JPS6324668B2 - - Google Patents

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つて加
熱殺菌する方法に関し、詳しくは、包装済の食品
をマイクロ波によつ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
れによつて食品を調理し、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
分の上昇が遅く、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つて、水分が局
部的に蒸発し、食品を包装するプラスチツクスフ
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
殺菌に用いる際の致命的な欠陥となつている。 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ツクスフイル
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1/2以上の誘電率を有する媒質、
たとえば水で取り囲み、その媒質の温度を調整す
ることによつて包装食品の周辺部分の温度の急上
昇を抑え、それによつ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
のプラスチツクスフイルムで包装した包装食品
を、マイクロ波によつて、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倍量前後の量において必要で
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複雑な設備を
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、包装材を冷却し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
つ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
つて、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℃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
封することによつて、包装体の内圧を１気圧以上
に上昇させて、食品を100℃以上に加熱して殺菌
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つ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ることを見出し、さらに型
枠のキヤビテイ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つて、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10mm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1.2〜５倍で
ある包装食品を収容するためのキヤビテイおよび
キヤビテイの側壁に10mmを越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。 〔発明の具体的な説明〕 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つて行なわれるが、マイク
ロ波の照射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１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を収容するキヤ
ビテイ、７はキヤビテイ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はキヤビテイ
５と外部を通じる隙間、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つて、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１内のキヤビテイ５に収容し、下型２と上型
３を固定する金具４によつて上型３を下型２に固
定して型枠１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によつて隙間８が形
成されているが、この隙間８の間隔は10mmを超え
るものであつてはならない。 キヤビテイ５に包装食品６を収容した型枠１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金属板で構成されてい
て、線源からでたマイクロ波は金属板で反射さ
れ、型枠１のあらゆる方向からそのキヤビテイ５
に進入しようとするが、キヤビテイの側壁面はマ
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、側壁面から進入するマ
イクロ波を反射するので、キヤビテイ５に収容さ
れた包装食品６はキヤビテイ５の上下方向から進
入したマイクロ波によつて加熱される。包装食品
６がマイクロ波によつて100℃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１のキヤ
ビテイ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
れによつて食品内部の水分の沸点も上昇するの
で、包装食品６は100℃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置されて
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のキヤビテイ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
つ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、それによつて包装
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１のキヤビテイ
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１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、包装体の強度によつて多少の変
動はあるが、この隙間８の間隔は10mmを超えない
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１は、包装食品６をキヤビテイ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１のキヤビテイ５内に進入して包装食
品６を冷却する。冷却の終わつた型枠１を開き、
冷却された包装食品６を取り出し、それによつて
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つて本発
明を詳細に説明する。 実験例 厚さ20mm直径90mmの大きさおよび110ｇの重量
のハンバーグステーキをポリプロピレン−ナイロ
ンのラミネートフイルムで真空包装し、これを深
さ22mmおよび直径90mmの円形のキヤビテイを有
し、キヤビテイの側壁面にアルミ箔を取りつけた
ポリ四ふつ化エチレンの型枠に入れ、深さ20mmお
よび直径90mmの円形キヤビテイを有し、キヤビテ
イの側壁面にアルミ箔を貼りつけたポリ四ふつ化
エチレンの上型を隙間２mmを残して被せ、固定金
具によつて固定した。この時の包装ハンバーグス
テーキの温度は40℃であり、型枠のキヤビテイの
内容積は包装ハンバーグステーキの容積の2.1倍
であつた。 この型枠を周波数2450MHz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14
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であつて、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つた。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。

〔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
際の致命的な欠陥となつている。 マイクロ波を、金属等で覆つて、選択的に食品
に吸収させることによつてある程度均一に加熱す
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、包装フイルムが膨張し、
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、金属箔をキヤビテイ側面に貼りつ
けた型枠に食品を固定して加熱するので、温度が
上昇してフイルムが膨張しても金属の被覆の位置
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、フイル
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、包装フイルムが膨張しても、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
ロ波によつて加熱されるので、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、以後は包装フイルム
内の蒸気圧が加熱に伴つて徐々に上昇するので、
食品の温度もそれに付随して100℃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つて包装フイルム内部の蒸気
圧の上昇速度を調節しており、それによつて食品
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温度上
昇制御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】

第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１図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
一部切欠断面図、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1.2〜５倍であるキヤビテイおよびキヤビテイ
   の側壁に10mmを超えない外部に通じる隙間を形成
   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。