レトルト食品の殺菌技法

食品の加熱殺菌において、食品のpHと水分活性(Aw)は殺菌条件の程度を決定し、殺菌効果を左右する最も重要な要素となります。微生物は、一般に中性域で盛んに増殖し、pHの低い酸性や逆に高いアルカリ域では活動が低下すると言われ、水分活性(Aw)が高いと活動が活発となると言われています。レトルト殺菌処理のような加熱殺菌を行う場合、食品のpHが4.6より低い食品を「酸性食品」、4.6より高い食品を「低酸性食品」と呼んでいます。耐熱性のある芽胞を形成するボツリヌス菌はpH4.8以上の食品中で生育し毒素を産み出すため、「低酸性食品」を加熱殺菌する場合は、ボツリヌス菌対策が必要となります。レトルト食品は、食品衛生法の「食品、添加物等の規格基準」中の「容器包装詰加圧加熱殺菌食品」に含まれますが、当規定では、そのpHが4.6を超え、かつ水分活性が0.94を超える容器包装詰加圧加熱殺菌食品では、加圧加熱殺菌する場合、中心部の温度を120℃、4分間加熱する方法、またはこれと同等以上の効果を有する方法により殺菌しなければならないことになっています。レトルト食品の加圧加熱殺菌にはレトルト装置が使用されますが、加熱媒体の違いから、蒸気-空気混合系と熱水系の2つに分けられ、被加熱体のレトルト内の動きから、「静置式」と「回転式」に分けられ、一方「パッチ式」と「連続式」にも分けられます。「パッチ式」には、蒸気方式、熱水方式、熱水シャワー(静置)があり、一方「連続式」には「静水圧方式」と「水封入方式」があります。レトルト食品の大部分は、蒸気方式、熱水方式、および熱水シャワ一方式レトルト殺菌装置によって加圧加熱殺菌が行われています。これら各方式にはそれぞれ特徴があり、特に、加熱媒体の違いにより、圧力制御関係に特徴の違いが見られます。金属缶詰のレトルト殺菌には、蒸気方式の無加圧殺菌が採用され、レトルトパウチに蒸気式レトルトを採用する場合、定圧殺菌が行われ、一般的に加熱→殺菌→給水→冷却→排気→終了という工程を踏みます。冷却が完全に終わるまでは、加圧が続けられます。現在では、レトルトパウチの殺菌は、熱水式や熱水シャワ一式レトルト殺菌が一般的に採用されています。熱水シャワ一式のレトルト装置では、各トレイ四隅上にスプレーノズルが配置されたタイプのものもあります。このタイプでは、段積みされたトレイ1枚ごとにスプレーノズルにより熱水が吹き付けられるので、非常によい熱効率が達成されています。熱水式、熱水シャワ一式レトルト殺菌工程は、レトルトパウチの場合、加熱→殺菌→給水→冷却→排水→排気となります。パウチ内圧力の高まりに対しては極めて弱いが、パウチ外圧力の負荷に対しては極めて安定しているため、急速加熱、急速冷却が可能なため「定圧殺菌」が適用されています。一方、成形容器の場合、その工程は、加熱→殺菌→給水→冷却→排気となり、外圧力による容器変形を防止するため、熱水または熱水シャワ一方式のレトルト装置で、等圧制御が行われています。レトルト食品の品質を高く維持するため、熱履歴を少なくすることが望ましいと言われています。レトルト殺菌温度は120℃が一般的ですが、殺菌温度をさらに高くすると、同じ殺菌効果を得るのに必要な殺菌時間を短くすることも可能です。例えば、120℃、4分と同等の殺菌条件は、135℃では8秒、140℃では2秒となり、「高温短時間殺菌法(HTST法)」が考案され、適用されています。現在、HTST法の殺菌温度としては、135℃が一般的です。

レトルト食品とは

19世紀初頭、一人のフランス人食品加工業者により加熱殺菌を応用した缶びん詰法原理が考案され、以降食品の缶詰による加熱殺菌による貯蔵法が進化していきました。時の経過に伴い、フランスでレトルトの原型となる「オートクレーブ」も考案され、蒸気圧を利用したの「加圧加熱殺菌方法」がその形を整え、缶詰の殺菌方法として「レトルト」が利用されるようになったのは周知の事実です。なお「レトルト食品」という場合、缶詰やびん詰は含まれず、一般的な解釈としては、「耐熱性ある容器に食品を充填し、密封した後、圧力を加え加熱して殺菌を施した加工食品」とされている。日本農林規格(JAS)では「レトルトパウチ食品」と呼ばれ、「プラスチックフィルム若しくは金属箔、またはこれらを多層に合わせたものを袋状、その他の形状に成形した容器(気密性及び遮光性を有するものに限定)に調整済み食品を詰め、熱溶着により密封、加圧し加熱し殺菌したものをいう」と定義されている。「レトルト食品」の開発・研究は海外で始まりましたが、商業的に製品化が最初に行われたのはわが国においてであり、昭和44年(1969年)にパウチ詰めカレーが某食品工業から発売され、以降、各種商品化されるに至っています。現在でも、レトルトカレーが最も主要な商品ですが、最近多くなってきている品目としては、ソース等の調味料、スープなどへ及んでいます。更に、丼の素や雑炊・おかゆ類へとそのすそ野を広げています。

インテリジェントパッケージング

わが国では、特に優れた特性をもつ包装材料として、「機能性包装材料」という用語が用いられています。「機能性包装材料」は、“Functional Packaging”と英訳されますが、優れた機能をもつ包装材料として当初は「アクテイブパッケージング(Active Packaging)」という用語が用いられ、以降広く使われるようになった経緯もあります。意味するところは「環境の変化を感知し反応する包装材料で、流通環境に対して被包装物の基本構造を保護するだけでなく、それ自体が反応し属性が変わりながら、内容品の品質、安全性、賞味期間、使用適正などを改善するもの」という定義で要約されるところです。この定義は、酸素を吸収するタイプの包装「アクティブバリア包装」を念頭においたものと考えられますが、現在では、「アクテイブパッケージング」は、「酸素吸収包装」、「湿度制御包装」、「炭酸ガス制御(吸収・放出)包装」、「抗菌包装」、「温度制御包装(自己加熱、自己冷却)、なども包含するものとなってきているようです。一方「インテリジェントパッケージング(Intelligent Packaging)」という言葉も使われておりますが、こちらは「アクテイブパッケージング」とは異なり、「消費者に対して現在の食品の状態あるいはその食品の履歴等の情報を伝えたりコミュニケーションを図ったりするための機能をもつ包装」とされており、具体的には、温度履歴、時間、ガス濃度、衝撃などを計測-表示できるインジケーターや細菌の繁殖を表示する「バイオロジカルインジケーター」が搭載された包装等指すのが一般的です。

消費者の保護

包装材についても、消費者を保護するための法律が適用されます。具体的には、景表法、PL法、条例等があります。景表法とは、いわゆる独禁法の特例とも言える法律です。不当な景品、表示を禁止し、公正な競争を目的とするものです。PL法とは、包装材の欠陥によって、消費者に何らかの被害が生じた時の、賠償責任に関する法律です。これらの法律が適用されるような事件を起こさないためにも、包装材のメーカーは、またその包装を用いるクライアントは、消費者を欺いてはなりません。  包装は、単に内容物を保護するにとどまりません。包装の仕方で内容物に対する誤解が生じる可能性もありますし、環境破壊が惹き起こされることもあります。ですから適正な包装が求められるのです。経済産業省の指導で、日本包装技術協会もこの種の取り組みに精を出しています。例えば、「適正包装7原則」といった自主規制を定めています。こうした規制は条例に採用されることもあり、馬鹿にすることはできません。適正包装とは、主に過大包装、過剰包装を防ぐためのものです。簡単に言えば、内容物と空間容積との比率に注意した包装が求められるのです。また、包装費用と販売価格との比率も、適正包装の概念に含まれます。  日本チェーンストア協会も、包装業界の自主規制を参考にしながら、独自のルールを定めています。これらのルールは内容物の品質保持はもちろんのこと、衛生管理や環境への配慮も目的としています。包装を最小限に抑えることが出来れば、流通業界から廃棄されるゴミの量が減少することになるからです。因みに適正包装の基準としては、東京都の条例が頻用されます。この条例は商品と商品との間隔や、商品と箱との間隔まで、細かく定めています。  

ガス置換方法と真空包装

混合ガスというのは、ほとんどの場合、窒素ガスと炭酸ガスの混合を用いたものだそうです。
炭酸ガスは窒素に比べてプラスチックを透過しやすいそうです。100%の炭酸ガス置換では袋の外にガスが逸酸してしまい袋内が真空状態になるため、透過しにくい窒素ガスと炭酸ガスを混合して減圧を防止するそうです。
肉類の赤色発色と保存性を高めるために、酸素と炭酸ガスの混合ガスが用いられるそうです。
これは鮮魚・生肉の中にあるミオグロビン色素を含んだタンパク質と酸素が、不活性状態で結合するとオキシミオグロビンとなって、キレイな赤味を発色するからだそうです。
代表的なものとして、EVOH系、アルミ複合品、蒸着品などのハイバリアフィルムが使用されているそうです。
真空包装とガス置換包装を比べてみると、原理としては真空包装は減圧して空気を排除するそうです。ガス置換包装はチャンバーで不活性ガスを置換するまたは、ガスフラッシュで不活性ガス置換をするそうです。脱酸素剤封入包装は酸素を吸収除去するそうです。
流通をするときは真空包装は冷凍、冷蔵、常温でガス置換包装は冷蔵か常温だそうです。
残留酸素としては真空包装は、0.1%以下、ガス置換でチャンバーの場合は0.1%以下、ガスフラッシュでは0.2~5%だそうです。
微生物の制御効果として、真空包装では好気性菌抑制嫌気性菌の繁殖に注意をしなければならないそうです。
ガス置換のチャンバーの場合は好気性菌抑制機能CO2で制菌効果があるそうです。
酸素侵入防止としては、真空包装は時間が経つとやや悪化するそうです。
ガス置換包装の場合は有効な状態が続くそうです。
外観は真空包装は密着しているために開封しにくいという場合があるそうです。
ガス置換包装の場合は開封は容易といえるようです。

包装材料の衛生について

即席麺、乳製品、畜肉加工品、惣菜などに使用するプラスチックフィルムを主体にした袋や容器などの柔らかい包装材料を軟包装材と呼ぶそうです。
こういった包装材は直接、食品や医薬品と接するということで、衛生的で安全性が高いものが求められていると思います。
軟包装製造者が集まって軟包装衛生協議会が設立されて、「衛生管理自主基準」が設けられたと聞いています。
これにより、衛生的な工場で、衛生管理基準に基づいて管理しながら、衛生安全性の高い製品づくりが行われるようになっているそうです。
その後も、認定制度を設けて、この基準に適合する工場に対して「認定工場」の資格を与えているようです。認定工場で製造された製品には、認定マークを表示できるそうです。
その後、関連法令改訂や技術の進歩、食品の衛生を取り巻く社会の変化に対応していっているそうです。
PL法、BMP、品質マネジメントシステムQMS、HACCPなどの思想を取り入れているそうです。
そういったことが加味されながら、現在のような衛生管理自主基準というものができているそうです。
「衛生管理自主基準」は、広い意味では品質MSの管理手法を用いていて、GMP、総合衛生管理、食品衛生MSなどの衛生安全管理を補完する役割を果たしていると考えます。
軟包装材料を加工する工場の加工衛生管理に関する構造・設備の要件については、かなり厳しい条件が義務づけられていると聞いたことがあります。
設備投資金額も多く負担が大きくなるそうでが、「衛生的により安全な軟包装材料を提供する」という使命から、会員自ら高い衛生管理レベルを課しているそうです。
包装機械類はEUでは安全性に厳しい規格があると聞きました。
日本から包装機械などの機器類をEUへ輸出・販売をしたとしても、CEマークがなければ使用できないそうです。

総合衛生管理について

危害分析・重要管理点HACCPというのは、「危害分析・重要管理点の監視または管理方法」というものだそうです。
FDA(米国食品医薬品管理局:Food&Drug Adoministration)による「密封容器に包装された加熱処理低酸性缶詰食品」を原点として、「HACCPの7つの原則」ができたそうです。
90年代に自主管理色から強制力がある規制に切り替わってきたそうです。
日本では、食品衛生法施工令で、対象食品を規定しており、現在指定されているのは、乳製品、食肉製品、魚肉練り製品、レトルト食品、清涼飲料水が指定されているそうです。
HACCP手法支援法が法制化されてから、食品工場の施設や設備の整備が進んでいるほか、食品製造機械、包装機械、包装材料のHACCP対応が進んでいると聞きました。
HACCPは、HAとCCPとを組み合わせた食品の衛生とその品質を管理する方式です。
工程管理、原料管理、生産環境管理からなっていて、危害は当初、微生物汚染、腐敗の危害を指していたのですが、最近は、化学的危害と物理的危害が要因に加わったそうです。
HACCPでは、従業員の健康管理と手洗い、帽子着用などや洗浄や消毒という衛生管理などの基本的な衛生管理はないそうです。根源的な衛生管理で、一般衛生管理事項が必要とされているそうです。
衛生管理の根幹にある一般衛生管理事項を充分に整備、管理すれば重要管理点が少なくなり、衛生状態がよくなると言われています。
これらが盛り込まれた総合的な衛生管理システムが必要だと考えられます。
食品衛生法の総合衛生管理製造過程は、「製造または加工の方法およびその衛生管理の方法につき、食品衛生上の危害の発生を防止するための措置が総合的に講じられた製造または加工の過程」と規定しているそうですが、これを広く解釈すると総合衛生管理システムといえるようです。

積層材について➁

この間お話した積層材について、今回はもっと深く話していきたいと思います。

積層材の基材フィルムへの印刷は、応力のかけすぎに歪みは、印刷では見当が合わない現象が現れるそうです。
貼り合わせの時は、歪がカールという現象で現れるそうです。
基材として適しているフィルムとしては、Kコートを含むOPPやPET、紙類が多いそうです。
NyやPSなどもあるそうです。またごくわずかになるそうですが、セロハンも使用されたりするそうです。
アルミ箔では、厚手アルミ箔を使用した医薬品PTP用の連続模様印刷があるそうです。
積層材のバリアフィルムということで、プラスチックに求められるバリア性は、ガスと水蒸気の遮断性とからなっているそうです。
加工食品には油脂分を含むものが多いかと思います。酸素によって酸化変質することもあるということで、酸素ガスを遮断することが必要となるそうです。
ガス遮断性があるもとして、アルミ箔、スチール泊、ガラス瓶、金属缶などは、完全に酸素などのガスが遮断されるそうです。
ガスバリア性のプラスチックフィルムは、PVA,EVOH,PVDC、PAN,Ny,MXDナイロンがあるそうです。
PVA、EVOHは水酸基を含むので、湿度に影響されて、吸水するとガス遮断性が低下するそうです。
ナイロン系はアミノ基をもつアミド結合が連結した重合体ということで、酸あるいはアルカリの作用で加水分解するそうです。
湿度にも影響を受けるそうで、吸水によってガス遮断性が低下するそうです。
PVDCは塩素基を持っているので、通常のPVDCフィルムは塩化ビニルとの共重合で、70%から90%のPVDCを含有しているそうです。
多層品はこれらのフィルムを中間に貼り合わせているそうです。
基材フィルム表面にPVDC塗工、PVA塗工、アクリル酸系樹脂塗工、蒸着加工などをすることによってガス遮断性をもたせる方法があるそうです。

積層品について

包装に使用されるおもな単体フィルムはいろいろな種類があるそうです。
個々のフィルムにはいろんな長所があるそうです。また短所もあるそうです。
そのため長所を伸ばし、短所をカバーできるようなフィルムが求められるそうです。
二軸延伸PPとポリエチレンテレフタレートは剛性があるそうです。
透明性もあり、物理強度も強いということで、印刷や貼り合わせ加工に適性があるそうです。基材フィルムに使用されることが多いそうです。
低密度ポリエチレンは柔軟性があるそうです。ピートシール適性に優れたフィルムということでシーラントフィルムに使われているそうです。
エチレンビニルアルコール共重合体とアルミ箔は、ガス遮断などに優れているそうです。
これをバリアフィルムといわれているそうです。
最近はPETにセラミック蒸着した基材フィルムに積層していくので遮断性、強度、機能と適性が増えていっているそうです。
印刷適性のある強度の強い基材を表面にして、ガス遮断性のあるバリアフィルムを中間層にするそうです。
バリアフィルムはOH基を持つものもあるので、常時乾燥状態を保つ必要があり、中間層に使用するそうです。
そして最も内側にはヒートシール強度の強いシーラントフィルムを使用するとよいそうです。
一般的にプラスチックなどのフィルム印刷には、グラビア方式で印刷を行うそうです。
色数は透明フィルムの場合は、白色が必要となるため3原色プラス墨色プラス白色プラス特色などの8色程度が標準となるそうです。
しかも1色ずつ印刷するということで、色合わせの見当が生命線となるそうです。
印刷はフィルムに張力を加え引っ張りながら行うため伸びのない物理強度の強いフィルムが求められるそうです。

小心者と梱包材➁

アイドルグッズの配送に携わる私の職場は、たくさんの梱包材や緩衝材に囲まれていました。大量の商品を発送する日程が決定すると、その商品の数量から不良品が発生する確率を打ち出して、不良品の商品交換の為の再発送準備を行わなくてはなりません。そういった準備の為に、一日中、梱包材をカッターで切り込む作業をしていた事もありました。梱包材、緩衝材というと、イメージが浮かばないかもしれませんが、お歳暮やお中元を頂いた時や、割れものや壊れ物を頂いた時の段ボールの隙間を埋める為の、プチプチやクシュクシュです。プチプチやクシュクシュといって、笑う方もいるかもしれませんが、職場では、たいていそのような呼び名で、分かってしまいます。あえて「梱包材どこかな?」とか、「緩衝材とって」などと言うよりは、「プチプチ下さいー。」「クシュクシュの在庫がありません。」と言っただけで、「了解―。」という返事が即座に来ます。職場にあった、プチプチの梱包材は、皆さん方が、自宅で目にするような正方形や長方形ではなく、ロール式になっている事がほとんどです。稀に、あらかじめカットされた梱包材を仕入れる事もありましたが、商品に合わせて自在にカット可能なロール式は、私達の職場では必需品となっていました。なかなか、自宅で、そのようなロール式の梱包材や緩衝材をみかける事はないと思いますが、私は、クローゼットに必ず、緩衝材や梱包材のロールを備蓄しています。プチプチと潰して、ストレス発散をする事もありますが、防寒対策として、窓に貼ったり、冷蔵庫の冷気を逃さないようにカーテン変わりに梱包材を張ります。私は、プチプチっとした見た目や、感触も好きなので、身の回りの用途に、プチプチ、クシュクシュは欠かせません。