JP4115459B2 - 殺菌装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気を食材に直接吹き掛けて殺菌する方法及び装置に関する。

従来、カップに食材を充填し、このカップを殺菌装置の釜本体内に収納し、釜本体内を減圧した後、蒸気を釜本体内に吹き込みカップ内の食材に蒸気を直接接触させることにより、食材を調理・殺菌する方法が試みられている（例えば、特許文献１，２参照。）。

また、大量の食材を調理・殺菌するため、多数の釜本体を放射状に配置し、すべての釜本体を同時に旋回運動させながら連続的にバッチ処理することが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

従来の殺菌装置による食材の殺菌は、図４（Ｂ）に示すように、まず釜本体から脱気して釜本体内を真空化することから開始される（ａ）。次に、蒸気を釜本体内に注入し、蒸気による熱と圧力によって食材を殺菌処理し（ｂ）（ｃ）、最後に釜本体内から蒸気を抜き、釜本体内を常圧に戻す（ｄ）。その後、食材は冷却され、釜本体から取り出され、別途殺菌処理された液状成分等と共に包装される。

特許第２８１５０８９号公報 特許第２９０７７６３号公報 特開２００３−２４５０６０公報

釜本体内での食材の加熱殺菌処理が終了すると、釜本体外に蒸気を排出し、釜本体内を常圧（大気圧）に戻すが、その際蒸気を一挙に排出すると、図４（Ｂ）中、曲線ｄで示すように、釜本体内が急激に降圧し、殺菌処理後の固形状食材が変形したり、破裂したりするなどの不具合が発生する。従来、レトルト食品や缶詰では、固形状食材は袋や容器に封入された状態で釜本体内に収納され、蒸気により包材を介して加熱殺菌され、加熱殺菌処理後は釜本体内に注入される冷却水により加圧状態で冷却されるので、このような不具合が生じなかったのであるが、露出状態の食材に蒸気を吹き掛ける殺菌方法が採られるようになってきたことから、このような問題が生じるに至った。また、初期の急激な圧力低下を防止するため蒸気の排気管を細くするなどしてゆっくりと降圧すれば食材への悪影響はなくなるが、常圧に近づくにつれて蒸気の排出速度が低下し、排気完了までの時間が長くなり、それだけ殺菌装置の処理能力が低下するという問題が生じる。

従って、本発明は上記問題点を解決することができる殺菌装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するため、請求項１に係る発明は、釜本体（１）内に配置した蒸気放出管（２）から蒸気を放出し、釜本体（１）内に収納した食材（Ａ）に蒸気を直接吹き掛けることにより、食材（Ａ）を加熱殺菌処理し、上記釜本体（１）に接続した蒸気排出管（１２）から加熱殺菌処理に使用した蒸気を釜本体（１）外に排出する殺菌装置において、上記蒸気排出管（１２）に複数個の排気バルブ（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）を並列に設け、所望の排気バルブ（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）を組み合わせることにより排気開度を徐々に大きくして蒸気排気量を略一定に保ちつつ上記釜本体（１）内を降圧させるようにした殺菌装置を採用する。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の殺菌装置において、上記蒸気排出管（１２）が複数本の分岐管（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）に分岐し、各分岐管（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）に排気バルブ（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）を設けた殺菌装置を採用する。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の殺菌装置において、上記複数個の排気バルブは互いに開度が異なっている殺菌装置を採用する。

本発明によれば、殺菌後の釜本体内の降圧時に、排気開度を徐々に大きくして蒸気排気量を略一定に保つことにより、釜本体内の圧力によらず降圧速度を略一定にし、固形食品の破裂等の品質劣化を防止するとともに、降圧時間を短縮して生産効率を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１及び図２に示すように、この殺菌装置は、食材を収納し加熱殺菌処理する釜本体１を備え、釜本体１内に殺菌用の蒸気を放出する蒸気放出管２と、食材を保持するトレー３とを備える。

釜本体１は、横置きされる筒状の圧力容器として形成され、その一端は食材の出入口とされ、他端は端板４で閉じられる。出入口は開閉蓋５で開閉可能に閉じられる。端板４には釜本体１内から脱気するための排気管６が連結される。排気管６は図示しない真空ポンプに連結され、バルブ７を開くことにより排気管６を通して釜本体１内から空気が排出される。

釜本体１の空洞内の中心部はトレー３が設置される食材設置部とされ、食材設置部の下方に蒸気放出管２が敷設される。蒸気放出管２は端板４から釜本体１の底に沿って開閉蓋５の方へと伸びる。端板４には蒸気放出管２に蒸気を供給するための蒸気供給管８が連結される。蒸気供給管８は図示しないボイラに連結され、バルブ９を開くことにより蒸気供給管８を通して蒸気放出管２に蒸気が送られる。このように蒸気放出管２が釜本体１の床側に敷設されていることから、蒸気のドレン水が食材設置部に向かう事態は回避される。

蒸気放出管２は、その上半分において多数のノズル孔１０が密に設けられ、下半分においてノズル孔１０が疎に設けられる。これにより、釜本体１の中心部における食材設置部に向かってより多量の蒸気が噴出する。また、蒸気のドレン水が下半分のノズル孔１０から蒸気放出管２の下方における釜本体１の床上に排出される。

釜本体１の食材設置部には、トレー３が着脱自在に置かれる。トレー３は釜本体１の開閉蓋５を開くことにより開放される出入口から釜本体１内に出入自在であり、その底板３ａは液体や気体が透過しうるように多孔板、網板等で形成される。

トレー３の底板３ａの下側には食材から滴下する煮汁等のドリップ液ａを受ける受け皿１１が取り付けられる。受け皿１１にはドリップ液ａの排出孔１１ａが設けられる。受け皿１１は排出孔１１ａに向かって漏斗状に傾斜する。排出孔１１ａは蒸気放出管２のノズル孔１０を回避するように釜本体１の出入口に偏って設けられる。これにより、蒸気放出管２からの放出蒸気によってドリップ液ａが上方の食材へと飛散しないようにすることができる。

また、この排出孔１１ａの直下に釜本体１のドレン孔１ａが設けられる。ドリップ液ａは排出孔１１ａから直ちにドレン孔１ａに向って滴下し、図示しないがドレン孔１ａ下のバルブが開けられると所定の貯留室に排出される。上述したように排出孔１１ａ下には蒸気放出管２が存在しないので、ドリップ液ａは蒸気放出管２により阻まれることなくドレン孔１ａに落下する。

図３に示すように、食材Ａは多数のカップ状の容器１４に小分けして入れられ、図１及び図２に示すように、複数個の容器１４がトレー３の底板３ａ上に置かれ、トレー３が釜本体１内の食材設置部に置かれる。これにより、食材Ａは釜本体１の空洞内に保持され、蒸気が直接吹き掛けられて加熱殺菌される。カップ状の容器１４の底部には多数のドリップ孔１４ａが形成され、そこから食材Ａの煮汁等がドリップ液ａとなって容器下に滴下し、トレー３の下の受け皿１１に受け止められる。なお、食材Ａは容器１４に小分けすることなくトレー３上に直に置くことも可能である。

図１に示すように、釜本体１には、食材Ａを加熱殺菌処理した後に蒸気を釜本体１外に排出するための蒸気排出管１２が接続される。この排気管からの蒸気の排出は、排気開度を徐々に大きくすることにより、蒸気排気量が略一定に保たれ、釜本体内の降圧速度が一定の大きさを超えないように行われる。これにより、殺菌後に釜本体内の蒸気を排出する際、排気開始当初の急激な降圧が防止され、固形食品の破裂等の品質劣化が防止されるとともに、排気終盤の緩慢な降圧もなくなり、釜本体１内が常圧に戻るまでの時間が短縮される。

この実施の形態では、蒸気排出管１２が途中から複数本の分岐管１２ａ，１２ｂ，１２ｃに分岐し、主管と各分岐管１２ａ，１２ｂ，１２ｃにそれぞれ同種類の電磁弁１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられる。そして、電磁弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃの開度が１０％、２０％、５０％にそれぞれ設定され、適宜組み合わされることにより、排気開度が徐々に大きくなり、上記斜線ｅに沿うように略一定の降圧速度で蒸気が排気される。

この実施の形態では、曲線ｄ1〜ｄ5で示すように、第1段階から第５段階にわたって徐々に降圧するように制御される。すなわち、第１段階では開度１０％の電磁弁１３ａが開放され、第２段階では開度２０％の電磁弁１３ｂが開放され、第３段階では開度１０％、２０％の電磁弁１３ａ，１３ｂが開放され、第４段階では開度５０％の電磁弁１３ｃが開放され、第５段階では開度１０％、２０％、５０％の電磁弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃが開放され、これにより釜本体１内の圧力は斜線ｅに近似した曲線ｄ1〜ｄ5に沿って降下する。もちろん、分岐管の本数、電磁弁の個数、開度等は適宜変更可能であり、曲線ｄ1〜ｄ5の数等も適宜調整可能である。

釜本体１内には図示しない圧力センサが設けられ、釜本体１内の蒸気圧力が常圧になると、この圧力センサからの信号により電磁弁が閉じる。

次に、上記構成の殺菌装置の作用について説明する。

（１）多数のカップ状容器１４に食材Ａを小分けして充填し、所定個数の容器１４をトレー３の底板３ａ上に並べる。

（２）釜本体１の開閉蓋５を開放して、容器１４が載せられたトレー３を出入口から釜本体１内の食材設置部に固定した後、開閉蓋５を閉じて釜本体１内を密閉する。

（３）排気管６から釜本体１内の空気を排気し、図４（Ａ）中、処理線ａで示すように釜本体１内を真空化する。

（４）蒸気供給管８から蒸気を所定の圧力及び温度で蒸気放出管２内に供給する。蒸気は蒸気放出管２のノズル孔１０から釜本体１内に噴出し、各容器１４内にそれらの上部開口から流入する。図４（Ａ）中、処理線ｂ，ｃで示すように釜本体１内を例えば０．３ＭＰａ程度に昇圧する。蒸気圧力が所望の大きさまで上がったところで蒸気の供給を停止する。容器１４内を含め釜本体１内は真空化されているので、蒸気は食材Ａ同士の隙間内へも滑らかに流入する。これにより、食材Ａは蒸気に直に接触して加熱調理され、殺菌される。

（５）食材Ａからは煮汁等がドリップ液ａとなってドリップ孔１４ａから容器１４下に滴下し、トレー３の底板３ａを透過し受け皿１１に受け止められる。受け皿１１に受けられたドリップ液ａは排出孔１１ａから釜本体１のドレン孔１ａへと落下する。排出孔１１ａは蒸気放出管２のノズル孔１０を回避するように出入口に偏った位置に設けられているので、蒸気放出管２からの放出蒸気によってドリップ液ａが上方の食材Ａへと飛散することはない。

（６）蒸気により食材Ａが加熱殺菌処理されると、電磁弁１３が開き、次いで電磁弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃが所定の組み合わせで開き、蒸気排出管１２と分岐管１２ａ，１２ｂ，１２ｃを通して蒸気が釜本体１外に排出される。

具体的には、第１段階で開度１０％の電磁弁１３ａを開放し、第２段階で開度２０％の電磁弁１３ｂを開放し、第３段階で開度１０％、２０％の電磁弁１３ａ，１３ｂを開放し、第４段階で開度５０％の電磁弁１３ｃを開放し、第５段階で開度１０％、２０％、５０％の電磁弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃを開放する。これにより、釜本体１から蒸気が略一定の排気量で排気され、釜本体１内の圧力は、図４（Ａ）中、斜線ｅに近似した曲線ｄ1〜ｄ5に沿って略一定の降圧速度で大気圧まで降下する。

釜本体１内の圧力が設定値まで降下したことを圧力センサが検知すると、電磁弁１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃが閉じて蒸気排出管１２と分岐管１２ａ，１２ｂ，１２ｃを遮断する。

（７）釜本体１内で食材Ａが冷却されると、開閉蓋５を開き、トレー３を釜本体１外に取り出す。その後、食材Ａは容器１４から取り出され、別途殺菌処理された他の食材や液体成分等と共に包装される。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば上記実施の形態では釜本体内を真空にしたうえで蒸気を釜本体内に供給するようにしたが、釜本体に設けた蒸気排出管又はドレン孔を開放状態にしたうえで、蒸気放出管から蒸気を釜本体内に放出し、釜本体から空気を追い出した後に、蒸気排出管又はドレン孔を閉じ、蒸気放出管から蒸気を釜本体内に放出し続けるようにしてもよい。また、蒸気排出管をドレン孔で兼ねることも可能である。

本発明に係る殺菌装置の縦断面図である。 図１中、ＩＩ−ＩＩ線矢視断面である。 食材を充填したカップ状容器の縦断面図である。 殺菌装置による殺菌処理の圧力−時間線図であり、（Ａ）は本発明に係る殺菌方法、（Ｂ）は従来の殺菌方法にそれぞれ対応する。

符号の説明

１…釜本体
２…蒸気放出管
Ａ…食材

Claims (3)

1. 釜本体内に配置した蒸気放出管から蒸気を放出し、釜本体内に収納した食材に蒸気を直接吹き掛けることにより、食材を加熱殺菌処理し、上記釜本体に接続した蒸気排出管から加熱殺菌処理に使用した蒸気を釜本体外に排出する殺菌装置において、上記蒸気排出管に複数個の排気バルブを並列に設け、所望の排気バルブを組み合わせることにより排気開度を徐々に大きくして蒸気排気量を略一定に保ちつつ上記釜本体内を降圧させるようにしたことを特徴とする殺菌装置。
2. 請求項１に記載の殺菌装置において、上記蒸気排出管が複数本の分岐管に分岐し、各分岐管に排気バルブを設けたことを特徴とする殺菌装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の殺菌装置において、上記複数個の排気バルブは互いに開度が異なっていることを特徴とする殺菌装置。

Images