JP3751544B2 - Powder sterilization apparatus and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、殺菌が必要とされる粉体(例えば、香辛料および抹茶などの粉末状の食品、ならびに粉末状の各種香料および薬品など)に対する殺菌処理を行うための粉体殺菌装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
食品や医薬品などの物質は、その性質上、殺菌処理を行うことが必要とされる。従来より、このような物質に対して殺菌処理を施すための装置や方法の開発がなされている。
【0003】
従来、このような殺菌処理に関しては、特に液状の物体についての殺菌処理を行うための装置または方法が良く知られている。例えば特開平7−115947号および特開平7−289218号公報などに記載されたものが知られている。
【0004】
特開平7−115947号公報には、流動状または液状食品に対し、衝撃波を利用して殺菌を行うための装置の発明が記載されている。その装置の構成は、流動食品を収容した弾性容器と、衝撃波発生源と、それら弾性容器と衝撃波発生源との間に介在された衝撃波伝搬媒体とを備えたものである。この公報記載の発明によれば、衝撃波発生源によって発生させた衝撃波を衝撃波伝搬媒体を通じて弾性容器に伝搬させ、衝撃波を弾性容器内の流動食品に与えることで、各種ジュース類、清涼飲料水、牛乳、ヨーグルト等の流動状または液状食品に対し、それら食品中の蛋白質等を熱変性させることなく殺菌がなされる。
【0005】
また、特開平7−289218号公報には、密閉容器内でCO2ガスを充填し高圧に保ち、急減圧することで殺菌処理を行う技術が記載されている。この公報記載の技術では、耐圧容器と、CO2ガスと共に被処理物を密封した袋体と、加圧用の水を注入する加圧ポンプと、減圧弁と、で構成され、被処理物を高圧ガス下に置き、微生物の細胞内水分に多量のガスを溶解させた後、急減圧して微生物の細胞内ガスを急膨張させ、細胞膜を破砕することで殺菌処理がなされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来では、特に液状の食品を対象とした殺菌処理装置および方法に関して、多くの技術開発がなされている。しかしながら、特に粉体の食品を対象とした殺菌処理に関する技術に関しては、液状の食品に比べて、その開発が不十分である。その理由の1つとして、これまでは、乾燥粉末食品の菌については液状食品に比べ、あまり問題視されてなかったことが挙げられる。
【0007】
乾燥粉末食品、特に香辛料については、加熱により風味や辛味が低下することや、香辛料単体中では香辛料自体が持っている抗菌効果のために、菌にとって繁殖環境にないことから完全な殺菌は行われていなかった。1グラム当たり数千個程度の菌数は容認されていたが、食品の再利用や他の食品との混合の過程において菌数の増殖を誘発する危険性も指摘されていた。香辛料においても、他の食品との混合によって胞子として生き延びた菌が、新たに繁殖する危険性は否めない。
【0008】
従来、粉末状の食品に対する殺菌処理方法としては、外部加熱のほか、蒸気殺菌やマイクロ波殺菌、超音波殺菌あるいはガス殺菌、パルス電解法などがある。しかしこれらの殺菌方法は、一部の香辛料または抹茶あるいは香料などのように香りを消失しやすい食品あるいは薬品や、熱により分解しやすい栄養素を含む健康食品などには不向きである。
【0009】
また、粉末の殺菌を完全に行うことの困難さは、主に、粉末の表面積が大きいため熱量の流入速度が大きく、変質させてしまいやすいので加熱調整が困難であるという点や、加熱の不均一、あるいは攪拌による風味の低下といった点にある。また、殺菌処理により、粉末の色が変化してしまうおそれもある。これらの問題点により、いまだ商品化されていない食品も存在する。
【0010】
香料や香辛料などを香りを損なうことなく殺菌するためには、香りの素となる揮発成分を逃さず、菌に対してのみ熱を作用させる必要がある。一般的に菌は、粉体を構成する各粒子の表面に存在することが多く、表面温度のみを上げれば殺菌が達成される場合が多い。しかしながら、外部からの加熱殺菌においては、外側の粒子ほど熱を受けやすく、内側の粒子は熱を受けにくいといったような加熱の不均一が起こり、また、マイクロ波殺菌においては、加湿する手間が必要となったり、内側の粒子へのマイクロ波の進入が不確実であったりと、実用上の問題があった。
【0011】
ところで、粉体の殺菌処理に関しては、衝撃波が利用した殺菌が有効であると考えられる。衝撃波を利用した殺菌は、上述の特開平7−115947号公報にも記載されている。しかしながら、この公報記載の技術では、流動状または液状のものを処理対象としており、流動性に劣る粉体の殺菌処理には直ちに応用できない。特に、粉体の供給および排出作業が円滑に行われないため、粉体の殺菌処理には不向きである。
【0012】
また、上述の特開平7−289218号公報記載の技術においては、粉体にも適用可能とあるが、高圧保持時間が必要であり、また、連続処理できないなど、短時間での大量殺菌処理には不向きであるという実用上の問題がある。
【0013】
以上説明したように、従来では液状のものに比べて粉体の殺菌処理に関しては、技術開発が不十分なところがあるため、粉体の殺菌処理に適した技術の開発が望まれる。
【0014】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、風味、香味などを損なうことなく良好に粉体の殺菌を行うことのできる粉体殺菌装置および方法を提供することにある。また、その第2の目的は、短時間で、連続的かつ繰り返し殺菌を行うことのできる粉体殺菌装置および方法を提供することにある。
【0015】
請求項1記載の粉体殺菌装置は、電解質液が注入される空洞部を有したチャンバと、空洞部の内壁に沿って螺旋状に配設され、内部に殺菌対象となる粉体を収容するチューブと、チャンバの上部に設けられ、チューブの一端に接続された粉体取入口と、チャンバの下部に設けられ、チューブの他端に接続された粉体排出口と、放電用の電極対を有し、電解質液中において、電極対間で放電させることにより衝撃波を発生させその衝撃波をチューブ内の粉体に与える衝撃波発生手段とを備えたものである。
【0016】
この請求項1記載の粉体殺菌装置では、チャンバの空洞部内に、衝撃波を伝搬可能な電解質液が注入されると共に、粉体が収容されたチューブが配設される。そして、電解質液が注入された状態で空洞部内に衝撃波が発生し、その衝撃波が電解質液を介してチューブ内の粉体に与えられ、その衝撃波によって粉体の殺菌が行われる。
この粉体殺菌装置では、空洞部の内壁に沿ってチューブを螺旋状に配設しているので、空洞部内の面積が有効利用され、大量の粉体の処理が可能とされる。
この粉体殺菌装置では、チャンバの上部に設けられた粉体取入口を介して、チューブの一端から粉体が殺菌処理に応じて連続的に送り込まれる。また、チャンバの下部に設けられた粉体排出口を介してチューブの他端から殺菌後の粉体が殺菌処理に応じて連続的に排出される。これにより、粉体の連続的な取り込みおよび排出を行うことができ、連続的な殺菌処理が可能とされる。
この殺菌装置では、一対の電極間の放電を利用して衝撃波を発生する。このため、衝撃波を連続的に発生させることにより、繰り返し殺菌処理を短時間で行うことが可能となる。
【0017】
請求項4記載の粉体殺菌装置は、衝撃波発生手段が、断熱圧縮による温度上昇を粉体の表面に生じさせると共に、粉体粒子間の表面摩擦による摩擦熱を生じさせるような衝撃波を発生させるようにしたものである。
【0018】
この請求項4記載の粉体殺菌装置では、衝撃波によって、粉体の表面に断熱圧縮による温度上昇が発生すると共に、粉体粒子間の表面摩擦による摩擦熱が発生し、これら断熱圧縮による温度上昇と粉体粒子間の表面摩擦とによって粉体の殺菌が行われる。
【0025】
請求項2記載の粉体殺菌装置は、さらに、チャンバ全体を振動させる振動部を備えたものである。
【0026】
この請求項2記載の粉体殺菌装置では、振動部によって、殺菌処理に応じてチャンバ全体が振動させられるので、チューブ内での粉体の流動性が増し、チューブを介した粉体の取り込みと排出処理とが円滑に行われる。
【0029】
請求項4記載の粉体殺菌方法は、空洞部を有するチャンバの内壁に沿って螺旋状に捲回されると共に上下に粉体取入口および粉体排出口を有するチューブを配設すると共に、空洞部の内部に放電用の電極対を配設し、かつ衝撃波を伝搬可能な電解質液を注入したのち、チューブ内に粉体取入口から粉体排出口に向けて殺菌対象となる粉体を流通させつつ、電極対間で放電させてチューブ内に衝撃波を与えることにより粉体の殺菌を行うようにしたものである。
【0030】
この請求項4記載の粉体殺菌方法によれば、空洞部を有したチャンバにおいて、衝撃波を伝搬可能な電解質液が空洞部に注入されると共に、殺菌対象となる粉体が収容されたチューブが空洞部内に配設される。そして、電解質液が注入された状態で、空洞部内に衝撃波を発生し、その衝撃波が電解質液を介してチューブ内の粉体に与えられることにより、殺菌が行われる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0032】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る粉体殺菌装置の構成を表している。また、図2は、図1におけるチャンバ本体内部の詳細図である。本実施の形態に係る粉体殺菌装置は、例えば、香辛料や抹茶などの粉末状の食品、ならびに粉末状の香料や医薬品などに対する殺菌処理を行うためのものである。
【0033】
この粉体殺菌装置1は、衝撃波を伝搬可能な媒体(以下、「衝撃波伝搬媒体」という。)が注入されると共に、殺菌対象となる粉体15が収容される空洞部9を有したチャンバ2と、内部に殺菌対象となる粉体15を収容するためのチューブ3とを備えている。この粉体殺菌装置1は、さらに、衝撃波伝搬媒体が注入された状態で空洞部9内に衝撃波を発生させ、その衝撃波を衝撃波伝搬媒体を介してチューブ3内の粉体15に与える機能を有した衝撃波発生手段4と、チャンバ2全体を振動させるための振動部5とを備えている。
【0034】
チャンバ2は、蓋2aと、本体2bとを有して構成されている。チャンバ2の材質は、耐衝撃性樹脂、例えば超高分子量ポリエチレン(UHMW)である。蓋2aには液入口6と粉体取入口7とが設けられている。さらに蓋2aには、貫通孔8が複数設けられている。蓋2aには、空洞部9内の内圧を調整するための内圧調整弁を設けても良い。一方、本体2bには、その中央部に、チューブ3を収容するための空洞部9が形成されている。空洞部9は、円筒形であることが望ましい。また、本体2bの上面部における空洞部9の周囲には、蓋2aを固定するためのボルト10が設けられている。ボルト10は、蓋2aに設けられた貫通孔8に対応する位置に配置され、貫通孔8と同数分設けられている。ボルト10は、各々対応する位置の貫通孔8に通された状態で、図示しないナットもしくは蝶ネジ等によって固定される。これにより、殺菌時においては、蓋2aと本体2bとが固定され、一体化される。本体2bの下方部には、粉体取出口11が設けられている。
【0035】
チューブ3は、粉体15の流動性確保などの観点や空洞部9内の面積を有効利用するような目的から、図示したように、空洞部9の内壁に沿って螺旋状に配設されていることが望ましい。ただし、チューブ3は、必ずしも互いに隣接するように束ねられる必要はなく、例えば、蛇行するなどして配置されていても良い。このチューブ3の上端部は、チャンバ2の蓋2aに設けられている粉体取入口7に接続されている。一方、チューブ3の下端部は、チャンバ2の本体2bの下方部にある粉体取出口11に接続されている。なお、図示しないが、チューブ3の両端部には、それぞれバルブが設けられていることが望ましい。また、チューブ3は、シリコーン樹脂等の弾性体からなることが望ましい。
【0036】
空洞部9内には、また、図2に示したように、支持枠21が設けられている。チューブ3を互いに、もしくは円筒部9内壁に接着するなどして強固に固定してしまうと衝撃を受けた際に破れるおそれがあるため、チューブ3は支持枠21によって、緩やかに固定されていることが望ましい。なお、図1では、図面の簡略化のため支持枠21の図示を省略している。本体2bの上部には、また、図2に示したように、パッキン22が設けられている。このパッキン22によって、螺旋状に巻かれた状態が崩れない程度にチューブ3が抑えられている。
【0037】
衝撃波発生手段4は、一対の棒状電極12a,12bと、電源供給部13とを有して構成されている。棒状電極12a,12bは、導電性に優れる、例えば銅(Cu)などの材質で構成されている。棒状電極12a,12bは、両電極共に先端が円錐状に尖った形状を有していることが望ましい。棒状電極12a,12bは、本体2bの側面から水平方向に挿入され、チューブ3の間隙をぬって、先端が空洞部9に露出する位置で、互いの先端を対向させるように、かつ、互いに接触しないようにして配置されている。
【0038】
空洞部9に注入される衝撃波伝搬媒体としては、一対の棒状電極12a,12b間に放電を発生させるために、例えば水などの電解質液が適用される。
【0039】
電源供給部13は、コンデンサ13aと、コンデンサ13aに供給される電圧を制御するコントローラ13bと、コントローラ13bを介してコンデンサ13aに電流、電圧を供給する電源13cとを有している。コンデンサ13aの両端は、図示したように導線14によって棒状電極12a,12bに電気的に接続されている。
【0040】
振動部5は、チャンバ2の底部に配置されている。振動部5は、チューブ3への粉体供給時、および排出時にチャンバ2全体を振動させることで、チューブ3内の粉体15の流動性の向上を図る目的で設けられている。
【0041】
本実施の形態において、チューブ3が、本発明における「粉体収容手段」の一具体例に対応する。
【0042】
次に、以上のように構成された粉体殺菌装置1の作用、動作について説明する。
【0043】
粉体殺菌装置1によって粉体15の殺菌を行う場合、予め、蓋2aに設けられた液入口6から、空洞部9内に水などの衝撃波伝搬媒体を注入しておく。この際、棒状電極12a,12bを、完全に浸漬させる。
【0044】
次に、粉体取入口7から、殺菌対象となる粉体15を供給する。この際、高所からの重力による自然な落下を利用するほか、空気等のガス圧を利用し、貯蔵タンクから圧送しても良い。また、スクリューを使用し加圧しても良い。さらに、粉体取出口11から、吸引しても良い。
【0045】
空洞部9に配設されているチューブ3の内部に、粉体15を充填した後、充電したコンデンサ13aから大電流を発生させ、棒状電極12a,12b間に放電させる。この放電により発生した衝撃波を、空洞部9に注入され棒状電極12a,12bを浸漬している水などの衝撃波伝搬媒体を介し、チューブ3に作用させる。チューブ3はシリコーン樹脂等の弾性体であるため、外力を受けると変形する。従ってチューブ3内部に充填された粉体15にも衝撃波を与えることが可能になる。また、チューブ3は、接着等は施されず支持枠21によって緩やかに固定されているため、変形の自由度が保たれており、衝撃による破損が避けられる。
【0046】
コンデンサ13aは一度放電した後、自動的に再充電される。また、衝撃波の大きさは、コントローラ13bにより電圧を制御したり、コンデンサ13aの容量を選択することで、任意に設定することが可能である。また、再充電が完了次第、再度、棒状電極12a,12b間に放電をさせることができるため、衝撃波を与える回数も任意に設定可能である。以上のようにして粉体15の殺菌が行われる。
【0047】
殺菌が終了したチューブ3内部の粉体15は、粉体取出口11から排出される。排出時には、供給時と同様、粉体取入口7側から空気等で加圧しても良いし、粉体取出口11側から吸引しても良い。また、粉体15の供給および排出の際、粉体15の流動性を向上させるため、振動部5によってチャンバ2全体を振動させても良い。また、チューブ3は弾性体であり、衝撃波という外力から開放された時点で、元の形状に復元することから、粉体15の流動性を維持することができる。
【0048】
粉体殺菌装置1による粉体殺菌処理の方法としては、以上説明したように、ある一定量毎に粉体15を供給し、殺菌し、そして排出するというバッチ処理のほか、次のような連続処理も可能である。つまり、粉体15の供給および排出を連続して同時に行い、これに連動して衝撃波を断続的に作用させ、殺菌をするという処理方法である。この場合、殺菌に必要な回数の衝撃波が与えられるように、粉体15の移動速度と放電頻度を調整すれば良い。
【0049】
次に、図3を参照して、本粉体殺菌装置1において、衝撃波によって粉体15の殺菌が行われることの原理について説明する。
【0050】
衝撃波とは圧縮波であり、その後方の温度は瞬間的に上昇する。しかし圧縮波の後方から追ってくる膨張波によって圧縮は緩和され、すぐに冷却される。なお、圧縮波が到達してから膨張波が到達するまでの時間、すなわち圧縮時間は数マイクロ秒程度で、非常に短時間である。
【0051】
図3に示したように、粉体15に衝撃波32が与えられると、粉体15を構成する粉体粒子31および粉体粒子同士の隙間が圧縮される。図3において、衝撃波32が到達した位置を衝撃波面33として示す。衝撃波面33の右側では、衝撃波が到達しておらず、粉体粒子31間の隙間が大きい。一方、衝撃波面33の左側では粉体粒子31が押しつぶされ、粉体粒子間に隙間がほとんど無い。粉体15に衝撃波32が与えられると、特に粉体粒子31の隙間に存在する空隙部分の圧縮(断熱圧縮)が顕著であり、温度上昇が生じる。また、圧縮される際、粉体粒子31が高速で移動することにより互いに衝突し擦れ合うため、表面摩擦により発熱が起こる。これら2つのことにより、粉体粒子31の周囲に高温部34が生じ、表面の加熱がなされる。
【0052】
ところで、高温部34が生じ、粉体粒子31の表面が加熱されると、各粉体粒子31の表面から内部への熱伝導が起こるはずである。しかし、各粉体粒子31の表面から内部への熱伝導に要する時間よりも、衝撃波の後方から来る膨張波が短時間で粉体15に伝搬するため、各粉体粒子31はすぐに冷却され、よって、粉体粒子31内部の温度上昇は避けられる。
【0053】
このように、衝撃波を粉体15に与えると、断熱圧縮による瞬間加熱と、粉体粒子31の高速移動による摩擦によって起こる摩擦熱とによって菌の存在する粉体粒子31の表面のみが加熱され、粉体15の殺菌が行われる。
【0054】
以上説明したように、本実施の形態に係る粉体殺菌装置1によれば、衝撃波を粉体15に与え、断熱圧縮による瞬間加熱と、粉体粒子31の高速移動による摩擦によって起こる摩擦熱とによって、菌の存在する粉体粒子31の表面のみを間接的に加熱するようにしたので、粉体15の有する香気成分を揮発させず、粉体15としての風味、香味を損なうことなく、瞬時に殺菌を行うことができる。また、色の変化が生じないようにして殺菌を行うことができる。
【0055】
また、本実施の形態によれば、チューブ3の内部への粉体供給およびチューブ3の内部からの粉体排出を連続して行うことを可能にしたので、連続的に複数回、殺菌すべき粉体15に衝撃波を与えることができ、その結果、繰り返し、かつ、連続的に殺菌を行うことができる。
【0056】
また、チューブ3を螺旋状に配設することで、滞り無く粉体輸送ができることに加え、粉体15が充填されたチューブ3をより長く空洞部9内に収めることができ、効率よく殺菌を行うことができる。
【0057】
さらに、殺菌すべき粉体15を、チューブ3内に隔離した状態で殺菌し、隔離した状態のまま排出可能にしたので、殺菌後の無菌状態を維持することができる。
【0058】
このように、本実施の形態に係る粉体殺菌装置1によれば、粉体15の風味、香味および色を損なうことなく、短時間で連続的かつ繰り返し殺菌を行うことができる。
【0059】
[実施例]
次に、本実施の形態に係る粉体殺菌装置1の殺菌性能を実施例1として示す。さらに、本実施の形態に係る粉体殺菌装置1に類似した粉体殺菌装置において、殺菌処理による香り等への影響評価を実施例2として示す。
【0060】
<実施例1>
図4は、粉体殺菌装置1による大豆粉の殺菌効果を示した説明図である。図4の縦軸は大豆粉中に含まれる1グラム当たりの菌数であり、一般性菌数、大腸菌群数および耐熱性菌数について、衝撃波を1回作用させた際の前後の菌数を比較したものである。
【0061】
なお、本実施例においては、チャンバ2は、縦500mm×横500mm×高さ400mmの大きさの直方体である。また、円筒状の空洞部9の内径は300mmφであり、チャンバ2の空洞部9は約3Lの容量である。この空洞部9の内壁に沿って内径15mmφのチューブ3が17回巻かれている。また、コンデンサ13aの容量は40μFで、20kVに荷電した。
【0062】
図4に示したように、一般性菌数および耐熱性菌数については、約10%の殺菌率が得られた。また、変質度合の指標となる水溶性窒素指数については、2ないし3%程度しか変化せず、蛋白質の変成も非常に小さいといえる。
【0063】
また、粉体粒子の径が約1mm以下で、水分含有量が20%未満である乾燥粉末食品に対して、粉体殺菌装置1による殺菌効果を調査したところ、1回の衝撃波を作用させることで50%から90%の殺菌率を得た。また、何回も衝撃波を繰り返し作用させることで、さらなる菌数削減が可能であった。
【0064】
<実施例2>
図5(A),(B)は、粉体殺菌装置1に類似した粉体殺菌装置を用いて殺菌を行った場合の、香りの主成分分析結果を示している。また、図6(A),(B)は、本実施例において使用した粉体殺菌装置の構成を示している。本実施例では、爆薬を爆発させて衝撃波を発生させる銅管封入型衝撃波殺菌装置60a(図6(A))と、水中での放電を利用した水中放電型衝撃波殺菌装置60b(図6(B))との2種類の装置を使用した。まず、これらの装置の構成および作用について、それぞれ説明する。
【0065】
銅管封入型衝撃波殺菌装置60aは、本体61と、銅管62と、コア(銅棒)63と、電源供給部64とを備えて構成されている。本体61は、架台611、外円筒612、およびスペーサ613を有して構成されている。外円筒612は、架台611に固定されている。外円筒612の内側には、銅管62が配設されている。外円筒612と銅管62との隙間には、衝撃波のエネルギー源としての爆薬65が充填され、両端部はスペーサ613で栓がなされるようになっている。銅管62の中央部にコア63が配設され、その隙間に殺菌対象である粉体66が充填され、両端部はスペーサ611で栓がされる。また、図示しないコンデンサに接続された電極641が、爆薬65に導線642で接続されている。
【0066】
殺菌方法については、爆薬65を、銅管62の一方の端部より爆発させることで衝撃波を発生させ、粉体66の充填された銅管62を内側に潰す。この時、衝撃波が銅管62の中心で反射し、さらに銅管62の内壁で反射する。これらの反射は、何度か繰り返され、銅管62内部に高い圧力を発生させるが、加熱時間は非常に短い。また、コア63は温度が過度に上昇するのを防いでいる。このように、銅管62の外側から内側に伝搬する衝撃波によって、瞬間的に加熱されることで粉体が殺菌処理される。
【0067】
一方、図6(B)に示す水中放電型衝撃波殺菌装置60bは、衝撃波のエネルギー源として放電エネルギーを利用した装置である。粉体66は、架台611に固定された外円筒612と、その内側に配設されるビニルチューブ67との間に充填される。ビニルチューブ67の内側には、衝撃波伝搬媒体としての水68が充填される。電極69a,69bの先端は水68の中で対向している。水中放電型衝撃波殺菌装置60bにおいては、電極69a,69b間の放電により衝撃波を発生させ、水68を介して粉体66に衝撃波を伝搬させ、瞬間的に粉体66を加熱することで殺菌処理がなされる。
【0068】
次に、図5(A),(B)に示した分析結果について説明する。本実施例においては、試料粉末として白胡椒(図5(A))と抹茶(図5(B))とを用いて分析を行った。それらの試料粉末の処理条件は、銅管封入型衝撃波殺菌装置60aによって殺菌を行ったもの、水中放電型衝撃波殺菌装置60bによって殺菌を行ったもの、および400W電子レンジによって焦げる直前まで加熱(抹茶は1分間、白胡椒は30秒間それぞれ加熱)したものの3条件とし、比較対象とするため無処理のもの(コントロール)を加えた。また、評価については、香りセンサーを用いて各処理を施した試料粉末の香り測定を行い、コントロールに対する変化の大きさを比較した。加えて、各処理前後の試料粉末における色の変化も観察した。
【0069】
図5(A),(B)は、18個の香りセンサーを使用して香りの18次元分析を行い、その標準化値を使用して主成分なる量を2つ定義し、その定義した2つの主成分を2次元平面的にプロットして示したものである。縦軸は、第1の主成分を示し、横軸は、第2の主成分を示す。図5(A),(B)においては、値そのものの大きさにはあまり意味がなく、各分析結果間の相対的な距離の違いによって香りの比較を行うことができる。すなわち、各分析結果間での相対的な距離が近ければ、それらは似たような香りを有するものであると判断できる。
【0070】
図5(A),(B)に示したように、銅管封入型衝撃波殺菌装置60aによって殺菌処理をしたものは爆薬の影響が大きく、白胡椒、抹茶共に香りの変化が顕著であった。さらに、香りだけでなく変色も目立った。また、電子レンジによって加熱処理したものは、白胡椒では処理時間が短かったこともあり、香りの変化は若干小さかったものの、色の変化は大きく、また、抹茶においては香り、色ともに変化は大きかった。
【0071】
これらに対し、図1に示した粉体殺菌装置1と実質的に同様の殺菌原理を有する水中放電型衝撃波殺菌装置60bによって殺菌を行ったものにおいては、上記他の処理条件に比べ、香り、色に対する影響が小さかった。胡椒、抹茶双方に対して、香りや色の変化については、嗅覚や色覚ではほとんど認識できない程度であり、良好な結果が得られた。
【0072】
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上記第1の実施の形態における構成要素と実質的に同一の部分については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【0073】
上記第1の実施の形態では、チューブ3を用い、粉体を連続的に処理するようにした例について説明したが、本実施の形態では、チューブ3を用いずに殺菌処理を行う例について説明する。
【0074】
図7は、本発明の第2の実施の形態に係る粉体殺菌装置の構成を示している。本実施の形態に係る粉体殺菌装置70が、上記第1の実施の形態の粉体殺菌装置1(図1)と異なるのは、主として、チューブ3のかわりに、空洞部9の底部に置いた粉体もしくは粉体を収容した容器等を覆うシート71を設けた部分である。粉体殺菌装置70において処理される粉体は、例えば製品化段階でのパック済みされた状態であっても良い。本実施の形態においては、振動部5(図1)は必ずしも設けられている必要はない。
【0075】
本実施の形態に係る粉体殺菌装置70は、チャンバ2と、電極72a,72bとを備えて構成されている。電極72a,72bは、導線14によって電流供給部13に電気的に接続されている。電流供給部13の構成は、図1と同様である。
【0076】
チャンバ2は、上記第1の実施の形態と同様、蓋2aと、本体2bとを有して構成されている。図7では、図示しないが、図1に示した粉体殺菌装置1と同様に、殺菌時には、ボルト10およびナット等によって蓋2aと本体2bとが互いに固定されるようになっている。蓋2aには液入口6が設けられている。一方、本体2bには、その中央部に空洞部9が設けられている。
【0077】
本実施の形態においては、空洞部9の底部に置いた粉体もしくは粉体を収容した容器等を覆い、衝撃波伝搬媒体との隔絶をする目的でシート71が設けられている。シート71は、例えば、シリコーン樹脂等の弾性体からなる。電極72a,72bはL字形状を有し、蓋2aを貫通し、空洞部9内で互いの先端が対向するように配設されている。また、電極72a,72bの先端部分は、容易に放電が行われるよう、円錐状に尖った形状を有していることが望ましい。
【0078】
次に、以上のように構成された粉体殺菌装置70の作用、動作について説明する。
【0079】
本実施の形態に係る粉体殺菌装置70は、ある一定量の粉体を空洞部9に収容し、殺菌が完了する度に蓋2aを開放して粉体を取り出し、次の粉体を収容する、という作業を繰り返すバッチ処理を行うものである。
【0080】
バッチ処理の手順としては、次のとおりである。まず最初に蓋2aを開放し、殺菌対象となる粉体を空洞部9の底部に置き、それを覆うようにシート71を被せる。次いで、蓋2aと本体2bとを固定し、液入口6から水などの電解質の衝撃波伝搬媒体を注入する。この際、シート71によって、粉体15と衝撃波伝搬媒体とを隔絶させておく。電極72a,72bの先端が十分に浸漬した後、電流供給部13から電流を供給し、電極72a,72b間に放電を発生させる。
【0081】
この放電により発生した衝撃波は、衝撃波伝搬媒体を介して、シート71に伝搬し、さらにシート71によって隔絶されている粉体15に伝搬する。シート71は弾性体であるため、外力を受けると変形するので、粉体15に衝撃波を作用させることができる。衝撃波によって粉体15が殺菌される原理は、上記第1の実施の形態と同様である。これによって粉体は殺菌される。
【0082】
以上説明したように、本実施の形態に係る粉体殺菌装置70によれば、粉体殺菌装置1に比べて簡便な構成で粉体15の殺菌処理が可能である。
【0083】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、粉体殺菌装置70(図7)においては、殺菌対象となる粉体15を、予めシリコーン樹脂等の弾性体からなる容器に密封しておき、この密封容器を直に空洞部9に投入し、電解質液に浸漬させ、殺菌を行っても良い。
【0084】
このようにすれば、電解質液を空洞部9に溜めておいたまま、密封容器のみを取り出し、次いで、未殺菌の粉体を収容した別の密封容器を投入し、バッチ処理を連続して円滑に行うことが可能である。また、容器に密封したまま粉体15を殺菌できるので、殺菌後に菌が混入する要因が避けられ、容易に無菌状態を維持することができる。さらに、粉体15を密封した容器の出し入れを、自動化することにより、バッチ処理の連続化を図ることが可能である。
【0085】
ところで、本発明は、衝撃波を発生するための一つの手段として放電を用いているにすぎず、直接粉体に通電するものではない。この点で通電パルス電解法とは異なる。また、本発明は、超音波による殺菌とも異なる。すなわち、超音波による殺菌は、衝撃波に比べ圧縮波の振幅が小さく、伝搬にともなう減衰が大きいことから、その作用は粉体表面のみしか効かない。このことから、超音波は、粉末食品の殺菌には不向きであると考えられる。
【0086】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の粉体殺菌装置または請求項4記載の粉体殺菌方法によれば、衝撃波を伝搬可能な電解質液をチャンバの空洞部に注入すると共に、粉体を収容するためのチューブを空洞部内に配設し、電解質液が注入された状態で、空洞部内に衝撃波を発生させ、その衝撃波を電解質液を介してチューブ内の粉体に与えるようにしたので、風味、香味などを損なうことなく良好に粉体の殺菌を行うことができる。
【0087】
特に、空洞部の内壁に沿ってチューブを螺旋状に配設するようにしたので、空洞部内の面積が有効利用され、大量の粉体の処理を容易に行うことができる。
【0088】
また、チャンバの上部に設けられた粉体取入口を介して、チューブの一端から粉体を殺菌処理に応じて連続的に送り込むと共に、チャンバの下部に設けられた粉体排出口を介してチューブの他端から殺菌後の粉体を殺菌処理に応じて連続的に排出することで粉体の連続的な取り込みと排出とを容易に行うことができ、連続的かつ大量な殺菌処理が可能なる。
【0089】
さらに、請求項2記載の粉体殺菌装置によれば、振動部によって、殺菌処理に応じてチャンバ全体を振動させるようにしたので、例えば粉体をチューブ内に連続的に送り込むようにした場合にはチューブ内での粉体の流動性が増すので、チューブを介した粉体の取り込みと排出処理とを円滑に行うことができる。これにより、さらに良好に連続的な殺菌処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る粉体殺菌装置の構成を一部破断して示す斜視図である。
【図2】図1に示した粉体殺菌装置におけるチャンバ本体を上部から見た斜視図である。
【図3】衝撃波によって粉体の殺菌が行われることの原理について示す説明図である。
【図4】本発明の実施例1に係る粉体殺菌装置による大豆粉の殺菌性能を示す説明図である。
【図5】本発明の実施例2に係る香りの主成分分析結果を示す説明図である。
【図6】本発明の実施例2に係る粉体殺菌装置の構成を示す断面図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態に係る粉体殺菌装置の構成を一部破断して示す斜視図である。
【符号の説明】
1,70…粉体殺菌装置、2…チャンバ、2a…蓋、2b…本体、3…チューブ、4…衝撃波発生手段、5…振動部、6…液入口、7…粉体取入口、8…貫通孔、9…空洞部、10…ボルト、11…粉体取出口、12a,12b…棒状電極、13…電源供給部、13a…コンデンサ、13b…コントローラ、13c…電源、14…導線、15…粉体、21…支持枠、22…パッキン、31…粉体粒子、32…衝撃波、33…衝撃波面、34…高温部、71…シート、72a,72b…電極。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a powder sterilization apparatus and method for performing sterilization processing on powders that require sterilization (for example, powdery foods such as spices and matcha tea, and various powdery fragrances and chemicals).
[0002]
[Prior art]
Substances such as foods and pharmaceuticals are required to be sterilized due to their properties. 2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus and a method for sterilizing such a substance have been developed.
[0003]
Conventionally, regarding such a sterilization process, an apparatus or a method for performing a sterilization process particularly on a liquid object is well known. For example, those described in JP-A-7-115947 and JP-A-7-289218 are known.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-115947 discloses an invention of an apparatus for sterilizing a fluid or liquid food using a shock wave. The configuration of the apparatus includes an elastic container containing a liquid food, a shock wave generation source, and a shock wave propagation medium interposed between the elastic container and the shock wave generation source. According to the invention described in this publication, the shock wave generated by the shock wave generation source is propagated to the elastic container through the shock wave propagation medium, and the shock wave is given to the fluid food in the elastic container, so that various juices, soft drinks, milk In addition, fluidized or liquid foods such as yogurt are sterilized without heat denaturing proteins and the like in the foods.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-289218 discloses
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, many technical developments have been made regarding sterilization treatment apparatuses and methods particularly for liquid foods. However, in particular, the technology related to sterilization treatment for powdered foods is not sufficiently developed compared to liquid foods. One reason for this is that, until now, bacteria in dry powder foods have not been considered as problematic as compared to liquid foods.
[0007]
Dry powdered foods, especially spices, are completely sterilized because they are not in the breeding environment for fungi due to the deterioration of flavor and pungent taste caused by heating and the antibacterial effect of spices themselves in spices alone. It wasn't. Several thousands of bacteria per gram were accepted, but the danger of inducing the growth of the number of bacteria in the process of food reuse and mixing with other foods was also pointed out. Even in spices, there is no denying the risk of new breeding of bacteria that survived as spores by mixing with other foods.
[0008]
Conventional sterilization methods for powdered food include steam sterilization, microwave sterilization, ultrasonic sterilization or gas sterilization, and pulse electrolysis in addition to external heating. However, these sterilization methods are not suitable for foods or medicines that easily lose their fragrance, such as some spices, green tea, or fragrances, and health foods that contain nutrients that are easily decomposed by heat.
[0009]
In addition, the difficulty of completely sterilizing the powder is mainly due to the fact that the inflow rate of heat is large due to the large surface area of the powder, and it is difficult to adjust the heating because it is easy to change quality. It exists in the point of the fall of the flavor by uniform or stirring. Further, the color of the powder may change due to the sterilization treatment. Due to these problems, some foods have not yet been commercialized.
[0010]
In order to sterilize fragrances and spices without impairing the scent, it is necessary to let heat act only on the bacteria without losing the volatile components that are the source of the scent. In general, bacteria are often present on the surface of each particle constituting the powder, and sterilization is often achieved only by increasing the surface temperature. However, in heat sterilization from the outside, non-uniform heating occurs such that the outer particles are more susceptible to heat and the inner particles are less susceptible to heat, and microwave sterilization requires the effort of humidification. And there is a practical problem such as the uncertain microwave penetration into the inner particles.
[0011]
By the way, regarding the sterilization treatment of the powder, it is considered that sterilization using shock waves is effective. Sterilization using shock waves is also described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-115947. However, in the technique described in this publication, fluid or liquid materials are to be treated, and cannot be immediately applied to sterilization of powder having poor fluidity. In particular, since the powder supply and discharge operations are not smoothly performed, it is not suitable for powder sterilization treatment.
[0012]
The technique described in JP-A-7-289218 is applicable to powders, but requires high-pressure holding time and cannot be continuously processed. Has a practical problem of being unsuitable.
[0013]
As described above, conventionally, there is a lack of technical development regarding the sterilization treatment of powder compared to the liquid one, and therefore development of a technology suitable for the sterilization treatment of powder is desired.
[0014]
The present invention has been made in view of such problems, and a first object of the present invention is to provide a powder sterilization apparatus and method capable of sterilizing powders satisfactorily without impairing flavor, flavor and the like. It is in. A second object of the present invention is to provide a powder sterilization apparatus and method capable of performing continuous and repeated sterilization in a short time.
[0015]
The powder sterilizer according to claim 1A chamber having a cavity into which an electrolyte solution is injected, a tube disposed spirally along the inner wall of the cavity, and containing powder to be sterilized therein, and provided at the top of the chamber. A powder inlet connected to one end of the tube, a powder outlet provided in the lower part of the chamber and connected to the other end of the tube, and an electrode pair for discharge. Shock wave generating means for generating a shock wave by discharging at a tube and applying the shock wave to the powder in the tube;It is equipped with.
[0016]
In the powder sterilization apparatus according to claim 1, a shock wave can be propagated in the cavity of the chamber.Electrolyte solutionWas injected and the powder was containedtubeIs disposed. AndElectrolyte solutionA shock wave is generated in the cavity in the state of being injected, and the shock waveElectrolyte solutionThroughtubeIt is given to the inner powder, and the powder is sterilized by the shock wave.
In this powder sterilization apparatus, since the tubes are spirally arranged along the inner wall of the cavity, the area in the cavity is effectively utilized, and a large amount of powder can be processed.
In this powder sterilization apparatus, powder is continuously fed from one end of the tube according to the sterilization process via a powder inlet provided in the upper part of the chamber. Further, the sterilized powder is continuously discharged from the other end of the tube through the powder discharge port provided at the lower part of the chamber according to the sterilization treatment. As a result, the powder can be continuously taken in and discharged, and a continuous sterilization process can be performed.
In this sterilizer, a shock wave is generated by using a discharge between a pair of electrodes. For this reason, it becomes possible to repeatedly perform sterilization processing in a short time by generating shock waves continuously.
[0017]
Claim4In the described powder sterilization apparatus, the shock wave generating means generates a shock wave that generates a temperature rise due to adiabatic compression on the surface of the powder and also generates frictional heat due to surface friction between the powder particles. Is.
[0018]
This claim4In the described powder sterilization apparatus, a temperature rise due to adiabatic compression occurs on the surface of the powder due to the shock wave, and frictional heat is generated due to surface friction between the powder particles. The powder is sterilized by the surface friction between them.
[0025]
Claim2The described powder sterilization apparatus further includes a vibration unit that vibrates the entire chamber.
[0026]
This claim2In the described powder sterilization apparatus, the entire chamber is vibrated according to the sterilization process by the vibration unit.AndThe fluidity of the powder in the tube is increased, and the powder is smoothly taken in and discharged through the tube.
[0029]
Claim4In the described powder sterilization method, a tube having a powder intake port and a powder discharge port is disposed on the upper and lower sides of a spirally wound along the inner wall of a chamber having a hollow portion, and the interior of the hollow portion is disposed. After disposing an electrode pair for discharge and injecting an electrolyte solution capable of propagating shock waves, while circulating the powder to be sterilized from the powder inlet to the powder outlet in the tube, The powder is sterilized by discharging between the electrode pairs and applying a shock wave in the tube.The
[0030]
This claim4According to the above-described powder sterilization method, an electrolyte solution capable of propagating shock waves is injected into the cavity in the chamber having the cavity, and the powder containing the powder to be sterilized is accommodated.IsArranged in the cavity. Then, a shock wave is generated in the cavity with the electrolyte solution injected, and the shock wave is tuned through the electrolyte solution.InsideThe sterilization is performed by giving to the powder.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0032]
[First Embodiment]
FIG. 1 shows the configuration of a powder sterilizer according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed view of the inside of the chamber body in FIG. The powder sterilization apparatus according to the present embodiment is for performing sterilization processing on powdered foods such as spices and matcha, and powdered fragrances and pharmaceuticals, for example.
[0033]
The powder sterilizer 1 is a
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
As shown in FIG. 2, a
[0037]
The shock wave generating means 4 includes a pair of rod-shaped
[0038]
As a shock wave propagation medium injected into the
[0039]
The
[0040]
The vibration unit 5 is disposed at the bottom of the
[0041]
In the present embodiment, the
[0042]
Next, the operation and operation of the powder sterilizer 1 configured as described above will be described.
[0043]
When the
[0044]
Next, the
[0045]
After filling the inside of the
[0046]
The capacitor 13a is discharged once and then automatically recharged. The magnitude of the shock wave can be arbitrarily set by controlling the voltage with the controller 13b or selecting the capacitance of the capacitor 13a. Moreover, since the discharge between the rod-shaped
[0047]
After the sterilization, the
[0048]
As described above, the powder sterilization process by the powder sterilization apparatus 1 includes the following continuous process in addition to the batch process in which the
[0049]
Next, the principle that the
[0050]
A shock wave is a compression wave, and the temperature behind it rises instantaneously. However, the compression is relaxed by the expansion wave that follows from the back of the compression wave, and is immediately cooled. Note that the time from the arrival of the compression wave to the arrival of the expansion wave, that is, the compression time is about several microseconds, which is a very short time.
[0051]
As shown in FIG. 3, when the
[0052]
By the way, when the
[0053]
Thus, when a shock wave is applied to the
[0054]
As described above, according to the powder sterilization apparatus 1 according to the present embodiment, the shock wave is applied to the
[0055]
Further, according to the present embodiment, the powder supply into the
[0056]
Moreover, by arranging the
[0057]
Furthermore, since the
[0058]
Thus, according to the powder sterilization apparatus 1 according to the present embodiment, the
[0059]
[Example]
Next, the sterilization performance of the powder sterilizer 1 according to the present embodiment is shown as Example 1. Further, in Example 2 of the powder sterilization apparatus similar to the powder sterilization apparatus 1 according to the present embodiment, evaluation of influence on fragrance and the like by sterilization treatment is shown as Example 2.
[0060]
<Example 1>
FIG. 4 is an explanatory view showing the sterilization effect of soybean powder by the powder sterilizer 1. The vertical axis in FIG. 4 is the number of bacteria per gram contained in soybean flour. The number of bacteria before and after the shock wave is applied once for the number of general bacteria, the number of coliforms and the number of heat-resistant bacteria. It is a comparison.
[0061]
In this embodiment, the
[0062]
As shown in FIG. 4, a sterilization rate of about 10% was obtained for the number of general bacteria and the number of heat-resistant bacteria. In addition, the water-soluble nitrogen index, which is an index of the degree of alteration, changes only by about 2 to 3%, and it can be said that protein denaturation is very small.
[0063]
Moreover, when the sterilization effect by the powder sterilization apparatus 1 was investigated with respect to the dry powder food | flour whose diameter of a powder particle is about 1 mm or less and a water content is less than 20%, one shock wave is made to act. A sterilization rate of 50% to 90% was obtained. In addition, it was possible to further reduce the number of bacteria by repeatedly applying a shock wave.
[0064]
<Example 2>
5A and 5B show the results of principal component analysis of a scent when sterilization is performed using a powder sterilizer similar to the powder sterilizer 1. FIG. FIGS. 6A and 6B show the configuration of the powder sterilizer used in this embodiment. In this embodiment, a copper tube-encapsulated shock wave sterilizer 60a (FIG. 6A) that explodes explosives to generate a shock wave, and an underwater discharge
[0065]
The copper tube enclosed shock wave sterilizer 60 a includes a
[0066]
Regarding the sterilization method, the explosive 65 is exploded from one end of the copper tube 62 to generate a shock wave, and the copper tube 62 filled with the
[0067]
On the other hand, the underwater discharge type
[0068]
Next, the analysis results shown in FIGS. 5A and 5B will be described. In the present Example, it analyzed using white pepper (FIG. 5 (A)) and matcha (FIG. 5 (B)) as sample powder. The processing conditions of these sample powders were those sterilized by a copper tube-enclosed shock wave sterilizer 60a, sterilized by an underwater discharge type
[0069]
5A and 5B, 18 dimensional analysis of scent is performed using 18 scent sensors, and two main components are defined using the standardized values, and the two defined The main components are plotted in a two-dimensional plane. The vertical axis represents the first main component, and the horizontal axis represents the second main component. In FIGS. 5A and 5B, the size of the value itself is not very meaningful, and scents can be compared based on the difference in relative distance between the analysis results. That is, if the relative distance between the analysis results is short, it can be determined that they have a similar scent.
[0070]
As shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), the paste sterilized by the copper tube-encapsulated shock wave sterilizer 60a was greatly affected by explosives, and the scent changes were significant for both white pepper and matcha tea. Furthermore, not only the fragrance but also the discoloration was conspicuous. In addition, the heat treatment with a microwave oven had a short processing time with white pepper and the change in scent was slightly small, but the color change was large, and in matcha, both the scent and color were large. It was.
[0071]
On the other hand, in what was sterilized by the underwater discharge type
[0072]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, components that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
[0073]
In the first embodiment, the example in which the
[0074]
FIG. 7 shows a configuration of a powder sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention. The powder sterilization apparatus 70 according to the present embodiment is different from the powder sterilization apparatus 1 (FIG. 1) of the first embodiment mainly in place of the
[0075]
The powder sterilizer 70 according to the present embodiment includes the
[0076]
The
[0077]
In the present embodiment, a
[0078]
Next, the operation and operation of the powder sterilizer 70 configured as described above will be described.
[0079]
The powder sterilization apparatus 70 according to the present embodiment stores a certain amount of powder in the
[0080]
The procedure for batch processing is as follows. First, the
[0081]
The shock wave generated by this discharge propagates to the
[0082]
As described above, according to the powder sterilization apparatus 70 according to the present embodiment, the
[0083]
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, in the powder sterilization apparatus 70 (FIG. 7), the
[0084]
In this way, only the sealed container is taken out while the electrolyte solution is stored in the
[0085]
By the way, the present invention only uses discharge as one means for generating a shock wave, and does not directly energize the powder. This is different from the energization pulse electrolysis method. The present invention is also different from sterilization by ultrasonic waves. That is, sterilization using ultrasonic waves has a smaller compression wave amplitude than a shock wave and a large attenuation due to propagation, so that the action is effective only on the powder surface. From this, it is considered that ultrasonic waves are not suitable for sterilization of powdered foods.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, claims 1 to3The powder sterilizer according to any one of claims 1 to 5 or claim4According to the described powder sterilization method, an electrolyte solution capable of propagating shock waves is injected into the cavity of the chamber and a tube for containing the powder is contained.TheA shock wave is generated in the cavity while being placed in the cavity and the electrolyte is injected, and the shock wave is passed through the electrolyte to the tube.InsideTherefore, the powder can be sterilized satisfactorily without impairing the flavor and flavor.
[0087]
SpecialThe skySince the tubes are spirally disposed along the inner wall of the cave, the area in the cavity is effectively used, and a large amount of powder can be processed easily.
[0088]
MaTThe powder is continuously fed from one end of the tube according to the sterilization process through the powder inlet provided in the upper part of the chamber, and other than the tube through the powder outlet provided in the lower part of the chamber. By continuously discharging the sterilized powder from the end according to the sterilization treatment, it is possible to easily take in and discharge the powder continuously, and a continuous and large-scale sterilization treatment is possible.
[0089]
And claims2According to the described powder sterilization apparatus, the whole chamber is vibrated according to the sterilization process by the vibration unit.FlourI'm continuously feeding my body into the tubeSea urchinIn this case, since the fluidity of the powder in the tube is increased, the powder can be taken in and discharged through the tube smoothly. Thereby, a continuous sterilization process can be performed even better.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a powder sterilizer according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a chamber body in the powder sterilizer shown in FIG. 1 as viewed from above.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the principle that powder is sterilized by shock waves.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the sterilization performance of soybean powder by the powder sterilizer according to Example 1 of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a principal component analysis result of a scent according to Example 2 of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a powder sterilizer according to
FIG. 7 is a perspective view showing a partially broken structure of a powder sterilizer according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,70 ... Powder sterilizer, 2 ... Chamber, 2a ... Lid, 2b ... Main body, 3 ... Tube, 4 ... Shock wave generating means, 5 ... Vibrating part, 6 ... Liquid inlet, 7 ... Powder intake, 8 ... Through hole, 9 ... cavity, 10 ... bolt, 11 ... powder outlet, 12a, 12b ... rod electrode, 13 ... power supply, 13a ... capacitor, 13b ... controller, 13c ... power supply, 14 ... conductor, 15 ... Powder, 21 ... support frame, 22 ... packing, 31 ... powder particles, 32 ... shock wave, 33 ... shock wave front, 34 ... high temperature part, 71 ... sheet, 72a, 72b ... electrode.
Claims (4)
前記空洞部の内壁に沿って螺旋状に配設され、内部に殺菌対象となる粉体を収容するチューブと、
前記チャンバの上部に設けられ、前記チューブの一端に接続された粉体取入口と、
前記チャンバの下部に設けられ、前記チューブの他端に接続された粉体排出口と、
放電用の電極対を有し、前記電解質液中において、前記電極対間で放電させることにより衝撃波を発生させ、その衝撃波を前記チューブ内の粉体に与える衝撃波発生手段と
を備えたことを特徴とする粉体殺菌装置。A chamber having a cavity into which an electrolyte solution is injected;
A tube that is spirally disposed along the inner wall of the cavity, and contains powder to be sterilized inside,
A powder inlet provided at the top of the chamber and connected to one end of the tube;
A powder discharge port provided at a lower portion of the chamber and connected to the other end of the tube;
A shock wave generating means that has a discharge electrode pair, generates a shock wave by discharging between the electrode pair in the electrolyte solution, and applies the shock wave to the powder in the tube. Powder sterilizer.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の粉体殺菌装置。The shock wave generating means may generate a temperature rise due to adiabatic compression to the surface of the powder, claim, characterized in that to generate a shock wave that can cause a frictional heat generated by surface friction between the powder particles 1 or The powder sterilizer according to claim 2 .
前記チューブ内に粉体取入口から粉体排出口に向けて殺菌対象となる粉体を流通させつつ、前記電極対間で放電させて前記チューブ内に衝撃波を与えることにより前記粉体の殺菌を行う
ことを特徴とする粉体殺菌方法。A tube having a powder intake port and a powder discharge port is disposed above and below in a spiral manner along the inner wall of the chamber having the hollow portion, and an electrode pair for discharge is disposed inside the hollow portion. After placing and injecting electrolyte solution,
Dispersing the powder to be sterilized from the powder intake to the powder discharge port in the tube, and discharging the powder between the electrode pairs to give a shock wave to the tube to sterilize the powder. A method for sterilizing powder, characterized in that:
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