JP2004008158A - Falling type steam sterilization method and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動自在な粉粒状材料、例えば胡椒原粒、そば粉、茶葉、トウガラシ、スパイス、乾燥野菜及び小麦粉等の食材の殺菌に好適な落下式蒸気殺菌方法並びにその装置に関するものである。
【0002】
【発明の背景】
胡椒原粒やそば粉等の粉粒状素材(以下、被処理物とする)を、殺菌ないしは滅菌するにあたっては、例えば被処理物を受け入れるドラムを横臥状態に寝かせた、いわゆる横回転胴タイプの殺菌装置が知られている。しかしながら、このような横回転胴タイプのものは比較的長い処理時間を要することや、メンテナンスに手間が掛かる等の問題があった。このため、被処理物を受け入れるドラムを、ほぼ垂直に設置し、被処理物がドラム内を落下する間に高圧蒸気と接触させて、被処理物の乾燥を行う、いわゆる縦胴タイプのものが案出されてきている。
【0003】
このような状況下、本出願人も、この縦胴タイプの殺菌装置の開発を試み、特開2002−112749「落下式蒸気殺菌装置並びに落下式蒸気殺菌方法」の特許出願に至っている。この特開2002−112749は、いわゆる二重シャッター構造の採用により処理部を高いレベルで密閉できるようにするとともに、各構成部を分断可能としたものであり、縦胴タイプの殺菌装置が実機として要求される、汎用性、多様性及びサニタリイ性等を向上させ得るものである。しかしながら、このような殺菌装置においても、以下のような点においてまだ改良の余地があった。
【0004】
すなわち前記特開2002−112749では、被処理物の殺菌を行う際、外部との連通を遮断した処理室に、予め高圧の殺菌用蒸気を充満させた後、この処理室に被処理物を落下させて、殺菌を行うものであった。また被処理物は、落下以前の段階では、処理室前段の予備室等において、ある程度、塊状態で積層され、自重による圧縮を受けた状態で一時的に貯留されるものであった。このため、被処理物は処理室内を落下して行く際にも直ちに粒状にバラバラに解きほぐされるわけではなく、従って殺菌用の蒸気も、塊状の一部に局部的に作用する傾向となり、被処理物を均一に殺菌できない場合があった。
【0005】
【開発を試みた技術的課題】
本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、被処理物がほぼ大気圧場の処理室内を落下している間に、処理室内に蒸気を導入できるようにし、被処理物を、より効率的に殺菌できるようにした新規な殺菌手法の開発を試みたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項1記載の落下式蒸気殺菌方法は、ほぼ大気圧場に設定された密閉状態の処理室内において、粉粒体状の被処理物を落下させ、この落下中に高圧状態の蒸気を処理室に導入し、蒸気との接触によって被処理物の殺菌を行うようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、被処理物が、ほぼ大気圧状態に設定された処理室内を落下する間に、高圧蒸気と接触させて殺菌を行うため、効果的な殺菌が行える。また被処理物の落下や蒸気の供給タイミング等が、被処理物の比重等に応じて種々選択でき、好適な処理条件が選択できる。
【0007】
また請求項2記載の落下式蒸気殺菌方法は、前記請求項1記載の要件に加え、前記被処理物を処理室内において落下させるにあたっては、導入する蒸気とほぼ満遍なく接触するように、拡散状態で落下させるようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、処理室内において被処理物をバラバラの状態で落下させるため、蒸気が被処理物の粉粒状表面に全体的に接触し、均一な殺菌が行える。
【0008】
更にまた請求項3記載の落下式蒸気殺菌方法は、前記請求項1または2記載の要件に加え、前記殺菌用の蒸気を処理室内に導入するにあたっては、堆積状態で一旦貯留される被処理物群の中に導き出すようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、ほぼ堆積状態の被処理物群の内部において、高圧状態の蒸気を吐き出させるため、被処理物が処理室内を舞い上がる、バラバラの状態となり易く、被処理物の拡散落下を促進させ得る。
【0009】
また請求項4記載の落下式蒸気殺菌方法は、前記請求項1、2または3記載の要件に加え、前記処理室に導入された蒸気は、殺菌処理後、外部に放出するようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、殺菌処理後、処理室内の蒸気を外部に放出するため、残留蒸気による水分の発生を抑えることができ、被処理物の装置等への付着を防止することができる。また次の殺菌を行う際には、処理室内が、ほぼ大気圧場にリセットされるため、装置に与え得る急激な熱変化や圧力変化を抑制できる。
【0010】
また請求項5記載の落下式蒸気殺菌装置は、適宜閉鎖状態に設定できる処理室と、処理室内において被処理物を一時的に貯留するとともに、被処理物を順次落下させるホッパとを具え、ほぼ密閉状態とした処理室内において、粉粒体状の被処理物を落下させながら、高圧状態の蒸気と接触させ、被処理物の殺菌を行うようにした装置において、前記処理室は、殺菌用の蒸気を導く導入管が設けられるものであり、この導入管は、吐出口がホッパ内に臨むように設けられることを特徴として成るものである。
この発明によれば、蒸気の吐出口をホッパ内に臨ませるため、ほぼ大気圧場の雰囲気下で被処理物を落下させながら、高圧状態の蒸気を処理室内に導入する具体的構成を現実のものとする。
【0011】
また請求項6記載の落下式蒸気殺菌装置は、前記請求項5記載の要件に加え、前記処理室の前後には、一基ずつのバルブユニットが設けられ、このバルブユニットの操作によって、処理室を適宜閉鎖状態に設定できるようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、処理室の前後、すなわち被処理物の投入側と排出側とに、処理室を閉鎖状態にできるバルブユニットを一基ずつ設けるため、処理室の遮断構造、ひいては装置を簡略化できる。因みに従来は、高気密−高殺菌という観点、すなわち高いレベルでの殺菌を行うには、高いレベルで気密性を確保する必要があるという考えから、処理室の前後、各々に二重シャッター構造を採用し、処理室をほぼ完全に密閉できるようにしていた。
【0012】
また請求項7記載の落下式蒸気殺菌装置は、前記請求項5または6記載の要件に加え、前記導入管の吐出口は、ホッパ内で堆積状態に貯留される被処理物群の中に蒸気を吐き出すように設けられることを特徴として成るものである。
この発明によれば、殺菌用の高圧蒸気が、ほぼ堆積状態で貯留された被処理物群の内部において導き出されるため、被処理物の拡散化を、より促進させ得る。
【0013】
また請求項8記載の落下式蒸気殺菌装置は、前記請求項5、6または7記載の要件に加え、前記処理室には、殺菌処理後、処理室内に残存する蒸気を外部に放出する排気管が接続されることを特徴として成るものである。
この発明によれば、処理室をほぼ大気圧とバランスさせた状態で、殺菌を行うことができ、装置に及ぼし得る急激な熱変化や圧力変化を極力抑えることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明は、被処理物Aを拡散状態で落下させながら、高圧の蒸気と接触させて、殺菌するものであり、まず実施の形態の説明に先立ち、殺菌対象となる被処理物Aについて説明する。被処理物Aとしては、流動自在な粉粒状の素材が好適であり、具体的には、胡椒原粒、そば粒、茶葉、トウガラシ、スパイス、乾燥野菜及び小麦粉等が挙げられる。なお被処理物Aと接触させる、殺菌用の蒸気Jとしては、一例として高圧の過熱蒸気を用いるが、その他、高圧の飽和蒸気を用いることも可能である。
【0015】
以下本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。説明にあたっては、まず本発明装置の落下式蒸気殺菌装置1について説明し、次いでこの装置の作動態様を説明しながら、実質的に本発明方法の落下式蒸気殺菌方法について併せて説明する。
落下式蒸気殺菌装置1は、一例として図1〜4に示すように、フレーム部材となる機枠2と、被処理物Aの殺菌を実質的に行う処理部3と、この処理部3を適宜閉鎖空間とするためのシャッタ部4と、処理部3に被処理物Aを供給する投入部5と、殺菌処理後の被処理物Aを取り出す排出部6とを具えて成るものである。以下各構成部について説明する。
【0016】
まず機枠2について説明する。このものは、処理部3、シャッタ部4、投入部5、排出部6等を支持するものであり、一例として直方体の枠型に形成されたメインフレーム11に、シャッタ部4を支持するためのサブフレーム12が取り付けられて成るものである。
そして機枠2に支持されるもののうち、処理部3、投入部5、排出部6が、昇降ブラケット13によりメインフレーム11の縦フレームに対して昇降自在に係止され、昇降シフタ14により上下動できるように構成されている。なお昇降シフタ14としては、エアシリンダ、油圧シリンダ、モータシリンダ等の適宜のシフト機器を用いることができる。
【0017】
一方、シャッタ部4は、水平方向にスライドできるように、サブフレーム12に対してハンガブラケット15によって吊持される(水平摺動を担うシフタは図示省略)。
なお図中符号Bに示す部材は、各部を一体的に連結固定する、固定金具であり、本落下式蒸気殺菌装置1は、このような構造によって、セグメント状に分断可能に支持されるものである。
【0018】
次に処理部3について説明する。処理部3は、蒸気殺菌を行うための処理室20を形成する円筒状の処理バレル21と、この内部に設けられるインナーホッパ22とを具えて成るものである。なお本実施の形態では、処理部3は、インナーホッパ22を内挿した処理バレル21を、一例として二基、縦に連接して構成されるが、この数は適宜変更可能である。
そして処理バレル21は、一例として上下端にフランジ23を有し、ここに前記固定金具Bを受け入れる切欠溝23aが形成されている。
【0019】
インナーホッパ22は、処理室20内において被処理物Aを一時的に貯留するとともに、被処理物Aを順次落下させるものである。このものは、上方に投入口24aが開口されるとともに下方に排出口24bが開口されたホッパー本体24と、この排出口24bを適宜開閉するダンパ25とを具えて成るものである。
【0020】
ホッパー本体24は、一例としてロート状の外観を呈するように形成され、下端はダンパ25が傾斜状態に取り付けられ、排出口24bを適宜開閉できるように回動自在に構成されている。なおダンパ25を作動させるにあたっては、リンク機構26を介してダンパ用シフタ27によって回動させるものである。因みにダンパ用シフタ27としては、エアシリンダ、油圧シリンダ、モータシリンダ等、適宜のシフト機器を用いることができる。
なおホッパー本体24やダンパ25等を上下二基の処理バレル21において区別したい場合には、上側のものを24A、25A等とし、下側のものを24B、25B等とし、「A」、「B」の末尾符号で区別する。
【0021】
そして二基のホッパー本体24のうち、上側のホッパー本体24Aのみに蒸気Jや熱風が導入されるものであり、これらを導く管を導入管28とする。また導入管28の吐出口を28aとするものであり、この位置は、ホッパー本体24A内に臨むように、より具体的には、投入口24aと排出口24bとの間に、下向きに設けられる。なお本実施の形態では、吐出口28aは、被処理物Aがダンパ25上に貯留された際、被処理物Aに埋没するような位置に設けられる。因みにこのような構成を採ることで、被処理物Aの落下とほぼ同時に、ないしは落下直後に蒸気Jを導くことで、ほぼ堆積状態の被処理物Aを、ホッパー本体24A内において舞い上げる、ないしは吹き上げるかのようにバラバラの状態に拡散させ、この拡散状態で被処理物Aを落下させ得るものである。
【0022】
また処理バレル21には、殺菌処理後、バレル内に残存する蒸気Jを大気中に放出し得る、排気管29が接続されるものである。この排気管29は、一例として上下の処理バレル21(処理室20)から各々導き出された後、これらを合流させてから大気中に放出するように、配管が成されている。またこの排気管29は、例えば弁の開閉操作により、処理バレル21内を大気中と連通させ、言わば自然放出させるものであるが、処理バレル21内に残留する蒸気Jや空気等を積極的に吸引することも可能である。
【0023】
なお排気管29は、各ダンパ25よりも上方に接続されるものであり、この位置は、ホッパー本体24内に一時貯留された被処理物Aが、排気とともに流出しないように考慮されている。
またホッパー本体24は、金属板により形成されるものであるが、被処理物Aの種類によっては金網やパンチングメタル等の通気性素材で形成するようにしてもよい。
【0024】
次に処理部3を適宜閉鎖状態とするシャッタ部4について説明する。シャッタ部4は、殺菌処理中、処理室20を閉鎖空間とすべく、外部との連通を遮断するものであり、処理部3の投入側及び排出側に各々設けられたバルブユニット31により構成される。このバルブユニット31には、一例としてバタフライ弁タイプのものが適用され、具体的にはバルブケージ(弁箱;valve cage)32に円板状のバルブエレメント(弁体;valve elemennt)が回動自在に支持されて成るものである。
【0025】
なお本実施の形態では、上述したようにバタフライ弁タイプのものを採用するため、上記バルブエレメントを、以下、バタ弁33と称するものである。またこのときの回動軸をバルブステム34とする。そして、バタ弁33を回動させ、落下経路を適宜開閉するにあたっては、支持ブラケット35によって連結されたバルブシフタ36によって回動させるものであり、被処理物Aの比重等の性状に応じて、好適な開放量に設定され得る。
【0026】
またここでは、処理部3の前段(投入部5と処理部3との間)に設けられたものを投入側バルブユニット31Aとし、処理部3の後段(処理部3と排出部6との間)に設けられたものを排出側バルブユニット31Bとして区別している。更にバタ弁33も処理部3の前段に設けられるものを33A、後段のものを33Bとして区別するものである。
【0027】
次に投入部5について説明する。投入部5は、処理部3に被処理物Aを送り込むものであり、前記処理部3とほぼ同一の構成を採るものである。すなわち、投入部5は円筒状の投入バレル41と、この中に設置されるインナーホッパ42とを具えて成る。投入バレル41は、一例として上下端にフランジ43を有し、ここに固定金具Bを受け入れる切欠溝43aが形成される。一方、インナーホッパ42は、上方に投入口44aが開口されるとともに下方に排出口44bが開口されたホッパー本体44と、前記排出口44bに設けられるダンパ45とから成る。なおダンパ45は、図示を省略するリンク機構を介してダンパ用シフタにより開閉される。
また投入部5に連結される、図中符号7が投入移送部であり、具体的には例えば傾斜コンベヤ等が適用され、被処理物Aを所定量ずつ投入部5に送り込む作用を担っている。
【0028】
次に排出部6について説明する。排出部6は、処理部3で殺菌された被処理物Aを受け取り、外部に送り出す部位であり、上部にフランジ53を有した円筒状の排出バレル51により構成されるものである。
なお排出部6に連結される図中符号8は、排出移送部であり、このものは例えば振動コンベヤやスクリューコンベヤ等が適用されるものである。
【0029】
本発明の落下式蒸気殺菌装置1は、以上のような基本構造を有するものであり、以下この装置の作動態様を説明しながら、実質的に本発明の落下式蒸気殺菌方法について説明する。
(1)初期状態
まず実質的に被処理物Aの殺菌を行う以前の初期状態について説明する。この状態は、落下式蒸気殺菌装置1に被処理物Aが供給される以前の段階であり、処理室20の内部は大気圧とほぼ同じ状態に設定されている。すなわち処理室20は外部と連通した排気状態に設定され、ほとんど蒸気が存在しない状態となっている。また投入部5のダンパ45、処理部3の両ダンパ25A、25B、投入側のバタ弁33A、排出側のバタ弁33Bが全て閉鎖された状態となっている。
【0030】
(2)被処理物の投入部への供給
まず投入移送部7から、投入部5に被処理物Aが適量供給され、図5(a)に示すように、インナーホッパ42内に貯留される。なお図5〜7に示す(ア)〜(シ)までの符号は、装置の作動状況(段階)を順に示す、符号(通し番号)である。
【0031】
(3)投入部から処理部への供給
(i) 投入側バタ弁の開放
インナーホッパ42内に貯留されていた被処理物Aは、その後、処理部3に送られるが、これには図5(b)に示すように、まず投入側バルブユニット31Aのバタ弁33Aを開放させる。
【0032】
(ii)投入部ダンパの開放
そしてバタ弁33Aを開放させた状態で、図5(c)に示すように、投入部5のダンパ45を開放させ、被処理物Aをインナーホッパ42から落下させる。
【0033】
(iii) 投入部ダンパの閉鎖
このようにして全ての被処理物Aを処理部3のホッパー本体24A内に落下させたら、図5(d)に示すように、今度は投入部5のダンパ45を閉鎖する。なおホッパー本体24A内に貯留される被処理物Aは、吐出口28aを覆い、埋める程度の量が望ましい。
【0034】
(iv)投入側バタ弁の閉鎖
そして投入部5のダンパ45が閉鎖したら、図6(a)に示すように、投入側のバタ弁33Aを閉鎖して、被処理物Aの処理部3への供給(移送)を終了する。
【0035】
(4)被処理物の殺菌
これ以降、実質的に被処理物Aの殺菌を行うものであり、これには、図6(b)に示すように、上側のダンパ25Aを開放し、被処理物Aを下方のホッパー本体24Bに導く(落下させる)ものである。なお被処理物Aは、ホッパー本体24A内で貯留されている間、ある程度、塊状態で積層され、自重による圧縮も受けるものであるが、ホッパー本体24Aから落下する際には、排出口24bが傾斜状態に形成されていることや、ダンパ25Aが徐々に開放されること等に因み、被処理物Aは、バラバラになった拡散状態で落下するものである。そしてダンパ25Aの開放とほぼ同時に、ないしは被処理物Aの落下開始直後に、導入管28から蒸気Jを処理室20内に導き、拡散状態で落下する被処理物Aと、ほぼ満遍なく接触させ、被処理物Aの殺菌を行うものである。
【0036】
なおホッパー本体24A内に一旦収容される被処理物Aが、吐出口28aを埋没するような状態で貯留される場合には、蒸気Jの吐出によって、この堆積状態の被処理物A(群塊状)を、ホッパー本体24A内において舞い上げる(吹き上げる)ようにバラバラの状態にでき、被処理物Aの拡散落下を、より促進させ得る効果が期待できる。
【0037】
このように本発明においては、拡散状態で落下する被処理物Aに蒸気Jを接触させて殺菌を行うものであるが、ダンパ25Aの開放量や開放速度、あるいは蒸気Jの導入タイミングや供給量等について、種々の設定が採り得るものである。すなわち被処理物Aを拡散状態で落下させ、蒸気Jとほぼ均一に接触させることができれば、種々の設定が可能である。このため被処理物Aの性状や排出口24bの大きさ等によっては、例えばダンパ25Aを開放させたまま、あるいはダンパ25Aを設けることなく、被処理物Aを落下させ、殺菌を行うことが可能である。
【0038】
(5)上側ダンパの閉鎖・蒸気の大気中への放出
被処理物Aの実質的な殺菌が終了すると、図6(c)に示すように、ダンパ25Aが閉鎖され、これに伴い処理室20への蒸気Jの供給も停止される。この際、被処理物Aは、同図に示すように、下方のホッパー本体24Bに全て収容され、ここに貯留された状態となる。そして蒸気Jの供給停止とほぼ同時に、処理室20内に残存(存在)する蒸気Jを、排気管29から大気中に放出(排出)する。なお蒸気Jを放出する際には、一般に処理室20内に残存した蒸気Jが、依然として高圧状態であるため、排気管29は単にバルブの操作により、外部と連通状態とするだけで、排気が行えるものである。もちろん、このような単なるバルブ操作によって処理室20の圧力を外部とバランスさせることにとどまらず、処理室20から積極的に蒸気Jを吸引する手法も可能である。
【0039】
因みに従来の殺菌技術では、処理室20の空気を極力排除した、減圧下ないしは真空下において、被処理物Aの殺菌を行うのが一般的な技術思想であったが、本出願人が行った実験では、空気の存在が、殺菌に特別な悪影響を及ぼすことはなく、むしろ空気が存在していても、高いレベルでの殺菌が行えることが確かめられた。このため本発明においては、殺菌処理後に処理室20内の空気を吸引したり、処理室20内の気密を高度に維持することは可能であるが、これらは必須の構成ではない。
【0040】
(6)被処理物の排出
(i) 排出側バタ弁の開放
排気によって処理室20内の圧力がほぼ大気圧と同じになった後、図6(d)に示すように、排出部6側のバタ弁33Bを開放する。
【0041】
(ii)処理部の下側ダンパの開放
その後、バタ弁33Bを開放したまま、図7(a)に示すように、処理部3の下側のダンパ25Bを開放し、被処理物Aを排出移送部8に送る。
【0042】
(iii) 処理部の下側ダンパ及び排出側バタ弁の閉鎖
被処理物Aを排出移送部8に落下させたら、図7(b)(c)に示すように、下側のダンパ25Bを閉じ、次いで排出部6側のバタ弁33Bを閉鎖する。
【0043】
(iv)熱風供給・蒸気排出
その後、図7(d)に示すように、処理部3の上下のダンパ25A、25Bを共に開放し、導入管28から処理室20に熱風(空気)を供給し、処理室20内に残存した蒸気Jを、ほぼ完全に排気する。
その後、熱風の供給を停止するとともに、処理部3の上下のダンパ25A、25Bを共に閉鎖して、初期状態とし、再度殺菌を繰り返すものである。
【0044】
なお本装置の各部の制御手法、すなわちダンパやバタ弁の操作、あるいは蒸気や熱風の供給タイミング等の一例を、図8に示すものである。因みにこの図は、横軸が時間の経過を示している。なお本図中(ア)〜(シ)の符号は、上記図5〜7に示した符号(通し番号)であり、装置の作動状況(段階)を示している。また本図では、「排気」の項目は「ON」で排気状態(連通状態)を示している。すなわちここでは「排気」は、実質的な殺菌(上記図6(b))以外において常に「ON」であるため、処理室20は非殺菌時、常時外部と連通状態に設定されている。
【0045】
また本装置をメンテナンスする際には、シャッタ部4を装置から離反させるようにほぼ水平にスライドさせ、処理部3、投入部5、排出部6等を適宜昇降動させて行うものであるが、これについての詳細な説明は省略し、前記特開2002−112749「落下式蒸気殺菌装置並びに落下式蒸気殺菌方法」を援用するものである。
【0046】
【発明の効果】
本発明によれば、粉粒体状の被処理物Aの、蒸気Jによる殺菌が、能率的に行える。特に、被処理物Aを、処理室20内でバラバラの拡散状態で落下させ、その間に蒸気Jを接触させることで、被処理物Aの粉粒体表面に、ほぼ満遍なく蒸気Jが作用し、均一に殺菌することができる。また堆積状態に貯留されている被処理物A中に、蒸気Jを導き出すことによって、被処理物Aの拡散落下を、より促進させることができる。更に、処理室20の密閉状態は、前後に設けられた一基ずつのバタ弁33A、33Bで実用上充分に確保できるため、装置の構造を比較的、簡略なものにでき、被処理物Aの落下(移送)もスムーズに行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の落下式蒸気殺菌装置を示す斜視図(a)、並びに被処理物の殺菌の様子を示す側面図(b)である。
【図2】落下式蒸気殺菌装置の処理部を拡大して示す斜視図である。
【図3】落下式蒸気殺菌装置を示す側面図である。
【図4】同上正面図である。
【図5】落下式蒸気殺菌装置の作動態様を段階的に示す側面図である。
【図6】落下式蒸気殺菌装置の作動態様を段階的に示す側面図である。
【図7】落下式蒸気殺菌装置の作動態様を段階的に示す側面図である。
【図8】落下式蒸気殺菌装置の制御手法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 落下式蒸気殺菌装置
2 機枠
3 処理部
4 シャッタ部
5 投入部
6 排出部
7 投入移送部
8 排出移送部
11 メインフレーム
12 サブフレーム
13 昇降ブラケット
14 昇降シフタ
15 ハンガブラケット
20 処理室
21 処理バレル
22 インナーホッパ
23 フランジ
23a 切欠溝
24 ホッパー本体
24A ホッパー本体(上側)
24B ホッパー本体(下側)
24a 投入口
24b 排出口
25 ダンパ
25A ダンパ(上側)
25B ダンパ(下側)
26 リンク機構
27 ダンパ用シフタ
28 導入管
28a 吐出口
29 排気管
31 バルブユニット
31A バルブユニット(投入側)
31B バルブユニット(排出側)
32 バルブケージ
33 バタ弁
33A バタ弁(前段)
33B バタ弁(後段)
34 バルブステム
35 支持ブラケット
36 バルブシフタ
41 投入バレル
42 インナーホッパ
43 フランジ
43a 切欠溝
44 ホッパー本体
44a 投入口
44b 排出口
45 ダンパ
51 排出バレル
53 フランジ
A 被処理物
B 固定金具
J 蒸気[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a drop-type steam sterilization method and apparatus suitable for sterilizing food materials such as free-flowing powder and granular materials, for example, raw pepper particles, buckwheat flour, tea leaves, peppers, spices, dried vegetables and flour.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
When sterilizing or sterilizing powdery or granular materials (hereinafter, referred to as “objects to be treated”) such as original pepper grains and buckwheat flour, for example, a so-called horizontal rotating body type sterilizer in which a drum for receiving the objects to be treated is laid down. Devices are known. However, such a horizontal rotation drum type has problems that a relatively long processing time is required and that maintenance is troublesome. For this reason, a so-called vertical drum type, in which a drum for receiving an object to be processed is installed substantially vertically, and the object to be processed is dried by being brought into contact with high-pressure steam while falling within the drum, is used. It has been devised.
[0003]
Under such circumstances, the present applicant has also attempted to develop this vertical trunk type sterilizing apparatus, and has filed a patent application for Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-112749 "Dropping type steam sterilizing apparatus and falling type steam sterilizing method". Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-112749 discloses that a processing unit can be sealed at a high level by adopting a so-called double shutter structure and each component can be separated. The required versatility, versatility, and sanitary properties can be improved. However, such a sterilizing apparatus still has room for improvement in the following points.
[0004]
That is, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-112749, when sterilizing an object to be processed, a processing chamber in which communication with the outside is shut off is filled with high-pressure sterilizing steam in advance, and then the object is dropped into the processing chamber. Then, sterilization was performed. In addition, before the object to be dropped, the object to be processed is laminated to some extent in a lump in a preliminary chamber or the like in the preceding stage of the processing chamber, and is temporarily stored in a state of being compressed by its own weight. For this reason, the object to be treated is not immediately disintegrated in a granular manner even when falling down in the processing chamber, and therefore, the steam for sterilization tends to locally act on a part of the lump, and the object to be treated tends to act locally. In some cases, the treated product could not be sterilized uniformly.
[0005]
[Technical issues that we attempted to develop]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a background, and it has been made possible to introduce steam into a processing chamber while an object to be processed is falling in a processing chamber in a substantially atmospheric pressure field, This is an attempt to develop a new sterilization method that enables more efficient sterilization of materials.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the dropping type steam sterilization method according to the first aspect, a powdery or granular object to be processed is dropped in a closed processing chamber set at substantially the atmospheric pressure field, and high-pressure steam is processed during the dropping. The method is characterized in that the object is introduced into a chamber and sterilized by contact with steam.
According to the present invention, the object is sterilized by contacting with high-pressure steam while falling in the processing chamber set to a substantially atmospheric pressure state, so that effective sterilization can be performed. In addition, the falling of the object to be processed, the supply timing of steam, and the like can be variously selected according to the specific gravity of the object to be processed, and suitable processing conditions can be selected.
[0007]
In addition, in the dropping type steam sterilization method according to
According to the present invention, since the objects to be processed are dropped in the processing chamber in a discrete state, the steam comes into contact entirely with the powdery and granular surface of the objects to be processed, and uniform sterilization can be performed.
[0008]
Furthermore, in the dropping type steam sterilization method according to the third aspect, in addition to the requirements according to the first or second aspect, when the sterilizing steam is introduced into the processing chamber, the workpiece is temporarily stored in a stacked state. It is characterized by being led into a group.
According to the present invention, since the high-pressure steam is discharged inside the processing object group in a substantially deposited state, the processing object easily rises in the processing chamber, and is easily scattered, thereby promoting the diffusion and drop of the processing object. I can make it.
[0009]
Further, the falling steam sterilization method according to
According to the present invention, since the steam in the processing chamber is released to the outside after the sterilization treatment, the generation of moisture due to the residual steam can be suppressed, and the adherence of the object to the device or the like can be prevented. Further, when the next sterilization is performed, the inside of the processing chamber is almost reset to the atmospheric pressure field, so that a rapid change in heat and pressure that can be given to the apparatus can be suppressed.
[0010]
The falling steam sterilizer according to
According to the present invention, in order to make the discharge port of the steam face the inside of the hopper, a specific configuration in which high-pressure steam is introduced into the processing chamber while dropping the object to be processed under an atmosphere of a substantially atmospheric pressure field is realized. Shall be.
[0011]
Further, in the dropping type steam sterilizer according to
According to the present invention, since one valve unit that can close the processing chamber is provided before and after the processing chamber, that is, on the input side and the discharge side of the object to be processed, the processing chamber shut-off structure and, consequently, the apparatus are simplified. Can be By the way, conventionally, from the viewpoint of high airtightness-high sterilization, that is, to perform sterilization at a high level, it is necessary to ensure airtightness at a high level. The processing chamber was almost completely sealed.
[0012]
Further, in the dropping type steam sterilizer according to
According to the present invention, since the high-pressure steam for sterilization is led out inside the group of objects to be processed stored substantially in a deposited state, the diffusion of the objects to be processed can be further promoted.
[0013]
Further, in the dropping type steam sterilizer according to
According to the present invention, sterilization can be performed in a state where the processing chamber is almost balanced with the atmospheric pressure, and rapid thermal changes and pressure changes that can affect the apparatus can be suppressed as much as possible.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention sterilizes the object A by contacting it with high-pressure steam while dropping the object A in a diffusion state. Prior to the description of the embodiment, the object A to be sterilized will be described. . As the material to be treated A, a free-flowing powdery material is suitable, and specific examples thereof include original pepper grains, buckwheat grains, tea leaves, capsicum, spices, dried vegetables, flour and the like. As the sterilizing steam J to be brought into contact with the article A to be treated, high-pressure superheated steam is used as an example. Alternatively, high-pressure saturated steam may be used.
[0015]
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. In the description, the falling-
As an example, as shown in FIGS. 1 to 4, the falling-
[0016]
First, the
The
[0017]
On the other hand, the
The member indicated by reference numeral B in the drawing is a fixture for integrally connecting and fixing the respective parts, and the dropping-
[0018]
Next, the
The
[0019]
The
[0020]
The hopper
When it is desired to distinguish the hopper
[0021]
Of the two
[0022]
The
[0023]
The
Further, the
[0024]
Next, the
[0025]
In the present embodiment, as described above, since the butterfly valve type is adopted, the valve element is hereinafter referred to as a
[0026]
Further, here, the one provided before the processing unit 3 (between the charging
[0027]
Next, the
[0028]
Next, the
[0029]
The falling-
(1) Initial state
First, an initial state before the object A is substantially sterilized will be described. This state is a stage before the workpiece A is supplied to the dropping-
[0030]
(2) Supply of the processing object to the input section
First, an appropriate amount of the workpiece A is supplied from the charging /
[0031]
(3) Supply from input section to processing section
(I) Opening the inlet-side butterfly valve
The processing object A stored in the
[0032]
(Ii) Opening of the input section damper
Then, with the
[0033]
(Iii) Closing the input section damper
When all the objects A have been dropped into the
[0034]
(Iv) Closing the inlet-side butterfly valve
Then, when the
[0035]
(4) Sterilization of the object
Thereafter, the processing object A is substantially sterilized. For this purpose, as shown in FIG. 6B, the
[0036]
When the processing object A once stored in the hopper
[0037]
As described above, in the present invention, sterilization is performed by bringing the steam A into contact with the workpiece A falling in a diffused state, but the opening amount and opening speed of the
[0038]
(5) Close upper damper and release steam to atmosphere
When the processing object A is substantially sterilized, the
[0039]
By the way, in the conventional sterilization technology, it was a general technical idea to sterilize the processing object A under reduced pressure or vacuum while eliminating the air in the
[0040]
(6) Discharge of processed material
(I) Opening the discharge side butterfly valve
After the pressure in the
[0041]
(Ii) Opening the lower damper of the processing section
Thereafter, while the
[0042]
(Iii) Closing of the lower damper and discharge-side butterfly valve of the processing section
When the workpiece A is dropped onto the discharge /
[0043]
(Iv) Hot air supply / steam discharge
Thereafter, as shown in FIG. 7D, both the upper and
Thereafter, the supply of hot air is stopped, and the upper and
[0044]
FIG. 8 shows an example of a control method of each part of the present apparatus, that is, an operation of a damper or a butterfly valve, or a supply timing of steam or hot air. In this figure, the horizontal axis indicates the passage of time. The symbols (A) to (S) in the drawing are the symbols (serial numbers) shown in FIGS. 5 to 7 and indicate the operation status (stage) of the apparatus. In the figure, the item “exhaust” is “ON” and indicates an exhaust state (communication state). That is, here, the "exhaust" is always "ON" except for the substantial sterilization (FIG. 6B), so that the
[0045]
When performing maintenance on the apparatus, the
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to efficiently sterilize the processing target A in the form of a granular material with the steam J. In particular, the object to be processed A is dropped in a dispersed state in the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view (a) showing a falling-type steam sterilizer of the apparatus of the present invention, and a side view (b) showing a state of sterilization of an object to be processed.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a processing section of the falling-type steam sterilizer.
FIG. 3 is a side view showing a falling-type steam sterilizer.
FIG. 4 is a front view of the same.
FIG. 5 is a side view showing the operation mode of the falling-type steam sterilizer in a stepwise manner.
FIG. 6 is a side view showing the operation mode of the falling steam sterilizer in a stepwise manner.
FIG. 7 is a side view showing the operation mode of the falling-type steam sterilizer in a stepwise manner.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a control method of the falling-type steam sterilizer.
[Explanation of symbols]
1 falling steam sterilizer
2 aircraft frame
3 processing unit
4 Shutter section
5 Input section
6 discharge section
7 Input transfer unit
8 Discharge transfer section
11 Mainframe
12 subframes
13 Lifting bracket
14 Lifting shifter
15 Hanger bracket
20 processing room
21 Processing barrel
22 Inner hopper
23 Flange
23a Notch groove
24 Hopper body
24A hopper body (upper)
24B hopper body (lower side)
24a inlet
24b outlet
25 Damper
25A damper (upper)
25B damper (lower side)
26 Link mechanism
27 Shifter for damper
28 Introductory tube
28a Discharge port
29 Exhaust pipe
31 Valve unit
31A valve unit (input side)
31B Valve unit (discharge side)
32 valve cage
33 Butterfly valve
33A Butterfly valve (front stage)
33B butterfly valve (second stage)
34 Valve stem
35 Support bracket
36 Valve shifter
41 Input barrel
42 Inner hopper
43 Flange
43a Notch groove
44 Hopper body
44a Input port
44b outlet
45 Damper
51 discharge barrel
53 flange
A Workpiece
B Fixture
J steam
Claims (8)
処理室内において被処理物を一時的に貯留するとともに、被処理物を順次落下させるホッパとを具え、
ほぼ密閉状態とした処理室内において、粉粒体状の被処理物を落下させながら、高圧状態の蒸気と接触させ、被処理物の殺菌を行うようにした装置において、前記処理室は、殺菌用の蒸気を導く導入管が設けられるものであり、この導入管は、吐出口がホッパ内に臨むように設けられることを特徴とする落下式蒸気殺菌装置。A processing chamber that can be set to a closed state as appropriate,
And a hopper for temporarily storing the object to be processed in the processing chamber and sequentially dropping the object to be processed,
In a processing chamber in a substantially closed state, a powdery or granular material to be processed is dropped, and is brought into contact with high-pressure steam to sterilize the material to be processed. A drop-type steam sterilizer, characterized in that an inlet pipe for guiding the steam is provided, and the inlet pipe is provided so that a discharge port faces the inside of the hopper.
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