(57)【要約】【課題】  生分解性を有するポリ乳酸系二軸延伸フィルムを使用して食品を包装する場合において、単位時間当たりの包装個数を向上させて生産性を高くしても、必要とされるヒートシール強度を確保し、かつシール部分も綺麗であり、極めて衛生的で、残食分を堆肥化する場合の分別も不要となる、食品の包装方法及び食品包装体を提供する。【解決手段】  ポリ乳酸系フィルムを二軸延伸したポリ乳酸系二軸延伸フィルムの表面にコロナ放電処理を施したコロナ放電処理ポリ乳酸系二軸延伸フィルムの上に食品を配置した後、温度１００〜１３０℃、圧力０．３〜１Ｍｐａの条件下で、０．０５〜０．２秒間ヒートシールして、食品の包装を行う食品の包装方法などにより課題を達成した。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸系樹脂を含有してなるポリ乳酸系組成物を製膜したポリ乳酸系フィルムを二軸延伸したポリ乳酸系二軸延伸フィルムの表面にコロナ放電処理を施したコロナ放電処理ポリ乳酸系二軸延伸フィルムの上に食品を配置した後、温度１００〜１３０℃、圧力０．３〜１Ｍｐａの条件下で、０．０５〜０．２秒間ヒートシールして、食品の包装を行うことを特徴とする食品の包装方法。
【請求項２】
前記ポリ乳酸系二軸延伸フィルムは、前記ポリ乳酸系樹脂のガラス転移点Ｔｇ〜（Ｔｇ＋３０）℃の温度範囲で、ポリ乳酸系フィルムを流れ方向及び幅方向にそれぞれ２〜５倍二軸延伸し、緊張下で熱処理した後、二軸延伸後のポリ乳酸系フィルムの表面と裏面について冷却して得られたものであることを特徴とする請求項１に記載の食品の包装方法。
【請求項３】
前記食品の包装は、刃でフィルムを切断するシール包装機を用いて行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の食品の包装方法。
【請求項４】
前記食品は、米飯であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つの項に記載の食品の包装方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つの項に記載の食品の包装方法を用いて、食品を包装することにより得られた食品包装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単位時間当たりの包装個数を向上させて生産性を高くしても、必要とされるヒートシール強度を確保し、かつシール部分も綺麗であり、極めて衛生的で、残食分を堆肥化する場合における分別も不要となる、食品の包装方法及び食品包装体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルムを用いて食品を包装することは、衛生面のみならず、様々な利益がある。例えば、米飯を例として説明すると、フィルムを用いて米飯を包装することにより、以下の問題点が解決する。（１）従来、米飯を弁当箱等の容器に詰める作業は、熟練作業員によって手作業で行われていたが、熟練作業員の確保は難しいだけでなく、ベルトコンベアの速度も落とさざるを得ず、主食を米飯以外にする場合と比べ、生産性が低かった。（２）少子化対策により、３年保育が多くなった幼稚園を例にすれば、３歳児の比率が高くなり、幼稚園児の喫食量の差は拡大しているが、給食では、米飯を同一の量しか提供できないため、食べ残す幼稚園児がいる一方で、量の足りない幼稚園児も多かった。（３）弁当箱等の容器に詰めた米飯は、温度の低下が激しく、冬場は特に冷たくなっていた。
【０００３】
ここで、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートを用いたフィルムが産業界で幅広く使用されているが、これらのプラスチックフィルムを使用した後、焼却処理を行えば、有害なガスの発生や焼却炉の損傷のおそれがあり、埋立処理を行えば、分解せずに残留し、生物の生活環境を破壊することにつながる。
【０００４】
一方、ポリ乳酸系樹脂は、生分解性を備えているため、地球環境にやさしいという利点がある。しかしながら、ポリ乳酸系樹脂は、何らの処理も行わなければ、非常に固く脆いため、食品用フィルムに用いる場合には、柔軟性などを付与するため、二軸延伸処理を行うことが一般的である。
【０００５】
ところが、ポリ乳酸系樹脂は、生分解性ポリマーの中でも融点が高いため、分子配向や配向結晶化を行えば、内容物の密封方法として一般的に採用されているヒートシール後のシール強度が低下してしまうことになる。
【０００６】
特許文献１には、二軸延伸ポリ乳酸フィルム本来の特徴である透明性を損なわずに、低温ヒートシール性に優れ、生分解性を有する、ポリ乳酸からなる二軸延伸フィルム基材層の少なくとも片面に、脂肪族ポリエステル共重合体９７〜５重量％とＤ−乳酸含有量が７〜３０重量％のポリ乳酸共重合体３〜９５重量％からなる被覆層を有する二軸延伸積層フィルムが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３０６４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、シール面圧０．１Ｍｐａで、０．５秒熱融着し、一定の熱融着強度が得られた旨が記載されている。もし、特許文献１に記載された二軸延伸積層フィルムを用いた場合、センターシールとサイドシールにそれぞれ０．５秒かかるため、食品を包装するには少なくとも３秒程度要することが予測される。このような状況では、１時間に１２００個程度の包装しか行うことができないため、特に、幼稚園や学校の給食やコンビニエンスストアの弁当等のように、納入する時間が限定され、単位時間にできるだけ多量の包装を行う必要がある場合において、生分解性を有するポリ乳酸系二軸延伸フィルムを使用して包装することは、生産性の点から困難であるといわざるを得ない。
【０００８】
本発明の目的とするところは、生分解性を有するポリ乳酸系二軸延伸フィルムを使用して食品を包装する場合において、単位時間当たりの包装個数を向上させて生産性を高くしても、必要とされるヒートシール強度を確保し、かつシール部分も綺麗であり、極めて衛生的で、残食分を堆肥化する場合における分別も不要となる、食品の包装方法及び食品包装体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、前記課題を解決するため、様々な検討を重ねた結果、ポリ乳酸系フィルムを二軸延伸したポリ乳酸系二軸延伸フィルムの表面にコロナ放電処理を施したフィルムの上に食品を配置した後、温度１００〜１３０℃、圧力０．３〜１Ｍｐａの条件下で、０．０５〜０．２秒間ヒートシールして、食品の包装を行うことにより、上記目的を達成することを見出し、本発明をするに至った。
【００１０】
即ち、本発明の食品の包装方法は、ポリ乳酸系樹脂を含有してなるポリ乳酸系組成物を製膜したポリ乳酸系フィルムを二軸延伸したポリ乳酸系二軸延伸フィルムの表面にコロナ放電処理を施したコロナ放電処理ポリ乳酸系二軸延伸フィルムの上に食品を配置した後、温度１００〜１３０℃、圧力０．３〜１Ｍｐａの条件下で、０．０５〜０．２秒間ヒートシールして、食品の包装を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明の食品の包装方法において、前記ポリ乳酸系二軸延伸フィルムは、前記ポリ乳酸系樹脂のガラス転移点Ｔｇ〜（Ｔｇ＋３０）℃の温度範囲で、ポリ乳酸系フィルムを流れ方向及び幅方向にそれぞれ２〜５倍二軸延伸し、緊張下で熱処理した後、二軸延伸後のポリ乳酸系フィルムの表面と裏面について冷却して得られたものであるのが好ましい。
【００１２】
本発明の食品の包装方法において、前記食品の包装は、刃でフィルムを切断するシール包装機を用いて行うのが好ましい。
【００１３】
本発明の食品の包装方法において、前記食品は、米飯であるのが好ましい。
【００１４】
本発明の食品包装体は、上述した食品の包装方法を用いて食品を包装することにより得られたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の食品の包装方法によれば、単位時間当たりの包装個数を向上させて生産性を高くしても、必要とされるヒートシール強度が確保され、かつシール部分及びカット面も綺麗であるという利点がある。それ故、幼稚園や学校の給食やコンビニエンスストアの弁当等のように、納入時間が限定され、単位時間にできるだけ多量の包装を行う必要がある場合において、本発明の食品の包装方法を用いれば、生産計画が非常に立てやすくなるという利点もある。
【００１６】
本発明では、生分解性を有するポリ乳酸系二軸延伸フィルムを使用しているため、残食分を堆肥化する際に必要な分別作業も不要になるという利点もある。
【００１７】
本発明において、包装する食品が米飯である場合には、包装する米飯の量を通常の幼稚園児が食べる量よりもある程度減らしたものとすることにより、残食量の軽減を図ることが可能となることに加え、食の細い幼稚園児には完食する喜びを持たせる一方で、食の多い幼稚園児にはおかわりが可能となって満足するという利点がある。このことは、小中学校の学校給食にも当てはまる。
【００１８】
また、本発明において、包装する食品が米飯である場合には、包装後の米飯を保温箱に入れておくことにより、相互作用により飛躍的に温度の低下を防ぐことができるため、一年を通じて温かい米飯を提供することができるという利点もあり、製造後の品質の低下が少なく、前倒しして米飯を製造することも可能になるという利点もある。
【００１９】
さらに、本発明において、包装する食品が米飯である場合には、米飯を手で盛る場合に比べ、生産性が飛躍的に高まり、衛生面での向上が図られ、米飯をよそう手間もなくなるという利点もあり、包装された米飯は、取り扱いやすく、衛生的な配膳が可能になるという利点もある。
【００２０】
本発明の食品包装体は、極めて衛生的で、包装後における食品の品質劣化が少ないという利点がある。それ故、包装対象となる食品の製造時間の前倒しが可能となり、生産効率がより向上し、幼稚園、学校などの給食やコンビニエンスストアなどの新規顧客開発のアイテムとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。本発明の食品の包装方法は、ポリ乳酸系樹脂を含有してなるポリ乳酸系組成物を製膜したポリ乳酸系フィルムを二軸延伸したポリ乳酸系二軸延伸フィルムの表面にコロナ放電処理を施したコロナ放電処理ポリ乳酸系二軸延伸フィルムの上に食品を配置した後、温度１００〜１３０℃、圧力０．３〜１Ｍｐａの条件下で、０．０５〜０．２秒間ヒートシールして、食品の包装を行うものである。
【００２２】
ポリ乳酸系樹脂としては、乳酸の構造単位がＬ−乳酸であるポリＬ−乳酸、乳酸の構造単位がＤ−乳酸であるポリＤ−乳酸、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合体であるポリＤＬ−乳酸又はこれらの混合体のいずれであってもよい。ポリ乳酸系樹脂の製造方法としては、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸又はＤＬ−乳酸を直接脱水重縮合する方法、これらの各乳酸の環状二量体であるラクチドを開環重合する方法等が挙げられる。なお、開環重合は、高級アルコール、ヒドロキシカルボン酸等の水酸基を有する化合物の存在下で行ってもよい。
【００２３】
上述した乳酸は、不純物を除去した高純度のものを用いた方がよい。一般に、乳酸は、デンプンを醗酵後、精製したものが製造され、市販されているが、この市販されている乳酸の中には、主としてメタノール、エタノール、酢酸、ピルビン酸、フマル酸、乳酸メチル及び乳酸ブチル等の不純物が含まれているからである。原料の乳酸モノマーに対する前記不純物の含有量は合計０．１モル重量％以下、０．０５モル重量％以下が好ましい。なお乳酸に含有する不純物を除去する方法としては、例えば、特開平７−２９８５公報に記載されている方法が挙げられる。
【００２４】
ポリ乳酸系樹脂の原料ペレット中には、ポリ乳酸系二軸延伸フィルムの製造時における押出成形時の安定性や、ハンドリングを容易にするため、脂肪酸系滑剤、脂肪酸アマイド系滑剤及び脂肪酸エステル系滑剤等の滑剤を含有させることができる。
【００２５】
ポリ乳酸系樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲において、紫外線吸収剤、光安定剤、アンチブロッキング剤、可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、充填剤、着色防止剤、顔料等を含有させてもよい。
【００２６】
ポリ乳酸系樹脂に滑剤等を添加、混合する方法としては、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー等の配合機、混合機を用いる方法、ポリ乳酸系樹脂をクロロホルム等の溶媒に溶解した後又はポリ乳酸系樹脂を１００〜２８０℃に加熱溶融させた後、所定量の滑剤等を添加、混合する方法が挙げられる。
【００２７】
ポリ乳酸系二軸延伸フィルムは、例えば、ポリ乳酸系樹脂に、必要に応じて滑剤、紫外線吸収剤、光安定剤、アンチブロッキング剤、可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、充填剤、着色防止剤、顔料等を配合したポリ乳酸系組成物を、Ｔダイによる溶融押出法により製膜し、ロール延伸によって流れ方向に延伸後、テンター延伸によって横方向に延伸し、延伸後緊張下で熱処理することにより形成することができる。
【００２８】
ポリ乳酸系組成物の溶融押出温度は１３０〜２５０℃が好ましい。ポリ乳酸系組成物の溶融押出温度が１３０℃より低いと、成形安定性が得難く、過負荷に陥り易いため、好ましくないからであり、逆に、２５０℃を超えると、分子量の低下、強度の低下、着色等を起こし、分解することがあるため、好ましくないからである。
【００２９】
ポリ乳酸系フィルムの二軸延伸は、流れ方向（機械方向）及び幅方向（機械方向と直交する方向）の二軸方向にそれぞれ２〜５倍延伸することが好ましい。延伸倍率が２倍未満であると、満足し得る強度を備えたフィルムを得ることが困難となる場合があるため、好ましくなく、逆に、５倍を超えると、延伸時にフィルムが破れてしまうことがあるため、好ましくないからである。ここで、二軸延伸の延伸温度は、用いるポリ乳酸系樹脂のガラス転移点をＴｇ〜（Ｔｇ＋３０）℃の範囲で行うことが好ましい。二軸延伸の延伸温度がＴｇ未満では、延伸が困難となる場合があるため、好ましくないからであり、逆に、（Ｔｇ＋３０）℃を超えると、延伸による強度向上が認められないこともあるため、好ましくないからである。
【００３０】
ポリ乳酸系フィルムの二軸延伸後は、耐熱性を増すため、緊張下で（Ｔｇ＋１０）℃以上融点未満の温度で熱処理を行うことも好ましい。なお、熱処理時間は通常１秒〜３０分間である。
【００３１】
熱処理した二軸延伸後のポリ乳酸系フィルムの表面と裏面については、それぞれ冷却することは好ましい。この場合、得られるポリ乳酸系二軸延伸フィルムの表面と裏面の熱収縮率の差がどうしても大きくなるため、冷却時にフィルムの歪みやソリが生じ易くなるという理由から、０〜４０℃の温度雰囲気で、温度差が５℃以内の気体（空気等の冷却媒体）を用いて冷却する方がより好ましい。
【００３２】
ポリ乳酸系二軸延伸フィルムとしては、例えば、東セロ株式会社製のパルグリーン（登録商標）ＬＣ等が挙げられる。
【００３３】
コロナ放電処理は、コロナ放電処理機で発生したコロナ雰囲気にフィルムを通過させることにより行われる。コロナ放電処理は、０．５〜２ｋＷの出力で、０．１〜５秒処理することが好ましい。なお、コロナ放電処理を行うことにより、表面活性の乏しいフィルムの表面が活性化され、親水性が高まるため、印刷を好適に行うことができるようになることについては、従来から既知である。
【００３４】
コロナ放電処理ポリ乳酸系二軸延伸フィルムの厚みは、特に制限なく、用途、要求性能等によって適宜設定すればよい。
【００３５】
コロナ放電処理ポリ乳酸系二軸延伸フィルムで包装する食品としては、特に限定されず、例えば、米飯、うどん、パン、焼きそば、つけ麺用の麺、スパゲティ、ソフト麺、ピザ、煎餅などが挙げられるが、保温性及び保冷性が要求される点などから米飯が好ましい。
【００３６】
食品の包装は、ヒートシール強度、シール部分及びカット面の綺麗さ、連続運転という観点から、刃でフィルムを切断するシール包装機を用いて行うのが好ましく、具体的には、よこピロー包装機、たてピロー包装機、正ピロー包装機、逆ピロー包装機などが挙げられる。なお、溶断シール機は、フィルムの溶解速度が速いため、十分なヒートシール強度が得られず、カット面も汚くなる場合があり、パルス型のシール機は、連続運転が難しいことから、あまり好ましくない。
【００３７】
本発明において、ヒートシールについては、筒状にするために実施するセンターシールと、フィルムの進行方向と垂直方向に実施するサイドシールの両方を行うのが一般的であるが、サイドシールのみ行ってもよい。
【００３８】
ヒートシールの温度が１００〜１３０℃であるのは、ヒートシールの温度が１００℃未満であると、ヒートシール強度が低くなり、包装対象となる食品が包装内部から外部に出ることも生じ得るからであり、逆に、１３０℃を超えると、フィルムの溶解量が多くなり過ぎるため、シール面が汚くなったり、包装材の形が変形したりするからである。
【００３９】
ヒートシールの圧力が０．３〜１Ｍｐａであるのは、ヒートシールの圧力が０．３Ｍｐａ未満であると、圧着せず、ヒートシール強度も低くなりすぎるからであり、逆に、１Ｍｐａを超える圧力にするのは、シール包装機の性能からして困難だからである。なお、ヒートシールの圧力は、０．４〜０．７Ｍｐａがより好ましい。
【００４０】
ヒートシールの時間が０．０５〜０．２秒間であるのは、ヒートシールの時間が０．０５秒未満であると、必要とされるヒートシール強度を確保することができないからであり、逆に、０．２秒を超えると、生産性が低くなるからである。
【００４１】
本発明の食品の包装方法において、例えば、逆ピロー包装機を用いて米飯を包装する場合には、センターシールとサイドシールのヒートシールの時間をそれぞれ０．１秒に設定し、サイドシールを１３０ｍｍの間隔で実施すると、米飯の包装を完了するまでに１〜２秒となるため、１時間に１８００〜４５００個の包装済の米飯を製造することが可能になる。
【００４２】
本発明の食品包装体は、上述した食品の包装方法を用いて食品を包装することにより得られたものである。本発明の食品包装体は、極めて衛生的であり、包装した食品の品質劣化が少ない。
【実施例】
【００４３】
（１）ポリ乳酸系二軸延伸フィルムの作成
（フィルム１）
不純物の含有量０．５重量モル％の９０モル％Ｌ−乳酸を１５０℃／５０ｍｍＨｇで２時間撹拌しながら水を留出させた後、錫末を加え、１５０℃／３０ｍｍＨｇでさらに１時間撹拌してオリゴマー化した。その後、このオリゴマーの不純物の含有量を０．０５重量モル％とし、１５０℃／３５ｍｍＨｇで反応を行い、ポリ乳酸溶液を得た。このポリ乳酸溶液に脱水ジフェニルエーテルを加え、希釈した後、４０℃まで冷却して析出した結晶を濾過し、ｎ−ヘキサンで３回洗浄して、６０℃／５０ｍｍＨｇで乾燥し、０．５Ｎ−塩酸とエタノールを加え、３５℃で１時間撹拌した後、濾過し、６０℃／５０ｍｍＨｇで乾燥して、平均粒径３０μｍのポリ乳酸粉末（ポリスチレン換算重量平均分子量約１２万）を得た。
【００４４】
このポリ乳酸粉末１００重量部に対し、脂肪酸アマイド系滑剤０．３重量部と、アンチブロッキング剤０．２重量部とを含むペレットを、１８０℃においてＴダイが装着された押出機を用いて混練、溶融して押出し、厚さ８００μｍの未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを６０℃に加熱して長さ方向にロール法によって３倍延伸した後、７０℃に加熱して横方向にテンターを用いて３倍延伸を行い、引き続き緊張下で１４５℃において２分間熱処理した後、３０℃の空気を用いてフィルム上面及び下面を冷却して、ポリ乳酸系二軸延伸フィルム１を得た。
【００４５】
（２）コロナ放電処理ポリ乳酸系二軸延伸フィルムの作成
（フィルム２）
コロナ放電装置を用い、ポリ乳酸系二軸延伸フィルム１の両面に１ｋＷの出力で１秒間コロナ放電処理を施して、コロナ放電処理ポリ乳酸系二軸延伸フィルム２を得た。
【００４６】
（フィルム３）
ポリ乳酸系二軸延伸フィルム１を東セロ株式会社製のパルグリーン（登録商標）ＬＣに変えた以外は、フィルム２と同様の操作を繰り返し、コロナ放電処理ポリ乳酸系二軸延伸フィルム３を得た。
【００４７】
（３）食品の包装試験
炊いて型抜きした米飯を、逆ピロー包装機（株式会社日本ポリスター製ＰＲＯＴＯＦ４）に搬送し、フィルム上に配置した。その後、表１に示す条件で、フィルムの両端を持ち上げ、ヒートシール（センターシール）して筒状にし、１３０ｍｍの間隔で、フィルムの進行方向と垂直方向にヒートシール（サイドシール）した後、切刃でフィルムを切断して米飯の包装を完了した。米飯を包装した各実施例及び比較例について、ヒートシール強度及びシール部分の綺麗さの評価を行った。評価結果を表１に示す。なお、実施例２及び比較例６については、連続包装を行ったところ、実施例２の包装個数は、４０００個／時であるのに対して、比較例６は１２００個／時であった。
【００４８】
【表１】
2008094466.tif 000002
【００４９】
表１より、本発明の食品の包装方法では、必要とされるヒートシール強度を確保し、かつシール部分も綺麗にできるということが明らかとなった。
【００５０】
（４）食品の衛生試験
上述の米飯を包装した実施例２を保温箱に入れた。米飯の包装から６時間を経過するまでは、加熱せず、室温（２０℃）の状態にした。その後、米飯の包装から６時間を経過した時点で、菌が一番繁殖しやすい過酷な環境（３７℃）になるように、保温箱内を加熱し、米飯の包装から１２時間を経過するまで、この過酷な環境を維持した。米飯の包装から６時間後及び１２時間後に、一般生菌数、黄色ブドウ球菌、大腸菌、サルモネラ菌のそれぞれについて検査を行った。その結果、米飯の包装から６時間後においては、一般生菌数は３００（ＣＦＵ／ｇ）以下、黄色ブドウ球菌、大腸菌及びサルモネラ菌はいずれも陰性であり、米飯の包装から１２時間後においては、一般生菌数は５１００００（ＣＦＵ／ｇ）、黄色ブドウ球菌、大腸菌及びサルモネラ菌はいずれも陰性であった。
【００５１】
この結果より、本発明の食品包装体は、極めて衛生的で、包装した食品の品質劣化が少ないことが明らかとなった。