JP2015047353A

JP2015047353A - 加熱殺菌装置

Info

Publication number: JP2015047353A
Application number: JP2013181272A
Authority: JP
Inventors: 延幸松島; Nobuyuki Matsushima
Original assignee: SAMSON CO Ltd
Current assignee: SAMSON CO Ltd
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2015-03-16

Abstract

【課題】殺菌槽内に多数の被殺菌物を収容しておき、被殺菌物に向けて熱水を噴射することで被殺菌物を加熱殺菌する加熱殺菌装置において、昇温時に発生する被殺菌物の収容場所による加熱量のばらつきを小さくする。
【解決手段】円筒形の胴部と、胴部の奥側端部をふさぐ鏡板４と、もう一方の端部には開口部と開口部の開閉を行う扉３を設けて開口部の開閉を可能としている殺菌槽１を持ち、殺菌槽１内に被殺菌物２を収容した状態で殺菌槽内に設けた噴射ノズルから被殺菌物２に向けて熱水を噴射して、殺菌槽内に収容している被殺菌物を加熱殺菌する加熱殺菌装置において、殺菌槽２の内側から前記鏡板４に向けて熱水を噴射する鏡板用噴射ノズル６と、殺菌槽２の内側から前記扉３に向けて熱水を噴射する扉用噴射ノズル５を設ける。
【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。

缶詰やレトルト食品は、密封包装後に容器ごしに内部食品の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、特許第４６１５９６８号公報に記載があるように、殺菌槽内に被殺菌物を収容しておき、被殺菌物に高温の循環水を噴射することで被殺菌物を昇温させ、殺菌温度で所定時間維持することによって殺菌を行う。その際、被殺菌物に対する加熱量に過不足があると、十分な殺菌が行われないことによって保存中に腐敗が発生したり、過剰な加熱によって食品に変質が発生することがあるため、精密な加熱制御を行う必要がある。

加熱殺菌装置では、殺菌槽内の温度を検出しておき、槽内温度が目標値となるように加熱量の調節を行う。循環水を加熱する熱源としては蒸気が一般的であり、循環水は殺菌槽の底部にためておき、殺菌槽底部の循環用水に蒸気を吹き込むことで循環水を加熱する。加熱量の調節は、被殺菌物へ噴射している循環水の温度を調節することによって行っており、循環水温度の調節は蒸気供給量を増減することによって行う。検出温度が目標値よりも低い場合には、蒸気供給量を増加することによって循環水温度を上昇させ、検出温度が目標温度より高い場合は、蒸気供給量を減少することによって噴射水温度を低下させることによって温度を下げる。

この加熱殺菌装置では、被殺菌物を多数乗せおいたトレイを複数段積み重ねた状態で殺菌槽内へ収容しておき、一度に多数の被殺菌物を加熱殺菌するようにしている。そのため、個々の被殺菌物に対しても加熱量に差が生じないようにする必要がある。加熱量に差が生じると、強く加熱される部分では被殺菌物の温度が高くなりすぎて品質の劣化を招いたり、加熱の弱い部分では殺菌が不十分となることがある。そのため、特許第４５８５２５７３号公報に記載の発明では、熱水の噴射方向を調節することで加熱量を調節し、加熱むらが発生しないようにしている。この加熱殺菌装置では、殺菌温度に達した以降に殺菌温度で所定時間維持する加熱工程時には、個々の被殺菌物での温度差は小さくすることができたが、殺菌温度まで上昇させる途中である昇温工程時には、被殺菌物温度のバラツキは大きくなりがちであった。そのため、昇温時にも被殺菌物温度のバラツキを少なくすることが望まれていた。

特許４５８５２７３号公報

本発明が解決しようとする課題は、殺菌槽内に多数の被殺菌物を収容しておき、被殺菌物に向けて熱水を噴射することで被殺菌物を加熱殺菌する加熱殺菌装置において、昇温時に発生する被殺菌物の収容場所による加熱量のばらつきを小さくすることのできる加熱殺菌装置を提供することにある。

発明は、円筒形の胴部と、胴部の奥側端部をふさぐ鏡板と、もう一方の端部には開口部と開口部の開閉を行う扉を設けて開口部の開閉を可能としている殺菌槽を持ち、殺菌槽内に被殺菌物を収容した状態で殺菌槽内に設けた噴射ノズルから被殺菌物に向けて熱水を噴射して、殺菌槽内に収容している被殺菌物を加熱殺菌する加熱殺菌装置において、殺菌槽の内側から前記鏡板に向けて熱水を噴射する鏡板用噴射ノズルと、殺菌槽の内側から前記扉に向けて熱水を噴射する扉用噴射ノズルを設けたことを特徴とする。

被殺菌物に対する加熱は、噴射している熱水が接触することによる加熱と、噴射している熱水が雰囲気温度を上昇させたことによる雰囲気温度での加熱を総合したものによって行われる。雰囲気温度も噴射している熱水によって上昇するが、殺菌槽内の中心部分と殺菌槽内の端部に近い部分では温度差が生じていた。これは、殺菌槽の奥をふさいでいる鏡板の部分や、殺菌槽の開口部をふさぐ扉を設けている殺菌槽端部の壁面温度は、殺菌槽中心部の雰囲気温度よりも遅れて上昇することによる。これら殺菌槽端部の壁面温度が低いと、殺菌槽端部壁面に近い部分での雰囲気温度は温度の低いこの壁面によって熱を奪われ、温度が低くなる。そのため、殺菌槽の端部に近い箇所に収容した被殺菌物では、殺菌槽中心部よりも雰囲気温度が低い状態で昇温することになり、被殺菌物に温度差が生じていた。

本発明では、殺菌槽の端部壁面に向けても熱水を噴射しており、殺菌槽端部壁面を熱水で加熱することによって、温度を早く上昇させるようにしている。そのことにより、端部壁面に近い部分での雰囲気温度を高めることができ、殺菌槽内での雰囲気温度の差を小さくすることができる。そして雰囲気温度の差を小さくすることで、昇温時においても被殺菌物の収容場所による温度のバラツキを小さくすることができる。

昇温時にも被殺菌物での加熱量のバラツキを小さくすることができ、より均一な加熱殺菌を行うことができるため、製品の品質を向上させることができる。

本発明を実施している加熱殺菌装置のフローを示している一部断面側面図本発明を実施している加熱殺菌装置のフローを示している一部断面平面図

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一部断面側面図、図２は本発明を実施している加熱殺菌装置のフローを示している一部断面平面図である。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内で被殺菌物２を加熱することで殺菌を行うものである。殺菌槽１は内部を加圧するものであるため、胴部は円筒形であり、奥の面は鏡板４にてふさいでいる。もう一方の端部には、被殺菌物２を出し入れするための開口部を設けており、開口部をふさぐための扉３を設けることで、開口部は開閉することができるようにしている。

殺菌槽１の底部には、水を供給する給水配管、蒸気を供給する蒸気供給配管、殺菌槽１内から循環水を取り出す循環配管８を接続しておき、殺菌槽１内の底部は循環用水をためることができるようにしている。循環用水の温度調節は、循環用水に蒸気を吹き込むことで循環用水を加熱し、循環用水に冷却水を混合することで循環用水を冷却する。

循環配管８は、殺菌槽１の底部にためている循環水を殺菌槽１内から取り出し、循環配管途中に設けている循環ポンプ９で加圧して殺菌槽１内へ戻すものである。循環配管８の他端は、殺菌槽１内に設けている噴射ノズルと接続している。殺菌槽１内の上部には、被殺菌物２に向けて循環水を噴射するためのトレー上面噴射ノズル７を設けている。循環配管８の途中に設けている循環ポンプ９を作動すると、殺菌槽１底部の循環水は循環配管８を通してトレー上面噴射ノズル７へ送られ、トレー上面噴射ノズル７から被殺菌物２へ向けて循環水を噴射する。また殺菌槽１内には、奥側の端部をふさいでいる鏡板４へ向けて熱水を噴射するための鏡板用噴射ノズル６と、もう一方の端部である開口側に設けている扉３へ向けて熱水を噴射するための扉用噴射ノズル５を設けておく。扉用噴射ノズル５及び鏡板用噴射ノズル６も循環配管８と接続しておき、循環配管８を通じて循環水の循環を行うと、扉用噴射ノズル５及び鏡板用噴射ノズル６からも循環水の噴射を行うようにしている。

殺菌槽１には殺菌槽内の温度を検出する槽内温度検出器１１を設け、槽内温度検出器１１で検出した殺菌槽内温度は運転制御装置１０へ出力する。運転制御装置１０は、加熱殺菌装置における各機器の作動を制御することで、加熱殺菌装置の運転を行わせるものである。加熱殺菌装置による加熱殺菌では、大きく分けると、被殺菌物２を殺菌温度まで上昇させる昇温工程、被殺菌物２を殺菌温度に維持する加熱工程、被殺菌物２を冷却する冷却工程からなっている。運転制御装置１０では、槽内温度検出器１１で検出している殺菌槽内温度が、あらかじめ設定しておいた温度となるように制御する。

被殺菌物２の加熱殺菌を行う場合、まず被殺菌物２をトレイに並べ、被殺菌物２を並べたトレイを多数段積み重ねた状態で殺菌槽１内に収容する。被殺菌物２の収容後、扉３を閉じて殺菌槽１内を密閉する。加熱殺菌運転は、被殺菌物２を殺菌温度まで加熱する昇温工程から開始する。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する。昇温工程では多くの熱が必要であり、多量の蒸気を供給して循環水の温度を高めていく。そして循環ポンプ９を作動することにより、加熱した熱水を循環させる。循環ポンプ９を作動することで、殺菌槽内底部にためておいた循環水が循環配管８を通じて殺菌槽内の噴射ノズルへ送られ、噴射ノズルから噴射する。トレー上面噴射ノズル７から被殺菌物２へ向けて熱水を噴射することで、被殺菌物２では温度が上昇する。またトレー上面噴射ノズル７から噴射する熱水は、殺菌槽１内の雰囲気温度を上昇させる。殺菌時の温度は高温にするほど殺菌に要する時間を短くするすることができるため、殺菌槽内は加圧するようにしておき、被殺菌物２を１２０℃程度に設定した殺菌温度まで加熱していく。

この時、循環配管８を通じて循環させている循環水は、扉用噴射ノズル５及び鏡板用噴射ノズル６からも噴射する。扉用噴射ノズル５では扉３に向けて熱水を噴射し、鏡板用噴射ノズル６では鏡板４に向けて熱水を噴射する。扉３及び鏡板４にも熱水を噴射することで、扉３及び鏡板４でも熱水によって温度を上昇させる。

殺菌槽の円筒形の胴部分は、トレー上面噴射ノズル７から噴射している熱水が掛かるため、温度上昇は比較的早いものとなる。しかし、扉用噴射ノズル５及び鏡板用噴射ノズル６がなく、扉３及び鏡板４の部分に対する熱水噴射がなかった場合、殺菌槽の端部にある扉３部分と鏡板４部分はトレー上面噴射ノズル７からの熱水はかかり難いため、温度上昇は遅くなっていた。扉３部分と鏡板４部分で熱水の噴射を行っていなかった場合、扉３と鏡板４は雰囲気温度のみで上昇させることになり、その場合には雰囲気温度を奪うことになるため、扉３及び鏡板４に近い部分では雰囲気温度も低くなる。すると、トレーに並べている被殺菌物２のうち、扉３又は鏡板４に近い位置に並べられた被殺菌物２は温度の上昇が遅れることになっていた。

扉用噴射ノズル５で扉３に向けて熱水を噴射し、鏡板用噴射ノズル６で鏡板４に向けて熱水を噴射するようにしておくと、扉３及び鏡板４の温度が早く上昇することになり、扉３及び鏡板４の部分での温度が雰囲気温度の上昇に比べて大幅に遅れるということがなくなる。そして、扉３と鏡板４での温度上昇の遅れがなくなれば、扉３や鏡板４に近い部分の雰囲気温度が他の部分より大幅に低くなるということがなくなり、殺菌槽内の雰囲気温度を均一化することができる。殺菌槽１内での温度の偏りをなくすことで、被殺菌物２の温度上昇のばらつきを小さくすることができ、被殺菌物２の品質を安定することができる。

その後、殺菌槽１内の温度が殺菌温度に到達すると、運転制御装置１０では殺菌温度を維持する加熱工程を行う。加熱工程では、殺菌温度を維持するように蒸気の供給を制御する。被殺菌物２を一定温度に維持するのに必要な熱量は、昇温工程時よりも少なくなるため、殺菌槽内へ供給する蒸気量は昇温工程時より少なくする。

殺菌温度を所定時間継続する加熱工程が終了すると、被殺菌物２の冷却を行う冷却工程に移行する。冷却工程では殺菌槽１内へ冷却用水を導入することによって循環水の温度を低下させていく。温度を低下させた循環水を被殺菌物２に噴射することで被殺菌物２の冷却を行う。被殺菌物２の冷却が終了すると、循環水の循環を停止して排水し、扉３を開いて被殺菌物２を殺菌槽内から取り出す。

以上説明したように、昇温工程時に扉用噴射ノズル５による扉３への熱水噴射や、鏡板用噴射ノズル６による鏡板４への熱水噴射を行うことで、昇温工程時においても個々の被殺菌物での加熱量を均一化することができ、製品の品質を向上させることができる。

なお、本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

１殺菌槽
２被殺菌物
３扉
４鏡板
５扉用噴射ノズル
６鏡板用噴射ノズル
７トレー上面噴射ノズル
８循環配管
９循環ポンプ
１０運転制御装置
１１槽内温度検出器

Claims

円筒形の胴部と、胴部の奥側端部をふさぐ鏡板と、もう一方の端部には開口部と開口部の開閉を行う扉を設けて開口部の開閉を可能としている殺菌槽を持ち、
殺菌槽内に被殺菌物を収容した状態で殺菌槽内に設けた噴射ノズルから被殺菌物に向けて熱水を噴射して、殺菌槽内に収容している被殺菌物を加熱殺菌する加熱殺菌装置において、
殺菌槽の内側から前記鏡板に向けて熱水を噴射する鏡板用噴射ノズルと、
殺菌槽の内側から前記扉に向けて熱水を噴射する扉用噴射ノズルを設けたことを特徴とする加熱殺菌装置。