JP3074835B2 - Food processing method and apparatus by detonation liquid pressure - Google Patents
Food processing method and apparatus by detonation liquid pressureInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は簡便に高圧の衝撃液圧を
得られる爆轟液圧による食品処理方法及びそのための装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detonation liquid pressure food processing method and a device for easily obtaining a high impact liquid pressure.
【0002】[0002]
【従来の技術】食品の処理に際して食品に高圧を印加す
ると有効な場合があることが知られている。2. Description of the Related Art It is known that applying a high pressure to food during the treatment of food is sometimes effective.
【0003】例えば、食肉においては、屠殺後の食肉は
放置しておくと硬直してしまう。これは、筋原繊維が硬
くなることによるものである。そこで、上記食肉の冷凍
保存に際して、5〜10分の間、静的な超高圧を印加し
て上記筋原繊維を破壊し食肉を軟化する方法がとられ
る。また、飲料あるいは液分を多く含む食品にあって
は、上記超高圧をかけるとその圧力によって殺菌がなさ
れる。[0003] For example, in the case of meat, the meat after slaughter becomes rigid if left untreated. This is because the myofibrils are hardened. Therefore, when the meat is frozen and stored, a method of applying a static ultrahigh pressure for 5 to 10 minutes to break the myofibrils and soften the meat is adopted. Further, in the case of beverages or foods containing a large amount of liquid, when the above-mentioned ultra-high pressure is applied, sterilization is performed by the pressure.
【0004】上記の静的な超高圧を得る方法としては、
冷間等方圧プレス(CIP:Cold Isostat
ic Pressing)による方法が代表的である。[0004] As a method of obtaining the above static ultra-high pressure,
Cold Isostatic Press (CIP: Cold Isostat)
ic Pressing) is typical.
【0005】しかしながら、静的超高圧を上記のごとく
長時間印加することは、食品の味に変化をもたらし、好
ましくない。さらに、装置自体としても、設備費が高い
こと、短時間大量処理が難しいこと、そして必要設置床
面積が大きいこと等の問題がある。[0005] However, applying a static ultra-high pressure for a long time as described above results in a change in the taste of food, which is not preferable. Further, the apparatus itself has problems such as high equipment cost, difficulty in mass processing in a short time, and a large required installation floor area.
【0006】そこで、これに代えて、瞬間的に超高圧を
印加することが提案されている。かかる瞬間的超高圧を
液圧として得る方法自体としての代表的なものは次の方
法が知られている。 (a) 液体中に弾丸を打ち込む方法 (b) 液体中で爆薬を燃焼させる方法 (c) ガス圧等で加速されたピストンを液面に衝突さ
せる方法Therefore, instead of this, it has been proposed to apply an ultra-high voltage instantaneously. The following method is known as a typical method itself for obtaining such an ultra high pressure as a hydraulic pressure. (A) A method of firing a bullet into a liquid (b) A method of burning an explosive in a liquid (c) A method of colliding a piston accelerated by gas pressure or the like with a liquid surface
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(a)〜(c)の方法により、瞬間的に超高圧を印加し
て食品を処理する場合、次の1.〜12.に挙げる共通ある
いはそれぞれ固有の問題を有している。 1. 容器内壁全面又は一部が高温高圧場に直接さらされ
ること。 2. 危険でかつ高価な爆薬を使用すること。 3. 大きな騒音を発生すること。 4. 危険性を伴うため、設置場所の制約があること。 5. 到達圧力の大幅変更が難しいこと。 6. 短時間での繰返し運転に適さないこと。 7. 大規模な設備が必要であること。 8. ピストンなどの可動部品の交換が必要であること。 9. 圧力の持続時間が長いため、耐圧設計上の配慮が必
要であること。 10. 液圧室内に固形物等が残留すること。 11. 装置の構造が複雑であるため、保守、点検等がや
りにくいこと。 12. 1ショットにて、1回の衝撃水圧しか得られない
こと。However, when the food is treated by applying an ultra-high pressure instantaneously by the above-mentioned methods (a) to (c), the common or each of the following items 1 to 12 is applied. Has inherent problems. 1. The whole or part of the inner wall of the container is directly exposed to the high temperature and high pressure field. 2. Use dangerous and expensive explosives. 3. Generate loud noises. 4. There must be restrictions on the installation location due to the danger. 5. It is difficult to significantly change the ultimate pressure. 6. Not suitable for repeated operation in a short time. 7. Large equipment is required. 8. Moving parts such as pistons need to be replaced. 9. Consideration must be given to pressure-resistant design because the duration of pressure is long. 10. Solids should remain in the hydraulic chamber. 11. It is difficult to perform maintenance and inspection due to the complicated structure of the device. 12. Only one impact water pressure can be obtained in one shot.
【0008】すなわち、上述の(a)の手法にあっては
1〜6,10,12、(b)の手法では1〜7,9〜12、そ
して(c)の手法では1,8,9,11,12の欠点を有
している。That is, 1 to 6, 10, 12 in the method (a), 1 to 7, 9 to 12 in the method (b), and 1, 8, 9 in the method (c). , 11,12.
【0009】本発明は、上述の従来の手法による諸問題
を解決し、安全で、短時間で繰返し運転でき、かつ極め
て短時間の高圧で処理できる爆轟液圧による食品処理方
法及びそのための装置を提供することを目的とするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional method, and provides a method and apparatus for treating food by detonation liquid pressure, which can be operated safely and repeatedly in a short time, and can be processed at a high pressure for a very short time. The purpose is to provide.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、先ず爆轟液圧による食品処理方法に関しては、可
燃性混合気を着火することにより発生するデトネーショ
ン波をその進行と共に収束し、収束部で得られる高圧を
液体に伝達して液圧に変換し、該液圧により膜体を介し
もしくは直接食品を加圧することにより達成される。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a food processing method using detonation liquid pressure, wherein a detonation wave generated by igniting a combustible air-fuel mixture converges with its progress. This is achieved by transmitting the high pressure obtained in the converging section to a liquid and converting it to a liquid pressure, and pressurizing the foodstuff through the membrane or directly by the liquid pressure.
【0011】また、上記方法を実施するための装置に関
しては、一端部から他端部へ向け断面積が小さくなる燃
焼室と、燃料の供給を受け点火栓が配設された着火室
と、着火室から分岐して延び上記燃焼室の一端部へ連通
する路程の等しい複数の誘導路と、上記燃焼室の最小断
面積部たる他端部の開口に接続される液圧室とを備え、
該液圧室には膜体を介してもしくは直接液圧を受ける食
品が収容されていることにより得られる。[0011] Further, with respect to an apparatus for carrying out the above method, a combustion chamber having a sectional area decreasing from one end to the other end, an ignition chamber receiving fuel supply and having an ignition plug disposed therein, A plurality of guide paths that extend from the chamber and communicate with one end of the combustion chamber, and a hydraulic pressure chamber connected to an opening of the other end of the combustion chamber, which is a minimum cross-sectional area;
The liquid pressure chamber is obtained by containing a food which is subjected to liquid pressure directly through the membrane or directly.
【0012】[0012]
【作用】かかる本発明において、食品の処理は次の要領
でなされる。 先ず、互いに連通せる燃焼室、誘導路そして着火室
にほぼ理論混合比の可燃性混合ガスを充填する。 次に、着火室にて着火を行う。 着火すると火炎は爆轟(デトネーション)により誘
導路を経て燃焼室内を進行する。その際、各誘導路は等
しい路程となっているので、燃焼室の一端部には各誘導
路火炎が同時に到達する。 燃焼室では、上記火炎は他端部に向け伝播するが、
燃焼室はその断面積が他端部に向け減少するので、火炎
の圧力は上昇し他端部にて最大値になる。該他端部の開
口には液圧室が接続されて液面が該開口に臨んでいるの
で、上記圧力は液圧室内の液体に伝達される。 上記液圧室内の液体の圧力は膜体を介しあるいは直
接食品に加わり、その処理がなされる。According to the present invention, the food is treated in the following manner. First, a combustible mixed gas having a substantially stoichiometric mixture ratio is filled in a combustion chamber, an induction passage, and an ignition chamber which can communicate with each other. Next, ignition is performed in an ignition chamber. When ignited, the flame advances in the combustion chamber via a taxiway due to detonation. At this time, since the respective guide paths have the same path, the respective guide path flames simultaneously reach one end of the combustion chamber. In the combustion chamber, the flame propagates toward the other end,
Since the cross-sectional area of the combustion chamber decreases toward the other end, the flame pressure increases and reaches a maximum value at the other end. Since the hydraulic chamber is connected to the opening at the other end and the liquid surface faces the opening, the pressure is transmitted to the liquid in the hydraulic chamber. The pressure of the liquid in the hydraulic chamber is applied to the food through the membrane or directly to the food to be processed.
【0013】[0013]
【実施例】以下、添付図面にもとづいて本発明の実施例
を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0014】図1は本発明の第一実施例装置の縦断面図
である。図において、1は燃焼室で、下方に向け円錐状
をなし横断面における断面積は上端部1Aで最大、下端
部1Bで最小となって収束部を形成するようになってい
る。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a combustion chamber, which has a downward conical shape and has a maximum cross-sectional area at the upper end 1A and a minimum cross-sectional area at the lower end 1B to form a convergent portion.
【0015】上記燃焼室1の上端部1Aの内壁はやや上
方に弯曲形成せられ、ここに複数の孔状の誘導路2が連
通している。該複数の誘導路2は上方にて、円板空間状
の分散室3に集束せられている。該分散室3には上方に
延びる着火室4が連通接続されている。そして、該着火
室4の上部には、着火装置6により作動する点火栓5が
設けられていると共に、流量計7,8を経て燃料供給源
9、酸化剤供給源10がそれぞれ接続されている。な
お、11は着火室4及び燃焼室1内の圧力を確認するた
めの圧力計である。The inner wall of the upper end portion 1A of the combustion chamber 1 is slightly curved upward, and a plurality of hole-shaped guide paths 2 communicate therewith. The plurality of guide paths 2 are converged on a dispersion space 3 in the shape of a disc space above. An ignition chamber 4 extending upward is communicatively connected to the dispersion chamber 3. An ignition plug 5 operated by an ignition device 6 is provided at an upper portion of the ignition chamber 4, and a fuel supply source 9 and an oxidant supply source 10 are connected via flow meters 7 and 8, respectively. . Reference numeral 11 denotes a pressure gauge for checking the pressures in the ignition chamber 4 and the combustion chamber 1.
【0016】上記燃焼室1の下端部1Bは開口されてお
り、ここに液圧室12が接続され、そしてその直下に液
圧を使用する処理装置13が設けられている。上記液圧
室12には圧力媒体としての水等の液体が収容されてい
るが、その液面は図のごとく上記燃焼室1の下端部1B
に直接面していても、強靭かつ変形容易な膜体で介面を
形成していてもよい。上記液圧室12には弁を介して空
気抜き用の管14、そして弁を介して液圧用の水等の液
体供給装置15が接続されている。A lower end 1B of the combustion chamber 1 is open, a hydraulic chamber 12 is connected to the lower end 1B, and a processing device 13 using hydraulic pressure is provided directly below the hydraulic chamber 12. The hydraulic chamber 12 contains a liquid such as water as a pressure medium, and its liquid level is lower than the lower end 1B of the combustion chamber 1 as shown in the figure.
, Or may be formed of a tough and easily deformable film body. The hydraulic chamber 12 is connected to a pipe 14 for venting air via a valve, and a liquid supply device 15 for supplying hydraulic water or the like via a valve.
【0017】上記処理装置13は内部に、膜体を介して
又は直接圧力を受けて処理されるべき食品、例えば食
肉、水分を多く含む食品を収容している。The processing apparatus 13 contains therein food to be processed through a membrane or under direct pressure, for example, food containing a large amount of meat and water.
【0018】また、上記燃焼室1、誘導路2、分散室3
及び着火室4を真空引きするための真空ポンプ17がつ
接続されている。Further, the combustion chamber 1, the guide path 2, the dispersion chamber 3
Also, one vacuum pump 17 for vacuuming the ignition chamber 4 is connected.
【0019】かかる本実施例装置において、高圧液圧の
発生そしてこれを利用した食品の処理は次のごとくにな
される。 先ず、処理すべき食品16が処理室13内にセット
される。 次に、真空ポンプ装置17によって着火室4、分散
室3、誘導路2そして燃焼室1内が所定の真空度とされ
る。 しかる後、液圧室12及び処理室13内には水等の
液体が充填され、着火室4、分散室3、誘導路2そして
燃焼室1内には、ほぼ理論混合比の可燃性ガスが、燃料
供給源9、酸化剤供給源10により充填される。 かかる設定の完了後、着火装置6によって点火栓5
を作動させる。着火室4内では着火により爆轟が起こり
その火炎が分散室3そして誘導路2を経て燃焼室1の上
端部1Aに伝播される。その際、複数の誘導路2の路程
はそれぞれ等しく設定されているので、複数の誘導路2
の火炎は同時に上記上端部1Aに達する。 燃焼室1内では火炎は上端部1Aから下端部1Bへ
と進行するが、燃焼室1の断面積は下方に向け次第に小
さくなっているために、その圧力は上昇し下端部1Bで
はきわめて高圧となる。 上記燃焼室1の下端部1Bの開口部には、液圧室1
2内の液体の液面が臨んでいるため、上記高圧は該液面
から液体中へと伝播され、処理室13内に収容された食
品16に衝撃液圧が加わり、処理が行われる。 しかる後、食品をとり出すと共に、上記〜の工
程を繰り返すことによって、次々と処理を行うことがで
きる。In the apparatus of the present embodiment, the generation of high pressure hydraulic pressure and the processing of food using the same are performed as follows. First, the food 16 to be processed is set in the processing chamber 13. Next, the inside of the ignition chamber 4, the dispersion chamber 3, the guide path 2, and the inside of the combustion chamber 1 are set to a predetermined degree of vacuum by the vacuum pump device 17. Thereafter, the hydraulic chamber 12 and the processing chamber 13 are filled with a liquid such as water, and the igniting chamber 4, the dispersion chamber 3, the induction path 2, and the combustion chamber 1 contain flammable gas having a substantially stoichiometric mixture ratio. , A fuel supply source 9 and an oxidant supply source 10. After the setting is completed, the ignition plug 6
Activate A detonation occurs in the ignition chamber 4 due to the ignition, and the flame is propagated to the upper end 1A of the combustion chamber 1 through the dispersion chamber 3 and the guide path 2. At this time, the paths of the plurality of taxiways 2 are set to be equal to each other.
At the same time reaches the upper end 1A. In the combustion chamber 1, the flame proceeds from the upper end 1A to the lower end 1B. However, since the cross-sectional area of the combustion chamber 1 gradually decreases downward, the pressure increases, and the lower end 1B has an extremely high pressure. Become. The opening of the lower end 1B of the combustion chamber 1 has a hydraulic pressure chamber 1
Since the liquid surface of the liquid in 2 faces, the high pressure is propagated from the liquid surface into the liquid, and an impact liquid pressure is applied to the food 16 accommodated in the processing chamber 13 to perform the processing. Thereafter, the food can be taken out and the above-mentioned steps (1) to (5) can be repeated to repeat the treatment.
【0020】図2に本実施例における爆轟液圧について
数値をもって具体的に説明する。図は燃焼室1の他端部
1Bに臨む液面近傍における圧力測定の結果を示すもの
で、燃焼室中心部でのガス圧を37万気圧としたとこ
ろ、液圧は約15μsec の間生じ、その間に一次波と二
次波が得られた。一次波は3200kgf/cm2 、二次波は
3500kgf/cm2 であった。なお、この圧力は、燃焼室
内に充填するガス圧(量)や混合比を加減することによ
り容易に調整することができる。FIG. 2 shows the detonation hydraulic pressure in the present embodiment in concrete terms with numerical values. The figure shows the result of pressure measurement in the vicinity of the liquid surface facing the other end 1B of the combustion chamber 1. When the gas pressure at the center of the combustion chamber is 370,000 atmosphere, the liquid pressure is generated for about 15 μsec. In the meantime, primary and secondary waves were obtained. The primary wave was 3200 kgf / cm 2 and the secondary wave was 3500 kgf / cm 2 . Note that this pressure can be easily adjusted by adjusting the gas pressure (amount) and the mixing ratio of the gas charged into the combustion chamber.
【0021】次に、図3にもとづき本発明の第二実施例
装置を説明する。なお、図において図1に示した前実施
例装置と共通部分には同一符号を付してその説明は省略
する。Next, an apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the drawing, the same parts as those of the previous embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0022】本実施例では燃焼室1’は半径方向に拡が
る横型に形成されている。該燃焼室1’は下方にふくら
む略球面の一部の上壁面によって中心に向かってその断
面積が減ずる形になっている。上記上壁面には、中心に
向かう適宜本数の溝1’Cが放射状に形成されていて、
中心部にて燃焼室1’が液圧室12に連通している。In this embodiment, the combustion chamber 1 'is formed in a horizontal shape extending in the radial direction. The combustion chamber 1 ′ has a shape in which the cross-sectional area decreases toward the center by the upper wall surface of a part of a substantially spherical surface that bulges downward. An appropriate number of grooves 1'C toward the center are formed radially on the upper wall surface,
A combustion chamber 1 ′ communicates with the hydraulic chamber 12 at the center.
【0023】かかる本実施例装置によれば、装置寸法を
高くできない場合に都合がよい。作用に関しては、前実
施例の場合と同様であり、火炎は誘導路2から燃焼室
1’の一端部たる周囲部1’Aに到達した後、他端部た
る中心部1’Bに向かって進行する。その進行の際、断
面積の減少に伴い圧力はきわめて高くなる。そして、そ
の高圧は液圧室12内の液体に伝播され、処理装置13
にて衝撃液圧を食品16に加えて処理が行われる。According to the apparatus of this embodiment, it is convenient when the dimensions of the apparatus cannot be increased. The operation is the same as that of the previous embodiment. After the flame reaches the peripheral portion 1'A, which is one end of the combustion chamber 1 ', from the guide path 2, the flame travels toward the central portion 1'B, which is the other end. proceed. As it proceeds, the pressure becomes very high as the cross-sectional area decreases. Then, the high pressure is transmitted to the liquid in the hydraulic chamber 12 and
Then, the shock hydraulic pressure is applied to the food 16 to perform the processing.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明は以上のごとく構成されるので、
その方法にあっては、従来の方法に比して、安価、かつ
容易に立上りが急峻で特性の優れた衝撃処理が行えると
共に衝撃圧のレベルは、爆轟装置の初期充填ガス圧に依
存しているので、圧力制御性に優れており、食品の寸法
に応じた最適条件の設定が容易に行えるという効果を得
る。Since the present invention is configured as described above,
Compared with the conventional method, the method can perform shock treatment with a sharp rise and excellent characteristics easily, and the level of the impact pressure depends on the initial filling gas pressure of the detonation device. As a result, the pressure controllability is excellent, and the effect of easily setting optimum conditions according to the size of food can be obtained.
【0025】また、本発明装置によれば、従来技術のよ
うに爆薬を用いないため、設定上の制約を受けない装置
となり、又、連続的に衝撃圧を発生させることができて
量産システムへの転用が図れるという効果を得る。Further, according to the apparatus of the present invention, since explosives are not used unlike the prior art, the apparatus is not restricted by the setting, and it is possible to continuously generate an impact pressure, so that a mass production system can be realized. The effect that diversion of can be achieved is obtained.
【0026】さらには、食品の味を変えることなく食肉
の軟化そして食品の殺菌が行われるという効果をももた
らす。In addition, there is also an effect that the meat is softened and the food is sterilized without changing the taste of the food.
【図1】図1は本発明の第一実施例装置の縦断面図であ
る。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図2は図1装置における液圧波形の一例を示す
図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hydraulic pressure waveform in the apparatus in FIG. 1;
【図3】第二実施例装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the device of the second embodiment.
1 燃焼室 1’ 燃焼室 1A 一端部(上端部) 1’A 一端部(周囲部) 1B 他端部(下端部) 1’B 他端部(中央部) 2 誘導路 4 着火室 5 点火栓 12 液圧室 13 処理室 16 食品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion chamber 1 'Combustion chamber 1A One end (upper end) 1'A One end (peripheral part) 1B Other end (lower end) 1'B Other end (central part) 2 Taxiway 4 Ignition chamber 5 Spark plug 12 Hydraulic chamber 13 Processing chamber 16 Food
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A23L 1/01 A23L 3/015 B30B 5/00 A61L 2/02 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) A23L 1/01 A23L 3/015 B30B 5/00 A61L 2/02
Claims (2)
するデトネーション波をその進行と共に収束し、収束部
で得られる高圧を液体に伝達して液圧に変換し、該液圧
により膜体を介しもしくは直接食品を加圧する爆轟液圧
による食品処理方法。1. A detonation wave generated by igniting a combustible air-fuel mixture converges with its progress, and a high pressure obtained in a converging section is transmitted to a liquid to convert it into a liquid pressure. Food processing method using detonation liquid pressure to pressurize food directly or directly
なる燃焼室と、燃料の供給を受け点火栓が配設された着
火室と、着火室から分岐して延び上記燃焼室の一端部へ
連通する路程の等しい複数の誘導路と、上記燃焼室の最
小断面積部たる他端部の開口に接続される液圧室とを備
え、該液圧室には膜体を介してもしくは直接液圧を受け
る食品が収容されていることとした爆轟液圧による食品
処理装置。2. A combustion chamber having a cross-sectional area decreasing from one end to the other end, an ignition chamber provided with an ignition plug receiving fuel supply, and a branch extending from the ignition chamber and extending from one end of the combustion chamber. A plurality of guide paths having the same path communicating with each other, and a hydraulic chamber connected to an opening at the other end, which is a minimum cross-sectional area of the combustion chamber. A detonation liquid pressure food processing device that stores food that is directly subjected to hydraulic pressure.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03235595A JP3074835B2 (en) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Food processing method and apparatus by detonation liquid pressure |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0549413A JPH0549413A (en) | 1993-03-02 |
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1991
- 1991-08-23 JP JP03235595A patent/JP3074835B2/en not_active Expired - Fee Related
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