JP2003303668A - 液状食品加熱装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 殺菌および／または調理する際の液状食品
の温度制御を簡易に行うことができ、液体を均一に加熱
することができるものとする。 【解決手段】 液状食品加熱装置１は、交流電源１４に
接続されたコイル７と、コイル７が巻かれたケース８
と、ケース８内に設置された発熱体となる金属体９と、
ケース８の前後に接続された、液状食品が通過する通路
４・５とで構成される。ケース８通過後の通路５に、バ
ルブ１１を設ける。また、通路４に予熱手段１３を、通
路５に冷却手段１２を連続して設けて熱交換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導により金
属体を発熱させ、果汁・ミルク・醤油等の液状食品をそ
の金属体中を通過させることにより食品を殺菌および／
または調理する液状食品加熱装置および方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液状食品を殺菌および／または調
理する方法として、その液状食品が沸騰しない程度の温
度まで加熱することが行われている。この加熱は、熱源
である加熱装置を目的とする設定温度よりも高い温度と
して行われる。これにより、液状食品の熱源に接する部
分は設定温度よりも高い温度に加熱され、熱源と接して
いない部分の液状食品と流動することにより、全体的に
目的とする温度に設定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法であると、熱源と接している付近は設定する温
度よりも高い温度まで加熱される。そのため、液状食品
全体の温度分布にむらが生じて部分的に温度制御特性が
悪くなり、液状食品の熱劣化が起こり易いという問題が
ある。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、殺菌および／または調理する際の液状食品の温度
制御を簡易に行うことができ、液体を均一に加熱するこ
とができる液状食品加熱装置および方法を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の液状食
品加熱装置は、交流電源に接続されたコイルと、前記コ
イルが巻かれたケースと、前記ケース内に設置された発
熱体となる金属体と、前記ケースの前後に接続された、
液体が通過する通路とで構成される食品の殺菌および／
または調理を行う液状食品加熱装置において、前記金属
体または前記ケース通過後の前記通路の少なくともいず
れか一方に圧力付加手段が設けられているものである。

【０００６】上記の構成によると、コイルに交流電流を
流すと電磁誘導加熱により発熱体となる金属体が加熱さ
れ、液状食品を前後に接続された通路を通してこの加熱
された金属体中を通過させるため、液状食品を発熱体と
の直接接触により加熱することができ、発熱体の表面積
を大きくすることで、全体的に均一に加熱することがで
きる。また、液状食品は圧力付加手段により加圧される
ため、液体の状態のまま大気圧中の沸点よりも高い温度
にまで加熱することができる。

【０００７】請求項２に記載の液状食品加熱装置は、請
求項１において、前記ケースを通過後の前記通路内の液
体から、前記ケースを通過前の前記通路内の液体への熱
伝達手段を有するものである。

【０００８】上記の構成によると、ケースを通過し加熱
されるという目的が果たされた後の液状食品の熱をケー
ス通過前の液状食品に伝達することにより、加熱後の液
状食品を冷却すると共に加熱前の液状食品を予熱するこ
とができ、熱エネルギーを効率よく利用することができ
る。また、ケースを通過後の液状食品を冷却することに
より、圧力が付加されて大気圧中の沸点よりも高い温度
にまで加熱された液状食品が通路から大気中に出るとき
に気体となってしまうのを防止することができる。

【０００９】請求項３に記載の液体食品加熱方法は、交
流電源に接続されたコイルに通電し、該コイルが巻かれ
たケース内に設置された金属体を発熱させ、液体を圧力
付加手段により加圧しながら前記ケース内を通過させ
て、１００℃よりも高い温度とするものである。

【００１０】上記の方法によると、交流電源に接続され
たコイルに通電し、該コイルが巻かれたケース内に設置
された金属体を発熱させ、液状食品をケース内に通過さ
せるため、液状食品を発熱体との直接接触により加熱す
ることができ、発熱体の表面積を大きくすることで、液
状食品は全体的に均一に加熱することができる。また、
液状食品は圧力付加手段により加圧されるため、液体の
状態のまま１００℃よりも高い温度にまで加熱すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
好適な実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１実
施形態の液状食品加熱装置１を示す模式図である。

【００１２】（第１実施形態）液状食品加熱装置１は、
加熱される液状食品Ｌ１が満たされる原液タンク２と、
液状食品を加熱する電磁誘導加熱部１０と、加熱された
液状食品Ｌ２が送られる受器３と、ポンプ６が設けられ
た、原液タンク２から電磁誘導加熱部１０への通路４
と、バルブ１１（圧力付加手段）が設けられた、電磁誘
導加熱部１０から受器３への通路５とで構成される。ま
た、通路４には予熱手段１３が、通路５には冷却手段１
２が設けられており、予熱手段１３と冷却手段１２とは
接続し熱伝達手段となっている。

【００１３】上記の電磁誘導加熱部１０は、交流電流１
４に接続されたコイル７と、コイル７が巻かれたケース
８と、ケース８内に設置された発熱体となる金属体９と
で構成される。電磁誘導加熱部１０の断面図を図３に示
す。通路４から送られてきた液状食品Ｌ１は、電磁誘導
により加熱されたケース８に収容された金属体９内を通
過する。これにより加熱された液状食品Ｌ２は、通路５
へと送られる。

【００１４】尚、図４（ａ）〜図４（ｃ）に、電磁誘導
加熱部１０の金属体９の変形例の斜視図を示す。図４
（ａ）は、発熱体となる金属体９ａが複数の金属パイプ
で構成されている。金属体９ａから直接接触により液状
食品に伝熱するため、このように表面積の大きな金属体
９ａとすることで、熱伝達面積を大きくとることがで
き、液状食品を全体的に均一に加熱することが可能とな
る。金属体９ａの金属パイプの本数を増やすことによ
り、より熱伝達面積を大きくとることができる。

【００１５】また、図４（ｂ）は、発熱体となる金属体
９ｂが複数枚の金属板で構成されており、図４（ｃ）
は、発熱体となる金属体９ｃが巻かれた１枚の金属板で
構成されている。金属体９ｂ・９ｃから直接接触により
液状食品に伝熱するため、このように表面積の大きな金
属体９ｂ・９ｃとすることで、熱伝達面積を大きくとる
ことができ、液状食品を全体的に均一に加熱することが
可能となる。また、金属体９ｂ・９ｃによると、液状食
品の通過の妨げになることなく熱伝達面積を大きくとる
ことができる。更に、ケース８の形状に合わせての形成
が容易である。

【００１６】尚、金属体９の材料としては、直接接触す
ることにより液状食品が変質することがなく、電磁誘導
加熱が可能なステンレス系材料、例えばＳＵＳ４４７等
が用いられる。また、上記の金属体９ａ・９ｂ・９ｃの
表面は、エンボス加工、穴あけ加工、波形加工等を施さ
れることが好ましい。それと共に、液状食品が直接接触
しながら金属体９内を通過するため、洗浄が容易なもの
であることが好ましい。また、金属体９の形状は、図４
（ａ）〜図４（ｃ）に示した形状に何ら限定されるもの
ではなく、コイル７に通電することによって発熱するも
のであれば、どのような形態であってもよい。

【００１７】ところで、上記説明した金属体９の厚みが
３０ミクロン以上１ｍｍ以下であり、高周波電流発生器
による高周波数が１５〜１５０ｋＨｚの範囲にあるもの
が好ましい。金属体９の厚みが３０ミクロン以上１ｍｍ
以下であると、電力が入り易く、又伝熱面積を大きくと
るための波形等の加工等が容易になる。また、使用する
周波数が１５〜１５０ｋＨｚの範囲であると、励磁コイ
ルの銅損や、スイッチング素子の損失を防止できる。特
に、損失が少ない周波数帯としては、２０〜７０ｋＨｚ
である。また、金属体９の１立方センチメートル当りの
伝熱面積が、２．５平方センチメートル以上であるもの
が好ましい。金属体９の１立方センチメートル当りの表
面積が、２．５平方センチメートル以上、より好ましく
は５平方センチメートル以上になるような金属体９とす
ると、熱交換の効率を上げることができる。また、金属
体９の表面積１平方センチメートル当りで加熱すべき流
体量が、０．４立方センチメートル以下であるものが好
ましい。金属体９の表面積１平方センチメートル当りの
流体量を０．４立方センチメートル以下、より好ましく
は０．１立方センチメートル以下にすると、流体に対す
る伝熱の急速応答性が得られる。

【００１８】上記のバルブ１１は、締められたり絞られ
たりして調節される。これにより電磁誘導部１０におい
て液体は自然圧の発生により圧力が付加され、加熱され
る。このように、電磁誘導加熱部１０内の液体に圧力が
付加されることにより、液体を大気中の沸点よりも高い
温度まで加熱することが可能となる。バルブ１１により
液体に大きな圧力が付加される程、高い温度まで加熱す
ることができる。

【００１９】尚、圧力加圧手段は、バルブ１１による形
態に限定されるものではなく、液体が電磁誘導加熱部１
０を通過するときに加圧されるものであればよい。例え
ば、通路５にオリフィスを設けてもよいし、金属体９そ
のものにオリフィスを設ける等して加圧手段としてもよ
い。

【００２０】尚、液体の種類・速度、また金属体９の形
状等により通過時の液体の温度には変化があり、バルブ
１１による加圧の度合いによっても異なってくるので、
これらの条件を踏まえた上で通過する液体の温度を調整
するとよい。

【００２１】上記の熱伝達手段は、冷却手段１２と予熱
手段１３とで構成される。冷却手段１２および予熱手段
１３では、熱媒体入りのパイプ１２ａ、１３ａが、夫々
通路４、５に巻回されている。そして、パイプ１２ａ、
１３ａの（ア）、（イ）が連続して繋がっている。

【００２２】上記の冷却手段１２にて、パイプ１２ａ中
の熱媒体は通路５中の加熱された液状食品Ｌ２により高
温とされ、その熱はパイプ１３ａに伝達される。する
と、予熱手段１３のパイプ１３ａ中の熱媒体は通路４中
を通過する液状食品Ｌ１により冷却される。この相互関
係により、通路５中の加熱された液状食品Ｌ２は冷却手
段１２により冷却され、通路４中の加熱される前の液状
食品Ｌ１は予熱手段１３により温められる。

【００２３】尚、熱交換手段は熱媒体を含んだパイプ１
２、１３を使用したが、この形態に限定されるものでは
なく、通路４、５内の液状食品Ｌ１、Ｌ２の熱交換を行
うことができるものであればよい。

【００２４】次に、液状食品加熱装置１の使用方法を説
明する。まず、電磁誘導加熱部１０において、交流電流
１４に接続されたコイル７に通電し、コイル７が巻かれ
たケース８内に設置された金属体９を発熱させ、所定の
温度とする。そして、バルブ１１（圧力付加手段）を調
節し、液状食品が通過時に電磁誘導部１０において適度
に加圧される程度に締める。

【００２５】加熱する液状食品Ｌ１を原液タンク２に満
たし、ポンプ６を作動させると、液状食品Ｌ１は通路４
を通って電磁誘導加熱部１０に送られる。加熱された電
磁誘導加熱部１０にて加熱された液状食品Ｌ２は、通路
５を通って受器３に送られる。

【００２６】第１実施形態による効果を以下に示す。 （１）バルブ１１の調節により、電磁誘導加熱部１０を
通過するとき圧力が付加されるため、その圧力での沸点
よりも若干低く、大気圧中の沸点である１００℃よりも
高い温度で加熱することができる。例えば、１気圧中の
沸点は約１００℃であるが２気圧であると約１２０℃で
あるので、２気圧中では液体の状態を保ったまま１１０
℃程度まで加熱することができる。

【００２７】（２）冷却手段１２および予熱手段１３に
より熱交換が行われ、通路４中の液状食品Ｌ１は予熱さ
れ、通路５中の液状食品Ｌ２は冷却されるため、加圧さ
れて１００℃よりも高い温度にまで加熱された液状食品
Ｌ２は、通路５から出る前に、大気圧中の沸点である１
００℃よりも低い温度まで冷却され、通路５から出ると
きに気体となってしまうことを防止することができる。

【００２８】（第２実施形態）図２は、本発明の第２実
施形態の液状食品加熱装置２１を示す模式図である。液
状食品加熱装置２１は、第１実施形態の液状食品加熱装
置１の通路５に、バルブ２３が設けられた原液タンク２
への通路２２が設けられたものである。

【００２９】まず、電磁誘導加熱部１０に交流電流を通
電し加熱する。バルブ１１を閉じてバルブ２３を開放し
た状態でポンプ６を作動させ、液状食品を図中方向の
通路２２を通過させる。これにより、予め電磁誘導加熱
部１０の加熱体９の内部を液体で満たして循環させるこ
とができ、電磁誘導加熱部１０の加熱温度の設定を行う
ことができる。

【００３０】そして、液体を循環させながら、電磁誘導
加熱部１０の温度を加熱する温度に設定できたら、バル
ブ１１を開放してバルブ２３を閉じ液体を図中方向の
通路５を通過させる。他は、第１実施形態と同じ工程に
より液体が加熱される。

【００３１】第２実施形態によると、電磁誘導加熱部１
０の加熱体９の表面積や、通過する液状食品の種類等に
よって液状食品が加熱される温度は異なるが、液状食品
加熱装置２１により殺菌や調理を行う準備として、液状
食品を電磁誘導加熱部１０に通過させながら加熱温度の
設定を行うことができるため、液状食品の加熱温度の設
定を確実にすることができる。

【００３２】以上示したように、本発明は、果汁・ミル
ク・醤油等の液状食品の殺菌、酵素失活および調理に好
適に用いられるが、通路および電磁誘導加熱部を通過す
ることができるものであれば、同様の目的で用いること
が可能である。

【００３３】

【実施例】本発明の第１実施形態の液状食品加熱装置１
を用いて、電磁誘導加熱部１０のケース８内を２気圧と
し、加熱体９を１１０℃まで加熱し、醤油の殺菌を行っ
た。

【００３４】実施例によると、液状食品加熱装置１を用
いて加熱を行うと、醤油中に存在する菌が減少した。ま
た、醤油中の酵素は、加熱前の状態と比べると、失活し
ていた。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の構成によると、コイルに交流
電流を流すと電磁誘導加熱により発熱体となる金属体が
加熱され、液状食品を前後に接続された通路を通してこ
の加熱された金属体中を通過させるため、液状食品を発
熱体との直接接触により加熱することができ、発熱体の
表面積を大きくすることで、全体的に均一に加熱するこ
とができる。また、液状食品は圧力付加手段により加圧
されるため、液体の状態のまま大気圧中の沸点よりも高
い温度にまで加熱することができる。

【００３６】請求項２の構成によると、上記の構成によ
ると、ケースを通過し加熱されるという目的が果たされ
た後の液状食品の熱をケース通過前の液状食品に伝達す
ることにより、加熱後の液状食品を冷却すると共に加熱
前の液状食品を予熱することができ、熱エネルギーを効
率よく利用することができる。また、ケースを通過後の
液状食品を冷却することにより、圧力が付加されて大気
圧中の沸点よりも高い温度にまで加熱された液状食品が
通路から大気中に出るときに気体となってしまうのを防
止することができる。

【００３７】請求項３の構成によると、交流電源に接続
されたコイルに通電し、該コイルが巻かれたケース内に
設置された金属体を発熱させ、液状食品をケース内に通
過させるため、液状食品を発熱体との直接接触により加
熱することができ、発熱体の表面積を大きくすること
で、液状食品は全体的に均一に加熱することができる。
また、液状食品は圧力付加手段により加圧されるため、
液体の状態のまま１００℃よりも高い温度にまで加熱す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態例の液状食品加熱装置１
の模式図である。

【図２】本発明の第２実施形態例の液状食品加熱装置２
１の模式図である。

【図３】第１実施形態に用いられた電磁誘導加熱部１０
の断面図である。

【図４】本実施形態に用いられる電磁誘導加熱部の別実
施形態例の斜視図である。

【符号の説明】

１ 液状食品加熱装置 ４ 通路 ５ 通路 ７ コイル ８ ケース ９ 金属体 １１ バルブ（圧力付加手段） １２ 冷却手段 １３ 予熱手段 １４ 交流電源

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K059 AB19 AD05 4B021 LA42 LP04 LP09 LT02 LT03 LT06 LW06 LW07 MC01 4B035 LC05 LC11 LE03 LP08 LP09 LP50 LT01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源に接続されたコイルと、 前記コイルが巻かれたケースと、 前記ケース内に設置された発熱体となる金属体と、 前記ケースの前後に接続された液体が通過する通路とで
   構成される食品の殺菌および／または調理を行う液状食
   品加熱装置において、 前記金属体または前記ケース通過後の前記通路の少なく
   ともいずれか一方に圧力付加手段が設けられている液状
   食品加熱装置。
2. 【請求項２】 前記ケースを通過後の前記通路内の液体
   から、前記ケースを通過前の前記通路内の液体への熱伝
   達手段を有する請求項１に記載の液状食品加熱装置。
3. 【請求項３】 交流電源に接続されたコイルに通電し、
   該コイルが巻かれたケース内に設置された金属体を発熱
   させ、液体を圧力付加手段により加圧しながら前記ケー
   ス内を通過させて、１００℃よりも高い温度とする液状
   食品加熱方法。