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はじめに 生ハム、生ゼリー、生ビール、ロングライフ牛乳、果汁飲料、コーヒーフレッシュなど、包装後の加熱殺菌をしていない、新鮮さを売りものにした食品が数多く見かけられる。包装後に加熱殺菌をしなければ数日も持たない食品ばかりである。風味を損なわないという高温短時間(HTST)のレトルトパウチとも違う、これらの食品はどんな方法で製造されているのだろうか。以下、無菌包装の基礎知識について説明する。無菌包装(aseptic packaging)とは 水分の多い食品はカビ、酵母、細菌などの微生物の異常な増殖によって腐敗変敗する。真空包装後の加熱殺菌は加熱によって微生物を死滅させ、腐敗を防止することが目的である。つまり、微生物がいなければ保存性が向上する。しかし、多くの食品は加熱によって風味、テクスチュア、栄養価の低下や、変色などが生じるため、なるべく加熱は避けたい。そこで考えられたのが無菌包装である。無菌包装とは濾過、洗浄による除菌殺菌、UHT(Ultra Higth Temparature 超高温)殺菌などによりあらかじめ無菌状態にした食品を、無菌化した包装材料を使用し、無菌の環境で包装することである。無菌包装の基本工程を図1に示した。ここでいう無菌とは、完全無菌状態ではなく、商業的な無菌を意味し、必要な期間微生物による腐敗変敗を防止することを目的としている。常温でも長期保存が可能な無菌状態で包装することを無菌包装(aseptic packaging)、これよりやや基準がゆるく、包装後の殺菌工程なしに、冷蔵等、他の保存方法と併用することによって必要な期間商品寿命が維持できる包装を無菌化包装(semi-aseptic packaging)と呼ぶことが多い。 包装材料→殺菌 ↓ 食 品→殺菌→無菌状態で包装→出荷 無菌包装をすることによる最大のメリットは、包装後の加熱処理に比べて、食品本来の香気、味覚、色を大きく変化させることなく、できたての風味を包装することができることである。また、加熱殺菌ができない食品のシェルフライフ延長にも欠かせない手法で、計画生産を可能にする、配送頻度を減少できる、などのメリットがある。一方、デメリットとしてはイニシャルコストが非常に高くなる、菌に汚染されたときのシステム全体の殺菌に時間がかかり、すぐに復旧ができない、製品のロスが多いなどである。 無菌包装に必要な設備 無菌包装に欠かせない設備には、クリーンルーム、食品の無菌化のための殺菌・除菌設備、包装材料の無菌化のための設備、無菌包装機などがある。また、作業者や設備の無菌状態を維持するための標準作業手順の作成・整備・実行が欠かせない。@無菌作業室(クリーンルーム) ある空間を密封し、フィルターを通した無菌状態の空気を送り込み、部屋を陽圧に保つことによって、外部からの塵埃や微生物は入れない状態になっている。 クリーンルームには、半導体などの精密部品製造のための、主として塵埃を対象とした工業用クリーンルーム(ICR:Industrial Clean Room)と、食品の生物粒子を規制するバイオクリーンルーム(BCR:Biological Clean Room)に区分される。 クリーンルームの清浄度は1立法フィート中に0.5ミクロン以上の微粒子が何個あるかで表される。たとえば1ft3中の0.5ミクロン以上の大きさの粒子が100個あるとすれば、「クラス100」の清浄度であるという。JISでも1m3単位の清浄度で制定されている(JIS-B-9920)。 技術的にはクラス10程度の清浄度のクリーンルームの実現も可能であるが、食品無菌包装の場合は、「クラス1,000」から「クラス10,000」の設定が多い。参考までに、無菌手術室、ICやLSIの製造室では「クラス100」、都会の一般的な事務所では0.5μ以上の塵埃数がおよそ1,000,000個/ft3といわれている。 すべての工程を無菌化するのは負担が大きいので、二次汚染防止に必要な部分だけクリーンゾーンにする方法がよく行われる。 代表的なクリーンルームの構造と簡易タイプのクリーンブースを図2、写真1に示した。
図2.クリーンルーム
写真1.クリーンブース クリーンブースはビニールシートで空間を覆い、中にフィルターを通した無菌空気を送り込み、陽圧にして外部からの汚染を防止するようになっている。主として包装工程の簡易的な無菌化に利用される。 A無菌食品製造のための殺菌・除菌設備 固形食品では調理時の加熱によって殺菌できたものをそのまま無菌室で包装すればよいが、原材料の選別・殺菌、できあがったものを別工程で洗浄・殺菌するなどの併用が必要とされる。 B包装材料を殺菌するための設備(外部で実施することもある) C無菌包装機 各種食品の無菌包装例 <液体・粘体の無菌、無菌化包装食品例> ロングライフ牛乳、乳飲料、果汁飲料、ケチャップ、フルーツゼリー、カスタードプリン、ポーションコーヒーミルク、ポーションレモン、ヨーグルト、お茶、めんつゆ、ミネラルウオーター、清涼飲料など <固形物の無菌化包装食品例> 図5に無菌化包装米飯の製造工程を示した。 成型用シートの殺菌(熱過酸化水素)→成型→充填→ フタ材の殺菌→熱シール(密封)→トリミング→製品
写真2 .CKD潟tォームフィルシール無菌包装機
図4.フォームフィルシール無菌包装機の構造例
精米→洗米浸漬→水切り→計量→充填→炊飯 →充填→包装→放冷→箱詰→製品 図5.無菌化包装米飯の製造工程 計量から包装までがクリーンゾーンで実施される
無菌包装に使用される包装材料 安全性、無味無臭、食品衛生上問題がないこと、殺菌剤などの薬剤や電子線・放射線に耐性があること、殺菌温度以上の耐熱性があること、成形性・密封性などの包装機適性があること、印刷性・透明性・イージーピール性などの商品性も持っていることなどが要求される。以下、各用途の材質例を列挙する(塩素系を除く)。・カートン ・成形容器 ・容器のフタ材 ・深絞り包装絞り材 ・袋、フイルム
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