JP6243766B2 - 食品の通電加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は練り製品等の流動性を有する食品素材を搬送しながら通電加熱する食品の通電加熱装置に関する。

練り製品を搬送しながら通電加熱するようにした通電加熱装置が、例えば、特許文献１に記載されるように開発されている。この通電加熱装置は、複数のローラ電極と、ローラ電極の上側に配置されて循環移動する透水性の搬送ベルトとを有し、搬送ベルトにより練り製品を搬送するようにしている。それぞれのローラ電極には、搬送方向に隣り合うローラ電極の極性が逆極性となるように高周波電流が供給される。このような通電加熱装置を用いると、練り製品のみならず、流動性を有する食品素材であれば、種々の食品素材をジュール熱により通電加熱することができる。

特許第３８５３５３１号公報

しかしながら、同一の通電加熱装置により通電加熱することができる食品素材は同種のものに限られている。この理由は、種々の食品素材を同一の通電加熱装置により通電加熱するには、食品素材の種類によって搬送ベルトの上に供給される食品素材の厚みを相違させなければならないことがあるためである。

ローラ電極を備えた通電加熱装置は、比較的厚みを厚くして食品素材を搬送するようにしており、ローラ電極にはこれを回転駆動するためのスプロケットが取り付けられるので、ローラ電極相互間の間隔つまりピッチを小さくすることには限度がある。

本発明の目的は、複数種類の食品素材の通電加熱を行うことができるようにすることにある。

本発明の食品の通電加熱装置は、食品素材を搬送しながら食品素材を通電して食品素材を加熱する食品の通電加熱装置であって、相互に平行に延びる第１と第２の下側支持板を備えた支持台、および前記支持台の長手方向に所定の間隔を隔てて配置される複数の棒状の下側電極からなる下側電極ユニットと、前記支持台の上に配置される上側支持板に長手方向に所定の間隔を隔てて配置される複数の棒状の上側電極からなる上側電極ユニットと、前記下側電極と前記上側電極の一方に選択的に高周波電流を供給する通電ユニットと、前記下側電極ユニットにより食品素材を搬送しながら通電するときには前記下側電極の上面に配置されて循環移動し、前記上側電極ユニットにより食品素材を搬送しながら通電するときには前記上側電極の上面に配置されて循環移動する帯状の透水性の搬送ベルトと、を有する。

食品素材の種類に応じて、下側電極ユニットにより食品素材を通電加熱する加熱形態と、上側電極ユニットにより食品素材を通電加熱する加熱形態とに切り換えることができ、同一の加熱装置によって複数の種類の食品素材を通電加熱することができる。いずれの加熱形態においても、食品素材は搬送ベルトにより搬送され、搬送ベルトの駆動は同一の駆動源により行うことができる。下側電極ユニットに設けられた棒状の下側電極と、上側電極ユニットに設けられた棒状の上側電極との搬送方向のピッチを相違させると、通電加熱時のそれぞれの食品素材の厚みを相違させることができる。

一実施の形態である食品の通電加熱装置であって、下側電極ユニットにより食品を加熱する場合を示す正面図である。 図１における下側電極ユニットを示す平面図である。 上側電極ユニットにより食品を加熱する場合における図１の食品の通電加熱装置を示す正面図である。 図１における上側電極ユニットを示す平面図である。 電極に電力を供給するための通電ユニットを示すブロック図である。 上側電極ユニットの変形例を示す平面図である。 上側電極ユニットの更に他の変形例を示す平面図である。 付加電極ユニットが搭載された食品の通電加熱装置を示す正面図である。 付加電極ユニットが搭載された食品の通電加熱装置の変形例を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２に示されるように、食品の通電加熱装置１０は下側電極ユニット１１を有している。下側電極ユニット１１は、図２に示されるように、第１の下側支持板１２と第２の下側支持板１３とからなる支持台１４を有し、２つの下側支持板１２，１３は相互に対向しかつ平行となって搬送方向に延びている。支持台１４は、キャスター１５が設けられた移動自在の基台１６に取り付けられている。

下側電極ユニット１１には、それぞれ棒状の下側電極として複数本のローラ電極１７が支持台１４の長手方向に所定の間隔つまりピッチＰ１を隔てて配置されている。下側電極ユニット１１は、図示する通電加熱装置１０においては、７本のローラ電極１７を有している。それぞれのローラ電極１７は、円形の外周面を有し、一端が第１の下側支持板１２に回転自在に装着され、他端が第２の下側支持板１３に回転自在に装着されている。それぞれの下側支持板１２，１３には、ローラ電極１７を回転自在に支持するために、図示しないボール軸受が設けられている。

それぞれのローラ電極１７には、従動側のスプロケット２１が取り付けられ、支持台１４の端部に装着された駆動ローラ１８には駆動側のスプロケット２２が取り付けられている。駆動ローラ１８は、支持台１４に取り付けられた電動モータ２３により動力伝達機構２４を介して回転駆動される。駆動ローラ１８の回転を、それぞれのローラ電極１７に伝達するために、それぞれのスプロケット２１，２２にはチェーン２５が掛け渡されている。チェーン２５は張力調整用のスプロケット２６に掛け渡されており、スプロケット２６の水平方向位置を調整することにより、チェーン２５の張力が調整される。

支持台１４の上には上側電極ユニット３１が配置されている。上側電極ユニット３１は、第１の下側支持板１２に配置される第１の上側支持板３２と、第２の下側支持板１３に配置される第２の上側支持板３３とを有している。上側支持板３２にはそれぞれ棒状の第１の上側電極として複数の角棒電極つまり固定電極３４が配置されており、上側支持板３３にもそれぞれ第２の棒状の上側電極として複数本の角棒電極つまり固定電極３５が配置されている。上側支持板３２には合計１１本の固定電極３４が配置されている。それぞれの固定電極３４は、その基端部で上側支持板３２にねじ部材つまりナット３６により着脱自在に装着されており、先端部は反対側の上側支持板３３の近傍にまで延びている。上側支持板３３には合計１２本の固定電極３５が配置されている。それぞれの固定電極３５は、その基端部で上側支持板３３にねじ部材つまりナット３７により着脱自在に装着されており、先端部は反対側の上側支持板３２の近傍にまで延びている。それぞれの固定電極３４，３５は横断面がほぼ正方形となっているが、横断面形状を円形としても良く、長方形としても良い。

第１の上側電極としての固定電極３４における支持台１４の長手方向の間隔つまりピッチと、第２の上側電極としての固定電極３５におけるピッチとは、同一となっており、固定電極３４と固定電極３５は２分の１ピット分だけ長手方向にずれている。したがって、上側電極ユニット３１の固定電極３４，３５は、長手方向に所定の間隔つまりピッチＰ２を隔てて配置されている。固定電極３４，３５のピッチＰ２は、ローラ電極１７のピッチＰ１の３分の１程度であり、ピッチＰ１よりも短くなっている。

この通電加熱装置１０は、食品素材の種類に応じて、下側電極ユニット１１により食品素材を通電加熱する形態と、上側電極ユニット３１により食品素材を通電加熱する形態とに、選択的に切り換えて使用することができる。

図４に示されるように、第１の上側支持板３２はヒンジ３８により開閉自在に下側支持板１２に装着され、第２の上側支持板３３はヒンジ３９により開閉自在に下側支持板１３に装着されている。したがって、それぞれの固定電極３４，３５は、食品素材を通電加熱する水平位置と、ローラ電極１７を外部に露出させる開放位置との間を開閉移動することができる。これにより、下側電極ユニット１１により食品素材を通電加熱する際には、固定電極３４，３５を開放させると、下側電極ユニット１１により通電加熱されている食品素材を外部から目視観察することができる。

図５はそれぞれの電極に電力を供給するための通電ユニット４１を示すブロック図である。通電ユニット４１は、それぞれの電極に高周波電流を供給する高周波電源４２を有し、高周波電源４２は、たとえば、５〜４００ｋＨｚ程度の高周波を出力する。高周波電源４２は、切換装置４３により、下側電極ユニット１１のローラ電極１７と、上側電極ユニット３１の固定電極３４，３５の一方に選択的に接続される。下側電極ユニット１１のローラ電極１７には、搬送方向に隣り合ったローラ電極１７が相互に逆極性となるように、電力が供給される。上側電極ユニット３１においては、上側支持板３２に設けられた固定電極３４と、上側支持板３３に設けられた固定電極３５が相互に逆極性となるように、電力が供給される。これにより、上側電極ユニット３１の搬送方向に隣り合って固定電極３４，３５は、相互に逆極性となる。

下側電極としてのローラ電極１７と上側電極としての固定電極３４，３５に冷却通路を設け、外部から冷却通路内に冷却液を循環させるようにすると、それぞれの電極が過加熱されることを防止できる。

通電加熱装置１０に供給された食品素材を搬送するために、下側電極ユニット１１と上側電極ユニット３１には、無端帯状の透水性の搬送ベルト４４が装着される。搬送ベルト４４としては、例えば、布、不織布などのように水分を含む性質を有するベルト部材が使用される。ベルト部材としては、薄膜であって保水性、親水性、吸水性を有するものであればどのようなものでも良く、これらの性質を含めて透水性と言う。搬送ベルト４４に水分を吹き付けるために、支持台１４には水噴射ノズル４５が設けられている。搬送ベルト４４が下側電極ユニット１１に装着される場合と、上側電極ユニット３１に装着される場合でも、搬送ベルト４４の全長が大きく相違することはないので、基台１６にテンションローラを設けることにより、同一長さの搬送ベルト４４を、下側電極ユニット１１と上側電極ユニット３１の両方に装着することができる。

搬送ベルト４４は、支持台１４の上流端に設けられたガイドローラ４６と駆動ローラ１８に掛け渡される。電動モータ４７により回転駆動されるベルト駆動ローラ４８と、これに搬送ベルト４４を介して突き当てられる押圧ローラ４９とが基台１６に装着されている。電動モータ４７により駆動されて、搬送ベルト４４は駆動ローラ１８の回転に同期して循環移動する。

下側電極ユニット１１により食品素材を通電加熱する際には、図１に示されるように、搬送ベルト４４は、ガイドローラ４６と駆動ローラ１８の間の部分がローラ電極１７の上面に接触するように通電加熱装置１０に装着される。一方、上側電極ユニット３１により食品素材を通電加熱する際には、図３に示されるように、搬送ベルト４４は、ガイドローラ４６と駆動ローラ１８の間の部分が固定電極３４，３５の上面に接触するように通電加熱装置１０に装着される。したがって、下側と上側のいずれの電極ユニットが使用されるときにも、電動モータ４７により搬送ベルト４４を駆動することができる。

図１および図３に示されるように、通電加熱装置１０により加熱処理される食品素材Ｗ１は、成形ノズル５０から搬送ベルト４４の搬入端に帯状となって吐出される。吐出された食品素材Ｗ１は搬送ベルト４４により搬送される過程で、電極間を流れる電流によりジュール熱が発生して加熱処理される。下側電極ユニット１１により通電加熱される食品素材Ｗ１は、上側電極ユニット３１により通電加熱される食品素材Ｗ２よりも比較的厚く成形する場合に好適である。

食品素材Ｗ１，Ｗ２に対する通電加熱処理の開始時には、成形ノズル５０から吐出された先端部の食品材料Ｗ１，Ｗ２は、搬送方向下流側の部分よりも通電される時間が短くなる。このため、加熱処理後の食品素材Ｗ１，Ｗ２のうち、搬送開始時の最先端の部分は、搬送開始から搬送終了の間において所定の通電量とならない場合があるので、先端部分は、未加熱部位として廃棄されている。電極間のピッチを小さくすると、廃棄部分を少なくすることができる。ローラ電極１７にはこれを回転駆動するためのスプロケット２１が設けられているので、ローラ電極１７のピッチＰ１を小さくすることには限度がある。これに対し、棒状の固定電極３４、３５を用いると、ピッチＰ２をピッチＰ１よりも小さくすることができる。したがって、食品素材Ｗ１よりも薄くして搬送ベルト４４に吐出される食品素材Ｗ２は、短いピッチＰ２の電極により通電加熱されるので、未加熱部位として廃棄される食品を少なくすることができる。

図６は、上側電極ユニットの変形例を示す平面図である。この上側電極ユニット３１ａは、第１の上側支持板３２ａと第２の上側支持板３３ａとを有している。両方の上側支持板３２ａ，３３ａは連結部材５１，５２により連結され、上側支持板３２ａ，３３ａと連結部材５１，５２により枠体５３が形成されている。上側支持板３２ａ，３３ａの間には棒状の固定電極３４ａが設けられており、それぞれの固定電極３４ａは両端部が上側支持板３２ａ，３３ａにナット３６ａにより着脱自在に装着されている。図６に示される上側電極ユニット３１ａは、合計２３本の固定電極３４ａを有しており、搬送方向に隣り合う固定電極３４ａには極性が異なるように高周波が供給される。上側電極ユニット３１の構造としては、図４に示すように片持ち式としても良く、図６に示すように両持ち式としても良い。

上述した固定電極３４，３５，３４ａは、いずれもナットにより着脱自在となっているので、固定電極を上側支持板から取り外すことにより、固定電極のピッチを変化させることができる。例えば、それぞれの固定電極を搬送方向に１本おきに取り外すと、固定電極のピッチは、図示する場合の２倍となる。また、図４に示した上側電極ユニット３１の２つの上側支持板３２，３３の一方を取り外すと、固定電極のピッチは２倍となる。

上側電極ユニット３１を使用する食品素材Ｗ２の加熱方式としては、上側電極ユニット３１の上に付加電極ユニット６１を配置することにより、上下両面に搬送ベルトを接触させて食品素材Ｗ２を搬送することができる。

上述した上側電極ユニット３１の固定電極の搬送方向のピッチは、下側電極ユニット１１のローラ電極１７の搬送方向のピッチよりも小さく設定されているが、逆に、固定電極の搬送方向のピッチをローラ電極１７の搬送方向のピッチよりも大きくしても良い。その場合には、食品材料Ｗ２の厚みを図示した場合よりも厚くすることができる。

図７は、上側電極ユニットの更に他の変形例を示す平面図である。この場合には、上側電極としての固定電極３４ａの搬送方向のピッチは、上流側よりも下流側を大きく設定されている。このように、下流側のピッチを大きくすると、上流側で加熱されて電気抵抗が小さくなった食品材料Ｗ２を下流側で加熱する際に、食品材料Ｗ２に対して通電密度を低下させることができ、食品材料Ｗ２の過加熱を防止することができる。

図８は付加電極ユニットが搭載された食品の通電加熱装置を示す正面図である。付加電極ユニット６１は、図６に示した上側電極ユニット３１ａと同様の構造となっており、枠体６２は上側電極ユニット３１の上に装着される。枠体６２を構成する支持板には、固定電極３４ａと同様に棒状の付加電極６３が着脱自在に装着されている。枠体６２の上流側と下流側にガイドローラ６４，６５が設けられ、さらに枠体６２には駆動ローラ６６が設けられており、駆動ローラ６６は電動モータ６７により回転駆動される。それぞれのガイドローラ６４，６５と駆動ローラ６６には、図８に示されるように、付加搬送ベルト６８が配置される。付加搬送ベルト６８は、搬送ベルト４４と同様に透水性を有しており、付加電極６３の下面に配置され、食品素材Ｗ２は両方の搬送ベルト４４，６８により上下両面が挟み付けられた状態で搬送される。上側電極ユニット３１と付加電極ユニット６１とにより食品素材Ｗ２を搬送しながら通電加熱する場合には、上下に対をなす固定電極は相互に逆極性に設定される。

図９は付加電極ユニットが搭載された食品の通電加熱装置の変形例を示す正面図である。この通電加熱装置１０は、図８に示したものと同様に、上側電極ユニット３１と付加電極ユニット６１とを有している。上側電極ユニット３１に設けられた固定電極３４ｂと、付加電極ユニット６１に設けられた付加電極６３ａは、いずれも横断面が長方形となっており、長辺が食品の搬送方向を向いている。このように、上側電極ユニット３１と付加電極ユニット６１に設けられる固定電極の断面形状を、長方形としても良い。上下に対向するそれぞれの固定電極には逆極性の電圧が供給される。

図８および図９に示すように、付加電極ユニット６１を上側電極ユニット３１の上に配置すると、１台の通電加熱装置１０により通電加熱することができる加熱形態を３種類に選択的に切り換えることができ、より多種類の食品素材を加熱処理することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、付加電極ユニット６１としては、図４に示したように、開閉式としても良い。

１０ 通電加熱装置
１１ 下側電極ユニット
１２，１３ 下側支持板
１４ 支持台
１７ ローラ電極
１８ 駆動ローラ
２３ 電動モータ
３１，３１ａ 上側電極ユニット
３２，３３上側支持板
３４，３４ａ 固定電極
３５ 固定電極
４１ 通電ユニット
４２ 高周波電源
４３ 切換装置
４４ 搬送ベルト
４５ 水噴射ノズル
４７ 電動モータ
４８ ベルト駆動ローラ
４９ 押圧ローラ
５０ 成形ノズル
５３ 枠体
６１ 付加電極ユニット
６２ 枠体
６３ 付加電極
６８ 付加搬送ベルト

Claims (7)

1. 食品素材を搬送しながら食品素材を通電して食品素材を加熱する食品の通電加熱装置であって、
   相互に平行に延びる第１と第２の下側支持板を備えた支持台、および食品素材の搬送方向に所定のピッチを隔てて配置される複数の棒状の下側電極からなる下側電極ユニットと、
   前記支持台の上に配置される上側支持板に食品素材の搬送方向に前記下側電極のピッチと相違した所定のピッチを隔てて配置される複数の棒状の上側電極からなる上側電極ユニットと、
   前記下側電極と前記上側電極の一方に選択的に高周波電流を供給する通電ユニットと、
   前記下側電極ユニットにより食品素材を搬送しながら通電するときには前記下側電極の上面に配置されて循環移動し、前記上側電極ユニットにより食品素材を搬送しながら通電するときには前記上側電極の上面に配置されて循環移動する帯状の透水性の搬送ベルトと、を有し、
   前記下側電極ユニットにより食品素材を通電加熱する形態と、前記上側電極ユニットにより食品素材を通電加熱する形態とに、選択的に切り換えて使用できる、食品の通電加熱装置。
2. 請求項１記載の食品の通電加熱装置において、
   前記上側電極ユニットは、
   前記第１の下側支持板の上側に配置される第１の上側支持板に基端部で片持ちされる複数の棒状の第１の上側電極、および前記第２の下側支持板の上側に配置される第２の上側支持板に基端で片持ちされる複数の棒状の第２の上側電極を有する、食品の通電加熱装置。
3. 請求項１または２記載の通電加熱装置において、前記上側電極の搬送方向のピッチを上流側よりも下流側を大きくした、通電加熱装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品の通電加熱装置において、
   前記下側電極は、円形の外周面を有し、一端が前記第１の下側支持板に回転自在に装着され、他端が前記第２の下側支持板に回転自在に装着されるローラ電極である、食品の通電加熱装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の食品の通電加熱装置において、
   前記上側電極は、前記上側支持板に着脱自在に固定される固定電極である、食品の通電加熱装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の食品の通電加熱装置において、
   前記上側電極を前記上側支持板に着脱自在に装着し、いずれかの前記上側電極を取り外して前記上側電極の搬送方向のピッチを、変化させるようにした、食品の通電加熱装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の食品の通電加熱装置において、
   前記上側電極ユニットの上側に配置される枠体と、
   前記枠体に長手方向に所定の間隔を隔てて配置される複数の棒状の付加電極からなる付加電極ユニットと、
   前記上側電極ユニットにより食品素材を搬送しながら通電するときには前記付加電極の下面に配置されて循環移動する無端の帯状の付加搬送ベルトと、
   を有する、食品の通電加熱装置。

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