JP3203328B2 - 食品加熱殺菌装置 - Google Patents

食品加熱殺菌装置

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JP3203328B2 JP36710899A JP36710899A JP3203328B2 JP 3203328 B2 JP3203328 B2 JP 3203328B2 JP 36710899 A JP36710899 A JP 36710899A JP 36710899 A JP36710899 A JP 36710899A JP 3203328 B2 JP3203328 B2 JP 3203328B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品加熱殺菌装置
に関し、より詳細には、開放状態即ち密閉されていない
状態の固形食品を加熱殺菌する食品加熱殺菌装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、固形食品を加圧加熱殺菌する方法
としては、食品を容器内に充填密封した状態で、加圧加
熱殺菌するのが一般的であった。しかしながら、前記方
法においては、食品を容器内に密封した状態で加熱殺菌
を行うので、所謂レトルト臭が発生したり、食品と共に
容器内に封入された空気のために加熱殺菌に要する時間
が増加するという問題があった。
【0003】そこで、この問題を解決するために、食品
を容器に充填し密閉しない状態で加圧加熱殺菌する方法
が提案されている。例えば、特開平4−370081号
公報には、米等の食品原料を容器に充填し、加圧加熱殺
菌した後、無菌的に密封する殺菌方法が開示されてい
る。
【0004】一方、高温の或いは高温高圧の密閉殺菌室
内に食品等を連続的に搬入して殺菌を行う種々の殺菌装
置が知られている。この種の装置には、例えば、特開昭
49−71177号公報、特開昭51−42391号公
報、特開昭64−51069号公報に開示されているも
のがある。しかしながら、これらの殺菌装置において
は、搬入された食品を移動させるための搬送手段を殺菌
室内に設けなければならなかった。密閉された殺菌室内
に搬送手段を設けることは、装置の機構が複雑になるこ
とに加えて、殺菌室内を無菌状態に保持することが難し
くなる等の問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】特開平4−37008
1号公報に記載された方法にあっては、従来のように単
に加圧蒸気雰囲気下で食品の殺菌を行うものであり、米
飯のように食品間に隙間を有する固形食品を殺菌すると
きには、該隙間に残存する空気により、食品を効率よく
加熱することができないという問題があった。
【0006】加えて、隙間に残存する空気により、食品
の温度を均一に上昇させることが困難であった。この結
果、食品の中心部まで十分に殺菌できるようにような温
度条件で加熱を行うと食品の表面が過加熱によって褐変
又は変質し、食品が品質が低下するという問題があっ
た。
【0007】一方、連続的に食品を殺菌できる殺菌装置
が有する問題に鑑み、密閉された加熱殺菌室等の中に搬
送機構を設けることなく、殺菌すべき食品を連続的に搬
送できる食品殺菌装置が提案された。例えば、先願の特
願平5−214191号においては、高温高圧下で食品
の殺菌を行う加熱器の中に食品を連続的に送込み食品の
殺菌を行う食品殺菌装置が提案されている。この食品殺
菌装置では、高温高圧の蒸気で満たされた加熱器と加熱
室より低温の冷却器が密閉ゲートを介して連結されてお
り、所定間隔で、密閉ゲートが開かれ、加熱器内で加熱
殺菌された食品が冷却器に送られる。このため、密閉ゲ
ートを開放したときに、冷却側器から加熱器内に低温の
空気が流れ込む。この加熱器内に流入した空気により、
食品への熱伝導が妨げられて、食品を効率よく加熱する
ことができないという問題があった。
【0008】加えて、低い温度の冷却器内の空気が加熱
器に流入することによって、加熱器内の蒸気が凝集し、
ドレン水として加熱器内にたまってしまう。このドレン
水は、密閉ゲート開放時の圧力低下で突沸し(リボラー
現象)、食品を濡らし、食品の品質を低下させるという
問題があった。
【0009】本発明は、前記問題点に鑑みなされたもの
であり、食品を効率よく加熱して殺菌できる食品加熱殺
菌装置を提供することを目的とする。又、本発明は、食
品の間に隙間を有する固形食品をムラなく均一に、短時
間で、殺菌することができる加熱殺菌装置を提供するこ
とを目的とする。更に、本発明は、品質を低下させずに
食品を加熱殺菌できる、食品の加熱殺菌装置を提供する
ことを目的とする。又、本発明は、固形食品の表面が過
加熱により褐変又は変質したりすることがない、食品加
熱殺菌装置を提供することを目的とする。
【0010】
【0011】
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、開放部
分を有する容器に収容された食品を殺菌する食品加熱殺
菌装置であって、大気圧より高い圧力下で食品を加熱殺
菌する加熱殺菌室と、該加熱殺菌室に開閉可能なゲート
手段を介して接続され該加熱殺菌室で加熱殺菌された食
品を冷却する冷却室と、前記加熱殺菌室内から流体を排
出する排出手段と、前記加熱殺菌室内で生じた水分およ
び冷却室から流入した空気を含む流体を、蒸気の流れと
共に、前記排出手段から排出させるように、前記加熱殺
菌室に蒸気を供給する蒸気供給手段と、を備えている食
品加熱殺菌装置が提供される。
【0013】また、本発明によれば、開放部を有する剛
性容器に収容された食品を導入する大気連通の食品導入
部と、昇圧用調圧室と、前記食品を大気圧より高い圧力
下で加熱殺菌する加熱殺菌室と、加熱殺菌された食品を
冷却する冷却室と、減圧用調圧室と、前記食品を排出す
る排出部とが、それぞれ、密閉ゲートを介して連続的に
連結された、食品を連続的に加熱殺菌する食品加熱殺菌
装置であって、前記食品導入部と前記加熱殺菌室と前記
冷却室と前記排出部とが、互いに垂直或いは平行に配置
され、前記食品導入部と前記昇圧用調圧室と前記加熱殺
菌室と前記冷却室と前記減圧用調圧室と前記排出部の上
流側に、それぞれ、前記剛性容器を下流側方向に押出す
押出し装置が設けられ、各押出し装置のストローク長
が、前記剛性容器1個分の大きさ以上であり、更に、前
記加熱殺菌室に、前記加熱殺菌室内から流体を排出する
排出手段と、前記加熱殺菌室内で生じた水分および前記
冷却室から流入した空気を含む流体を、蒸気の流れと共
に、前記排出手段を通して排出させるように、前記加熱
殺菌室に蒸気を供給する蒸気供給手段と、が設けられて
いる食品加熱殺菌装置が提供される。
【0014】
【0015】
【発明の実施の形態】本発明は、高温高圧蒸気の直接接
触により変質しない固形食品の加熱殺菌を行うものであ
る。この固形食品の例としては、白飯、赤飯、ピラフ等
の米飯類、うどん、そば、中華麺等の麺類、マカロニ、
スパゲッティ等のパスタ類、グリーンピース、大豆等の
豆類、コーン、じゃがいも、人参等の野菜類、牛肉、豚
肉等の食肉類、ミートボール、揚げ豆腐、揚げかまぼこ
等の加工品が挙げられる。特に容器に収容したとき、食
品の間に隙間が生じる食品に対して特に効果がある。
【0016】先ず、本発明の第1実施例の食品加熱殺菌
装置300を説明する。食品加熱殺菌装置300は、圧
力釜である。食品加熱殺菌装置300内に形成される加
熱殺菌室301の下部には棚302が設けられている。
棚302の上板は網状の部材から形成されている。該棚
302の上板には、直径約140ミリメートル、高さ約
55ミリメートルの円筒容器303が載置される。この
円筒容器303の底部には、直径約2ミリメートルの孔
(図示せず)が3ミリメートルの間隔で形成されてい
る。又、加熱殺菌室301の上部には、複数の蒸気吹き
出し口304を備えた蒸気供給管305が配置されてい
る。蒸気供給管305は、ボイラ等の蒸気発生手段(図
示せず)に連結され、加熱殺菌室301内に蒸気を供給
する。又、蒸気吹き出し口304は、前記棚302上に
載置された円筒容器303の略真上に位置し、該吹き出
し口304から吹き出した蒸気が、矢印Aで示すよう
に、円筒容器303に収容された食品306に対してほ
ぼ垂直にあたるようになっている。更に、加熱殺菌室3
02の底部の、前記棚の上板と対向する部分には、排気
口307が設けられ、前記底部の周辺領域には、蒸気供
給口308が設けられている。
【0017】前記容器303は、耐熱性の材料で形成さ
れている。具体的には、プラスチック、セラミック、金
属等が挙げられるが、殺菌後にそのまま蓋材を取付け、
シールして製品とする場合には、底に孔が設けられてい
ないプラスチック製容器が好ましい。又、容器303
は、円筒形状に限定されることはないが、容器内の食品
全体に蒸気があたるように、トレー状容器、カップ状容
器等の開口部の面積が底面積に等しいか或いは底面積よ
り大きいものが好ましい。又、食品は、蒸気が均一にあ
たるように、平坦な状態で容器に収容されることが望ま
しい。
【0018】前記の殺菌装置300では、一段の棚30
2に1つの容器303を載せているが、棚302に複数
の容器303を並べて載置したり、或いは、複数段を有
する棚を設け、各段に、それぞれ、容器を載せる構造に
してもよい。
【0019】前記吹き出し口304の数は、いくつであ
ってもよいが、複数の容器303を並列的に載置すると
きには、1つの容器に対して、1つの吹き出し口304
を設けると良い。又、容器303を殺菌室301内で移
動させる構造としたときには、吹き出し口は1つでも効
率良く加熱殺菌を行うことができる。いずれの場合で
も、蒸気が食品に対して垂直にあてられることが望まし
い。
【0020】又、前記の加熱殺菌装置300では、棚3
02の下方に排気口307を設けているが、棚302の
下方に蒸気吹き出し口を設け、蒸気を下方から、容器3
03内の食品に当ててもよい。
【0021】更に、側面に複数個の孔を設けた縦長の容
器を使用して、蒸気吹き出し口を圧力釜内壁の側面に設
け、蒸気が、横方向から容器側面にあたるようにしても
よい。このときには、圧力釜の反対側側壁に排気口を設
けると、効率が向上する。この他、蒸気吹き出し口を、
容器の下方に設け、蒸気を横方向に横円筒形の圧力釜内
壁に当てるように供給し、更に、圧力釜底部で容器の下
方に排気口を設けると、結果的に、蒸気を圧力釜内の上
方から下方向に直進的に流し、食品に垂直にあてること
ができる。尚、本明細書において、蒸気とは、蒸気、過
熱水蒸気、又は、加熱殺菌に用いられる種々の蒸気全般
を指す。
【0022】上述した食品加熱装置300を使用した食
品の加熱殺菌(実験例)について説明する。
【0023】実験例1 先ず、食品(米飯)306を収容した容器303を棚3
02に載置し、蒸気供給口308を介して蒸気を、殺菌
室301内に供給する。この時の、蒸気供給圧は、殺菌
室301内の設定圧力又は設定温度に対する蒸気圧より
0.5〜1.5Kg/cm2高くなるように調整する。具体的
には、図示しないボイラで7Kg/cm2気を発生させ、図示
しない減圧弁で3Kg/cm2まで減圧し、この蒸気を、矢印
B示すように、蒸気供給口308から殺菌室301内に
供給した。このとき、排気口307を開放状態にしてお
き、殺菌室301内の残存空気は、排気口307を通し
て、殺菌室301から排出される。殺菌室301内が蒸
気で満たされた段階(約10秒後)で、排気口307を
閉鎖す及び蒸気供給口308を閉鎖する。次いで、蒸気
吹き出し口304からの蒸気供給を開始し、殺菌室内の
温度を約130℃まで上昇させ、殺菌室301内の雰囲
気のF0 値が10になるまで、殺菌室301内の温度を
130℃に維持した。蒸気供給開始後の米飯306の粒
間の温度を熱電対(図示せず)を使用して9箇所で測定
し、その平均の上昇曲線を図2に示す。又、この操作を
3回行い、殺菌室301の雰囲気のF0 値が10になっ
た時点での、米飯206の粒間でのF0 値及びその平均
値とバラツキを表1に示す。ここで、バラツキとは、各
点におけるF0 値の最高値と最低値の差である(以下同
じ)。
【0024】蒸気は、蒸気吹き出し口304から下方に
向けて吹き出し、食品に垂直にあたる。食品に垂直にあ
たった蒸気は、米飯の隙間を通って、収容された食品内
部に進み、該隙間を満たしていた空気を追出す。従っ
て、内部においても、蒸気と食品との直接的な接触が可
能となり、食品内部の温度もスムースに上昇、即ち、食
品全体温度が均一に上昇し、過熱ムラがなくなる。この
結果、過加熱による表面の褐変及び変質を防止しつつ、
過熱不良による中心部の殺菌不足が回避される。 比較例1 米飯306を収容した容器303を棚302に載置し、
蒸気供給口308を介して蒸気を供給し、殺菌室301
内の残存空気を排気口307を通して排出し、殺菌室3
01内が蒸気で満たされた段階(約10秒後)で、排気
口307を閉鎖する。その後も、蒸気を供給し続け、殺
菌室内の温度を約130℃まで上昇させ、この温度を維
持した。
【0025】このとき、蒸気供給開始後の米飯306の
粒間の温度を熱電対(図示せず)を使用して9箇所で測
定し、その平均の上昇曲線を図2に示す。又、この操作
を3回行い、殺菌室の雰囲気のF0 値が10になった時
点での、米飯306の粒間でのF0 値及びその平均値と
バラツキを表1に示す。
【0026】
【表1】 図2の米飯粒間9点の平均温度の上昇曲線から明らかな
ように、実験例1では、比較例1に比して、スムーズに
米飯306の粒間の温度が上昇しているのが判る。又、
表1から明らかなように、実験例1の各点F0 値は、雰
囲気のF0 値に近く、略一定であるのに対して、比較例
1の各点のF0 値には、かなりのバラツキが見られる。
【0027】実験例2 この実験例2では、底に孔が開いていない容器を使用し
た点、及び、蒸気吹き出し口304からの蒸気供給開始
後も排気口307を開けておく点を除き、前記実験例1
と同じ条件で行われた。
【0028】蒸気供給開始後の米飯306の粒間の平均
温度の上昇曲線を図3に示す。又、この操作を3回行
い、殺菌室の雰囲気のF0 値が10になった時点での、
米飯306の粒間の9点でのF0 値及びその平均値とバ
ラツキを表2に示す。
【0029】実験例3 この実験例3では、蒸気吹き出し口304からの蒸気供
給開始時に排気口307を閉じる点を除き、前記実験例
2と同じ条件で行われた。
【0030】蒸気供給開始後の米飯306の粒間の平均
温度の上昇曲線を図3に示す。又、この操作を3回行
い、殺菌室の雰囲気のF0 値が10になった時点での、
米飯206の粒間の9点でのF0 値及びその平均値とバ
ラツキを表2に示す。
【0031】比較例2 この比較例2では、底に孔が開いていない容器を使用し
た点を除き、前記比較例1と同じ条件で行われた。
【0032】蒸気供給開始後の米飯306の粒間の平均
温度の上昇曲線を図3に示す。又、この操作を3回行
い、殺菌室の雰囲気のF0 値が10になった時点での、
米飯206の粒間の9点でのF0 値及びその平均値とバ
ラツキを表2に示す。
【0033】
【表2】 図3の米飯粒間9点の平均温度の上昇曲線からあきらか
なように、実験例2及び実験例3では、比較例2に比し
て、スムーズに米飯306の粒間の温度が上昇している
のが判る。又、表2から明らかなように、実験例2及び
実験例3のバラツキは、比較例2のバラツキに比べて小
さいことがわかる。
【0034】次に、本発明の第2実施例の食品殺菌装置
100を説明する。
【0035】本実施例の食品殺菌装置100は、図2に
示す剛性のトレイ90のような容器に直接収容した米
飯、麺又はカレー或いはシチュウ等の所謂レトルト食品
の具(野菜等)等の固形食品を加熱殺菌するものであ
る。トレイ90は、ステンレス鋼等の金属で形成され、
上方に向かって開口する開口部分93を備えた有底円筒
形状を有する。各トレイ90には所定量の食品(例えば
一人前の米飯)が収容され、複数のトレイ90が、連続
的に食品殺菌装置100内を通過させられることによっ
て、食品の加熱殺菌が行われる。
【0036】トレイ90の底板91には、全面にわたっ
て小孔92が形成されている。加熱殺菌する食品は、底
板91上に載置されることによってトレイ90内に収容
されるため、小孔92の寸法形状は、食品が通り抜けら
れない(落下しない)ように適宜選択される。この小孔
92により、蒸気等の加熱殺菌用流体が底板を自由に通
過でき、該底板91上に載置された食品に蒸気等の流体
を満遍なくあてることができる。
【0037】次に食品殺菌装置100本体の説明をす
る。図4に示すように、食品殺菌装置100は、上流側
から順に、殺菌する食品を収容したトレイ90を導入す
る大気連通の食品導入部1、食品を大気圧より高い圧力
下で加熱殺菌する加熱殺菌室3、加熱殺菌された食品を
冷却する冷却室4、冷却された食品を殺菌装置100か
ら排出する排出部6を備える。
【0038】食品導入部1は、食品を収容したトレイが
載置される上流側の載置部11と、トレイ90内の食品
を常圧下で予備加熱する下流側の予備加熱室12とから
構成される。更に、加熱殺菌室3の上流側部分には、第
2のゲートバルブ20で仕切られた昇圧用調圧室2が設
けられ、排出部6の上流側部分には、第5のゲートバル
ブ50で仕切られた減圧用調圧室5が設けられている。
【0039】食品導入部1の下流部分である予備加熱室
12は、第1のゲートバルブ10を介して、加熱殺菌室
3の上流部分である昇圧用調圧室2に接続されている。
又、加熱殺菌室3の下流部分は、第3のゲートバルブ3
0を介して、冷却室4の上流部分に接続されている。
又、冷却室4の下流部分は、第4のゲートバルブ40を
介して、排出部6の上流部分である減圧用調圧室5に接
続されている。従って、食品導入部1の載置部11から
食品殺菌装置100に導入されたトレイ90は、押出し
装置13、14、26、34、42、45、52によっ
て、予備加熱室12、昇圧用調圧室2、加熱殺菌室3、
冷却室4、減圧用調圧室5を経て、排出部6に搬送され
る。
【0040】食品導入部1の載置部11には、図示しな
い供給手段によって、所定単位の殺菌すべき食品を収容
したトレイ90、90が2つ並列的に載置される。載置
部11の上流側には、載置部11に並列的に載置された
2つのトレイ90、90を、同時に、下流方向(X方
向)に搬送する第1の押出し装置13が設けられてい
る。この第1の押出し装置13は、伸縮自在の、T字形
押出しロッド13aを備え、該ロッド13aは、トレイ
90、90を並列状態で食品導入部1内下流方向(X方
向)に押し、これらを、予備加熱室12の下流端まで搬
送するストローク長を有する。
【0041】又、予備加熱室12の下流側端部の外方に
は、第2の押出し装置14が配置されている。より詳細
には、該第2の押出し装置14は、予備加熱室12の下
流側端部をはさんで昇圧用調圧室2と対向する、予備加
熱室12の外方位置に配置されている。この第2の押出
し装置14は、前記第1の押出し装置13と同様に、伸
縮自在の、T字形押出しロッド14aを備え、該ロッド
14aが、前記第1の押出し装置13によるトレイ90
の搬送方向と直交する方向(Y方向)に、即ち、昇圧用
調圧室2に向かって伸縮する。又、ロッド14aの伸縮
のストローク長は、予備加熱室12の下流端部に延入
し、前記第1の押出し装置13が予備加熱室11の下流
端部に搬送された2つのトレイ90、90をY方向に縦
列状態で押して、昇圧用調圧室2内に配置されたターン
テーブル内に送込める長さに設定される。
【0042】予備加熱室12は、大気開放(連通)状
態、即ち、常圧であり、その内部はトレイ90を並列的
に2つ並べ且つ下流方向に案内することができる寸法形
状を有する。更に、予備加熱室12には、図4に模式的
に示す予備加熱手段15が取付けられている。この予備
加熱手段15は、予備加熱室12内を脱気しつつ、該予
備加熱室12内に加熱した蒸気を供給するものである。
【0043】昇圧用調圧室2の上部には、蒸気を供給す
る蒸気供給パイプ21が連結されている。この蒸気供給
パイプ21は、オン−オフ制御される制御バルブ22、
蒸気を貯蔵する蒸気タンク(加圧流体タンク)23を経
てボイラ等の蒸気供給源(図示せず)に連通されてい
る。この蒸気供給パイプ21は、前記蒸気供給源が発生
させた蒸気を昇圧用調圧室2に供給することによって、
該昇圧用調圧室2の圧力及び温度を加熱殺菌室3内の圧
力まで上昇させる。蒸気タンク23は、蒸気供給源から
供給された蒸気を一時的に貯めておくものであり、その
容量は昇圧用調圧室2の容量の5〜50倍、特に10〜
30倍であるのが好ましい。又、蒸気タンク23内の蒸
気圧力は、0.5〜3.0 kg/cm2 、特に1.0〜2.5 kg/cm
2 (ゲージ圧)であるのが好ましい。制御バルブ22
は、図示しない制御装置によって、オン−オフ制御さ
れ、昇圧用調圧室2への蒸気の供給を制御する。
【0044】昇圧用調圧室2内には、上下方向に延びる
軸線Zを中心に回動可能な、ターンテーブル24が配置
されている(図6、図7参照)。ターンテーブル24
は、長手方向の一側が開放した略直方体形状の箱体であ
り、トレイ90を内部に縦列状態で2つ収容できる寸法
を有する。従って、2つのトレイ90が、縦列状態で、
この開放した一側(開放部分24b)を通してターンテ
ーブル24に出入りできる。又、ターンテーブル24の
長手方向他端側の側壁の略中央には、略円形の孔24a
が形成されている。
【0045】又、ターンテーブル24の頂板24cは、
ターンテーブル24内に収容されたトレイ90、90の
上方開口を覆っている。即ち、頂板24cは、昇圧用調
圧室2内に開口する蒸気供給パイプ21の開口端21a
と、ターンテーブル24内に収容されたトレイ90、9
0の上方の開口部分93との間に位置し、パイプ21の
開口端21aから吹き出す蒸気が、トレイ90の開口部
分93に直接吹きかかるのを防止する遮蔽板となる。
【0046】ターンテーブル24の底部には回動シャフ
ト25が取付けられ、ターンテーブル24は該回転シャ
フト25を中心にして回動できるようになっている。即
ち、このターンテーブル24は、開放部分24bが予備
加熱室12方向を向いた第1位置(図4及び図6)と開
放部分24bが加熱殺菌室3方向を向いた第2位置との
間で、90°回動する。第1位置では、開放部分24b
を通して、第2の押出し装置14昇圧用調圧室2方向
(Y方向)に押出した2つのトレイ90、90がターン
テーブル24内に収容でき、一方、第2位置では、開放
部分24bを通して、後述する第3の押出し装置26が
2つのトレイ90、90を、ターンテーブル24から加
熱殺菌室3内に押出せるようになっている。
【0047】更に、昇圧用調圧室2の加熱殺菌室3と反
対側の外方には、図7に示す第2位置に回動させられた
ターンテーブル24内のトレイ90、90を、加熱殺菌
室4に押出すための第3の押出し装置26が配置されて
いる。第3の押出し装置26の伸縮自在の押出しロッド
26aは、ターンテーブル24の壁に形成された孔24
aを通抜けられる寸法形状となっており、そのストロー
ク長は、図7に示す状態のターンテーブル24内に縦列
状態で収容された2つのトレイ90、90を、加熱殺菌
室4内に押出すのに十分な長さとされる。
【0048】昇圧用調圧室2の下流側に位置する加熱殺
菌室3は、略円筒形状の細長い室内空間を有し、該空間
内には、長手方向に全長にわたって2本のレール31
a、31bが所定間隔をおいて配置されている。第3の
押出し装置26によって第3の調圧室2から加熱殺菌室
3に押出されたトレイ90、90は、このレール31
a、31b上で、後続のトレイに押されて、順次下流方
向へ移動するものであり、両レール31a、31bの間
隔は、トレイ90の底部分を保持できるように適宜選択
される。又、レール31a、31bには、図6及び図7
に示すようなガイド部材35が所定間隔で取付けられ、
トレイ90がレール31a、31bに沿って移動できる
ようになっている。即ち、レール31a、31b及びガ
イド部材35によって、加熱殺菌室3内に、トレイが一
列に送られるトレイ用搬送路が形成される。
【0049】加熱殺菌室3には、加熱殺菌室3内を所定
の圧力及び温度に維持するための加熱殺菌手段32が取
付けられている。図4には模式的に示す加熱殺菌手段3
2は、加熱殺菌室3に蒸気を加熱殺菌室3内に供給する
蒸気供給手段39と、加熱殺菌室3から不要な流体を排
除するための排出手段36とを含む(図8参照)。蒸気
供給手段39は、加熱殺菌室3の上方に連結され、レー
ル31a、31b上を搬送されるトレイ90に上方から
蒸気をあてる。一方、排出手段は加熱殺菌室3の底に設
けられた、排出孔からなる排出口36である。排出口3
6は、チェックバルブを備えていてもよい。
【0050】蒸気供給手段39は、加熱殺菌室3内の設
定圧力よりも0.05〜0.3 kg/cm2高い圧力で蒸気を供
給する。又、加熱殺菌室底部の排気手段36は空気を含
む蒸気及びドレン水等の不要な流体を排出するととも
に、加熱殺菌室段内を設定圧力に保つ機能を有する。
【0051】蒸気供給手段39から加熱殺菌室内に供給
される直前の蒸気の圧力は、加熱殺菌室内の設定圧力よ
りも0.05〜0.3 kg/cm2 、特に0.1〜0.2 kg/cm2
くするのが好ましい。このように蒸気の供給圧力を規定
するのは、圧力差が0.05 kg/cm2 よりも小さいと、圧
力制御を実施するために必要な注入圧力が得られず、排
出手段36から充分な排気が行なわれないからであり、
0.3 kg/cm2 よりも大きいと蒸気の激しい流れができ、
蒸気供給手段35の開口部分が高温となり、食品に余分
な熱がかかり、品質が劣化するからである。
【0052】なお、本実施例では、加熱殺菌室内の設定
圧力を0.45〜2.65 kg/cm2 、特に1.00〜2.15 k
g/cm2 (ゲージ圧)に、温度を110〜140℃、特に
120〜135℃とするのが好ましい。
【0053】加熱殺菌室3の下流側端部には、前記昇圧
用調圧室2内に配置されているターンテーブル24と同
様のターンテーブル33が配置されている。更に、加熱
殺菌室3の下流側端部の、冷却室4と反対の外方には、
第3の押出し装置26と同様の第4の押出し装置34が
配置されている。ターンテーブル33と押出し装置34
とは、前記ターンテーブル24と第3の押出し装置26
と同様に機能する。上述のように、加熱殺菌室3の下流
側端部は、加熱殺菌室3と平行に延びるように配置され
た冷却室4の上流側端部と第3のゲートバルブ30を介
して接続されている。
【0054】冷却室4の上流側端部には、前記昇圧用調
圧室2内に配置されているターンテーブル24と同様の
ターンテーブル41が配置され、又、冷却室4の上流側
端部の近傍には、第3の押出し装置26と同様の第5の
押出し装置42が配置されている。ターンテーブル41
と押出し装置42は、それぞれ、前記ターンテーブル2
4と第3の押出し装置26と同様に機能する。
【0055】冷却室4は、加熱殺菌室3と同様の構成を
有する。即ち、略円筒形状の細長い室内空間を有し、該
空間内には、長手方向に延びる2本のレール46a、4
6bが所定間隔をおいて配置されている。ターンテーブ
ル41に縦列状態で収容された2つのトレイは、第5の
押出し装置42によってこのレール46a、46b上を
順次下流方向へ移動するものであり、両レール46a、
46bの間隔は、トレイ90の底部分を保持できるよう
に適宜選択される。又、レール42a、42bにも、上
述したガイド部材31と同様のガイド部分(図示せず)
が所定間隔で取付けられ、トレイ90がレール46a、
46bに沿って移動できるようになっている。
【0056】冷却室4には、冷却室3内を所定の圧力及
び温度に維持するための冷却手段43が取付けられてい
る。図4に模式的に示す冷却手段43は、冷却室4に、
例えば、80℃の空気を送入して、冷却室4内を、1.
8Kg/cm2、80℃程度の圧及び温度に維持する。
【0057】冷却室4の下流側端部には、前記昇圧用調
圧室2内に配置されているターンテーブル24と同様の
ターンテーブル44が配置され、又、冷却室4の下流側
端部の近傍には、第3の押出し装置26と同様の第6の
押出し装置45が配置されている。ターンテーブル44
と第6の押出し装置45とは、前記ターンテーブル24
と第3の押出し装置26と同様に機能する。
【0058】冷却室4の下流側端部にゲートバルブ40
を介して並列的に接続された減圧用調圧室5は、昇圧用
調圧室2とほぼ同様に形成されている。即ち、冷却室4
から送られたトレイ90を縦列的に受入れるターンテー
ブル51と、該ターンテーブル51内に縦列的に収容さ
れた2つのトレイ90、90を排出部6に押し出す第7
の押出し装置52とが設けられている。昇圧用調圧室2
との相違は、蒸気供給パイプ21の代わりに、空気供給
パイプ(図示せず)が設けられていることである。
【0059】排出部6の下流側にはベルトコンベア等の
搬送手段が設けられ、排出部6まで搬送された殺菌済の
食品をトレイ90ごと包装工程(図示せず)に送る。
尚、排出部6、搬送手段、包装工程等は、クリーンルー
ム内に配置されている。包装工程では、食品をトレイ9
0から出して、殺菌済の製品の容器となる空容器に充填
し、必要に応じて殺菌済の充填液を容器に注入した後、
容器をシールする。
【0060】尚、本発明において、蒸気とは、飽和蒸
気、過熱水蒸気、又は、過熱殺菌に用いられる種々の蒸
気を指す。
【0061】次に食品殺菌装置100の作動を説明す
る。
【0062】先ず、図示しない供給手段によって、食品
導入部1の載置部11に食品を収容した2つのトレイ9
0、90を並列状態で載置した後、第1の押出し装置1
3を作動させ、並列状態のトレイ90、90を、押出し
ロッド13aで予備加熱室12の下流端部まで移動させ
る。予備加熱室12内は、予備加熱手段15によって、
蒸気が供給されているので、予備加熱室12内を搬送さ
れる間に、トレイ90に収容された食品の隙間の空気が
蒸気に入れ替わり、食品が予備加熱される。
【0063】次いで、第2のゲートバルブ20を閉鎖し
た状態で、第1のゲートバルブ10を開いて昇圧用調圧
室2を予備加熱室12と連通させ、且つ、ターンテーブ
ル24を第1位置即ち図4及び図6に示す状態にする。
次いで、第2の押出し装置14のロッド14aを伸張さ
せ、予備加熱室12の下流端まで並列状態で移動させら
れトレイ90、90を、昇圧用調圧室2方向に縦列状態
でターンテーブル24内に押込む。次いで、ロッド14
aを縮めるとともに、ターンテーブル24を反時計回り
方向に90°回転させて第2位置即ち図7に示す状態に
する。これと同時に或いはこれに続いて、第1のゲート
バルブ10を閉じて昇圧用調圧室2を閉鎖し、制御バル
ブ22を開き、タンク70から昇圧用調圧室2に、蒸気
を導入し、昇圧用調圧室2内の圧力を、加熱殺菌室3内
の圧力と等しい圧力まで上昇させる。上述のように、タ
ーンテーブル24の頂板24cが、パイプ21の開口端
21aとトレイ90の開口部分93の間に位置している
ので、パイプ21の開口端21aから吹き出る蒸気が、
トレイ90内の食品に直接あたり、食品を吹飛ばすこと
がない。
【0064】次いで、第2のゲートバルブ20を開き、
第3の押出し装置26を作動させて、ロッド26aを伸
ばし、ターンテーブル24に収容されたトレイ90、9
0を、加熱殺菌室3のトレイ搬送路上に押出す。搬送路
上には、前の工程で押し出されたトレイが一列縦隊で並
んでいるので、新たに2つのトレイを搬送路上に押し出
すと、搬送路の最も下流にあるトレイ2つが、ターンテ
ーブル33側に押出されることになる。このときターン
テーブル33の開放部分を搬送路側に向けておき、押出
された2つのトレイ90、90をターンテーブル33内
に収容する。次いで、ターンテーブル33を時計回り方
向に90°回転させ、第3のゲートバルブ30を開くと
ともに、第4の押出し装置34を作動させロッド34a
を伸ばし、ターンテーブル33内のトレイ90、90を
冷却室4方向に押し、これら2つのトレイを、開放部分
が第4の押出し装置34方向に向いたターンテーブル4
1内に収容する。
【0065】尚、昇圧用調圧室室2から2つのトレイ9
0を押し出した後、第2のゲートバルブ20は、直ちに
閉鎖され、昇圧用調圧室2内は、図示しない減圧用バル
ブ等の減圧手段によって、大気圧(常圧)まで減圧され
る。次いで、第1のゲートバルブ10が開かれ、次に2
つのトレイ90、980が昇圧用調圧室2内に搬入され
る。
【0066】加熱殺菌室3内では、蒸気供給手段39か
ら供給された蒸気が、レール31a、31b上のトレイ
90の列に上方からあたる。蒸気は、図に矢印Dで示す
ように、上方から略垂直にトレイ90にあたり、トレイ
90の底に形成された孔から下方に抜ける。その後、加
熱殺菌室3の底部に形成された排出口36を通り、加熱
殺菌室3外に出る。このとき、加熱殺菌室3内で生じた
ドレン水及び冷却室等から進入した空気も、蒸気の流れ
とともに、加熱殺菌室外に排出される。
【0067】次いで、第3のゲートバルブ30を閉鎖
し、ターンテーブル41を反時計回り方向に90°回転
させ、ターンテーブル41の開放部分を、冷却室4内の
搬送路方向に向ける。次いで、第5の押出し装置42を
作動させロッド42aを伸ばし、ターンテーブル41内
の2つのトレイ90、90を冷却室4内の搬送路上に送
りだす。冷却室4の搬送路には、トレイ90が一列縦隊
で並んだ状態であるので、第5の押出し装置42を作動
させると、加熱殺菌室3の場合と同様に、最も下流側の
トレイ2つが、開口部分が搬送路に向いたターンテーブ
ル44内に押し出される。
【0068】次いで、ターンテーブル44を時計回り方
向に90°回転させる。更に、第5のゲートバルブ50
を閉鎖し、且つ、ターンテーブル51の開口部分が冷却
室4を向くようにした状態(図7示す状態にした)で、
空気供給パイプから減圧用調圧室5に空気を供給して、
該調圧室5と冷却室4との圧力を等しくした後、第4の
ゲートバルブ40を開いて減圧用調圧室5を冷却室4と
連通させ、そして、第6の押出し装置45のロッド45
aを伸張させ、ターンテーブル44に縦列状態で収容さ
れたトレイ90、90を押し、ターンテーブル51内に
押し込む。
【0069】次いで、第6の押出し装置45のロッド4
5aを縮めて元の状態に戻すとともに、ターンテーブル
51を反時計回り方向に90°回転させてターンテーブ
ル5の開口部分を排出部6方向に向ける。これと同時に
或いはこれに続いて、第4のゲートバルブ40を閉じて
減圧用調圧室5を閉鎖し、図示しない減圧用バルブ等の
減圧手段を作動させ、減圧用調圧室5内の圧力を、大気
圧まで減圧する。
【0070】次いで、第5のゲートバルブ50を開くと
ともに、第7の押出し装置52を作動させてロッド52
aで、ターンテーブル51内に縦列状態で収容された2
つのトレイ90、90を排出部6に押出す。
【0071】排出部6に出されたトレイ90は、べルト
コンベア70によって、包装工程等を行う次の工程(図
示せず)に搬送される。
【0072】上述した食品加熱殺菌装置100を用い
て、食品を加熱殺菌した結果を示す。実験例4として、
加熱殺菌室3内の圧力を1.75 kg/cm2 に保ち、圧力
1.80kg/cm2 の蒸気を加熱殺菌室3内に蒸気供給手
段39で供給した。この状態を維持して、白飯を200
g載せた剛性トレイを毎分10個の割合で殺菌処理し
た。又、実験例5では、加熱殺菌室3内を圧力を1.75
kg/cm2 に保ち、1.90 kg/cm2 の蒸気を供給した。他
は、実験例1と同様の方法で殺菌処理を行った。
【0073】更に、実験例6では、加熱殺菌室3内の圧
力を1.75 kg/cm2 に保ち、2.05kg/cm2 の蒸気を加
熱殺菌室3内に供給した。他は、実験例1と同様の方法
で殺菌処理を行った。
【0074】比較例3として。加熱殺菌室3の底部の排
出孔を塞いだ後、内部を温度圧力1.75 kg/cm2 に保
ち、該加熱殺菌室の上部から設定条件と略同じ蒸気を供
給した他は、実施例1と同様の方法で殺菌処理を行っ
た。
【0075】内視鏡で加熱殺菌室底部を観察すると、実
験例1、2、3ではドレンはほとんどなく、従って、リ
ボイラ現象も生じなかった。又、トレイ内では、殺菌に
必要な温度が得られた。しかし、比較例では空気の混入
のため、トレイ内の温度が加熱殺菌室出口付近で低くな
ってしまい、加熱不良が発生した。したがって、本発明
は、ドレン水を有効に排除し、殺菌するのに必要な熱
を、安定して、食品に与えることができる。
【0076】
【表3】 次に、蒸気供給手段32の変形例を図9及び図10に沿
って説明する。この変形例では、蒸気供給手段32は、
トレイ90の搬送経路を構成するレール31a、31b
の下方に配置された蒸気供給パイプ37と、加熱殺菌室
3の底に形成された排出孔38からなる。蒸気供給パイ
プ37は、加熱殺菌室3の長手方向ほぼ全長にわたって
延びており、側部に複数の蒸気吹き出し口37aが、形
成されている。又、排出孔38も、複数個形成され、加
熱殺菌室3内の不要な流体を外部に排出する。
【0077】次に、蒸気供給手段の作動を説明する。蒸
気供給パイプ37には、図示しない蒸気源及び減圧弁が
接続され、所定圧の蒸気が供給される。蒸気供給パイプ
37に供給された蒸気は、蒸気吹き出し口37aから、
矢印Eで示すように、側方に向かって左右に吹き出し、
円筒形の加熱殺菌室3の側壁に衝突し、これに沿って、
矢印Fで示すように上方に向かう。更に、蒸気供給パイ
プ37から左右に分かれて吹き出した蒸気が、矢印Gで
示すように、トレイ90の搬送路の上方で衝突して、下
方即ちトレイ90方向に向きを変え、トレイ90に向か
って略垂直に降下し、トレイ90内の食品に略垂直にあ
たる。その後、蒸気は、トレイ90内の食品を通過し
て、トレイ90の底の孔92から抜け出て、加熱殺菌室
3の底に形成された排出孔38から、加熱殺菌室3の底
部にたまったドレン水と共に装置外に排出される。
【0078】次に、図11を参照して、本発明の第3実
施例の食品殺菌装置200について説明する。食品殺菌
装置200は、上述した第2実施例の食品殺菌装置10
0とほぼ同じ構成を有するのため、対応する部分につい
ては、200番代の同一参照番号を付し、その説明を省
略し、相違点のみ説明する。
【0079】図4及び図11から明らかなように、食品
殺菌装置100と食品殺菌装置200の相違点は、食品
導入部1、201と加熱殺菌室3、203と冷却室4、
204の接続方法である。食品殺菌装置100では、食
品導入部1内でのトレイの進行方向と、加熱殺菌室3内
のトレイの進行方向と、冷却室4内でのトレイの進行方
向とが平行になるように食品導入部1と加熱殺菌室3と
冷却室4とが接続されている。このため、各接続部分で
は、2つの押出し装置(例えば14及び26)とターン
テーブル(例えば24)を使用することによって、2つ
のトレイを”クランク”状に搬送している。
【0080】これに対して、食品殺菌装置200では、
食品導入部201内でのトレイの進行方向と加熱殺菌室
203内のトレイの進行方向とが直交するように、食品
導入部201と加熱殺菌室203とが互いに垂直に接続
され、更に、加熱殺菌室203内のトレイの進行方向と
冷却室204内でのトレイの進行方向とが直交するよう
に、加熱殺菌室203と冷却室204とが互いに垂直に
接続されている。
【0081】その結果、昇圧用調圧室202内ではター
ンテーブルが不要になり、更に、各接続部分に、押出し
装置(214、234、245)を1つづつ設けるだけ
でトレイを次の工程に送ることが出来る。
【0082】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
食品を効率よく加熱して殺菌できる。又、品質を低下さ
せずに食品を加熱殺菌できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の食品加熱殺菌装置の概
略的な縦断面図である。
【図2】 本発明の第1実施例の食品加熱殺菌装置を用
いた、食品の加熱殺菌の結果を示すグラフである。
【図3】 本発明の第1実施例の食品加熱殺菌装置を用
いた、食品の加熱殺菌の結果を示すグラフである。
【図4】 本発明の第2実施例の食品加熱殺菌装置の概
略的な平面図である。
【図5】 本発明の第2実施例の食品加熱殺菌装置で使
用する食品を収容するトレイの斜視図である。
【図6】 本発明の第2実施例の食品加熱殺菌装置の昇
圧用調圧室で第1位置にあるターンテーブルを示す概略
的な斜視図である。
【図7】 本発明の第2実施例の食品加熱殺菌装置の昇
圧用調圧室で第2位置にあるターンテーブルを示す概略
的な斜視図である。
【図8】 本発明の第2実施例の食品加熱殺菌装置の加
熱殺菌室の加熱殺菌手段を示す概略的な断面図である。
【図9】 本発明の第2実施例の食品加熱殺菌装置の加
熱殺菌室の加熱殺菌手段の変形例を示す、加熱殺菌室の
長手方向の概略的な縦断面図である。
【図10】 本発明の第2実施例の食品加熱殺菌装置の
加熱殺菌室の加熱殺菌手段の変形例を示す、加熱殺菌室
の横方向の概略的な縦断面図である。
【図11】 本発明の第3実施例の食品加熱殺菌装置を
示す、概略的な構成図である。
【符号の説明】
1 食品導入部 2 昇圧用調圧室 3 加熱殺菌室 4 冷却室 5 減圧用調圧室 6 排出部 21 蒸気供給パイプ 22 制御バルブ 23 蒸気タンク 24 ターンテーブル 90 トレイ 100 食品殺菌装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−176696(JP,A) 実開 昭62−25670(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A23L 3/16 - 3/24 A23L 3/015

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開放部分を有する容器に収容された食品
    を殺菌する食品加熱殺菌装置であって、 大気圧より高い圧力下で食品を加熱殺菌する加熱殺菌室
    と、 該加熱殺菌室に開閉可能なゲート手段を介して接続され
    該加熱殺菌室で加熱殺菌された食品を冷却する冷却室
    と、 前記加熱殺菌室内から流体を排出する排出手段と、 前記加熱殺菌室内で生じた水分および冷却室から流入し
    た空気を含む流体を、蒸気の流れと共に、前記排出手段
    から排出させるように、前記加熱殺菌室に蒸気を供給す
    る蒸気供給手段と、を備えている、 ことを特徴とする食品加熱殺菌装置。
  2. 【請求項2】 前記排出手段が加熱殺菌室の下部に設け
    られた排出孔である、 請求項1に記載の食品加熱殺菌装置。
  3. 【請求項3】 前記容器の開放部分が上方に向いた開口
    部であり、蒸気供給手段によって供給された蒸気が、前
    記開口部を通して前記食品に略直進的にあたる、 請求項2に記載の食品加熱殺菌装置。
  4. 【請求項4】 蒸気が前記食品に略垂直にあたる、 ことを特徴とする請求項3に記載の食品加熱殺菌装置。
  5. 【請求項5】 前記容器の底に前記食品が通り抜けられ
    ない大きさの孔が設けられ、食品にあてられた蒸気が、
    該孔を通して下方に抜ける、 請求項3又は4に記載の食品加熱殺菌装置。
  6. 【請求項6】 開放部を有する剛性容器に収容された食
    品を導入する大気連通の食品導入部と、昇圧用調圧室
    と、前記食品を大気圧より高い圧力下で加熱殺菌する加
    熱殺菌室と、加熱殺菌された食品を冷却する冷却室と、
    減圧用調圧室と、前記食品を排出する排出部とが、それ
    ぞれ、密閉ゲートを介して連続的に連結された、食品を
    連続的に加熱殺菌する食品加熱殺菌装置であって、 前記食品導入部と前記加熱殺菌室と前記冷却室と前記排
    出部とが、互いに垂直或いは平行に配置され、前記食品
    導入部と前記昇圧用調圧室と前記加熱殺菌室と前記冷却
    室と前記減圧用調圧室と前記排出部の上流側に、それぞ
    れ、前記剛性容器を下流側方向に押出す押出し装置が設
    けられ、各押出し装置のストローク長が、前記剛性容器
    1個分の大きさ以上であり、 更に、前記加熱殺菌室に、 前記加熱殺菌室内から流体を排出する排出手段と、 前記加熱殺菌室内で生じた水分および前記冷却室から流
    入した空気を含む流体を、蒸気の流れと共に、前記排出
    手段を通して排出させるように、前記加熱殺菌室に蒸気
    を供給する蒸気供給手段と、が設けられている、 ことを特徴とする食品加熱殺菌装置。
  7. 【請求項7】 前記容器の開放部が上方に向いた開口部
    であり、該容器の底に前記食品が通り抜けられない大き
    さの孔が設けられ、前記蒸気供給手段によって供給され
    た蒸気が食品に略直進的にあてられ、その後、該孔を通
    して下方に抜ける、 請求項6に記載の食品加熱殺菌装置。
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