JP2000262260A - Microwave device for heat-sterilizing food, and heat- sterilization of food - Google Patents

Microwave device for heat-sterilizing food, and heat- sterilization of food

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JP2000262260A
JP2000262260A JP11071931A JP7193199A JP2000262260A JP 2000262260 A JP2000262260 A JP 2000262260A JP 11071931 A JP11071931 A JP 11071931A JP 7193199 A JP7193199 A JP 7193199A JP 2000262260 A JP2000262260 A JP 2000262260A
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JP
Japan
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food
microwave
heating
irradiation step
irradiation
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JP11071931A
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Japanese (ja)
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Masahiko Shimada
政彦 島田
Masuo Fukushima
益雄 福嶋
Masashi Sakairi
昌志 坂入
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NIPPON HAIKOMU KK
Original Assignee
NIPPON HAIKOMU KK
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  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microwave device equipped with a magnetron for sterilizing food with heating, and also to provide a method for sterilizing a food with. SOLUTION: This device is equipped with a microwave irradiation chamber 11; upper wave guide tubes 12a, 12a' with the open ends arranged above a food 19 and focus set at almost the food bottom; lower wave guide tubes 12b, 12b' with the open ends arranged below the food 19 and focus set at almost the food top; magnetrons 13 provided at the wave guide tube ends; transfer device 16 which transfers microwave-transmittable containers 14 orderly into the microwave irradiation chamber 11; and control device 18 which controls a driving unit for the transfer device 16 and irradiation timing for the magnetrons 13, wherein the transfer device 16 is provided with a means which allows it to intermittently transfer the containers 14 in such a way to position each of them at a given position relative to the wave guide tubes while the food is irradiated with microwaves, and irradiation of microwaves is timed so that the waves are directed simultaneously onto both upper and lower sides of the food.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネトロンを用
いたマイクロ波食品加熱殺菌装置及び食品加熱殺菌装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave food heat sterilizer using a magnetron and a food heat sterilizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、食品にマイクロ波を照射して
加熱殺菌する方法及び装置が多数提案されている。
2. Description of the Related Art There have been proposed many methods and apparatuses for irradiating foods with microwaves for heat sterilization.

【0003】従来のマイクロ波による食品の加熱殺菌装
置としては、例えば、図7の概略構成図に示されるよう
に、トンネル状に一体に形成または連設されたマイクロ
波照射室1(図7のように個々に遮蔽金属板で仕切られ
た小部屋の連設、または金属遮蔽板で囲まれた大きな一
部屋)と、前記マイクロ波照射室1内にマイクロ波エネ
ルギーを導く複数の導波管2と、前記導波管2の一端に
配設されたマグネトロン3と、殺菌対象の食品を容れて
密閉したマイクロ波透過性のプラスチックの容器4(袋
に充填したものを含む)複数個が無端の搬送ベルト5の
搬送ラインに所定間隔で並べられて順次に前記マイクロ
波照射室1内を連続的に通過するように搬送する搬送装
置6と、前記搬送装置6の駆動モーター7の駆動制御及
び前記マグネトロン3の照射タイミング制御を行う制御
装置8と、を備えるマイクロ波食品加熱殺菌装置10が
典型であり、最終的に食品が100℃〜130℃前後の
加熱温度になるまで数十秒〜数分の時間、食品に対して
マイクロ波照射を行う方法が採られる。
[0003] As a conventional heat sterilizing apparatus for foods using microwaves, for example, as shown in a schematic configuration diagram of Fig. 7, a microwave irradiation chamber 1 (Fig. 7) integrally formed or connected in a tunnel shape. As described above, or a large room surrounded by a metal shielding plate, and a plurality of waveguides 2 for guiding microwave energy into the microwave irradiation chamber 1. A plurality of endless magnetrons 3 disposed at one end of the waveguide 2, and a plurality of microwave-permeable plastic containers 4 (including those filled in bags) which contain and seal the food to be sterilized. A transfer device 6 arranged at predetermined intervals on a transfer line of a transfer belt 5 and sequentially transferring the microwave so as to continuously pass through the inside of the microwave irradiation chamber 1; and a drive control of a drive motor 7 of the transfer device 6; Magnetro And a control device 8 for controlling the irradiation timing of 3. The typical example is a microwave food heating and sterilizing apparatus 10 including several tens of seconds to several minutes until the food finally reaches a heating temperature of about 100 ° C. to 130 ° C. For example, a method of irradiating food with microwaves may be used.

【0004】このマイクロ波による食品加熱殺菌装置及
び方法は、加熱殺菌対象の食品自身及び食品内部に存在
する細菌に含まれる主として水分子が直接にマイクロ波
エネルギーを吸収して分子運動を生じて内部発熱(誘電
加熱という)するので、熱湯や高温蒸気による外部から
の食品加熱殺菌方法と比較すると、高周波電界自身の殺
菌効果と相俟って短時間に加熱殺菌され、且つ熱湯等の
熱媒体を必要としないので殺菌処理の取り扱いが容易と
なる等の利点を有する。
[0004] In the apparatus and method for heating and sterilizing food by microwaves, mainly water molecules contained in the food itself to be sterilized by heat and bacteria existing in the food directly absorb microwave energy to generate molecular motion and generate internal movement. Since it generates heat (dielectric heating), it is heat-sterilized in a short time together with the sterilization effect of the high-frequency electric field itself, and heat medium such as boiling water is compared with an external food heat sterilization method using hot water or high-temperature steam. Since it is not required, it has advantages such as easy handling of the sterilization treatment.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
マイクロ波による加熱殺菌では、一般にマイクロ波の電
界集中によって食品全体に対する均一な加熱が困難であ
るというデメリットを伴う。そのため、従来はこの加熱
ムラの対策として、(イ)金属板等によって対象食品の
高温となりやすい部分を遮蔽してマイクロ波を反射させ
る反射方式や、(ロ)含水率の小さい食品に対して水、
アルコール等のマイクロ波エネルギー吸収体を加えて食
品の吸収効率を部分的に適宜変える吸収(減衰)方式、
さらには、(ハ)異なる波長のマイクロ波(浸透深さが
変わる)を照射するといった方式が提案されている。
However, heat sterilization using microwaves as described above has a disadvantage that it is generally difficult to uniformly heat the entire food due to the concentration of the electric field of the microwaves. Therefore, conventionally, as a countermeasure against this uneven heating, (a) a reflection method in which a high temperature portion of the target food is shielded by a metal plate or the like and microwaves are reflected, or (b) water with a low water content ,
An absorption (attenuation) method that partially changes the absorption efficiency of food by adding a microwave energy absorber such as alcohol,
Furthermore, a method of (c) irradiating microwaves of different wavelengths (permeation depth changes) has been proposed.

【0006】ところが、上記(イ)、(ロ)の方式によ
る加熱ムラ対策は、一方でマイクロ波エネルギーの吸収
効率の低下を招き、短時間で加熱殺菌するという初期の
目的が達成されないという問題点があった。
However, the measures against uneven heating by the above methods (a) and (b), on the other hand, cause a decrease in the absorption efficiency of microwave energy, and the initial purpose of heat sterilization in a short time is not achieved. was there.

【0007】また、電子レンジに使用されるマイクロ波
の周波数は現行の電波法では2450MHzが割当周波
数とされており、これ以外の周波数を使うのは事実上困
難である。元々、上記電子レンジの割当周波数2450
MHzのマイクロ波は水分子の固有振動数と相性がよ
く、且つ食品に対する浸透深さが表面から5〜7cm程
度なので電子レンジで加熱する程度の大きさの食品の誘
電加熱には丁度良い周波数なのである。マイクロ波の発
振周波数がこれより高いと浸透深さが浅くなり過ぎ、低
いと深く浸透するものの殆ど熱に交換されず素通りして
しまうことから、上記マイクロ波の周波数を変えるとい
う(ハ)の方式は採用できない。而して、吸収効率を高
くして短時間で加熱殺菌処理を可能と成し、且つ食品に
対して均一な加熱を実現する装置及び方法が要請される
のである。
The microwave frequency used for microwave ovens is set at 2450 MHz according to the current Radio Law, and it is practically difficult to use other frequencies. Originally, the allocated frequency 2450 of the microwave oven
Since the microwave of MHz is compatible with the natural frequency of water molecules, and the penetration depth into the food is about 5 to 7 cm from the surface, it is just a good frequency for dielectric heating of foods about the size of heating in a microwave oven. is there. If the oscillation frequency of the microwave is higher than this, the penetration depth becomes too shallow, and if the oscillation frequency is low, it penetrates deeply but passes through almost without being exchanged with heat. Cannot be adopted. Thus, there is a need for an apparatus and method that can enhance the absorption efficiency, enable heat sterilization in a short time, and achieve uniform heating of food.

【0008】一方、マイクロ波を発振するマグネトロン
は電子レンジに使用される2450MHzのもの(出力
400W〜800W程度)が安価に入手し易いことは勿
論であるから、マイクロ波食品加熱殺菌装置においても
電子レンジ用のマグネトロンを利用することがコスト面
で望ましい。
On the other hand, as for a magnetron which oscillates microwaves, a magnetron of 2450 MHz (power of about 400 W to 800 W) used in a microwave oven is easily available at a low cost, and it is obvious that the magnetron is also used in a microwave food heating and sterilizing apparatus. It is desirable in terms of cost to use a magnetron for a range.

【0009】また、工業的には大量の食品を効率的に短
時間で殺菌処理可能なことが必須である。畢竟、コスト
面や処理能力面で他の殺菌方法に対して十分な競争力を
持つことが要請される(概ね数百個/時間、程度の処理
能力)。
[0009] In addition, industrially, it is essential that a large amount of food can be sterilized efficiently in a short time. At the end of the day, it is required to have a sufficient competitiveness with respect to other sterilization methods in terms of cost and processing capacity (processing capacity of about several hundred pieces / hour).

【0010】しかしながら、現在のマイクロ波食品加熱
殺菌装置を俯瞰すると、未だに上記要請を満たす装置及
び方法は実現されていない。例えば、豆腐のような温度
に対してデリケートな食品(加熱殺菌温度として適当な
温度範囲が65〜80℃という狭い範囲であり、90℃
付近にまで加熱すると過度に凝固してしまい商品となら
ない。)で比較的大きな容積の食品に対しては特に均一
な加熱殺菌が要請されるものの、現段階では、短時間で
均一な加熱及び効率的な大量加熱殺菌処理を可能とする
マイクロ波による加熱殺菌装置及び加熱殺菌方法は未だ
実現されていない。
However, looking down on the current microwave food heating and sterilizing apparatus, an apparatus and method satisfying the above requirements have not yet been realized. For example, a food delicate to a temperature such as tofu (a suitable temperature range as a heat sterilization temperature is a narrow range of 65 to 80 ° C., and 90 ° C.
If it is heated to near, it will solidify excessively and will not be a product. ), A relatively large volume of food requires particularly uniform heat sterilization. However, at this stage, microwave heat sterilization enables uniform heating and efficient mass heat sterilization in a short time. The device and the heat sterilization method have not yet been realized.

【0011】本発明は、上記従来のマイクロ波による食
品加熱殺菌の装置及び方法の問題点に鑑みてなされたも
のであり、上記要請を十分に満足する装置と方法を提供
するものである。
The present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional apparatus and method for heating and sterilizing food by microwaves, and provides an apparatus and method which sufficiently satisfy the above-mentioned requirements.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来のマイ
クロ波食品加熱殺菌装置及び方法の問題点を解決するた
めに、下記(1)〜(5)に記載の装置ないし方法を提
供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides the following apparatuses (1) to (5) for solving the problems of the conventional microwave food heating and sterilizing apparatus and method.

【0013】(1) トンネル状に一体に形成または連
設されたマイクロ波照射室と、前記マイクロ波照射室内
にマイクロ波エネルギーを導く複数の導波管と、前記導
波管の一端に配設されたマグネトロンと、食品を容れた
マイクロ波透過性の容器が複数個搬送ラインに並べられ
て順次に前記マイクロ波照射室内を通過するように搬送
する搬送装置と、前記搬送装置の駆動制御及び前記マグ
ネトロンの照射タイミング制御を行う制御装置と、を備
えるマイクロ波食品加熱殺菌装置において、前記搬送装
置は前記食品を容れた容器がマイクロ波照射中に導波管
に対して所定位置に固定されるように断続的に搬送する
手段を有し、前記制御装置は食品を容れた各容器が所定
時間のマイクロ波照射を受けるマイクロ波照射工程を複
数工程順次に搬送される駆動制御を行い、且つ、各マイ
クロ波照射工程には開口端が食品の上方に配設されてマ
イクロ波の電界強度の最大点(焦点)が食品の略底面部
に位置するようにした上側の導波管と、開口端が食品の
下方に配設されてマイクロ波の電界強度の最大点(焦
点)が食品の略上面部に位置するようにした下側の導波
管と、を備えており、前記制御装置は各マイクロ波照射
工程において食品の上下より同時にマイクロ波照射する
ようにタイミング制御を行うことを特徴とするマイクロ
波食品加熱殺菌装置。
(1) A microwave irradiation chamber integrally formed or connected in a tunnel shape, a plurality of waveguides for guiding microwave energy into the microwave irradiation chamber, and one end of the waveguide A magnetron, and a transport device for transporting a plurality of microwave-permeable containers containing foods arranged in a row on a transport line so as to sequentially pass through the microwave irradiation chamber, and a drive control of the transport device and the transport device. And a control device for controlling irradiation timing of the magnetron, wherein the conveying device is configured such that the container holding the food is fixed at a predetermined position with respect to the waveguide during the microwave irradiation. Means for intermittently conveying the food, wherein the control device sequentially performs a plurality of microwave irradiation steps in which each container containing the food is subjected to microwave irradiation for a predetermined time. In each microwave irradiation step, the opening end is disposed above the food so that the maximum point (focal point) of the microwave electric field strength is located substantially on the bottom surface of the food. And a lower waveguide whose opening end is disposed below the food so that the maximum point (focal point) of the microwave electric field strength is located substantially on the upper surface of the food. Wherein the control device performs timing control such that microwaves are simultaneously irradiated from above and below the food in each microwave irradiation step.

【0014】(2) 上記(1)に記載のマイクロ波食
品加熱殺菌装置において、食品の中央部を主に加熱する
マイクロ波照射工程(メイン照射工程)と、食品のコー
ナー部を主に加熱するマイクロ波照射工程(サブ照射工
程)をそれぞれ行うマグネトロンとその導波管を配設し
たことを特徴とするマイクロ波食品加熱殺菌装置。
(2) In the microwave food heating and sterilizing apparatus according to the above (1), a microwave irradiation step (main irradiation step) for mainly heating the central part of the food and a corner part of the food are mainly heated. A microwave food heating and sterilizing apparatus comprising a magnetron and a waveguide for performing a microwave irradiation step (sub-irradiation step).

【0015】(3) 上記(2)に記載のマイクロ波食
品加熱殺菌装置において、メイン照射工程の導波管は直
管であり、サブ照射工程の導波管は略90度に湾曲する
R管であることを特徴とするマイクロ波食品加熱殺菌装
置。
(3) In the microwave food heating and sterilizing apparatus according to the above (2), the waveguide in the main irradiation step is a straight pipe, and the waveguide in the sub irradiation step is an R-tube that is bent at approximately 90 degrees. A microwave food heat sterilizer, characterized in that:

【0016】(4) 上記(1)または(2)または
(3)に記載のマイクロ波食品加熱殺菌装置において、
メイン照射工程及びサブ照射工程終了後に食品の温度を
非接触温度センサーにて検出して適正殺菌温度範囲内に
加熱された食品と、適正殺菌温度範囲を超えた食品と、
適正殺菌温度範囲未満の食品と、を選別するとともに、
前記適正殺菌温度範囲未満の食品に対して追加のマイク
ロ波照射工程を行うマグネトロンとその導波管を配設し
たことを特徴とするマイクロ波食品加熱殺菌装置。
(4) In the microwave food heating and sterilizing apparatus according to (1), (2) or (3),
After the main irradiation step and the sub irradiation step, the temperature of the food is detected by the non-contact temperature sensor and heated to within the proper sterilization temperature range, and the food that exceeds the proper sterilization temperature range,
While sorting out foods that are below the proper sterilization temperature range,
A microwave food heating and sterilizing apparatus, comprising a magnetron for performing an additional microwave irradiation step on food having a temperature lower than the proper sterilization temperature range and a waveguide thereof.

【0017】(5) 少なくとも食品の中央部を主に加
熱するメイン照射工程を5工程及び食品のコーナー部を
主に加熱するサブ照射工程を4工程順次に行うととも
に、最終の加熱温度を65℃〜80℃に制御することを
特徴とする上記(1)〜(4)の何れかに記載のマイク
ロ波食品加熱殺菌装置による食品加熱殺菌方法。
(5) At least five main irradiation steps for mainly heating the center of the food and four sub-irradiation steps for mainly heating the corners of the food are sequentially performed, and the final heating temperature is set at 65 ° C. A method for heat-sterilizing food by the microwave food-heat sterilizer according to any one of the above (1) to (4), wherein the method is controlled at a temperature of from -80 ° C.

【0018】なお、一般細菌の熱死滅条件は、例えば赤
痢菌では60℃で5分とされており、通常においては6
5℃〜80℃で1〜2分の範囲で大体殺菌できる。元よ
り、マイクロ波による加熱殺菌では高周波電界の殺菌効
果により上記条件よりも事実上さらに緩和されると考え
られる。
The heat-killing condition of general bacteria is, for example, 5 minutes at 60 ° C. for Shigella, and usually 6 hours.
It can be roughly sterilized at 5 ° C to 80 ° C for 1 to 2 minutes. Originally, it is considered that heat sterilization by microwaves is substantially more relaxed than the above conditions due to the sterilization effect of the high-frequency electric field.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明のマイクロ波食品加熱殺菌
装置及び加熱殺菌方法の実施の形態を図面に基づいて説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a microwave food heat sterilization apparatus and a heat sterilization method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明に係るマイクロ波食品加熱殺
菌装置の全体構成を説明するための概略構成図であり、
図2は本発明に係るマイクロ波食品加熱殺菌装置の導波
管と食品を容れた容器との位置関係を説明する図であ
る。図3は本発明に係るマイクロ波食品加熱殺菌装置の
豆腐に対する加熱実験及び測定結果を説明するための図
である。図4及び図5は上記加熱実験の他の条件での測
定結果を表す図である。図6は本発明のマイクロ波食品
加熱殺菌装置が採用する加熱殺菌方法とその加熱温度の
測定結果を表す図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of a microwave food heating and sterilizing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the positional relationship between the waveguide of the microwave food heat sterilizing apparatus according to the present invention and the container containing the food. FIG. 3 is a diagram for explaining a heating experiment and a measurement result for tofu of the microwave food heat sterilizing apparatus according to the present invention. 4 and 5 are diagrams showing measurement results under other conditions of the heating experiment. FIG. 6 is a diagram showing a heat sterilization method employed by the microwave food heat sterilization apparatus of the present invention and a measurement result of the heating temperature.

【0021】図1において、マイクロ波食品加熱殺菌装
置20の構成を概説すると、トンネル状に一体に形成ま
たは連設されたマイクロ波照射室11と、前記マイクロ
波照射室11内にマイクロ波エネルギーを導く直管の導
波管12a・・、12b・・及び略90度に湾曲するR
管の導波管12a′・・、12b′・・と、前記各導波
管の一端に配設されたマグネトロン13と、食品を容れ
たマイクロ波透過性の容器14が複数個搬送ラインに並
べられて順次に前記マイクロ波照射室11内を通過する
ように搬送する搬送装置16(駆動モーター15aと1
5bで駆動される)と、前記搬送装置16の駆動制御及
び前記マグネトロン13の照射タイミング制御を行う制
御装置18と、を備えることは図7に示された従来例の
マイクロ波食品加熱殺菌装置10とほぼ同様であるが、
特に、前記搬送装置16は従来より汎用されている無端
の搬送ベルト5のように食品を容れた容器14を連続的
に継続して搬送する装置ではなく、前記食品を容れた容
器14がマイクロ波照射中に導波管12a・・、12b
・・、12a′・・、12b′・・に対して所定位置に
固定されるように断続的に搬送する手段を有しており、
所謂シャトル方式またはタクト方式の搬送を可能にする
ものである。
Referring to FIG. 1, the structure of the microwave food heating and sterilizing apparatus 20 is briefly described. The microwave irradiation chamber 11 is integrally formed or connected in a tunnel shape, and microwave energy is supplied into the microwave irradiation chamber 11. .., 12b... And R curved to approximately 90 degrees.
, 12b '..., A magnetron 13 disposed at one end of each of the waveguides, and a plurality of microwave-permeable containers 14 containing foods are arranged on a transport line. And a transfer device 16 (drive motors 15a and 1a) which are sequentially transferred so as to pass through the microwave irradiation chamber 11.
5b) and a control device 18 for controlling the drive of the transport device 16 and controlling the irradiation timing of the magnetron 13. The conventional microwave food heating and sterilizing device 10 shown in FIG. Is almost the same as
In particular, the transport device 16 is not a device that continuously and continuously transports the container 14 containing the food like the endless transport belt 5 that has been widely used in the related art. During irradiation, the waveguides 12a,.
.., 12a ′,..., 12b ′.
This enables a so-called shuttle or tact transfer.

【0022】また、前記制御装置18はマイクロコンピ
ュータによって食品を容れた各容器14が所定時間(通
常は8〜20秒程度に設定)のマイクロ波照射を受ける
1回のマイクロ波照射工程K(1タクトと称する)を複
数工程、即ち、一列に並んだK1、K2、K3・・の工
程へと順次に搬送されるように搬送装置16の駆動制御
を行い、且つ、各マイクロ波照射工程K1、K2、K3
・・には、図2の(a)直管を使用した場合または
(b)のR管の導波管を使用した場合の概要図に示され
るように、開口端が食品19を容れた容器14の上方に
配設されてマグネトロン13の発振するマイクロ波の電
界強度の最大点(焦点)Faが容器14内の食品19の
略底面部19bに位置するようにした上側の導波管12
aまたは12a′と、開口端が食品19の下方に配設さ
れてマイクロ波の電界強度の最大点(焦点)Fbが食品
19の略上面部19aに位置するようにした下側の導波
管12bまたは12b′と、を備えており、図1におけ
る前記制御装置18はマイクロ波照射室11の入り口に
配設された図示しないセンサーによって食品19の存在
を確認しつつ連続するマイクロ波照射工程K1、K2・
・・において食品の上下より同時にマイクロ波が連続し
て照射されるようにマグネトロン13の制御を行うよう
に構成されている。
Further, the control device 18 performs one microwave irradiation step K (1) in which each container 14 containing food is subjected to microwave irradiation for a predetermined time (usually set to about 8 to 20 seconds) by a microcomputer. ) Is controlled in a plurality of steps, that is, K1, K2, K3,... Arranged in a line, and the microwave irradiation step K1, K2, K3
As shown in the schematic diagram of FIG. 2 (a) using a straight pipe or (b) using an R-tube waveguide, a container having an open end containing a food 19 is shown in FIG. The upper waveguide 12 disposed above the upper waveguide 12 such that the maximum point (focus) Fa of the electric field strength of the microwave oscillated by the magnetron 13 is located on the substantially bottom portion 19 b of the food 19 in the container 14.
a or 12a 'and a lower waveguide whose opening end is disposed below the food 19 so that the maximum point (focal point) Fb of the microwave electric field strength is located substantially on the upper surface 19a of the food 19. 12b or 12b ', and the control device 18 in FIG. 1 continuously detects the presence of the food 19 by a sensor (not shown) provided at the entrance of the microwave irradiation chamber 11 and continuously performs the microwave irradiation step K1. , K2
In the configuration, the magnetron 13 is controlled so that microwaves are continuously and simultaneously irradiated from above and below the food.

【0023】本装置においては、前記マグネトロン13
として、一般家庭の電子レンジで使用されているマグネ
トロン(出力400W〜800W、特に出力500Wの
ものが汎用されている。)をそのまま利用することがコ
スト面で好ましい。また、導波管12a、12bは断面
形状が四角形または円形の金属管とし、図2の(a)及
び(b)に示されるように、各マグネトロン13から食
品19の底面部19bまたは上面部19aまでの導波距
離Xが2450MHzのマイクロ波の波長λ(=123
mm)の5/4倍、7/4倍、9/4倍、11/4倍・
・・の関係に当たる距離に設定して、マイクロ波の電界
強度の最大点(焦点)Fa、Fbが図のようなオーバー
ラップの配置条件を満たす距離関係になるように配設さ
れている。
In the present apparatus, the magnetron 13
From the viewpoint of cost, it is preferable to directly use a magnetron (output of 400 W to 800 W, particularly output of 500 W is widely used) used in a general microwave oven. The waveguides 12a and 12b are metal tubes having a square or circular cross section, and as shown in FIGS. 2A and 2B, the bottom portion 19b or the top portion 19a of the food 19 from each magnetron 13. The wavelength λ of the microwave having a waveguide distance X to 2450 MHz (= 123
mm), 5/4, 7/4, 9/4, 11/4 times
Are set so that the maximum points (focal points) Fa and Fb of the electric field strength of the microwave satisfy the overlapping arrangement condition as shown in the figure.

【0024】上記構成において、マイクロ波照射中は直
管の導波管12a、12bの開口端の真下または真上に
容器14の中央が位置するように上記所定の位置を設定
すれば、効率的に食品の中央付近の大きな領域を加熱す
ることができる。この点、従来より食品の搬送に利用さ
れている無端ベルトによる連続搬送方式ではマイクロ波
の照射が食品に対して相対的に常に動いていて一定にな
らず、結果的にエネルギー吸収効率が落ちるのである。
In the above configuration, if the predetermined position is set so that the center of the container 14 is located directly below or directly above the open ends of the straight waveguides 12a and 12b during microwave irradiation, it is efficient. A large area near the center of the food can be heated. In this regard, in the continuous conveyance method using an endless belt conventionally used for conveying food, microwave irradiation is constantly moving relative to the food and is not constant, and as a result, energy absorption efficiency is reduced. is there.

【0025】次に、上記搬送装置16及びその制御につ
いてより具体的に詳述すると、搬送装置16は食品19
を容れた容器14の照射すべき箇所(例えば中央)を導
波管12a及び12bの開口端の真下または真上にくる
位置に正確に移動させて静止状態にし、制御装置18が
マグネトロン13をオンにしてマイクロ波を10秒間上
下から同時に照射した後、2秒間で次のタクトに搬送ラ
インに載置されている全容器14を所定距離(1タクト
分)移動するように制御装置18によって駆動制御され
る(シャトル方式ないしタクト方式)。
Next, the transport device 16 and its control will be described in more detail.
The position to be irradiated (for example, the center) of the container 14 is accurately moved to a position just below or directly above the open ends of the waveguides 12a and 12b to be in a stationary state, and the control device 18 turns on the magnetron 13 And then simultaneously irradiate the microwaves from above and below for 10 seconds, and drive control by the control device 18 so that all the containers 14 placed on the transport line are moved by a predetermined distance (for one tact) to the next tact in 2 seconds. (Shuttle system or tact system).

【0026】上記シャトル方式ないしタクト方式の搬送
を実現する搬送装置16としては、コスト的な面を考慮
すれば、従来の無端の搬送ベルト5や食品を載せるトレ
イを連結した無端のチェーンを駆動モーター7で断続的
に運転することで実現可能である。もっとも、本マイク
ロ波食品加熱殺菌装置20では、導波管12a、12b
・・の開口端に対して正確に容器14の位置決めを行う
ことが望ましいので、上記従来の搬送装置6等で断続的
に運転する方式では、駆動モーター7のオン/オフによ
る位置制御が甘くなる。
In consideration of cost, the transport device 16 for realizing the shuttle type or tact type transport is a conventional endless transport belt 5 or an endless chain connected to a tray on which food is loaded. 7 can be realized by intermittently driving the vehicle. However, in the microwave food heating and sterilizing apparatus 20, the waveguides 12a, 12b
Since it is desirable to accurately position the container 14 with respect to the opening end of the opening, the position control by turning on / off the drive motor 7 becomes weak in the conventional method of intermittently operating the transfer device 6 or the like. .

【0027】高精度な位置決めを求めるならば、搬送の
位置精度を高めたシャトル方式の搬送手段として、食品
を容れた容器14の底面左右両脇で支持する固定された
載置台に対して、モーター・カム駆動によって周期的に
10mm程度上下動するとともにラック&ピニオン機構
によって水平方向に所定距離往復動するシャトルハンド
(移動台)を前記載置台の狭間に配設して、アップ、順
方向スライド(1タクト分)、ダウン、逆方向スライド
を1ターンとして上下往復回動する図1に示されるよう
な搬送機構を採用することで精度の高いシャトル方式の
搬送が実現可能である。即ち、駆動モーター15aが上
記シャトルハンドの上下動を行う上記モーター・カム駆
動を、駆動モーター15bが同シャトルハンドの水平方
向のスライド動を行うラック&ピニオン機構を駆動す
る。換言すれば、マイクロ波照射工程(1タクト)終了
毎に繰り返して各工程にある全容器14をシャトルハン
ドで持ち上げ、次の工程に移動させ、載置台に置き、元
の位置に戻るという動作を周期的に繰り返すことで、精
度のよいシャトル機構となるのである。なお、物品の搬
送手段としてのシャトル方式自体は、自動車製造ライン
等で採用されている公知の技術であり、その実現手段は
上記機構以外にも種々考えられることは勿論である。
If high-precision positioning is required, as a shuttle-type transporting means with improved transporting positional accuracy, a motor is mounted on a fixed mounting table supported on the left and right sides of the bottom surface of the container 14 containing the food. -A shuttle hand (moving table) that periodically moves up and down by about 10 mm by cam drive and reciprocates a predetermined distance in the horizontal direction by a rack and pinion mechanism is disposed between the mounting tables described above, and is moved up and forward ( By adopting a transport mechanism as shown in FIG. 1 which reciprocates up and down with one turn of down, slide in the reverse direction as one turn, highly accurate shuttle-type transport can be realized. That is, the drive motor 15a drives the motor / cam drive for vertically moving the shuttle hand, and the drive motor 15b drives the rack and pinion mechanism for horizontally sliding the shuttle hand. In other words, every time the microwave irradiation step (one tact) is completed, the operation of repeatedly lifting all the containers 14 in each step with the shuttle hand, moving the container 14 to the next step, placing it on the mounting table, and returning to the original position is performed. By repeating periodically, the shuttle mechanism becomes accurate. Note that the shuttle system itself as a means for transporting articles is a known technique employed in an automobile manufacturing line or the like, and it is needless to say that various means for realizing the technique can be considered other than the mechanism described above.

【0028】次に、食品19の均一加熱の手段・方法に
ついて、本マイクロ波食品加熱殺菌装置20が射程とす
る食品19の典型である豆腐に対する加熱実験を基に以
下詳述する。
Next, the means and method for uniformly heating the food 19 will be described in detail below, based on a heating experiment on tofu, which is a typical example of the food 19 to which the microwave food heating / sterilizing apparatus 20 has a range.

【0029】図3の(a)に示されるように、豆腐1丁
を容れた略直方体容器14をマイクロ波照射室に置き、
その上下にマグネトロン13(出力500W)から豆腐
中心までの導波距離Xが2.75λ(=338mm)と
なるように、換言すれば電界強度が最大となる距離(焦
点距離)Fが豆腐23の中心に合うようにR管の導波管
12a′、12b′を配設して、発振周波数2450M
Hzのマイクロ波照射による豆腐の加熱実験を行ったと
ころ、図3の(b)の測定結果を得た。なお、下記表の
枠は豆腐23を平面から見た場合を表し、9分割された
各欄は平面における中央部と4つのコーナー部の位置を
示しており、各欄の3つの温度データ(℃)は前記各箇
所における豆腐の(下部、中部、上部)に当たる温度を
それぞれ示す。
As shown in FIG. 3A, a substantially rectangular parallelepiped container 14 containing one tofu is placed in a microwave irradiation chamber.
The distance (focal length) F at which the electric field intensity becomes maximum is set so that the waveguide distance X from the magnetron 13 (output 500 W) to the center of the tofu is 2.75λ (= 338 mm). The waveguides 12a 'and 12b' of the R tube are disposed so as to be centered, and an oscillation frequency of 2450 M
When a heating experiment of tofu by microwave irradiation at Hz was performed, the measurement result of FIG. 3B was obtained. The frames in the table below show the tofu 23 viewed from the plane, each of the nine divided columns shows the position of the center and four corners of the plane, and the three temperature data (° C.) ) Indicates the temperature of the tofu (lower, middle, upper) at each of the above locations.

【0030】上記実験の結果、中心が65℃以上となる
のに60秒間という短いマイクロ波照射で済んだが、図
3の(b)から判るように、豆腐の加熱温度は中央部で
高く、コーナー部分で相当に低いという結果となり、均
一な加熱が実現されていない。
As a result of the above experiment, a short microwave irradiation of 60 seconds was enough for the center to reach 65 ° C. or higher. However, as can be seen from FIG. The result is considerably low in some parts, and uniform heating is not realized.

【0031】次に、開口端が図2の(b)に示されるよ
うに、食品19(豆腐23とする)の上方に配設されて
マイクロ波の電界強度の最大点(焦点)Faが豆腐23
の略底面中央部に位置するようにした上側のR管の導波
管12a′と、開口端が豆腐の下方に配設されてマイク
ロ波の電界強度の最大点(焦点)Fbが豆腐の略上面中
央部に位置するように下側のR管の導波管12b′を配
設して焦点がオーバーラップするようにした場合は、図
4の測定結果を得た。
Next, as shown in FIG. 2B, the open end is disposed above the food 19 (hereinafter referred to as tofu 23), and the maximum point (focal point) Fa of the microwave electric field intensity is changed to the tofu. 23
And the upper end (waveform) 12b 'of the upper R tube which is positioned substantially at the center of the bottom surface, and the open end is disposed below the tofu, and the maximum point (focus) Fb of the microwave electric field intensity is substantially equal to the tofu. When the lower R-waveguide 12b 'was disposed so as to be located at the center of the upper surface and the focal points were overlapped, the measurement result of FIG. 4 was obtained.

【0032】図4から判るように、60秒間の照射では
中央部は60℃程度であるが、コーナー部分もこれに近
いか中央部以上の温度にまで加熱されている。また中央
部の温度を70℃程度にするには90秒間の照射が必要
であったが、全体的にほぼ均一な加熱が実現されたとい
える。これは一面では、R管の導波管12a′、12
b′を上下に各焦点Fa、Fbがオーバーラップするよ
うに配設して同時にマイクロ波照射するという加熱手段
が、後述の直管の導波管12a、12bの場合と比べて
加熱効率は落ちるが、穏やかで均一な加熱を行うことに
利用できることを示唆している。
As can be seen from FIG. 4, in the irradiation for 60 seconds, the center is about 60 ° C., but the corner is also heated to a temperature close to or higher than the center. In addition, although irradiation for 90 seconds was necessary to bring the temperature of the central portion to about 70 ° C., it can be said that substantially uniform heating was realized as a whole. This is, on the one hand, the waveguides 12a ', 12
The heating means in which b 'is disposed so that the focal points Fa and Fb are vertically overlapped and simultaneously irradiates microwaves has a lower heating efficiency than the case of straight waveguides 12a and 12b to be described later. Suggest that it can be used to provide gentle and uniform heating.

【0033】次に、上記実験を図2の(a)のように直
管の導波管12a、12bにして同様の実験を行ったと
ころ図5の測定結果を得た。
Next, the same experiment was performed with the straight waveguides 12a and 12b as shown in FIG. 2A, and the measurement results shown in FIG. 5 were obtained.

【0034】図5から判るように、中央部は60秒間の
マイクロ波照射で下側が70℃まで上昇したが、全体的
に温度が低く、中央部とコーナー部分との温度差がR管
に比べて大きい。即ち、オーバーラップさせて同時に照
射する方法でも直管の導波管12a、12bの場合は中
央部だけは効率的に加熱されるがコーナー部分の加熱が
遅い結果となった。
As can be seen from FIG. 5, the lower portion of the central portion was heated to 70 ° C. by microwave irradiation for 60 seconds, but the temperature was low overall, and the temperature difference between the central portion and the corner portion was smaller than that of the R tube. Big. That is, even in the method of simultaneously irradiating with overlapping, in the case of the straight waveguides 12a and 12b, only the central portion is efficiently heated, but the heating of the corner portion is slow.

【0035】上記実験結果から、本願発明者は加熱殺菌
の加熱効率の向上と加熱の均一化を同時に実現するマイ
クロ波による加熱殺菌方法として、例えば、加熱対象の
豆腐23における全ての箇所の温度が65℃〜80℃の
範囲内とするために、図1に示されるように、先ず直管
の導波管12a、12bの上下オーバーラップによる照
射で素早く効率的に食品19の中央部を主に加熱するマ
イクロ波照射工程K1〜K6タクト(メイン照射工程と
称する)と、次に、食品19の主にコーナー部をR管の
導波管12a′、12b′の上下オーバーラップでマイ
クロ波照射して穏やかに加熱するマイクロ波照射工程K
7〜K10(サブ照射工程と称する)の組み合わせによ
って実現可能ではないかと想起した。
From the above experimental results, the inventor of the present application has proposed, as a microwave heat sterilization method for simultaneously improving the heating efficiency of heat sterilization and uniform heating, for example, that the temperature of all portions of the tofu 23 to be heated is reduced. As shown in FIG. 1, first, the center portion of the food 19 is quickly and efficiently illuminated by irradiating the straight waveguides 12 a and 12 b with the upper and lower overlaps so that the temperature is in the range of 65 ° C. to 80 ° C. Microwave irradiation steps K1 to K6 to be heated (referred to as a main irradiation step), and then microwaves are irradiated mainly on the corners of the food 19 with the upper and lower overlapping portions of the R-tube waveguides 12a 'and 12b'. Microwave irradiation step K for gentle heating
I recalled that it could be realized by a combination of 7 to K10 (referred to as a sub-irradiation step).

【0036】図6は図2の(a)のように焦点Fa、F
bを上下オーバーラップさせた直管の導波管12a、1
2bで60秒間、次に焦点Fa、Fbを上下オーバーラ
ップさせたR管の導波管12a′、12b′(照射中心
が食品19、即ち豆腐の中心から進行方向に向かって左
右に35mmずれたコーナー部分に近い側に配設)で左
右コーナー部分を中心に20秒間の各マイクロ波照射を
行った加熱温度の測定結果、及び上記同条件のR管の導
波管で25秒間照射した結果である。
FIG. 6 shows focal points Fa and F as shown in FIG.
b is a straight waveguide 12a, 1
2b for 60 seconds, and then R waveguides 12a 'and 12b' with focal points Fa and Fb vertically overlapped (the irradiation center was shifted 35 mm left and right in the direction of travel from the center of food 19, that is, the tofu. (Disposed on the side close to the corner part), the heating temperature measurement results of each microwave irradiation for 20 seconds around the left and right corner parts, and the result of irradiation for 25 seconds with the R tube waveguide under the same conditions as above is there.

【0037】図6より、食品(豆腐)の全測定領域で6
5℃〜75℃の加熱温度範囲におさまって概ね均一な加
熱が実現しており、上記メイン照射工程(K1〜K6)
とサブ照射工程(K7〜K10)との組み合わせによ
り、マイクロ波照射による豆腐の均一で効率的な加熱が
実現できることが判る。
FIG. 6 shows that the total area of food (tofu) was 6%.
Generally uniform heating is realized within a heating temperature range of 5 ° C. to 75 ° C., and the main irradiation step (K1 to K6) is performed.
It can be seen that uniform and efficient heating of the tofu by microwave irradiation can be realized by the combination of and the sub-irradiation step (K7 to K10).

【0038】而して、上記マイクロ波による加熱殺菌装
置30又はこの装置を用いた上記加熱殺菌方法は豆腐に
限らず、他の種々の食品にも適用できることは明らかで
あろう。例えば、所定の大きさのマイクロ波透過性の容
器や袋に密封または皿に盛った惣菜、スパゲティ、レト
ルート食品等々であって特に制限はないが、本発明では
温度制御が難しい豆腐を念頭にして発明が成されたこと
を付言しておく。
Thus, it is clear that the above-mentioned heat sterilization apparatus 30 by microwave or the above-mentioned heat sterilization method using this apparatus can be applied not only to tofu but also to various other foods. For example, there are no particular restrictions on microwave oven-permeable containers or bags of a predetermined size, prepared side dishes or spaghetti, retorted foods, etc., but there is no particular limitation, but in the present invention, it is important to keep in mind tofu that temperature control is difficult. It should be added that the invention has been made.

【0039】ところで、加熱殺菌処理を行う前の食品の
初期温度は必ずしも一定ではなく、マイクロ波照射工程
を終えた後の個々の食品の加熱温度にバラツキが生じる
ことがある。したがって、マイクロ波加熱殺菌の際に
は、初期条件としての食品の初期温度は実際の食品の温
度バラツキを考慮してその予想される初期温度範囲(例
えば30℃〜40℃)の中心または上限に近い温度に設
定してマイクロ波照射工程の照射時間を決定する必要が
ある。蓋し、前述のように加熱温度にデリケートな豆腐
では、適正な加熱殺菌温度範囲である65℃〜80℃を
越えて90℃付近にまで加熱されてしまうと過度に凝固
してしまい商品として成り立たないのである。しかし、
初期条件を適正に設定しても所望の加熱殺菌温度範囲か
ら逸脱するものが生じ得ることは否めない。
Incidentally, the initial temperature of the food before the heat sterilization treatment is not always constant, and the heating temperature of each food after the microwave irradiation step may vary. Therefore, at the time of microwave heating sterilization, the initial temperature of the food as the initial condition is set at the center or the upper limit of the expected initial temperature range (for example, 30 ° C. to 40 ° C.) in consideration of the temperature variation of the actual food. It is necessary to determine the irradiation time in the microwave irradiation step by setting the temperature to a close temperature. In the case of tofu that is delicate to the heating temperature as described above, if it is heated to around 90 ° C. beyond the appropriate heat sterilization temperature range of 65 ° C. to 80 ° C., it will solidify excessively and become a product. There is no. But,
Even if the initial conditions are properly set, it is undeniable that some may deviate from the desired heat sterilization temperature range.

【0040】そこで、本発明の図1に示されるマイクロ
波食品加熱殺菌装置30では、メイン照射工程(K1〜
K6のタクト)及びサブ照射工程(K7〜K10のタク
ト)の終了後に、食品の温度をK11のタクトで非接触
温度センサー21にて測定して、制御装置18が適正殺
菌温度範囲内に加熱された食品と、適正殺菌温度範囲を
超えた食品(不良品)と、適正殺菌温度範囲未満の食品
と、を選別するとともに、前記適正殺菌温度範囲未満の
食品に対しては、追加のマイクロ波照射工程(K12と
K13のタクト)を行うマグネトロン13とその導波管
12a′、12b′を付加的に配設した構成とするのが
望ましい。かつ、最終工程(K14のタクト)にて再度
食品の温度を前述と同様に非接触温度センサー21によ
って測定して最終選別をマイクロ波照射室11に付設さ
れた図示しない選別機で自動的に行うことが望ましい。
Therefore, in the microwave food heating and sterilizing apparatus 30 shown in FIG. 1 of the present invention, the main irradiation step (K1 to K1) is performed.
After the completion of the sub-irradiation step (Tact of K7 to K10) and the sub-irradiation step (Tact of K7 to K10), the temperature of the food is measured by the non-contact temperature sensor 21 with the tact of K11, and the control device 18 is heated to within the proper sterilization temperature range. Food, the food that exceeds the proper sterilization temperature range (defective product), and the food that is less than the appropriate sterilization temperature range, and additional microwave irradiation is applied to the food that is less than the appropriate sterilization temperature range. It is desirable that the magnetron 13 performing the process (the tact of K12 and K13) and the waveguides 12a 'and 12b' thereof be additionally provided. In the final step (tact of K14), the temperature of the food is measured again by the non-contact temperature sensor 21 in the same manner as described above, and the final sorting is automatically performed by a sorting machine (not shown) attached to the microwave irradiation chamber 11. It is desirable.

【0041】以上、加熱殺菌対象の食品として豆腐を例
に詳述したが、本発明のマイクロ波食品加熱殺菌装置
は、豆腐のように加熱温度が比較的低く且つ適正な加熱
温度範囲が狭く温度にデリケートな食品に対して特に有
益であることが理解されよう。
As described above, tofu has been described in detail as an example of food to be subjected to heat sterilization. However, the microwave food heat sterilization apparatus of the present invention has a relatively low heating temperature and a narrow appropriate heating temperature range like tofu. It will be appreciated that it is particularly beneficial for sensitive foods.

【0042】最後に、本発明者の設計によれば、出力5
00Wのマグネトロンを用いた場合、一般の1丁程度の
容積の容器に密閉された豆腐においては、その量産性を
鑑みて処理能力を少なくとも食品の中央部を主に加熱す
るメイン照射工程(10秒間照射/工程)を5工程、好
ましくは図1のように6工程、及び食品のコーナー部を
主に加熱するサブ照射工程(10秒間照射/工程)を4
工程(左コーナー、右コーナー各2工程)を順次に行う
とともに、望ましくは最終工程に前記追加のマイクロ波
照射工程(導波管はR管としたサブ照射工程が望まし
い)を2工程(図1のK12、K13タクト)配設して
適宜追加照射を適正殺菌温度範囲未満の食品に対して行
い、最終のK14タクトにて最終加熱温度を非接触温度
センサー21にて測定して選別し、65℃〜80℃に制
御する。なお、上記非接触温度センサー21としては小
形放射温度計を使用し、温度測定は上述のように前記追
加のマイクロ波照射工程K12、K13タクトの前後に
各1工程(K11、K14タクト)として挿入すること
が便宜である。
Finally, according to the design of the inventor, the output 5
In the case of using a 00W magnetron, in the case of a tofu sealed in a general container having a capacity of about one, in view of its mass productivity, the processing capacity should be reduced to at least the main irradiation step of mainly heating the central part of the food (for 10 seconds). 1 irradiation / step), preferably 6 steps as shown in FIG. 1, and 4 sub-irradiation steps (irradiation / step for 10 seconds) for mainly heating the corners of the food.
Steps (two steps for each of the left corner and the right corner) are sequentially performed, and two additional steps of the additional microwave irradiation (preferably a sub-irradiation step in which the waveguide is an R tube) are preferably performed in the final step (FIG. K12 and K13 tacts) are arranged, and additional irradiation is appropriately performed on foods having a temperature lower than the proper sterilization temperature range. The final heating temperature is measured by the non-contact temperature sensor 21 at the final K14 tact, and the food is sorted. C. to 80.degree. A small radiation thermometer is used as the non-contact temperature sensor 21, and the temperature measurement is inserted as one step (K11, K14 tact) before and after the additional microwave irradiation steps K12, K13 as described above. It is convenient to do so.

【0043】以上の構成では、1タクトを所要時間12
秒で搬送されるので、1列の搬送ラインで2400丁/
8時間の処理能力を有し、2列の搬送ラインにすると4
800丁〜5000丁/8時間の処理能力が実現でき
る。6列の搬送ラインとすれば1800丁/時間の処理
能力これは豆腐等の食品の加熱殺菌処理の処理能力とし
て工業的に十分成立する処理能力である。勿論、1タク
トの所要時間を更に短くすれば、一層処理能力は高くな
るが、照射工程数を増やす必要があるので装置規模が大
きくなる。したがって、加熱殺菌温度、処理能力、装置
コスト、設置条件等の諸条件を考慮してバランスを保つ
のが肝要であろう。なお、本発明者の試算によれば、豆
腐を対象とする殺菌処理ないし減菌処理を6列の搬送ラ
イン(タクト方式の搬送ライン)の構成とすることで、
約2000丁/時間の処理能力を確保することが上記バ
ランスの点で現実的であることが判明した。
In the above configuration, one tact is reduced to the required time 12
Transported in 2 seconds, 2400 units / line
It has a processing capacity of 8 hours.
A processing capacity of 800 to 5,000 / 8 hours can be realized. If there are six rows of transfer lines, the processing capacity is 1800 pieces / hour. This is a processing capacity that is industrially sufficient as a processing capacity for heat sterilization of foods such as tofu. Of course, if the required time of one tact is further shortened, the processing capacity is further increased, but the number of irradiation steps needs to be increased, so that the apparatus scale becomes large. Therefore, it is important to keep the balance in consideration of various conditions such as the heat sterilization temperature, the processing capacity, the equipment cost, and the installation conditions. According to the estimation of the inventor, the sterilization process or the sterilization process for the tofu is configured as a six-row transfer line (tact transfer line).
It has been found that securing a processing capacity of about 2000 pieces / hour is realistic in terms of the above balance.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明のマイクロ波食品加熱殺菌装置及
び加熱殺菌方法は、以下の効果を有する。
The microwave food heat sterilization apparatus and heat sterilization method of the present invention have the following effects.

【0045】(1)短時間で食品全体に対して加熱ムラ
の小さい均一なマイクロ波による加熱殺菌が実現でき
る。
(1) Heat sterilization by uniform microwaves with small heating unevenness can be realized for the whole food in a short time.

【0046】(2)処理能力が高く生産性に優れるとい
う優れた効果がある。
(2) There is an excellent effect that the processing capacity is high and the productivity is excellent.

【0047】(3)豆腐についてマイクロ波による適正
な加熱温度範囲の制御が実現できる。
(3) Appropriate control of the heating temperature range by microwaves for tofu can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るマイクロ波食品加熱殺菌装置の全
体構成を説明するための概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of a microwave food heating and sterilizing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係るマイクロ波食品加熱殺菌装置の導
波管と食品を容れた容器との位置関係を説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a positional relationship between a waveguide of a microwave food heat sterilizing apparatus according to the present invention and a container containing food.

【図3】本発明に係るマイクロ波食品加熱殺菌装置の豆
腐に対する加熱実験及び測定結果を説明するための図で
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining a heating experiment and a measurement result for tofu of the microwave food heat sterilizing apparatus according to the present invention.

【図4】上記豆腐の加熱実験の他の条件での測定結果を
表す図である。
FIG. 4 is a diagram showing measurement results under other conditions of the above-mentioned tofu heating experiment.

【図5】上記豆腐の加熱実験の他の条件での測定結果を
表す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a measurement result under other conditions of the heating experiment of the tofu.

【図6】本発明のマイクロ波食品加熱殺菌装置が採用す
る加熱殺菌方法とその加熱温度の測定結果を表す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a heat sterilization method employed by the microwave food heat sterilization apparatus of the present invention and a measurement result of the heating temperature.

【図7】従来のマイクロ波食品加熱殺菌装置の概略構成
図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional microwave food heating and sterilizing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11 マイクロ波照射室 2 導波管 3 マグネトロン 4、14 容器 5 無端の搬送ベルト 6、16 搬送装置 7 駆動モーター 8、18 制御装置 10、20 マイクロ波食品加熱殺菌装置 12a、12b 直管の導波管 12a′、12b′ R管の導波管 13 マグネトロン 15a、15b 駆動モーター 19 食品 19a 上面部 19b 底面部 21 非接触温度センサー 23 豆腐 Fa、Fb 焦点 K、K1、K2、K3・・ マイクロ波照射工程(1タ
クト) X 導波距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 Microwave irradiation room 2 Waveguide 3 Magnetron 4, 14 Container 5 Endless transport belt 6, 16 Transport device 7 Drive motor 8, 18 Control device 10, 20 Microwave food heating and sterilizing device 12a, 12b Straight pipe Waveguide 12a ', 12b' Waveguide of R tube 13 Magnetron 15a, 15b Drive motor 19 Food 19a Top 19b Bottom 21 Non-contact temperature sensor 23 Tofu Fa, Fb Focus K, K1, K2, K3, micro Wave irradiation process (1 tact) X Waveguide distance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂入 昌志 群馬県前橋市石倉町5丁目14番地18 日本 ハイコム株式会社内 Fターム(参考) 4B021 LA13 LA24 LA25 LP06 LT02 LT03 LT06  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Masashi Sakairi 5-14-18 Ishikuracho, Maebashi-shi, Gunma Japan F-term in Hicom Corporation (reference) 4B021 LA13 LA24 LA25 LP06 LT02 LT03 LT06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トンネル状に一体に形成または連設され
たマイクロ波照射室と、前記マイクロ波照射室内にマイ
クロ波エネルギーを導く複数の導波管と、前記導波管の
一端に配設されたマグネトロンと、食品を容れたマイク
ロ波透過性の容器が複数個搬送ラインに並べられて順次
に前記マイクロ波照射室内を通過するように搬送する搬
送装置と、前記搬送装置の駆動制御及び前記マグネトロ
ンの照射タイミング制御を行う制御装置と、を備えるマ
イクロ波食品加熱殺菌装置において、前記搬送装置は前
記食品を容れた容器がマイクロ波照射中に導波管に対し
て所定位置に固定されるように断続的に搬送する手段を
有し、前記制御装置は食品を容れた各容器が所定時間の
マイクロ波照射を受けるマイクロ波照射工程を複数工程
順次に搬送される駆動制御を行い、且つ、各マイクロ波
照射工程には開口端が食品の上方に配設されてマイクロ
波の電界強度の最大点(焦点)が食品の略底面部に位置
するようにした上側の導波管と、開口端が食品の下方に
配設されてマイクロ波の電界強度の最大点(焦点)が食
品の略上面部に位置するようにした下側の導波管と、を
備えており、前記制御装置は各マイクロ波照射工程にお
いて食品の上下より同時にマイクロ波照射するようにタ
イミング制御を行うことを特徴とするマイクロ波食品加
熱殺菌装置。
1. A microwave irradiation chamber integrally formed or connected in a tunnel shape, a plurality of waveguides for guiding microwave energy into the microwave irradiation chamber, and one end of the waveguide. A magnetron, a conveying device for arranging a plurality of microwave-permeable containers containing foods in a line on a conveying line, and sequentially conveying the containers so as to pass through the microwave irradiation chamber, a drive control of the conveying device, and the magnetron And a control device for controlling the irradiation timing of the microwave food heating and sterilizing apparatus, wherein the transport device is such that the container containing the food is fixed at a predetermined position with respect to the waveguide during the microwave irradiation. Means for intermittently conveying, wherein the control device is configured to sequentially convey a plurality of microwave irradiation steps in which each container containing the food is subjected to microwave irradiation for a predetermined time; Dynamic control, and in each microwave irradiation step, the opening end is disposed above the food so that the maximum point (focal point) of the microwave electric field strength is located substantially on the bottom surface of the food. A waveguide, and a lower waveguide whose opening end is disposed below the food so that the maximum point (focal point) of the microwave electric field strength is located substantially on the upper surface of the food. In the microwave food heating and sterilizing apparatus, the control device performs timing control so that microwaves are simultaneously irradiated from above and below the food in each microwave irradiation step.
【請求項2】 請求項1に記載のマイクロ波食品加熱殺
菌装置において、食品の中央部を主に加熱するマイクロ
波照射工程(メイン照射工程)と、食品のコーナー部を
主に加熱するマイクロ波照射工程(サブ照射工程)をそ
れぞれ行うマグネトロンとその導波管を配設したことを
特徴とするマイクロ波食品加熱殺菌装置。
2. The microwave food heating and sterilizing apparatus according to claim 1, wherein a microwave irradiation step (main irradiation step) for mainly heating a central portion of the food and a microwave for mainly heating a corner portion of the food. A microwave food heating and sterilizing apparatus, comprising a magnetron for performing an irradiation step (sub-irradiation step) and a waveguide thereof.
【請求項3】 請求項2記載のマイクロ波食品加熱殺菌
装置において、メイン照射工程の導波管は直管であり、
サブ照射工程の導波管は略90度に湾曲するR管である
ことを特徴とするマイクロ波食品加熱殺菌装置。
3. The microwave food heating and sterilizing apparatus according to claim 2, wherein the waveguide in the main irradiation step is a straight pipe,
A microwave food heating and sterilizing apparatus, wherein the waveguide in the sub-irradiation step is an R-tube curved at approximately 90 degrees.
【請求項4】 請求項1または請求項2または請求項3
に記載のマイクロ波食品加熱殺菌装置において、メイン
照射工程及びサブ照射工程終了後に食品の温度を非接触
温度センサーにて検出して適正殺菌温度範囲内に加熱さ
れた食品と、適正殺菌温度範囲を超えた食品と、適正殺
菌温度範囲未満の食品と、を選別するとともに、前記適
正殺菌温度範囲未満の食品に対して追加のマイクロ波照
射工程を行うマグネトロンとその導波管を配設したこと
を特徴とするマイクロ波食品加熱殺菌装置。
4. The method according to claim 1, 2 or 3.
In the microwave food heat sterilization device according to the above, after the main irradiation step and the sub-irradiation step, the temperature of the food is detected by a non-contact temperature sensor and heated to within the proper sterilization temperature range, and the appropriate sterilization temperature range Exceeding food and food below the proper sterilization temperature range, and sorting, and that the magnetron and the waveguide to perform an additional microwave irradiation step on the food below the appropriate sterilization temperature range. Characteristic microwave food heat sterilizer.
【請求項5】 少なくとも食品の中央部を主に加熱する
メイン照射工程を5工程及び食品のコーナー部を主に加
熱するサブ照射工程を4工程順次に行うとともに、最終
の加熱温度を65℃〜80℃に制御することを特徴とす
る請求項1ないし請求項4の何れかに記載のマイクロ波
食品加熱殺菌装置による食品加熱殺菌方法。
5. A main irradiation step of mainly heating at least the central part of the food in five steps and a sub-irradiation step of mainly heating the corner part of the food in four steps sequentially, and the final heating temperature is 65 ° C. The method for heat-sterilizing food by the microwave food-heat sterilizer according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature is controlled to 80 ° C.
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