レトルト殺菌について

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レトルト(加圧加熱)殺菌とは
 一般に、食品の表面や内部には必ずカビ、酵母、細菌などの微生物が付着あるいは混入し、水分が多い場合には腐敗変敗を引き起こす。このために食品の保存方法として乾燥、塩蔵、低温貯蔵などが昔から行われてきたが、フイルム包装による微生物完全遮断が容易になって、包装後の加熱殺菌も有効な保存方法として広く利用されている。
 加熱殺菌には加熱空気による乾熱殺菌と、蒸気や熱水による湿熱殺菌があり、後者の方が殺菌効果が大きく、乾熱160℃、30分間と湿熱100℃、30分間とはほぼ同等の殺菌効果があるといわれる。サウナでは90℃でもやけどをしないが、熱水では短時間でも大やけどすることからも熱効率の違いがわかる。この微生物を湿熱で殺菌する最も簡単な方法がボイル殺菌(湯殺菌)である。包装後、湯のなかに入れて殺菌する方法である。簡単な場合は、かごに入れ、一定温度の熱水槽の中に浸漬し、一定時間後に取り出すバッチ式、大量に殺菌する場合には、熱水槽の中をトンネル式に通して殺菌する連続式がある。包装容器内に空気が残存していると、熱伝導が悪く、浮き上がって殺菌効率が低下するので脱気包装あるいは真空包装される。一般的な殺菌条件は、熱の影響を受けやすい漬物などは60〜70℃で10〜30分、ハム・ソーセージなどは表面殺菌のために90℃付近で約3分、板コンニャクは80〜90℃で30分、ちくわ・かまぼこ、大量の液体と共に包装される山菜水煮などは90〜100℃で30〜60分となっている。しかし、加熱時間が長いと食品の熱劣化を引き起こすし、細菌には100℃でも死なない耐熱菌がおり、このような常圧の条件では完全殺菌は不可能である。そこで必要に応じて100℃を越える加圧加熱殺菌が行われている。湯煎を利用した場合、水の沸騰温度(100℃)以上には加熱できないが、蒸気や加圧熱水を利用すると100度を超えて加熱することができる。これがレトルト殺菌である。100℃を越える温度で加熱した場合、冷却時に袋内圧が高くなって破袋するので、加熱時以上に加圧し、圧力調整しながら冷却する必要がある。温度、時間、圧力を精密に調整できる装置が必要で、ボイル殺菌装置とは比較にならないくらいイニシャルコストは高い。また、充填シール機、高温に耐えるレトルト用袋、変敗に関係する細菌データ、内容成分の熱劣化データなど多くの準備がそろって初めて製品化できる。
 レトルト(Retort)とは、もともと蒸留釜という化学用語であるが、現在一般には加圧下で100℃を越えて湿熱殺菌することを意味する。レトルト殺菌に使用される袋をレトルトパウチ、殺菌された食品をレトルト食品(Retortable Pouched Foods)と呼んでいる。缶詰の殺菌方法としては古くから利用されていたが、袋による本格的な商業利用は1968年のボンカレーが第1号である。殺菌温度は120℃、30〜60分が最も一般的で、105〜115℃のセミレトルト、130℃以上のハイレトルト(HTST)なども行われている。微生物の殺菌では温度を上げると殺菌時間は飛躍的に短くなる。例えば芽胞菌を死滅させるのに100℃で400分かかるのに対し、120℃では4分でよく、内容物の熱による劣化もはるかに少なくなる(表1)。さらに、レトルト殺菌した商品は商業的な無菌状態にできるので、常温流通が可能となる。


表1.殺菌温度と芽胞致死時間・食品成分残存率

温   度 芽胞致死時間 食品成分残存率
100℃ 400分 0.7%
110 36 33
120 73
130 30秒 92
140 4.8 98
150 0.6 99

レトルト装置
 装置は、バッチ式と連続式に大別でき、バッチ式が多い。バッチ式も加熱媒体の種類により、加熱蒸気を利用する蒸気式と、加圧過熱水を利用する熱水式がある。現在の主流は熱水式である。包装品がレトルト釜の中で固定されている静置式と、時間短縮と熱ムラを少なくするために回転させる回転式など、生産性や内容品に応じた各種のタイプがある。熱水シャワー(スプレー)式も普及しはじめ、含気の状態でもレトルト殺菌できるのが特徴で、形状保護のため真空包装できない食品でも処理が可能である。最近ではパウチや容器等多品種に対応できるように、熱水式+シャワー式等の兼用タイプも増えつつある。

 (レトルト装置の種類)
   バッチ式 ────・蒸気式
               ・熱水式──・静置式
                      ・回転式
              ・熱水シャワー式
  連続式 ────・静水圧式(縦型)
              ・水封式(横型)


レトルトパウチ
 レトルトパウチとしての基本的に必要な性能は、
@安全性(食品衛生法、FDA等)に適合していること。
A無味、無臭であること(特にシーラント)。
B耐熱性が十分であること。
C防湿性、酸素遮断性に優れていること。
Dヒートシールにより完全密封できること。
E強度(シール強度、突刺し、耐圧等)が適合すること。
などである。
 レトルトパウチに使用できるフイルムの種類を表2に、ラミネートフイルムの代表的な例を表3に示した。 

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表2.レトルト可能なフイルム

ベース基材

PET 耐熱性に優れ、150℃でも使用可能である。
ON 耐衝撃性、耐ピンホール性に優れる。120℃まで。
レトルト用KON PVDCコートON。防湿性、酸素遮断性良好。レトルト後のPVDC層の褐変・白化に注意。
バリヤー性ON ON/MXD/ONの共押出しで、120℃までレトルト可能。酸素遮断性に優れる。

バリヤー材

ALアルミ箔 一般には9μが使用される。バリヤー性はほぼ完全。
レトルト用EVOH 特殊変性EVOH樹脂。ガス遮断性に優れるが、耐水性に劣るので使用範囲は狭い。
PVDC ガスバリヤー性、防湿性ともに優れている。120℃で使用できる。
OSM ナイロン系MXD樹脂。ガス遮断性良好。
透明蒸着PET 酸化珪素系、酸化アルミ系両方ともレトルト可能。バリヤー材として使用できる。防湿性、ガス遮断性ともに良い。

シーラント

レトルト用CPP レトルト用シーラントで、120℃用、135℃用等の各種の耐熱タイプがある。イージーピール可能な共押PPもあり、これはレトルト容器のフタ材に利用する。
耐熱LLDPE 105〜110℃まで使用でき、耐衝撃性がよい
NY/PP共押 共押フイルムで、突刺強度、腰の強さに劣るが、深絞り包装にも利用可能である。110〜120℃まで。

(レトルト用ラミネートフイルムの基本構成図)
 ────────────
                    ←ベース基材
 ────────────
                   ←接着剤
 ────────────
                   ←バリヤー層、強度補強
 ────────────
                   ←接着剤
 ────────────
                   ←シーラント
 ────────────

表3.代表的なレトルトパウチ

フイルム構成・厚み(μ) 特  徴 ・ 用  途
PET/AL/CPP
12  9  60-80
アルミ複合では最もスタンダードな構成で、CPPのグレードを変更することにより120℃〜135℃まで使用可。
PET/ON/AL/CPP
12  15  9  60-80
ONは強度補強用で、耐衝撃性を必要とする業務用大袋などに使用する。
ON/CPP
15  60-80
透明レトルトパウチでは最も一般的な構成で、120℃まで使用可。
PET/透明蒸着/耐熱LL
12   12     60-120
CPPよりLLDPEの方が耐衝撃性がはるかに優れており、スタンドパックなどに使用。耐熱性はLLDPE使用のため110℃付近まで。
PET/PVDC/ON/EP-PP
12  15    15  30-50
PVDCでバリヤー性をもたせ、ONで強度補強する。イージーピール容器フタ材。
バリヤー性共押ON/CPP
15  60-80
酸素バリヤー性に優れており、変色、酸化防止に適している。120℃まで。
OSM/ON/EP-PP
15   15  30-50
シーラントにイージーピールPPを使用して、レトルト可能な容器フタ材用。

  ※ EP-PP:イージーピール用PP

 最近は容器入りのレトルト食品も増加し、レトルトできる容器としては、PP容器、PP/EVOH/PP、AL複合、スチール複合などが使用され、開封方法はイージーピールになっているものが多い。

レトルト食品の種類と殺菌条件
 熱に弱い食品、つまり、変色する、異臭を発生する、熱分解する、組織が変化するなど高温加熱により本来の食味が変化する食品はレトルトに適さないが、基本的に加熱調理できるものはレトルト処理も可能である。ただ、原材料および調味料の選択、調理方法の工夫は必要になることが多い。また、酸性食品、水分活性の低い食品、アルコール飲料など、レトルト殺菌までしなくともホット充填、ボイル殺菌などレトルト以外の方法で十分な食品もある。
 食中毒菌で、大腸菌O-157は75℃、1分間の加熱で死滅し、多くの病原菌、食中毒菌も耐熱性は低い。しかし、ボツリヌス菌は耐熱性があり、いったん食中毒になると致死率が高く、治療も困難であることから、ボツリヌス菌による中毒を防止することが基本的に必要となる。このボツリヌス菌は120℃、4分間で死滅することがわかっており、一般的なレトルト食品では中心温度120℃、4分の加熱(F値※=4.0)が最低条件になっている。実際には、この殺菌条件でも完全に死滅しない菌も数多くあり、商業的無菌状態にしようとする場合は、安全度をみてF値5〜10で実施されることが多い。表4、5に実施例を示した。

表4.各種食品のレトルト殺菌の例

食品 温 度 時 間 備     考
カレー 120℃ 25分 F値 8
ハンバーグ 120 30  
シューマイ 115 30  
おでん 122 20 わずかに変色
かまぼこ 120 4 F値4
スパゲッティ 115 20-60  
チキンボール 115 20-60 やや変色
野菜炒め 115 20-60 20分で変色なし
まぐろ油漬け 115 60 20分で変色なし

表5.各種食品のハイレトルト殺菌の例

食       品 厚  さ 温  度 時  間
海老トマトソース煮 15mm 135℃ 3 分
うなぎ蒲焼き 12 135 2.7
ビーフステーキ 15 135 6.2
フランクフルト 20 135 9
クリームスープ 15 135 8.8
酢豚 15 135 9.4
煮豆 22 135 4.5
中華丼の素 16 135 7.3

レトルト食品と関連法規
 厚生省告示第17号「容器包装詰加圧加熱殺菌食品」の規格基準ではPHが5.5を越え、かつ水分活性が0.94を越えるものを加圧加熱殺菌する場合、中心温度※120℃、4分間、または、これと同等以上の効力を有する方法により殺菌しなければいけないことになっている。
 容器包装の規格では、厚生省告示20号で、@定められた材質試験、溶出試験に適合していること、A成分の油脂が酸化しやすいものについては遮光性があり、気体透過性のないものであること、B耐圧縮試験で水漏れがないこと、Cシール強度は2.3Kg/15mm巾以上であることなどが定められている。なお、JAS規格では耐圧試験は50Kg/分、突刺強度は0.60Kg以上であるこという強度規格もあり、また、レトルト食品の容器包装は「機密性および遮光性を有するものに限る」と明記されているので、アルミ構成が基本となり、アルミ箔のない、半透明ないし透明の容器や袋は、JASではレトルト食品の定義からは外れる。

※F値について
 レトルト殺菌の時F値という言葉がよく使用されるが、このF値は一定温度で一定数の細菌を死滅させるのに要する加熱時間を意味し、ボツリヌス菌は120℃、4分で死滅するのでF値は4となる。従って、表1の場合、F値4と同等な殺菌条件とは、110℃では36分必要で、130℃では30秒でよいことになる。

中心温度について
 殺菌条件で、たとえば120℃、4分の場合、被殺菌物の中心部分が、一定の温度(120℃)で一定時間(4分間)保持されるということで、加熱開始から終了までの時間ではないことに注意が必要である。


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