機能性包装に関する研究－折り曲げによる通気制限効果－
朝來壯一
食品産業担当Studies on Functional Container and Packages- Ventilation Limit Effect by the Plastic Film Folding Shoichi Asaki
Food Industry Division

We made the hand-wrap trapezoid form MAP (Modified Atmosphere Packaging) package with an adhesive tape on its
flap for the larger size vegetables. This package flap controls the gas inside by vending its flap two times,and limiting the ventilation. We compared the gas permeability with the polyethylene (LDPE) using a packing
model of polypropylene (OPP) to testify the ventilation restrictions function of this package.
As a result, with the LDPE film which had lower gas permeability than the OPP film, a ventilation limit effectby the folding of the air hole was accepted. The vegetable freshness extension of 20 degrees Celsius was morethan four days by OPP Flap-seal package of 25μm (280 mm☓150 mm☓380 mm).
1.はじめにている．フラップ部分これを折り返して 1 次折り曲げと青果物の鮮度保持包装では，包装した青果物の呼吸をし，さらに両端の小型の糊付き部分（リップ：Fig.2）を制御するために包装全体のガス透過性を①フィルム素材裏面に折り返して 2 段階折り曲げとすることで通気制限のガス透過性で制御する，②フィルム面に微細な通気加を行う設計である．これを包装内部からのガスの流れを工をする，③フィルムの接合部分の加工によって制御す中心に折り曲げ箇所を簡略化して Fig.3 に示した．

る方法が主体である．しかし，こうした包装は自動包装

従来型の台形包装では開口部をそのままにしておくか，機の使用が必須であったり，個包装では特殊フィルムを開口部を一方に折ってテープで一箇所留める一点留め包使用したりするために高コストになりがちであった．ま装が主体である．しかしこれでは通気性が高いためにフた比較的厚みのないネギ類やニラなど長尺野菜用の包装

ィルム包装内を鮮度保持包装の条件である高炭酸ガス+が主体であった．こうしたことから著者らは量販店等の低酸素に導くことはできない．このフラップシール包装

流通末端で使用できる個包装型包装であり，ホウレンソでは内部のガスの流量を 3 段階で絞りこむ構造である．

ウ等の大型で厚みのある青果物を想定した鮮度保持包装(MAP: Modified Atmosphere Packaging)を開発した．

この開発においては，フラップ（蓋）部に粘着剤を塗布したフラップシール型簡易包装に鮮度保持性を付与する手法として，既に開発した自動包装機用の鮮度保持包
装ベジブレスパックの通気制限機能を応用することとし，単純な折り曲げを複数回組み合わせる手法の有効性について検討することとした．
本包装は Fig.1 のように台形(trapezoid)を基本形としており，開口部に段差を設け上底開口部（フラップ）には粘着剤が塗布されている．このフラップの幅と下底幅（ボトム）及び 2 枚のフィルムの縦長の組み合わせ，さらに粘着剤の塗布位置で通気を制御する包装設計となっ

Fig.1

Flap Seal Package (trapezoid)Table.1 Gas permeability of plastic film
Gas flow to outside

Plastic Film

Gas Permeablity(g/m2/24h/1atm)

LDPE
HDPE

Gas flowOPP

double film

O2

CO213～164～65～870～80
20～3025～35*OPP(Polypropylene),PE(Plyethylene)

Water Vapor Permeablity(g/m2/24h)

16～22
5～108～12
THE ENGINEER'S BOOK 抜粋

single film
Flap-seald Package

Fig.2 Gas flow of Flap and Lip of the package

Adhesive tape line

A:non bend air passage（6mm Top-seal）

Secondary ventilation(Narrow film bend)Primary ventilation(Wide film bend)

B:Bend air passage （6mm Center-seal）

Fig.4 Single hole on top and center of model package

Air

CO2

Fig.3 Ventilation restrictions of Flap-seal Package

ClipDanSensorGas analyzer

O2

包装内青果物の呼吸で生じた CO2 は最初の折り曲げ部

N（ Primary ventilation) を 通 過 後 2 番 目 の 折 り 曲 げ（ Secondary ventilation) を 通 っ て 両 端 の リ ッ プ（Fig.2)部に流れる．さらに粘着テープとフィルム間に形成される通気道を経由して外に排出される．

Plastic Chamber

Fig.5 Package permeability measuring apparatus

この両端の裏側に形成されたリップは包装の台形形状により形成されるものであり，その大きさが決定される．

１）モデル包装の作製方法

フィルム長や粘着テープの位置により，このリップの通折り曲げの通気制限効果低密度ポリエチレン（LDPE）気量が変化させることが可能と考えられる．本報では特およびポリプロピレン（OPP）の 25 μm を 60 mm☓120 mmにフィルムの折り曲げによる通気制限の効果と量産レベの長方形モデル包装を作製した．ヒートシーラを用いてルで試作した包装の保存性能について報告する．

その長径の一カ所に 6 mm 幅，長さ 10 mm の通気道を作製した(Fig.4)．

2．実験方法2.1 通気制限効果の検討

２）ガス透過特性評価法
包装モデルはそれぞれ①密封 PE，②密封 OPP，③有孔フラップシール包装はフラップを 2 回折り曲げることOPP，④通気道に折り曲げのある OPP の各包装体とした．

で通気制限を行い包装内ガスの制御を行っている．そのこれらを CO2 で充分に満たして密封可能なアクリルチャ折り曲げの効果を評価するために包装モデルを作製し，ンバーに移した．これをインキュベータ 25 ℃で保存し，一定幅の通気道を設けて折り曲げたものと，密封包装及石川らの方法(Fig.5)を用いてチャンバー内の CO2 と O2

び通気道を折り曲げない包装でその通気特性を比較した．の濃度変化を 24 時間二酸化炭素/酸素濃度計（Checkmate

フィルムは OPP に対して比較のため低密度ポリエチレン

Ⅱ Dansensor）で測定した．

及び折り曲げ処理を行った OPP でモデルを作製した．使用フィルムの一般的特性は Table.1 に示した．

アクリル製気密チャンバーとモデル包装内のガスには差圧があり，モデル包装に充填した CO2 はフィルムや通気道を経由してチャンバーに移動し，チャンバーのガス移動は最終的に平衡に至る．その間のガス移動特性を評価比較するためチャンバー内のガス濃度を経時的に測定した．
2.2 鮮度保持性（ビタミン C 指標）

gas concentration (%)

内の N2 と O2 は逆にモデル包装へ移動する．これら

25

フラップシール包装の鮮度保持性は外観目視による 520
O215CO21050

段階評価法（5:収穫時の鮮度～3:商品限界～1:腐敗）で04評価を行ってきたが，還元型アスコルビン酸（ビタミン8121620
measurement time (hour)

24

Fig.6 Gas permeability of full-seal LDPE envelopeC）を指標とした鮮度評価を行った．
１）供試プラスチック包装
280 mm☓150 mm☓380 mm の 25 μm 厚の OPP 製の台形試作品および LDPE 製ホウレンソウ用包装を供試した．
２）ホウレンソウ
当日収穫の 1 包装 250 g 規格の大分県産ホウレンソウ（品種不明）を各試験区当たり 10 包装を供試した．
３）保存方法

gas concentration (%)

フラップシール包装（協和包材㈱及び第一包装㈱製）の2520
O215CO21050インキュベータ（タバイエスペック製）を 10℃及び024

681012141618202224

measurement time (hour)

20 ℃設定とし，６日目まで保存した．

Fig.7 Gas permeability of full-seal OPP envelope４）ビタミン C の測定
ビタミン C は還元型アスコルビン酸(mg/100 g）を測定することとした．1 包装 250 g を全量細断撹拌した後そ25酸で磨砕した遠心上清を分析に供した．分析は RQ フレックス（関東化学）を用いた．
3.調査結果及び考察
3.1 折り曲げの通気制限効果

gas concentration (%)の 50 g を分析試料として 3 倍量の 10 ％(W/W)メタリン

青果物の包装に一般的に使用されているフィルムは20O215CO210500OPP（ポリプロピレン）であり，20 μ～25 μの防曇加工24したものが普及している．これらはポリエチレンに比較

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
measurement time (hour)Fig.8 Gas permeability of non-bend OPP envelope

してガス透過性は小さいが,コストおよび取り扱いの容易さから青果物用として普及している．フラップシール
包装では OPP を基準素材として想定している．

25モデル包装からチャンバー内への CO2 移行は 2 時間で5%，6 時間で 10%に到達し，10 時間で平衡に至った．密封の場合，一般的に LDPE は OPP よりガス透過性である（Table.1）．このため密封包装で比較した場合，LDPE はOPP に比べてガス透過性であると考えられた．
＜OPP 密封包装モデル＞
OPP の一般的なガス透過性は LDPE の半分以下である

gas concentration (%)＜LDPE 密封包装モデル＞
2015O210CO2500246810 12 14 16 18 20 22 24（Table.1）．このため密封 OPP からチャンバーへの CO2

measurement time (hour)

移行も遅く，24 時間経過後もチャンバー内の CO2 濃度はFig.9 Gas permeability of bended OPP envelope

3％であり 5%を超えることはなかった（Fig.7）．OPP の密封包装は青果物の呼吸による酸欠をもたらすことが多く，mg/100g

20℃Point-seal

40

OPP 密封包装を避ける理由ともなっている．
LDPE 密封包装の特性に近似した特性を示した(Fig.8)．
チャンバーの CO2 は 2 時間で 5 %に達し，約 10 時間で平衡に至った．LDPE に対する OPP のガス透過性を考慮すれば，若干の通気阻害は認められるもののトップシールで10℃point-seal

アスコルビン酸含量＜通気道を折り曲げない OPP 包装モデル＞

302010の通気制限効果は少ないと考えられた．

day00＜通気道を折り曲げた OPP 包装モデル＞

12345

保存日数（10℃および20℃）

CO2 の 5 %到達時間は折り曲げない 2 時間に対して， 7倍の 14 時間を要した(Fig.9)．
さらに 24 時間後も平衡にFig.10 Storage temperature and VC (Open pack)

至らず，通気の抑制効果が観察された．
このモデルの通気道はセンターシールに配置されており，折り曲げがある以外は密封包装と同じ条件で製袋されている．一方ガス移動は緩慢であること，さらに密封包装モデルほどの通気制限には至らないものの近似したガス透過特性であることから折り曲げによって通気が制限されていると推察された．
3.2 鮮度保持性（ビタミン C 指標）＜保存温度とビタミン C＞

Fig.11

Open pack 5-day storage 20℃(right:5days)

一般に青果物にとって 20℃は品質に影響する温度帯である．このためホウレンソウで広く使用される 1 点留
め OPP 包装（開放包装）で 20℃と 10℃保存の還元型アスmg/100g

20℃Point-seal

40

コルビン酸の消長を比較したものを Fig.10 に示した．
10℃ではアスコルビン酸の減少は少ないが，20℃保存で20℃Flap-seal
30

は保存 2 日目から減少が始まり 5 日目には約 50％まで減
少し，水分減耗も進行する．また，5 日経過後の外観上の変化は Fig.11 のように緑葉は萎凋し細胞の破壊（トロ2010ケ）も進む．1 点留めを含め開口部の大きい開放系包装の場合，温度依存性が高く，20℃を越える温度では還元00型アスコルビン酸の減少が顕著であった．

12345day

保存日数（20℃）＜フラップシール包装の鮮度保持性＞
20℃は還元型アスコルビン酸の減少を含め，ホウレンFig.12

Influence of the package on ascorbic acid

ソウの外観上の劣化も進む温度帯と考えられる．そこで20℃でのフラップシール包装の鮮度保持効果を検討する
ため一点テープ留め包装と 20℃保存でのホウレンソウの還元型アスコルビン酸の消長を比較した．
一点留め包装では 2 日経過後から還元型アスコルビン酸が減少して 5 日目には約 50％が失われるが，フラップシール包装では初期の水準（30mg/100g）を 5 日目まで保持されていた．また外観上の鮮度も Fig.13 に示すように葉面の萎凋もなく，細胞破壊も認められなかった．フラップシール包装は劣化が促進される 20℃でも，従来型包装に比べてビタミン C 指標で 4 日以上鮮度を維持した．

Fig.13 Flap-seal pack 5-day 20℃ (right:5days)

要旨１） ホウレンソウなどの大型青果物のフィルム包装において，手貼りでも使用できる鮮度保持包装を開発する目的で台形包装のフラップ部分に粘着剤を塗布した台形フィルム包装を試作した．これはフラップを折って通気を制限することにより包装内のガスを制御する包装である．
２） この包装の通気を制限するフィルムを折り曲げて通気を制限する効果について，ポリエチレン及びポリプロピレンフィルムの包装モデルを用い，通気条件を変えてガス透過性を比較検討した.
３） その結果，ポリエチレンフィルムよりガス透過性が低いポリプロピレンフィルムでは，通気道の折り曲げは OPP 密封包装並みの通気制限が認められた．
４） 280 mm☓150 mm☓380 mm の 25 μm 厚のポリプロピレン（OPP)製のフラップシール包装で 20℃における鮮度延長は 4 日以上であった．
追記本研究の一部は平成 27 年度日本食品科学工学会年次大会シンポジウム及び宮崎県工業技術センター研究成果報告会で発表した．
謝辞

本研究を実施するにあたってフィルム包装に関する技術的課題の解決および包装の試作に多大なるご支援を頂いた協和包材株式会社および第一包装株式会社九州支店
大分営業所に心より御礼申し上げます．
参考文献(1) 牧野義雄他;日本包装学会誌 Vol.4 No.1 (1995)(2) 石川豊他;日本包装学会誌 Vol.6 No.4(1997)(3) 永井耕介；日本食品保蔵科学会誌 Vol.23 No.3
（1997）(4) 住友ベークライト;公開特許公報：特開 2001-278354(5) 池田浩伸;福岡県農業総合試験場特別報告第 28 号
（2008）(6) 朝來壯一;大分県産業科学技術センター研究報告書（2013）(7) 朝來壯一;大分県産業科学技術センター研究報告書（2014）(8) 朝來壯一;大分県産業科学技術センター研究報告書
機能性包装に関する研究（非公表）（2015）