JP2014150786A - 食品の加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚み寸法を５ｍｍ以上としても高品質の食品材料を通電加熱することにある。
【解決手段】加熱装置は、食品材料Ｗをジュール熱により通電加熱するために用いられ、相互に並列に配置される複数のローラ電極１３からなるローラ電極群を有し、ローラ電極群には透水性の搬送ベルト２１が装着されている。搬送ベルト２１に供給された食品材料Ｗは搬送ベルト２１により搬送され、ローラ電極１３により下面側から通電して加熱される。搬送ベルト２１に供給される食品材料Ｗの厚みｔは５〜２５ｍｍであり、ローラ電極１３の搬送方向に隣り合う回転中心軸間の電極ピッチＰは７０〜１２０ｍｍである。
【選択図】図４

Description

本発明は、畜肉や魚肉等の食品材料を通電加熱して食品を製造するための食品の加熱装置に関する。

食品材料をジュール熱により加熱して食品を製造するための食品の製造装置としては、特許文献１，２に記載されるように、ローラ電極を有する加熱装置が開発されている。特許文献１は、蟹風蒲鉾等の帯状食品を製造するための食品の製造装置を開示しており、特許文献２は、シラタキや糸コンニャク等の糸状食品を製造するための食品の製造装置を開示している。このような食品を製造するための加熱装置は、導電性材料からなる複数のローラ電極を所定の間隔を置いて相互に平行かつ水平に配列されたローラ電極群を有している。ローラ電極群の上流側端部には食品供給ノズルから食品材料が供給され、それぞれのローラ電極を回転駆動することにより、食品材料はローラ電極群の下流端部に向けて搬送される。食品材料には、相互に搬送方向に隣り合うローラ電極から通電され、ジュール熱により殺菌温度ないし調理温度まで加熱される。ローラ電極群には、ローラ電極の回転に伴って走行する透水性フィルムつまり透水性の搬送ベルトが装着されており、食品材料はロータ電極に同期して走行する搬送ベルトにより案内されてローラ電極群の上を搬送される。

特開平７−２７４９０７号公報 特開平９−４７２３６号公報

透水性の搬送ベルトが装着されたローラ電極群を有し、搬送ベルトの上に食品材料を供給し、ローラ電極を回転させて食品材料を搬送しながら通電加熱するようにした食品の加熱装置においては、従来では、食品供給ノズルからローラ電極群に供給される食品材料の厚みは、１〜５ｍｍ程度に制限されている。なぜならば、食品材料は下側の部分で搬送ベルトを介してローラ電極に接触しているので、食品材料の下側の部分と上側の部分とを含めて全体的に所定の加熱温度にまで通電加熱するには、食品材料の厚みを大きくすることができないからである。食品材料の厚み寸法を５ｍｍ以上の厚みにすると、上側の部分に流れる電流が下側の部分よりも少なくなり、上側の部分の加熱温度が低くなるので、食品材料全体を均一な温度にまで加熱することができなくなる。このため、厚み寸法を上述した値よりも大きくして、ローラ電極群の上に搬送しながら、食品材料を通電加熱するには、搬送時間を長くしたり、電圧を高くしたりすることが考えられるが、搬送時間を長くすると、食品の製造時間が長くなり、電圧を高くすると、食品材料とローラ電極との間でスパークが発生し、高品質の食品を製造することができなくなる。

本発明の目的は、厚み寸法を５ｍｍ以上としてもローラ電極により搬送しながら高品質の食品材料を通電加熱し得るようにすることにある。

本発明の食品の加熱装置は、畜肉や魚肉等の食品材料をジュール熱により通電加熱する食品の加熱装置であって、相互に並列に配置される複数のローラ電極からなるローラ電極群、および当該ローラ電極群に装着される透水性の搬送ベルトを有し、食品材料を搬送する搬送ユニット、前記搬送ユニットに設けられ、前記ローラ電極を回転させる回転駆動手段と、前記搬送ユニットの搬入端に向けて食品材料を供給する食品供給ノズルと、前記搬送ベルトに供給された食品材料を前記搬送ベルトにより搬送しながら、隣り合った前記ローラ電極に逆極性の電力を供給し、前記ローラ電極により下面側から通電して食品材料を加熱する電源ユニットと、を有し、前記食品供給ノズルから前記搬送ユニットに供給される食品材料の厚みを５〜２５ｍｍとし、前記ローラ電極の搬送方向に隣り合う回転中心軸間の電極ピッチを７０〜１２０ｍｍとする。

本発明によれば、ローラ電極の電極ピッチを７０〜１２０ｍｍとすることにより、搬送ベルトに供給される食品材料の厚み寸法を、５ｍｍ以下とすることなく、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下とすることにより、食品材料を全体的に均一に通電加熱することができる。さらに、食品材料のうち搬送ベルトを介してローラ電極に接触する部分からスパークが発生することがなく、高品質の食品材料を製造することができる。

食品の加熱装置を示す正面図である。 図１の平面図である。 ローラ電極に電力を供給するための通電ユニットを示す概略図である。 図２の一部を拡大して示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は加熱装置に食品供給ノズルから供給される食品材料の横断面形状を示し、それぞれ図４における５−５線方向の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２に示されるように、この加熱装置１０は、相互に食品材料の搬送方向に平行となって伸びる２つの支持部材１１が取り付けられた架台１２を有している。２つの支持部材１１の間には、相互に並列に配置される複数のローラ電極１３が回転自在に装着され、全てのローラ電極１３によりローラ電極群１４が構成される。それぞれのローラ電極１３は、搬送方向に対して直角方向を向いており、導電性材料により形成されている。ただし、ローラ電極１３としては、その中心部を非導電性材料により形成しても良く、その場合には外周部に導電性材料からなる層状部を形成する。このように、少なくとも外周部のみを導電性材料とした形態としても良い。

支持部材１１とローラ電極群１４は、矢印で示す方向に食品材料を搬送する搬送ユニット１５を構成している。ローラ電極群１４の搬入端側には搬入用のガイドローラ群１６が設けられており、ガイドローラ群１６は、それぞれ支持部材１１に回転自在に装着される複数のガイドローラ１７により形成されており、それぞれのガイドローラ１７は相互に平行となるとともに、ローラ電極１３に平行となっている。ローラ電極群１４の搬出端側にはガイドローラ１８が支持部材１１に回転自在に装着されている。ローラ電極群１４にはガイドローラ群１６を含めて透水性のループ状の搬送ベルト２１が装着されている。この搬送ベルト２１としては、布、不織布のように水分を吸収する性質を有し、吸水性フィルムまたは保水性フィルと等と称される膜状もしくはシート状のベルト部材が使用される。なお、透水性を有する搬送ベルト２１としては、１枚のフィルムでも良く、２枚以上のフィルムを重ねて形成しても良い。２枚以上のフィルムを重ねる場合には異種のフィルムを用いても良い。

ローラ電極１３を回転駆動するために、一方の支持部材１１に設けられた台座２２には、図２に示されるように、電動モータ２３が回転駆動手段として設けられており、この電動モータ２３の主軸はガイドローラ１８の一端部に連結されている。他方の支持部材１１には、ガイドローラ１８の回転を他のローラ電極１３に伝達するための連結機構２４が設けられており、この連結機構２４に内蔵された図示しない歯車を介して、ガイドローラ１８それぞれのローラ電極１３に連結されている。電動モータ２３により全てのローラ電極１３は同期して駆動され、ローラ電極群１４に掛け渡された透水性の搬送ベルト２１はローラ電極１３に同期して循環駆動される。

搬入用のガイドローラ群１６の上方には、図１に示されるように、食品材料Ｗをローラ電極群１４の搬入端に向けて成形して供給するための食品供給ノズル２５が配置されている。食品材料Ｗはホッパ２６内に投入されるようになっており、ホッパ２６内の食品材料Ｗは、ポンプ２７により食品供給ノズル２５に供給される。食品材料Ｗは予め畜肉または魚肉を図示しない擂潰機によりすり潰してペースト状となっている。ただし、食品材料Ｗとしては、これに限られることなく、海藻類や魚介類をすり潰したペーストのものでも良く、シラス等の小魚でも良い。小魚を食品材料とするときには、これをすり潰すことなく、そのままの状態で、塩水とともに小魚群の高さ寸法と幅寸法が成形されて食品供給ノズル２５から搬入端に向けて供給される。なお、図２においては、食品供給ノズル２５が省略されている。

ローラ電極群１４は、図示する加熱装置１０においては、合計２１本のローラ電極１３を有している。図３には、ローラ電極群１４の上流側と下流側のローラ電極１３が示されており、ローラ電極群１４の中間領域のローラ電極は、図３においては省略されている。ローラ電極群１４の上流端部と下流端部に配置されたローラ電極１３（ａ）とローラ電極１３（ｂ）は、アース接続されるアース電極となっており、両方のアース電極の間に配置されたローラ電極１３は電源ユニット２８に接続されている。電源ユニット２８は、１〜４００ｋＨｚ程度の高周波電流を出力し、それぞれのローラ電極１３には、搬送方向に隣り合ったローラ電極が逆極性となって電源ユニット２８から電力が供給される。

図１に示されるように、搬送ベルト２１に水分を吹き付けて搬送ベルト２１を洗浄しつつ水分を補給するために、複数の水洗ノズル３１が設けられている。架台１２にも搬送ベルト２１が通過する水洗ボックス３２が設けられており、搬送ベルト２１には水洗ボックス３２に設けられた水洗ノズル３３から水が吹き付けられるようになっている。

食品供給ノズル２５から吐出された食品材料Ｗは、ローラ電極１３の回転運動と、水分を含んだ透水性の搬送ベルト２１の循環移動とにより搬送される。これにより、食品材料Ｗを搬送しながら、隣り合ったローラ電極１３から食品材料Ｗにはその下面側から電流が供給されてジュール熱により食品材料Ｗは上面側を含めて全体的に通電加熱される。

図４は、図２の一部を拡大して３本のローラ電極１３とこれに搬送ベルト２１を介して接触している状態の食品材料Ｗとを示す断面図である。

食品供給ノズル２５からローラ電極群１４には、食品材料Ｗは高さ寸法つまり厚み寸法ｔが５〜２５ｍｍとなって連続的に連なった状態となって供給される。搬送方向に連なった状態で供給される食品材料Ｗの長さ寸法としては、少なくとも３つのローラ電極１３に同時に、搬送ベルト２１を介して接触する長さとすることが好ましい。この長さとすることにより、食品供給ノズル２５から供給された食品材料Ｗを長さ方向全体に均一に加熱することができる。

搬送方向に隣り合うローラ電極１３の回転中心軸間の電極ピッチをＰとすると、この電極ピッチＰは７０〜１２０ｍｍに設定される。食品材料Ｗの厚み寸法が５〜１０ｍｍのときには、電極ピッチＰは７０〜８０ｍｍに設定され、食品材料Ｗの厚み寸法が１０〜２５ｍｍのときには、電極ピッチＰは７０〜１２０ｍｍに設定される。

このように、厚み寸法ｔと電極ピッチＰとの関係を設定して、種々の加熱実験を行った。従来では、このタイプの加熱装置においては、食品材料Ｗの厚み寸法ｔを１〜５ｍｍとしていた。なぜならば、上限値を５ｍｍとしてこれよりも食品材料Ｗの厚みを薄くしなければ、食品材料Ｗを全体的に均一に加熱することができなかったからである。厚み寸法ｔが５ｍｍを超えると、電極ローラ１３から離れた部分である食品材料Ｗの上側の部分には十分に電流が流れず、下側の部分が過加熱状態となったり、上側の部分が加熱不足の状態となったりすることがあった。

これに対し、電極ピッチＰを上述した値の範囲に設定して食品材料Ｗをジュール加熱すると、食品材料Ｗの厚み寸法ｔを５ｍｍ以上にしても、２５ｍｍ以下であれば、食品材料Ｗの全体を均一に加熱処理することができた。ローラ電極１３の径Ｄは、いずれの電極ピッチＰにおいても、６５〜７０ｍｍとして実験された。上述の電極ピッチＰに設定すると、電源ユニット２８からローラ電極１３に供給される電圧を８０〜４００Ｖの範囲として、食品材料Ｗを十分に加熱することができる。食品材料Ｗがローラ電極群１４を通過する速度、つまり通電加熱時間は、１０〜５０秒に設定した。これにより、加熱時間を長くすることなく、従来よりも厚み寸法ｔを大きくしても、食品材料Ｗを全体的に均一に加熱することができることが判明した。

供給電圧を８０Ｖ以下とすると、食品材料Ｗの上側の部分にまで十分に加熱することができなかった。電圧値を４００Ｖ以上として食品材料Ｗを通電加熱したところ、食品材料Ｗの下面にスパークが発生し、加熱後の食品材料Ｗのスパーク痕跡が残り、高品質の食品材料を製造することができなかった。

食品材料Ｗの厚み寸法ｔを７０ｍｍ以上とし、電極ピッチＰも上述した１２０ｍｍ以上として食品材料Ｗを通電加熱したところ、食品材料Ｗの通電加熱後の温度が上部と下部とで相違し、上部の加熱温度が下部よりも低くなり、食品材料Ｗを全体的に均一に加熱することができないということが判明した。食品材料Ｗの厚み寸法ｔを７０ｍｍ以上とし、電極ピッチＰを１２０ｍｍ以上とした場合に、電圧値を４００Ｖ以上として食品材料Ｗを通電加熱したところ、食品材料Ｗの下面にスパークが発生し、高品質の食品材料を製造することができなかった。

このように、ローラ電極１３の電極ピッチＰを上述した範囲に設定すると、食品材料Ｗの厚み寸法ｔを５ｍｍ以上としても食品材料Ｗを設定温度まで全体的に均一に加熱することが判明した。

図５（Ａ）〜（Ｅ）は、加熱装置１０に食品供給ノズル２５から供給される食品材料Ｗの横断面形状を示す断面図である。

図５（Ａ）は、断面円形として食品供給ノズル２５から供給された食品材料Ｗが搬送ベルト２１により搬送されている状態を示す。断面円形の食品材料Ｗの下面は僅かに変形して搬送ベルト２１に面接触することになる。図５（Ｂ）は、断面矩形として食品供給ノズル２５から供給された食品材料Ｗの断面形状を示す。第５（Ｃ）は、断面ほぼ三角形として食品供給ノズル２５から供給された食品材料Ｗの断面形状を示す。図５（Ｄ）は、断面がほぼ矩形であり、左右の両側面が湾曲した異形状の食品材料Ｗを示す。図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す断面形状として食品材料Ｗを通電加熱する場合には、食品供給ノズル２５からは同時に複数本の食品材料Ｗを筋状に供給することができる。ただし、同時に供給することができる食品材料Ｗの本数は、図示した本数に限られず、任意の本数とすることができる。予め畜肉または魚肉をペースト状にすり潰した食品材料Ｗや、海藻類や魚介類をペース状にすり潰した食品材料Ｗを、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す断面形状に加熱することができ、このような断面形状を有し、幅寸法よりも比較的厚み寸法ｔを大きくした食品材料Ｗを通電加熱するときに、この加熱装置１０は有効となる。

図５（Ｅ）は、食品供給ノズル２５から帯状に供給された食品材料Ｗを示す。このような断面形状とする食品材料としては、上述した畜肉、魚肉、海藻類、魚介類のペースト状のものに加えて、シラス等の小魚を加熱処理することができる。小魚を食品材料とするときには、これをすり潰すことなく、そのままの状態で、塩水とともに小魚群が帯状となって食品供給ノズル２５から搬送ベルト２１に供給される。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、食品材料Ｗの断面形状としては、図５に示される形状に限られず、種々の断面形状にすることができる。

１０ 加熱装置
１１ 支持部材
１２ 架台
１３ ローラ電極
１４ ローラ電極群
１５ 搬送ユニット
１６ ガイドローラ群
１７，１８ ガイドローラ
２１ 搬送ベルト
２２ 台座
２３ 電動モータ
２４ 連結機構
２５ 食品供給ノズル
２６ ホッパ
２７ ポンプ
２８ 電源ユニット
３１，３３ 水洗ノズル
Ｐ 電極ピッチ
Ｗ 食品材料
ｔ 厚み寸法

Claims (3)

1. 畜肉や魚肉等の食品材料をジュール熱により通電加熱する食品の加熱装置であって、
   相互に並列に配置される複数のローラ電極からなるローラ電極群、および当該ローラ電極群に装着される透水性の搬送ベルトを有し、食品材料を搬送する搬送ユニット、
   前記搬送ユニットに設けられ、前記ローラ電極を回転させる回転駆動手段と、
   前記搬送ユニットの搬入端に向けて食品材料を供給する食品供給ノズルと、
   前記搬送ベルトに供給された食品材料を前記搬送ベルトにより搬送しながら、隣り合った前記ローラ電極に逆極性の電力を供給し、前記ローラ電極により下面側から通電して食品材料を加熱する電源ユニットと、を有し、
   前記食品供給ノズルから前記搬送ユニットに供給される食品材料の厚みを５〜２５ｍｍとし、前記ローラ電極の搬送方向に隣り合う回転中心軸間の電極ピッチを７０〜１２０ｍｍとする、食品の加熱装置。
2. 請求項１記載の食品の加熱装置において、前記食品供給ノズルから前記搬送ユニットに供給される食品材料の長さを、少なくとも３つの前記ローラ電極に同時に接触する長さとする、食品の加熱装置。
3. 請求項１または２項に記載の食品の加熱装置において、前記電源ユニットから前記ローラ電極に供給される電圧を８０〜４００Ｖとする、食品の加熱装置。

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