、■はアルミ箔を貼って２．
１倍および５倍の型枠で加熱したとき（実験Ｎｏ、１．
８．９．ＩＯ）の食品の周辺部分の温度、■はそれぞれ
の場合の中心部分の温度である。

第１表の結果によると、包装食品をマイクロ波を透過す
る材料の型枠に内容物を冷却するのに必要な隙間を残し
て入れ、この型枠をマイクロ波オーブンに入れて包装食
品を加熱殺菌するには、ａ）型枠の内部側壁面にマイク
ロ波を反射して透過しない材料のシールドを必要とする
こと、および ｂ）型枠に包装食品を収容するキャビティの内容積が包
装食品の容積の１．２倍以下であってはならないこと がわかる。

また包装フィルム中の空気は必ずしも脱蛎しなくてもよ
い。これは水分の蒸発による丙午の上昇量に比べ、空気
の熱膨張による内圧の上昇量の方は、はるかに小さいた
めと考えられる。

第５図によると、金属箔を型枠の側面に貼りつけない場
合は、中心部分に比べて周辺部分がはるかに速く昇温し
ている（■、■）が、金属箔を型枠の側面に貼りつける
と、周辺部分の昇温がおさえられる。（■、■）しかし
まだ中心部分に比べて速く昇温している。キャビティ容
積を１．２倍にした場合１００℃を超えても周辺部分が
急上昇を続ける（■）のに対してキャピテイ容積を２．
１倍にした場合は１００°Ｃを超えて徐々に昇温するの
が見られる。（■）内圧の上昇が１．２倍よりも２．１
倍の方が遅いため、沸点の上昇が制限されて徐々に昇温
していると考えられる。１．２倍と２．１倍ではかなり
２．１倍の方が号くなっているが、２．１倍と５倍では
、内圧の上昇にそれ程差がなく、食品の周辺部分の昇温
も同じである。しかし第１表においてキャビティ容積を
食品容積の５＠にしたときにフィルムが破袋しているが
、これはフィルムが膨張しすぎたために破裂したものと
考えられ、キャビティの容積は包装体の強度や包装食品
の形状によって上限を決める必要がある。

以下において本発明の実施の一例によって本発明をさら
に詳しく説明するが、本発明はこれらの例に限定される
ものではない。

実施例　１ 直径９０１１ＩＩＩ厚さ２０龍の加熱調理したハンバー
グステーキ（畜肉：５７％、タマネギ：２６％、その他
の材料：１７％）ＩＩＯｇをポリプロピレン−ナイロン
のラミネートフィルムに真空包装し、この包装ハンバー
グステーキを、直径９０１１１１深さ２２ｊ１ｍｌのサ
イズを有し、側壁面にアルミ箔を貼りつけた円形のキャ
ビティを有するポリ四ふっ化エチレンの型枠に入れ、隙
間２朋を残して、直径９０１１ＩＩＩ深さ２０朋のサイ
ズを有し、側壁面にアルミ箔を貼りつけた円形のキャピ
テイを有する上型を被せ、上型を固定金臭によって固定
した。このときのキャビティ内容積は食品容積の２．１
倍であった。

この型枠を周波数２４５０　ＭＨｚ出力６００　Ｗのマ
イクロ波オーブンに入れて水平に設置して６分間加熱し
た。型枠をマイクロ波オープンから取り出し２分間放置
した後、型枠を冷水に入れて急冷し、その毫包装ハンバ
ーグステーキを型枠から取り出した。

この包装ハンバーグステーキを室温において３０日間放
置したが、腐敗することもなく食味も良好であった。

実施例　２ 加熱調理した牛丼のタネ（牛肉：３５％、タマネギ：３
５％、白たき：６％、調味液２４％）１４０　ｆｉを実
施例Ｉのラミネートフィルムに真空包装して、タテ１２
０１１ｍ＋ヨコ１００闘深さ１４ｇｇのサイズを有し側
壁面にアルミ箔を貼りつけた四角形のキャビティを有す
るポリ四ふっ化エチレンの型枠に入れ、戯間２ｆｉを残
してタテ＋２０１ｔｆｉヨコ１００龍深さ１０．５＋ｕ
＋のサイズを有し、側壁面にアルミ箔を貼りつけた四角
形のキャビティを有するヤビテイ内容積は食品容積の２
．１倍であった。

この牛丼のタネの包装食品を、実施例１と同様にして、
マイクロ波オーブンで加熱殺閑した。

この牛丼のタネの包装食品を室温において３０日間放置
したが、腐敗することもなくその食味も良好であった。

実施例　３ 加熱調理したウナギのかば焼５０９を実施例１のラミネ
ートフィルムに真空包装して、タテ８０鱈ヨコ８０朋お
よび厚さ８關の四角形のウナギのかば焼の包装食品とし
た。

このウナギのかば焼の包装食品を、タテ８０ｍ１１１ヨ
コｇＱａｍおよび深さ２０ｊＩＩ＋のサイズを有し、側
壁面にアルミ箔を貼りつけた四角形のキャビティを存す
るポリ四ふり化エチレンの型枠に入れ、隙間２順を残し
て、タテ８０ｍヨコ８０ＷｊＩ深さ２０ｊ１１１のサイ
ズを有し、側壁面にアルミ箔を貼りつけた四角形のキャ
ビティを有する上型を被せ、固定金臭で固定した。この
ときのキャビティの内＠槓はこのウナギのかば焼の包装
食品を、実施例１と同様にして、マイクロ波オーブンに
おいて加熱殺菌した。

このウナギのかば焼の包装食品を室温において３０日間
放置したが、腐敗することもなく食味も良好であった。

実施例　４ 加熱調理したベシャメルソース１４０ｇを、実施例２と
同様にして、包装し、包装ベシャメルソースとした。

この包装ベシャメルソースを、実施例２と同様にして、
加熱殺菌した。

この加熱殺菌した包装ベシャメルソースを室温において
３０日間放置したが、腐敗することもなく食味も良好で
あった。

〔発明の効果〕

マイクロ波で食品を加熱すると、温度分布が均一にはな
らず、とくに周辺部分がより高い温度に加熱され、マイ
クロ波を食品の加熱殺菌に用いる際の堂命的な欠陥とな
っている。

マイクロ波を、金属等で覆って、選択的に食品に吸収さ
せることによっである程り均一に加熱することが可能で
あるが、包装した食品の場合１００℃近くまで加熱する
と、包装フィルムが膨張し、金属等の被覆の位置がずれ
てその機能を果さなくなることがある。

本発明では、金ＳＵをキャビティ側面に貼りつけた型枠
に食品を固定して加熱するので、ｍ度が上昇してフィル
ムが膨張しても＠！属の被覆の位置がずれることはない
。さらに側面を金属で被覆した型枠を水平にして食品を
加熱するので、フィルムが膨張して内容積が増大しても
食品に対する側面の被覆位置が変化することはない。

その結果、側面からのマイクロ波を遮断するので、包装
フィルムが膨張しても、食品の周辺部分は、中心部分と
同様に、上下二方向からのマイクロ波によって田熱され
るので、周辺部分が過熱して品質が劣化することはない
。

さらに包装食品を型枠に入れてマイクロ波で加熱するの
で、包装食品が膨張しても、型枠の容積以上に膨張する
ことはなく、以後は包装フィルム内の蒸気圧が加熱に伴
って徐々に上昇するので、食品の温度もそれに付随して
１００°Ｃ以上に加熱することができる。さらに重要な
事は型枠の内容積を調整することによって包装フィルム
内部の蒸気圧の上昇速度を調節しており、それによって
食品の高温部分の上昇速度を調節することができ、食品
を均一に殺菌温度まで昇温することができる。

さらに型枠の上型と下型の間に隙間があるために、加熱
後の型枠を冷水に浸漬した時に、その内部を冷却するこ
とができるので、加熱後の包装食品の品質劣化を防止し
て取り出しを容易に行なうことができる利点もある。

以上のように、本発明では金属箔による部分過熱防止と
内圧上昇速度調整による高温部の塩度上昇制裸を組み合
わせているので包装食品をほぼ均一に目的とする温度ま
で加熱して殺菌することができ、さらに、急速に冷却す
ることも可能であるので、品質の良好な殺菌済包装食品
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の方法に使用する型枠の斜視図、第２図
は本発明の方法に使用する型枠の下型の斜視図、第３図
は本発明の方法に使用する型枠に包装食品を収容したも
のの第１１ｆｆｉ　Ａ　−Ａ線の断面図、第４図は本発
明の方法に使用する型枠に包装食品を収容し、加熱した
時の第１図Ａ−Ａ線の一部の入断面図、および第５図は
実験例の加熱殺菌における包装食品の加熱時間の経過に
よる温度を示す図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波を包装食品に照射して加熱殺菌するに
   際して、マイクロ波を透過する材料でつくられた上型お
   よび下型からなり、上型と、下型を組み合わせたときに
   、包装食品を収容し、包装食品と接する側壁面がマイク
   ロ波を反射して透過しない材料で覆われ、かつその内容
   積が包装食品の容積の少なくとも１．２倍であるキャビ
   ティおよびキャビティの側壁に１０ｍｍを超えない外部
   に通ずる隙間を形成する型枠に、包装食品を収容し、こ
   の型枠を水平に設置してマイクロ波を照射して、包装食
   品の加熱殺菌を行なうことを特徴とする包装食品のマイ
   クロ波による加熱殺菌法。