JP4046210B2 - Sterilizer - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、殺菌を必要とする粉粒物やリーフ状物の破砕品等を過熱水蒸気で殺菌する装置に関するものである。被殺菌物としては、例えば、食品で、そば粉、香辛料、茶葉、乾燥野菜、又、食品以外にも、木屑、おがくず、土壌(培養土)、医薬品などがあげられる。
【0002】
【従来の技術】
食品の粉粒物や、茶葉等のリーフ状物などの被殺菌物の殺菌には、過熱水蒸気を使用し、高温で短時間に処理する方法が殺菌効果が大きく、しかも、それら被殺菌物の変質、品質の劣化、例えば、澱粉のα化、茶葉等の香りの劣化、ビタミン等の有効成分の破壊、退色等々に対しても、有効であることが知られている。具体的には、過熱水蒸気の気流中に粉粒体などを投入し、浮遊移動させる間に殺菌する気流方式や、過熱水蒸気を供給しながら、容器内でリーフ状物等の被殺菌物をスクリュー等で高速撹拌しながら殺菌する撹拌方式などが提案され、実用化されている。
【0003】
しかし、被殺菌物が過熱水蒸気と接触したときの温度低下による凝縮によって生ずる団塊化、又、加熱むらによって殺菌が不充分になったり、乾燥などの後工程に悪影響を及ぼすなど、問題は残されている。また、撹拌式の場合には、被殺菌物が破砕されたり、練られたりする不具合があり、撹拌むらによって生ずる加熱むら、殺菌不充分が生じやすい不具合がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、過熱水蒸気を用いる方法はいくつか提案されており、被殺菌物の形態、性質によって最適な方法、最適な条件を選択して、極力完全を期すことになるが、いずれにしても、過熱水蒸気による殺菌の最大のポイントは、変質の防止、団塊化の防止等に先だって、まず、被殺菌物を過熱水蒸気中にいかに分散させ、均一に接触させ、短時間に加熱するかにある。
【0005】
本発明は、この被殺菌物の過熱水蒸気中への分散に対して、比較的簡単な装置を使用して形態、性質の異なる被殺菌物に広範囲に適用できるようにするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明の殺菌装置では、 第1に、過熱水蒸気と被殺菌物とを分散装置に導入し、その被殺菌物を過熱水蒸気中に強制的に分散、接触せしめるとともに、水平に連続回転する円盤を含み、過熱水蒸気と被殺菌物とは、その円盤の中心に向かって落下され、飛散せしめられる。第2に、前記第1の手段の円盤の上面中心に円錐状の突起部を設け、過熱水蒸気と被殺菌物とをその円錐状突起部に向かって落下させ、分散効率を高める。分散装置は、第3に、前記第1又は2の手段の円盤は、周縁部を中心部に対して高くした。第4に、前記第1、2又は3の手段の円盤又はその上面に、適宜数のピン等の突起物を着脱可能に配設した。
【0007】
第5に、過熱水蒸気と被殺菌物とを分散装置に導入し、その被殺菌物を過熱水蒸気中に強制的に分散、接触せしめるとともに、分散装置は、適宜の間隔を置いて水平に連続回転する複数枚の円盤よりなり、過熱水蒸気と被殺菌物とは上方の円盤の中心に向かって、落下される。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は、第1に殺菌装置中に分散装置を組み込み、過熱水蒸気中に被殺菌物を強制的に分散、接触させるものであり、過熱水蒸気を使用する殺菌装置のキーポイントとなる。分散を完全にし、短時間に効率よく殺菌が出来るようにしたものであり、その分散装置は水平に連続回転する円盤を含み、過熱水蒸気と被殺菌物とをその中心に落下させるので、被殺菌物は円盤上面に沿って、遠心力で外周方向に飛ばされ、更に分散装置のケース内周面に当って、過熱水蒸気と分散、接触する。この際、円盤の回転数を変化させることによって被殺菌物の大きさ、形、比重等の形態に最適な条件に簡単に合わせることができ、広範囲に対応できる分散装置を提供することが出来る。
【0009】
第2に、前記円盤の上面中心には円錐状の突起を設け、それに過熱水蒸気と被殺菌物とを落下させるので、それらは片寄ることなく、円盤の四方に飛ばされ、分散の効果を高めることが出来る。第3に、前記円盤の周縁部を中心部に対して高くしたことによって、落下させた被殺菌物の飛散速度を遅らせ、殺菌時間の調整を図ると共に、分散度を高めるようにすることが出来る。第4に、円盤又はその上面にピン等の突起物を設け、被殺菌物をそれに衝突させて、団塊化を防止すると共に、分散化を強化することが出来る。また、その突起物の配置、数量を任意に調整することによって、被殺菌物の形態に幅広く対応させる殺菌時間の調整を図ることが出来る。
【0010】
第5に、前記分散装置として円盤を二重または多重に配置して、分散化を促進することが出来る。以上の円盤よりなる分散装置は、動力を用いて円盤を回転させ、強制的に被殺菌物を過熱水蒸気中に分散させるようにしたものであり、被殺菌物の形態、性質によって円盤又はその上面に対策を施し、団塊化を防止し、殺菌時間の調整も図れるようにしたものである。
【0011】
【実施例】
図1は、殺菌装置の全体を説明するフローシートである。図中1は被殺菌物の貯蔵、送り出しを行なう供給装置で、被殺菌物はバルブ2を介して、分散装置3に投入される。バルブ2はこの分野で通常使用されるロータリバルブで良い。4は加熱装置で、ここで加熱された過熱水蒸気はフィルター5を経て、分散装置3に送りこまれる。即ち、分散装置3には同じ管路を経て、過熱水蒸気と被殺菌物とが同時に送りこまれ、被殺菌物が過熱水蒸気中に強制的に分散接触させられ、殺菌される。分散装置3の詳細については後述する。7は被殺菌物回収用のサイクロンで、分散装置3内で殺菌された被殺菌物は分離されて、バルブ8を経て、乾燥冷却装置9に送られ、製品として取出される。一方、サイクロン7で分離された過熱水蒸気は、微粉回収装置10を経て循環ブロア11により、再び加熱装置4に送られる。循環ブロア11と加熱装置4との間で蒸気が管路に導入される。
【0012】
分散装置3は、図2〜5に示すように、枠体12に固定された本体ケーシング13と、枠体12に蝶番14で枢着された蓋体15とより構成されるケースとその中に収納される円盤16とよりなる。円盤16は軸17の周りに水平に回転するよう支持され、枠体12に固定されたモータ18により駆動される。円盤16の上面中心には円錐19が固定され、周縁には、ケーシング13の内周に沿って上方に伸びる翼20と下方に伸びる吐出翼21とが適宜数設けられている。蓋体15には、前記管路6が円盤16と同芯に接続され、従って、管路6より投入される過熱水蒸気と被殺菌物とは前記円錐体19に向かって落下する。本体ケーシング13には、吐出口22が設けられており、前記サイクロン7に接続される。尚、23は本体ケーシング13に蓋体15を固定する錠、24は蓋体15に設けられた監視窓である。
【0013】
装置の運転に際しては、被殺菌物の形態、即ち、粒状か粉状か、茶葉等のリーフ状か、あるいは性質、即ち、吸水性の強弱、香りの重要度、ビタミン等の成分の変質性等に合わせて、円盤16の回転速度、過熱水蒸気の温度、流量、被殺菌物の投入量が調整される。被殺菌物は、投入管路6より、過熱水蒸気と共に円錐体19に向かって吹付けられるように落下し、四方に円盤16上に膜を作るように流れ、遠心力によって円盤16周縁から飛ばされ、更に、本体ケーシング13の内壁に衝突して飛散する。即ち、過熱水蒸気中に強制的に分散し、むらなく接触して短時間に殺菌が完了する。前記のように、円盤16周縁には翼20、21が取り付けられ、円盤16から飛ばされた被殺菌物の分散を助けると共に、吐出口22への送り出しを助ける。更に、この翼20、21は本体ケーシング13への被殺菌物への付着を防止するのにも役立つ。前記円盤16の直径や回転数によって、飛散の状況が変わる事は言うまでもないが、被殺菌物の形態によりよく適合させるために、図6〜11に示す実施例のように、円盤16に対して工夫がなされる。
【0014】
図6、7に示す実施例では、周縁部の高さを中心部より高くすることによって被殺菌物の円盤上での滞留時間を延ばし、円盤の回転数を上げることによって飛散の速度を上げ、分散の効率を高めるようにしたものである。
【0015】
図8〜10に示す実施例では、円盤又はその上面に適宜数のピン25を配設し、円盤16上に落下した被殺菌物をこれに衝突させると共に、過熱水蒸気の流れを乱して分散の速度を上げるようにしたものである。また、団塊化しやすい被殺菌物では、例えば澱粉等ではその防止に役立ち、極めて有効である。このピン25の位置、数量を対象物の形態、性質によって変更することが出来るように着脱可能とすれば、被殺菌物の適応範囲を更に広げることが出来る。
【0016】
図11に示す実施例では、円盤16を二重に配置して、2段階に分散させるように構成したもので、分離しにくい被殺菌物に使用して有効である。又、この円盤に図6〜10に示す工夫を組み合わせて実施することも出来る。円盤16は、二重に限らず三重以上でも良い。
【0017】
また、図12は、円盤の利用以外の分散装置として、いわゆるインラインミキサーを使用した実施例を示すものである。インラインミキサーは、管路26中に平板を右に180度捻った右エレメント27と、左に180度捻った左エレメント28とを交互に90度くらいずらして連設したものであり、形状がきわめてシンプルで、滞留がなく、流れを左右エレメント毎に反転させることによって、被殺菌物を過熱水蒸気中に分散させることが出来る。また、エレメントの数量を増減させたり、投入過熱水蒸気の量と被殺菌物の量とを調整することによって、被殺菌物の形態に応じて使用することが出来る。更に、管路26の径、エレメントの大きさ、形状を変えることによって、分散装置の能力を変化させることが出来る。
【0018】
本実施例の分散装置は、大気圧下で使用することとするが、従来、過熱水蒸気の凝縮による被殺菌物の団塊化を防止する目的で、飽和温度を上げるために加圧下で処理する装置や、香り、風味を損なわないように減圧下で処理する装置などが実用化されているが、それらの装置に本発明の分散装置を組み込むことが出来ることは勿論であり、各々の方法の効果を一層高めることが出来る。
【0019】
図13は、本装置を使用した試験の例である。
【0020】
【発明の効果】
以上に詳述したように本発明では、分散装置によって、被殺菌物を過熱水蒸気に強制的に迅速に分散させるようにしたもので、被殺菌物は、団塊化の恐れがなく、均一にむらなく過熱水蒸気に接して短時間に殺菌することが出来る。また、このことは、被殺菌物の変質や成分の逸失即ち、品質の劣化を防ぐこととなり、被殺菌物の形態や性質にとらわれずに極めて広範囲に対応できることとなる。
【0021】
更に、殺菌が分散装置内で短時間に行なわれることは、装置全体を極めてコンパクトにまとめることが出来ることとなり、維持管理を容易にすると共に、装置のコスト低減に対しても極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】殺菌装置のフローシート。
【図2】分散装置の側面図。
【図3】分散装置の上面図。
【図4】分散装置主要部の一部を断面にして示す側面図。
【図5】分散装置主要部の図4のA断面図。
【図6】円盤の他の実施例を示す側面図。
【図7】円盤の他の実施例を示す側面図。
【図8】円盤の他の実施例を示す側面図。
【図9】円盤の他の実施例を示す側面図。
【図10】円盤の他の実施例を示す側面図。
【図11】円盤の他の実施例を示す側面図。
【図12】分散装置の他の実施例を示す側面図。
【図13】本装置を使用した試験の例を示した図。
【符号の説明】
1 供給装置
2 バルブ
3 分散装置
4 加熱装置
5 フィルター
6 管路
7 サイクロン
8 バルブ
9 乾燥冷却装置
10 微粉回収装置
11 循環ブロワー
12 枠体
13 本体ケーシング
14 蝶番
15 蓋体
16 円盤
17 軸
18 モータ
19 円錐体
20 翼
21 吐出翼
22 吐出口
23 錠
24 監視窓
25 ピン
26 管路
27 右エレメント
28 左エレメント[0001]
[Industrial application fields]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for sterilizing a granular material or a leaf-like crushed product requiring sterilization with superheated steam. Examples of the object to be sterilized include foods such as buckwheat flour, spices, tea leaves, dried vegetables, and wood foods, sawdust, soil (cultured soil), and pharmaceuticals in addition to foods.
[0002]
[Prior art]
For sterilization of sterilized food products such as food granules and leafy materials such as tea leaves, a method of using superheated steam and treating it at high temperature in a short time has a great sterilizing effect. It is also known to be effective for alteration, quality deterioration, for example, starch pregelatinization, fragrance deterioration such as tea leaves, destruction of active ingredients such as vitamins, fading and the like. Specifically, an air current method in which powder or the like is introduced into an air stream of superheated steam and sterilized while floating and moving, or an object to be sterilized such as a leaf-like material is screwed in a container while supplying superheated steam. For example, a stirring method for sterilizing while stirring at high speed is proposed and put into practical use.
[0003]
However, problems remain such as agglomeration due to condensation due to temperature drop when the object to be sterilized comes into contact with superheated steam, inadequate sterilization due to uneven heating, and adverse effects on subsequent processes such as drying. ing. Further, in the case of the stirring type, there is a problem that the object to be sterilized is crushed or kneaded, and there is a problem that heating unevenness caused by uneven stirring and insufficient sterilization are likely to occur.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As mentioned above, several methods using superheated steam have been proposed, and the best method and optimum conditions will be selected according to the form and nature of the object to be sterilized. However, the most important point of sterilization with superheated steam is how to disperse the material to be sterilized in superheated steam, uniformly contact it, and heat it in a short time before preventing alteration and preventing agglomeration. is there.
[0005]
The present invention makes it possible to apply a wide range of sterilization products having different forms and properties using a relatively simple device to disperse the sterilization products in superheated steam.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the sterilization apparatus of the present invention, First, superheated steam and sterilized material are introduced into a dispersing device, and the sterilized material is forcibly dispersed and brought into contact with superheated steam, and includes a horizontally rotating disk. An object is dropped toward the center of the disk and scattered. Second, a conical protrusion is provided at the center of the upper surface of the disk of the first means, and the superheated steam and the object to be sterilized are dropped toward the conical protrusion to increase the dispersion efficiency. Thirdly, in the dispersing device, the disk of the first or second means has a peripheral edge portion that is higher than a central portion. Fourth, an appropriate number of protrusions such as pins are detachably disposed on the disk of the first, second or third means or on the upper surface thereof.
[0007]
Fifth, superheated steam and sterilized material are introduced into the dispersing device, and the sterilized material is forcibly dispersed and brought into contact with the superheated steam, and the dispersing device continuously rotates horizontally at an appropriate interval. The superheated steam and the object to be sterilized are dropped toward the center of the upper disk.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, a disperser is first incorporated in a sterilizer, and the object to be sterilized is forcibly dispersed and brought into contact with superheated steam, which is a key point of a sterilizer using superheated steam. Dispersion is completed and sterilization can be performed efficiently in a short time. The dispersion device includes a disk that rotates horizontally and continuously drops superheated steam and sterilized material at the center of the device. The object is blown along the upper surface of the disk in the outer circumferential direction by centrifugal force, and further strikes the inner circumferential surface of the case of the dispersing device to disperse and come into contact with superheated steam. At this time, by changing the number of rotations of the disk, it is possible to easily adjust to the optimum conditions for the form such as the size, shape, specific gravity and the like of the object to be sterilized, and it is possible to provide a dispersion apparatus that can deal with a wide range.
[0009]
Secondly, a conical protrusion is provided at the center of the upper surface of the disk, and superheated steam and sterilized material are dropped on the disk, so that they are not displaced and are blown to the four sides of the disk to enhance the dispersion effect. I can do it. Third, by raising the peripheral edge of the disk with respect to the center, it is possible to delay the scattering speed of the fallen object to be sterilized, to adjust the sterilization time, and to increase the degree of dispersion. . Fourth, a protrusion such as a pin can be provided on the disk or its upper surface, and the object to be sterilized can collide with it to prevent agglomeration and strengthen the dispersion. Further, by arbitrarily adjusting the arrangement and quantity of the protrusions, it is possible to adjust the sterilization time corresponding to a wide range of forms of the object to be sterilized.
[0010]
Fifth, it is possible to promote the dispersion by arranging double or multiple disks as the dispersing device. The dispersion device comprising the above disk is a device that rotates the disk using power to forcibly disperse the object to be sterilized in superheated steam. Depending on the form and nature of the object to be sterilized, the disk or its upper surface Measures are taken to prevent agglomeration and adjust the sterilization time.
[0011]
【Example】
FIG. 1 is a flow sheet for explaining the entire sterilization apparatus. In the figure, reference numeral 1 denotes a supply device for storing and delivering the article to be sterilized, and the article to be sterilized is put into the dispersing device 3 through the
[0012]
As shown in FIGS. 2 to 5, the dispersing device 3 includes a case composed of a
[0013]
During operation of the device, the form of the object to be sterilized, that is, whether it is granular or powdery, or leafy, such as tea leaves, or the characteristics, that is, the strength of water absorption, the importance of fragrance, the alteration of ingredients such as vitamins, etc. The rotational speed of the
[0014]
In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the residence time on the disk of the sterilized material is extended by making the height of the peripheral part higher than the center part, and the speed of scattering is increased by increasing the rotational speed of the disk, It is intended to increase the efficiency of dispersion.
[0015]
In the embodiment shown in FIGS. 8 to 10, an appropriate number of
[0016]
In the embodiment shown in FIG. 11, the
[0017]
FIG. 12 shows an embodiment in which a so-called in-line mixer is used as a dispersing device other than the use of a disk. The in-line mixer is a structure in which a
[0018]
The dispersion apparatus of the present embodiment is used under atmospheric pressure. Conventionally, in order to prevent agglomeration of sterilized materials due to condensation of superheated steam, an apparatus for processing under pressure to increase the saturation temperature. In addition, devices that are treated under reduced pressure so as not to impair the aroma and flavor have been put into practical use. Of course, the dispersion device of the present invention can be incorporated in these devices, and the effects of the respective methods. Can be further enhanced.
[0019]
FIG. 13 is an example of a test using this apparatus.
[0020]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the present invention, the disinfectant is forcibly and quickly dispersed in superheated steam by the dispersing device, and the disinfectant is not evenly agglomerated and is uniformly uneven. Without contact with superheated steam, it can be sterilized in a short time. In addition, this prevents deterioration of the sterilized material and loss of components, that is, deterioration of quality, and can cope with an extremely wide range without being restricted by the form and properties of the sterilized material.
[0021]
Further, if the sterilization is performed in a short time in the dispersing apparatus, the entire apparatus can be collected in a very compact manner, which facilitates maintenance and management, and is extremely advantageous for reducing the cost of the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow sheet of a sterilizer.
FIG. 2 is a side view of a dispersion apparatus.
FIG. 3 is a top view of the dispersion apparatus.
FIG. 4 is a side view showing a part of the main part of the dispersing device in cross section.
5 is a cross-sectional view of the main part of the dispersion apparatus, taken along line A in FIG.
FIG. 6 is a side view showing another embodiment of a disk.
FIG. 7 is a side view showing another embodiment of a disk.
FIG. 8 is a side view showing another embodiment of a disk.
FIG. 9 is a side view showing another embodiment of a disk.
FIG. 10 is a side view showing another embodiment of a disk.
FIG. 11 is a side view showing another embodiment of a disk.
FIG. 12 is a side view showing another embodiment of the dispersing apparatus.
FIG. 13 is a diagram showing an example of a test using this apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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