『常温容器殺菌包装技術の基本と応用』

2. 技術の基本構造

• 対象微生物：

・最重要は Clostridium botulinum（ボツリヌス菌）。耐熱性芽胞を形成し、毒素産生能力が極めて強力。

・その他、耐熱性芽胞菌や腐敗菌も制御対象。

• 殺菌条件：

・pH 4.6以上かつ水分活性（Aw）0.94以上の「低酸性食品」は、中心温度120°Cで4分間以上の加圧加熱殺菌が必須。

・酸性食品（pH 4.6未満）は100°C以下の常圧殺菌でも安全性が確保可能。

3. 容器殺菌技法の種類

• 加圧加熱殺菌（レトルト処理）：

・缶詰、レトルトパウチで広く利用。蒸気や熱水を媒体に120°C以上で殺菌。保存料不要で常温保存可能。

• 容器殺菌技術（包装前処理）：

・紫外線（UV）、過酸化水素（H₂O₂）、電子線（EB）、赤外線、マイクロ波など。

・容器内部の微生物を減らし、充填後の再汚染を防止。

• 複合技術：

・容器殺菌＋内容物殺菌を組み合わせることで、より低負荷で安全性を確保。

・例えば、紙容器やPETボトルのESL（Extended Shelf Life）技術では、H₂O₂やUV殺菌を併用。

4. 規制と衛生管理

• 食品衛生法・告示370号：

・「容器包装詰加圧加熱殺菌食品」の基準を定め、低酸性食品は必ず120°C×4分以上の殺菌条件を満たす必要あり。

• HACCP対応：

・製造工程における危害要因分析と重要管理点の設定が必須。

・特に低酸性食品では、冷蔵保存や科学的根拠に基づく代替殺菌法も認められるが、厳格な検証が必要。

5. 技術の意義と応用

• 保存料不要で常温流通可能 → 消費者ニーズ（健康志向、無添加志向）に対応。

• 多様な容器対応 → 缶、ガラス瓶、紙容器、PETボトル、レトルトパウチなど。

• 災害時・非常食 → 常温保存可能なため、インフラ途絶時にも供給可能。

• フードロス削減 → 長期保存により廃棄リスクを低減。

6. 缶詰から樹脂容器に置き換える技術

6 – 1. 耐熱性・耐圧性の確保

• 缶詰は金属容器のため高温高圧殺菌に強い。

• 樹脂容器は熱変形やガス透過が課題。

 ① 対　策：多層構造（EVOHバリア層）、結晶化PET、耐熱PPを採用。

 ② 技術例：耐熱PETボトル（ホットフィル対応）、レトルト対応PPカップ。

6 – 2. 殺菌技術の適応

• 缶詰はレトルト殺菌（120°C以上）に耐えるが、樹脂は変形リスク。

• 代替技術：

 ① ESL（Extended Shelf Life） → H₂O₂、UV、EBで容器殺菌＋内容物は低温殺菌。

 ② 無菌充填（Aseptic Filling） → 容器を薬剤・UV・EBで殺菌し、無菌環境で充填。

 ③ マイクロ波・高圧処理（HPP） → 非熱的殺菌技術の応用。

6 – 3. バリア性と保存性

• 金属缶は完全遮光・ガスバリア。

• 樹脂は酸素透過・光透過が課題。

 対　策：

 ① 多層樹脂（EVOH、ナイロン）

 ② アルミ蒸着フィルムや透明バリアコート

 ③ 遮光着色（白PET、黒PET）

6 – 4. 技術比較表
 表1.に主な技術（性能）比較を整理して示す。

表1. 主な技術（性能）比較

項　目	缶　詰	樹脂容器
耐熱性	◎ 高温高圧に強い	△ 熱変形リスクあり
バリア性	◎ 完全遮光・ガスバリア	○ 多層化で改善可能
殺菌方法	レトルト殺菌	ESL・無菌充填・HPP
軽量性	△ 重い	◎ 軽量・輸送効率良
消費者利便性	△ 開缶器必要	◎ 開けやすい・リシール可能
環境対応	△ リサイクル困難	○ PETリサイクル可能

6 – 5. 実用化事例

• 飲料分野：

・乳飲料や茶飲料 → ホットフィルPET、ESL紙容器。

• 食品分野：

・レトルトカレー → PPトレー＋ラミネートフィルム。

・常温スープ → EVOH多層ボトル。

• 海外事例：

・ヨーロッパでは「無菌PET充填」が牛乳・ジュースで普及。

・アメリカでは「Microwaveable PP Bowl」が缶詰代替として拡大。

7. 樹脂容器における無菌充填とレトルト殺菌の適用限界比較

 レトルトは「容器ごと高温加圧で商業的無菌を達成」、無菌充填は「内容物と容器を別々に殺菌し、無菌環境で封止して商業的無菌を維持」。
 樹脂容器では、熱・圧力・バリア・シール強度・形状保持が限界要因になる。以下、実務設計・バリデーション視点で述べる。

7 – 1. 位置づけと基本要件

• 目　的：

無菌充填…風味保持・軽量化・容器自由度。

レトルト…幅広い食品形態に適用・工程単純化・規格適合が明確。

• 中心ハザード：

共　通…芽胞形成菌（ボツリヌス、バチルス類）を想定。

補　助…酸素依存腐敗菌、耐塩素・薬剤耐性菌、酵母・カビ。

• 商業的無菌の達し方：

無菌充填…連続流加熱などで製品を殺菌し、容器は薬剤・UV・EB等で殺菌、無菌空間で充填・封止。

レトルト…充填・封止後に加圧加熱で容器内ごと殺菌。

7 – 2. 適用限界の比較表（樹脂容器前提）
 表2.に樹脂容器前提の適用限界の比較表を示す。

表2. 適用限界の比較表（樹脂容器前提）

観　点	無菌充填（樹脂容器）	レトルト殺菌（樹脂容器）
容器耐熱・耐圧	限界：PET/PPでも高温長時間は変形・収縮。ホットフィル域（85–95°C）なら安定	限界：121°C級で形状保持が課題。耐熱PP/EVOH多層やレトルトパウチは可、ボトル形状は難易度高
バリア・遮光	要件：O₂・光バリアを多層／コートで補強。内容物設計と併用	要件：加熱後のバリア低下（加熱劣化・層間剥離）対策。パウチ／トレーは設計容易、ボトルは難
シール・キャップ	要件：無菌空間での完全封止。残留薬剤管理	要件：シール強度が加圧下で維持されること。熱履歴によるヘッドスペース挙動に注意
製品適性	強み：低粘度〜中粘度液体、感温性高い製品、風味保持重要品	強み：固形・粒状・高粘度、複合具材、混在系でも安定。調理効果も付与可能
設備・ランニング	特徴：クリーンバリア、無菌室、薬剤処理、CIP/SIPの高度化	特徴：レトルト釜・自動ラック・熱媒管理。ラインは比較的シンプル
規格適合・審査	留意：残留薬剤、無菌空間管理、工程能力の証明が鍵	留意：F値・温度分布・冷却曲線の実証、二次汚染抑制
風味・食感	利点：熱負荷小、色・香り保持	注意：熱負荷大、食感変化・色調変化を許容する設計が必要
容器デザイン自由度	高：軽量・リシール・ハンドリング良	中：形状はレトルト適合材・パウチ／トレー中心、ボトルは限定的

7 – 3. 樹脂別の現実的上限

• PET（スタンダード / 結晶化PET）

無菌充填…最適。H₂O₂＋UV/EB併用で内部10⁻⁶レベルの除菌達成設計が可能。ホットフィル域まで容器安定。

レトルト…長時間121°Cは形状保持・バリア維持が難。ボトルは非推奨、パウチなら可。

• PP（耐熱グレード、トレー / カップ）

無菌充填…可能。バリアはEVOH多層・コートで補強。

レトルト…容器として有望。トレー/ボウル/カップは121°C対応設計が一般的。シール面仕様が限界要因。

• HDPE

無菌充填…可能だがガスバリア弱い。内容物と保管条件で使い分け。。

レトルト…高温で寸法変化・歪み。適用範囲は限定。

• 多層パウチ（PET/PA/AL/EVOHなど）

無菌充填…実施可能だがメリットは限定。

レトルト…主戦場。熱履歴後の層間剥離・ピンホール対策が限界要因。

7 – 4. 工程限界と設計指針

• 無菌充填の限界サイン

① 容　器…口部・ネックの薬剤濃度保持が困難、内面粗さ/成形ムラで殺菌ムラ発生。

② 薬　剤…残留H₂O₂/過酢酸の許容基準を安定維持できない。

③ 環　境…無菌空間の差圧・気流設計で微粒子巻込み、シール直前の再汚染。

④ 製　品…高粘度・粒子含有で連続流加熱の温度均一性が確保困難。

• レトルトの限界サイン

① 容　器…121°C域での形状保持不可、ヒートセット不足、シール強度低下。

② 熱分布…最冷点の温度履歴がF値未達、冷却時の真空差圧でパウチ破袋。

③ 官　能…風味・色の過度劣化、具材の食感崩壊。

④ 生　産…サイクル長・エネルギー高でライン能力不足。

7 – 5. バリデーションの着眼点（樹脂容器向け）

• プロセス能力（無菌充填）

① 容器殺菌性能…指標菌（例：芽胞仮想菌）でのログリダクション実証。

② 残留薬剤…容器内・ヘッドスペースでの定量、封止後の減衰追跡。

③ 無菌空間…落下菌・浮遊菌・差圧・気流可視化（スモーク）で再現可能性を確保。

④ 製品殺菌…連続流の温度分布、保持時間の偏差管理、再汚染防止の接続点評価。

• プロセス能力（レトルト）

① 温度分布試験…装置・ロット・充填率別に熱分布マップ化、最冷点F値保証。

② 容器適合…シール強度（ホットタック）・層間接着・ピンホール試験。

③ 熱衝撃…加熱→冷却の圧力差での形状保持、変形許容の定義。

④ 官能安定…熱履歴と官能の相関モデル（色度、揮発成分、テクスチャ）。

7 – 6. 意思決定フレーム（現場向け）

• 製品プロフィールの確定

① 酸度・Aw…低酸性であればレトルト優勢。酸性～中性で風味重視なら無菌充填。

② 粘度・粒子…粒が大きい / 不均一ならレトルト、均質液体なら無菌充填。

• 容器仕様の成立性

① ボトル形状…PETボトルなら無菌充填、レトルトは基本不可。

② トレー / パウチ…レトルト適性高。EVOH・PA・AL構成を熱履歴に合わせ最適化。

• 品質戦略

① 官能保持…香り・色保持がKPIなら無菌充填。

② 調理機能…具材の軟化・殺菌の一体化が必要ならレトルト。

• サプライ・コスト

① 設備既存性…レトルト釜が既設→レトルト。クリーンバリア/無菌室が既設→無菌充填。

② ユーティリティ…長サイクル熱媒体より、薬剤＋乾燥エアの方が優位か比較。

7 – 7. 具体的な適用例とガイドライン

• 乳飲料・茶系（PETボトル／紙カートン）

① 推　奨…無菌充填（H₂O₂＋UV/EB）× 連続流殺菌。ホットフィル域でヘッドスペース設計。

② 限　界…高脂肪・高タンパクで薬剤残留の影響に敏感。内面濡れ性と薬剤拡散の管理が要。

• スープ・カレー（PPトレー／レトルトパウチ）

① 推　奨…レトルト。具材の最冷点保証、冷却圧力制御で破袋防止。

② 限　界…官能劣化はレシピ側で補正（油相調整、抗酸化、増粘設計）。

• 果汁・低pH飲料（PETボトル）

① 推　奨…無菌充填またはホットフィル。バリアは透明コート or 多層。

② 限　界…光劣化対策（遮光着色/スリーブ）と溶存酸素制御。

7 – 8. まとめと実務アクション

• まとめ

① 結　論…樹脂容器で常温長期を狙う場合、ボトル形状なら無菌充填が現実解。固形・混在具材　　はレトルトが堅実。

② 限界ライン…121°C級の長時間加熱に耐える樹脂ボトルは現実的に狭い。PPトレー / パウチであればレトルト適性は高い。

• 実務アクション

① 無菌充填ライン…容器殺菌ログリダクションの指標菌設計、残留薬剤のリアルタイム監視、差圧・気流の可視化。

② レトルトライン…温度分布の年次再検証、最冷点センサー配置の標準化、冷却圧力プロファイルの最適化。

8. お弁当惣菜向けの樹脂容器適用限界比較と設計指針（深絞りトレー／スタンディングパウチ）

 お弁当惣菜は「多様な具材」「非均質」「再加熱あり」「流通温度の変動」という難条件が重なる。深絞りトレーとスタンディングパウチは同じ“樹脂系”でも、 レトルト適合性やシール挙動、熱・圧力への耐性が大きく異なっている。現場設計で迷いがちなポイントを、意思決定に直結する形で詳述する。

8 – 1. コンセプト比較（用途特性に合わせた最適化）
 表3.にコンセプト比較を用途特性に合わせた最適化について整理して示す。

表3. 用途特性に合わせたコンセプト比較

観　点	深絞りトレー（PP/EVOH系）	スタンディングパウチ（多層ラミ）
主用途	惣菜・主菜を見せる・皿代替	ソース系・シチュー・汁物・具入りソース
レトルト耐性	○（121°C対応設計が容易）	◎（レトルトの主戦場）
無菌充填適性	△（開口・凹凸で薬剤残留管理が難）	△（メリット小：液体はボトル/カートンに軍配）
シール挙動	ヘッドスペース・反りの影響大	面シールで均一化しやすい
再加熱適性	◎（電子レンジトレー設計可）	○（レンジ対応設計ありだが内容物依存）

【結　論】

「常温長期の惣菜はレトルトが基本。トレーは“見せる・食べやすい”設計で、パウチは“確実殺菌・漏れを抑える”設計」で考えると良い。

8 – 2. レトルト殺菌の適用限界と設計ポイント
【深絞りトレー（PP/EVOH/PP 多層）】

• 材料選定：

① 基　材…耐熱PPを主体。

② バリア…EVOH層の厚みと保護層（湿潤下のバリア劣化対策）。

③ 耐熱処理…形状保持のためリブ設計・コーナーRを十分に。

• シール設計：

① フランジ幅…最低8～10 mmを目安に、内容物・圧力プロファイルで最適化。

② ホットタック…加圧中の剥離防止。ヒートシール温度帯の窓を広く確保。

• プロセス制御：

① 最冷点F値…粒・具材の中心で設定。大ぶり根菜・肉塊は最冷点化しやすい。

② 冷却圧力…真空差圧で蓋膜の「膨らみ→戻り」時に剥離しないプロファイル。

③ 充填率…80～90%帯でヘッドスペースを一定化し、膨張・収縮に耐える。

• 限界サイン：

① 反り・座屈…周辺反りでピール強度急低下。

② 層間剥離…湿潤＋熱履歴でEVOHが実効バリア低下。

③ 液漏れ…コーナー応力集中部のピンホール／シール端破断。

【スタンディングパウチ（PET/PA/AL/EVOH などの多層ラミネート）】

• 材料選定：

① 構　成…PET（耐熱・印刷）/PA（耐ピンホール）/AL or 蒸着（ガス・光バリア）/CPP（シール）。

② レトルト仕様…AL箔はバリア最強だが折り癖→ピンホールに留意。蒸着はバリアは劣るが柔軟性で優位。

• シール設計：

① 面シール長…底部船底シールの応力分散、角部補強。

② ノッチ位置…応力集中を避ける設計（ノッチのオフセット）。

• プロセス制御：

① ラック積載…同一厚み・同一充填率で熱分布均一化。

② 加圧熱媒…水スプレー＋回転で温度むらを抑制。

③ 冷　却…圧力冷却でパウチの「バルーミング破袋」を回避。

• 限界サイン：

① 白化・クラック…折り曲げ癖や急冷でPA層が白化→ピンホール誘発。

② シールフロー…過熱でCPPが流れ、薄肉化→漏れ。

③ 内容物分離…高油相でレトルト後に層分離・オイルブリード。

8 – 3. 無菌充填の現実適用と制約（惣菜系）

• 惣菜特性：

粒・固形・不均質・油相多め。連続流の温度均一性が取りづらく、無菌充填の“製品側殺菌”が難化。

• 容器側制約：

① 深絞りトレー…凹凸・角部で薬剤濃度のムラ・残留の管理が難。

② パウチ…面内は薬剤到達しやすいが、メリットはレトルトに比べ限定的。

• 推奨判断：

惣菜（常温長期）は「レトルト優先」。無菌充填は酸性ソース単体など風味保持が最優先の限定用途。

8 – 4. 実務チェック項目（採用前評価用）

• 製品プロファイル：

① 酸度・Aw…低酸性・高Awならレトルト前提。

② 具材粒度…最大粒径・熱伝導差の把握。

③ 油相比率…高油相はF値達成と官能劣化の両立が鍵。

• 容器・封緘：トレイフランジ設計

① 幅・厚み…反り対策。

② コーナーR…応力集中回避。

• パウチシール：

① 船底シール強度…圧力冷却前後での保持確認。

② 角部補強テープ/段差抑制…破袋防止。

• 殺菌プロファイル

【加熱ステップ】

① 昇温均一性…ラック配置・製品厚を標準化。

② 最冷点検証…代表レシピでセンサー挿入設計。

【冷却ステップ】

① 圧力プロファイル…膨張→収縮時の差圧を可視化。

② 応力履歴…角部・シール端の応力ピーク測定。

• バリア・官能

① バリア維持…湿潤下でのEVOH低下、有機酸・油による層劣化。

② 官能補正…熱負荷に合わせたレシピ補正（抗酸化、油相再設計、テクスチャ調整）。

8 – 5. 標準バリデーション比較

表4. 標準バリデーション比較

項目	指標	深絞りトレー	スタンディングパウチ	合格基準例
温度分布	最冷点F値	代表具材中心で計測	ラック中央列・底部近傍	設計F値±10%以内
シール強度	ピール強度	フランジ3点×n	上・底・側で面内3点×n	破断>内容物重量×3
バリア	OTR/WVTR変化	レトルト前後比較	同左	変化率＜20%
形状保持	反り/座屈率	辺長変化率	外周白化・クラック率	基準値以下（品温依存）
漏れ率	出荷前圧漏れ	全数外観＋抜取圧試験	同左	0.065%以下（例）

8 – 6. 現場設計のアクション

• 深絞りトレー（常温惣菜）：

① 工　程…レトルト前提。フランジ強化・リブ設計・コーナーR最適化。

② 品　質…ヘッドスペース標準化、圧力冷却プロファイルの年次更新。

③ 表　示…レンジ可否・加熱条件を明確化。

• スタンディングパウチ（汁気・ソース惣菜）：

① 工　程…レトルトで温度分布の均一化。船底シール補強。

② 品　質…折り癖管理（搬送・詰め工程で曲げ最小化）、角部の応力緩和設計。

③ 表　示…開封方法（ノッチ位置）、再加熱指示の簡潔化。

9. 今後の展望

• 樹脂容器＋無菌充填技術が缶詰代替の主流へ。

• 紙＋樹脂複合容器（カートン、ラミネート紙）で環境対応。

• 非熱的殺菌技術（HPP、プラズマ、EB）の実用化が進めば樹脂容器の適用範囲は更に拡大。

10. 国内の代表的製品事例（5選）

 国内で代表的な「常温保存可能な惣菜・レトルト製品」の事例を5つが挙げる。

10 – 1. ハウス食品「レトルトカレー」シリーズ

 ① 日本のレトルト食品市場を牽引した代表格。

 ② アルミパウチを採用し、常温で長期保存可能。

 ③ 家庭用から業務用まで幅広く展開。

10 – 2. 味の素「やわらか煮魚」シリーズ（スタンディングパウチ）

 ① 鯖の味噌煮やさばの梅煮など魚惣菜を常温保存可能に。

 ② スタンディングパウチで液体保持性とバリア性を確保。

10 – 3. ニチレイ「レトルト惣菜パック」

 ① 筑前煮や肉じゃがなど和惣菜を深絞りトレーで提供。

 ② 中身が見える透明フィルムを採用し、見栄えと保存性を両立。

10 – 4. キユーピー「パウチ入りソース・ドレッシング」

 ③ 常温保存可能なスタンドパウチを採用。

 ④ 酸性度を活かし、比較的低負荷殺菌で風味保持。

10 – 5. コンビニ惣菜（セブン-イレブン「煮物・惣菜パック」）

 ① 深絞りトレーや真空パックを活用。

 ② 筑前煮、卵焼き、ウインナーなどを真空・深絞り包装で常温流通対応。

11. 最後に

 常温容器殺菌包装技術は「容器殺菌＋加圧加熱殺菌」を軸に、食品の安全性と保存性を両立させる技術体系である。 近年は環境対応（紙容器、薄肉PET）や低負荷殺菌（UV・EB併用）への進化も進んでいる。

【参考引用先・レポート】

1. 「缶詰・レトルト食品の常温保管技術について」東洋製罐株式会社PDF資料
 https://www.maff.go.jp/j/shokusan/sanki/soumu/attach/pdf/bunkakai-161.pdf