自己発熱型食品包装は、外部熱源や電力を必要とせず、通常は発熱化学反応を利用して食品内容物を加熱する能動包装です。また、自己冷却型の包装も可能です。これらの包装は、軍事作戦、自然災害時、あるいは従来の調理方法が利用できない状況で役立ちます。軍用食糧、キャンプ食、インスタント食品、その他適切な調理設備や調理方法が利用できない、あるいは理想的ではない状況で調理される食品によく使用されます。
化学
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自己発熱缶の熱源は、ユーザーが缶底を押すことで発生する発熱反応です。缶は三重壁構造です。飲料容器の周囲には、加熱剤の容器が、薄い破れやすい膜で区切られた水容器に囲まれています。ユーザーが缶底を押すと、棒が膜を突き破り、水と加熱剤が混ざり合います。この反応によって熱が放出され、周囲の飲料が温められます。[1]
加熱剤と反応は製品によって異なります。酸化カルシウムは以下の反応に使用されます。
- CaO(s)+ H 2 O(l) → Ca(OH) 2 (s)
硫酸銅と粉末亜鉛も使用できますが、このプロセスは効率が低くなります。
- CuSO 4 (s) + Zn(s) → ZnSO 4 (s) + Cu(s)
無水塩化カルシウムもよく使用されます。この場合、化学反応は起こらず、代わりに溶解熱が発生します。
自己発熱型食品包装用の市販の熱源は発熱反応（熱放出反応）を利用しており、これにはいくつかの一般的な配合があります。これらには以下が含まれます。
- 生石灰（別名：酸化カルシウム）と水。生石灰は安価で入手しやすく、FDA（米国食品医薬品局）によって一般的に安全であると認められています。[2]この反応の生成物は水酸化カルシウムです。
- 微量の鉄と食塩を合金化したマグネシウムの微粉末で、MRE 炎なしレーションヒーターのように水を加えることで作動します。
新しい製剤の中には、アルミニウムやマグネシウムなどの反応性の高い金属粉末と、酸化鉄や二酸化ケイ素などの反応性の低い金属酸化物との間のテルミット反応のような反応を利用するものもあります。[3]
第二次世界大戦中、ハインツは異なるアプローチを採用し、インペリアル・ケミカル・インダストリーズが開発した、缶内の無煙燃料に点火するメカニズムを採用した。[4]
デザイン
自己発熱缶は、内側のチャンバーがもう一方のチャンバーを囲むように二重のチャンバーを備えています。あるタイプでは、内側のチャンバーに食品や飲料が入り、外側のチャンバーには混合すると発熱反応を起こす化学物質が入っています。缶の中身を温めたい時は、缶のリングを引くと、外側のチャンバー内の化学物質と水を隔てるバリアが破れます。別のタイプでは、化学物質は内側のチャンバーにあり、外側のチャンバーで飲料がそれを取り囲んでいます。缶の中身を温めるには、缶の底を押して、化学物質と水を隔てるバリアを破ります。この設計には、より効率的（周囲の空気への熱損失が少ない）であるだけでなく、製品外部の過熱による不快感を軽減できるという利点があります。どちらの場合も、反応による熱が食品に吸収された後、温かい食事や飲み物を楽しむことができます。
歴史
自己発熱型食品包装のデザインは少なくとも1907年に遡ります。[4]
第二次世界大戦中、イギリスはノルマンディー上陸作戦の兵糧補給にICI無煙燃料機構を採用した缶を導入しました。[4]この機構は万全ではなく、缶が爆発することもありました。[4]この機構を採用した缶は第二次世界大戦後も引き続き使用され、一部はフォークランド諸島属領調査局に送られました。[4]
参照
参考文献
- ^ 米国特許 5461867、Scudder, James A. および Berntsen, James L.、「内容物を加熱または冷却するための一体型モジュールを備えた容器」、公開日 1995 年 10 月 31 日、発行日 1998 年 11 月 11 日、Insta-Heat, Inc. に譲渡。
- ^ 「ITG Subject: New Source of Lead and Other Contamination」.食品医薬品局. 2007年8月12日. 2007年8月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年9月22日閲覧。
- ^ Lorch, Mark (2018年6月19日). 「自己発熱型ドリンク缶が復活 ― 仕組みはこうだ」. The Conversation . メルボルン, オーストラリア. 2022年5月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年9月22日閲覧。
- ^ abcde Rozeik, Christina (2015年11月10日). 「焦点の合った物体：自己発熱ココア缶」. spri.cam.ac.uk . スコット極地研究所. 2025年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。
さらに読む
- ヤム、KL、「Encyclopedia of Packaging Technology」、John Wiley & Sons、2009年、ISBN 978-0-470-08704-6
外部リンク
- 1杯分のコーヒー缶は自動的に加熱する
- 自己加熱式コーヒーは冷たいのでしょうか？
- BBCニュースオンライン- ミッドランド地方でホットドリンク缶の試験
- 分解写真付き記事
