JP4587760B2 - 海藻類の処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、めかぶ、もずく、ひじき等の海藻類を、殺菌や発色のために処理する方法に関するものである。

めかぶの名称で知られるわかめの胞子葉や、もずく、ひじき等の海藻類は、生のままでは大腸菌等の多量の雑菌が付着しており、また生のままでは色調が悪いことが多いことから、７０〜８０℃程度に加温して殺菌したり発色を促したりすることが従来から広く行なわれている。この場合の加温方法としては、熱湯を用いるいわゆる湯通しが一般的であるが、最近に至り、特許文献１に示されるように、従来の湯通し方式に代えて、海藻類を実質的に水と接触させることなく加熱処理し、さらに実質的に水と接触させることなく冷却する方法が提案されている。そしてこの特許文献１の方法では、海藻類を水と実質的に接触させることなく加熱するための具体的な手段の一つとして、実質的に水を添加していない海藻類に電流を流して抵抗発熱（ジュール発熱）により加熱・昇温させる方法が示されている。またさらにその抵抗加熱の具体的な方法として、実質的に水を加えていない海藻類を、管路内において連続的に流動移送させつつ、管路内で海藻類に電流を流して、連続的に発熱・温度上昇させる方法が開示されている。

特開２００４−２０１５４４号公報

前述のように特許文献１には、従来の湯通し方式に代えて、実質的に水を加えない状態で海藻類に電流を流して抵抗発熱により加熱し、殺菌あるいは発色させる方法が開示されているが、本発明者がこの方法を実際に適用した場合、次のような問題があることが判明した。

すなわち、海藻類を抵抗発熱により加熱する場合、その発熱量Ｗは、周知のように電流をＩ、電圧をＥ、抵抗をＲとすれば、Ｗ＝ＩＥ＝Ｉ²Ｒとなるから、発熱量Ｗは主として電流値Ｉによって左右されるのが通常である。ところで前述のように水を実質的に添加していない海藻類の場合、海藻類を構成している各細片の間には空隙が存在し、その空隙に空気（気泡）を抱え込んだ状態となっていることが多く、このような空隙、気泡の部分には実質的に電流が流れない。そしてこのような空隙、気泡は全体的に均一に分布しているわけではなく、偏在していることが多いため、水を実質的に添加していない海藻類に電流を流した場合、その電流分布は空隙、気泡の偏在により不均一となりがちであり、そのため全体としては一定の電流が流れていても、場所によって発熱量が異なって、加熱温度ムラが発生しやすい。このような加熱温度ムラが生じれば、加熱温度が低い部分で殺菌が充分に行なわれなかったり、発色が不充分となったりし、一方過度に温度上昇した部分では、海藻類中の有効成分が破壊されたり、変色が生じたりして、製品として不良品となってしまう。

また一方、水を実質的に添加していない海藻類において各細片間の空隙や抱え込まれている気泡中の空気は、絶縁体（誘電体）であるため、その空隙、気泡が大きければ、抵抗発熱のための電圧が加えられた時にその部分でスパークが発生し、そのスパーク発生部分が局部的に異常に高温となって海藻類が焦げたり、またスパーク発生箇所が電極の近傍であれば電極表面に海藻類が焦げ付いたり、電極表面が局部的に溶融したりしてしまい、製品不良を生じると同時に、電極の寿命を短くしてしまうおそれがある。またスパークの発生により電流値が不安定化し、電源の安全装置が作動して電流が遮断され、操業を停止せざるを得なくなってしまうこともある。いずれにしてもスパークの発生は、製品および操業に著しい悪影響を与える。

さらに前記特許文献１の提案では、水を実質的に添加していない海藻類を、管路内で連続的に流動移送させながら、管路内においてその上流側と下流側との間で電流を流して連続的に抵抗発熱させることも開示されているが、実際にこの方法を適用した場合、水を実質的に添加していない海藻類では、管路内で連続的に移送させることが極めて困難であり、また仮に圧送自体は可能であったとしても、大きな送給圧力を要し、そのため圧送ポンプ等の圧送手段を高出力化、大型化する必要があり、高コスト化を招かざるを得ない。すなわち一般にこの種の海藻類は、生産地で一旦冷凍し、冷凍状態で加工工場に送られて改めて解凍し、その解凍した海藻類に対して殺菌や発色のための加熱処理を施すことが多いが、解凍したままの海藻類は、全体として流動性に欠ける“パサパサ”の状態となっているのが通常であり、そのため管路内を連続的に移送させることは極めて困難であり、また無理に連続移送させようとすれば、大きな送給圧力を必要としてしまうのである。

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、電流を流したときの抵抗発熱を利用して海藻類を殺菌や発色のために加熱するにあたって、加熱ムラが生じたりスパークが発生したりすることのない方法を提供し、また併せて管路内を連続的に移送させつつ電流を流して抵抗発熱により連続的に加熱するに適した方法を提供することを課題としている。

前述のような課題を解決するべく、本発明者等が種々実験・検討を重ねた結果、海藻類に電流を流して抵抗発熱により加熱して殺菌、発色等の処理を行なうにあたっては、前記特許文献１に記載されている方法とは逆に、海藻類に積極的に水を加えて撹拌混合した状態とすることが適当であり、このように水を加えて撹拌混合した状態の海藻類（水分添加海藻類）では、電流を流して抵抗発熱させる際の加熱ムラを解決して均一な温度上昇を図ることができるとともに、スパークの発生を抑制し得ることを見出し、この発明をなすに至った。

具体的には、請求項１の発明は、海藻類を殺菌等のために処理する方法において、海藻類に水を加えて撹拌混合し、海藻類の重量に対し水の量が５〜２００重量％の範囲内になるように水が加えられた状態の水添加海藻類に電流を流して、抵抗発熱により海藻類を加熱することを特徴とするものである。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の海藻類の処理方法において、水添加海藻類に電流を流す際において水添加海藻類に含まれている水の量が、海藻類の重量に対し１０〜１００重量％の範囲内になるように、海藻類に水を加えることを特徴とするものである。

さらに、請求項３の発明は、請求項１に記載の海藻類の処理方法において、水添加海藻類に電流を流すにあたり、水添加海藻類を、管路内で連続的に移送させつつ、その管路の上流側と下流側との間で電流を流すことを特徴とするものである。

この発明の方法によれば、めかぶ、もずく、ひじき等の海藻類を殺菌や発色等のために電流を流して抵抗発熱により加熱するにあたって、海藻類に水を加えて撹拌・混合した状態の水添加海藻類に対して電流を流すことにより、電流分布を均一化し、これにより加熱温度ムラを解消して均一に温度上昇させることができ、そのため海藻類を均一に殺菌あるいは発色させることができるとともに、局部的な過度の温度上昇により海藻類の有効成分が破壊されたり変色したりすることを有効に防止でき、またスパークの発生を防止することができるため、スパークの発生に伴なう局部的な異常な温度上昇を抑えて、海藻類の焦げ付きや電極表面の溶融の発生を防止し、製品不良の発生や電極寿命の低下を抑えることができるとともに、スパークの発生に伴なう異常な電流増大を抑えて、操業の安定化を図ることができる。

さらに、特に請求項３で規定するように管路内において海藻類を連続的に移送させながら電流を流して連続処理する方法では、海藻類に水を添加し、撹拌混合することにより海藻類に流動性が付与されるため、円滑かつ安定して管路内を移送させつつ連続加熱することができ、また圧送のために高い圧力が要求されないため、圧送ポンプとしては小型、小出力のもので足り、設備コストの低減を図ることができる。

この発明で対象とする海藻類としては、めかぶ、もずく、ひじきが代表的であるが、そのほか細断した昆布や茎わかめ、通常のわかめの細断したもの等にも適用可能である。またその初期の形態としては、冷凍されたものを解凍した海藻類が代表的であるが、生のものにも適用可能である。さらに、海藻類の形状としては、通常は細片状、細条状に細断したものが代表的であるが、海藻類の種類によっては細断していないものにも適用できる。

この発明の方法を実施するにあたっては、先ず海藻類に対して水（塩水など、水を主体とする液体を含む）を加えて撹拌混合する。ここで、水の添加量は、後述するような抵抗加熱を行なう際に含まれている水の量が、海藻類の重量に対して５〜２００重量％、好ましくは１０〜１００重量％の範囲内となるように定める。

ここで、海藻類に対する水の添加は、海藻類の洗浄等を兼ねて行なうこともでき、その場合、前述の５〜２００重量％（好ましくは１０〜１００重量％）の範囲を越える多量の水（例えば海藻類の重量に対し１０倍の水）を加えて洗浄し、その後に水の割合が５〜２００重量％（好ましくは１０〜１００重量％）の範囲内となるように軽度の脱水を行なっても良い。またこの場合、水による洗浄工程を撹拌混合工程と兼ねることができる。

さらに、この発明においては、海藻類に対して加えられる水の割合の値については、次のように規定するものとする。すなわち、解凍した海藻類あるいは生の海藻類を、圧力を加えない室温の自然状態で網の上に２時間放置して、自重による自然流下によって海藻類から水分を除去した後に重量を測定して、これにより得られる重量値を“海藻類の重量”とし、その重量に対して前述のように水の量が５〜２００重量％（好ましくは１０〜１００重量％）の範囲内となるように水を加えるものとする。

ここで、海藻類に対する水の割合が５重量％未満では、海藻類の細片の間の空隙を解消したり気泡を排除したりする効果が充分に得られないことがあり、また後述する連続方式により抵抗加熱する際の流動性が不足するおそれがある。一方、海藻類に対する水の割合が２００％を越える場合、そのままでは製品として市場へ出荷する際の水の量が多過ぎるため、改めて脱水処理を行なう必要性が生じて、製造コストの上昇を招くとともに、脱水処理により海藻類中の有効成分が消失してしまうおそれがある。

上述のように海藻類に水を加えて撹拌混合することにより、海藻類を構成している各細片間の空隙が水によって満たされ、また抱え込んでいる気泡を追い出すことができる。そしてこの状態で海藻類（水添加海藻類）に電流を流して、抵抗加熱することにより、水を加えていない場合の海藻類の細片間の空隙、気泡に起因する電流密度の不均一を防止して、加熱ムラを解消することができ、また同じく空隙や気泡に起因するスパークの発生を有効に防止することができる。

ここで、水添加海藻類に電流を流して抵抗加熱するための具体的方法は、基本的には特に制約されるものではなく、例えばバッチ方式として、処理槽内に一対の電極を対向配置しておき、その処理槽内に水添加海藻類を収容し、一対の電極間に電流を流して抵抗加熱しても良く、またあるいは連続方式として、管路内の上流側と下流側とにそれぞれ電極を配置しておき、ポンプ等の圧送手段により水添加海藻類を管路内に連続的に流すとともに、上流側の電極と下流側の電極との間で電流を流し、これによって連続的に抵抗加熱を行なうようにしても良い。但し実際の操業上は、生産性等の点から、後者の連続方式を適用することが望ましい。

そして連続方式を適用する場合、この発明では海藻類に水を添加して撹拌混合しておくことにより、海藻類に流動性を充分に与えることができ、そのため管路内を円滑かつ安定して移送させることが可能となる。

上述のように抵抗加熱を行なうにあたっての電流としては、１ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ程度の範囲内の高周波を用いることが望ましい。また電極としてはＴｉもしくはＴｉ合金を用いることが望ましい。

さらに抵抗加熱による加熱温度は、処理の具体的目的に応じた最適温度を選択すれば良いが、殺菌や発色を目的とする場合、通常は７０〜９５℃程度とすれば良い。

上述のようにして水添加海藻類を抵抗加熱により例えば７０〜９５℃程度に加熱した後には、直ちに室温程度まで冷却することが望ましい。この冷却手段は特に制限されるものではなく、例えばバッチ式の場合は外側から冷却媒体によって冷却された槽内へ加熱済みの水添加海藻類を加熱処理槽から移し替えて、撹拌したりすれば良く、また例えば抵抗加熱に連続方式を適用した場合、抵抗加熱のための管路を下流側に延長させて、その延長部分（冷却部）において管路の外側に冷却媒体を接触させ、その冷却管路内を通る加熱済みの水添加海藻類を連続的に冷却すれば良い。

図１〜図３には、この発明の方法を実施するにあたって、抵抗加熱に連続方式を適用する場合の装置構成の概略を示す。

図１において、撹拌混合槽１には、水３および海藻類（予め解凍したもの、あるいは生のもの）５が収容され、これらが例えばプロペラあるいはスクリュー状の撹拌手段７によって撹拌混合される。撹拌混合槽１の底部の排出口１Ａからは、撹拌混合された海藻類（水添加海藻類）が移送される管路９が伸びており、管路９には圧送用ポンプ１１が介挿されている。さらに圧送用ポンプ１１の下流側には、連続抵抗加熱装置１３が設けられている。

この連続抵抗加熱装置１３は、例えば図２、図３に示すように、絶縁材料からなる例えば中空円筒状の管体１５に、流れ方向（中心軸線に沿う方向）に所定間隔をおいて２以上の環状電極１７Ａ，１７Ｂ（図示の例では１対の環状電極１７Ａ，１７Ｂ）を設けた構成とされている。ここで環状電極１７Ａ，１７Ｂは、管体１５に対して同心状に設けられており、また電源１９に接続されている。

図２、図３に示すような連続抵抗加熱装置１３においては、例えば図２の下方から管体１５内に水添加海藻類が連続的に圧送され、環状電極１７Ａ，１７Ｂの各位置を連続的に通過する。そして環状電極１７Ａ，１７Ｂの間において水添加海藻類に例えば１〜５０ｋＨｚの高周波電流が流され、これによって水添加海藻類が抵抗発熱して、例えば７０〜９５℃に加熱される。

再び図１に戻れば、上述のようにして連続抵抗加熱装置１３内で加熱された水添加海藻類は、さらに下流側の連続冷却装置２１に送り込まれる。この連続冷却装置２１は、例えば管路の外側を水等の冷媒により冷却したものであり、これにより管路内を通過する水添加海藻類が例えば室温程度まで連続的に冷却される。このようにして冷却された水添加海藻類は、下流側の処理済み収容容器２３に排出、収容される。

図１〜図３に示される連続方式の装置を用いてこの発明の方法を実施した例を以下に説明する。

なお連続抵抗加熱装置１３としては、図２では一対の環状電極１７Ａ，１７Ｂを用いているが、この実施例では上下に６段に環状電極を配置し、各電極間に交互に逆相の２０ｋＨｚの高周波電流を流すこととした。また連続抵抗加熱装置１３の内径は４７．３ｍｍ、各環状電極間の間隔は２００ｍｍとし、定電圧制御により８００Ｖの高周波電圧を加えた。

海藻類としては、解凍しためかぶを用い、表１に示す種々の割合で水を加え、撹拌混合槽１内において撹拌混合し、得られた水添加海藻類を圧送用ポンプ１１により５００ｌ／ｈｒの流量で連続的に抵抗加熱装置１３に向け移送し、抵抗加熱装置１３において目標加熱温度８０℃にて連続抵抗加熱を行ない、さらに冷却装置２１において約３０℃以下に冷却した。

水の添加割合を種々変化させた各例（実験番号１〜６）において、圧送状況および抵抗加熱におけるスパークの発生の有無、および加熱ムラ発生の有無を調べ、またそれに基いて評価したので、その結果を表１に示す。

表１から明らかなように、この発明の方法に従って水を添加した場合には、抵抗加熱においてスパークの発生がないとともに、加熱ムラの発生もなく、またポンプにより連続的に圧送可能であった。特に水の添加割合を５重量％以上とした場合には、スパークおよび加熱温度ムラの発生をほぼ完全に抑えることができた。

なお実験番号２〜６のいずれの場合も、ほぼ充分な程度の殺菌効果および発色効果が得られたことが確認されている。

この発明の方法を連続方式により実施するための装置の全体構成を示す略解図である。 図１の装置に用いられる連続抵抗加熱装置の一例を概略的に示す縦断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における横断面図である。

符号の説明

１ 撹拌混合槽
９ 管路
１１ 圧送用ポンプ
１３ 連続抵抗加熱装置
１７Ａ，１７Ｂ 環状電極
１９ 電源

Claims (3)

1. 海藻類を殺菌等のために処理する方法において、
   海藻類に水を加えて撹拌混合し、海藻類の重量に対し５〜２００重量％の範囲内になるように水が加えられた状態の水添加海藻類に電流を流して、抵抗発熱により海藻類を加熱することを特徴とする、海藻類の処理方法。
2. 請求項１に記載の海藻類の処理方法において、
   水添加海藻類に電流を流す際において水添加海藻類に含まれている水の量が、海藻類の重量に対し１０〜１００重量％の範囲内になるように、海藻類に水を加えることを特徴とする、海藻類の処理方法。
3. 請求項１に記載の海藻類の処理方法において、
   水添加海藻類に電流を流すにあたり、水添加海藻類を、管路内で連続的に移送させつつ、その管路の上流側と下流側との間で電流を流すことを特徴とする、海藻類の処理方法。
   

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