JP3781763B2 - レトルト殺菌制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、飲料、食品の製造におけるレトルト釜によるレトルト殺菌制御装置に関する。

一般に、缶飲料や缶詰等の包装食品の殺菌では、所定の温度と時間とで殺菌を行うＦ値が知られており、レトルト釜内に缶飲料等を充填して、レトルト釜内温度を蒸気により所定温度に高めた後、Ｆ値（殺菌温度で決まる殺菌時間：分）で殺菌することが行われている。

しかし、レトルト釜内温度はリアルタイムで直接測定可能であるが、包装食品の容器内温度はリアルタイムで直接測定できないこと、及び釜内温度と包装食品の容器内温度とにはずれが生じることから、容器内におけるＦ値（殺菌時間）にずれが生じる。かかるＦ値のずれが生じると、容器内容物が過剰に加熱されたり（過剰レトルト殺菌）、殺菌が十分にできていない（不十分レトルト殺菌）という不都合が生じる。

このような過剰レトルト殺菌や不十分レトルト殺菌を防止するため、適正なＦ値を求めることが従来から種々行われている。たとえば、特許第３０７１４１２号公報には、レトルト釜内温度と、包装食品の容器の伝熱係数と、実測品温（容器の内部温度）とを過去のレトルト殺菌から求めてそのデータを蓄積し、レトルト試験機で求めた加熱側個別伝熱係数と、冷却側個別伝熱係数を求めて、実測している釜内温度での予想Ｆ値を求めることが開示されている。

しかし、加熱側伝熱係数及び冷却側伝熱係数の算出結果に基づいて、釜内温度から包装食品の容器内温度を算出する従来技術では、計算式が複雑になるとともに、容器の伝熱係数は、釜内温度と内容物の温度差や釜内温度によっても異なるので、予想Ｆ値に誤差が生じ、上述した「過剰レトルト殺菌」や「不十分レトルト殺菌」を防止することが困難である。

そこで、本発明は、「過剰レトルト殺菌」や「不十分レトルト殺菌」を防止できるレトルト殺菌制御装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、レトルト釜内の同一部位の温度を測定する少なくとも２つの温度検知器を備え、一方の温度検知器はレトルト殺菌制御装置の測定用で予想Ｆ値算出用の温度検知器であり、他方の温度検知器はチャート記録用温度検知器でチャート紙に測定記録を保存するための温度検知器であり、各温度検知器を各々レトルト殺菌制御装置の制御装置本体に接続し、制御装置本体は、これらの温度検知器の測定値を取り込み且つ測定データを同時に取り出して、二次元グラフの一方の軸をレトルト釜内温度とし他方の軸を経過時間軸とするグラフを画面に表示するとともに、経過時間に順じて行うレトルト殺菌の処理工程を表示することを特徴とする。

この請求項１に記載の発明では、レトルト釜内には同じ部位に２つ以上の温度検知器を設けており、これらが測定する温度をグラフに表示する。各温度検知器の測定値は一致するべきものであるが、ずれが生じている場合には、複数の温度検知器のいずれかに故障や異常が発生しているのであるから、温度検知器における異常を容易に把握でき、温度検知器の交換等の対応処置を速やかに取ることができる。

画面にはリアルタイムの釜内温度をグラフで表示するとともに、経過時間に順じて行う一次加熱工程、二次加熱工程、一次冷却工程、二次冷却工程等の各工程を表示できるので、釜内温度と各工程との温度の関係が、例えば、二次加熱工程が始まっているのに温度が上がらないとか、冷却工程が始まっているのに釜内温度が下がっていない等の異常を容易に把握でき、レトルト殺菌設備の異常に対して迅速な対処が可能である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、各レトルト釜における殺菌処理を行った回数を二次元グラフの一方の軸に取り、他方の軸にＦ値を取り、各レトルト殺菌処理毎に行ったＦ値を画面に表示することを特徴とする。

この請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、各レトルト釜毎の殺菌処理に用いたＦ値の傾向が把握でき、例えば、Ｆ値がレトルト殺菌運転毎に、次第に大きくなったり、小さくなってきた場合には、レトルト釜における蒸気量が変化していたり、レトルト釜に漏れ等が発生している等の異常を容易に推察することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、レトルト殺菌処理における各不具合項目を画面に表示し、各不具合項目の中から所定の項目が選択された場合に、選択された項目に対応するチェック事項を表示することを特徴とする。

この請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、レトルト殺菌における異常（不具合事項）が生じた場合に、どのような不具合事項かを確認し、あるいはその不具合に対してどのような配管を調べることが必要なのかを、マニュアル化して表示することにより、未熟練者であっても迅速に且つ容易に確認できるとともに異常事態に対処するための誤操作を防止できる。

請求項１に記載の発明によれば、レトルト釜内には同じ部位に２つ以上の温度検知器を設けて各温度検知器の測定温度をグラフに表示するので、温度検知器における異常を容易に把握でき、温度検知器の交換等の対応処置を速やかに取ることができる。

画面にはリアルタイムの釜内温度をグラフで表示するとともに、経過時間に順じて行う各工程を表示できるので、レトルト殺菌設備の異常を容易に把握でき、異常に対して迅速な対処が可能である。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、各釜毎の殺菌処理に用いたＦ値の傾向を把握でき、これによりレトルト殺菌設備の異常を容易に把握することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、レトルト殺菌運転における不具合事項に対してチェック事項を表示するので、未熟練者であっても迅速に且つ容易に異常事態に対処することができるとともに異常事態に対処するための誤操作を防止できる。

以下に、添付した図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図８は本実施の形態にかかるレトルト殺菌制御装置の画面表示を示す図であり、図９はレトルト殺菌制御装置の構成を示すブロック図である。

本実施の形態にかかるレトルト殺菌制御装置は、図９に示すように、画面１１と本体１３とから構成されており、本体１３は、過去のレトルト殺菌の温度、圧力、時間、規格Ｆ値等の各種データを記録する書き込み部１と、レトルト釜内に設けられた温度検知器からの温度データを取り込むインターフェース部３と、書き込み部１及びインターフェース部３とから取り込んだ温度に基づいて予想Ｆ値を計算する演算部５と、各種データを画面にグラフ表示する表示部７と、レトルト殺菌処理運転におけるトラブル事項に関するデータを記載してある記録部９とを備えている。本体１３では、画面１１に初期画面としてメニュー画面を表示し、各メニュー、例えば、「殺菌状態把握画面」、「Ｆ値計算画面」等のメニューを選択することにより、各種のメニューに応じた画面を表示するようになっている。

演算部５では、予想Ｆ値を演算するが、この予想Ｆ値は、図１に示すように、過去のレトルト殺菌で測定した釜内温度データと包装食品の容器内温度データとを、時間経過毎に求めて、横軸（二次元グラフの一方の軸）を時間軸、縦軸（二次元グラフの他方の軸）を温度軸とした釜内温度曲線と容器内温度曲線とから殺菌開始温度における両者の時間の差Ａを求め、これを補正係数Ａとする。予想Ｆ値は、下記式１により求める。

（式１）
予想Ｆ値＝規格Ｆ値（分）×１０^T−Ａ（分） （式１）
Ｔ＝（殺菌温度−１２１．１℃）／１０
規格Ｆ値は所定の殺菌温度で決められている殺菌時間である。

即ち、過去のレトルト殺菌における釜内温度と、缶飲料（包装食品）の内容物温度とを測定しておき、これらの値を経過時間ごとにプロットした図１に示すグラフにおいて、例えば、１１５℃が殺菌の開始温度であった場合に、Ａ時間（分）のずれを生じる。このずれ時間Ａは、釜内温度に対して、缶内の内容物が同じ温度になるために伝熱による時間のずれである。従って、このずれた時間Ａを規格Ｆ値から減じることにより適正な予想Ｆ値を得ることができる。尚、図１のグラフは、操作者による制御装置の画面メニューを選択することにより、必要に応じて画面１１に表示されるものである。

このようにして得られた予想Ｆ値を用いることにより、リアルタイムで逐次測定することができるレトルト釜内の温度でレトルト殺菌制御を行う。尚、レトルト釜内の温度は、制御用温度検知器１５により行っている。

また、レトルト釜内の同じ部位には、この制御用温度検知器１５（図９参照）の他にチャート用温度検知器１７（図９参照）が挿入されており、少なくとも２つの温度計で同じ部位の温度を測定する。制御用温度検知器１５は、予想Ｆ値算出用の温度検知器であり、チャート用温度検知器１７は、チャート紙に記録を保存するための温度検知器である。制御用温度検知器１５とチャート用温度検知器１７との検知温度は、図３に示す「校正機器監視画面」として画面に表示する。図３には、横軸に経過時間を取り、縦軸に検知温度を取ったグラフにリアルタイムで表示される。この画面はグラフのスケールを自由に変更して表示可能であり、任意のスケールによる温度範囲で両者の測定値のずれを確認することができる。また、表示画面には警報の表示を設けており、測定値のずれが誤差範囲を超えたずれである場合には、そのずれの範囲に応じて警報を表示する。即ち、これらの２つの温度検知器１５、１７の測定値は一致するべきものであるが、測定温度にずれが生じている場合には、温度検知器１５、１７のいずれかに故障や異常があると推察することができ、例えば故障した温度検知器の交換等の対応処置を速やかに取ることができる。

一方、画面１１では、レトルト殺菌における過去の情報や現在の情報が表示可能であり、図２に示す「Ｆ値計算画面」では、殺菌温度における現在までの時間と、予想Ｆ値とを表示する。即ち、この図２に示す画面は、横軸に温度、縦軸に時間を取り、殺菌開始から現在までの殺菌時間と、残りの殺菌時間と、予想Ｆ値をグラフに表示することにより、殺菌終了時間を把握することができる。更に、このグラフには、過去のデータに基づいて特定された各殺菌温度毎の過剰レトルト殺菌の境界線２１と、不十分レトルト殺菌の境界線２３とを表示する。そして、操作者は、現在値及び予想Ｆ値が境界線２１、２３の間の領域にあることを確認し、もし、予想Ｆ値が境界線２１、２３の間の領域からずれるのであれば、「過剰レトルト殺菌」や「不十分レトルト」になるおそれがあるので、それらの事態を未然に防止することができる。

制御装置では、メニュー画面において「トレンド画面」を選択することにより、レトルト殺菌運転における各釜毎の現在及び過去の運転状況を連続表示するようになっている。図４に示す画面は、横軸に経過時間、縦軸に釜内温度をとり、各釜における釜内温度の変化をグラフ化したものであり、グラフとともに、運転開始時間、運転終了時間、殺菌パターン、予想Ｆ値等を項目別に表示し、運転管理を容易にできるようにしている。

更に、図４に示す画面は、画面の特定部分の選択やスケールを変更して、拡大表示が可能であり、図５の「詳細画面」に示すように、任意の釜における１回のレトルト殺菌工程を選択して表示することが可能である。また、図５に示すグラフ画面では、品種、一次加熱時間、予想Ｆ値等の種々の項目を同時に表示するとともに、一点鎖線で示す釜内の圧力変化についても表示する。

図６に示す画面表示は、図５に示すグラフの一部を更に部分的に拡大して示すとともに、一次冷却工程等の各項工程を経過時間毎に設定した表示を示すものである。即ち、図６において、一次冷却工程開始の表示をグラフに示しているが、その他に一次加熱開始と終了、二次加熱の開始と終了等の各工程を随時表示可能である。

図７に示すグラフ画面はメニュー画面で選択された「Ｆ値一覧画面」であり、全てのレトルト殺菌釜において各レトルト殺菌工程でのＦ値をグラフとして示したものであり、横軸は、レトルト殺菌工程の回数であり、縦軸にＦ値を取っている。本実施の形態では、レトルト釜は３つあり、これら３つのレトルト釜を順次用いてレトルト殺菌を連続的に行っており、グラフから各レトルト殺菌毎のＦ値の全体的な傾向を把握することができる。例えば、レトルト殺菌工程の回を重ねるに従って、Ｆ値が次第に高まっていたり、低くなっている場合には、レトルト釜や設備に何らかの異常が徐々に進行していることが推察できる。そして、連続的に把握するＦ値の傾向から、Ｆ値が規格（規格Ｆ値）から外れる傾向にある場合には、警報を表示する。

尚、上述した各グラフ画面において、警報の表示は、赤色等の注意を喚起する色でその内容を表示したり、画面を点滅させたり、あるいは同時に音を発するようにすることが好ましい。

上述した各グラフから判断してレトルト殺菌運転においてトラブルが発生したと判断した場合に、操作者はメニュー画面から「トラブルシューティング」を選択すると、図８に示す「トラブルシューティング」画面を表示する。このトラブルシューティング画面では、「スタートボタンを押してもスタートしない」、「スタートしても温度が上昇しない」等のレトルト殺菌運転における各不具合（トラブル）事項を表示しており、操作者がこれらの該当項目をマウスでクリックして選択すると、各トラブル事項において必要なチェック（点検事項）が表示されるようになっている。例えば、「スタートボタンを押してもスタートしない」を選択してクリックした場合には、「電源スイッチを確認してください」、「レトルト釜の開閉弁を確認してください」等の各チェック事項を表示するようになっている。従って、レトルト殺菌運転にトラブルが発生した場合にも、各トラブル内容に応じてチェック事項を確認することにより、容易に且つ漏れのない対応ができるとともに、未熟練者であっても落ち着いた状況判断と対策を取ることができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、飲料のレトルト殺菌に限らず、食品のレトルト殺菌に用いるものであってもよい。

釜内温度曲線、容器内温度曲線等の各グラフにおいて、二次元グラフの一方の軸及び他方は、いずれが横軸であっても縦軸であってもよい。

本発明の実施の形態にかかるレトルト釜内温度と包装食品の容器内温度との関係を示すグラフ画面の図である。 Ｆ値の計算画面を示し、Ｆ値の現在値と予想Ｆ値との関係を示すグラフ画面の図である。 制御用温度検知器とチャート記録用温度検知器との測定データを表示するグラフ画面の図である。 一つのレトルト釜における連続したデータを表示するグラフ画面の図である。 一つのレトルト釜における一回毎のレトルト殺菌運転のデータを表示するグラフ画面の図である。 図４に示すグラフの一部をスケールを拡大して示すグラフ画面の図である。 各レトルト釜毎におけるＦ値の傾向を示すグラフ画面の図である。 トラブルシューティング画面を示す図である。 本実施の形態にかかるレトルト殺菌制御装置のブロック図である。

符号の説明

１ 記録部
３ インターフェース部
５ 演算部
７ 表示部
９ データ部
１１ 画面
１３ 本体
１５ 制御用温度検知器
１７ チャート用温度検知器
２１ 過剰レトルト殺菌の境界線
２３ 不十分レトルト殺菌の境界線

Claims (3)

1. レトルト釜内の同一部位の温度を測定する少なくとも２つの温度検知器を備え、一方の温度検知器はレトルト殺菌制御装置の測定用で予想Ｆ値算出用の温度検知器であり、他方の温度検知器はチャート記録用温度検知器でチャート紙に測定記録を保存するための温度検知器であり、各温度検知器を各々レトルト殺菌制御装置の制御装置本体に接続し、制御装置本体は、これらの温度検知器の測定値を取り込み且つ測定データを同時に取り出して、二次元グラフの一方の軸をレトルト釜内温度とし他方の軸を経過時間軸とするグラフを画面に表示するとともに、経過時間に順じて行うレトルト殺菌の処理工程を表示することを特徴とするレトルト殺菌制御装置。
2. 各レトルト釜における殺菌処理を行った回数を二次元グラフの一方の軸に取り、他方の軸にＦ値を取り、各レトルト殺菌処理毎に行ったＦ値を画面に表示することを特徴とする請求項１に記載のレトルト殺菌制御装置。
3. レトルト殺菌処理における各不具合項目を画面に表示し、各不具合項目の中から所定の項目が選択された場合に、選択された項目に対応するチェック事項を表示することを特徴とする請求項１又は２に記載のレトルト殺菌制御装置。

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