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鮮度保持包装技術

青果物の流通・販売には、現在、個包装が採用されるのが一般的となっています。個包装には、ポリエチレンやポリプロピレンのフィルム袋、ポリスチレントレイとラップフィルムの組合せ、有孔ポリエチレン袋、ネット包装などを使用するのが一般的となっています。また、輸送包装には段ボール箱が使用され、産地で予冷を行って消費地へ送る方式が多く採用されており、鮮度管理が行われています。しかし、1日でも長く鮮度が保持されれば、それだけ流通段階での余裕ができ、在庫管理も容易となります。また、生産時期と消費時期が異なっている作物では、長期間鮮度保持が可能であれば、非常に有効となります。このため、青果物の鮮度保持期間を延長する包材や包装技法が開発されています。青果物は、同じ生鮮食品であっても精肉や鮮魚と異なり、物質代謝を行って生命活動を維持しているため、青果物の鮮度保持技術は、精肉や鮮魚の場合とは大きく異なっています。青果物の活性の程度は、青果物の種類、品種、部位、発達段階や熟度などによって異なり、また、包装される量が異なれば、当然、全体の物質代謝量は異なってくるため、青果物の種類と量に応じて包装形態を採用する必要が生じてきます。

アクティブバリアボトルなど

湯殺菌やレトルト殺菌対応のトレイやパウチの開発が進められています。小さい角形カップは、ダイエット食品のトッピング用フルーツシロップ容器として使用されたことがあります。この製品は85℃-5分の湯殺菌が行われていました。レトルト食品は、一般に酸素の影響を非常に受けやすいため、レトルトパウチのほとんどはアルミ箔タイプのものが使用されています。特にフレーバーが微妙なおかゆ製品には、アクティブバリアパウチが使用されています。この種のレトルト用スタンディングパウチの製品として、白かゆや貝柱かゆなどがあります。他の酸素吸収フィルムを使ったレトルトパウチの製品としては、ホテルブランドのカレー、 シチュー、スープなどの各種レトルト食品があります。また、還元鉄系アクティブバリア容器には、 レトルトカップも開発されコンビニでホット販売されているカップスープ用の容器として当初採用されていましたが、その後、 ホットコーヒーの容器としても使用されているようです。高温になるほど酸化の反応速度が速くなるので、ホット販売される製品では、アクティブバリア機能は非常に有効であることがわかります。その他酸素吸収性キャップを適用する試みも、かなり以前から行われていました。最近では、ガスバリア性PETボトルに充填されたビールに酸素吸収性キャップを併用する例が多くなってきています。また、ポリエチレンナフタレート(PEN)のリターナブルビールボトルのキャップにも適用されています。酸素吸収剤としてはアスコルビン酸や亜硫酸ソーダが使用されています。また、広口びん用の製品では鉄系の酸素吸収キャップもあります。国内製罐メーカーが開発したポリエチレン・スチレン系樹脂・触媒系アクティブバリアボトルは、低カロリーマヨネーズの容器に使用されています。

アクティブバリア材適用の無菌包装

アクティブバリア材の適用として、無菌包装米飯にPPトレイと脱酸素剤を組み合わせた包装が従来採用されてきましたが、これに代わって、還元鉄系アクティブバリア容器を適用した製品が増加しています。このシステムは、袋入り脱酸素剤の誤用防止や電子レンジ適性の向上といった利点があり、米飯の無菌包装では、トレイ容器内の酸素濃度を内容品の充填直後から低レベルにするために、①無菌的に炊飯する工程で米飯内に含まれる溶存酸素を排除②高純度窒素を用いた無酸素充填システムによりトレイ内ヘッドスペースの酸素を排除③酸素吸収性のあるトレイにより外部から侵入する酸素を遮断し、容器内の残存酸素を吸収できる、という3点の配慮がなされています。無酸素充填包装を行う装置では、容器に内容品が充填され、まずヘッドスペースの空気は加熱水蒸気で置換されます。次のステップでは、高純度の窒素がフラッシュされ、ヘッドスペースの雰囲気は高純度窒素と少量の水蒸気となります。ついで蓋材が供給され、ヒートシールと冷却が行われます。内容品の温度が常温になった状態で、ヘッドスペースは少し減圧の状態となり、外観特性も良好です。また、減圧の状態を変位センサーで検査することにより、密封状態の管理を行うことも可能となります。このような装置で作られたトレイでは、酸素吸収層の外側にエパール(EVOH樹指)層が設けてあり、外部からの透過により酸素吸収層に到達する酸素の量を低減することにより、酸素吸収層が蓋から透過してきた内部の酸素を十分に捕捉できるような設計となっています。この容器とガスバリア材にEVOHを使用したPP系の容器の充填を行った後の容器内の酸素濃度変化は、容器内は長期間にわたって好気性微生物の増殖が不可能な酸素濃度レベルに保たれています。一方通常のガスバリア性プラスチック容器を用いた場合、容器内酸素濃度が上昇するため、微生物増殖の危険性が出てきます。このように、高純度窒素による充填時の窒素置換と容器の適用を組み合わせることにより、いろいろな特長をもつ無菌米飯包装システムが確立されました。

包装材生産の現場

包装材を生産する工程が、安全であるとは限りません。労働の安全、衛生に関しては、食品や包装材自体の安全性とは別に、規制しなければなりません。この流れが顕著に見られるのはヨーロッパです。既に90年代には、英国でBSIがOHSASを定めています。このアセスメントは日本でも採用され、労働の安全をマネジメントする重要性が徐々に認識されつつあります。しかしまだまだ不十分な点も多く、今後の改善が課題となっています。  具体例を挙げましょう。EUでは労働者が直接触ることになる機械の安全性を確保するべく、CEマークの取得を義務付けています。ですから日本の優れた包装材生産機器を輸出しても、CEマークが無ければ受け取ってもらえません。CEマークを付与してもらうためには、EU内で安全適合宣言する必要があり、そのためには代理店に依頼する他ありません。英語やフランス語でやり取りするため、語学にも通じていなければなりません。  包装材は優れたものであっても、事故が生じる可能性は否定できません。包装材の欠陥が原因で、消費者が何らかの損害を被った場合、PL法に基づいて対処する必要があります。PL法とは、製造業者の賠償責任を定めた法律で、消費者保護を目的としています。PL法が生まれた背景には、事故の原因が生産者側にあることを、消費者自身が立証しなければならない事態がありました。消費者は包装材や内容物に関しては情報弱者ですから、現実的には難しい立証を課すのはおかしいとの声が高まったためです。その結果、現在ではPL法に則り、生産者の無過失責任が認められるようになりました。つまり包装材の欠陥さえ事実であれば、賠償責任が発生するようになったのです。

殺菌による微生物制御方法の種類

食品の加熱条件と包装材料の関係として、対象食品というのは、低温殺菌では酸性食品のフルーツ類、シロップ類、みつ豆、ピクルス、発酵食品のみそ、漬物、酒などがあるそうです。
中温殺菌とはボイル殺菌だそうで、煮豆、佃煮、魚肉ハム、ソーセージ、かまぼこなどがあるそうです。
高温殺菌というのはレトルト殺菌で、カレー、おでん、焼売、ミートソース、スープ類などの調理食品があるそうです。
殺菌による微生物制御には、熱殺菌と冷殺菌の他に通電殺菌、紫外線殺菌、放射線殺菌、電子線殺菌、超高圧殺菌、光パルス殺菌などがあるそうです。
通電殺菌というのは、食品に直接電界や電流を印加してクーロン力の物理作用、電気化学反応により抗菌物質の毒性などを死滅させる方法があるそうです。
処理時間は0.1秒程度のために、食品の風味の損傷を少なく殺菌できるそうです。
紫外線殺菌というのは、UV―C(254nm)を照射して殺菌する方法だそうです。照射部分だけの殺菌になるそうです。細菌は低線量でも殺菌効果が高いそうですが、カビに対しては効果が劣るそうです。
放射線殺菌というのは、γ線のことで、日本では馬鈴薯の発芽防止以外は認められていないそうです。
けれども世界的には10kGyまでなら認められているそうです。現在は、食品包装用材料の滅菌に使われているそうです。
電子線殺菌というのは、80~300keVの低ネルギー域が使われているそうです。食品内部までの殺菌は困難となるそうです。けれど、包装材料の表面殺菌には充分に利用できるそうです。
超高圧殺菌、光パルス殺菌などはいまのところ一般的ではないそうです。
また、薬剤殺菌というのは、直接食品に使うことはできないそうですが、食品製造装置や包装材料などの殺菌に使用されているそうです。

食品の変化

食品の物理的変化というのを見ていきたいと思います。

水分移行による乾燥・吸湿・潮解があるかと思います。また揮発成分による香気逸脱、移り香などのオフフレーバー、そして振動や衝撃による破損や傷害もあるかと思います。

成分の結晶化によるブルーミング、物性変化、粉体のケーキングというのもあるそうです。

食品の変質は、環境の温度や湿度が大きく影響するそうですが、酵母や光線も大いに関与していると言われています。

食品が吸水すると、柔らかくなったり、食感が変化することも多いようです。

膨張したり、異臭を発生したり、腐敗にも繋がってしまうこともあると思います。

粉末や乾燥食品が水蒸気を吸湿すると、潮解・凝集・固化などが起こってしまい、変質に繋がってしまうと言われています。

クラッカーというのは、水分が5%を超えてしまうと、変化が生じてしまい軟化すると言われています。

また、粉末スープは、水分量が4%を超えると固まったり潮解という現象が起こるそうです。

吸湿変質の防止として、防湿包装、防水包装、乾燥剤入り包装・急速冷凍食品包装というもがあり、これらによって、水蒸気侵入防止ができるそうです。

乾燥食品包装には、防湿包装や乾燥剤入の包装がもっとも一般的であると考えてもよいのではないでしょうか。

乾燥することも食品を変質させてしまう要因のひとつとして考えらています。

乾燥することで、食品は香気成分が揮散して固くなってひび割れた現象を起こしてしまうそうです。食品ももろくなってしまうそうです。

乾燥による変質防止には、食品中の水分離脱を防ぐことが必要だと思います。 そのためには、水分や水蒸気をリークさせない防水包装、防湿包装、吸水性ポリマー塗工包装といった保水包装などが必要とされるでしょう。

風味の低下について

風味が低下したと感じるのは臭いに大いに関係すると言われています。

衛生管理や加熱殺菌など微生物や酵素が作用しないようにしなければならないそうです。

ガス置換包装、保存料の添加など適切な品質保持技法を選ぶことも大切だと思います。

乾燥品の風味の変化としては、保存中に油脂や色素、ビタミンなどの酸化や、還元糖とアミノ酸による褐変反応などで異臭が発生したりすることだです。

油菓子、ポテトチップス、緑茶、とろろ昆布、削り節などの乾燥食品は、包装により酸素や光線を遮断することが大切で、ガス置換包装や脱酸素剤封入包装や酸化防止剤の添加によって、酸化による風味の劣化を防止するそうです。

臭い移りをしないことも風味を低下させないためのひとつの方法だと思います。

包装自身や環境の臭いが食品に移るということがあるかと思います。包装自身の臭いはあまりいいものではないかと思いますし、風味は低下してしまいます。こうしたものの対策としては、においを通さない低臭の包材で食品を包装して、環境の異臭に気を配ることが大切だそうです。

臭いにことさら敏感でなくても、臭いだけで食欲がなくなってしまうこともあるのではないでしょうか。そういった場合には、食品を加熱することによって生成する香気成分というのは好ましい香りといえるかと思います。

食品自体にも好ましい匂いがあるものもあるかと思います。

わざわざ美味しそうな匂いを研究して食品に付けたりするのに、包装材料の匂いが移ってしまっては台無しです。

また、乾燥シイタケのように長期保存ができる食品を包装していると、包装材の匂いが移ったりすることもあるかと思います。

食品へのニオイ移りというのは長期間の保存に対しても気をつけなければならないと思います。 異臭の侵入を防ぎ、移り香のしないものが求められているでしょう。

液体紙容器について

現在の液体紙容器というのは、プラスチック積層品だそうです。

液体紙容器というのには低温流通用屋根型容器、常温流通用屋根型容器、レンガ型容器、直方体ストレート型容器、保存用カップ、バックイン・カートン、バックイン・ボックスがあるそうです。

低温流通用屋根型容器は高サイズの耐水性があるそうです。

低温でガス透過も少ないため、液体の浸透も低いということで、PE/紙/PEの3層で充分だそうです。

紙の端面には液が直接触れることになりますが、高サイズのために低浸透性であるそうです。ただ常温長時間で漏れが心配となるそうです。簡易口栓がつくそうです。

3層ということで安価にできると言われています。

ガスバリア性はないと言われていますが、常温流通用屋根型容器はガスバリア性があるそうです。ガス透過を防ぐために、遮断性のアルミ箔やセラミック蒸着品が用いられているというのを聞いたことがあります。

溶液面は、紙端面を折り返して直接接触しないような構造にしているそうです。

構成としてはPE/紙/PE/AL箔(または蒸着品)/PEか、胴ぶくれ防止にはPE/紙/PE/AL箔/PET/PEを用いるそうです。

6層になると高価になるのではないでしょうか。

専用包装機とシステム化している場合も多いそうです。

無菌包装も可能になると言われています。

直方体、レンガ型容器は、縦形ピロー包装機で製袋しながら充填、液中シールする形態となるそうです。

ヘッドスペースがないので長期保存に耐えるそうです。チルド用、常温用、無菌用に広く使用されるそうです。

無菌も可能だそうです。常温用となるとガスバリア性もあるそうです。

直方体ストレート型容器は、透明蒸着などガス遮断性のラミネート紙を平巻きするそうです。そして熱接着やテープ貼りで胴部を作るそうです。

保存用カップでは低温用は端面が液に接しますが、常温用は折返しのため接しないそうです。

紙器の形状について

紙器には折畳函、組立函、貼り函、特殊函、複合函などがあるそうです。

折畳函には中舟式函、一重式函、トレー、蓋付きレンジ箱などがあるそうです。

他にも三角形、六角形、八角形などの変形函もあると言われています。

スナック菓子やチョコレートなどに使われたりするそうです。

組立函には、贈答用の手で組み立てる手組立があるそうです。

ロックカートンという、いわゆる切込み組立があるそうです。

切り込み組立というのは、糊やホットメルトを使用しないで、切込みだけで組み立てるもののことを言うそうで、菓子、生洋菓子、ボトルキャリアー用箱に使われている事が多いように思います。

フォーミングカートンといって中身の充填と同時に、箱を組み上げるものもあると聞いています。

ロック式と接着剤を使用する方式があり、こちらも菓子やガム、食品のダース箱などに使われているのをよく見かける気がします。

貼り函というのは、紙器製造工場で板紙の断片を貼り合わせた製函だそうで、食品のメーカー内で人手によって充填するそうです。

こちらは角函は贈答用の函でウィスキー、カメラなどの高級品に使われていると言われています。

丸函は昔の化粧のパウダーに使われているそうです。

丸筒は平巻きとスパイラル巻とがあり、スナックやお茶缶に使われたりしているようです。

針金綴函は、角函の一種だそうです。ステッチで止める箱のことだそうで、工具や文具、玩具などに使われているそうです。

特殊函というのは、キャリーカートン、ディスプレイカートン、紙カップ、加工紙トレーなどがあるそうです。

この中のキャリーカートンとは、ビンや缶を集めて持ち運ぶ器のことだそうです。

ディスプレイカートンというのは、店頭で商品を並べて店頭効果を高める紙器のことだそうです。

紙カップは保存用紙カップ容器のことだそうです。

包む文化

日本語の「つつみ」は、古代では「隠す」「遮る」という意味に使われていたそうです。包んで外界の汚れから内界を守るということだそうです。包まれることで中身は「清く」保たれ、「聖なる」ものであり続けると考えられていたそうです。「包む」ということが、保護するとか貯蔵するとか、運搬するという機能面だけではなくて、精神面や文化的な面でも深く私たちの生活に根ざしていることがわかるかと思います。注連縄というのも藁で結界を造るということから「包む」のカテゴリーに入るそうです。奈良時代では「包む」というのは天変地異を鎮めると考えられていたということのようです。注連縄は信仰としての包と呼べるそうです。

また奈良平城京は、年貢というのを集めていましたが、それらの輸送用として保護・貯蔵・運搬用に包むものが必要でした。箱やビン、籠、袋というものが、かなりの完成度で利用されていたそうです。博物館などで何の気なしに見ていましたが、そもそも物を入れる道具を芸術品として高めようという気持ちは凄いことのような気がしてきました。本能なのでしょうか。平安時代では公家や武家が茶道、華道などをしていますが、茶菓子というものが盛んに作られるようになったそうです。その茶菓子を包む、包みの美というものが、日本独特の文化として造られたそうです。箱ものには、皮張り、竹編み皮籠、葛籠、櫃、笈が用いられたそうです。袋ものとして、上刺袋(うわざしふくろ)、頭に載せて歩く戴袋が庶民のあいだで使われたそうです。稲籾を運ぶためのものとして、俵がすでに完成していたそうです。液体の貯蔵と運搬には木片と竹の箍で作った桶、木皮で縫ったまげものが用いられるようになったそうです。