JP2010094051A - 加熱殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】殺菌槽内を高温高圧として包装容器内食品の加熱殺菌を行い、その後に冷却を行う加熱殺菌装置において、殺菌工程時に包装容器がさびることを防止し、かつ加熱殺菌後に包装容器内外の圧力差が大きくなって包装容器が破損したり変形することを防止する。
【解決手段】缶詰やレトルト食品など、食品を包装容器に収容した後に包装容器内の食品を加熱殺菌する加熱殺菌装置であって、殺菌槽１内を高温高圧に保つことで被殺菌物２を加熱殺菌する殺菌工程を終了すると、被殺菌物に向けて冷却水を噴射することで被殺菌物２を冷却する冷却工程を行うようにしている加熱殺菌装置において、冷却水の噴射を１秒以下の短時間噴射と、冷却水噴射時間よりも長い時間の噴射休止を繰り返しながら冷却を行う。また、冷却工程が進むと冷却水噴射の割合を大きくする。
【選択図】図１

Description

本発明は缶詰やレトルト食品など、食品を包装容器に収容した後に包装容器内の食品を加熱殺菌する加熱殺菌装置に関するものである。

食品を包装容器内に収容している缶詰やレトルト食品は、密封包装後に容器ごしに加熱殺菌を行うことで常温での長期保存を可能にしている。加熱殺菌を行う場合、殺菌槽内に被殺菌物を収容しておき、熱水や高温の蒸気を使用して被殺菌物を加熱する。被殺菌物は１２０℃程度の殺菌温度まで加熱する必要があるため、殺菌槽には耐圧容器を使用し、殺菌槽内を加圧しながら加熱を行う。殺菌工程では被殺菌物を殺菌温度で所定時間維持する。殺菌工程が終了した時点では被殺菌物は高温になっているため、被殺菌物に向けて冷却水を噴射することで被殺菌物を冷却する冷却工程を行う。冷却工程において、殺菌槽内へ冷却水を噴射すると、蒸気によって高圧となっていた殺菌槽内は、蒸気が冷やされて凝縮することで圧力の低下が発生する。殺菌槽内の蒸気凝縮による圧力低下は短時間で急激に行われるが、被殺菌物の温度低下は緩やかであり、包装容器内の圧力低下は殺菌槽内の圧力低下よりも遅れるために包装容器の内外で圧力差が発生する。包装容器の内圧が高いままで周囲の圧力が低くなると、包装容器は内外の圧力差によって膨張しようとし、容器の破損や変形が発生するということがあった。

そこで、特公平７−９５９３５では、殺菌槽内に冷却用水をためた状態で加熱殺菌を行うことで、殺菌槽底部に殺菌槽内温度と等しい熱水を確保しておき、冷却工程初期にはためておいた熱水を噴射し、その後に冷却用水の温度を徐々に下げるということで、急激な冷却を防止するようにしている。しかし、殺菌槽内に水を入れた状態で加熱殺菌を行った場合、殺菌槽内は高温であって空気と水があるということになると、包装容器がさびるという問題が発生する。
特公平７−９５９３５号公報

本発明が解決しようとする課題は、殺菌槽内を高温高圧として包装容器内食品の加熱殺菌を行い、その後に冷却を行う加熱殺菌装置において、殺菌工程時に包装容器がさびることを防止し、かつ加熱殺菌後に包装容器内外の圧力差が大きくなって包装容器が破損したり変形することを防止することにある。

缶詰やレトルト食品など、食品を包装容器に収容した後に包装容器内の食品を加熱殺菌する加熱殺菌装置であって、殺菌槽内を高温高圧に保つことで被殺菌物を加熱殺菌する殺菌工程を終了すると、被殺菌物に向けて冷却水を噴射することで被殺菌物を冷却する冷却工程を行うようにしている加熱殺菌装置において、冷却水の噴射を１秒以下の短時間噴射と、冷却水噴射時間よりも長い時間の噴射休止を繰り返しながら冷却を行う。また、冷却工程が進むと冷却水噴射の割合を大きくする。

本発明を実施することで、殺菌工程時に殺菌槽内に水をためておく必要はなく、水をためずに殺菌工程を行うことで殺菌工程時の殺菌槽内に水があることで容器がさびるということはなくなる。そして冷却水の噴射は間欠的に行うことで、殺菌工程後に包装容器内外の圧力差が大きくなるということはなくなるため、圧力差によって包装容器が破損したり変形するということを防止できる。

本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施している加熱殺菌装置のフロー図である。加熱殺菌装置は、円筒形の殺菌槽１内に缶詰やレトルト食品などの被殺菌物２を収容しておき、殺菌槽１内に高温の蒸気を導入し、被殺菌物２を加熱することで殺菌を行うものである。殺菌槽１の下部には、蒸気を導入する蒸気導入管３、給水を導入する給水導入管５、加圧エアを導入するエア導入管６を接続し、殺菌槽１の上部には排気管７を接続している。蒸気導入管３、給水導入管５、エア導入管６、排気管７には、それぞれに制御弁を設けており、各制御弁の開閉を制御することで殺菌槽１内への蒸気／給水／加圧エアの導入や殺菌槽１からの蒸気排出を制御するようにしている。殺菌槽１の底部には循環配管８を接続しており、循環配管８の他端は殺菌槽内の上部に設けている噴射ノズル９に接続している。循環配管８の途中に循環ポンプ４を設けており、循環ポンプ４を作動すると殺菌槽１底部の水を噴射ノズル９へ送り、噴射ノズル９から殺菌槽１内へ循環水を噴射するようになっている。

被殺菌物２の加熱は、殺菌槽１内を蒸気で充満させて加熱する蒸気加熱と、蒸気で水を加熱して熱水を生成しておき、熱水を被殺菌物２に向けて噴射する熱水加熱の場合があり、本実施例での加熱殺菌装置はどちらの加熱方法も可能としている。蒸気加熱の場合は、蒸気導入管３から導入した蒸気を使用して被殺菌物２を直接加熱する。熱水加熱の場合は、殺菌槽１の底部へ水を導入しておき、底部にためた水に蒸気を吹き込むことで水を加熱して熱水とし、循環ポンプ４を作動することで噴射ノズル９から被殺菌物２へ向けて熱水を噴射するようにしている。

缶詰などの加熱殺菌を行う工程を図２と図３に基づいて説明する。缶詰の場合、高温の状態で空気と水があると容器がさびるため、缶詰の加熱殺菌は蒸気加熱とする。殺菌を行う被殺菌物２はトレイに乗せておき、被殺菌物２を乗せ置いたトレイを複数段積み重ねた状態で台車に乗せて殺菌槽１内へ収容する。殺菌槽１は被殺菌物２を収容後に扉を閉じて密閉しておき、蒸気導入管３を通して蒸気を導入することで殺菌槽１内を殺菌温度まで高める昇温工程を行う。運転中は殺菌槽１内の温度及び圧力を監視しておき、蒸気供給を調節しながら殺菌槽１内の温度を高める。１２０℃程度に設定する殺菌温度に到達すると、殺菌工程に移る。殺菌工程では、殺菌槽１内の温度が低下すれば蒸気を導入し、温度が上昇すれば蒸気導入を停止することで、殺菌槽１内を高温高圧の状態に保ち、経過時間を計測しておく。殺菌槽１内の温度を高めると、包装容器を通して内部の食品も加熱され、被殺菌物２を殺菌温度で所定時間維持することで加熱殺菌を行う。殺菌温度での経過時間が所定時間に達すると、殺菌工程を終了する。殺菌工程を終了した時点では被殺菌物２は高温であるため、被殺菌物２を冷却することが必要となる。しかし、いきなり殺菌槽１内に冷却水を噴射して冷却したのでは、殺菌槽１内の圧力が急変動するため、圧力変動を抑えつつ冷却することが必要となる。

殺菌工程が終了すると、まず冷却水を殺菌槽内へ導入し、冷却用水を加熱して温水とする温水準備工程を行う。温水準備工程では、まず給水導入管５を通して殺菌槽１内へ水を導入し、殺菌槽１の底部に冷却用水をためる。導入する給水量は、被殺菌物２の最下部よりは低い位置であり、かつ蒸気導入管３の接続部よりは高い位置とする。水が蒸気導入管３の接続部よりも高い水位までたまると、蒸気導入管３からの蒸気供給を行い、水中に蒸気を吹き込むことにより冷却用水の温度を１００℃以上で殺菌温度未満の所定温度、例えば１１０℃程度まで上昇させた後に、冷却工程を開始する。

冷却工程では循環ポンプ４を作動し、殺菌槽１の底部にためていた冷却用の温水を噴射ノズル９へ送り、噴射ノズル９から被殺菌物２に向けて冷却水を噴射する。循環ポンプ４は、短時間の作動と作動した時間よりも長い時間休止することを繰り返すことにより、緩やかな冷却を行う。循環ポンプ４の作動時間は１秒以下の短時間とし、休止時間は６秒程度と長くした場合、一度に噴射する冷却水量が少なくて噴射の間隔は広いため、温度低下の速度は小さくなる。冷却水を間欠的に噴射することで飽和蒸気を少しずつ凝縮させると、殺菌槽内圧力の低下は緩やかになるため、被殺菌物２の内圧と外圧の差が大きくなり、圧力差によって容器が変形するといったことは発生しなくなる。

冷却水の間欠噴射は、殺菌槽内蒸気の凝縮による急激な圧力低下が発生しなくなるまで行う。急激な圧力低下が発生しなくなれば、冷却水の間欠噴射を終了し、循環ポンプ４を連続的に稼働することで冷却水を連続噴射することができる。また、冷却水の間欠噴射は、図２に記載のように一定のリズムで行ってもよいが、殺菌槽１内の温度が下がれば蒸気の凝縮量も小さくなっていくため、図３に記載のように冷却工程の進行に合わせて冷却水噴射の割合を大きくしていってもよい。冷却工程の進行に合わせて冷却水噴射の割合を大きくしていくならば、急激な圧力変動を抑えながら冷却時間を短縮することができる。

殺菌槽１内へ冷却水を噴射すると、被殺菌物２の温度が低下するとともに殺菌槽１内の圧力も低下するため、必要に応じてエア導入管６から加圧エアを導入することで圧力を調節しながら冷却を行う。この時、冷却水の噴射を間欠的に行うことで殺菌槽内に急激な圧力変動は発生しないようにしているため、加圧エアの導入量は少なくすることができる。被殺菌物２の冷却が進むと、給水導入管５から水を供給することで冷却水の温度を低下させ、さらに冷却を行う。被殺菌物２の冷却が終了すると、殺菌槽１の扉を開き、被殺菌物２を取り出して１バッチの終了となる。

殺菌槽内に冷却水を噴射する冷却工程時、急激な冷却を行うと殺菌槽内の蒸気が凝縮する作用によって殺菌槽内の圧力が低下することになっていたが、冷却水を間欠的に噴射するようにしておくことで、冷却工程時の蒸気凝縮による急激な圧力低下を抑えることができ、加圧エアを多量に導入しなくても殺菌槽内の圧力を高めることができる。なお、この時の冷却水温度は、低いと蒸気を冷却する作用が大きくなって蒸気の凝縮による圧力低下が発生し、高いと冷却工程の時間が長くなるため、１００℃以上で殺菌温度未満の温度が好適である。

本発明の一実施例における加熱殺菌装置のフロー図 本発明の一実施例における加熱殺菌装置のタイムチャート 本発明の第二の実施例における加熱殺菌装置のタイムチャート

符号の説明

１ 殺菌槽
２ 被殺菌物
３ 蒸気導入管
４ 循環ポンプ
５ 給水導入管
６ エア導入管
７ 排気管
８ 循環配管
９ 噴射ノズル

Claims (2)

1. 缶詰やレトルト食品など、食品を包装容器に収容した後に包装容器内の食品を加熱殺菌する加熱殺菌装置であって、殺菌槽内を高温高圧に保つことで被殺菌物を加熱殺菌する殺菌工程を終了すると、被殺菌物に向けて冷却水を噴射することで被殺菌物を冷却する冷却工程を行うようにしている加熱殺菌装置において、冷却水の噴射を１秒以下の短時間噴射と、冷却水噴射時間よりも長い時間の噴射休止を繰り返しながら冷却を行うようにしたことを特徴とする加熱殺菌装置。
2. 請求項１に記載の加熱殺菌装置において、冷却工程が進むと冷却水噴射の割合を大きくすることを特徴とする加熱殺菌装置。

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