日本の食品包装機械を解説：種類,自動化技術,および食品製造における活用事例

背景

食品包装機械には、包装する食品の種類、形状、水分量、温度、容器の材質などに応じてさまざまな方式があります。例えば、米飯や菓子類、冷凍食品、飲料、調味料、粉末食品などでは、必要となる包装工程が異なります。

近年は、単独の包装機械だけでなく、計量、充填、シール、検査、ラベル貼付、箱詰めなどを連続して処理するライン構成も利用されています。センサー、制御装置、画像処理、ロボットなどを組み合わせることで、包装工程の自動化やデータ管理を行う仕組みも広がっています。

食品包装機械の基本的な役割

食品包装機械の工程は、一般的に次のように整理できます。

• 食品を一定量に計量する

• 容器や包装材を供給する

• 食品を袋や容器へ充填する

• 包装材をシールまたは密封する

• ラベルなどを貼付する

• 外観や重量などを検査する

• 箱詰めや搬送を行う

すべての工程を一つの機械で行うとは限らず、製造ラインの構成に応じて複数の設備を組み合わせます。

食品包装機械の主な種類

重要性

食品包装機械が重要とされる理由の一つは、包装工程が食品製造の最終段階に近い位置にあることです。包装状態は、食品の取り扱いや保管、輸送、表示などにも関係するため、製造工程全体との整合性が求められます。

また、食品製造では同じ工程を繰り返す場面が多く、計量、充填、シール、搬送、検査などを機械化することで、作業方法を一定に保ちやすくなります。

農林水産省は、食品製造業における生産性向上に関して、AI、ロボット、IoTなどの技術や製造ラインの自動化を活用する取り組みを進めています。2024年には、食品製造の現場へロボットなどの先端技術を導入する際に、HACCPに基づく衛生管理を考慮するためのガイドラインも策定・普及されています。

食品の種類による違い

包装機械は、食品の性質によって必要な機能が変わります。例えば、液体食品では液漏れを防ぐ充填や密封の管理が重要になり、粉末食品では飛散を抑えながら一定量を投入する仕組みが必要になります。

固形食品では、食品を傷つけにくい搬送や計量が重要になる場合があります。冷凍食品では低温環境を考慮した設備構成が必要になるなど、食品そのものの特性が機械構成に影響します。

自動化で使われる技術

食品包装ラインでは、単純な機械動作だけでなく、複数の技術を組み合わせるケースがあります。

• センサー：製品の位置や状態などを検知する

• PLCなどの制御装置：機械の動作を制御する

• 画像処理：外観や印字などを確認する

• ロボット：搬送や箱詰めなどを行う

• データ管理：設備や生産工程の情報を記録する

• 非破壊検査：製品を開封せずに内部状態などを確認する

これらを連携させることで、包装工程の一部または複数工程を連続的に処理できる構成になります。

最近の動向

2024年から2026年にかけての食品製造では、省力化、自動化、データ活用を組み合わせた設備への関心が続いています。農林水産省は食品製造業向けの省力化投資促進プランを示しており、食品包あん機、検品・仕分システム、オートラベラー、インライン非破壊検査装置などを食品製造に関係する設備例として挙げています。

また、AIやロボットを利用した食品製造設備の導入を支援する取り組みも進められています。こうした動向から、包装機械単体の自動化だけでなく、製造、検査、搬送を含む工程全体の連携が一つのテーマになっています。

検査工程との連携

食品包装ラインでは、包装そのものだけでなく、包装後の確認工程も重要です。重量確認、異物検査、シール状態の確認、印字確認、外観検査など、対象製品に応じて異なる検査技術が使われます。

農林水産省の食品製造業向け資料では、画像やAIを利用した検品用システム、X線センサーを利用した検査装置、自動箱詰め装置なども省力化技術の例として示されています。

人と機械の役割分担

完全な自動化だけが選択肢ではありません。食品の種類や生産量、包装形態によっては、一部工程を機械化し、確認や調整などを人が担当する方式も考えられます。

そのため、2024年以降の食品製造における自動化では、単純に機械を増やすのではなく、衛生管理、工程の安定性、設備間の連携、作業負担などを含めてライン全体を考えることが重要になっています。

法律・制度

日本の食品包装機械に関係する制度は、機械そのものだけでなく、食品、食品接触材料、容器包装、表示、衛生管理など複数の分野にまたがります。実際に設備を導入・運用する場合は、対象となる食品や包装材、工程によって確認すべき事項が変わります。

食品衛生に関する制度

食品製造では、HACCPの考え方に沿った衛生管理が制度化されています。厚生労働省は、原則としてすべての食品等事業者がHACCPに沿った衛生管理に取り組む制度について案内しています。

そのため、食品包装機械についても、単に生産工程として機能するかだけでなく、洗浄、衛生管理、食品との接触部分、異物混入の防止などを含めて工程全体との関係を考える必要があります。

食品用器具・容器包装

食品に直接または間接的に接触する器具や容器包装については、食品衛生法に基づく規格などが関係します。ポジティブリスト制度については、2025年6月1日以降の制度内容が厚生労働省から案内されています。

なお、2024年4月1日から食品衛生基準行政は厚生労働省から消費者庁へ移管されています。制度を確認する場合は、現在の担当行政機関が公開している最新情報を確認することが重要です。

食品表示

包装された食品には、食品表示法に基づく表示ルールも関係します。消費者庁は加工食品などの表示基準、アレルゲン、栄養成分、原料原産地などについて情報を公開しています。

包装機械そのものが表示内容を決めるわけではありませんが、ラベル貼付や印字を自動化する場合には、製造工程と表示管理の仕組みを適切に連携させる必要があります。

ツールと資料

食品包装機械や食品製造の自動化について調べる際には、公的機関が公開する資料が参考になります。

食品製造業の省力化資料

農林水産省は、食品製造業の生産性向上や省力化に関する資料を公開しています。食品製造工程で利用される自動化設備や、AI・ロボットなどの技術について確認できます。

食品衛生関連資料

食品衛生に関する制度を確認する場合は、厚生労働省や消費者庁が公開する資料が参考になります。特に食品用器具・容器包装の制度やHACCPに関する情報は、包装工程を考える際にも関係します。

食品表示関連資料

消費者庁の食品表示関連資料では、加工食品の表示基準やQ&A、アレルゲン、栄養成分表示、原料原産地表示などを確認できます。包装工程でラベルや印字を扱う場合にも関連する情報です。

よくある質問

日本の食品包装機械にはどのような種類がありますか？

代表的な食品包装機械には、充填機、包装機、シール機、計量機、ラベラー、検査装置、箱詰め機などがあります。食品の形状や包装材、工程によって必要な機械構成は異なります。

食品包装機械の自動化にはどのような技術がありますか？

センサー、PLCなどの制御装置、画像処理、ロボット、データ管理システム、非破壊検査装置などがあります。複数の技術を組み合わせて、充填から検査、箱詰めまでを連携させる構成もあります。

食品包装機械とHACCPにはどのような関係がありますか？

HACCPに沿った衛生管理では、食品の製造工程における危害要因を管理する考え方が重要です。そのため、包装機械についても、食品接触部分の衛生、洗浄、異物混入防止などを工程全体の衛生管理と関連付けて考える必要があります。

食品包装機械でラベル貼付を自動化できますか？

オートラベラーなどを利用して、容器や包装された製品へのラベル貼付を自動化することができます。農林水産省の食品製造業向け資料でも、オートラベラーは省力化に関係する設備例として紹介されています。

食品包装機械を導入するときに確認する項目は何ですか？

食品の性質、包装形態、処理工程、必要な検査、衛生管理、包装材との適合性、設備間の連携などが主な確認項目です。また、対象となる食品や包装材によって関係する法令・基準が異なるため、最新の公的情報を確認する必要があります。