レトルトバッグの製品構造分析

●精緻な模様を印刷できます。

●常温で長期保存が可能（6～12ヶ月）で、密封や開封も簡単です。

●冷蔵不要で、冷蔵コストを節約できます

●肉や鶏肉、水産物、果物や野菜、各種穀物食品、スープなど、様々な種類の食品の包装に適しています。

●風味の損失を防ぐため、パッケージごと加熱調理できます。特に野外作業、旅行、軍食に適しています。

調理用袋の製造全体、内容物の種類、品質保証、製品の構造設計、基材とインク、接着剤の選択、製造プロセス、製品テスト、包装および滅菌プロセス管理など、包括的な理解を含みます。調理用袋製品の構造設計が核心であるため、これは広範な分析であり、製品の基材構成を分析するだけでなく、異なる構造の製品の性能、使用、安全性と衛生、経済性などをさらに分析します。

1. 食品の腐敗と殺菌
人間は微生物の環境の中で生活しており、地球の生物圏全体には無数の微生物が存在し、食物中の微生物の増殖が一定の限界を超えると、食物は腐敗して食用としての適さを失う。

食品の腐敗を引き起こす一般的な細菌は、シュードモナス属、ビブリオ属で、どちらも耐熱性があります。腸内細菌は60℃で30分間加熱すると死滅し、乳酸菌の中には65℃で30分間加熱に耐えられる種もあります。バチルス属は一般的に95～100℃で数分間加熱に耐えることができ、中には120℃で20分間加熱に耐えられる種もあります。細菌以外にも、食品にはトリコデルマ属、酵母など多数の真菌が存在します。また、光、酸素、温度、水分、pH値なども食品の腐敗の原因となりますが、主な要因は微生物であるため、高温調理によって微生物を殺菌することは、食品を長期間保存するための重要な方法となります。

食品の殺菌は、72℃低温殺菌、100℃沸騰殺菌、121℃高温調理殺菌、135℃高温調理殺菌、145℃超高温瞬間殺菌に分類でき、一部のメーカーは110℃程度の非標準温度殺菌を使用しています。殺菌条件の選択は製品によって異なりますが、ボツリヌス菌を最も殺滅しにくい殺菌条件を表1に示します。

表1 温度とボツリヌス菌胞子の死滅時間の関係

温度℃	100	105	110	115	120	125	130	135
死亡時刻（分）	330	100	32	10	4	80年代	30s	10s

2.蒸し袋の原材料特性

高温調理用レトルトパウチ袋は、以下の特性を備えています。

長期保存可能な包装機能、安定した保管、細菌増殖の防止、高温殺菌耐性など。

これは、インスタント食品の包装に適した非常に優れた複合材料です。

代表的な構造試験：PET/接着剤/アルミ箔/接着剤/ナイロン/RCPP

PET/AL/RCPPの3層構造高温レトルトバッグ

教材説明書

（１）PETフィルム
BOPET映画には、最高の引張強度あらゆるプラスチックフィルムの中でも、非常に薄い製品でありながら高い剛性と硬度を求めるニーズを満たすことができる。

優れた耐寒性と耐暑性。BOPETフィルムの適用温度範囲は70℃～150℃であり、広い温度範囲で優れた物性を維持できるため、ほとんどの製品包装に適しています。

優れたバリア性能。総合的な防水・防風性能に優れており、湿度に大きく影響されるナイロンとは異なり、耐水性はPEと同程度で、通気性係数は極めて小さい。空気や臭いに対するバリア性も非常に高く、香りを保つための素材の一つである。

耐薬品性があり、油やグリース、ほとんどの溶剤、希酸や希アルカリに耐性があります。

（２）ボパフィルム
BOPAフィルムは優れた靭性を持つ。引張強度、引裂強度、衝撃強度、破断強度は、プラスチック材料の中でも最高レベルである。

BOPAの主な特徴は、優れた柔軟性、ピンホール耐性、内容物が穴を開けにくいことであり、優れた柔軟性によってパッケージの手触りも良くなります。

優れたバリア性、優れた香気保持性、強酸以外の化学物質に対する耐性、特に優れた耐油性。
幅広い動作温度範囲と225℃の融点を持つため、-60℃から130℃までの温度範囲で長期間使用できます。BOPAの機械的特性は、低温でも高温でも維持されます。

BOPAフィルムの性能は湿度に大きく影響され、寸法安定性とバリア特性の両方が湿度の影響を受けます。BOPAフィルムは湿気にさらされると、しわが発生するだけでなく、一般的に水平方向に伸びます。縦方向には縮み、伸び率は最大1%になります。

（３）CPPフィルム（ポリプロピレンフィルム）、耐熱性、優れたヒートシール性能。
CPPフィルムはキャストポリプロピレンフィルムであり、CPP一般調理用フィルムは二元ランダムコポリプロピレン原料を使用し、フィルムバッグは121～125℃の高温殺菌に30～60分間耐えることができます。
CPP高温調理フィルムは、ブロックコポリプロピレン原料を使用して製造され、フィルムバッグは135℃の高温殺菌に30分間耐えることができます。

性能要件は、ビカット軟化点温度が調理温度よりも高いこと、耐衝撃性が良好であること、耐媒体性が良好であること、フィッシュアイと結晶点が可能な限り少ないことです。

121℃、0.15MPaの加圧調理殺菌に耐え、食品の形状や風味をほぼ維持し、フィルムにひび割れ、剥がれ、付着がなく、優れた安定性を備えています。ナイロンフィルムやポリエステルフィルムと複合して、スープ類をはじめ、肉団子、餃子、ご飯などの加工冷凍食品の包装によく使用されます。

（４）アルミホイル
アルミホイルは、フレキシブル包装材料の中で唯一の金属箔です。アルミホイルは金属材料であり、その防水性、ガス遮断性、遮光性、風味保持性は、他の包装材料とは比較になりません。アルミホイルは、フレキシブル包装材料の中で唯一の金属箔です。121℃、0.15MPaの圧力調理殺菌に耐えることができ、食品の形状、風味、フィルムのひび割れ、剥がれ、接着を防ぎ、優れた安定性を備えています。ナイロンフィルムやポリエステルフィルムと複合して、スープ食品、肉団子、餃子、ご飯などの加工冷凍食品の包装によく使用されます。

（５）インク
ポリウレタン系インクを使用して印刷する蒸し袋は、残留溶剤が少なく、複合強度が高く、調理後に変色せず、剥離やしわがなく、調理温度が121℃を超える場合など、インクの耐熱性を高めるために一定割合の硬化剤を添加する必要があります。

インクの衛生管理は極めて重要です。カドミウム、鉛、水銀、クロム、ヒ素などの重金属は、自然環境や人体に深刻な危険をもたらす可能性があります。また、インク自体も様々な成分から構成されており、リンカー、顔料、染料、消泡剤、帯電防止剤、可塑剤などの添加剤など、安全上のリスクとなるものも含まれています。重金属顔料、グリコールエーテル、エステル化合物などは添加してはなりません。溶剤にはベンゼン、ホルムアルデヒド、メタノール、フェノールなどが含まれる可能性があり、リンカーには遊離トルエンジイソシアネートが含まれる可能性があり、顔料にはPCB、芳香族アミンなどが含まれる可能性があります。

（６）接着剤
蒸し器レトルトバッグ複合材には、二成分ポリウレタン接着剤が使用されており、主成分はポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリウレタンポリオールの3種類です。硬化剤は芳香族ポリイソシアネートと脂肪族ポリイソシアネートの2種類です。耐熱性に優れた蒸し器用接着剤は、以下の特徴を備えています。

●高固形分、低粘度、優れた展延性。

●優れた初期接着力、蒸気処理後も剥離強度の低下なし、製造工程でのトンネル現象なし、蒸気処理後のしわなし。

●この接着剤は衛生的に安全で、無毒かつ無臭です。

●反応速度が速く、熟成時間が短い（プラスチック-プラスチック複合製品の場合は48時間以内、アルミニウム-プラスチック複合製品の場合は72時間以内）。

●低塗布量、高接着強度、高ヒートシール強度、優れた耐熱性。

●希釈粘度が低く、高い固形物作業が可能で、優れた展延性を備えています。

●幅広い用途に対応し、様々なフィルムに適しています。

●耐熱性、耐寒性、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性、耐油性、耐香性などに対する優れた耐性。

接着剤の衛生は、印刷用二成分インクやラミネート接着剤において芳香族イソシアネートと水との化学反応によって生成される第一級芳香族アミンPAA（第一級芳香族アミン）の生成から始まります。PAAの生成は芳香族イソシアネートから生じますが、脂肪族イソシアネート、アクリル、エポキシ系接着剤からは生じません。未完成の低分子物質や残留溶剤の存在も安全上の危険をもたらす可能性があります。未完成の低分子物質や残留溶剤の存在も安全上の危険をもたらす可能性があります。

3.調理用バッグの主な構造
材料の経済的特性、物理的特性、化学的特性に基づいて、調理用袋には一般的に以下の構造が用いられます。

2層構造：PET/CPP、BOPA/CPP、GL-PET/CPP。

3層：PET/AL/CPP、BOPA/AL/CPP、PET/BOPA/CPP、
GL-PET/BOPA/CPP、PET/PVDC/CPP、PET/EVOH/CPP、BOPA/EVOH/CPP

4層構造：PET/PA/AL/CPP、PET/AL/PA/CPP

多層構造物。

PET/EVOH共押出フィルム/CPP、PET/PVDC共押出フィルム/CPP、PA/PVDC共押出フィルム/CPP PET/EVOH共押出フィルム、PA/PVDC共押出フィルム

4. 調理袋の構造特性の分析
調理用袋の基本構造は、表面層/中間層/ヒートシール層で構成されています。表面層は一般的にPETとBOPAでできており、強度支持、耐熱性、良好な印刷の役割を果たします。中間層はAl、PVDC、EVOH、BOPAでできており、主にバリア、遮光、両面複合などの役割を果たします。ヒートシール層は、各種CPP、EVOH、BOPAなどでできています。各種CPP、共押出PPとPVDC、EVOH共押出フィルムのヒートシール層の選択、110℃以下の調理ではLLDPEフィルムも選択する必要があり、主にヒートシール、耐穿刺性、耐薬品性、低吸着性、衛生性の役割を果たします。

4.1 PET/接着剤/PE
この構造は、PA / 接着剤 / PE に変更でき、PE は HDPE、LLDPE、MPE に変更でき、少数の特殊な HDPE フィルムを除いて、PE の耐熱性により、一般的に 100 ～ 110 ℃ 程度の滅菌袋に使用されます。接着剤は、通常のポリウレタン接着剤と煮沸接着剤から選択できますが、肉の包装には適していません。バリア性が低く、蒸した後に袋にしわができ、場合によってはフィルムの内層同士がくっついてしまいます。基本的に、この構造は煮沸袋または低温殺菌袋です。

4.2 PET/接着剤/CPP
この構造は、典型的な透明調理袋の構造で、ほとんどの調理製品を包装できます。製品の視認性が高く、内容物を直接見ることができますが、光を遮断する必要のある製品を包装することはできません。製品は触ると硬いため、角を丸く加工する必要がある場合がよくあります。この構造の製品は、一般的に121℃で殺菌され、通常の高温調理用接着剤、通常のグレードの調理用CPPを使用できます。ただし、接着剤は収縮率の小さいグレードを選択する必要があります。そうでないと、接着剤層の収縮によってインクが移動し、蒸気処理後に剥離する可能性があります。

4.3 BOPA/接着剤/CPP
これは、121℃での調理殺菌に対応した一般的な透明調理袋です。透明度が高く、手触りが柔らかく、耐穿刺性にも優れています。ただし、軽量製品の包装を避ける必要がある場合は、この製品は使用できません。

BOPAは吸湿性が高いため、印刷製品によっては蒸気処理時にインクの浸透現象が発生しやすく、特に赤色系のインクは表面に浸透しやすい。そのため、インクの製造時には硬化剤を添加してこれを防ぐ必要がある。また、BOPA中のインクの接着性が低いため、特に高湿度環境では剥離現象が発生しやすい。加工中の半製品および完成品は密封包装する必要がある。

4.4 KPET/CPP、KBOPA/CPP
この構造は一般的には使用されていませんが、製品の透明性は良好で、高いバリア性を備えています。しかし、115℃以下の滅菌にしか使用できず、耐熱性はやや劣り、衛生面や安全性に疑問があります。

4.5 PET/BOPA/CPP
この製品の構造は、高強度、良好な透明性、良好な耐穿刺性を備えています。PETとBOPAの収縮率の差が大きいため、一般的に121℃以下の製品の包装に使用されます。

アルミニウムを含む構造の製品を使用する場合と比較して、この構造の製品を選択した場合、パッケージの内容物はより酸性またはアルカリ性になります。

接着剤の外層には煮沸接着剤を選択することで、コストを適切に削減できる。

4.6 PET/Al/CPP
これは最も一般的な不透明な調理袋の構造であり、インク、接着剤、CPPの種類によって、121～135℃の調理温度で使用できます。

PET/一液型インク/高温接着剤/Al7µm/高温接着剤/CPP60µm構造は、121℃の加熱要件を満たすことができます。

PET/二成分インク/高温接着剤/Al9µm/高温接着剤/高温CPP70µm構造は、121℃以上の焼成温度に耐えることができ、バリア性が向上し、保存期間が1年以上延長されます。

4.7 BOPA/Al/CPP
この構造は上記の4.6の構造と似ていますが、BOPAの吸水率と収縮率が大きいため、121℃以上の高温調理には適していませんが、耐穿刺性は優れており、121℃調理の要件を満たすことができます。

4.8 PET/PVDC/CPP、BOPA/PVDC/CPP
この製品のバリア構造は非常に優れており、121℃以下の温度での調理殺菌に適しており、酸素に対する高いバリア性能が求められる製品です。

上記の構造におけるPVDCは、高いバリア性を持つEVOHに置き換えることができるが、高温で滅菌するとバリア性が著しく低下する。また、BOPAを表面層として使用すると、温度上昇に伴ってバリア性が急激に低下するため、使用できない。

4.9 PET/Al/BOPA/CPP
これは高性能な調理用パウチで、ほぼあらゆる調理食品を包装でき、摂氏121度から135度の調理温度にも耐えることができます。