JP2904779B1 - 粉粒体殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 粉粒体が有する本来の香味、風味などの品質
を損なわずに連続的に効率よく殺菌して低菌数の粉粒体
を供給できる粉粒体殺菌装置を提供する。 【解決手段】 一端近傍に圧力保持機能を有する供給装
置を設け、この供給装置を経て粉粒体を加圧された非凝
縮性気体中に供給するとともに他端に第１絞りノズルを
設けた原料供給路と、この第１絞りノズルを経て非凝縮
性気体と共に供給された粉粒体を水蒸気および非凝縮性
気体を含む加熱加圧混合気体に混合して移送する間に加
熱処理するとともに出口などに少なくとも１個の第２絞
りノズルを設けた加熱処理装置とを備えた粉粒体殺菌装
置を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体殺菌装置に
関するものであり、更に詳述すると、食品、医薬品、漢
方薬品、化粧品、飼料、肥料などの粉粒体が本来有する
香味、風味、分散性、形状、外観、色相などの品質を損
なわずに連続的に効率よく殺菌して低菌数の粉粒体を提
供できるようにした粉粒体殺菌装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、粉粒体、例えば香辛料などはそ
れぞれ風味、香りに特徴を持ち、その風味及び香りの良
さは味と共に品質を左右するものである。この場合、特
に香辛料などにおいてはそのほとんどが植物の種子、果
実、根茎、葉、樹皮、蕾、花などを利用するものであ
り、通常これらの表面は微生物で汚染されているため、
その用途に応じて殺菌処理が必要となる。

【０００３】従来、粉粒体食品の殺菌方法としては加熱
殺菌法が一般的に行われている。しかし加熱殺菌法で
は、成分、香り、味、色などの変質、有効成分の逸散な
どを伴い、食品そのものの品質を低下させる問題があっ
た。放射線殺菌、エチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイドなどのガス殺菌法が提案されているが、いずれも
食品衛生法上許可されておらず、食品の殺菌法として適
用されるに至っていない。

【０００４】粉粒体食品を過熱水蒸気の高速気流に分散
して移動させて数秒で殺菌する方法（特公昭６３−５０
９８４号公報）や粉粒体食品を過熱水蒸気などを用い、
間接加熱された旋回流発生加熱管中で加熱処理する方法
（特公平５−５３号公報）が提案されているが、下記
１）〜３）の欠点がある。 １）水蒸気１００％の気体中での殺菌であるので、処理
物への水蒸気水分の浸透量が多い。 ２）飽和水蒸気圧曲線の飽和温度付近では特に処理物へ
の蒸気の凝縮量が多くなるので、それを避けるために過
熱水蒸気にして殺菌温度を数度から数十度高く設定せざ
るを得ない。 ３）水分、加熱によって粘着性の出る原料（例えば、オ
ニオン、ガーリックなど）などは、装置内部、特に高圧
ロータリバルブなどに付着、固化などを起こして、装置
の連続運転が不可能となり、水分浸透に弱い粉粒体（パ
ン粉、デンプン粉、野菜片、茶葉、抹茶など）などは品
質劣化など、品質ダメージが大きい問題がある。

【０００５】高速あるいは低速攪拌羽根付き耐圧混合機
を用いて粉粒体を加圧水蒸気により殺菌する方法が提案
されている（特開昭５８−１２１９５４号公報、特開平
２−９２２５３号公報、特開平３−８３５６７号公報、
特開平７−２７４９１６号公報、特開平８−２４２８０
７号公報、特開平８−３１８１４７号公報など）が、や
はり処理物への水蒸気の過度の浸透、それに伴う処理物
の成分の変質、また比較的長時間加熱となるための品質
劣化など大きい問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、より
低い温度で殺菌効果のでる殺菌処理を行い、かつ処理物
への水蒸気凝縮量を最小限にして、食品、医薬品、漢方
薬品、化粧品、飼料、肥料などの粉粒体、特に水分、加
熱によって粘着性の出る粉粒体（例えば、オニオン、ガ
ーリックなど）や水分浸透に弱い粉粒体（パン粉、デン
プン粉、野菜片、茶葉、抹茶など）などについても、そ
れらが本来有する香味、風味、薬効、性能、分散性、色
相などの品質を損なわずに連続的に容易に効率よく殺菌
して低菌数の粉粒体を供給できる粉粒体殺菌装置を提供
することである。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】上記課題を解決するた
め請求項１の発明は、一端近傍に圧力保持機能を有する
供給装置を設け、この供給装置を経て粉粒体を加圧され
た非凝縮性気体中に供給するとともに他端に第１絞りノ
ズルを設けた原料供給路と、この第１絞りノズルを経て
非凝縮性気体と共に供給された粉粒体を水蒸気および非
凝縮性気体を含む加熱加圧混合気体に混合して移送する
間に加熱処理するとともに出口などに少なくとも１個の
第２絞りノズルを設けた加熱処理装置とを備えたことを
特徴とする粉粒体殺菌装置である。

【０００８】本発明においては、過熱水蒸気を用いず、
非凝縮性気体および水蒸気を含む加熱加圧混合気体中で
粉粒体を加熱処理するので、粘着性の出る粉粒体（オニ
オン、ガーリックなど）や水分浸透に弱い粉粒体（パン
粉、デンプン粉、野菜片、茶葉、抹茶など）であっても
粉粒体への水蒸気水分の浸透量が少なくなり、より低温
で品質を損なわずに連続的に容易に効率よく殺菌処理な
どの加熱処理を行うことができる。

【０００９】原料供給路に設けた第１絞りノズルを経て
圧力や温度などを制御されて非凝縮性気体と共に（例え
ば、温度約８０〜２００℃、圧力常圧〜１０ｋｇ／ｃｍ
² Ｇ程度、流速１０〜４０ｍ／ｓｅｃ．程度）粉粒体を
加熱処理装置へ供給して、加熱処理装置中で粉粒体を、
水蒸気（例えば、温度約８０〜２００℃、圧力常圧〜１
０ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度、流速１０〜４０ｍ／ｓｅｃ．程
度）および非凝縮性気体を含む加熱加圧混合気体（例え
ば、水蒸気／非凝縮性気体の重量比は、２０／１〜２／
１が好ましく、９／１程度がさらに好ましい）の高速気
流中に混合、浮遊、接触せしめて、加熱処理装置中を移
送する間に殺菌処理などの加熱処理（例えば、温度約８
０〜２００℃、圧力常圧〜１０ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度、滞
留時間約３ｓｅｃ．〜６０ｓｅｃ．程度）を行う。加熱
処理装置は間接加熱により約８０〜３００℃程度に加熱
することが好ましい。

【００１０】本発明においては、加熱処理装置への粉粒
体の送り込みにロータリバルブなどのバルブを使用せ
ず、「絞りノズル」（第１絞りノズル）を用いて圧力を
制御して移送するとともに、加熱処理装置において加熱
処理された粉粒体を、例えば、次の乾燥、冷却工程へ移
送するためにロータリバルブなどのバルブを使用せず、
加熱処理装置の出口などに少なくとも１個の「絞りノズ
ル」（第２絞りノズル）を用いて圧力を、例えば常圧に
なるように制御して移送する方式を用いる。ロータリバ
ルブなどのバルブを使用しない方式により水蒸気雰囲気
と処理物とが接するすべての通り道において、処理物が
一瞬たりとも静止することがなく、常に高速気流中を移
動することになるため、バルブ類などの装置に処理物が
付着して固化するなどの連続運転の妨げとなるような現
象を全て防ぐことができる。

【００１１】本発明において、非凝縮性気体として酸素
を含まない気体、例えば窒素、炭酸ガスなどの不活性ガ
スを用いることにより、処理物の酸化を防ぐことができ
る。

【００１２】本発明において、加熱処理装置などにおけ
る条件設定を調整することにより、殺菌と乾燥を同じ加
熱処理装置内で行うようにすることができる。このよう
にすれば加熱処理した粉粒体をあらためて「乾燥処理」
を行うことが不必要となり、粉粒体殺菌装置を小型化、
簡便化でき、イニシャルコストもランニングコストも低
減でき経済的になる。

【００１３】その他、本発明においては、水蒸気および
非凝縮性気体を含む加熱加圧混合気体を加熱処理装置へ
供給する際、例えば混合気体供給用ブロワに回転数調整
可変のインバータを付けることにより、混合気体の気流
速度を変化させ、この調整により、殺菌環境、水蒸気の
凝縮量が最適なものとなるように制御し、粉粒体の品質
の向上を図ることができる。

【００１４】本発明の請求項２の発明は、請求項１記載
の粉粒体殺菌装置において、前記第２絞りノズルを経て
移送される加熱処理された粉粒体を水蒸気および非凝縮
性気体と分離、乾燥後、排出する乾燥装置を備えたこと
を特徴とする。本発明においては、必要に応じて第２絞
りノズルを経て移送される加熱処理された粉粒体を乾燥
する乾燥装置を設けることができる。加熱処理された粉
粒体から水蒸気（および非凝縮性気体）を分離すれば粉
粒体の品質を向上できる。

【００１５】本発明の請求項３の発明は、請求項１ある
いは請求項２記載の粉粒体殺菌装置において、前記乾燥
装置から排出された粉粒体を冷却するための冷却装置を
備えたことを特徴とする。冷却装置で冷却された粉粒体
はそのまま製品とすることができる。

【００１６】本発明の請求項４の発明は、請求項１から
請求項３のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置において、
前記供給装置を経て粉粒体を加熱加圧した非凝縮性気体
中に供給して予熱することを特徴とする。この予熱によ
り、処理物への水蒸気の浸透量をさらに少なく抑えるこ
とが可能となる。予熱の方法は特に限定されないが、原
料供給路中で加熱加圧した非凝縮性気体中に粉粒体を供
給して予熱すれば、加熱処理装置中における粉粒体の付
着や固化を抑制できる上、水蒸気の割合を低減したり、
加熱処理時間を短縮したりできる。

【００１７】本発明の請求項５の発明は、請求項１から
請求項４のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置において、
前記供給装置を経て粉粒体を加圧された非凝縮性気体中
に供給した後、前記原料供給路を間接加熱して予熱する
ことを特徴とする。粘着性が出る原料（オニオン、ガー
リックなど）などの場合は、原料供給路を間接加熱して
予熱することにより品質の維持が計れ、かつ粉粒体の付
着や固化を抑制できる。

【００１８】本発明の請求項６の発明は、請求項１から
請求項５のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置において、
第１絞りノズルの端部を前記加熱処理装置に直接接続し
たことを特徴とする。原料供給路に設けた第１絞りノズ
ルの端部を加熱処理装置に直接接続し、粉粒体を非凝縮
性気体と共に加熱処理装置の高速気流中へ供給すれば、
粉粒体の付着や固化を起こさずに粉粒体を安定して容易
に加熱処理装置に供給できる。

【００１９】本発明の請求項７の発明は、請求項１から
請求項５のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置において、
第１絞りノズルの端部が前記加熱処理装置の内部に延在
するように接続したことを特徴とする。原料供給路に設
けた第１絞りノズルの端部が加熱処理装置の内部に延在
するように接続し、粉粒体を非凝縮性気体と共に加熱処
理装置内の高速気流中へ供給すれば、粘着性が出る原料
（オニオン、ガーリックなど）などであっても粉粒体の
付着や固化を起こさずに粉粒体を安定して容易に加熱処
理装置に供給できる。

【００２０】本発明の請求項８の発明は、請求項１から
請求項７のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置において、
前記加熱処理装置として少なくとも１つの旋回流発生加
熱装置を用いることを特徴とする。原料供給路に設けた
第１絞りノズルを経て非凝縮性気体と共に粉粒体を旋回
流発生加熱処理装置へ供給すれば、旋回流発生加熱処理
装置中で旋回流が発生し、粉粒体は水蒸気および非凝縮
性気体を含む高速加熱加圧混合気体と渦巻状に流動し、
これにより粉粒体は満遍なく混合気体にさらされて、加
熱処理される。旋回流発生加熱処理装置は間接加熱によ
り約８０〜３００℃程度に加熱することが好ましい。旋
回流となって流動する粉粒体などはこの間接加熱された
旋回流発生加熱処理装置の内壁に接触して沿って流れ、
加熱されて、効率よく加熱、処理されることになる。旋
回流発生加熱装置は粉粒体の種類や処理量などによって
は１つ用いてもよいが、１つ以上複数用いることができ
る。複数用いることにより高処理速度で効率よく加熱、
処理できる。

【００２１】本発明の請求項９の発明は、請求項１から
請求項８のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置において、
前記加熱処理装置に気相分離装置を設けたことを特徴と
する。本発明においては、必要に応じて加熱処理装置に
気相分離装置を設けることができる。気相分離装置を設
けて、加熱処理装置中の圧力を所定の圧力に精密に制御
できる。また、加熱処理に用いた混合気体の少なくとも
１部を系外に排出すれば、次の乾燥工程、冷却工程など
における負荷を軽減でき、粉粒体殺菌装置自体を小型
化、簡便化でき、経済的になる。

【００２２】本発明の請求項１０の発明は、請求項１か
ら請求項９のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置におい
て、前記乾燥装置に熱風供給装置を設け、この熱風供給
装置から供給される熱風により第２絞りノズルを経て移
送される加熱処理された粉粒体を乾燥することを特徴と
する。熱風供給装置から供給される空気、窒素、炭酸ガ
スなど、あるいはこれらの混合物などの熱風により粉粒
体を乾燥することにより、効率良く乾燥でき粉粒体への
水蒸気の浸透量をさらに少なく抑えることが可能とな
る。乾燥条件の具体例としては、例えば上記熱風の圧力
が常圧、温度が常温〜２００℃程度、（熱風／処理物）
の重量比が２０／１〜２／１程度を挙げることができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明で用いる粉粒体は、食品、
医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料（魚粉、ヌカなど）、
肥料などである。本発明で用いる粉粒体食品の原料の具
体例としては、ブラックペパー、ホワイトペパー、ジン
ジャー、ナツメグ、メース、シナモン、コリアンダー、
クミン、カルダモン、レッドペパー、マスタード、オー
ルスパイス、クローブ、バジル、タイム、マジョラム、
セージ、ターメリック、フェンネル、キャラウェイ、デ
イル、ガーリック、オニオン、サフラン、カレーパウダ
ー、チリパウダーなどの香辛料が挙げられ、その他、か
つお節、昆布粉、茶葉、抹茶、乾燥野菜類、穀類（原形
粒および粉末を含む）、大豆粉末、コンニャク粉末など
又はこれらの混合物が挙げられる。

【００２４】その他、本発明で用いる粉粒体として、医
薬品、化粧品の原料としての漢薬系植物原料、具体的に
は例えばセンナ、センブリ、オウレン、オウバク、ゲン
チアナ、ショウキョウ、ダイオウ、マオウ、シャクヤク
など、またオガクズ、フスマなどの混合培地からなるキ
ノコ培地などの栽培原料などを挙げることができる。こ
の場合、粉粒体食品などは原形（ホール）のまま使用す
ることも、これらの原料の粒度を例えば５００μｍ未満
にして用いることもできる。例えば１５０〜４２０μｍ
であることが好ましい場合がある。なお、このような粒
度の粉粒体を得るための方法としては、特に制限され
ず、公知の粉砕方法から適宜選択することができる。例
えば、スタンプミル、ピンミル、振動ミル、ロールミル
粉砕法、凍結後粉砕法などが挙げられる。

【００２５】食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、
肥料などの粉粒体原料には、総じて芽胞が付着、存在し
ているので、用途に応じて芽胞を殺菌する必要がある。
芽胞は加熱に対して抵抗性が高く、例えば南方の香辛料
などの中には大気圧下で１００℃付近で数時間加熱して
も死滅しない芽胞が多数存在する。粉粒体を大気圧下で
１２０℃程度まで加熱すると、粉粒体に含まれる水分が
ほとんど蒸発してしまうので、このような条件下では、
１２０℃以上に加熱しても短時間では芽胞はほとんど死
滅しない。したがって、このような芽胞を効率的に加熱
殺菌するには湿熱状態で（水蒸気と非凝縮性気体からな
る混合気体中で）１２０℃程度以上に加熱する必要があ
る。しかし多量の水蒸気を用いて加圧下に湿熱状態で１
２０℃程度以上に加熱する従来の殺菌方法は前記のよう
に、水蒸気の粉粒体への浸透などによる品質の変化や劣
化が起きるので、本発明においては、例えば空気、窒
素、炭酸ガスあるいはこれらの２種以上の混合物などの
安全性の高い非凝縮性気体および水蒸気を含む加熱加圧
混合気体を用いて芽胞の殺菌に必要な所定の圧力に加圧
して湿熱状態で例えば１２０℃程度あるいはそれ以上の
温度に加熱する。このようにすることにより、粉粒体原
料中の水分を失うことなく、その他の品質を損なうこと
なく、耐熱芽胞を死滅させることができる。前記のよう
に、粉粒体食品を過熱水蒸気の高速気流に分散して移動
させて数秒で殺菌する方法（特公昭６３−５０９８４号
公報）や粉粒体食品を過熱水蒸気などを用い、間接加熱
された旋回流発生加熱管中で加熱処理する方法（特公平
５−５３号公報）は、飽和水蒸気圧曲線の飽和温度付近
で運転すると、加熱処理物への水分凝縮量が多くなり、
ぬれてしまい、品質的にダメージが大きくなってしま
う。そこで品質を保つ為に、過熱度を飽和温度より十数
度以上高く設定せざるを得ない。しかし、本発明におい
ては蒸気１００％ではなく、非凝縮性の気体と蒸気の混
合気体であるため、この気体の水蒸気分圧の飽和温度近
辺においても、水分凝縮量が比較的少ないので、それ程
ぬらさず、水分浸透を適度に抑えて加熱殺菌処理でき
る。したがって、本発明においては上記方法と比較し
て、過熱度の分だけ混合気体の温度を下げることができ
るので、その結果、より品質を損なわずに粉粒体を加熱
殺菌処理することが可能となる。

【００２６】以下、図面に基づいて本発明の実施形態を
説明する。図１は、本発明の粉粒体殺菌装置の一実施形
態を示す説明図である。図１において、本発明の粉粒体
殺菌装置１は、粉粒体貯蔵器２中の粉粒体３を高圧ロー
タリバルブ（供給装置）４を経て原料供給路１０へ供給
する。一方、圧縮機などから減圧弁を経て予め加圧した
空気などの非凝縮性気体５をブロア６で吸入し、フィル
タ７で微生物、ごみなどを除去して、所定の温度まで加
熱するヒータ８を経て原料供給路１０へ供給する。粉粒
体３はこの非凝縮性気体５中に供給される。原料供給路
１０の他端には第１絞りノズル９が設けられている。ま
た、本発明の粉粒体殺菌装置１は、この第１絞りノズル
９を経て非凝縮性気体と共に供給された粉粒体３を水蒸
気および非凝縮性気体を含む加熱加圧混合気体に混合し
て移送する間に殺菌や熱変性など加熱処理するとともに
出口に第２絞りノズル１１を設けた加熱処理装置１２を
備えている。

【００２７】それぞれ別に供給される水蒸気１３、およ
び圧縮機などから減圧弁を経て予め加圧した空気などの
非凝縮性気体１４はフィルタ１４Ａで微生物、ごみなど
を除去した後、ミキサ１５で混合されて混合気体とさ
れ、ブロア１６で吸入され、ヒータ１７で所定の温度に
加熱されて加熱処理装置１２中に高速気流となって供給
される。また、本発明の粉粒体殺菌装置１は、第２絞り
ノズル１１を経て移送される加熱処理された粉粒体を水
蒸気および非凝縮性気体と分離、乾燥後、排出する乾燥
装置１８を備えている。前記乾燥装置１８には熱風供給
装置１９が設けられており、この熱風供給装置１９は必
要に応じて加圧された空気などの非凝縮性気体２０をブ
ロア２１で吸入し、フィルタ２２で微生物、ごみなどを
除去し、所定の温度まで調節するヒータ２３を経て熱風
を乾燥装置１８に供給する。熱風を供給する管路２４に
は前記第２絞りノズル１１が連結されており、第２絞り
ノズル１１で圧力をほぼ常圧に制御された粉粒体を含む
水蒸気および非凝縮性気体の混合気体が管路２４に移送
され、熱風と混合されて乾燥されつつ管路２４を経てサ
イクロンなどの乾燥装置本体２５に供給されてさらに乾
燥されるようになっている。乾燥装置本体２５内で乾燥
された粉粒体は常圧タイプのロータリバルブ（排出装
置）２６を経て、系外に排出され、タンク２７に貯えら
れる。乾燥装置本体２５内で分離された混合気体は乾燥
装置本体２５の上部から系外に排出される。

【００２８】上記の構成の本発明の粉粒体殺菌装置１の
運転を開始すると、粉粒体貯蔵器２中の粉粒体３は高圧
ロータリバルブ４を経て供給され、ブロア６、フィルタ
７、ヒータ８を経て所定の温度、圧力に制御された空気
などの非凝縮性気体５中に混合されて、予熱され、第１
絞りノズル９を経て所定の圧力に制御されて加熱処理装
置１２に移送される。一方、水蒸気１３および必要に応
じて加圧された空気などの非凝縮性気体１４はフィルタ
１４Ａ、ミキサ１５、ブロア１６、ヒータ１７を経て所
定の温度、圧力に制御された混合気体となって加熱処理
装置１２中に高速気流となって供給される。そして、第
１絞りノズル９を経て非凝縮性気体と共に供給された粉
粒体３は、加熱処理装置１２内で加熱加圧混合気体に混
合され、移送される間に殺菌や熱変性などの加熱処理が
行われる。加熱処理された粉粒体３は混合気体とともに
出口に設けられた第２絞りノズル１１を経て管路２４に
圧力を制御されて（好ましくは、常圧になるように圧力
を制御されて）移送される。第２絞りノズル１１を経て
移送された粉粒体３は、ブロア２１、フィルタ２２、ヒ
ータ２３を経て所定の温度、圧力に制御された熱風と混
合され、乾燥されながら移送されて間接加熱されたサイ
クロンなどの乾燥装置本体２５に供給されて乾燥され
る。そして、乾燥装置本体２５内で乾燥された粉粒体３
は常圧タイプのロータリバルブ２６を経て、系外に排出
されて、製品を入れるタンク２７に貯えられる。乾燥装
置本体２５内で分離された混合気体は乾燥装置本体２５
の上部から系外に排出されるようになっている。

【００２９】以上のようにして、粉粒体が本来有する香
味、風味、薬効、性能、分散性、色相などの品質を損な
わず殺菌や熱変性などの加熱処理を連続的に容易に効率
よく行って低菌数の粉粒体を製造することができる。

【００３０】図２は、本発明の粉粒体殺菌装置の他の実
施形態を示す説明図である。図２において、本発明の粉
粒体殺菌装置１Ａは、図１に示した本発明の粉粒体殺菌
装置１に乾燥装置１８から排出された粉粒体３を冷却す
るための冷却装置３０を備えた点以外は、図１に示した
本発明の粉粒体殺菌装置１と同様になっている。図１と
図２において同じ符号のものは同じものを示す。常圧タ
イプのロータリバルブ２６を経て移送された乾燥後の粉
粒体３は、必要に応じて加圧された空気などをブロア３
１、フィルタ３２、クーラ３３、ヒータ３４を経て所定
の温度、圧力に制御したドライな冷風と混合され、冷却
されながら移送されてサイクロンなどの冷却装置本体３
５に供給され、冷却装置本体３５内でさらに冷却され
る。冷却された粉粒体３は常圧タイプのロータリバルブ
３６を経て、系外に排出されて、製品を入れるタンク３
７に貯えられる。冷却装置本体３５内で分離された気体
は冷却装置本体３５の上部から系外に排出されるように
なっている。

【００３１】図３は、本発明の粉粒体殺菌装置の他の原
料供給路の実施形態を示す説明図である。図１〜図３に
おいて同じ符号のものは同じものを示す。図３におい
て、粉粒体貯蔵器２中の粉粒体３は粉粒体貯蔵器２の底
部に設けられた同方向に回転する２軸スクリュウ２Ａに
より移送され、第１高圧ロータリバルブ４Ａおよび第２
高圧ロータリバルブ４Ｂを経由して原料供給路１０に供
給される。一方、図示しない圧縮機から供給される空気
などの非凝縮性気体５は減圧弁６Ａで減圧され、ブロア
６、フィルタ７、ヒータ８を経て所定の温度、圧力に制
御されて原料供給路１０に供給される。原料供給路１０
に供給された粉粒体３は所定の温度、圧力に制御された
非凝縮性気体５中に混合され移送される間に所定の温度
に予熱される。このようにすることにより粉粒体３のフ
ィード量の変化を最小限に抑えながら安定して原料供給
路１０に供給、予熱できる。

【００３２】図４は、本発明の粉粒体殺菌装置の他の原
料供給路の実施形態を示す説明図である。図１〜図４に
おいて同じ符号のものは同じものを示す。図４におい
て、ヒータ８の代わりに、間接加熱装置８Ａを設けた以
外は図３に示した原料供給路１０と同様になっている。
図示しない圧縮機から供給される空気などの非凝縮性気
体５は減圧弁６Ａで減圧され、ブロア６、フィルタ７を
経て所定の圧力に制御され、原料供給路１０に供給され
たこの非凝縮性気体５と混合された粉粒体３は、スチー
ムによって間接加熱された間接加熱装置８Ａ中のコイル
８Ｂ内を移送される間に所定の温度に予熱される。特に
水分、加熱によって粘着性の出る粉粒体（例えば、オニ
オン、ガーリックなど）や水分浸透に弱い粉粒体（パン
粉、デンプン粉、野菜片、茶葉、抹茶など）などの場合
はこのような間接加熱による予熱が好ましい。

【００３３】図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の粉粒体殺
菌装置の第１ノズルを加熱処理装置に接続する実施形態
を示す説明図である。図１〜図５において同じ符号のも
のは同じものを示す。図５（Ａ）は、原料供給路１０の
端部に設けられた第１絞りノズル９の端部９Ａが加熱処
理装置１２に直接接続されている例を示す。図５（Ｂ）
は、原料供給路１０の端部に設けられた第１絞りノズル
９の端部９Ｂが加熱処理装置１２の内部に延在するよう
に接続されている例を示す。９Ｃは第１絞りノズル１０
を加熱処理装置１２に支持、固定するための固定部であ
る。本発明で用いる絞りノズルは、この絞りノズル中を
気体流が高速で通過し、ノズル先端から噴出するに伴っ
て、ノズルの手前側管内と先端との間に気体の圧力差が
生じ、手前側の方がより高圧に保たれるものであり、そ
の構造としては、粉粒体を同伴する気体流がその内側を
流れるような管体の一部分において、管の流路断面積
が、気体流の進行方向に対して手前端から管の先端に向
かって徐々に小さく絞りこまれているものを基本構造と
する。上記圧力差は、絞りノズルの管の手前側と先端と
の断面積比、管形状、内部気体流の諸条件などによって
変化することになるが、内部気体流の諸条件に変化のな
い場合は、絞りノズルの先端部分の流路断面積の異なっ
た絞りノズルを複数用意しておきそれらを交換すること
により、圧力差をコントロールすることが可能となる。
本発明に適用するのに望ましい絞りノズルの基体構造と
しては、粉粒体を同伴した気体流を安定して円滑に詰ま
ることなく、連続移送させる目的を考慮して、円管から
一方向に徐々に断面積が小さくなるよう絞り込まれて、
先端が適正に設計された断面積となるような、細長い円
錐形で、内側がなめらかに加工された、シンプルな、金
属ノズル（好ましくはステンレス製）が望ましい。しか
し、本発明の「絞りノズル」の基本構造は、粉粒体のつ
まりや管体への付着が起こり難い構造であればよく、上
記例に示した基本構造に特に限定されるものではない。
例えば、オリフィスのついた、流路断面積の可変の「絞
りノズル」でも使用可能である。

【００３４】図６は、本発明の粉粒体殺菌装置の他の実
施形態を示す説明図である。図６において、本発明の粉
粒体殺菌装置１Ｂは、図２に示した本発明の粉粒体殺菌
装置１Ａの加熱処理装置１２を旋回流発生加熱処理装置
１２Ａとした点以外は、図２に示した本発明の粉粒体殺
菌装置１Ａと同様になっている。図１〜図２において同
じ符号のものは同じものを示す。第１絞りノズル９を経
て非凝縮性気体と共に粉粒体３をサイクロンなどの旋回
流発生加熱処理装置１２Ａへ供給すれば、矢印で示した
ように旋回流発生加熱処理装置１２Ａ中で旋回流が発生
し、粉粒体３は水蒸気および非凝縮性気体を含む高速加
熱加圧混合気体と渦巻状に流動し、これにより粉粒体３
は満遍なく混合気体にさらされて、加熱処理される。旋
回流発生加熱処理装置１２Ａはヒータｈなどにより外部
から間接加熱して、約８０〜３００℃程度に加熱するこ
とが好ましい。旋回流となって流動する粉粒体３などは
この間接加熱された旋回流発生加熱処理装置１２Ａの内
壁に沿って流れ、接触し、加熱されて、効率よく加熱処
理される。前記図１および図２に示した加熱処理装置１
２は直管、螺旋管などのストレート管であるが、この加
熱処理装置１２中の滞留時間が０．５〜２ｓｅｃ．程度
であればストレート管の長さを長くすれば混合気体の流
速が例えば約２０ｍ／ｓｅｃ．であっても実際的に対応
できる。しかし、滞留時間が２ｓｅｃ．を越えるとスト
レート管の長さが長くなり過ぎ（例えば滞留時間５ｓｅ
ｃ．で流速２０ｍ／ｓｅｃ．とするとストレート管の長
さは１００ｍとなる）、現実に対応できなくなる。そこ
で、粉粒体の種類や処理量などにより滞留時間が２ｓｅ
ｃ．以上が必要とされる場合はサイクロンなどの旋回流
発生加熱処理装置を使用することが好ましく、また旋回
流発生加熱処理装置を使用すれば粉粒体殺菌装置を小型
化できる利点がある。

【００３５】図７（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の粉粒体殺
菌装置に用いる旋回流発生加熱処理装置の他の実施形態
を示す説明図である。図７（Ａ）は縦型サイクロンを示
し、（Ｂ）は縦型サイクロンを２個連結して使用する例
を示し、（Ｃ）は横型サイクロンを示し、（Ｄ）は横型
サイクロンを２個連結して使用する例を示す。ｈは間接
加熱用のヒータを示す。旋回流発生加熱装置は粉粒体の
種類や処理量などによっては１つ用いてもよいが、１つ
以上複数用いることができる。複数用いることにより高
処理速度で効率よく加熱処理できる。図８（Ｅ）〜
（Ｆ）は、本発明の粉粒体殺菌装置に用いる旋回流発生
加熱処理装置の他の実施形態を示す説明図である。図８
（Ａ）は他の縦型サイクロンを示し、（Ｂ）は他の縦型
サイクロンを２個連結して使用する例を示す。ｈは間接
加熱用のヒータを示す。

【００３６】図９は、本発明の粉粒体殺菌装置の他の実
施形態を示す説明図である。図９において、本発明の粉
粒体殺菌装置１Ｃは、図６に示した本発明の粉粒体殺菌
装置１Ｂの旋回流発生加熱処理装置１２Ａに気相分離装
置４０を設けた点以外は、図６に示した本発明の粉粒体
殺菌装置１Ｂと同様になっている。図１〜図９において
同じ符号のものは同じものを示す。気相分離装置４０は
粉末分離器４１、リリーフ弁４２、流量計４３、冷却器
４４、圧力センサ４５などから構成されており、圧力セ
ンサ４５の信号が図示しない制御装置に送られるように
なっている。圧力センサ４５で所定の圧力を越える圧力
が検出された場合は、圧力センサ４５からの信号に基づ
いて前記制御装置からリリーフ弁４２に信号が送られて
リリーフ弁４２が開けられて、混合気体の１部が加熱処
理装置１２Ａから気相分離装置４０を経て系外に排出さ
れる。水蒸気および非凝縮性気体からなる混合気体中に
同伴された粉粒体３は粉末分離器４１で分離され、リリ
ーフ弁４２、流量計４３を経て、冷却器４４で水と接触
されて冷却され、水蒸気は水となり、この水は冷却器４
４の底部から系外に排出され、分離され冷却された非凝
縮性気体は冷却器４４の上部から系外に排出される。気
相分離装置４０を設けることにより、加熱処理装置１２
Ａ中の圧力を所定の圧力に精密に制御できるとともに、
加熱処理に用いた混合気体の１部を系外に排出できるの
で、次の乾燥工程、冷却工程などにおける負荷を軽減で
き、粉粒体殺菌装置１Ｃ自体を小型化、簡素化できる。

【００３７】図１０は、本発明の粉粒体殺菌装置の他の
実施形態を示す説明図である。図１０において、本発明
の粉粒体殺菌装置１Ｄは、図９に示した本発明の粉粒体
殺菌装置１Ｃにおいて複数の旋回流発生加熱処理装置１
２Ａ、１２Ｂおよび１２Ｃを直列に連結して使用し、旋
回流発生加熱処理装置１２Ｃに気相分離装置４０を設け
た点以外は、図９に示した本発明の粉粒体殺菌装置１Ｃ
と同様になっている。図１〜図１０において同じ符号の
ものは同じものを示す。第１絞りノズル９を経て非凝縮
性気体と共に粉粒体３をサイクロンなどの旋回流発生加
熱処理装置１２Ａ、１２Ｂおよび１２Ｃ（分離用サイク
ロン）へ供給すれば、それぞれの旋回流発生加熱処理装
置１２Ａ、１２Ｂおよび１２Ｃ中で旋回流が発生し、粉
粒体３は水蒸気および非凝縮性気体を含む高速加熱加圧
混合気体と渦巻状に流動し、これにより粉粒体３は満遍
なく混合気体にさらされて、効率良く加熱処理されると
ともに、旋回流発生加熱処理装置１２Ｃ（分離用サイク
ロン）中で気相と粉粒体３とに分離される。旋回流発生
加熱処理装置１２Ａ、１２Ｂおよび１２Ｃはヒータｈな
どにより外部から間接加熱して、約８０〜３００℃程度
に加熱することが好ましい。旋回流となって流動する粉
粒体３などはこの間接加熱された旋回流発生加熱処理装
置１２Ａ、１２Ｂおよび１２Ｃの内壁に沿って流れ、加
熱されて、効率よく加熱処理される。

【００３８】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から
逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。

【００３９】

【実施例】次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるもので
はない。

【００４０】（実施例１） オニオン粉粒体の殺菌処理例 ２０＃〜４０＃に粒度を揃えたオニオンの粉粒体原料を
図４に示した間接加熱装置８Ａを用いて予熱し、図８に
示した本発明の粉粒体殺菌装置ＩＣを用いて下記の条件
で殺菌処理したところ、粉粒体殺菌装置ＩＣの運転に何
ら支障なく、長時間連続して安定的に、高品質を保持し
たまま殺菌処理ができた。（条件） 粉粒体（原料）３の処理量；２００ｋｇ／ｈ 原料投入空気流（原料供給路１０における空気５の流
れ）；１５ｍ／ｓｅｃ、３．０ｋｇ／ｃｍ² Ｇ圧、８０
℃ 蒸気１３、空気１４および空気５からなる混合流（第１
絞りノズル以降）；１５ｍ／ｓｅｃ、２．５ｋｇ／ｃｍ
² Ｇ、１３０℃ 旋回流発生加熱装置１２Ａ中の蒸気：空気流量比＝２．
５：１ 旋回流発生加熱装置１２Ａ中における殺菌処理時間；約
４ｓｅｃ 管路２４中の乾燥空気流；１５ｍ／ｓｅｃ、常圧、８０
℃ ブロア３１、フィルタ３２、クーラ３３、ヒータ３３を
経た冷却空気流：１５ｍ／ｓｅｃ、常圧、２０℃ タンク３７中へ排出後の製品品温；３２℃ タンク３７中の製品；だま発生なし

【００４１】上記の条件で殺菌処理したオニオン粉粒体
製品および殺菌処理前のオニオン粉粒体（原料）につき
一般生菌、耐熱性菌、大腸菌群などの微生物分析を行う
とともに、香り、味、色などの品質評価を行った。結果
を表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１から、本発明の粉粒体殺菌装置１Ｃを
用いて、粘着性の出る粉粒体（オニオン）の品質を損な
わずに連続的に容易に効率よく殺菌処理できることが判
る。

【００４４】（比較例１）比較のため実施例１と同オニ
オン粉粒体（原料）を用い、特公昭６３−５０９８４号
公報記載の殺菌装置を用い以下の条件で殺菌処理した。
しかし殺菌処理運転開始後約１５分後、高圧ロータリバ
ルブのロータとケーシング間の隙間に、オニオンの加熱
粘着成分が層状に貼り付いて、高圧ロータリバルブが高
負荷のため停止し、装置の運転続行が不可能になった。 （条件） 粉粒体（原料）の処理量；２００ｋｇ／ｈ 過熱水蒸気流；１５ｍ／ｓｅｃ、１．５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ
圧、１６０℃ 殺菌処理時間；約４ｓｅｃ 乾燥空気流：１５ｍ／ｓｅｃ、１０５℃ 冷却空気流；１５ｍ／ｓｅｃ、２０℃ 排出後の製品品温；３３℃ 製品にだま発生した；薄層状の固化した塊が時々排出さ
れた。

【００４５】

【発明の効果】本発明の粉粒体殺菌装置は、過熱水蒸気
を用いず、非凝縮性気体および水蒸気を含む加熱加圧混
合気体中で粉粒体を加熱処理するので、粘着性の出る粉
粒体（オニオン、ガーリックなど）や水分浸透に弱い粉
粒体（パン粉、デンプン粉、野菜片、茶葉、抹茶など）
などであっても粉粒体への水蒸気水分の浸透量が少なく
なり、より低温で品質を損なわずに連続的に容易に効率
よく殺菌処理などの加熱処理を行うことができる。本発
明においては、ロータリバルブなどのバルブを使用しな
い方式により、水蒸気雰囲気と処理物とが接するすべて
の通り道において、処理物が一瞬たりとも静止すること
がなく、常に高速気流中を移動することになるため、バ
ルブ類などの装置に処理物が付着して固化するなどの連
続運転の妨げとなるような現象を全て防ぐことができ
る。本発明において非凝縮性気体として酸素を含まない
気体、例えば窒素、炭酸ガスなどの不活性ガスを用いる
ことにより、処理物の酸化を防ぐことができる。本発明
においては、加熱処理装置などにおける条件設定を調整
することにより殺菌と乾燥が同じ加熱処理装置内で行う
こともできる。このようにすれば加熱処理した粉粒体を
あらためて「乾燥処理」を行うことが不必要となる。

【００４６】本発明においては、必要に応じて第２絞り
ノズルを経て移送される加熱処理された粉粒体を乾燥す
る乾燥装置を設けることができる。乾燥して加熱処理さ
れた粉粒体から水蒸気（および非凝縮性気体）を分離す
れば粉粒体の品質を向上できる。

【００４７】本発明においては、必要に応じて冷却装置
を設けることができる。冷却装置で冷却された粉粒体は
品質が維持されそのまま製品とすることができる。

【００４８】供給装置を経て粉粒体を加熱加圧した非凝
縮性気体中に供給して予熱することにより、処理物への
水蒸気の浸透量をさらに少なく抑えることが可能とな
る。原料供給路中で加熱加圧した非凝縮性気体中に粉粒
体を供給して予熱すれば、加熱処理装置中における粉粒
体の付着や固化を抑制できる上、水蒸気の割合を低減し
たり、加熱処理時間を短縮したりできる。

【００４９】供給装置を経て粉粒体を加圧された非凝縮
性気体中に供給した後、原料供給路を間接加熱して予熱
すれば、粘着性が出る原料（オニオン、ガーリックな
ど）や水分浸透に弱い粉粒体（パン粉、デンプン粉、野
菜片、茶葉、抹茶など）などであっても品質を維持し、
付着や固化を抑制できる。

【００５０】第１絞りノズルの端部を前記加熱処理装置
に直接接続し、粉粒体を非凝縮性気体と共に加熱処理装
置内の高速気流中へ供給すれば、粉粒体の付着や固化を
起こさずに粉粒体を容易に加熱処理装置に供給できる。

【００５１】第１絞りノズルの端部が加熱処理装置の内
部に延在するように接続し、粉粒体を非凝縮性気体と共
に加熱処理装置内の高速気流中へ供給すれば、粘着性が
出る原料（オニオン、ガーリックなど）や水分浸透に弱
い粉粒体（パン粉、デンプン粉、野菜片、茶葉、抹茶な
ど）などであっても粉粒体の付着や固化を起こさずに粉
粒体を容易に加熱処理装置内の高速気流中に供給でき
る。

【００５２】加熱処理装置として少なくとも１つの旋回
流発生加熱装置を用い、原料供給路に設けた第１絞りノ
ズルを経て非凝縮性気体と共に粉粒体をこの旋回流発生
加熱処理装置へ供給すれば、旋回流発生加熱処理装置中
で旋回流が発生し、粉粒体は水蒸気および非凝縮性気体
を含む高速加熱加圧混合気体と渦巻状に流動し、これに
より粉粒体は満遍なく混合気体にさらされて、加熱処理
される。

【００５３】加熱処理装置に必要に応じて加熱処理装置
に気相分離装置を設けることができる。気相分離装置を
設けて、加熱処理装置中の圧力を所定の圧力に精密に制
御できる。また、加熱処理に用いた混合気体の少なくと
も１部を系外に排出すれば、次の乾燥工程、冷却工程な
どにおける負荷を軽減でき、粉粒体殺菌装置自体を小型
化、簡素化でき、経済的となる。

【００５４】乾燥装置に熱風供給装置を設け、この熱風
供給装置から供給される熱風により第２絞りノズルを経
て移送される加熱処理された粉粒体を乾燥することによ
り、効率良く乾燥でき粉粒体への水蒸気の浸透量をさら
に少なく抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の粉粒体殺菌装置の一実施形態を示す
説明図である。

【図２】 本発明の他の粉粒体殺菌装置を示す説明図で
ある。

【図３】 本発明の粉粒体殺菌装置の他の原料供給路の
実施形態を示す説明図である。

【図４】 本発明の粉粒体殺菌装置の他の原料供給路の
実施形態を示す説明図である。

【図５】 （Ａ）は、第１絞りノズルの端部が加熱処理
装置に直接接続されている例を示す説明図であり、
（Ｂ）は、第１絞りノズルの端部が加熱処理装置の内部
に延在するように接続した例を示す説明図である。

【図６】 本発明の粉粒体殺菌装置の他の実施形態を示
す説明図である。

【図７】 （Ａ）は縦型サイクロンを示す説明図であ
り、（Ｂ）は縦型サイクロンを２個連結して使用する例
を示す説明図であり、（Ｃ）は横型サイクロンを示す説
明図であり、（Ｄ）は横型サイクロンを２個連結して使
用する例を示す説明図である。

【図８】 （Ｅ）は他の縦型サイクロンを示す説明図で
あり、（Ｂ）は他の縦型サイクロンを２個連結して使用
する例を示す説明図である。

【図９】 本発明の粉粒体殺菌装置の他の実施形態を示
す説明図である。

【図１０】 本発明の粉粒体殺菌装置の他の実施形態を
示す説明図である。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 本発明の粉粒体殺菌装置 ３ 粉粒体 ４ 高圧ロータリバルブ（供給装置） ９ 第１絞りノズル ９Ａ、９Ｂ 端部 １０ 原料供給路 １１ 第２絞りノズル １２ 加熱処理装置 １２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 旋回流発生加熱処理装置 １８ 乾燥装置 ２６ ロータリバルブ（排出装置） ３０ 冷却装置 ４０ 気相分離装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61L 2/00 - 2/26 A23L 3/00 - 3/54

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端近傍に圧力保持機能を有する供給装
   置を設け、この供給装置を経て粉粒体を加圧された非凝
   縮性気体中に供給するとともに他端に第１絞りノズルを
   設けた原料供給路と、この第１絞りノズルを経て非凝縮
   性気体と共に供給された粉粒体を水蒸気および非凝縮性
   気体を含む加熱加圧混合気体に混合して移送する間に加
   熱処理するとともに出口などに少なくとも１個の第２絞
   りノズルを設けた加熱処理装置とを備えたことを特徴と
   する粉粒体殺菌装置。
2. 【請求項２】 前記第２絞りノズルを経て移送される加
   熱処理された粉粒体を水蒸気および非凝縮性気体と分
   離、乾燥後、排出する乾燥装置を備えたことを特徴とす
   る請求項１記載の粉粒体殺菌装置。
3. 【請求項３】 前記乾燥装置から排出された粉粒体を冷
   却するための冷却装置を備えたことを特徴とする請求項
   １あるいは請求項２記載の粉粒体殺菌装置。
4. 【請求項４】 前記供給装置を経て粉粒体を加熱加圧し
   た非凝縮性気体中に供給して予熱することを特徴とする
   請求項１から請求項３のいずれかに記載の粉粒体殺菌装
   置。
5. 【請求項５】 前記供給装置を経て粉粒体を加圧された
   非凝縮性気体中に供給した後、前記原料供給路を間接加
   熱して予熱することを特徴とする請求項１から請求項４
   のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置。
6. 【請求項６】 第１絞りノズルの端部を前記加熱処理装
   置に直接接続したことを特徴とする請求項１から請求項
   ５のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置。
7. 【請求項７】 第１絞りノズルの端部が前記加熱処理装
   置の内部に延在するように接続したことを特徴とする請
   求項１から請求項５のいずれかに記載の粉粒体殺菌装
   置。
8. 【請求項８】 前記加熱処理装置として少なくとも１つ
   の旋回流発生加熱装置を用いることを特徴とする請求項
   １から請求項７のいずれかに記載の粉粒体殺菌装置。
9. 【請求項９】 前記加熱処理装置に気相分離装置を設け
   たことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに
   記載の粉粒体殺菌装置。
10. 【請求項１０】 前記乾燥装置に熱風供給装置を設け、
    この熱風供給装置から供給される熱風により第２絞りノ
    ズルを経て移送される加熱処理された粉粒体を乾燥する
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記
    載の粉粒体殺菌装置。