JP3560854B2 - ロータリーバルブを備えた食品加工装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固形食品素材を加圧加熱処理するための加圧加熱処理部を備えた食品加工装置に関するもので、特に、固形食品素材を充填したリテーナの搬送にロータリーバルブを使用するように構成した食品加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器に充填した固形食品素材を、容器を密封することなく加圧加熱処理するための加圧加熱処理部を備えた食品加工装置として、例えば、固形物をカップに充填し、カップを複数個ずつカセットに収納した後、このカセットを殺菌機に投入して固形物を蒸気で直接殺菌し、殺菌後、クリーンブース内でカセットからカップを取り出して、固形物を調味液とともに容器に充填して密封包装する固形物含有食品の殺菌装置が、特開平９−８４５６７号公報に開示されている。
また、それぞれ上流側に入口、下流側に出口を有する食品供給部、直線筒加熱器、直線筒冷却器、排出部からなり、それぞれを順次、出口と入口とを密閉ゲートを介して、互いに平行あるいは直角に接続して配置し、食品移動方向のそれぞれの上流側に剛性容器を押し出すための押し出し装置を設けた食品殺菌装置が、特開平７−６７５９５号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−８４５６７号公報に開示されているようなバッチ処理装置では、殺菌処理の生産性を高めるために、加圧と殺菌と減圧を制御するための制御機構を備えた殺菌釜を複数準備する必要性があり、バッチ処理装置の設備サイズが大きくなり、設備費用が莫大のものになるおそれがあった。
また、特開平７−６７５９５号公報に開示されているような連続処理装置では、加圧加熱装置（殺菌釜）に固形物を充填したリテーナを搬入する場合、或いは、殺菌された固形物を収容したリテーナを殺菌釜から搬出する場合、常圧状態から加圧状態への圧力の制御と、加圧状態から減圧させる制御とが必要であった。このような処理装置では、具体的には、殺菌釜の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた調圧室の２つの遮断扉（バルブ）をリテーナを搬入するときと、リテーナを搬出するときに、交互に開閉しなければならなかった。このため、処理装置の操作が煩雑であり、操作に一定の時間を必要としていた。
このような連続処理装置において、処理の生産性を高めるために、複数のリテーナをまとめて調圧室に搬入し、あるいは、複数のリテーナをまとめて調圧室から搬出するように構成すると、調圧室から搬出した後、直ちに、食品素材をリテーナから製品用容器に移し替えすることができない移し替え待機中のリテーナが生じる。このような移し替え待機中のリテーナにおいて、食品素材の菌汚染が発生するおそれを生じさせるという課題があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、従来のこのような課題を解決するために、連続稼動が可能で、固形食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を行うことができ、生産性が高く、さらには、設備全体を小型化することができる食品加工装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、調理及び又は殺菌等の加工を行っているときの無菌性を高く維持することができる食品加工装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、連続的に無菌包装処理することができる食品加工装置であって、容器に充填した固形食品素材を、容器を密封することなく、加圧加熱状態で殺菌及び又は調理するための加圧加熱処理部を備え、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の中へ導入するための容器搬入部が、加圧加熱処理部の上流側端に設けられ、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部から搬出するための容器搬出部が、加圧加熱処理部の下流側端に設けられ、容器搬出部に配置され、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の内部から加圧加熱処理部の外部に移動させるための送出用ロータリーバルブを備えているように構成したことを特徴とする。このような構成により、極めて簡単な構造で、固形食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を連続的に行うことができ、また、調理及び又は殺菌した固形食品素材を開放状態で待機させることなく、連続的に無菌包装処理することができ、無菌性の極めて高い製品を得ることができる。
【０００６】
本発明の食品処理装置では、送出用ロータリーバルブは、固形食品素材を充填した容器を移動させながら、当該容器を収容したバルブ区画内の圧力を減圧させるための減圧部を構成する。この構成により、極めて簡単な構造で、固形食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を行うことができ、加圧加熱処理部から大気圧に効率的に減圧することができる。
【０００７】
更に、本発明は、食品処理装置において、容器に充填した固形食品素材を、容器を密封することなく、加圧加熱状態で殺菌及び又は調理するための加圧加熱処理部を備え、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の中へ導入するための容器搬入部が、加圧加熱処理部の上流側端に設けられ、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部から搬出するための容器搬出部が、加圧加熱処理部の下流側端に設けられ、容器搬入部に配置され、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の外部から加圧加熱処理部の内部に移動させるための導入用ロータリーバルブと、容器搬出部に配置され、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の内部から加圧加熱処理部の外部に移動させるための送出用ロータリーバルブとを備え、送出用ロータリーバルブの外径寸法は導入用ロータリーバルブの外径寸法より大きくなるように形成されていることを特徴とする。
このような構成により、極めて簡単な構造で、固形食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を連続的に行うことができ、また、調理及び又は殺菌した固形食品素材を開放状態で待機させることなく、連続的に無菌包装処理することができ、無菌性の極めて高い製品を得ることができる。また、加圧加熱処理後、常圧状態まで減圧する処理工程において、固形食品素材の崩れを防止することができる。
【０００８】
本発明の食品処理装置では、固形食品素材を充填した容器を予備加熱するための予備加熱部が加圧加熱処理部の上流側に配置されており、導入用ロータリーバルブは、固形食品素材を充填した容器を予備加熱部から受け入れて加圧加熱処理部に送り込むように構成されるのが好ましい。
このような構成により、均一かつ短時間で固形食品素材の調理及び又は殺菌を行うことができる。
【０００９】
また、本発明の食品処理装置では、送出用ロータリーバルブの内部の圧力を調節するために、加圧流体を送出用ロータリーバルブの内部から外部に排出させ、及び又は、加圧流体を送出用ロータリーバルブの外部から内部に導入させるための圧力調節手段が、送出用ロータリーバルブに設けられているのが好ましい。
【００１０】
このような構成により、確実に送出用ロータリーバルブの各バルブ区画内の圧力を調節することができる。
【００１１】
また、本発明の食品処理装置では、固形食品素材を充填した容器を送出用ロータリーバルブから受け入れて減圧部の外部に排出させるための排出用ロータリーバルブを備えているのが好ましい。
このような構成により、極めて簡単な構造で、固形食品素材を充填した容器を排出させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の食品処理装置の実施の形態について説明する。
最初に、本発明の食品加工装置の実施の形態の構造について説明する。
図１を参照すると、本発明の食品加工装置１００は、容器に充填した固形食品素材を加圧加熱状態で殺菌及び又は調理するための加圧加熱処理部１０２を備える。加圧加熱処理部１０２は、加圧加熱水蒸気雰囲気下で、固形食品素材を加熱調理し、及び又は、固形食品素材を加熱殺菌するように構成される。
加圧加熱処理部１０２の横断面形状（長手方向に直角な断面の形状）は、実質的に円形である。加圧加熱処理部１０２の外径は、約４００ミリメートルである。加圧加熱処理部１０２の横断面形状（長手方向に直角な断面の形状）は、例えば、実質的に四角形であってもよいし、実質的に六角形又は八角形等の多角形であってもよい。
【００１３】
本発明の食品加工装置において、食品素材を収容するのに使用される容器として、製品用容器を用いてもよいし、あるいは、図２に示すような円筒形状のリテーナ１３０を用いてもよい。リテーナ１３０は、側面筒状部１３０ａと、底部１３０ｂとを含む。複数の小孔が底部１３０ｂに形成されている。一例として、このリテーナ１３０の外径は、約１００ミリメートルであり、リテーナ１３０の高さは、約１５０ミリメートルである。開口部１３０ｃが、側面筒状部１３０ａの底部１３０ｂと相対する端に設けられている。食品素材は、開口部１３０ｃからリテーナ１３０の中へ入れられる。
【００１４】
固形食品素材を充填した容器、すなわち、リテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２の中へに導入するための容器搬入部１０４が、加圧加熱処理部１０２の上流側端に設けられる。固形食品素材を充填したリテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２から搬出するための容器搬出部１０８が、加圧加熱処理部１０２の下流側端に設けられる。固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱するための予備加熱部１１０が加圧加熱処理部１００の上流側に配置される。
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２の上流側の外部から加圧加熱処理部１０２の内部に移動させるための導入用ロータリーバルブ１１２が、容器搬入部１０４に配置される。導入用ロータリーバルブ１１２は、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱部１１０から受け入れて、加圧加熱処理部１０２の中へ送り込むように構成されている。導入用ロータリーバルブ１１２の外径は、約４２０ミリメートルである。
【００１５】
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２の内部から加圧加熱処理部１０２の下流側の外部に移動させるための送出用ロータリーバルブ１１４が、容器搬出部１０８に配置される。送出用ロータリーバルブ１１４の外径は、約１６００ミリメートルである。
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を送出用ロータリーバルブ１１４から受け入れて、送出用ロータリーバルブ１１４の外部に排出するための排出用ロータリーバルブ１４０が、送出用ロータリーバルブ１１４の下流側に配置される。排出用ロータリーバルブ１４０の外径は、約４２０ミリメートルである。
予備加熱部１１０の横断面形状（長手方向に直角な断面の形状）は、実質的に円形である。予備加熱部１１０の外径は、約３００ミリメートルである。予備加熱部１１０の横断面形状（長手方向に直角な断面の形状）は、例えば、実質的に四角形であってもよいし、実質的に六角形又は八角形等の多角形であってもよい。
【００１６】
予備加熱部コンベヤ１２０が、予備加熱部１１０の中に配置される。予備加熱部コンベヤ１２０は、ネットコンベヤで構成され、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱部１１０の上流側から導入用ロータリーバルブ１１２に供給するように作動する。
加圧加熱処理部コンベヤ１２２が、加圧加熱処理部１０２の中に配置される。加圧加熱処理部コンベヤ１２２は、ネットコンベヤで構成され、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２の上流側から下流側へ移動させて、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を送出用ロータリーバルブ１１４に供給するように作動する。
排出用コンベヤ１５０が、排出用ロータリーバルブ１４０の下流側に配置される。排出用コンベヤ１５０は、ネットコンベヤで構成され、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を排出用ロータリーバルブ１４０から下流側へ移動させるように作動する。
【００１７】
本発明の食品加工装置は、導入用ロータリーバルブ１１２及び送出用ロータリーバルブ１１４のうちの少なくとも１つのロータリーバルブを備えるように構成する。図１に示す本発明の食品加工装置１００は、導入用ロータリーバルブ１１２及び送出用ロータリーバルブ１１４の両方を備えている。
容器、すなわち、リテーナ１３０を供給するための容器供給部（図示せず）が食品加工装置１００の上流側に配置されている。固形食品素材を供給するための固形食品素材充填部（図示せず）が容器供給部の下流側に配置される。殺菌処理された製品用容器を供給するための製品用容器供給部（図示せず）が食品加工装置１００の下流側に配置される。リテーナ１３０の中に収容されている固形食品素材を製品用容器の中に移し替えるための固形食品素材移し替え部（図示せず）が製品用容器供給部の下流側に配置される。液体食品素材を製品用容器の中に供給するための液体食品充填部（図示せず）が固形食品素材移し替え部の下流側に配置される。固形食品素材及び液体食品素材を充填した製品用容器を無菌状態でシールするための無菌包装部（図示せず）が、液体食品充填部の下流側に配置される。なお、上述した送出用ロータリーバルブから下流側に配置される無菌包装部までの各装置は、水蒸気又は無菌空気雰囲気の無菌室内に設置される。
【００１８】
図３及び図４を参照すると、導入用ロータリーバルブ１１２は、ケーシング１１２ａと、ロータ１１２ｂとを備える。ロータ１１２ｂにより等しい角度間隔で区分された８個のバルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８が、ケーシング１１２ａの内部に設けられる。バルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８の数は、２個以上の偶数であるのが好ましい。導入用ロータリーバルブ１１２では、ケーシング１１２ａとロータ１１２ｂとの間に若干の隙間を有しており、それぞれのバルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８内の圧力は、バルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ５までは徐々に上昇し、バルブ区画１１２ｃ６〜１１２ｃ１までは徐々に下降するように構成されている。
導入用ロータリーバルブ１１２を作動させることにより、８個のバルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８は、導入用ロータリーバルブ１１２のロータ１１２ｂの回転中心１１２ｄを中心として、矢印１１２ｅの方向、すなわち、時計周りの方向に回転できるように構成される。８個のバルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８は、導入用ロータリーバルブ１１２のロータ１１２ｂの回転中心１１２ｄを中心として、反時計周りの方向に回転できるように構成してもよい。
【００１９】
導入用ロータリーバルブ１１２のバルブ区画１１２ｃ１において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は予備加熱部１１０の予備加熱部コンベヤ１２０から受け入れられる。次に、バルブ区画１１２ｃ１は矢印１１２ｅの方向に回転して、バルブ区画１１２ｃ２の位置、バルブ区画１１２ｃ３の位置、バルブ区画１１２ｃ４の位置を経由して、バルブ区画１１２ｃ５の位置へ移動する。バルブ区画１１２ｃ５の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は導入用ロータリーバルブ１１２から加圧加熱処理部１０２の内部へ送り込まれ、加圧加熱処理部コンベヤ１２２の上に配置される。
【００２０】
図５及び図６を参照すると、送出用ロータリーバルブ１１４は、ケーシング１１４ａと、ロータ１１４ｂとを備える。ロータ１１４ｂにより等しい角度間隔で区分された３６個のバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６が、ケーシング１１４ａの内部に設けられる。バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の数は、４個以上の偶数であるのが好ましい。送出用ロータリーバルブ１１４では、それぞれのバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６内の圧力は、バルブ区画１１４ｃ１から移動するにしたがって下降するように構成されている。
送出用ロータリーバルブ１１４を作動させることにより、３６個のバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６は、送出用ロータリーバルブ１１４のロータ１１４ｂの回転中心１１４ｄを中心として、矢印１１４ｅの方向、すなわち、反時計周りの方向に回転できるように構成される。３６個のバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６は、送出用ロータリーバルブ１１４のロータ１１４ｂの回転中心１１４ｄを中心として、時計周りの方向に回転できるように構成してもよい。
【００２１】
送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部の圧力を調節するために、加圧流体を前記送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部から外部に排出させ、及び又は、加圧流体を送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の外部から内部に導入させるための圧力調節手段が、送出用ロータリーバルブの各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６に対して設けられている。この圧力調節手段は、減圧弁１３４を含む。
減圧弁１３４は、送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３３の内部の圧力が、バルブ区画１１４ｃ１からバルブ区画１１４ｃ３３に向かって減少するように作動するように構成される。すなわち、バルブ区画１１４ｃ２における圧力は、バルブ区画１１４ｃ１における圧力よりも若干低くなるように構成される。バルブ区画１１４ｃ３における圧力はバルブ区画１１４ｃ２における圧力より若干低くなるように構成される。同様に、バルブ区画１１４ｃ４における圧力はバルブ区画１１４ｃ３における圧力より若干低くなるように構成される。すなわち、あるバルブ区画における圧力は、そのバルブ区画と時計周り方向に隣接する隣のバルブ区画における圧力より若干低くなるように構成される。
【００２２】
このようにして、それぞれのバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３３に設けられた減圧弁１３４の作動により、バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部の圧力は、バルブ区画１１４ｃ１からバルブ区画１１４ｃ３３に向かって漸減する。その結果、バルブ区画１１４ｃ３３における圧力は、大気圧と実質的に等しくなるように構成されている。
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６から押し出すためのエアシリンダ１３６が、送出用ロータリーバルブの各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６に対して設けられている。エアシリンダ１３６は、バルブ区画１１４ｃ３３の位置で作動して、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を送出用ロータリーバルブ１１４から排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１へ送り込むように構成される。
【００２３】
送出用ロータリーバルブ１１４のバルブ区画１１４ｃ１において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、加圧加熱処理部１０２の加圧加熱処理部コンベヤ１２２から受け入れられる。次に、バルブ区画１１４ｃ１は矢印１１４ｅの方向に回転して、バルブ区画１１４ｃ２の位置へ移動し、さらに回転して、バルブ区画１１４ｃ３の位置から、順番にバルブ区画１１４ｃ４…バルブ区画１１４ｃ３１、バルブ区画１１４ｃ３２の位置を経由して、バルブ区画１１４ｃ３３の位置へ移動する。バルブ区画１１４ｃ３３の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は送出用ロータリーバルブ１１４から排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１へ送り込まれる。
排出用ロータリーバルブ１４０は、ケーシング１４０ａと、ロータ１４０ｂとを備える。ロータ１４０ｂにより等しい角度間隔で区分された８個のバルブ区画１４０ｃ１〜１４０ｃ８が、ケーシング１４０ａの内部に設けられる。
【００２４】
排出用ロータリーバルブ１４０を作動させることにより、８個のバルブ区画１４０ｃ１〜１４０ｃ８は、排出用ロータリーバルブ１４０のロータ１４０ｂの回転中心１４０ｄを中心として、矢印１４０ｅの方向、すなわち、時計周りの方向に回転できるように構成される。８個のバルブ区画１４０ｃ１〜１１２ｃ８は、排出用ロータリーバルブ１４０のロータ１４０ｂの回転中心１４０ｄを中心として、反時計周りの方向に回転できるように構成してもよい。
排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は送出用ロータリーバルブ１１４のバルブ区画１１４ｃ３３から受け入れられる。次に、バルブ区画１４０ｃ１は矢印１４０ｅの方向に回転して、バルブ区画１４０ｃ２の位置、バルブ区画１４０ｃ３の位置、バルブ区画１４０ｃ４の位置、バルブ区画１４０ｃ５の位置を経由して、バルブ区画１４０ｃ６の位置へ移動する。バルブ区画１４０ｃ６の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は排出用ロータリーバルブ１４０から排出用コンベヤ１５０の上に配置される。
【００２５】
変形例として、排出用ロータリーバルブ１４０を使用しないで、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を、送出用ロータリーバルブ１１４から排出用コンベヤ１５０の上に配置するように構成してもよい。このような構成においては、例えば、送出用ロータリーバルブ１１４のバルブ区画１１４ｃ２８から排出用コンベヤ１５０の上に配置するように構成することができる。
【００２６】
再び図１を参照すると、導入用ロータリーバルブ１１２は、バルブ区画の１ピッチ分だけ回転する時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。送出用ロータリーバルブ１１４は、バルブ区画の１ピッチ分だけ回転する時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。排出用ロータリーバルブ１４０は、バルブ区画の１ピッチ分だけ回転する時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。
予備加熱部コンベヤ１２０の全長は約３０メートルであり、移動速度が約０．１メートル／秒であり、移動時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。従って、予備加熱部コンベヤ１２０のネットコンベヤの平均移動速度は、約３メートル／分である。
【００２７】
加圧加熱処理部コンベヤ１２２の全長は約４０メートルであり、移動速度が約０．１メートル／秒であり、移動時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。従って、加圧加熱処理部コンベヤ１２２のネットコンベヤの平均移動速度は、約３メートル／分である。
排出用コンベヤ１５０の全長は約４０メートルであり、移動速度が約０．１メートル／秒であり、移動時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。従って、排出用コンベヤ１５０のネットコンベヤの平均移動速度は、約３メートル／分である。
なお、上述した導入用ロータリーバルブ１１２、排出用ロータリーバルブ１４０、予備加熱部コンベヤ１２０、加圧加熱処理部コンベヤ１２２は、連続運転するように制御してもよい。
【００２８】
次に、本発明の食品加工装置１００の作用について説明する。
以下に示す例では、食品加工装置１００が行う処理は殺菌である。
図１を参照すると、固形食品素材として、例えば、一定量の約１０ミリメートル角のポテト片と、一定量の約２０ミリメートル平方で約３ミリメートル厚の牛肉片と、約４ミリメートル角の人参とを用意する。これらのポテト片、牛肉片、人参の必要量を、それぞれのリテーナ１３０の中に充填する。これらの固形食品素材は、調理済みのものを用いてもよいし、或いは、これらの固形食品素材をリテーナ１３０の中に充填し、次に、その固形食品素材を調理してもよい。
【００２９】
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱部１１０の予備加熱部コンベヤ１２０の上に配置する。固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、予備加熱部コンベヤ１２０の作動により、上流側から下流側に移動し、固形食品素材は予備加熱される。
導入用ロータリーバルブ１１２は、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱部１１０から受け入れる。導入用ロータリーバルブ１１２を作動させることにより、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を受け入れたバルブ区画１１２ｃ１は、矢印１１２ｅの方向に１バルブ区画分づつ回転する。そして、バルブ区画１１２ｃ５の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は導入用ロータリーバルブ１１２から加圧加熱処理部１０２の内部へ送り込まれ、加圧加熱処理部コンベヤ１２２の上に配置される。
固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、加圧加熱処理部コンベヤ１２２の作動により、上流側から下流側に移動し、固形食品素材は加圧加熱される。
【００３０】
本発明の食品加工装置１００を用いて固形食品素材を加圧加熱処理する場合には、水蒸気供給装置（図示せず）から配管を介して水蒸気を加圧加熱処理部１０２の中に供給する。水蒸気の供給圧力は、０．２〜０．５ＭＰａ（ゲージ圧）であるのが好ましい。加圧加熱処理部１０２の内部の温度は、１２０°Ｃ〜１３５°Ｃに保持されているのが好ましい。加圧加熱処理部１０２の中に導入された水蒸気により、固形食品素材を加圧加熱処理（加圧加熱調理、及び／又は、加圧加熱殺菌）することができる。
【００３１】
送出用ロータリーバルブ１１４のバルブ区画１１４ｃ１において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、加圧加熱処理部１０２の加圧加熱処理部コンベヤ１２２から受け入れられる。次に、バルブ区画１１４ｃ１は矢印１１４ｅの方向に回転して、バルブ区画１１４ｃ２の位置へ移動し、さらに回転して、バルブ区画１１４ｃ３の位置…バルブ区画１１４ｃ３２の位置を経由して、バルブ区画１１４ｃ３３の位置へ移動する。
バルブ区画１１４ｃ３３の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は送出用ロータリーバルブ１１４から排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１へ送り込まれる。
【００３２】
減圧弁１３４を含む圧力調節手段の作動により、送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部の圧力は調節される。圧力調節手段は加圧流体を送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部から外部に排出させ、及び又は、加圧流体を送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の外部から内部に導入させる。
減圧弁１３４は、送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３３の内部の圧力が、バルブ区画１１４ｃ１からバルブ区画１１４ｃ３３に向かって減少するように作動する。
すなわち、バルブ区画１１４ｃ２における圧力は、バルブ区画１１４ｃ１における圧力よりも若干低くなるように構成される。バルブ区画１１４ｃ３における圧力はバルブ区画１１４ｃ２における圧力より若干低くなるように構成される。同様に、バルブ区画１１４ｃ４における圧力はバルブ区画１１４ｃ３における圧力より若干低くなるように構成される。すなわち、あるバルブ区画における圧力は、そのバルブ区画と時計周り方向に隣接する隣のバルブ区画における圧力より若干低くなるように構成される。
以下、同様な方法で圧力を漸減させて行くように調節する構成により、バルブ区画１１４ｃ３３における圧力は、大気圧と実質的に等しくなるように調節される。
【００３３】
バルブ区画１１４ｃ３３の位置において、エアシリンダ１３６の作動により、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は送出用ロータリーバルブ１１４から排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１へ送り込まれる。
排出用ロータリーバルブ１４０を作動させることにより、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、矢印１４０ｅの方向、すなわち、時計周りの方向に回転する。
排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ６の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は排出用ロータリーバルブ１４０から排出用コンベヤ１５０の上に配置される。
固形食品素材移し替え部（図示せず）において、リテーナ１３０の中に収容されている固形食品素材は製品用容器の中に移し替えられる。
液体食品充填部（図示せず）において、液体食品素材は製品用容器の中に供給される。液体食品充填装置が供給する液体食品は、例えば、シチュー用ソース又はカレー用ソースである。
【００３４】
無菌包装部（図示せず）において、固形食品素材及び液体食品素材を充填した製品用容器は無菌状態でシールされる。無菌包装部では、蓋材供給装置（図示せず）により供給された蓋材（図示せず）は、蓋材シール装置（図示せず）の作動により、蓋材を製品用容器にヒートシール処理、トリミング処理する。このヒートシール処理及びトリミング処理する時間は約１秒間である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、食品加工装置において、上述したような構成としたので、食品加工装置を連続稼動させることが可能になり、特に、送出用ロータリーバルブにより、加圧加熱処理後、常圧状態まで減圧する処理を連続的に行うことができ、当該減圧工程における固形食品素材の崩れの発生も有効に防止することができる。
また、本発明の食品加工装置により、食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を行うことができ、食品加工の生産性を高めることができる。
また、本発明の食品加工装置により、調理及び又は殺菌した固形食品素材を開放状態で待機させることなく、連続的に無菌包装処理することができ、無菌性の極めて高い製品を得ることができる。
さらに、本発明により、設備全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の食品加工装置の構造を示す部分断面平面図である。
【図２】リテーナの斜視図である。
【図３】本発明の食品加工装置の容器搬入部に配置された導入用ロータリーバルブの概略構造を示す拡大部分平面図である。
【図４】本発明の食品加工装置の容器搬入部に配置された導入用ロータリーバルブの概略構造を示す拡大部分側面図である。
【図５】本発明の食品加工装置の容器搬出部に配置された送出用ロータリーバルブの概略構造を示す拡大部分平面図である。
【図６】本発明の食品加工装置の容器搬出部に配置された送出用ロータリーバルブの一部分の概略構造を示す拡大部分側面図である。
【符号の説明】
１００ 食品加工装置
１０２ 加圧加熱処理部
１０４ 容器搬入部
１０６ 加熱処理部
１０８ 容器搬出部
１１０ 予備加熱部
１１２ 導入用ロータリーバルブ
１１４ 送出用ロータリーバルブ
１２０ 予備加熱部コンベヤ
１２２ 加圧加熱処理部コンベヤ
１３０ リテーナ
１３４ 減圧弁
１３６ エアシリンダ
１４０ 排出用ロータリーバルブ
１５０ 排出用コンベヤ
【発明の属する技術分野】
本発明は、固形食品素材を加圧加熱処理するための加圧加熱処理部を備えた食品加工装置に関するもので、特に、固形食品素材を充填したリテーナの搬送にロータリーバルブを使用するように構成した食品加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器に充填した固形食品素材を、容器を密封することなく加圧加熱処理するための加圧加熱処理部を備えた食品加工装置として、例えば、固形物をカップに充填し、カップを複数個ずつカセットに収納した後、このカセットを殺菌機に投入して固形物を蒸気で直接殺菌し、殺菌後、クリーンブース内でカセットからカップを取り出して、固形物を調味液とともに容器に充填して密封包装する固形物含有食品の殺菌装置が、特開平９−８４５６７号公報に開示されている。
また、それぞれ上流側に入口、下流側に出口を有する食品供給部、直線筒加熱器、直線筒冷却器、排出部からなり、それぞれを順次、出口と入口とを密閉ゲートを介して、互いに平行あるいは直角に接続して配置し、食品移動方向のそれぞれの上流側に剛性容器を押し出すための押し出し装置を設けた食品殺菌装置が、特開平７−６７５９５号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−８４５６７号公報に開示されているようなバッチ処理装置では、殺菌処理の生産性を高めるために、加圧と殺菌と減圧を制御するための制御機構を備えた殺菌釜を複数準備する必要性があり、バッチ処理装置の設備サイズが大きくなり、設備費用が莫大のものになるおそれがあった。
また、特開平７−６７５９５号公報に開示されているような連続処理装置では、加圧加熱装置（殺菌釜）に固形物を充填したリテーナを搬入する場合、或いは、殺菌された固形物を収容したリテーナを殺菌釜から搬出する場合、常圧状態から加圧状態への圧力の制御と、加圧状態から減圧させる制御とが必要であった。このような処理装置では、具体的には、殺菌釜の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた調圧室の２つの遮断扉（バルブ）をリテーナを搬入するときと、リテーナを搬出するときに、交互に開閉しなければならなかった。このため、処理装置の操作が煩雑であり、操作に一定の時間を必要としていた。
このような連続処理装置において、処理の生産性を高めるために、複数のリテーナをまとめて調圧室に搬入し、あるいは、複数のリテーナをまとめて調圧室から搬出するように構成すると、調圧室から搬出した後、直ちに、食品素材をリテーナから製品用容器に移し替えすることができない移し替え待機中のリテーナが生じる。このような移し替え待機中のリテーナにおいて、食品素材の菌汚染が発生するおそれを生じさせるという課題があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、従来のこのような課題を解決するために、連続稼動が可能で、固形食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を行うことができ、生産性が高く、さらには、設備全体を小型化することができる食品加工装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、調理及び又は殺菌等の加工を行っているときの無菌性を高く維持することができる食品加工装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、連続的に無菌包装処理することができる食品加工装置であって、容器に充填した固形食品素材を、容器を密封することなく、加圧加熱状態で殺菌及び又は調理するための加圧加熱処理部を備え、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の中へ導入するための容器搬入部が、加圧加熱処理部の上流側端に設けられ、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部から搬出するための容器搬出部が、加圧加熱処理部の下流側端に設けられ、容器搬出部に配置され、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の内部から加圧加熱処理部の外部に移動させるための送出用ロータリーバルブを備えているように構成したことを特徴とする。このような構成により、極めて簡単な構造で、固形食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を連続的に行うことができ、また、調理及び又は殺菌した固形食品素材を開放状態で待機させることなく、連続的に無菌包装処理することができ、無菌性の極めて高い製品を得ることができる。
【０００６】
本発明の食品処理装置では、送出用ロータリーバルブは、固形食品素材を充填した容器を移動させながら、当該容器を収容したバルブ区画内の圧力を減圧させるための減圧部を構成する。この構成により、極めて簡単な構造で、固形食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を行うことができ、加圧加熱処理部から大気圧に効率的に減圧することができる。
【０００７】
更に、本発明は、食品処理装置において、容器に充填した固形食品素材を、容器を密封することなく、加圧加熱状態で殺菌及び又は調理するための加圧加熱処理部を備え、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の中へ導入するための容器搬入部が、加圧加熱処理部の上流側端に設けられ、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部から搬出するための容器搬出部が、加圧加熱処理部の下流側端に設けられ、容器搬入部に配置され、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の外部から加圧加熱処理部の内部に移動させるための導入用ロータリーバルブと、容器搬出部に配置され、固形食品素材を充填した容器を加圧加熱処理部の内部から加圧加熱処理部の外部に移動させるための送出用ロータリーバルブとを備え、送出用ロータリーバルブの外径寸法は導入用ロータリーバルブの外径寸法より大きくなるように形成されていることを特徴とする。
このような構成により、極めて簡単な構造で、固形食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を連続的に行うことができ、また、調理及び又は殺菌した固形食品素材を開放状態で待機させることなく、連続的に無菌包装処理することができ、無菌性の極めて高い製品を得ることができる。また、加圧加熱処理後、常圧状態まで減圧する処理工程において、固形食品素材の崩れを防止することができる。
【０００８】
本発明の食品処理装置では、固形食品素材を充填した容器を予備加熱するための予備加熱部が加圧加熱処理部の上流側に配置されており、導入用ロータリーバルブは、固形食品素材を充填した容器を予備加熱部から受け入れて加圧加熱処理部に送り込むように構成されるのが好ましい。
このような構成により、均一かつ短時間で固形食品素材の調理及び又は殺菌を行うことができる。
【０００９】
また、本発明の食品処理装置では、送出用ロータリーバルブの内部の圧力を調節するために、加圧流体を送出用ロータリーバルブの内部から外部に排出させ、及び又は、加圧流体を送出用ロータリーバルブの外部から内部に導入させるための圧力調節手段が、送出用ロータリーバルブに設けられているのが好ましい。
【００１０】
このような構成により、確実に送出用ロータリーバルブの各バルブ区画内の圧力を調節することができる。
【００１１】
また、本発明の食品処理装置では、固形食品素材を充填した容器を送出用ロータリーバルブから受け入れて減圧部の外部に排出させるための排出用ロータリーバルブを備えているのが好ましい。
このような構成により、極めて簡単な構造で、固形食品素材を充填した容器を排出させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の食品処理装置の実施の形態について説明する。
最初に、本発明の食品加工装置の実施の形態の構造について説明する。
図１を参照すると、本発明の食品加工装置１００は、容器に充填した固形食品素材を加圧加熱状態で殺菌及び又は調理するための加圧加熱処理部１０２を備える。加圧加熱処理部１０２は、加圧加熱水蒸気雰囲気下で、固形食品素材を加熱調理し、及び又は、固形食品素材を加熱殺菌するように構成される。
加圧加熱処理部１０２の横断面形状（長手方向に直角な断面の形状）は、実質的に円形である。加圧加熱処理部１０２の外径は、約４００ミリメートルである。加圧加熱処理部１０２の横断面形状（長手方向に直角な断面の形状）は、例えば、実質的に四角形であってもよいし、実質的に六角形又は八角形等の多角形であってもよい。
【００１３】
本発明の食品加工装置において、食品素材を収容するのに使用される容器として、製品用容器を用いてもよいし、あるいは、図２に示すような円筒形状のリテーナ１３０を用いてもよい。リテーナ１３０は、側面筒状部１３０ａと、底部１３０ｂとを含む。複数の小孔が底部１３０ｂに形成されている。一例として、このリテーナ１３０の外径は、約１００ミリメートルであり、リテーナ１３０の高さは、約１５０ミリメートルである。開口部１３０ｃが、側面筒状部１３０ａの底部１３０ｂと相対する端に設けられている。食品素材は、開口部１３０ｃからリテーナ１３０の中へ入れられる。
【００１４】
固形食品素材を充填した容器、すなわち、リテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２の中へに導入するための容器搬入部１０４が、加圧加熱処理部１０２の上流側端に設けられる。固形食品素材を充填したリテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２から搬出するための容器搬出部１０８が、加圧加熱処理部１０２の下流側端に設けられる。固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱するための予備加熱部１１０が加圧加熱処理部１００の上流側に配置される。
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２の上流側の外部から加圧加熱処理部１０２の内部に移動させるための導入用ロータリーバルブ１１２が、容器搬入部１０４に配置される。導入用ロータリーバルブ１１２は、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱部１１０から受け入れて、加圧加熱処理部１０２の中へ送り込むように構成されている。導入用ロータリーバルブ１１２の外径は、約４２０ミリメートルである。
【００１５】
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２の内部から加圧加熱処理部１０２の下流側の外部に移動させるための送出用ロータリーバルブ１１４が、容器搬出部１０８に配置される。送出用ロータリーバルブ１１４の外径は、約１６００ミリメートルである。
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を送出用ロータリーバルブ１１４から受け入れて、送出用ロータリーバルブ１１４の外部に排出するための排出用ロータリーバルブ１４０が、送出用ロータリーバルブ１１４の下流側に配置される。排出用ロータリーバルブ１４０の外径は、約４２０ミリメートルである。
予備加熱部１１０の横断面形状（長手方向に直角な断面の形状）は、実質的に円形である。予備加熱部１１０の外径は、約３００ミリメートルである。予備加熱部１１０の横断面形状（長手方向に直角な断面の形状）は、例えば、実質的に四角形であってもよいし、実質的に六角形又は八角形等の多角形であってもよい。
【００１６】
予備加熱部コンベヤ１２０が、予備加熱部１１０の中に配置される。予備加熱部コンベヤ１２０は、ネットコンベヤで構成され、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱部１１０の上流側から導入用ロータリーバルブ１１２に供給するように作動する。
加圧加熱処理部コンベヤ１２２が、加圧加熱処理部１０２の中に配置される。加圧加熱処理部コンベヤ１２２は、ネットコンベヤで構成され、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を加圧加熱処理部１０２の上流側から下流側へ移動させて、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を送出用ロータリーバルブ１１４に供給するように作動する。
排出用コンベヤ１５０が、排出用ロータリーバルブ１４０の下流側に配置される。排出用コンベヤ１５０は、ネットコンベヤで構成され、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を排出用ロータリーバルブ１４０から下流側へ移動させるように作動する。
【００１７】
本発明の食品加工装置は、導入用ロータリーバルブ１１２及び送出用ロータリーバルブ１１４のうちの少なくとも１つのロータリーバルブを備えるように構成する。図１に示す本発明の食品加工装置１００は、導入用ロータリーバルブ１１２及び送出用ロータリーバルブ１１４の両方を備えている。
容器、すなわち、リテーナ１３０を供給するための容器供給部（図示せず）が食品加工装置１００の上流側に配置されている。固形食品素材を供給するための固形食品素材充填部（図示せず）が容器供給部の下流側に配置される。殺菌処理された製品用容器を供給するための製品用容器供給部（図示せず）が食品加工装置１００の下流側に配置される。リテーナ１３０の中に収容されている固形食品素材を製品用容器の中に移し替えるための固形食品素材移し替え部（図示せず）が製品用容器供給部の下流側に配置される。液体食品素材を製品用容器の中に供給するための液体食品充填部（図示せず）が固形食品素材移し替え部の下流側に配置される。固形食品素材及び液体食品素材を充填した製品用容器を無菌状態でシールするための無菌包装部（図示せず）が、液体食品充填部の下流側に配置される。なお、上述した送出用ロータリーバルブから下流側に配置される無菌包装部までの各装置は、水蒸気又は無菌空気雰囲気の無菌室内に設置される。
【００１８】
図３及び図４を参照すると、導入用ロータリーバルブ１１２は、ケーシング１１２ａと、ロータ１１２ｂとを備える。ロータ１１２ｂにより等しい角度間隔で区分された８個のバルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８が、ケーシング１１２ａの内部に設けられる。バルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８の数は、２個以上の偶数であるのが好ましい。導入用ロータリーバルブ１１２では、ケーシング１１２ａとロータ１１２ｂとの間に若干の隙間を有しており、それぞれのバルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８内の圧力は、バルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ５までは徐々に上昇し、バルブ区画１１２ｃ６〜１１２ｃ１までは徐々に下降するように構成されている。
導入用ロータリーバルブ１１２を作動させることにより、８個のバルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８は、導入用ロータリーバルブ１１２のロータ１１２ｂの回転中心１１２ｄを中心として、矢印１１２ｅの方向、すなわち、時計周りの方向に回転できるように構成される。８個のバルブ区画１１２ｃ１〜１１２ｃ８は、導入用ロータリーバルブ１１２のロータ１１２ｂの回転中心１１２ｄを中心として、反時計周りの方向に回転できるように構成してもよい。
【００１９】
導入用ロータリーバルブ１１２のバルブ区画１１２ｃ１において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は予備加熱部１１０の予備加熱部コンベヤ１２０から受け入れられる。次に、バルブ区画１１２ｃ１は矢印１１２ｅの方向に回転して、バルブ区画１１２ｃ２の位置、バルブ区画１１２ｃ３の位置、バルブ区画１１２ｃ４の位置を経由して、バルブ区画１１２ｃ５の位置へ移動する。バルブ区画１１２ｃ５の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は導入用ロータリーバルブ１１２から加圧加熱処理部１０２の内部へ送り込まれ、加圧加熱処理部コンベヤ１２２の上に配置される。
【００２０】
図５及び図６を参照すると、送出用ロータリーバルブ１１４は、ケーシング１１４ａと、ロータ１１４ｂとを備える。ロータ１１４ｂにより等しい角度間隔で区分された３６個のバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６が、ケーシング１１４ａの内部に設けられる。バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の数は、４個以上の偶数であるのが好ましい。送出用ロータリーバルブ１１４では、それぞれのバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６内の圧力は、バルブ区画１１４ｃ１から移動するにしたがって下降するように構成されている。
送出用ロータリーバルブ１１４を作動させることにより、３６個のバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６は、送出用ロータリーバルブ１１４のロータ１１４ｂの回転中心１１４ｄを中心として、矢印１１４ｅの方向、すなわち、反時計周りの方向に回転できるように構成される。３６個のバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６は、送出用ロータリーバルブ１１４のロータ１１４ｂの回転中心１１４ｄを中心として、時計周りの方向に回転できるように構成してもよい。
【００２１】
送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部の圧力を調節するために、加圧流体を前記送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部から外部に排出させ、及び又は、加圧流体を送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の外部から内部に導入させるための圧力調節手段が、送出用ロータリーバルブの各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６に対して設けられている。この圧力調節手段は、減圧弁１３４を含む。
減圧弁１３４は、送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３３の内部の圧力が、バルブ区画１１４ｃ１からバルブ区画１１４ｃ３３に向かって減少するように作動するように構成される。すなわち、バルブ区画１１４ｃ２における圧力は、バルブ区画１１４ｃ１における圧力よりも若干低くなるように構成される。バルブ区画１１４ｃ３における圧力はバルブ区画１１４ｃ２における圧力より若干低くなるように構成される。同様に、バルブ区画１１４ｃ４における圧力はバルブ区画１１４ｃ３における圧力より若干低くなるように構成される。すなわち、あるバルブ区画における圧力は、そのバルブ区画と時計周り方向に隣接する隣のバルブ区画における圧力より若干低くなるように構成される。
【００２２】
このようにして、それぞれのバルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３３に設けられた減圧弁１３４の作動により、バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部の圧力は、バルブ区画１１４ｃ１からバルブ区画１１４ｃ３３に向かって漸減する。その結果、バルブ区画１１４ｃ３３における圧力は、大気圧と実質的に等しくなるように構成されている。
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６から押し出すためのエアシリンダ１３６が、送出用ロータリーバルブの各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６に対して設けられている。エアシリンダ１３６は、バルブ区画１１４ｃ３３の位置で作動して、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を送出用ロータリーバルブ１１４から排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１へ送り込むように構成される。
【００２３】
送出用ロータリーバルブ１１４のバルブ区画１１４ｃ１において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、加圧加熱処理部１０２の加圧加熱処理部コンベヤ１２２から受け入れられる。次に、バルブ区画１１４ｃ１は矢印１１４ｅの方向に回転して、バルブ区画１１４ｃ２の位置へ移動し、さらに回転して、バルブ区画１１４ｃ３の位置から、順番にバルブ区画１１４ｃ４…バルブ区画１１４ｃ３１、バルブ区画１１４ｃ３２の位置を経由して、バルブ区画１１４ｃ３３の位置へ移動する。バルブ区画１１４ｃ３３の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は送出用ロータリーバルブ１１４から排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１へ送り込まれる。
排出用ロータリーバルブ１４０は、ケーシング１４０ａと、ロータ１４０ｂとを備える。ロータ１４０ｂにより等しい角度間隔で区分された８個のバルブ区画１４０ｃ１〜１４０ｃ８が、ケーシング１４０ａの内部に設けられる。
【００２４】
排出用ロータリーバルブ１４０を作動させることにより、８個のバルブ区画１４０ｃ１〜１４０ｃ８は、排出用ロータリーバルブ１４０のロータ１４０ｂの回転中心１４０ｄを中心として、矢印１４０ｅの方向、すなわち、時計周りの方向に回転できるように構成される。８個のバルブ区画１４０ｃ１〜１１２ｃ８は、排出用ロータリーバルブ１４０のロータ１４０ｂの回転中心１４０ｄを中心として、反時計周りの方向に回転できるように構成してもよい。
排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は送出用ロータリーバルブ１１４のバルブ区画１１４ｃ３３から受け入れられる。次に、バルブ区画１４０ｃ１は矢印１４０ｅの方向に回転して、バルブ区画１４０ｃ２の位置、バルブ区画１４０ｃ３の位置、バルブ区画１４０ｃ４の位置、バルブ区画１４０ｃ５の位置を経由して、バルブ区画１４０ｃ６の位置へ移動する。バルブ区画１４０ｃ６の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は排出用ロータリーバルブ１４０から排出用コンベヤ１５０の上に配置される。
【００２５】
変形例として、排出用ロータリーバルブ１４０を使用しないで、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を、送出用ロータリーバルブ１１４から排出用コンベヤ１５０の上に配置するように構成してもよい。このような構成においては、例えば、送出用ロータリーバルブ１１４のバルブ区画１１４ｃ２８から排出用コンベヤ１５０の上に配置するように構成することができる。
【００２６】
再び図１を参照すると、導入用ロータリーバルブ１１２は、バルブ区画の１ピッチ分だけ回転する時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。送出用ロータリーバルブ１１４は、バルブ区画の１ピッチ分だけ回転する時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。排出用ロータリーバルブ１４０は、バルブ区画の１ピッチ分だけ回転する時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。
予備加熱部コンベヤ１２０の全長は約３０メートルであり、移動速度が約０．１メートル／秒であり、移動時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。従って、予備加熱部コンベヤ１２０のネットコンベヤの平均移動速度は、約３メートル／分である。
【００２７】
加圧加熱処理部コンベヤ１２２の全長は約４０メートルであり、移動速度が約０．１メートル／秒であり、移動時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。従って、加圧加熱処理部コンベヤ１２２のネットコンベヤの平均移動速度は、約３メートル／分である。
排出用コンベヤ１５０の全長は約４０メートルであり、移動速度が約０．１メートル／秒であり、移動時間が１秒間であり、停止時間が１秒間である間欠運転をするように制御される。従って、排出用コンベヤ１５０のネットコンベヤの平均移動速度は、約３メートル／分である。
なお、上述した導入用ロータリーバルブ１１２、排出用ロータリーバルブ１４０、予備加熱部コンベヤ１２０、加圧加熱処理部コンベヤ１２２は、連続運転するように制御してもよい。
【００２８】
次に、本発明の食品加工装置１００の作用について説明する。
以下に示す例では、食品加工装置１００が行う処理は殺菌である。
図１を参照すると、固形食品素材として、例えば、一定量の約１０ミリメートル角のポテト片と、一定量の約２０ミリメートル平方で約３ミリメートル厚の牛肉片と、約４ミリメートル角の人参とを用意する。これらのポテト片、牛肉片、人参の必要量を、それぞれのリテーナ１３０の中に充填する。これらの固形食品素材は、調理済みのものを用いてもよいし、或いは、これらの固形食品素材をリテーナ１３０の中に充填し、次に、その固形食品素材を調理してもよい。
【００２９】
固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱部１１０の予備加熱部コンベヤ１２０の上に配置する。固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、予備加熱部コンベヤ１２０の作動により、上流側から下流側に移動し、固形食品素材は予備加熱される。
導入用ロータリーバルブ１１２は、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を予備加熱部１１０から受け入れる。導入用ロータリーバルブ１１２を作動させることにより、固形食品素材を充填したリテーナ１３０を受け入れたバルブ区画１１２ｃ１は、矢印１１２ｅの方向に１バルブ区画分づつ回転する。そして、バルブ区画１１２ｃ５の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は導入用ロータリーバルブ１１２から加圧加熱処理部１０２の内部へ送り込まれ、加圧加熱処理部コンベヤ１２２の上に配置される。
固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、加圧加熱処理部コンベヤ１２２の作動により、上流側から下流側に移動し、固形食品素材は加圧加熱される。
【００３０】
本発明の食品加工装置１００を用いて固形食品素材を加圧加熱処理する場合には、水蒸気供給装置（図示せず）から配管を介して水蒸気を加圧加熱処理部１０２の中に供給する。水蒸気の供給圧力は、０．２〜０．５ＭＰａ（ゲージ圧）であるのが好ましい。加圧加熱処理部１０２の内部の温度は、１２０°Ｃ〜１３５°Ｃに保持されているのが好ましい。加圧加熱処理部１０２の中に導入された水蒸気により、固形食品素材を加圧加熱処理（加圧加熱調理、及び／又は、加圧加熱殺菌）することができる。
【００３１】
送出用ロータリーバルブ１１４のバルブ区画１１４ｃ１において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、加圧加熱処理部１０２の加圧加熱処理部コンベヤ１２２から受け入れられる。次に、バルブ区画１１４ｃ１は矢印１１４ｅの方向に回転して、バルブ区画１１４ｃ２の位置へ移動し、さらに回転して、バルブ区画１１４ｃ３の位置…バルブ区画１１４ｃ３２の位置を経由して、バルブ区画１１４ｃ３３の位置へ移動する。
バルブ区画１１４ｃ３３の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は送出用ロータリーバルブ１１４から排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１へ送り込まれる。
【００３２】
減圧弁１３４を含む圧力調節手段の作動により、送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部の圧力は調節される。圧力調節手段は加圧流体を送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の内部から外部に排出させ、及び又は、加圧流体を送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３６の外部から内部に導入させる。
減圧弁１３４は、送出用ロータリーバルブ１１４の各バルブ区画１１４ｃ１〜１１４ｃ３３の内部の圧力が、バルブ区画１１４ｃ１からバルブ区画１１４ｃ３３に向かって減少するように作動する。
すなわち、バルブ区画１１４ｃ２における圧力は、バルブ区画１１４ｃ１における圧力よりも若干低くなるように構成される。バルブ区画１１４ｃ３における圧力はバルブ区画１１４ｃ２における圧力より若干低くなるように構成される。同様に、バルブ区画１１４ｃ４における圧力はバルブ区画１１４ｃ３における圧力より若干低くなるように構成される。すなわち、あるバルブ区画における圧力は、そのバルブ区画と時計周り方向に隣接する隣のバルブ区画における圧力より若干低くなるように構成される。
以下、同様な方法で圧力を漸減させて行くように調節する構成により、バルブ区画１１４ｃ３３における圧力は、大気圧と実質的に等しくなるように調節される。
【００３３】
バルブ区画１１４ｃ３３の位置において、エアシリンダ１３６の作動により、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は送出用ロータリーバルブ１１４から排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ１へ送り込まれる。
排出用ロータリーバルブ１４０を作動させることにより、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は、矢印１４０ｅの方向、すなわち、時計周りの方向に回転する。
排出用ロータリーバルブ１４０のバルブ区画１４０ｃ６の位置において、固形食品素材を充填したリテーナ１３０は排出用ロータリーバルブ１４０から排出用コンベヤ１５０の上に配置される。
固形食品素材移し替え部（図示せず）において、リテーナ１３０の中に収容されている固形食品素材は製品用容器の中に移し替えられる。
液体食品充填部（図示せず）において、液体食品素材は製品用容器の中に供給される。液体食品充填装置が供給する液体食品は、例えば、シチュー用ソース又はカレー用ソースである。
【００３４】
無菌包装部（図示せず）において、固形食品素材及び液体食品素材を充填した製品用容器は無菌状態でシールされる。無菌包装部では、蓋材供給装置（図示せず）により供給された蓋材（図示せず）は、蓋材シール装置（図示せず）の作動により、蓋材を製品用容器にヒートシール処理、トリミング処理する。このヒートシール処理及びトリミング処理する時間は約１秒間である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、食品加工装置において、上述したような構成としたので、食品加工装置を連続稼動させることが可能になり、特に、送出用ロータリーバルブにより、加圧加熱処理後、常圧状態まで減圧する処理を連続的に行うことができ、当該減圧工程における固形食品素材の崩れの発生も有効に防止することができる。
また、本発明の食品加工装置により、食品素材に確実に調理及び又は殺菌等の加工を行うことができ、食品加工の生産性を高めることができる。
また、本発明の食品加工装置により、調理及び又は殺菌した固形食品素材を開放状態で待機させることなく、連続的に無菌包装処理することができ、無菌性の極めて高い製品を得ることができる。
さらに、本発明により、設備全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の食品加工装置の構造を示す部分断面平面図である。
【図２】リテーナの斜視図である。
【図３】本発明の食品加工装置の容器搬入部に配置された導入用ロータリーバルブの概略構造を示す拡大部分平面図である。
【図４】本発明の食品加工装置の容器搬入部に配置された導入用ロータリーバルブの概略構造を示す拡大部分側面図である。
【図５】本発明の食品加工装置の容器搬出部に配置された送出用ロータリーバルブの概略構造を示す拡大部分平面図である。
【図６】本発明の食品加工装置の容器搬出部に配置された送出用ロータリーバルブの一部分の概略構造を示す拡大部分側面図である。
【符号の説明】
１００ 食品加工装置
１０２ 加圧加熱処理部
１０４ 容器搬入部
１０６ 加熱処理部
１０８ 容器搬出部
１１０ 予備加熱部
１１２ 導入用ロータリーバルブ
１１４ 送出用ロータリーバルブ
１２０ 予備加熱部コンベヤ
１２２ 加圧加熱処理部コンベヤ
１３０ リテーナ
１３４ 減圧弁
１３６ エアシリンダ
１４０ 排出用ロータリーバルブ
１５０ 排出用コンベヤ
Claims (3)
- 連続的に無菌包装処理することができる食品加工装置であって、
容器に充填した固形食品素材を、容器を密封することなく、加圧加熱状態で殺菌及び又は調理するための加圧加熱処理部を備え、
前記固形食品素材を充填した容器を前記加圧加熱処理部の中へ導入するための容器搬入部が、前記加圧加熱処理部の上流側端に設けられ、
前記固形食品素材を充填した容器を前記加圧加熱処理部から搬出するための容器搬出部が、前記加圧加熱処理部の下流側端に設けられ、
前記容器搬出部に配置され、前記固形食品素材を充填した容器を前記加圧加熱処理部の内部から前記加圧加熱処理部の外部に移動させるための送出用ロータリーバルブを備えており、前記送出用ロータリーバルブは、固形食品素材を充填した容器を移動させながら、当該容器を収容したバルブ区画内の圧力を減圧させるための減圧部を構成する、
ことを特徴とする食品加工装置。 - 連続的に無菌包装処理することができる食品加工装置であって、
容器に充填した固形食品素材を、容器を密封することなく、加圧加熱状態で殺菌及び又は調理するための加圧加熱処理部を備え、
前記固形食品素材を充填した容器を前記加圧加熱処理部の中へ導入するための容器搬入部が、前記加圧加熱処理部の上流側端に設けられ、
前記固形食品素材を充填した容器を前記加圧加熱処理部から搬出するための容器搬出部が、前記加圧加熱処理部の下流側端に設けられ、
前記容器搬入部に配置され、前記固形食品素材を充填した容器を前記加圧加熱処理部の外部から前記加圧加熱処理部の内部に移動させるための導入用ロータリーバルブと、
前記容器搬出部に配置され、前記固形食品素材を充填した容器を前記加圧加熱処理部の内部から前記加圧加熱処理部の外部に移動させるための送出用ロータリーバルブとを備え、前記送出用ロータリーバルブは、固形食品素材を充填した容器を移動させながら、当該容器を収容したバルブ区画内の圧力を減圧させるための減圧部を構成しており、
前記送出用ロータリーバルブの外径寸法は前記導入用ロータリーバルブの外径寸法より大きくなるように形成されている、
ことを特徴とする食品加工装置。 - 前記送出用ロータリーバルブの内部の圧力を調節するために、加圧流体を前記送出用ロータリーバルブの内部から外部に排出させ、及び又は、加圧流体を前記送出用ロータリーバルブの外部から内部に導入させるための圧力調節手段が、前記送出用ロータリーバルブに設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の食品加工装置。
Priority Applications (1)
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| JP17963599A JP3560854B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | ロータリーバルブを備えた食品加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP17963599A JP3560854B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | ロータリーバルブを備えた食品加工装置 |
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Family Applications (1)
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