無菌パック米飯の製造方法およびその装置
【課題】製造ライン全体のコストを安価にするともに、十分な殺菌処理を施しながら食感・食味を低下させることのない無菌パック米飯製造方法（装置）を提供することを技術的課題とする。
【解決手段】本発明によると、浸漬殺菌炊飯工程において米粒を加圧及びマイクロ波照射加熱処理することによって米粒の表面部が米粒の内面の硬度よりも硬い外硬内軟芯硬の性状の米飯とし、この米飯を用いて、下流工程の加熱加圧殺菌工程でレトルト殺菌処理して熱水浸漬等の外部方向からの加熱作用を与えて十分な殺菌と仕上げ炊飯をなすことによって、該製品米飯は、米飯の表面部が溶融して軟らかい、いわゆるベチャ飯ではなく、固めで粒感のある食感・食味に優れた無菌パック米飯製品となる。また、本発明の製造方法は、マイクロ波を照射する高額設備の使用が、前記浸漬殺菌炊飯工程だけでよいので、製造ライン全体のコストが安価になる。
【解決手段】本発明によると、浸漬殺菌炊飯工程において米粒を加圧及びマイクロ波照射加熱処理することによって米粒の表面部が米粒の内面の硬度よりも硬い外硬内軟芯硬の性状の米飯とし、この米飯を用いて、下流工程の加熱加圧殺菌工程でレトルト殺菌処理して熱水浸漬等の外部方向からの加熱作用を与えて十分な殺菌と仕上げ炊飯をなすことによって、該製品米飯は、米飯の表面部が溶融して軟らかい、いわゆるベチャ飯ではなく、固めで粒感のある食感・食味に優れた無菌パック米飯製品となる。また、本発明の製造方法は、マイクロ波を照射する高額設備の使用が、前記浸漬殺菌炊飯工程だけでよいので、製造ライン全体のコストが安価になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジで短時間加熱することで直ちに食べることができる無菌パック米飯（加工包装米飯）を製造する方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の加工米飯においては、一人前ずつパックされた加工米飯を電子レンジで数分間加熱するか、又は熱湯中で十数分間加熱するだけで直ちに食べることができるご飯ができあがり、パックのままか又は茶碗に盛り付けて食べることができるものが登場している。これは無菌パック米飯と称される商品で、独身者や共働きの家庭などに普及してきている。
【０００３】
従来、この種の無菌パック米飯の製造方法としては、例えば、本出願人による特許文献１及び２の製造方法が知られている。この特許文献１及び２の製造方法（製造ライン）は、耐熱性のある合成樹脂製のトレーに一人前（所定量）の米と浸漬水（炊飯水）の内容物を計量・充填し、前記トレー内の内容物を、加圧及びマイクロ波照射加熱処理によって前記米に吸水処理、殺菌処理及び炊飯処理を同時に行い、さらに、前記トレーの開口部を殺菌済みフィルムで蒸気逃がし孔を形成して被覆シールが行われる。次いで、この仮シールを行ったトレーに再度マイクロ波照射殺菌処理を行った後、前記トレー内の蒸らし処理がなされ、さらに、真空冷却処理、ガス置換処理及び前記通気部の密封シール処理がなされて完成品（無菌パック米飯）が製造されるものである。そして、この製造方法により、浸漬水を米内部に吸水させる浸漬時間を短時間にすることができるとともに、食味の優れた無菌パック米飯を製造することを可能にしている。
【０００４】
ところで、無菌パック米飯（加工包装米飯）は保存性を有した米飯にする必要がある。このため、十分な殺菌処理を行うべく、例えば、上記特許文献１及び２の製造方法によって得られた無菌パック米飯を、さらに、例えば特許文献３に開示されているような周知の熱水式の加圧加熱殺菌処理（いわゆるレトルト殺菌処理）をすることもあった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９５８３４号公報
【特許文献２】特開２００８−１９３９３９号公報
【特許文献３】特公平３−７５１３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１及び２の無菌パック米飯製造方法には以下の問題点があった。すなわち、特許文献１及び２の無菌パック米飯製造方法にあっては、前記浸漬・殺菌・炊飯工程及びマイクロ波殺菌工程において、共にマイクロ波を照射するための高額設備が必要であるため、それに伴って製造ライン全体のコストが高額になるという問題点があった。
一方、より十分な殺菌処理を無菌パック米飯に施すために、前述のように、特許文献１及び２の製造方法によって得られた無菌パック米飯に対し、さらに、前記周知の熱水式の加圧加熱殺菌処理（いわゆるレトルト殺菌処理）を施した場合（特許文献３）、殺菌性は十分であるものの、米飯の表面部が溶融して軟らかい、いわゆるベチャ飯（表面がべたついた米飯）となり、食感・食味が共に低下してしまうという問題点があった。
そこで、本発明は、上記問題点にかんがみ、製造ライン全体のコストを安価にするともに、十分な殺菌処理を施しながら食感・食味を低下させることのない無菌パック米飯製造方法を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１では、
所定量の米と炊飯水の内容物を投入して上方を開口した耐熱性のトレーに、浸漬、殺菌、密閉及び炊飯の各処理を施す工程を含んでなる無菌パック米飯の製造方法において、
前記トレー内の内容物を加熱蒸気によって予備加熱処理をする予備加熱工程と、
前記予備加熱処理した前記内容物にマイクロ波照射加熱及び加圧の処理により浸漬・殺菌・炊飯処理をする浸漬殺菌炊飯工程と、
前記浸漬・殺菌・炊飯処理を終えた前記トレー内に前記炊飯水を補充する補充工程と、
前記炊飯水を補充した前記トレーの上方開口部に密閉シール処理をする容器密閉シール工程と、
前記密閉シール処理した前記トレーを蒸気加熱又は熱水加熱を施して加圧殺菌処理をする加熱加圧殺菌工程と、
を順次備えてなる、という技術的手段を講じる。
【０００８】
請求項２により、前記予備加熱工程の加熱蒸気処理は、８５℃〜９５℃の加熱蒸気を、２０秒〜３０秒間処理する一方、前記浸漬・殺菌・炊飯処理のマイクロ波照射は、内容物の温度が１３５℃〜１４５℃になるまで行うとよい。
【０００９】
請求項３により、前記浸漬殺菌炊飯工程によって得られる米飯は外硬内軟芯硬の性状のものとするのがよい。
【００１０】
請求項４により、
所定量の米と炊き水の内容物を、上方を開口した耐熱性のトレーに投入する投入部と、前記米に炊き水を浸漬する浸漬処理部、前記トレー内の内容物を殺菌する殺菌処理部、前記トレーの開口を殺菌済フィルムで密閉する密閉処理部及び前記トレー内の米を炊飯する炊飯処理部を備えてなる無菌パック米飯の製造装置において、
前記トレー内の内容物を蒸気によって予備加熱する予備加熱部と、
前記予備加熱処理した前記内容物をマイクロ波照射加熱及び加圧によって浸漬、殺菌及び炊飯を行う浸漬殺菌炊飯部と、
前記浸漬処理した前記トレーに前記炊き水を補充する補充部と、
前記炊き水を補充した前記トレーの上方開口部に密閉シールする容器密閉シール部と、
前記密閉シールした前記トレーに蒸気加熱処理又は熱水加熱処理を施しながら加圧殺菌処理をする加熱加圧殺菌部と、
を備える、という技術的手段を講じた。
【００１１】
請求項５により、前記予備加熱部は、８５℃〜９５℃の加熱蒸気を、２０秒〜３０秒間処理する一方、前記浸漬殺菌炊飯部は、内容物の温度が１３５℃〜１４５℃になるまでマイクロ波照射を行うとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無菌パック米飯の製造方法（装置）によると、浸漬殺菌炊飯工程において米粒を加圧及びマイクロ波照射加熱処理することによって米粒の表面部が米粒の内面の硬度よりも硬い、いわゆる外硬内軟芯硬の性状の米飯を得ることができるとともに、この米飯を用いて、更に下流工程の加熱加圧殺菌工程で加熱加圧殺菌処理（レトルト殺菌処理）による熱水浸漬等の外部方向からの加熱作用を与えて十分な殺菌と仕上げ炊飯をなすことによって、該製品米飯は、米飯の表面部が溶融して軟らかい、いわゆるベチャ飯（表面がべたついた米飯）にはならず、固めで粒感のある食感・食味に優れた無菌パック米飯製品にすることができ、例えば、ドライカレーやパエリアなどの調理用にも適したものとなる。
また、本発明の製造方法（製造装置）は、マイクロ波を照射する高額設備の使用が、前記浸漬殺菌炊飯工程だけでよいので、製造ライン全体のコストが安価になる。さらに、単独の浸漬工程が不要な分だけ製造ラインの設置面積を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の無菌パック米飯の製造装置１（製造方法）に係る概略平面図である。前記無菌パック米飯の製造装置１は、図２に示した概略図のように、トレー自動供給部２（トレー自動供給工程）を最上流側に配置し、これに続いて、異物吸引部４（異物吸引工程）、米計量充填部５（米計量充填工程）、水計量充填部６（水計量充填工程）、予備加熱部７（予備加熱工程）、浸漬殺菌炊飯部９（浸漬殺菌炊飯工程）、水計量補充部１１（水計量補充工程）及び具材供給部１２（具材供給工程）を順次配設し、さらに、トレー移送コンベア８等からなる搬送部、容器密閉シール部１７（容器密閉シール工程）及び加熱加圧殺菌部（加熱加圧殺菌工程）２３を順次配設してなる。
【００１４】
トレー自動供給部２（トレー自動供給工程）：
前記トレー自動供給部２は、図１及び図２に示すように、耐熱性があって合成樹脂製のトレー（容器）２ｃを多数積み重ねるとともに、複数列（例えば、４列）で待機させておくトレー貯留部２ａと、該トレー貯留部２ａの下部から各列のトレーを１枚ずつ自動で取り出すトレー供給部２ｂとからなり、横４列状態でトレー２ｃを連続的にコンベア装置３に供給するように構成してある。該コンベア装置３は、一対のスプロケット３ａ，３ｂ及び補助スプロケット３ｃ，３ｄにチェーン３ｅが巻回されており、該チェーン３ｅには、トレー受けパレット３ｆ…が間隙をおいて多数取り付けられてある。前記トレー受けパレット３ｆ…は、例えば４個のトレー２ｃ…を１枚のトレー受けパレット３ｆに横４列、縦１列状態に各保持穴３ｇ（後述）に嵌合・収容可能にしてあり、複数個のトレー２ｃ…を整列させた状態で順次搬送する構成になっている。前記各トレー受けパレット３ｆには、トレー２ｃの下部を嵌め込むための保持穴３ｇが形成されており、トレー２ｃは、前記保持穴に嵌め込まれた状態でトレー受けパレット３ｆに収容されて搬送される構造になっている（図３参照）。
【００１５】
異物吸引装置４（異物吸引工程）：
前記トレー自動供給部２の次の工程には、異物吸引装置４が設けられ、トレー２ｃ内の塵埃や異物を吸引除去できる構成になっている（図１及び図２参照）。
【００１６】
米計量充填部５（米計量充填工程）：
前記異物吸引装置４の次の工程には、米計量充填部５が設けられる（図１参照）。該米計量充填部５は、トレー２ｃに所定量の例えば一人前の米（原料）の充填ができるように、高速で計量・排出可能な公知の計量機が構成してある。前記米計量充填部５は、詳細には、図２に示したように、原料である洗米された米を上部の原料ホッパ５ａに投入しておき、該原料ホッパ５ａの米は、中央の円錐フィーダ５ｂによって側部に設けられた中間ホッパ５ｃに供給されて所定量が貯留した後、複数の計量ホッパ５ｄに順次排出され、次いで前記計量ホッパ５ｄが、設定重量（所定量）計量した前記米を集合シュート５ｅ、排出バルブ５ｆ、排出ホッパ５ｇを経て各トレー２ｃにそれぞれ供給する構成にしてある。前記米計量充填部５に供給する原料は、市販されている無洗米が好ましいが、精白米、胚芽残存率の高い胚芽米、分搗き米及び玄米であってもよい。精白米、胚芽米、分搗き米など洗米が必要なものは、ホッパ５ａに投入する前に別途洗米し、洗米後に、米計量充填部５に滞留しないように十分水切りをしておく必要がある。なお、投入する原料は事前に浸漬する必要はない。
【００１７】
水計量充填部６（水計量充填工程）：
前記米計量充填部５の次の工程には、水計量充填部６を配設する（図１参照）。該水計量充填部６は、図示しない浸漬水供給部からの水をノズル６ａからトレー２ｃに所定量だけ浸漬水として充填するよう構成したものである（図２参照）。そして、前記水計量充填部６は、前記ノズル６ａから約８０℃の温水の供給ができるように浸漬水を加温する装置（図示せず）が備えてある。なお、水計量充填部６においては、後述する予備加熱部７及び浸漬殺菌炊飯部９における加熱エネルギーを最小限にして加熱効率（生産効率）を向上させるために、必要最低限の浸漬水を供給するようにしてある。
【００１８】
予備加熱部７（予備加熱工程）：
前記水計量充填部６の次の工程には、予備加熱部７を配設する（図１及び図２参照）。図３に予備加熱部７の側断面図を示す。予備加熱部７は、トレー受けパレット３ｆの保持穴３ｇに収容された各トレー２ｃの内容物（米と浸漬水）を予備加熱する装置によって構成する。予備加熱部７は、加熱ヒータ等で構成してもよいが、本実施例では加熱蒸気を噴出させて前記内容物に当接させる方式を用いた。この加熱蒸気式の予備加熱部７は、図３に示すように、トレー受けパレット３ｆに保持された各トレー２ｃの上方開口側に、各トレー２ｃ内の内容物（米と浸漬水）に対して加熱蒸気を噴出する噴出ノズル７ａ・・・が配設されてある。また、前記各噴出ノズル７ａ・・・の周囲には、トレー２ｃの上方開口を覆う形状でなる内側覆部材７ｂ・・・を配設する。さらに、前記各内側覆部材７ｂ・・・の上方側の周囲には、これら内側覆部材７ｂ・・・の全てを覆う外側覆部材７ｃを配設する。そして、これら噴出ノズル７ａ・・・、内側覆部材７ｂ・・・及び外側覆部材７ｃは、前記トレー受けパレット３ｆが本工程に搬送されたタイミングで、都度、駆動手段７ｄによって、一体的に上下動するように構成してある。
【００１９】
前記予備加熱部７は、前記各トレー２ｃに加熱蒸気を噴出する際には、図３（ａ）に示したように、前記駆動手段７ｄによって、噴出ノズル７ａ・・・、内側覆部材７ｂ・・・及び外側覆部材７ｃを一体的に降下させて、各内側覆部材７ｂ・・・は各トレー２ｃの上方開口部に接近して覆った状態に、また、前記外側覆部材７ｃは、全てのトレー２ｃの外周を覆って密閉状態となるように、当該外側覆部材７ｃの周縁部７ｅをトレー受けパレット３ｆの上面に当接できる状態に構成してある。また、前記各内側覆部材７ｂ・・・における開口部には、前記噴出ノズル７ａ・・・から噴出された加熱蒸気が前記トレー２ｃ内の内容物により均一に供給されるように、蒸気噴風均一化板７ｆによって閉塞状に構成してある。該蒸気噴風均一化板７ｆは、図３（ｂ）に示したように、トレー２ｃの上方開口部よりも大きい板状部材とし、その中央部分には、前記噴出蒸気が通過できる程度の大きさの多数の蒸気孔７ｇ・・・が配設してある。そして、該蒸気孔７ｇ・・・は、前記トレー２ｃの上方開口部の面積と同じ面積をとなるくらいの数を密集配設し、かつ、これら蒸気孔蒸気孔７ｇ・・・の群の輪郭形状が前記トレー２ｃの上方開口部の外縁形状と同じ形状となるように配設するのがよい。
【００２０】
浸漬殺菌炊飯部９（浸漬殺菌炊飯工程）：
前記予備加熱部７の次の工程には、浸漬殺菌炊飯部９を配設する（図１及び図２参照）。前記浸漬殺菌炊飯部９は、トレー２ｃ内の米に浸漬水を浸漬させる浸漬作用、滅菌を行う滅菌作用及び炊飯作用の３つの作用を同時に行う工程設備である。図４に、前記浸漬殺菌炊飯部９の概略断面図が示してある。前記浸漬殺菌炊飯部９は、まず、油圧シリンダー３０の昇降動作により、支柱３２によって昇降するベース板３１を有する。該ベース板３１の上面には複数の支持体３４・・・を立設し、該支持体３４・・・の各先端側は、上下に分割構成された一対の上チャンバー３８及び下チャンバー３５における、該下チャンバー３５の底面側を支持している。前記上チャンバー３８と下チャンバー３５の接離面（当接面）には、上下をそれぞれ凹状に形成してなる密封空間となるチャンバー４０を複数構成し、本実施例においては、搬送されてきた四つのトレー２ｃをそれぞれ収納可能なように四つを並設した構成にした。前記各チャンバー４０は、上方に配設されたマイクロ波発振装置３６からのマイクロ波照射を受けることができるように、マイクロ波発振装置３６から延設された導波管３７が前記上チャンバー３８を貫通して連通された構成になっている。
【００２１】
前記下チャンバー３５は、図４に示すように、該下チャンバー３５側におけるチャンバー４０の下半割部（前記凹状）上に、トレー受けパレット３ｆの保持穴に嵌合させたトレー２ｃが搬送されてきた時点で該パレット３ｆを挟み込むように上方に押し上げられるようになっており、これにより、各パレット３ｆ（保持穴に嵌合されたトレー２ｃ）が、上チャンバー３８側の上半割部（前記凹状）との接合によって形成されるチャンバー４０内に密閉状態に保持されるように構成してある。本実施例におけるチャンバー４０の配置構成は、前記各パレット３ｆに並設した４個のトレー受けパレット３ｆ（保持穴に嵌合されたトレー２ｃ）に合わせて４個とした。
【００２２】
本実施例（図４）においては、一つのチャンバー４０に対しては、二つのマイクロ波発振装置３６から３ｋＷの出力のマイクロ波がそれぞれ照射される構造としてある。また、マイクロ波発振装置３６の出力は３ｋＷに限定されるものではなく、無菌パック米飯の製造条件により適切な出力に変更すればよい。なお、隣接するマイクロ波発信装置から照射するマイクロ波の周波数を変えるようにすることで、マイクロ波が干渉することを防止することができる。
【００２３】
前記各チャンバー４０は、内部を加圧可能にするため、図示していないエアーコンプレッサと上チャンバー３８を貫通したチャンバー４０内との間を圧縮空気送給管４２を介して連通してある。該圧縮空気送給管４２の配管途中には減圧弁４３、電磁弁４４及び圧力計４５が設けてある。前記上チャンバー３８と下チャンバー３５の接離面の周縁部にはパッキン４１が配設してあり、密閉状のチャンバー４０内から圧縮空気が漏れるのを防ぎ、チャンバー４０の気密性が維持されるようにしてある。
【００２４】
一方、前記各チャンバー４０内の加圧空気を抜いて降圧するために、圧縮空気排気管４６が前記下チャンバー３５を貫通して各チャンバー４０内部と連通している。前記圧縮空気排気管４６の配管途中には、電磁弁４７、スピードコントローラ４８及び電磁弁４９が配設されており、これら電磁弁４７、スピードコントローラ４８及び電磁弁４９を制御することによりチャンバー４０内の圧力を所定の速度で降圧できるようにしてあえる。また、下チャンバー３５は油圧シリンダー３０の昇降運動により上下方向に動くため、前記圧縮空気排気管４６はフレキシブルなものを用いるとよい。
【００２５】
水計量補充部１１（水計量補充工程）：
前記浸漬殺菌炊飯部９の次の工程には、水計量補充部１１を配設する（図１及び図２参照）。該水計量補充部１１は、各トレー２ｃに仕上げ炊飯用及び炊飯調整用（米飯の硬さ調整用）の炊飯水を補充するために、炊飯水タンクから所定量の補充炊飯水をノズル１１ａからトレー２ｃに供給可能に構成してある。なお、水計量補充部１１は、前記水計量充填部６と同様に、前記ノズル１１ａから約８０℃の温水の供給できるように図示しない水の加温装置が備えてある。
【００２６】
具材供給部１２（具材供給工程）
前記水計量補充部１１の次の工程には、具材供給部１２を配設する（図１及び図２参照）。該具材供給部１２は、図２に示すように、各トレー２ｃ内に各種具材を計量供給するために、具材タンク１２ａから任意量の具材が計量供給可能に構成してある。
【００２７】
なお、具材供給部１２のトレー２ｃ排出側とこの後工程となる容器密閉シール部１７との間には、トレー移送コンベア８、横送りコンベア１３及び押し込み手段２９が配設され、具材供給部１２から排出された各トレー２ｃ（仮製品）が容器密閉シール部１７に移送されるようにしてある。前記押し込み手段２９は、移送されてきたトレー２ｃを容器密閉シール部１７に押し出し供給するためのものである（図１及び図５参照）。
【００２８】
容器密閉シール部１７（容器密閉シール工程）
前記具材供給部１２の次の工程には、容器密閉シール部１７を配設する（図１及び図５参照）。該容器密閉シール部１７は、各チャンバー４０内において、トレー２ｃに対してガス置換して上方開口部を密閉シール処理するものである。容器密閉シール部１７は、コンベア装置１８を備え、該コンベア装置１８の上流側から、仮製品供給部１５、仮製品整列部１６、放射温度計１９、チャンバー２４、ローレットシール部２１及び容器フランジ冷却部２２を順次配設する。前記コンベア装置１８は、一対のスプロケット１８ａ，１８ｂにチェーン１８ｃが巻回されており、該チェーン１８ｃには、トレー受けパレット１８ｄ…が間隙をおいて多数取り付けられている。前記各トレー受けパレット１８ｄ…には、トレー２ｃを四つ横４列、縦１列状態に並設するための保持穴（図示せず）が四つ並設されている。
【００２９】
前記仮製品供給部１５は、前記具材供給部１２を経て搬送されてきた、内部に浸漬処理済み米、炊飯水及び具材が入ったトレー２ｃ（仮製品）を順次後工程に供給可能な構成になっている。前記仮製品整列部１６は、前記仮製品供給部１５から供給されたトレー２ｃを前記トレー受けパレット１８ｄ・・・の各保持穴に供給して四つを並設状態に整列させるように構成してある
【００３０】
また、前記放射温度計１９については、トレー２ｃ内の温度を検知するように構成してある。前記チャンバー２４については、前記トレー２ｃを供給して密閉空間にした当該チャンバー２４内を真空状態下のチャンバー２４内に窒素ガスや炭酸ガスを充満させてガス置換するとともに、トレー２ｃの上方開口部を密閉シール包装できるように構成してある。前記ローレットシール部２１は、密閉シール包装されたトレー２ｃのシール面の捲れ防止のために、当該トレー２ｃのシール面の周縁部をローレットシールするためのものである。さらに、前記容器フランジ冷却部２２は、ローレットシールした前記トレー２ｃのシール面の周縁部を冷却するためのものである。
【００３１】
なお、上記製造フローにおいては、各トレー２ｃは内部に米と浸漬水（炊飯水）が入って上方が開放状態となる区間があり、このままの状態では雑菌などの異物が混入するおそれがあるので、例えば、前記予備加熱部７（予備加熱工程）、浸漬殺菌炊飯部９（浸漬殺菌炊飯工程）、水計量補充部１１（水計量補充工程）及び具材供給部１２（具材供給工程）、トレー移送コンベア８及び容器密閉シール部１７（容器密閉シール工程）を、雑菌などの異物混入を防止するためにクリーンブース１０内に配設するのがよい。
【００３２】
加熱加圧殺菌部２３（加熱加圧殺菌工程＜レトルト殺菌＞）
前記容器密閉シール部１７の次の工程には、加熱加圧殺菌部２３を配設する（図１及び図６参照）。該加熱加圧殺菌部２３は、前工程で上方開口部が密閉シールされたトレー２ｃを加熱加圧殺菌部２３に入れて殺菌処理する工程である。該加熱加圧殺菌部２３は公知の装置（レトルト殺菌装置）を用いる。例えば、（株）日阪製作所製の高温高圧調理殺菌装置（商品名：フレーバーエース）を用いるとよい。前記加熱加圧殺菌部２３は、図６に示すように、開閉扉２３ａを有し室内を密閉状態にできる処理槽２３ｂを備える。そして、該処理槽２３ｂには、加圧空気を密閉室内に供給する加圧空気供給管２３ｃが接続されるほか、密閉室内の加圧空気を排気する排気管２３ｄ、温水タンク２３ｇから密閉室内に熱水を供給する熱水供給管２３ｅ及び密閉室内で使用後の熱水を排出する配水管２３ｆがそれぞれ接続されたものとなっている。該処理槽２３ｂで殺菌処理をする場合には、複数の前記トレー２ｃを並べた整列皿を多段にしてこれを処理槽２３ｂに入れた後、後述する加熱加圧条件で制御運転する。上記は熱水中にトレー２ｃを浸漬する熱水加熱式のものであるが、このほか、加熱蒸気を室内に充満せて加熱させる蒸気加熱式のものを使用してもよい。
【００３３】
作用：
以下、上記無菌パック米飯の製造装置１を用いた本発明の無菌パック米飯の製造方法について説明する。図１及び図２に示すように、トレー自動供給部２から減菌されたトレー２ｃが、コンベア装置３における前記取り出されてトレー受けパレット３ｆ…の保持穴に供給され、四つのトレー２ｃは、横一列に整列されて順次搬送される。四つの前記トレー２ｃは、次いで、異物吸引装置４によりトレー２ｃ内の塵埃や異物が吸引除去された後、米計量充填部５に搬送される。なお、この工程の前後において紫外線によるトレー２ｃの殺菌を行ってもよい。
【００３４】
米計量充填部５においては、８０グラム〜１００グラムの米の供給容量のトレー２ｃ内にあらかじめ殺菌された所定量の米（無洗米）が順次計量・充填される（図１及び図２参照）。本実施例では約８７ｇの米を充填した。次いで、水計量充填部６において、あらかじめ殺菌された約８０℃の浸漬水（温水）が各トレー２ｃの中に順次計量・充填される。本実施例では約１２０ｇ（ｃｃ）の前記浸漬水を充填した。
【００３５】
予備加熱工程：
前工程で浸漬水が充填されたトレー２ｃは、次に前記予備加熱部７に搬送される（図１、図２及び図３参照）。各トレー２ｃは、図３に示すように、前記予備加熱部７において、前記噴出ノズル７ａ、内側覆部材７ｂ及び外側覆部材７ｃの一体的な降下により、各噴出ノズル７ａ及び内側覆部材７ｂが各トレー２ｃの上方開口部近傍にセットされるとともに、前記外側覆部材７ｃの周縁部７ｅとトレー受けパレット３ｆの上面との当接によって密閉空間内に配置される。この状態で、前記各噴出ノズル７ａ・・・からトレー２ｃ内の内容物（米と浸漬水）に対して、温度８５℃〜９５℃の加熱蒸気を２０秒間〜３０秒間噴出・当接し、内容物（米と浸漬水）を予備加熱する。このとき、前記内側覆部材７ｂには前記蒸気噴風均一化板７ｆを構成してあるので、トレー２ｃ内の内容物全体は、均等に加熱蒸気が当接されてムラのない予備加熱がなされる。また、各トレー２ｃは前記外側覆部材７ｃによる密閉空間内で蒸気当接を受けるので、蒸気が外に漏れず予備加熱の効率がよい。
【００３６】
浸漬殺菌炊飯工程：
前工程で予備加熱されたトレー２ｃは、次に前記浸漬殺菌炊飯部９に搬送される（図１、図２、図４及び図７参照）。この浸漬殺菌炊飯部９では、極めて短時間のうちに、トレー２ｃ内に充填された無洗米に、前記浸漬水（炊飯水）を吸水させる浸漬処理、前記無洗米を殺菌（滅菌）する殺菌処理及び前記無洗米を炊飯する炊飯処理がなされるように、図７のグラフに示したようなマイクロ波の照射条件及び加圧条件の制御がなされる。図７に示したマイクロ波の照射条件及び加圧条件の制御について説明する。図７は、横軸に時間（秒）、縦軸にチャンバー４０内の温度（℃）をとったグラフであり、浸漬殺菌炊飯部９において各トレー２ｃ内の無洗米及び浸漬水を加熱する条件を示しており、チャンバー４０内の温度と同じ時間軸で、マイクロ波のｏｎ／ｏｆｆ制御の状態及びチャンバー４０内の圧力の状態も示している。
【００３７】
前記浸漬殺菌炊飯部９に送られてきた各トレー２ｃは、下チャンバー３５を押し上げることで上チャンバー３８に当接して形成されるチャンバー４０内に収容される。チャンバー４０が形成されると、減圧弁４３により調整された圧縮空気を、電磁弁４４を開いて送管４２を介してチャンバー４０内に送り、チャンバー４０内を加圧する。
【００３８】
浸漬処理：
図７のグラフを参照しながら説明する。チャンバー４０内の圧力が３．０〜４．０ｋｇ／ｃｍ２の値（好ましくは３．４〜３．８ｋｇ／ｃｍ２の値）、より好ましくは約３．６ｋｇ／ｃｍ２に加圧された時点で、マイクロ波発振装置３６によるマイクロ波の照射を開始する。照射されたマイクロ波は各トレー２ｃ内の無洗米及び浸漬水に照射され、これにより、トレー２ｃ内の浸漬水が１００℃を超える温度範囲１０２℃〜１１０℃（より好ましくは１０５℃程度）まで加熱される。このとき、チャンバー４０内は、同時に、加圧されているため、浸漬水を１００℃を超える温度まで加熱することが可能である。また、トレー２ｃ内の浸漬水の温度が所定の温度になった時点で、２秒間〜１０秒間（好ましくは２秒〜５秒間）、より好ましくは３秒間、前記温度を維持させることにより、トレー２ｃ内の無洗米はムラなく均一に加熱され、十分な吸水（浸漬処理）がなされる。このように、予備加熱を終えて浸漬殺菌炊飯部９に供給されたトレー２ｃ内の無洗米及び浸漬水が更に上記のように加熱・加圧される時間が浸漬処理の時間となる。
【００３９】
本実施例（図７）では、チャンバー４０内の圧力を制御することでチャンバー内の温度を調節している。具体的には、チャンバー４０内の温度が所定の温度に達する直前に、チャンバー４０内の圧力の減圧を開始し、浸漬処理が終わるまで一定の割合で３．０ｋｇ／ｃｍ２まで減圧するようにスピードコントローラ４８を制御する。この減圧時には、電磁弁４４及び電磁弁４９は閉じたままにする。このように、前記減圧により所定の温度の状態を所定の時間維持することができる。なお、本発明は、浸漬殺菌炊飯部９での加熱において、所定の温度の状態を所定の時間維持する加熱を浸漬処理（工程）としている。また、照射するマイクロ波の出力を制御することでも、所定の温度の状態を２秒〜１０秒間維持させることは可能である。
【００４０】
前記浸漬処理では、マイクロ波の照射を停止することなく、チャンバー４０内の圧力を減圧させることで浸漬水の温度上昇を抑えるので、既に沸騰している前記浸漬水の気化がより活発になり無洗米への吸水が促進される。また、トレー２ｃ内に投入する無洗米に、胴割れ米が混入している場合でも、マイクロ波の照射作用により、胴割れ米に生じている割れ目付近の澱粉がアルファ化して結着し、前記割れ目をふさぐように作用するため、この米は炊飯した際に割れ飯になることが防止され、米飯の外観的・食感的な品質が向上する。
【００４１】
（殺菌処理＜減菌処理＞：）
上記の浸漬処理の後、チャンバー内の圧力を再度３．６ｋｇ／ｃｍ２まで加圧して、トレー２ｃ内の浸漬水の温度を１４０℃まで加熱し、この温度を２秒〜１０秒間（好ましくは２秒〜５秒間）、より好ましくは３秒間維持させる（図７参照）。本実施例では、トレー２ｃ内の浸漬水の温度が１４０℃に達する直前にマイクロ波の照射を停止し、マイクロ波の照射を停止した時点で、チャンバー４０内の圧力をスピードコントローラ４８の制御により減圧させ始めることで、前記１４０℃の温度を所定の時間維持するようにしている。このように温度を所定の時間維持させる別の方法としては、照射するマイクロ波の出力を制御するようにしてもよい。本発明では、浸漬殺菌炊飯部９での加熱において、前記浸漬処理後、更に温度上昇して温度１４０℃の状態を所定の時間維持するまでの加熱時間が殺菌処理の時間となる。
【００４２】
（炊飯処理：）
上記の殺菌処理の後、スピードコントローラ４８の制御によって、徐々にチャンバー４０内の圧力を下げて、チャンバー４０内の浸漬水の温度を低下させ、該温度が１１０℃〜１０５℃、好ましくは約１０８℃まで低下した時点で、マイクロ波を照射して、この温度を３秒〜１０秒間（好ましくは３秒〜７秒間）、より好ましくは５秒間維持させ、殺菌処理後のこれまでの加熱時間が炊飯処理の時間となる（図７参照）。この炊飯処理を終えてなる米飯のアルファ化度は約９８％で、水分は約３６％程度である。
【００４３】
上記炊飯処理を終えてなる米飯は、前述のように浸漬殺菌炊飯工程（浸漬殺菌炊飯部９）において、トレー２ｃ内の無洗米（無浸漬原料米）と炊飯水とが加圧状態でマイクロ波照射加熱による前記浸漬処理、殺菌処理及び炊飯処理が順次なされ、米粒の内外部及び炊飯水の全てが同時に全体的に均一にムラなく加熱されて得られる。また、同時に、前記浸漬処理、殺菌処理及び炊飯処理においてなされた減圧作用によって、米粒内の中間部にポーラス状で微細ないわゆる水の通り道（水路）が形成され、該水路内にチャンバー内の残圧作用によって浸漬水が吸収・保持される。このため、得られる前記米飯は、米粒の表面部の水分が該米粒の中心部よりも高く、表面部と中心部の間の中間部よりも低い状態となり（高水分側：中間部＞表面部＞中心部：低水分側）、米飯性状が、米粒の表面部及び中心部が硬く、表面及び中心部の間の中間部が軟らかい、いわゆる外硬内軟芯硬の三層状態のものとなる（表面部：硬質、中間部：軟質、中心部：硬質）。なお、ここでいう「硬質」とは、前記中間部に比べて硬いのであって、決して炊飯が不十分であるというわけではない。
【００４４】
（処理後の排出：）
上記の炊飯処理が終了すると、トレー２ｃ内の浸漬水の温度をさらに下げるため、マイクロ波の照射を停止し、最終的には１００℃付近まで低下させてから、浸漬殺菌炊飯部９からトレー２ｃを取り出し、該トレー２ｃを次工程の水計量補充部１１に搬送する。なお、トレー２ｃを浸漬殺菌炊飯部９から取り出すためには、チャンバー４０内の圧力を大気圧と同じレベルまで減圧させる必要があるので、前記炊飯処理の終了後、数秒が経過してから電磁弁４９を開き、チャンバー４０内を確実に大気圧と同レベルまで減圧するとよい。
【００４５】
前記浸漬殺菌炊飯部９から取り出したトレー２ｃ内の浸漬水は、この時点で、一部は米に吸水され、残りは気化しているため、ほぼなくなっている。
【００４６】
前記浸漬殺菌炊飯部９から取り出したトレー２ｃ内の米飯は、この時点で、水分が３０％〜５０％（好ましくは３５％〜４０％）になっている。アルファ化度は、約９８％になっている。
【００４７】
前記浸漬殺菌炊飯部９から排出されたトレー２ｃは、図１に示すように、コンベア装置３によって次工程の水計量補充部１１に送られる。該水計量補充部１１では、あらかじめ殺菌された仕上げ炊飯用（炊飯調整用）の約８０℃の炊飯水が順次計量・補充される。本実施例では約８０ｇ（ｃｃ）の前記炊飯水を充填した。該炊飯水が充填されたトレー２ｃは、前記具材供給部１２に搬送され、任意の具材が順次計量・供給される。なお、白ご飯の商品を製造する際は、トレー２ｃに具材を供給せず前記具材供給部１２は通過させる。
【００４８】
前工程で具材が供給されたトレー２ｃは、次に、前記トレー移送コンベア８、横送りコンベア１３、押し込み手段２９、前記製品供給装置１５及び製品整列装置１６からなる搬送部を経て放射温度計１９に送られ、次いで、前記容器密閉シール部17に搬送される（図１参照）。前記放射温度計１９においては、米飯の温度が検知されて製品の温度管理が行われ、この後、前記密封包装部１７に搬入される。
【００４９】
容器密閉シール工程：
前記密封包装部１７では、トレー２ｃを真空冷却・ガス置換・密封シールを行う（図１及び図５）。前記トレー２ｃが密封包装部１７のチャンバー２４内に搬入されると、まず、チャンバー２４の真空発生装置（図示せず）を作動してチャンバー２４内を真空状態下まで減圧し、トレー２ｃ内の米飯を７５℃まで急冷させる。これにより、雑菌の繁殖を抑えるとともに、ガス置換の効率を高めることができる。前記減圧時には、トレー２ｃ内の空気も吸い出される。次いで、真空状態下のチャンバー２４内に窒素ガスや炭酸ガスを充満させてガス置換が行われる。
【００５０】
ガス置換後のトレー２ｃは、チャンバー２４内で、図示しない線シール手段によりフランジの全周がシールされ、ローレットシール部２１にコンベア１８により搬送される。ローレットシール部２１では、捲れ防止のローレットシールをトレー２ｃに施し、次いで、容器フランジ冷却部２２により冷却してトレー２ｃの完全な密封シールが完了する。
【００５１】
加熱加圧殺菌工程（レトルト殺菌）：
前記密封包装部１７から順次排出された完全密封シール済みのトレー２ｃは、図１及び図６に示したように、例えば、作業員やロボット等によって整列皿上に複数個並べられる一方、この整列皿は、多段状（例えば８段）に重ねる。次いで、この８段状の整列皿（複数のトレー２ｃ）を１ロットとして、前記加熱加圧殺菌部２３（レトルト殺菌装置）の処理槽２３ｂ内に、開閉扉２３ａを開けて例えば３ロット（合計２４段）分の複数のトレー２ｃを供給セットし、開閉扉２３ａを閉めて処理槽２３ｂ内を密閉状態にする（図６参照）。次いで、前記処理槽２３ｂ内に加圧空気を供給するとともに熱水を供給し、処理槽２３ｂ内の温度を例えば１１５℃まで上昇させて３５分間この状態を保持して加熱加圧殺菌処理を施す。これにより、完全密封シールされたトレー２ｃ内の米飯は、完全に殺菌処理されるとともに、前記米飯の芯部等の仕上げ炊飯処理がなされ完全アルファ化（アルファ化度１００％）したものとなる（水分は６０％〜６５％程度）。
【００５２】
本発明の特徴的作用：
本発明の特徴的な作用効果は、上記加熱加圧殺菌工程（加熱加圧殺菌部２３＜レトルト殺菌装置＞）を終えて完成した無菌パック米飯の性状に表れる。すなわち、本発明の無菌パック米飯は、上記加熱加圧殺菌処理（レトルト殺菌処理）を施しても、米飯がいわゆるベチャ飯（表面がべたついた米飯）にならず、粒感があり、固めで食感のあるものとなる点にある。これは、前述のように、前記浸漬殺菌炊飯工程（浸漬殺菌炊飯部９）で浸漬殺菌炊飯処理によって得られた米飯の性状が外硬内軟芯硬であるためであり、この外硬内軟芯硬の米飯は、最終工程の前記加熱加圧殺菌工程（＜レトルト殺菌処理＞）において、トレー２ｃ内の米飯が熱水浸漬や加熱蒸気当接等による外部方向からの加熱作用を受けても、米粒の表面部が米粒内面の硬度よりも硬い状態にあるため、米粒の表面部が溶融されないからである。
【００５３】
また、本発明によって製造された無菌パック米飯は、上記加熱加圧殺菌処理（レトルト殺菌処理）を施しているので、殺菌効果が十分なものとなる。さらに、本発明の製造フロー（製造設備）は、マイクロ波を照射する高額設備の使用が、前記浸漬殺菌炊飯工程（浸漬殺菌炊飯部９）だけでよいので、製造ライン全体のコストも安価になる。また、単独の浸漬工程が不要な分だけ製造ライン全体の設置面積を小さくできる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の菌パック米飯の製造装置に係る概略平面図を示す。
【図２】同製造装置におけるトレー自動供給部、異物吸引装置、米計量充填部、水計量充填部、予備加熱部、浸漬殺菌炊飯部、水計量補充部、具材供給部の各構成及び製造設備フローを示す側面図である。
【図３】同予備加熱部の構成を示し多縦断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。
【図４】同浸漬殺菌炊飯部の構成を示した縦断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）である。
【図５】同容器密閉シール部の構成を示した側面図である。
【図６】同加熱加圧殺菌部の構成を示した側断面図である。
【図７】同浸漬殺菌炊飯部における加圧条件、マイクロ波照射条件及びトレー内温度の関係を示した加熱条件の制御グラフである。
【符号の説明】
【００５５】
１ 無菌パック米飯の製造装置
２ トレー自動供給部
２ａ トレー貯留部
２ｂ トレー供給部
２ｃ トレー（容器）
３ コンベア装置
３ａ スプロケット
３ｂ スプロケット
３ｃ 補助スプロケット
３ｄ 補助スプロケット
３ｅ チェーン
３ｆ トレー受けパレット
３ｇ 保持穴
３ｅ チェーン
４ 異物吸引装置
５ 米計量充填部
５ａ 原料ホッパ
５ｂ 円錐フィーダ
５ｃ 中間ホッパ
５ｄ 中間ホッパ
５ｅ 集合シュート
５ｆ 排出バルブ
６ 水計量充填部
６ａ ノズル
７ 予備加熱部
７ａ ノズル
７ｂ 内側覆部材
７ｃ 外側覆部材
７ｄ 駆動手段
７ｅ 周縁部
７ｆ 蒸気噴風均一化板
７ｇ 蒸気孔
８ トレー移送コンベア
９ 浸漬殺菌炊飯部
１０ クリーンブース
１１ 水計量補充部
１１ａ ノズル
１２ 具材供給部
１２ａ 具材タンク
１３ 横送りコンベア
１５ 仮製品供給部
１６ 仮製品整列部
１７ 容器密閉シール部
１８ コンベア装置
１８ａ スプロケット
１８ｂ スプロケット
１８ｃ チェーン
１８ｄ パレット
１９ 放射温度計
２１ ローレトシール部
２２ 容器フランジ冷却部
２３ 加熱加圧殺菌部
２３ａ 開閉扉
２３ｂ 処理槽
２３ｃ 加圧空気供給管
２３ｄ 排気管
２３ｅ 熱水供給管
２３ｆ 排水管
２３ｇ 温水タンク
２４ チャンバー
２９ 押し込み手段
３０ 油圧シリンダー
３１ ベース板
３２ 支柱
３４ 支持体
３５ 下チャンバー
３６ マイクロ波発振装置
３７ 導波管
３８ 上チャンバー
４０ チャンバー
４１ パッキン
４２ 圧縮空気送給管
４３ 減圧弁
４４ 電磁弁
４５ 圧力計
４６ 圧縮空気排気管
４７ 電磁弁
４８ スピードコントローラ
４９ 電磁弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジで短時間加熱することで直ちに食べることができる無菌パック米飯（加工包装米飯）を製造する方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の加工米飯においては、一人前ずつパックされた加工米飯を電子レンジで数分間加熱するか、又は熱湯中で十数分間加熱するだけで直ちに食べることができるご飯ができあがり、パックのままか又は茶碗に盛り付けて食べることができるものが登場している。これは無菌パック米飯と称される商品で、独身者や共働きの家庭などに普及してきている。
【０００３】
従来、この種の無菌パック米飯の製造方法としては、例えば、本出願人による特許文献１及び２の製造方法が知られている。この特許文献１及び２の製造方法（製造ライン）は、耐熱性のある合成樹脂製のトレーに一人前（所定量）の米と浸漬水（炊飯水）の内容物を計量・充填し、前記トレー内の内容物を、加圧及びマイクロ波照射加熱処理によって前記米に吸水処理、殺菌処理及び炊飯処理を同時に行い、さらに、前記トレーの開口部を殺菌済みフィルムで蒸気逃がし孔を形成して被覆シールが行われる。次いで、この仮シールを行ったトレーに再度マイクロ波照射殺菌処理を行った後、前記トレー内の蒸らし処理がなされ、さらに、真空冷却処理、ガス置換処理及び前記通気部の密封シール処理がなされて完成品（無菌パック米飯）が製造されるものである。そして、この製造方法により、浸漬水を米内部に吸水させる浸漬時間を短時間にすることができるとともに、食味の優れた無菌パック米飯を製造することを可能にしている。
【０００４】
ところで、無菌パック米飯（加工包装米飯）は保存性を有した米飯にする必要がある。このため、十分な殺菌処理を行うべく、例えば、上記特許文献１及び２の製造方法によって得られた無菌パック米飯を、さらに、例えば特許文献３に開示されているような周知の熱水式の加圧加熱殺菌処理（いわゆるレトルト殺菌処理）をすることもあった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９５８３４号公報
【特許文献２】特開２００８−１９３９３９号公報
【特許文献３】特公平３−７５１３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１及び２の無菌パック米飯製造方法には以下の問題点があった。すなわち、特許文献１及び２の無菌パック米飯製造方法にあっては、前記浸漬・殺菌・炊飯工程及びマイクロ波殺菌工程において、共にマイクロ波を照射するための高額設備が必要であるため、それに伴って製造ライン全体のコストが高額になるという問題点があった。
一方、より十分な殺菌処理を無菌パック米飯に施すために、前述のように、特許文献１及び２の製造方法によって得られた無菌パック米飯に対し、さらに、前記周知の熱水式の加圧加熱殺菌処理（いわゆるレトルト殺菌処理）を施した場合（特許文献３）、殺菌性は十分であるものの、米飯の表面部が溶融して軟らかい、いわゆるベチャ飯（表面がべたついた米飯）となり、食感・食味が共に低下してしまうという問題点があった。
そこで、本発明は、上記問題点にかんがみ、製造ライン全体のコストを安価にするともに、十分な殺菌処理を施しながら食感・食味を低下させることのない無菌パック米飯製造方法を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１では、
所定量の米と炊飯水の内容物を投入して上方を開口した耐熱性のトレーに、浸漬、殺菌、密閉及び炊飯の各処理を施す工程を含んでなる無菌パック米飯の製造方法において、
前記トレー内の内容物を加熱蒸気によって予備加熱処理をする予備加熱工程と、
前記予備加熱処理した前記内容物にマイクロ波照射加熱及び加圧の処理により浸漬・殺菌・炊飯処理をする浸漬殺菌炊飯工程と、
前記浸漬・殺菌・炊飯処理を終えた前記トレー内に前記炊飯水を補充する補充工程と、
前記炊飯水を補充した前記トレーの上方開口部に密閉シール処理をする容器密閉シール工程と、
前記密閉シール処理した前記トレーを蒸気加熱又は熱水加熱を施して加圧殺菌処理をする加熱加圧殺菌工程と、
を順次備えてなる、という技術的手段を講じる。
【０００８】
請求項２により、前記予備加熱工程の加熱蒸気処理は、８５℃〜９５℃の加熱蒸気を、２０秒〜３０秒間処理する一方、前記浸漬・殺菌・炊飯処理のマイクロ波照射は、内容物の温度が１３５℃〜１４５℃になるまで行うとよい。
【０００９】
請求項３により、前記浸漬殺菌炊飯工程によって得られる米飯は外硬内軟芯硬の性状のものとするのがよい。
【００１０】
請求項４により、
所定量の米と炊き水の内容物を、上方を開口した耐熱性のトレーに投入する投入部と、前記米に炊き水を浸漬する浸漬処理部、前記トレー内の内容物を殺菌する殺菌処理部、前記トレーの開口を殺菌済フィルムで密閉する密閉処理部及び前記トレー内の米を炊飯する炊飯処理部を備えてなる無菌パック米飯の製造装置において、
前記トレー内の内容物を蒸気によって予備加熱する予備加熱部と、
前記予備加熱処理した前記内容物をマイクロ波照射加熱及び加圧によって浸漬、殺菌及び炊飯を行う浸漬殺菌炊飯部と、
前記浸漬処理した前記トレーに前記炊き水を補充する補充部と、
前記炊き水を補充した前記トレーの上方開口部に密閉シールする容器密閉シール部と、
前記密閉シールした前記トレーに蒸気加熱処理又は熱水加熱処理を施しながら加圧殺菌処理をする加熱加圧殺菌部と、
を備える、という技術的手段を講じた。
【００１１】
請求項５により、前記予備加熱部は、８５℃〜９５℃の加熱蒸気を、２０秒〜３０秒間処理する一方、前記浸漬殺菌炊飯部は、内容物の温度が１３５℃〜１４５℃になるまでマイクロ波照射を行うとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無菌パック米飯の製造方法（装置）によると、浸漬殺菌炊飯工程において米粒を加圧及びマイクロ波照射加熱処理することによって米粒の表面部が米粒の内面の硬度よりも硬い、いわゆる外硬内軟芯硬の性状の米飯を得ることができるとともに、この米飯を用いて、更に下流工程の加熱加圧殺菌工程で加熱加圧殺菌処理（レトルト殺菌処理）による熱水浸漬等の外部方向からの加熱作用を与えて十分な殺菌と仕上げ炊飯をなすことによって、該製品米飯は、米飯の表面部が溶融して軟らかい、いわゆるベチャ飯（表面がべたついた米飯）にはならず、固めで粒感のある食感・食味に優れた無菌パック米飯製品にすることができ、例えば、ドライカレーやパエリアなどの調理用にも適したものとなる。
また、本発明の製造方法（製造装置）は、マイクロ波を照射する高額設備の使用が、前記浸漬殺菌炊飯工程だけでよいので、製造ライン全体のコストが安価になる。さらに、単独の浸漬工程が不要な分だけ製造ラインの設置面積を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の無菌パック米飯の製造装置１（製造方法）に係る概略平面図である。前記無菌パック米飯の製造装置１は、図２に示した概略図のように、トレー自動供給部２（トレー自動供給工程）を最上流側に配置し、これに続いて、異物吸引部４（異物吸引工程）、米計量充填部５（米計量充填工程）、水計量充填部６（水計量充填工程）、予備加熱部７（予備加熱工程）、浸漬殺菌炊飯部９（浸漬殺菌炊飯工程）、水計量補充部１１（水計量補充工程）及び具材供給部１２（具材供給工程）を順次配設し、さらに、トレー移送コンベア８等からなる搬送部、容器密閉シール部１７（容器密閉シール工程）及び加熱加圧殺菌部（加熱加圧殺菌工程）２３を順次配設してなる。
【００１４】
トレー自動供給部２（トレー自動供給工程）：
前記トレー自動供給部２は、図１及び図２に示すように、耐熱性があって合成樹脂製のトレー（容器）２ｃを多数積み重ねるとともに、複数列（例えば、４列）で待機させておくトレー貯留部２ａと、該トレー貯留部２ａの下部から各列のトレーを１枚ずつ自動で取り出すトレー供給部２ｂとからなり、横４列状態でトレー２ｃを連続的にコンベア装置３に供給するように構成してある。該コンベア装置３は、一対のスプロケット３ａ，３ｂ及び補助スプロケット３ｃ，３ｄにチェーン３ｅが巻回されており、該チェーン３ｅには、トレー受けパレット３ｆ…が間隙をおいて多数取り付けられてある。前記トレー受けパレット３ｆ…は、例えば４個のトレー２ｃ…を１枚のトレー受けパレット３ｆに横４列、縦１列状態に各保持穴３ｇ（後述）に嵌合・収容可能にしてあり、複数個のトレー２ｃ…を整列させた状態で順次搬送する構成になっている。前記各トレー受けパレット３ｆには、トレー２ｃの下部を嵌め込むための保持穴３ｇが形成されており、トレー２ｃは、前記保持穴に嵌め込まれた状態でトレー受けパレット３ｆに収容されて搬送される構造になっている（図３参照）。
【００１５】
異物吸引装置４（異物吸引工程）：
前記トレー自動供給部２の次の工程には、異物吸引装置４が設けられ、トレー２ｃ内の塵埃や異物を吸引除去できる構成になっている（図１及び図２参照）。
【００１６】
米計量充填部５（米計量充填工程）：
前記異物吸引装置４の次の工程には、米計量充填部５が設けられる（図１参照）。該米計量充填部５は、トレー２ｃに所定量の例えば一人前の米（原料）の充填ができるように、高速で計量・排出可能な公知の計量機が構成してある。前記米計量充填部５は、詳細には、図２に示したように、原料である洗米された米を上部の原料ホッパ５ａに投入しておき、該原料ホッパ５ａの米は、中央の円錐フィーダ５ｂによって側部に設けられた中間ホッパ５ｃに供給されて所定量が貯留した後、複数の計量ホッパ５ｄに順次排出され、次いで前記計量ホッパ５ｄが、設定重量（所定量）計量した前記米を集合シュート５ｅ、排出バルブ５ｆ、排出ホッパ５ｇを経て各トレー２ｃにそれぞれ供給する構成にしてある。前記米計量充填部５に供給する原料は、市販されている無洗米が好ましいが、精白米、胚芽残存率の高い胚芽米、分搗き米及び玄米であってもよい。精白米、胚芽米、分搗き米など洗米が必要なものは、ホッパ５ａに投入する前に別途洗米し、洗米後に、米計量充填部５に滞留しないように十分水切りをしておく必要がある。なお、投入する原料は事前に浸漬する必要はない。
【００１７】
水計量充填部６（水計量充填工程）：
前記米計量充填部５の次の工程には、水計量充填部６を配設する（図１参照）。該水計量充填部６は、図示しない浸漬水供給部からの水をノズル６ａからトレー２ｃに所定量だけ浸漬水として充填するよう構成したものである（図２参照）。そして、前記水計量充填部６は、前記ノズル６ａから約８０℃の温水の供給ができるように浸漬水を加温する装置（図示せず）が備えてある。なお、水計量充填部６においては、後述する予備加熱部７及び浸漬殺菌炊飯部９における加熱エネルギーを最小限にして加熱効率（生産効率）を向上させるために、必要最低限の浸漬水を供給するようにしてある。
【００１８】
予備加熱部７（予備加熱工程）：
前記水計量充填部６の次の工程には、予備加熱部７を配設する（図１及び図２参照）。図３に予備加熱部７の側断面図を示す。予備加熱部７は、トレー受けパレット３ｆの保持穴３ｇに収容された各トレー２ｃの内容物（米と浸漬水）を予備加熱する装置によって構成する。予備加熱部７は、加熱ヒータ等で構成してもよいが、本実施例では加熱蒸気を噴出させて前記内容物に当接させる方式を用いた。この加熱蒸気式の予備加熱部７は、図３に示すように、トレー受けパレット３ｆに保持された各トレー２ｃの上方開口側に、各トレー２ｃ内の内容物（米と浸漬水）に対して加熱蒸気を噴出する噴出ノズル７ａ・・・が配設されてある。また、前記各噴出ノズル７ａ・・・の周囲には、トレー２ｃの上方開口を覆う形状でなる内側覆部材７ｂ・・・を配設する。さらに、前記各内側覆部材７ｂ・・・の上方側の周囲には、これら内側覆部材７ｂ・・・の全てを覆う外側覆部材７ｃを配設する。そして、これら噴出ノズル７ａ・・・、内側覆部材７ｂ・・・及び外側覆部材７ｃは、前記トレー受けパレット３ｆが本工程に搬送されたタイミングで、都度、駆動手段７ｄによって、一体的に上下動するように構成してある。
【００１９】
前記予備加熱部７は、前記各トレー２ｃに加熱蒸気を噴出する際には、図３（ａ）に示したように、前記駆動手段７ｄによって、噴出ノズル７ａ・・・、内側覆部材７ｂ・・・及び外側覆部材７ｃを一体的に降下させて、各内側覆部材７ｂ・・・は各トレー２ｃの上方開口部に接近して覆った状態に、また、前記外側覆部材７ｃは、全てのトレー２ｃの外周を覆って密閉状態となるように、当該外側覆部材７ｃの周縁部７ｅをトレー受けパレット３ｆの上面に当接できる状態に構成してある。また、前記各内側覆部材７ｂ・・・における開口部には、前記噴出ノズル７ａ・・・から噴出された加熱蒸気が前記トレー２ｃ内の内容物により均一に供給されるように、蒸気噴風均一化板７ｆによって閉塞状に構成してある。該蒸気噴風均一化板７ｆは、図３（ｂ）に示したように、トレー２ｃの上方開口部よりも大きい板状部材とし、その中央部分には、前記噴出蒸気が通過できる程度の大きさの多数の蒸気孔７ｇ・・・が配設してある。そして、該蒸気孔７ｇ・・・は、前記トレー２ｃの上方開口部の面積と同じ面積をとなるくらいの数を密集配設し、かつ、これら蒸気孔蒸気孔７ｇ・・・の群の輪郭形状が前記トレー２ｃの上方開口部の外縁形状と同じ形状となるように配設するのがよい。
【００２０】
浸漬殺菌炊飯部９（浸漬殺菌炊飯工程）：
前記予備加熱部７の次の工程には、浸漬殺菌炊飯部９を配設する（図１及び図２参照）。前記浸漬殺菌炊飯部９は、トレー２ｃ内の米に浸漬水を浸漬させる浸漬作用、滅菌を行う滅菌作用及び炊飯作用の３つの作用を同時に行う工程設備である。図４に、前記浸漬殺菌炊飯部９の概略断面図が示してある。前記浸漬殺菌炊飯部９は、まず、油圧シリンダー３０の昇降動作により、支柱３２によって昇降するベース板３１を有する。該ベース板３１の上面には複数の支持体３４・・・を立設し、該支持体３４・・・の各先端側は、上下に分割構成された一対の上チャンバー３８及び下チャンバー３５における、該下チャンバー３５の底面側を支持している。前記上チャンバー３８と下チャンバー３５の接離面（当接面）には、上下をそれぞれ凹状に形成してなる密封空間となるチャンバー４０を複数構成し、本実施例においては、搬送されてきた四つのトレー２ｃをそれぞれ収納可能なように四つを並設した構成にした。前記各チャンバー４０は、上方に配設されたマイクロ波発振装置３６からのマイクロ波照射を受けることができるように、マイクロ波発振装置３６から延設された導波管３７が前記上チャンバー３８を貫通して連通された構成になっている。
【００２１】
前記下チャンバー３５は、図４に示すように、該下チャンバー３５側におけるチャンバー４０の下半割部（前記凹状）上に、トレー受けパレット３ｆの保持穴に嵌合させたトレー２ｃが搬送されてきた時点で該パレット３ｆを挟み込むように上方に押し上げられるようになっており、これにより、各パレット３ｆ（保持穴に嵌合されたトレー２ｃ）が、上チャンバー３８側の上半割部（前記凹状）との接合によって形成されるチャンバー４０内に密閉状態に保持されるように構成してある。本実施例におけるチャンバー４０の配置構成は、前記各パレット３ｆに並設した４個のトレー受けパレット３ｆ（保持穴に嵌合されたトレー２ｃ）に合わせて４個とした。
【００２２】
本実施例（図４）においては、一つのチャンバー４０に対しては、二つのマイクロ波発振装置３６から３ｋＷの出力のマイクロ波がそれぞれ照射される構造としてある。また、マイクロ波発振装置３６の出力は３ｋＷに限定されるものではなく、無菌パック米飯の製造条件により適切な出力に変更すればよい。なお、隣接するマイクロ波発信装置から照射するマイクロ波の周波数を変えるようにすることで、マイクロ波が干渉することを防止することができる。
【００２３】
前記各チャンバー４０は、内部を加圧可能にするため、図示していないエアーコンプレッサと上チャンバー３８を貫通したチャンバー４０内との間を圧縮空気送給管４２を介して連通してある。該圧縮空気送給管４２の配管途中には減圧弁４３、電磁弁４４及び圧力計４５が設けてある。前記上チャンバー３８と下チャンバー３５の接離面の周縁部にはパッキン４１が配設してあり、密閉状のチャンバー４０内から圧縮空気が漏れるのを防ぎ、チャンバー４０の気密性が維持されるようにしてある。
【００２４】
一方、前記各チャンバー４０内の加圧空気を抜いて降圧するために、圧縮空気排気管４６が前記下チャンバー３５を貫通して各チャンバー４０内部と連通している。前記圧縮空気排気管４６の配管途中には、電磁弁４７、スピードコントローラ４８及び電磁弁４９が配設されており、これら電磁弁４７、スピードコントローラ４８及び電磁弁４９を制御することによりチャンバー４０内の圧力を所定の速度で降圧できるようにしてあえる。また、下チャンバー３５は油圧シリンダー３０の昇降運動により上下方向に動くため、前記圧縮空気排気管４６はフレキシブルなものを用いるとよい。
【００２５】
水計量補充部１１（水計量補充工程）：
前記浸漬殺菌炊飯部９の次の工程には、水計量補充部１１を配設する（図１及び図２参照）。該水計量補充部１１は、各トレー２ｃに仕上げ炊飯用及び炊飯調整用（米飯の硬さ調整用）の炊飯水を補充するために、炊飯水タンクから所定量の補充炊飯水をノズル１１ａからトレー２ｃに供給可能に構成してある。なお、水計量補充部１１は、前記水計量充填部６と同様に、前記ノズル１１ａから約８０℃の温水の供給できるように図示しない水の加温装置が備えてある。
【００２６】
具材供給部１２（具材供給工程）
前記水計量補充部１１の次の工程には、具材供給部１２を配設する（図１及び図２参照）。該具材供給部１２は、図２に示すように、各トレー２ｃ内に各種具材を計量供給するために、具材タンク１２ａから任意量の具材が計量供給可能に構成してある。
【００２７】
なお、具材供給部１２のトレー２ｃ排出側とこの後工程となる容器密閉シール部１７との間には、トレー移送コンベア８、横送りコンベア１３及び押し込み手段２９が配設され、具材供給部１２から排出された各トレー２ｃ（仮製品）が容器密閉シール部１７に移送されるようにしてある。前記押し込み手段２９は、移送されてきたトレー２ｃを容器密閉シール部１７に押し出し供給するためのものである（図１及び図５参照）。
【００２８】
容器密閉シール部１７（容器密閉シール工程）
前記具材供給部１２の次の工程には、容器密閉シール部１７を配設する（図１及び図５参照）。該容器密閉シール部１７は、各チャンバー４０内において、トレー２ｃに対してガス置換して上方開口部を密閉シール処理するものである。容器密閉シール部１７は、コンベア装置１８を備え、該コンベア装置１８の上流側から、仮製品供給部１５、仮製品整列部１６、放射温度計１９、チャンバー２４、ローレットシール部２１及び容器フランジ冷却部２２を順次配設する。前記コンベア装置１８は、一対のスプロケット１８ａ，１８ｂにチェーン１８ｃが巻回されており、該チェーン１８ｃには、トレー受けパレット１８ｄ…が間隙をおいて多数取り付けられている。前記各トレー受けパレット１８ｄ…には、トレー２ｃを四つ横４列、縦１列状態に並設するための保持穴（図示せず）が四つ並設されている。
【００２９】
前記仮製品供給部１５は、前記具材供給部１２を経て搬送されてきた、内部に浸漬処理済み米、炊飯水及び具材が入ったトレー２ｃ（仮製品）を順次後工程に供給可能な構成になっている。前記仮製品整列部１６は、前記仮製品供給部１５から供給されたトレー２ｃを前記トレー受けパレット１８ｄ・・・の各保持穴に供給して四つを並設状態に整列させるように構成してある
【００３０】
また、前記放射温度計１９については、トレー２ｃ内の温度を検知するように構成してある。前記チャンバー２４については、前記トレー２ｃを供給して密閉空間にした当該チャンバー２４内を真空状態下のチャンバー２４内に窒素ガスや炭酸ガスを充満させてガス置換するとともに、トレー２ｃの上方開口部を密閉シール包装できるように構成してある。前記ローレットシール部２１は、密閉シール包装されたトレー２ｃのシール面の捲れ防止のために、当該トレー２ｃのシール面の周縁部をローレットシールするためのものである。さらに、前記容器フランジ冷却部２２は、ローレットシールした前記トレー２ｃのシール面の周縁部を冷却するためのものである。
【００３１】
なお、上記製造フローにおいては、各トレー２ｃは内部に米と浸漬水（炊飯水）が入って上方が開放状態となる区間があり、このままの状態では雑菌などの異物が混入するおそれがあるので、例えば、前記予備加熱部７（予備加熱工程）、浸漬殺菌炊飯部９（浸漬殺菌炊飯工程）、水計量補充部１１（水計量補充工程）及び具材供給部１２（具材供給工程）、トレー移送コンベア８及び容器密閉シール部１７（容器密閉シール工程）を、雑菌などの異物混入を防止するためにクリーンブース１０内に配設するのがよい。
【００３２】
加熱加圧殺菌部２３（加熱加圧殺菌工程＜レトルト殺菌＞）
前記容器密閉シール部１７の次の工程には、加熱加圧殺菌部２３を配設する（図１及び図６参照）。該加熱加圧殺菌部２３は、前工程で上方開口部が密閉シールされたトレー２ｃを加熱加圧殺菌部２３に入れて殺菌処理する工程である。該加熱加圧殺菌部２３は公知の装置（レトルト殺菌装置）を用いる。例えば、（株）日阪製作所製の高温高圧調理殺菌装置（商品名：フレーバーエース）を用いるとよい。前記加熱加圧殺菌部２３は、図６に示すように、開閉扉２３ａを有し室内を密閉状態にできる処理槽２３ｂを備える。そして、該処理槽２３ｂには、加圧空気を密閉室内に供給する加圧空気供給管２３ｃが接続されるほか、密閉室内の加圧空気を排気する排気管２３ｄ、温水タンク２３ｇから密閉室内に熱水を供給する熱水供給管２３ｅ及び密閉室内で使用後の熱水を排出する配水管２３ｆがそれぞれ接続されたものとなっている。該処理槽２３ｂで殺菌処理をする場合には、複数の前記トレー２ｃを並べた整列皿を多段にしてこれを処理槽２３ｂに入れた後、後述する加熱加圧条件で制御運転する。上記は熱水中にトレー２ｃを浸漬する熱水加熱式のものであるが、このほか、加熱蒸気を室内に充満せて加熱させる蒸気加熱式のものを使用してもよい。
【００３３】
作用：
以下、上記無菌パック米飯の製造装置１を用いた本発明の無菌パック米飯の製造方法について説明する。図１及び図２に示すように、トレー自動供給部２から減菌されたトレー２ｃが、コンベア装置３における前記取り出されてトレー受けパレット３ｆ…の保持穴に供給され、四つのトレー２ｃは、横一列に整列されて順次搬送される。四つの前記トレー２ｃは、次いで、異物吸引装置４によりトレー２ｃ内の塵埃や異物が吸引除去された後、米計量充填部５に搬送される。なお、この工程の前後において紫外線によるトレー２ｃの殺菌を行ってもよい。
【００３４】
米計量充填部５においては、８０グラム〜１００グラムの米の供給容量のトレー２ｃ内にあらかじめ殺菌された所定量の米（無洗米）が順次計量・充填される（図１及び図２参照）。本実施例では約８７ｇの米を充填した。次いで、水計量充填部６において、あらかじめ殺菌された約８０℃の浸漬水（温水）が各トレー２ｃの中に順次計量・充填される。本実施例では約１２０ｇ（ｃｃ）の前記浸漬水を充填した。
【００３５】
予備加熱工程：
前工程で浸漬水が充填されたトレー２ｃは、次に前記予備加熱部７に搬送される（図１、図２及び図３参照）。各トレー２ｃは、図３に示すように、前記予備加熱部７において、前記噴出ノズル７ａ、内側覆部材７ｂ及び外側覆部材７ｃの一体的な降下により、各噴出ノズル７ａ及び内側覆部材７ｂが各トレー２ｃの上方開口部近傍にセットされるとともに、前記外側覆部材７ｃの周縁部７ｅとトレー受けパレット３ｆの上面との当接によって密閉空間内に配置される。この状態で、前記各噴出ノズル７ａ・・・からトレー２ｃ内の内容物（米と浸漬水）に対して、温度８５℃〜９５℃の加熱蒸気を２０秒間〜３０秒間噴出・当接し、内容物（米と浸漬水）を予備加熱する。このとき、前記内側覆部材７ｂには前記蒸気噴風均一化板７ｆを構成してあるので、トレー２ｃ内の内容物全体は、均等に加熱蒸気が当接されてムラのない予備加熱がなされる。また、各トレー２ｃは前記外側覆部材７ｃによる密閉空間内で蒸気当接を受けるので、蒸気が外に漏れず予備加熱の効率がよい。
【００３６】
浸漬殺菌炊飯工程：
前工程で予備加熱されたトレー２ｃは、次に前記浸漬殺菌炊飯部９に搬送される（図１、図２、図４及び図７参照）。この浸漬殺菌炊飯部９では、極めて短時間のうちに、トレー２ｃ内に充填された無洗米に、前記浸漬水（炊飯水）を吸水させる浸漬処理、前記無洗米を殺菌（滅菌）する殺菌処理及び前記無洗米を炊飯する炊飯処理がなされるように、図７のグラフに示したようなマイクロ波の照射条件及び加圧条件の制御がなされる。図７に示したマイクロ波の照射条件及び加圧条件の制御について説明する。図７は、横軸に時間（秒）、縦軸にチャンバー４０内の温度（℃）をとったグラフであり、浸漬殺菌炊飯部９において各トレー２ｃ内の無洗米及び浸漬水を加熱する条件を示しており、チャンバー４０内の温度と同じ時間軸で、マイクロ波のｏｎ／ｏｆｆ制御の状態及びチャンバー４０内の圧力の状態も示している。
【００３７】
前記浸漬殺菌炊飯部９に送られてきた各トレー２ｃは、下チャンバー３５を押し上げることで上チャンバー３８に当接して形成されるチャンバー４０内に収容される。チャンバー４０が形成されると、減圧弁４３により調整された圧縮空気を、電磁弁４４を開いて送管４２を介してチャンバー４０内に送り、チャンバー４０内を加圧する。
【００３８】
浸漬処理：
図７のグラフを参照しながら説明する。チャンバー４０内の圧力が３．０〜４．０ｋｇ／ｃｍ２の値（好ましくは３．４〜３．８ｋｇ／ｃｍ２の値）、より好ましくは約３．６ｋｇ／ｃｍ２に加圧された時点で、マイクロ波発振装置３６によるマイクロ波の照射を開始する。照射されたマイクロ波は各トレー２ｃ内の無洗米及び浸漬水に照射され、これにより、トレー２ｃ内の浸漬水が１００℃を超える温度範囲１０２℃〜１１０℃（より好ましくは１０５℃程度）まで加熱される。このとき、チャンバー４０内は、同時に、加圧されているため、浸漬水を１００℃を超える温度まで加熱することが可能である。また、トレー２ｃ内の浸漬水の温度が所定の温度になった時点で、２秒間〜１０秒間（好ましくは２秒〜５秒間）、より好ましくは３秒間、前記温度を維持させることにより、トレー２ｃ内の無洗米はムラなく均一に加熱され、十分な吸水（浸漬処理）がなされる。このように、予備加熱を終えて浸漬殺菌炊飯部９に供給されたトレー２ｃ内の無洗米及び浸漬水が更に上記のように加熱・加圧される時間が浸漬処理の時間となる。
【００３９】
本実施例（図７）では、チャンバー４０内の圧力を制御することでチャンバー内の温度を調節している。具体的には、チャンバー４０内の温度が所定の温度に達する直前に、チャンバー４０内の圧力の減圧を開始し、浸漬処理が終わるまで一定の割合で３．０ｋｇ／ｃｍ２まで減圧するようにスピードコントローラ４８を制御する。この減圧時には、電磁弁４４及び電磁弁４９は閉じたままにする。このように、前記減圧により所定の温度の状態を所定の時間維持することができる。なお、本発明は、浸漬殺菌炊飯部９での加熱において、所定の温度の状態を所定の時間維持する加熱を浸漬処理（工程）としている。また、照射するマイクロ波の出力を制御することでも、所定の温度の状態を２秒〜１０秒間維持させることは可能である。
【００４０】
前記浸漬処理では、マイクロ波の照射を停止することなく、チャンバー４０内の圧力を減圧させることで浸漬水の温度上昇を抑えるので、既に沸騰している前記浸漬水の気化がより活発になり無洗米への吸水が促進される。また、トレー２ｃ内に投入する無洗米に、胴割れ米が混入している場合でも、マイクロ波の照射作用により、胴割れ米に生じている割れ目付近の澱粉がアルファ化して結着し、前記割れ目をふさぐように作用するため、この米は炊飯した際に割れ飯になることが防止され、米飯の外観的・食感的な品質が向上する。
【００４１】
（殺菌処理＜減菌処理＞：）
上記の浸漬処理の後、チャンバー内の圧力を再度３．６ｋｇ／ｃｍ２まで加圧して、トレー２ｃ内の浸漬水の温度を１４０℃まで加熱し、この温度を２秒〜１０秒間（好ましくは２秒〜５秒間）、より好ましくは３秒間維持させる（図７参照）。本実施例では、トレー２ｃ内の浸漬水の温度が１４０℃に達する直前にマイクロ波の照射を停止し、マイクロ波の照射を停止した時点で、チャンバー４０内の圧力をスピードコントローラ４８の制御により減圧させ始めることで、前記１４０℃の温度を所定の時間維持するようにしている。このように温度を所定の時間維持させる別の方法としては、照射するマイクロ波の出力を制御するようにしてもよい。本発明では、浸漬殺菌炊飯部９での加熱において、前記浸漬処理後、更に温度上昇して温度１４０℃の状態を所定の時間維持するまでの加熱時間が殺菌処理の時間となる。
【００４２】
（炊飯処理：）
上記の殺菌処理の後、スピードコントローラ４８の制御によって、徐々にチャンバー４０内の圧力を下げて、チャンバー４０内の浸漬水の温度を低下させ、該温度が１１０℃〜１０５℃、好ましくは約１０８℃まで低下した時点で、マイクロ波を照射して、この温度を３秒〜１０秒間（好ましくは３秒〜７秒間）、より好ましくは５秒間維持させ、殺菌処理後のこれまでの加熱時間が炊飯処理の時間となる（図７参照）。この炊飯処理を終えてなる米飯のアルファ化度は約９８％で、水分は約３６％程度である。
【００４３】
上記炊飯処理を終えてなる米飯は、前述のように浸漬殺菌炊飯工程（浸漬殺菌炊飯部９）において、トレー２ｃ内の無洗米（無浸漬原料米）と炊飯水とが加圧状態でマイクロ波照射加熱による前記浸漬処理、殺菌処理及び炊飯処理が順次なされ、米粒の内外部及び炊飯水の全てが同時に全体的に均一にムラなく加熱されて得られる。また、同時に、前記浸漬処理、殺菌処理及び炊飯処理においてなされた減圧作用によって、米粒内の中間部にポーラス状で微細ないわゆる水の通り道（水路）が形成され、該水路内にチャンバー内の残圧作用によって浸漬水が吸収・保持される。このため、得られる前記米飯は、米粒の表面部の水分が該米粒の中心部よりも高く、表面部と中心部の間の中間部よりも低い状態となり（高水分側：中間部＞表面部＞中心部：低水分側）、米飯性状が、米粒の表面部及び中心部が硬く、表面及び中心部の間の中間部が軟らかい、いわゆる外硬内軟芯硬の三層状態のものとなる（表面部：硬質、中間部：軟質、中心部：硬質）。なお、ここでいう「硬質」とは、前記中間部に比べて硬いのであって、決して炊飯が不十分であるというわけではない。
【００４４】
（処理後の排出：）
上記の炊飯処理が終了すると、トレー２ｃ内の浸漬水の温度をさらに下げるため、マイクロ波の照射を停止し、最終的には１００℃付近まで低下させてから、浸漬殺菌炊飯部９からトレー２ｃを取り出し、該トレー２ｃを次工程の水計量補充部１１に搬送する。なお、トレー２ｃを浸漬殺菌炊飯部９から取り出すためには、チャンバー４０内の圧力を大気圧と同じレベルまで減圧させる必要があるので、前記炊飯処理の終了後、数秒が経過してから電磁弁４９を開き、チャンバー４０内を確実に大気圧と同レベルまで減圧するとよい。
【００４５】
前記浸漬殺菌炊飯部９から取り出したトレー２ｃ内の浸漬水は、この時点で、一部は米に吸水され、残りは気化しているため、ほぼなくなっている。
【００４６】
前記浸漬殺菌炊飯部９から取り出したトレー２ｃ内の米飯は、この時点で、水分が３０％〜５０％（好ましくは３５％〜４０％）になっている。アルファ化度は、約９８％になっている。
【００４７】
前記浸漬殺菌炊飯部９から排出されたトレー２ｃは、図１に示すように、コンベア装置３によって次工程の水計量補充部１１に送られる。該水計量補充部１１では、あらかじめ殺菌された仕上げ炊飯用（炊飯調整用）の約８０℃の炊飯水が順次計量・補充される。本実施例では約８０ｇ（ｃｃ）の前記炊飯水を充填した。該炊飯水が充填されたトレー２ｃは、前記具材供給部１２に搬送され、任意の具材が順次計量・供給される。なお、白ご飯の商品を製造する際は、トレー２ｃに具材を供給せず前記具材供給部１２は通過させる。
【００４８】
前工程で具材が供給されたトレー２ｃは、次に、前記トレー移送コンベア８、横送りコンベア１３、押し込み手段２９、前記製品供給装置１５及び製品整列装置１６からなる搬送部を経て放射温度計１９に送られ、次いで、前記容器密閉シール部17に搬送される（図１参照）。前記放射温度計１９においては、米飯の温度が検知されて製品の温度管理が行われ、この後、前記密封包装部１７に搬入される。
【００４９】
容器密閉シール工程：
前記密封包装部１７では、トレー２ｃを真空冷却・ガス置換・密封シールを行う（図１及び図５）。前記トレー２ｃが密封包装部１７のチャンバー２４内に搬入されると、まず、チャンバー２４の真空発生装置（図示せず）を作動してチャンバー２４内を真空状態下まで減圧し、トレー２ｃ内の米飯を７５℃まで急冷させる。これにより、雑菌の繁殖を抑えるとともに、ガス置換の効率を高めることができる。前記減圧時には、トレー２ｃ内の空気も吸い出される。次いで、真空状態下のチャンバー２４内に窒素ガスや炭酸ガスを充満させてガス置換が行われる。
【００５０】
ガス置換後のトレー２ｃは、チャンバー２４内で、図示しない線シール手段によりフランジの全周がシールされ、ローレットシール部２１にコンベア１８により搬送される。ローレットシール部２１では、捲れ防止のローレットシールをトレー２ｃに施し、次いで、容器フランジ冷却部２２により冷却してトレー２ｃの完全な密封シールが完了する。
【００５１】
加熱加圧殺菌工程（レトルト殺菌）：
前記密封包装部１７から順次排出された完全密封シール済みのトレー２ｃは、図１及び図６に示したように、例えば、作業員やロボット等によって整列皿上に複数個並べられる一方、この整列皿は、多段状（例えば８段）に重ねる。次いで、この８段状の整列皿（複数のトレー２ｃ）を１ロットとして、前記加熱加圧殺菌部２３（レトルト殺菌装置）の処理槽２３ｂ内に、開閉扉２３ａを開けて例えば３ロット（合計２４段）分の複数のトレー２ｃを供給セットし、開閉扉２３ａを閉めて処理槽２３ｂ内を密閉状態にする（図６参照）。次いで、前記処理槽２３ｂ内に加圧空気を供給するとともに熱水を供給し、処理槽２３ｂ内の温度を例えば１１５℃まで上昇させて３５分間この状態を保持して加熱加圧殺菌処理を施す。これにより、完全密封シールされたトレー２ｃ内の米飯は、完全に殺菌処理されるとともに、前記米飯の芯部等の仕上げ炊飯処理がなされ完全アルファ化（アルファ化度１００％）したものとなる（水分は６０％〜６５％程度）。
【００５２】
本発明の特徴的作用：
本発明の特徴的な作用効果は、上記加熱加圧殺菌工程（加熱加圧殺菌部２３＜レトルト殺菌装置＞）を終えて完成した無菌パック米飯の性状に表れる。すなわち、本発明の無菌パック米飯は、上記加熱加圧殺菌処理（レトルト殺菌処理）を施しても、米飯がいわゆるベチャ飯（表面がべたついた米飯）にならず、粒感があり、固めで食感のあるものとなる点にある。これは、前述のように、前記浸漬殺菌炊飯工程（浸漬殺菌炊飯部９）で浸漬殺菌炊飯処理によって得られた米飯の性状が外硬内軟芯硬であるためであり、この外硬内軟芯硬の米飯は、最終工程の前記加熱加圧殺菌工程（＜レトルト殺菌処理＞）において、トレー２ｃ内の米飯が熱水浸漬や加熱蒸気当接等による外部方向からの加熱作用を受けても、米粒の表面部が米粒内面の硬度よりも硬い状態にあるため、米粒の表面部が溶融されないからである。
【００５３】
また、本発明によって製造された無菌パック米飯は、上記加熱加圧殺菌処理（レトルト殺菌処理）を施しているので、殺菌効果が十分なものとなる。さらに、本発明の製造フロー（製造設備）は、マイクロ波を照射する高額設備の使用が、前記浸漬殺菌炊飯工程（浸漬殺菌炊飯部９）だけでよいので、製造ライン全体のコストも安価になる。また、単独の浸漬工程が不要な分だけ製造ライン全体の設置面積を小さくできる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の菌パック米飯の製造装置に係る概略平面図を示す。
【図２】同製造装置におけるトレー自動供給部、異物吸引装置、米計量充填部、水計量充填部、予備加熱部、浸漬殺菌炊飯部、水計量補充部、具材供給部の各構成及び製造設備フローを示す側面図である。
【図３】同予備加熱部の構成を示し多縦断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。
【図４】同浸漬殺菌炊飯部の構成を示した縦断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）である。
【図５】同容器密閉シール部の構成を示した側面図である。
【図６】同加熱加圧殺菌部の構成を示した側断面図である。
【図７】同浸漬殺菌炊飯部における加圧条件、マイクロ波照射条件及びトレー内温度の関係を示した加熱条件の制御グラフである。
【符号の説明】
【００５５】
１ 無菌パック米飯の製造装置
２ トレー自動供給部
２ａ トレー貯留部
２ｂ トレー供給部
２ｃ トレー（容器）
３ コンベア装置
３ａ スプロケット
３ｂ スプロケット
３ｃ 補助スプロケット
３ｄ 補助スプロケット
３ｅ チェーン
３ｆ トレー受けパレット
３ｇ 保持穴
３ｅ チェーン
４ 異物吸引装置
５ 米計量充填部
５ａ 原料ホッパ
５ｂ 円錐フィーダ
５ｃ 中間ホッパ
５ｄ 中間ホッパ
５ｅ 集合シュート
５ｆ 排出バルブ
６ 水計量充填部
６ａ ノズル
７ 予備加熱部
７ａ ノズル
７ｂ 内側覆部材
７ｃ 外側覆部材
７ｄ 駆動手段
７ｅ 周縁部
７ｆ 蒸気噴風均一化板
７ｇ 蒸気孔
８ トレー移送コンベア
９ 浸漬殺菌炊飯部
１０ クリーンブース
１１ 水計量補充部
１１ａ ノズル
１２ 具材供給部
１２ａ 具材タンク
１３ 横送りコンベア
１５ 仮製品供給部
１６ 仮製品整列部
１７ 容器密閉シール部
１８ コンベア装置
１８ａ スプロケット
１８ｂ スプロケット
１８ｃ チェーン
１８ｄ パレット
１９ 放射温度計
２１ ローレトシール部
２２ 容器フランジ冷却部
２３ 加熱加圧殺菌部
２３ａ 開閉扉
２３ｂ 処理槽
２３ｃ 加圧空気供給管
２３ｄ 排気管
２３ｅ 熱水供給管
２３ｆ 排水管
２３ｇ 温水タンク
２４ チャンバー
２９ 押し込み手段
３０ 油圧シリンダー
３１ ベース板
３２ 支柱
３４ 支持体
３５ 下チャンバー
３６ マイクロ波発振装置
３７ 導波管
３８ 上チャンバー
４０ チャンバー
４１ パッキン
４２ 圧縮空気送給管
４３ 減圧弁
４４ 電磁弁
４５ 圧力計
４６ 圧縮空気排気管
４７ 電磁弁
４８ スピードコントローラ
４９ 電磁弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の米と炊飯水の内容物を投入して上方を開口した耐熱性のトレーに、浸漬、殺菌、密閉及び炊飯の各処理を施す工程を含んでなる無菌パック米飯の製造方法において、
前記トレー内の内容物を加熱蒸気によって予備加熱処理をする予備加熱工程と、
前記予備加熱処理した前記内容物にマイクロ波照射加熱及び加圧の処理により浸漬・殺菌・炊飯処理をする浸漬殺菌炊飯工程と、
前記浸漬・殺菌・炊飯処理を終えた前記トレー内に前記炊飯水を補充する補充工程と、
前記炊飯水を補充した前記トレーの上方開口部に密閉シール処理をする容器密閉シール工程と、
前記密閉シール処理した前記トレーを蒸気加熱又は熱水加熱を施して加圧殺菌処理をする加熱加圧殺菌工程と、
を順次備えてなることを特徴とする無菌パック米飯の製造方法。
【請求項２】
前記予備加熱工程の加熱蒸気処理は、８５℃〜９５℃の加熱蒸気を、２０秒〜３０秒間処理する一方、前記浸漬・殺菌・炊飯処理のマイクロ波照射は、内容物の温度が１３５℃〜１４５℃になるまで行う請求項１に記載の無菌パック米飯の製造方法。
【請求項３】
前記浸漬殺菌炊飯工程によって得られる米飯が外硬内軟芯硬の性状のものとする請求項１又は請求項２に記載の無菌パック米飯の製造方法。
【請求項４】
所定量の米と炊き水の内容物を、上方を開口した耐熱性のトレーに投入する投入部と、前記米に炊き水を浸漬する浸漬処理部、前記トレー内の内容物を殺菌する殺菌処理部、前記トレーの開口を殺菌済フィルムで密閉する密閉処理部及び前記トレー内の米を炊飯する炊飯処理部を備えてなる無菌パック米飯の製造装置において、
前記トレー内の内容物を蒸気によって予備加熱する予備加熱部と、
前記予備加熱処理した前記内容物をマイクロ波照射加熱及び加圧によって浸漬、殺菌及び炊飯を行う浸漬殺菌炊飯部と、
前記浸漬処理した前記トレーに前記炊き水を補充する補充部と、
前記炊き水を補充した前記トレーの上方開口部に密閉シールする容器密閉シール部と、
前記密閉シールした前記トレーに蒸気加熱処理又は熱水加熱処理を施しながら加圧殺菌処理をする加熱加圧殺菌部と、
を備えることを特徴とする無菌パック米飯の製造装置。
【請求項５】
前記予備加熱部は、８５℃〜９５℃の加熱蒸気を、２０秒〜３０秒間処理する一方、前記浸漬殺菌炊飯部は、内容物の温度が１３５℃〜１４５℃になるまでマイクロ波照射を行う請求項４に記載の無菌パック米飯の製造装置。
【請求項１】
所定量の米と炊飯水の内容物を投入して上方を開口した耐熱性のトレーに、浸漬、殺菌、密閉及び炊飯の各処理を施す工程を含んでなる無菌パック米飯の製造方法において、
前記トレー内の内容物を加熱蒸気によって予備加熱処理をする予備加熱工程と、
前記予備加熱処理した前記内容物にマイクロ波照射加熱及び加圧の処理により浸漬・殺菌・炊飯処理をする浸漬殺菌炊飯工程と、
前記浸漬・殺菌・炊飯処理を終えた前記トレー内に前記炊飯水を補充する補充工程と、
前記炊飯水を補充した前記トレーの上方開口部に密閉シール処理をする容器密閉シール工程と、
前記密閉シール処理した前記トレーを蒸気加熱又は熱水加熱を施して加圧殺菌処理をする加熱加圧殺菌工程と、
を順次備えてなることを特徴とする無菌パック米飯の製造方法。
【請求項２】
前記予備加熱工程の加熱蒸気処理は、８５℃〜９５℃の加熱蒸気を、２０秒〜３０秒間処理する一方、前記浸漬・殺菌・炊飯処理のマイクロ波照射は、内容物の温度が１３５℃〜１４５℃になるまで行う請求項１に記載の無菌パック米飯の製造方法。
【請求項３】
前記浸漬殺菌炊飯工程によって得られる米飯が外硬内軟芯硬の性状のものとする請求項１又は請求項２に記載の無菌パック米飯の製造方法。
【請求項４】
所定量の米と炊き水の内容物を、上方を開口した耐熱性のトレーに投入する投入部と、前記米に炊き水を浸漬する浸漬処理部、前記トレー内の内容物を殺菌する殺菌処理部、前記トレーの開口を殺菌済フィルムで密閉する密閉処理部及び前記トレー内の米を炊飯する炊飯処理部を備えてなる無菌パック米飯の製造装置において、
前記トレー内の内容物を蒸気によって予備加熱する予備加熱部と、
前記予備加熱処理した前記内容物をマイクロ波照射加熱及び加圧によって浸漬、殺菌及び炊飯を行う浸漬殺菌炊飯部と、
前記浸漬処理した前記トレーに前記炊き水を補充する補充部と、
前記炊き水を補充した前記トレーの上方開口部に密閉シールする容器密閉シール部と、
前記密閉シールした前記トレーに蒸気加熱処理又は熱水加熱処理を施しながら加圧殺菌処理をする加熱加圧殺菌部と、
を備えることを特徴とする無菌パック米飯の製造装置。
【請求項５】
前記予備加熱部は、８５℃〜９５℃の加熱蒸気を、２０秒〜３０秒間処理する一方、前記浸漬殺菌炊飯部は、内容物の温度が１３５℃〜１４５℃になるまでマイクロ波照射を行う請求項４に記載の無菌パック米飯の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１１９３２７（Ｐ２０１０−１１９３２７Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９４９６２（Ｐ２００８−２９４９６２）
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００００１８１２）株式会社サタケ (223)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００００１８１２）株式会社サタケ (223)
【Ｆターム（参考）】
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