JP2007014226A

JP2007014226A - Retort pressure control method using displacement sensor

Info

Publication number: JP2007014226A
Application number: JP2005196755A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Inaba; 正一稲葉; Masayoshi Kaneda; 正義兼田; Toshiyasu Kurosaki; 敏靖黒崎
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2007-01-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a retort pressure control method using a displacement sensor, realizing such isobaric control as to cause no difference in pressure at the inside and outside of a container to be treated so as to prevent the container from causing permanent set. <P>SOLUTION: The retort pressure control method using a displacement sensor comprises a process of retort sterilization of a cup or a tray-like container whose opening part is sealed with a film cap, wherein the displacement range of a film cap to keep the pressure in the container constant even when temperature is varied is grasped, the level of the film cap is detected by a detector, and the pressure of the retort pot is regulated so as to prevent the film cap from causing displacement over the displacement range. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、カップやトレーをフィルム材で密封した容器等の剛性の低い食品容器をレトルト釜で殺菌処理する際に、容器に変形を来たさないように釜内圧力を適正制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for appropriately controlling the pressure in a pot so that the container does not deform when sterilizing a low-rigidity food container such as a container in which a cup or tray is sealed with a film material using a retort pot. .

食品詰め密封容器の多くは、密封充填後にレトルト釜で加熱殺菌することによって、長期間の品質保持を可能にしている。レトルト釜での殺菌は、容器詰め食品の場合多くは、バッチ式、即ち密封容器を殺菌棚に密集して並べ、それを多段に重ねた状態で収納して、レトルト釜内で所定時間蒸気又は熱水（以下、加熱媒体という）を循環させて接触させることにより容器を加熱して殺菌を行っている。このレトルト釜での加熱殺菌は常温から加熱し、所定時間高温を保った後冷却して常温に戻すという工程を踏む。容器内は内容物が充填されているだけではなくヘッドスペース（以下ＨＳと略称する。）と呼ばれる部分に気体が存在している。容器が加熱されると容器自体も内容物も気体も熱膨張する。特に気体は熱変化の影響が大きくそれが容器の内圧となって作用する。そのため、従来からボイルシャルルの法則と水蒸気圧を用いて槽内温度から容器内圧を計算し、その圧力に見合う圧力を容器外面にかけるように槽内圧力を制御する、所謂等圧制御が行われている。
図９はレトルト制御パターンの一例をグラフで示したものである。これは初期温度９０℃のレトルト釜で容器を約２０分掛けて１２０℃まで加熱し、１２０℃の温度を４５分間維持した後、５５分掛けて常温に戻す温度パターン（細実線）となっている。このグラフから分かるように容器内の品温はレトルト釜内温度より時間的遅れを持って推移（波線）しており、内容物が高温になった状態で殺菌処理されることになる。この間、容器に無理な力が加わらないようにレトルト釜内の圧力が制御されることになり、この場合、当初の３０分は常圧から＋１７０ｋＰａ分まで急激に上昇させ、その後１２０℃が保たれている時間（約３５分）は徐々に＋２１０ｋＰａまで加圧し、その後約４０分掛けて急激に常圧まで減圧する圧力制御パターン(太実線)で実行されている。 Many sealed containers filled with food enable long-term quality maintenance by heat sterilization in a retort kettle after sealed filling. Sterilization in a retort kettle is often a batch type, that is, a batch type, that is, sealed containers are closely arranged on a sterilization shelf, stored in multiple layers, and stored in a retort kettle for a predetermined time. The container is heated and sterilized by circulating hot water (hereinafter referred to as a heating medium) and bringing it into contact. The heat sterilization in the retort pot is performed by heating from room temperature, maintaining a high temperature for a predetermined time, and then cooling to return to room temperature. The inside of the container is not only filled with contents, but also gas is present in a portion called a head space (hereinafter abbreviated as HS). When the container is heated, the container itself, the contents, and the gas are thermally expanded. In particular, gas is greatly affected by heat change, which acts as the internal pressure of the container. For this reason, so-called isobaric control has been performed, in which the internal pressure of the vessel is calculated from the temperature in the vessel using the Boyle Charles' law and the water vapor pressure, and the pressure in the vessel is controlled so that a pressure corresponding to the pressure is applied to the outer surface of the vessel. ing.
FIG. 9 is a graph showing an example of the retort control pattern. This is a temperature pattern (thin solid line) in which the container is heated to 120 ° C for about 20 minutes in a retort kettle with an initial temperature of 90 ° C, maintained at 120 ° C for 45 minutes, and then returned to room temperature over 55 minutes. Yes. As can be seen from this graph, the product temperature in the container changes with time delay (dashed line) from the temperature in the retort kettle, and the contents are sterilized in a state of high temperature. During this time, the pressure in the retort kettle is controlled so that excessive force is not applied to the container. In this case, the initial 30 minutes is rapidly increased from normal pressure to +170 kPa, and then maintained at 120 ° C. The pressure control pattern (thick solid line) is used to gradually increase the pressure to +210 kPa for a certain time (about 35 minutes) and then rapidly reduce the pressure to normal pressure over about 40 minutes.

ところで、カップやトレーをフィルム材で密封した容器はプラスチック材が用いられることが多いためその剛性は低く、金属缶と比較すると全くないようなものであるので、容器の内外で圧力差が生じると、容易に破裂や永久変形を生じてしまう。そのため、プラスチック成形したセミリジッド容器をレトルト殺菌する場合、容器に圧力差を与えないように等圧制御で槽内圧力パターンを設定することが強く求められている。そういう状況の下で、従来の等圧制御の圧力パターンの設定は、昇温→定加熱→冷却というレトルト工程における製品ごとにカップ蓋材の凹凸等、人がレトルト釜に設けられた覗き窓から容器の形状変化を観察しながら、最適な圧力パターンを手動で決定するという手間暇の掛かる作業を必要としている。また、レトルト釜には覗き窓のない釜もあり、そのような装置では多数回の試行錯誤が繰り返され、圧力制御パターンの決定までにさらに多くの手間暇が掛けられている。 By the way, a container in which a cup or tray is sealed with a film material is often used as a plastic material, so its rigidity is low, and compared to a metal can, there is no pressure difference between the inside and outside of the container. Easily rupture or permanent deformation. For this reason, when a plastic molded semi-rigid container is sterilized by retort, it is strongly required to set an in-tank pressure pattern by equal pressure control so as not to give a pressure difference to the container. Under such circumstances, the pressure pattern setting of the conventional isobaric control is based on the observation window provided on the retort kettle, such as unevenness of the cup lid material for each product in the retort process of temperature rise → constant heating → cooling. This requires time-consuming work of manually determining an optimal pressure pattern while observing changes in the shape of the container. In addition, some retort kettles do not have a viewing window, and such an apparatus is subjected to many trials and errors, and more time is spent before the pressure control pattern is determined.

下記の特許文献１には、レトルト殺菌圧力容器中に配置された処理物品または模型の容器の温度上昇による膨張を、人の観察ではなく該容器上面壁の上昇変位として検出器で検出し、制御装置がその検出変位値に対応する信号を調節弁に送り、その弁の開度を検出値が小さいときは小さく、また検出値が大きいときは大きくなるように制御して検出値が零となるように圧力容器内に圧力空気が供給されて加圧される技術が開示されている。薄手で変形し易い容器入りのものでは、殺菌処理中の内・外の圧力差は極めて微小であり、したがって商品の外観上有害もしくは不都合な変型が発生する以前に内外の圧力差をもつてその変形を予知することは困難であるが、この技術によって容積膨張に基づく有効な変形を変位として検出することによりそれを容易としたものである。
しかし、この特許文献１の技術は容器内外の圧力差に起因する容器の変形を容器におけるもっとも変形しやすい部分（この場合上面壁部）の変位として検出するものであって、容器として破損や永久変形に至らないいわば許容範囲内の変形を検知するものである。ということは容器内外の圧力差が生じることを前提とした検出法であるので、厳密な意味で容器内外の圧力差を生じさせないレトルト圧力制御はできない制御手法であり変形不良を生じる危険性を有している。
特開昭５４−１１３４８０号公報「殺菌装置における圧力制御装置」昭和５４年９月５日公開特開平３−９１４６８号公報「密封容器の加熱殺菌方法」平成３年４月１７日公開 In the following Patent Document 1, the expansion due to the temperature rise of the processed article or the model container placed in the retort sterilization pressure vessel is detected by a detector as a rising displacement of the upper surface wall of the vessel, not by human observation, and is controlled. The device sends a signal corresponding to the detected displacement value to the control valve, and controls the opening degree of the valve to be small when the detected value is small and large when the detected value is large, and the detected value becomes zero Thus, a technique is disclosed in which pressurized air is supplied into a pressure vessel and pressurized. In thin, easily deformable containers, the pressure difference between inside and outside during sterilization is extremely small, and therefore the pressure difference between inside and outside of the product before the occurrence of harmful or inconvenient deformation of the product occurs. Although it is difficult to predict the deformation, this technique facilitates this by detecting an effective deformation based on volume expansion as a displacement.
However, the technique of Patent Document 1 detects the deformation of the container due to the pressure difference between the inside and the outside of the container as the displacement of the most deformable part (in this case, the upper surface wall part). In other words, the deformation within the allowable range is detected. This is a detection method based on the premise that a pressure difference between the inside and outside of the container is generated. is doing.
Japanese Patent Laid-Open No. 54-113480 “Pressure Control Device in Sterilizer” Published September 5, 1979 JP 3-91468 A "Method for Heat Sterilization of Sealed Container" Published on April 17, 1991

本発明の課題は、カップやトレーをフィルム材で密封した容器をレトルト殺菌する過程で、被処理容器内外の圧力差を生じさせない等圧制御が実現でき、容器の永久変形を生じさせることのないレトルト制御の手法を提示することにある。 An object of the present invention is to realize isostatic control that does not cause a pressure difference between inside and outside of a container to be treated in the process of retort sterilization of a container in which a cup or tray is sealed with a film material, without causing permanent deformation of the container. It is to present a method of retort control.

本発明のレトルト圧力制御方法は、開口部がフィルム蓋で封止されたカップまたはトレイ状の容器をレトルト殺菌処理する工程において、温度が変化しても容器内圧力が変わらない状態を保つフィルム蓋の変位範囲を把握し、前記フィルム蓋のレベルを検出器で検出し、前記変位範囲を越えてフィルム蓋が変位しないようにレトルト釜の圧力を調整する。
本発明のレトルト制御システムは、給気弁を介して高圧ガス源に連結されると共に排気弁を介して排気路が設置されているレトルト釜と、該レトルト釜内に設置された容器の変位を検出するレベル計と、該レベル計が設定値を検出したら給気弁を開いて高圧ガスを供給すると共にフィルム蓋の変位が所定レベル以下になったら排気弁を開き容器内外圧の差を発生させないバルブ制御手段とを備えるものとした。また、レトルト釜内に設置された容器の変位を検出するレベル計に加えて該容器の底部の変形を監視する変位計を設置するようにした。
本発明のレトルト圧力制御パターンの診断／修正方法は、既設のレトルト釜内にレベル計を設置し、該レベル計でレトルト処理中の容器の変形をモニターすることにより、設定されたレトルト圧力制御パターンにおける不適切部分を判定すると共に、適正な圧力制御パターンに修正可能とするものである。 The retort pressure control method of the present invention is a film lid that maintains a state in which the pressure in the container does not change even if the temperature changes in the process of retortizing a cup or tray-shaped container whose opening is sealed with a film lid. And detecting the level of the film lid with a detector, and adjusting the pressure of the retort pot so that the film lid does not move beyond the displacement range.
The retort control system according to the present invention includes a retort kettle connected to a high-pressure gas source via an air supply valve and an exhaust passage installed via an exhaust valve, and displacement of a container installed in the retort kettle. The level meter to be detected and when the level meter detects a set value, the air supply valve is opened to supply high pressure gas, and when the displacement of the film lid falls below a predetermined level, the exhaust valve is opened to prevent the difference between the internal and external pressures from being generated. And a valve control means. In addition to the level meter that detects the displacement of the container installed in the retort kettle, a displacement meter that monitors the deformation of the bottom of the container is installed.
According to the retort pressure control pattern diagnosis / correction method of the present invention, a level meter is installed in an existing retort pot, and the deformation of the container during the retort process is monitored by the level meter, thereby setting the retort pressure control pattern. Inappropriate portions are determined, and the pressure can be corrected to an appropriate pressure control pattern.

本発明のレトルト圧力制御方法は、開口部がフィルム蓋で封止されたカップまたはトレイ状の容器が備えた特性に着目し、前記のようにフィルム蓋のレベルを検出器で検出し、前記変位範囲を越えてフィルム蓋が変位しないようにレトルト釜の圧力を調整するものであるから、レトルト処理工程中容器の内外圧力には差が生じること、すなわち容器に負荷が掛かることはなく、高温時に剛性が低くなる容器であっても変形を生じることはない。
本発明のレトルト制御システムは、レトルト釜内に設置された容器の変位を検出するレベル計が設定値を検出したら給気弁を開いて高圧ガスを供給すると共にフィルム蓋の変位が所定レベル以下になったら排気弁を開き容器内外圧の差を発生させないバルブ制御を実行するものであるから、レトルト処理工程中フィルム蓋の変位は容器内の圧力が変化しない範囲に保つことができ、容器に負荷が生じることはなく、高温時に剛性が低くなる容器であっても変形は生じない。更に、容器の底部の変形を監視する変位計を設置したものにあっては、フィルム蓋の変位に影響を与える容器自体の熱変形に対しても監視ができ、誤動作を防止して信頼性を高めることができる。
また、本発明のレトルト圧力制御パターンの診断／修正方法は、既設のレトルト釜内にレベル計を設置し、該レベル計でレトルト処理中の容器の変形をモニターするようにしたので、設定されたレトルト圧力制御パターンにおける不適切部分を１回の計測で判定することができると共に、その不適切部分を適正な圧力制御パターンに修正することが容易にできる。特に、試行錯誤を繰り返していた覗き窓を備えていないレトルト釜のレトルト圧力制御パターンの決定に有効である。 The retort pressure control method of the present invention focuses on the characteristics of a cup or tray-shaped container whose opening is sealed with a film lid, detects the level of the film lid as described above, and detects the displacement. Since the pressure of the retort kettle is adjusted so that the film lid does not displace beyond the range, there will be a difference in the internal and external pressure of the container during the retorting process, that is, the container will not be loaded and at high temperatures Even a container having low rigidity does not deform.
In the retort control system of the present invention, when a level meter that detects the displacement of the container installed in the retort pot detects a set value, the air supply valve is opened to supply high-pressure gas and the displacement of the film lid is below a predetermined level. Since the valve control is performed so that the exhaust valve is opened and no difference in the external pressure inside and outside the container is generated, the displacement of the film lid can be kept within the range in which the pressure inside the container does not change during the retorting process. No deformation occurs even in a container whose rigidity becomes low at high temperatures. Furthermore, if a displacement meter is installed to monitor the deformation of the bottom of the container, it can also monitor the thermal deformation of the container itself, which affects the displacement of the film lid, preventing malfunction and increasing reliability. Can be increased.
The retort pressure control pattern diagnosis / correction method of the present invention is set because a level meter is installed in an existing retort kettle and the deformation of the container during retort processing is monitored by the level meter. An inappropriate portion in the retort pressure control pattern can be determined by one measurement, and the inappropriate portion can be easily corrected to an appropriate pressure control pattern. In particular, it is effective in determining the retort pressure control pattern of a retort pot that does not have a viewing window that has been repeatedly trial and error.

本発明が対象とする開口部がフィルム蓋で封止されたカップまたはトレイ状の容器の場合、周囲の温度を変化させていくと容器のＨＳのガスが膨張又は収縮し、内外圧力差に応じてフィルム蓋が変位するが、該フィルム蓋が水平面となる前後の変位範囲では容器内部の圧力が変化しないという現象が起きる。本発明のレトルト圧力制御方法は、このようなフィルム蓋で封止されたカップまたはトレイ状の容器固有の特性に着目したもので、「フィルム蓋のレベルを検出器で検出し、前記変位範囲を越えてフィルム蓋が変位しないように容器の周囲圧力、すなわちレトルト釜の圧力を調整すれば容器の内外圧力差は生じることがなく、容器への負荷が掛からない。」ということを基本思想とするものである。レトルト釜内の温度が上昇し、容器のＨＳに封入されたガスが膨張することによって容器内圧が上昇しても、フィルム蓋の変位をモニターしながら容器の周囲圧力（釜内圧力）を上昇させ、容器内外の圧力差が生じないようにすれば容器への負荷は生じることはなく、変形のおそれはない。 In the case of a cup or tray-shaped container in which the opening targeted by the present invention is sealed with a film lid, the HS gas in the container expands or contracts as the ambient temperature is changed, depending on the internal / external pressure difference. Although the film lid is displaced, a phenomenon occurs in which the pressure inside the container does not change in a displacement range before and after the film lid becomes a horizontal plane. The retort pressure control method of the present invention pays attention to the characteristic characteristic of a cup or a tray-like container sealed with such a film lid. “The level of the film lid is detected by a detector, and the displacement range is determined. If the ambient pressure of the container, that is, the pressure of the retort kettle is adjusted so that the film lid does not move beyond that, the pressure difference between the inside and outside of the container does not occur, and no load is applied to the container. Is. Even if the temperature in the retort pot rises and the gas in the container HS expands and the container pressure rises, the ambient pressure of the container (pressure in the pot) is increased while monitoring the displacement of the film lid. If the pressure difference between the inside and outside of the container is not generated, no load is applied to the container and there is no risk of deformation.

この現象を実証するため、図１−Ａに示すように支持部材２に開口部がフィルム蓋１ａで封止されたカップ１と該フィルム蓋面１ａに対峙させたレベル計５を固定し、前記カップ１内には圧力センサー３を配置して雰囲気温度を変化させながら、カップ１の内部圧力とフィルム蓋１ａのレベルを検出する実験を行った。ホットパック充填したものは常温では図１−Ｂに示すように、フィルム蓋１ａの形態は凹となっている。その状態から周囲温度を低温から徐々に温度を上昇させ、その際に計測した内部圧力とフィルム蓋１ａのレベル測定データを基にグラフ表示したものが図２である。このデータから分かるようにこの容器については３０℃のフィルム蓋が凹状態（図１−Ｂ）のレベルＡ（０位置とする。）から７０℃の凸状態（図１−Ｃ）となったレベルＢ（６.２ｍｍ）の範囲において容器内圧力値の変化がないことが確認できる。因みにこの容器１のフィルム蓋１ａがレベルＡからレベルＢに変化する間の容積差は１０ｃｃであった。この３０℃以下、７０℃以上の温度ではフィルム蓋１ａの変位の変化率は極端に小さくなっているが、これはフィルム蓋のたるみ範囲を超えたことにより、容器内外圧力差が生じ容器に負荷が掛かっていることを示している。また、圧力値の上昇率が３０℃以下の領域より７０℃以上の領域の方が高くなっているのは、高温部では１次特性の空気の膨張より２次曲線特性の水蒸気の膨張が大きく容器内圧力に影響するためである。なお、この現象については特許文献２に詳しく説明されている。 In order to demonstrate this phenomenon, as shown in FIG. 1-A, a cup 1 whose opening is sealed with a film lid 1a and a level meter 5 opposed to the film lid surface 1a are fixed to the support member 2, An experiment was conducted to detect the internal pressure of the cup 1 and the level of the film lid 1a while changing the ambient temperature by placing the pressure sensor 3 in the cup 1. As shown in FIG. 1B, the hot-pack-filled product has a concave film lid 1a. FIG. 2 shows a graph based on the internal pressure measured at that time and the level measurement data of the film lid 1a. As can be seen from this data, for this container, the level at which the film cover at 30 ° C. changed from level A (position 0) in the concave state (FIG. 1B) to the convex state at 70 ° C. (FIG. 1-C). It can be confirmed that there is no change in the pressure value in the container in the range of B (6.2 mm). Incidentally, the volume difference during the change of the film lid 1a of the container 1 from the level A to the level B was 10 cc. At a temperature of 30 ° C. or lower and 70 ° C. or higher, the rate of change of the displacement of the film lid 1a is extremely small, but this exceeds the slack range of the film lid, resulting in a pressure difference between the inside and outside of the container. Indicates that it is hanging. Further, the rate of increase in pressure value is higher in the region of 70 ° C. or higher than in the region of 30 ° C. or lower. This is because the pressure in the container is affected. This phenomenon is described in detail in Patent Document 2.

次に、開口部がフィルム蓋で封止されたカップまたはトレイ状の容器を本発明の方法によってレトルト処理するシステムの実施例を示す。まず、カップ１を保持しそのフィルム蓋１ａの位置変化を検出する器具について図３を参照しながら説明する。図中Ａは側面図、Ｂは上面図である。図において２は支持部材であって、この支持部材２はＵ字状の棒状部材でできておりその両端部は雄ねじが切られていると共に、その基部にはリング状の挟持板２ａが一体的に形成されている。中央部分は棒状部材が扁平に薄く形成されており、レベル計５が固着されるが、この実施例では支持部材２は二つの棒状部材が中央部で十字に交叉する形態で形成されている。レトルト処理されるカップ１の保持はフィルム蓋１ａが貼り付けられているカップのフランジ部上面を前記リング状の挟持板２ａの下面に当接させ、別体の挟持用のリング部材４を該フランジ部下面から当接させて蝶ネジ２ｂで締め付け固定する。すると、レベル計５はフィルム蓋１ａのほぼ中央に対峙することとなり、その変位を計測する。レベル計５の種類は種々のものが採用できるが、この例では渦電流方式のコイルセンサーを用いた。 Next, an embodiment of a system for retorting a cup or tray-like container whose opening is sealed with a film lid by the method of the present invention will be described. First, an instrument for holding the cup 1 and detecting a change in the position of the film lid 1a will be described with reference to FIG. In the figure, A is a side view and B is a top view. In the figure, reference numeral 2 denotes a support member. The support member 2 is made of a U-shaped rod-like member, both ends of which are externally threaded, and a ring-shaped holding plate 2a is integrally formed at the base thereof. Is formed. In the central portion, a bar-like member is formed flat and thin, and the level meter 5 is fixed, but in this embodiment, the support member 2 is formed in a form in which two bar-like members cross each other at the center. To hold the cup 1 to be retorted, the upper surface of the flange portion of the cup to which the film lid 1a is attached is brought into contact with the lower surface of the ring-shaped holding plate 2a, and the separate holding ring member 4 is attached to the flange. It is made to contact from the lower surface of the part and fastened and fixed with a thumbscrew 2b. Then, the level meter 5 faces the center of the film lid 1a and measures the displacement. Various types of level meters 5 can be used. In this example, an eddy current type coil sensor is used.

レトルト釜６は、図４に示されるように上部に給気弁７を介して高圧ガス源に連結されると共に排気弁８を介して排気路が設置されており、底部には温度制御用の熱水(冷水)が供給される給水路９と排水路１０が設けられている。該レトルト釜６内に設置された容器１のフィルム蓋１ａの変位を検出するため、前記のレベル計５が配置されるが、釜内の温度等環境条件に分布があることを考慮してこの実施例では位置を変えて三機設置されており、各レベル計５からリード線１１が釜外まで引き出され、駆動と検出信号の伝達に供される。該検出信号は釜外に設置されているアンプ１２で増幅され、液晶モニター１３で時系列情報としてグラフ表示可能な形態となっている。更にこの計測情報は記録装置１４に記録されるようになっており、計測情報はディジタル信号化されコンピュータで認識可能なファイル情報とされる。液晶モニター１３や記録装置１４に替えて汎用のパソコンを採用してもよく、その場合にはレトルト釜内温度や品温データ、レトルト釜内圧力データといった他の計測データと共に取り込んで、重畳表示や分割表示あるいはデータの加工などを実行させることができる。 As shown in FIG. 4, the retort pot 6 is connected to a high pressure gas source via an air supply valve 7 at the top and an exhaust passage is provided via an exhaust valve 8. A water supply channel 9 and a drainage channel 10 to which hot water (cold water) is supplied are provided. In order to detect the displacement of the film lid 1a of the container 1 installed in the retort kettle 6, the level meter 5 is disposed. However, in consideration of the environmental conditions such as the temperature in the kettle, there is a distribution. In the embodiment, three machines are installed at different positions, and the lead wires 11 are drawn out from the level gauges 5 to the outside of the hook, and used for driving and transmission of detection signals. The detection signal is amplified by an amplifier 12 installed outside the hook, and can be displayed in a graph as time-series information on the liquid crystal monitor 13. Further, the measurement information is recorded in the recording device 14, and the measurement information is converted into a digital signal to be file information that can be recognized by a computer. A general-purpose personal computer may be adopted in place of the liquid crystal monitor 13 or the recording device 14, and in that case, it is taken together with other measurement data such as retort pot temperature, product temperature data, retort pot pressure data, superimposed display, Division display or data processing can be executed.

本実施例のレトルト制御システムの作動は、温度変化に対して容器内圧力が変わらない状態を保つフィルム蓋１ａの変位範囲を事前に把握しておき、その範囲内の所定レベルを設定すると共に、フィルム蓋１ａのレベルを前記レベル計５で検出し、前記所定レベルを所定範囲内に保つようにレトルト釜６内の圧力を制御するものである。圧力制御は給気弁７と排気弁８の開き具合を調整することで行うものとし、レベル計５が設定値を検出したら給気弁７を開いて高圧ガスを供給すると共にフィルム蓋１ａの変位が所定レベル以下になったら排気弁８を開き容器１の内外圧の差を発生させないように給気弁７と排気弁８をバルブ制御装置１５によって調整制御する。対象となる容器が特定され、そのレトルト殺菌処理のための温度制御パターンが決められたなら、実際にレトルト釜６内の温度をそのように変化させ、カップ１のフィルム蓋１ａの位置変化検出し、上記のように給気弁７と排気弁８の開き具合を調整しつつ容器に負荷の掛からない圧力制御を実行させる。そしてこの圧力制御パターンを記憶して、実際のレトルト処理においてこのパターンで圧力制御を実行させる。この実施例では制御動作の簡便性と動作の安全性のため、フィルム蓋１ａが範囲の中間値となるレベルを所定値Ｓとして特定しそのレベルを保つようにレトルト釜６内の圧力を制御するものとしたが、容器内圧力が変わらない状態を保つフィルム蓋１ａの変位範囲で圧力制御が行われれば容器への負荷が発生することはなく、所期の目的は達成できる。なお、制御エネルギーの省力化を図るには上限レベル近傍の設定値Ｓｈと下限レベル近傍の設定値Ｓｌとを設定し設定値Ｓｈを越えたときに給気弁７を開き、設定値Ｓｌを下まわったときに排気弁８を開くように動作点に幅を持たせるのが有利である。 The operation of the retort control system of the present embodiment is to grasp in advance the displacement range of the film lid 1a that maintains the state where the pressure in the container does not change with respect to the temperature change, and sets a predetermined level within the range, The level of the film lid 1a is detected by the level meter 5, and the pressure in the retort pot 6 is controlled so as to keep the predetermined level within a predetermined range. The pressure control is performed by adjusting the opening degree of the air supply valve 7 and the exhaust valve 8, and when the level meter 5 detects the set value, the air supply valve 7 is opened to supply the high pressure gas and the film lid 1a is displaced. When the air pressure becomes below a predetermined level, the exhaust valve 8 is opened, and the air supply valve 7 and the exhaust valve 8 are adjusted and controlled by the valve controller 15 so as not to cause a difference in the internal and external pressures of the container 1. Once the target container has been identified and the temperature control pattern for the retort sterilization process has been determined, the temperature in the retort kettle 6 is actually changed in that way, and the change in the position of the film lid 1a of the cup 1 is detected. As described above, the pressure control that does not apply a load to the container is performed while adjusting the opening degree of the air supply valve 7 and the exhaust valve 8. And this pressure control pattern is memorize | stored and pressure control is performed with this pattern in an actual retort process. In this embodiment, for the convenience of the control operation and the safety of the operation, the level at which the film lid 1a is an intermediate value of the range is specified as the predetermined value S, and the pressure in the retort pot 6 is controlled so as to maintain the level. However, if the pressure control is performed within the range of displacement of the film lid 1a that maintains the state in which the pressure inside the container does not change, no load is generated on the container, and the intended purpose can be achieved. In order to save control energy, a set value Sh near the upper limit level and a set value Sl near the lower limit level are set, and when the set value Sh is exceeded, the air supply valve 7 is opened and the set value Sl is lowered. It is advantageous to give the operating point a width so that the exhaust valve 8 is opened when it is turned.

この実施例の装置によって、常温（２５℃）から一気に８５℃まで上げ２６分かけて１２５℃まで加熱し、この温度を３０分持続させて後、１０分かけて８７．４℃まで冷却し、さらに３０分かけて４３．２℃まで冷却する温度パターンでレトルト処理を行った。このときのレトルト釜内の容器は満車状態であった。この満車状態とは密封容器を殺菌棚に密集して並べ、それを多段に重ね一杯にした状態で収納していることを意味する。そして上記のようにレベルセンサーでフィルム蓋のレベル計測をしつつバルブ制御してレトルト釜内の圧力制御を行った。このときの圧力計測データと温度計測データを表１に示し、これらの値を時間軸に対してグラフ表示したものが図５のグラフである。そして、この圧力パターンがこの容器のラインにおけるレトルト処理の圧力設定パターンとなる。

With the apparatus of this example, the temperature was increased from room temperature (25 ° C.) to 85 ° C. and heated to 125 ° C. over 26 minutes. This temperature was maintained for 30 minutes, and then cooled to 87.4 ° C. over 10 minutes. Furthermore, the retort process was performed with the temperature pattern cooled to 43.2 degreeC over 30 minutes. The container in the retort kettle at this time was full. This full state means that the sealed containers are closely arranged on the sterilization shelf and stored in a multi-layered state. As described above, the pressure in the retort pot was controlled by controlling the valve while measuring the level of the film lid with the level sensor. The pressure measurement data and temperature measurement data at this time are shown in Table 1, and these values are displayed in a graph with respect to the time axis in the graph of FIG. And this pressure pattern becomes the pressure setting pattern of the retort process in the line of this container.

次に、本発明の異なる実施例について説明する。この実施例は容器の素材が高温時に変形し易いものであったときにも、誤動作しないレトルト制御ができるようにしたものである。容器には高温時に変形を来たしてしまう素材もあり、その場合、内容物が充填されていることから、容器の変形は一般に底部の変形として現れる。そこで、図６に示すようにこの実施例はレベル計５ａをフィルム蓋１ａに対峙して設置するだけでなく、底部１ｂに対峙させてレベル計５ｂを設置する。このレベル計５ａまたはレベル計５ｂのどちらかが変位を始めたら、これまでと同様の考え方で、それが起こらないように圧力を調整するというものである。レベル計５ｂが変位を検出したということは容器自体が変形したことを示し、ＨＳが変わってしまうため、レベル計５ａによるフィルム蓋１ａのレベル計測は無意味となる。したがって、この実施例は底部１ｂに対峙して設置したレベル計５ｂがモニターとして機能をはたすものとなる。 Next, different embodiments of the present invention will be described. In this embodiment, even when the container material is easily deformed at high temperatures, retort control can be performed without malfunction. Some containers may be deformed at high temperatures. In this case, since the contents are filled, deformation of the container generally appears as deformation at the bottom. Therefore, as shown in FIG. 6, in this embodiment, the level meter 5a is installed not only facing the film lid 1a but also facing the bottom 1b. When either the level meter 5a or the level meter 5b starts to be displaced, the pressure is adjusted so as not to occur in the same way as before. The fact that the level meter 5b has detected the displacement indicates that the container itself has been deformed and the HS has changed, so the level measurement of the film lid 1a by the level meter 5a is meaningless. Therefore, in this embodiment, the level meter 5b installed opposite to the bottom 1b functions as a monitor.

本発明の開口部がフィルム蓋で封止されたカップ状の容器をレトルト殺菌処理する工程において、温度が変化しても容器内圧力が変わらない状態を保つフィルム蓋の変位範囲を事前に把握しておき、前記フィルム蓋のレベルを検出器で検出し、前記変位範囲を越えてフィルム蓋が変位しないようにレトルト釜の圧力を調整するレトルト圧力制御方法を実施したときの計測値データを以下に示す。図７の上段に示すようなレトルト温度パターンで温度制御する中で、フィルム蓋のレベルを検出しながらその変位を抑えるように圧力制御を実施した。その結果としての圧力計測値が同じ図７の上段にグラフとして表示されている。図７の下段にはこの際のフィルム蓋の位置計測データをグラフで示している。レトルト中のフィルム蓋位置のこのグラフは横軸に時間をとり、フィルム蓋が容器開口面と一致する位置を０とし、位置センサーの出力値（ｍｍ）を縦軸にとってグラフで示したものである。加熱工程に入った初期に若干の変位上昇が観測されるがそれ以降は殺菌工程終了までほとんど変位することなく安定した制御が実行されていることがみてとれる。冷却工程に入って若干のふれが認められるがほぼ安定状態で終了時まで制御がなされている。この図７の下段の左欄外にフィルム蓋の３形態を示してある。縦軸において中央の白領域は温度が変化しても容器内圧力が変わらない状態を保つフィルム蓋の変位範囲を示しており、０位置は前述したように蓋位置が容器開口面に一致した状態、上方のグレー領域が加圧状態となって底部が膨らんでしまう領域であり、下方のグレー領域が負圧状態となって胴部に凹み変形が起こる領域である。本実施例ではホットパックした容器であることから、常温ではフィルム蓋は凹形状となっていて０位置より低くなっている。また、この制御において所定位置に設定した位置は初期位置より１.５ｍｍほど高い位置であるがこれも０位置以下の凹形状のところであった。レトルト処理を終え、排水・排水処理を終えたところで品温はまだ常温より高いため初期位置には戻らない。もし、白領域を越えて下方へ凹んだ場合には容器胴部に凹み変形が生じる危険性があり、上限位置を越えて凸変形した場合には容器底部に凸変形が生じる危険性がある。 In the process of retort sterilizing a cup-shaped container in which the opening of the present invention is sealed with a film lid, the displacement range of the film lid is maintained in advance so that the pressure inside the container does not change even if the temperature changes. The measured value data when the retort pressure control method for detecting the level of the film lid with a detector and adjusting the pressure of the retort pot so that the film lid does not displace beyond the displacement range is as follows: Show. While controlling the temperature with a retort temperature pattern as shown in the upper part of FIG. 7, pressure control was performed so as to suppress the displacement while detecting the level of the film lid. The resulting pressure measurement value is displayed as a graph in the upper part of FIG. The lower part of FIG. 7 shows the film lid position measurement data at this time in a graph. This graph of the film lid position in the retort takes time on the horizontal axis, the position where the film lid coincides with the container opening surface is 0, and the output value (mm) of the position sensor is plotted on the vertical axis. . A slight increase in displacement is observed at the beginning of the heating process, but after that, it can be seen that stable control is executed with almost no displacement until the end of the sterilization process. Although some fluctuations are recognized after entering the cooling process, the control is performed in the almost stable state until the end. Three forms of film lids are shown in the left column at the bottom of FIG. The white area in the center of the vertical axis shows the displacement range of the film lid that maintains the state where the pressure inside the container does not change even if the temperature changes, and the 0 position indicates the state where the lid position coincides with the container opening surface as described above. The upper gray region is a region where the bottom is swelled and the bottom gray region is negative, and the lower gray region is a negative pressure and is a region where the body portion is dented and deformed. In this embodiment, since it is a hot-packed container, the film lid is concave at room temperature and is lower than the 0 position. In addition, the position set as the predetermined position in this control is a position that is about 1.5 mm higher than the initial position, but this is also a concave shape below the 0 position. When the retort treatment is finished and the waste water / waste water treatment is finished, the product temperature is still higher than the normal temperature, so it does not return to the initial position. If it is recessed downward beyond the white area, there is a risk of dent deformation in the container body, and if there is a convex deformation beyond the upper limit position, there is a risk of convex deformation at the container bottom.

次に、本発明に係る変位センサーを用いたレトルト圧力制御方式を既設のレトルト設備におけるレトルト圧力制御パターンの適性を診断する方法および、不適正なパターンであったときにはそれを基に適正なパターンに修正する方法について説明する。図４に示したと同様の形態で既設のレトルト釜６内にレベル計５を設置し、該レベル計５で実行されるレトルト処理中の容器１の変形をモニターする。容器１がフィルム蓋で封止されたものであるときには温度が変化しても容器内圧力が変わらない状態を保つフィルム蓋の変位範囲を事前に把握しておき、モニター中にその許容範囲を超える変位があったときは容器の内外圧力差が生じており、該容器１には負荷が掛かった状態であることとなる。このことから、設定されたレトルト圧力制御パターンにおける不適切部分を容易に見つけることができる。不適切部分が分かれば適正な圧力制御パターンに修正することは容易である。本方法によれば設定されたレトルト圧力制御パターンにおける不適切部分を１回の計測で判定することができると共に、適正な圧力制御パターンに修正することが容易にできる。従来では試行錯誤を繰り返していた覗き窓を備えていないレトルト釜のレトルト圧力制御パターンの決定に本方法は特に有効である。また、このレトルト圧力制御パターンの診断／修正方法はフィルム蓋で封止された容器に限らず、アルミ缶やＰＥＴボトルのような弾性変形し易い一般の容器にも適用することができる。 Next, the retort pressure control method using the displacement sensor according to the present invention is a method for diagnosing the suitability of the retort pressure control pattern in the existing retort equipment, and if it is an inappropriate pattern, the retort pressure control method is changed to an appropriate pattern based on it. A method of correction will be described. A level meter 5 is installed in an existing retort kettle 6 in the same form as shown in FIG. 4, and the deformation of the container 1 during the retort process executed by the level meter 5 is monitored. When the container 1 is sealed with a film lid, the range of displacement of the film lid that maintains the state where the pressure inside the container does not change even if the temperature changes is grasped in advance, and the allowable range is exceeded during monitoring. When there is a displacement, there is a pressure difference between the inside and outside of the container, and the container 1 is in a loaded state. From this, an inappropriate portion in the set retort pressure control pattern can be easily found. If the inappropriate part is known, it is easy to correct the pressure control pattern. According to this method, an inappropriate portion in the set retort pressure control pattern can be determined by a single measurement and can be easily corrected to an appropriate pressure control pattern. This method is particularly effective for determining a retort pressure control pattern of a retort pot that has not been provided with a viewing window that has been repeated through trial and error. Further, the diagnosis / correction method of the retort pressure control pattern is not limited to a container sealed with a film lid, but can be applied to a general container that is easily elastically deformed, such as an aluminum can or a PET bottle.

次に、この方法によるレトルト圧力制御パターンの診断／修正方法を実施したときのデータを示す。今、既設のレトルト釜６内にレベル計５を設置し、図８に示す１２５℃６０分殺菌の温度パターン（◆印）と圧力パターン（▲印）で設定したレトルト制御を実行し、その際前記レベル計５で容器１のフィルム蓋の変位を計測した。制御開始後８６分経過した冷却工程において、レベル計５の計測値が３ｍｍから５ｍｍに変化した。この制御箇所に不適正があることが分かるが、この診断結果を踏まえ、その部分における温度情報から容器の本来の容量における圧力値を計算し、それに見合う圧力が容器外部にかかるようにレトルト圧力パターンを修正する。２ｍｍの蓋の凹みはこの容器の場合０.０１５ＭＰａ圧力を低く変更することで解消できる計算となったことから、この８６分経過時のレトルト圧力を０.１５０ＭＰａから０.１３５ＭＰａに０.０１５ＭＰａ低く設定する修正を行った。因みにこのレトルト温度・圧力制御値は表２に示すとおりである。

修正圧力パターン（○印）での制御を行い、その際のレベル計５の計測値はこの部分でも３ｍｍの値が維持されていることが確認できた。 Next, data when the retort pressure control pattern diagnosis / correction method according to this method is executed will be shown. Now, the level meter 5 is installed in the existing retort kettle 6, and the retort control set by the temperature pattern (♦ mark) and pressure pattern (▲ mark) of sterilization at 125 ° C for 60 minutes shown in Fig. 8 is executed. The displacement of the film lid of the container 1 was measured with the level meter 5. In the cooling process after 86 minutes from the start of control, the measured value of the level meter 5 changed from 3 mm to 5 mm. Although it can be seen that this control location is inappropriate, based on this diagnosis result, the pressure value at the original capacity of the container is calculated from the temperature information at that part, and the retort pressure pattern is applied so that the appropriate pressure is applied to the outside of the container. To correct. In the case of this container, the 2 mm lid dent was calculated so that it could be eliminated by lowering the 0.015 MPa pressure. Therefore, the retort pressure after 86 minutes was lowered by 0.015 MPa from 0.150 MPa to 0.135 MPa. Fixed to set. The retort temperature / pressure control values are as shown in Table 2.

Control was performed with a corrected pressure pattern (circles), and it was confirmed that the measured value of the level meter 5 at that time was maintained at 3 mm even in this portion.

本発明のレトルト制御において用いられるレベル計と容器を固定する支持部材の１例と、容器のフィルム蓋の変位形態を説明する図である。It is a figure explaining an example of the support member which fixes the level meter used in the retort control of this invention, and a container, and the displacement form of the film cover of a container. 周囲温度を変化させたときフィルム蓋で封止された容器内圧力と蓋の変位の計測データをグラフ表示した図である。It is the figure which displayed the measurement data of the pressure in the container sealed with the film lid and the displacement of the lid when the ambient temperature was changed. レベル計と容器を支持部材で固定した１実施例を説明する図である。It is a figure explaining one Example which fixed the level meter and the container with the supporting member. 本発明のレベル計を用いたレトルト制御システムの基本構成を説明する図である。It is a figure explaining the basic composition of the retort control system using the level meter of the present invention. 本発明の実施例で実施したレトルト制御におけるレトルト温度とレトルト圧力のパターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pattern of the retort temperature and the retort pressure in the retort control implemented in the Example of this invention. 容器の変形をモニターする機能を備えた、２つのレベル計と容器を支持部材で固定した他の実施例を説明する図である。It is a figure explaining the other Example which provided the function which monitors the deformation | transformation of a container, and fixed the two level meters and the container with the support member. 本発明を実施したレトルト制御の温度・圧力パターンと蓋レベル位置計測データを示すグラフである。It is a graph which shows the temperature and pressure pattern and lid level position measurement data of the retort control which implemented this invention. 本発明によるレトルト圧力制御パターンの診断／修正方法を実施したときのデータを示すグラフである。It is a graph which shows the data when the diagnosis / correction method of the retort pressure control pattern by this invention is implemented. 一般的なレトルト制御における釜内温度と品温、レトルト制御圧力の時間経過パターンを説明する図である。It is a figure explaining the time passage pattern of the temperature in a pot, product temperature, and retort control pressure in general retort control.

Explanation of symbols

１容器（カップ）１ａフィルム蓋
１ｂ底部２支持部材
２ａリング状挟持板２ｂ蝶ネジ
３圧力センサー４リング部材
５，５ａ，５ｂレベル計６レトルト釜
７吸気弁８排気弁
９給水路１０排水路
１１リード線１２アンプ
１３液晶モニター１４記録装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container (cup) 1a Film cover 1b Bottom part 2 Support member 2a Ring-shaped pinching plate 2b Thumb screw 3 Pressure sensor 4 Ring member 5, 5a, 5b Level meter 6 Retort pot 7 Intake valve 8 Exhaust valve 9 Water supply path 10 Drainage path 11 Lead wire 12 Amplifier 13 LCD monitor 14 Recording device

Claims

In the process of retort sterilizing a cup or tray-shaped container with an opening sealed with a film lid, grasp the displacement range of the film lid that keeps the pressure inside the container unchanged even if the temperature changes. A retort pressure control method for detecting the level of the film lid with a detector and adjusting the pressure of the retort pot so that the film lid does not displace beyond the displacement range.

Set the first level close to the upper limit value of the displacement range and the second level close to the lower limit value, apply pressure when the first level is exceeded, and retort so that the pressure is reduced when it falls below the second level. The retort pressure control method according to claim 1, wherein the pressure of the hook is adjusted.

A retort pot connected to a high-pressure gas source through an air supply valve and having an exhaust passage installed through an exhaust valve, a level meter for detecting displacement of a container installed in the retort pot, and the level Retort control with valve control means that opens the air supply valve when the meter detects the set value and supplies high pressure gas and opens the exhaust valve when the displacement of the container falls below a predetermined level and does not cause a difference in the internal and external pressure system.

The retort control system according to claim 3, wherein a displacement meter for monitoring deformation of a bottom portion of the container is installed in addition to a level meter for detecting the displacement of the container installed in the retort kettle.

By installing a level meter in the existing retort kettle and monitoring the deformation of the container being retorted with the level meter, it is possible to determine inappropriate parts in the set retort pressure control pattern and to use the appropriate pressure control pattern. A method for diagnosing / correcting a retort pressure control pattern that can be corrected to