JP4762928B2 - Heat treatment method for liquid egg - Google Patents
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Description
本発明はジュール熱を利用して通電加熱により液卵を加熱殺菌するようにした液卵の加熱処理技術に関する。 The present invention relates to a heat treatment technique for a liquid egg in which the liquid egg is heat sterilized by energization heating using Joule heat.
調理用食品として用いられる液卵には、卵黄のみの液卵黄、卵白のみの液卵白、および卵白と卵黄が混合された液全卵があり、それぞれ加熱殺菌して製品化されている。液全卵は、60℃で3.5分またはこれと同等以上加熱処理することにより製品化され、液卵白は、55.5℃で3.5分またはこれと同等以上加熱処理することにより製品化され、液卵黄は、61℃で3.5分またはこれと同等以上加熱処理することにより製品化される。このような殺菌条件は、食品衛生法に基づく食品、添加物の規格基準によって定められている。 Liquid eggs used as food for cooking include liquid egg yolk only of egg yolk, liquid egg white only of egg white, and liquid whole egg in which egg white and egg yolk are mixed, and each is heat-sterilized and commercialized. Liquid whole eggs are produced by heat treatment at 60 ° C. for 3.5 minutes or more, and liquid egg white is produced by heat treatment at 55.5 ° C. for 3.5 minutes or more. The liquid egg yolk is commercialized by heat treatment at 61 ° C. for 3.5 minutes or more. Such sterilization conditions are determined by the standard of food and additives based on the Food Sanitation Law.
液卵を連続的に加熱殺菌するために、従来では、プレート式の熱交換器が使用されており、容器内に収容された液卵を送液ポンプにより熱交換器に供給することによって温水を加熱媒体として熱交換器により液卵を加熱するようにしている。しかしながら、熱交換器を用いて液卵を加熱殺菌すると、プレートの伝熱面に液卵の熱変性による沈殿物がスケールとなって付着するので、連続的に加熱殺菌処理を行うことができるのは、4時間程度が限度であり、所定の連続運転を行った後には、熱交換器を洗浄させるための洗浄処理に多大な時間を要している。このように熱交換器により液卵を加熱すると伝熱面にスケールが付着する理由は、液卵を加熱媒体からプレートを介しての熱伝達により加熱するために、熱交換器に供給される加熱媒体の温度を液卵の加熱殺菌温度よりも高めに設定する必要があるので、伝熱面に接触した液卵が熱変性を起こす温度まで加熱されてしまうからである。 Conventionally, a plate-type heat exchanger is used to heat and sterilize the liquid egg, and hot water is supplied by supplying the liquid egg contained in the container to the heat exchanger with a liquid feed pump. The liquid egg is heated by a heat exchanger as a heating medium. However, if the liquid egg is heat sterilized using a heat exchanger, the deposits due to thermal denaturation of the liquid egg adhere to the heat transfer surface of the plate as a scale, so that heat sterilization can be performed continuously. Is limited to about 4 hours, and after performing a predetermined continuous operation, a great amount of time is required for the cleaning process for cleaning the heat exchanger. The reason why the scale adheres to the heat transfer surface when the liquid egg is heated by the heat exchanger in this way is to supply the heat to the heat exchanger in order to heat the liquid egg by heat transfer from the heating medium through the plate. This is because the temperature of the medium needs to be set higher than the heat sterilization temperature of the liquid egg, so that the liquid egg in contact with the heat transfer surface is heated to a temperature causing thermal denaturation.
液卵をこれに通電することによって加熱殺菌するようにした加熱殺菌装置が特許文献1および2に記載されており、ジュースやスープなどの流動性を有する飲食物をこれに通電してジュール熱により加熱するようにした技術が特許文献3に記載されている。
特許文献1,2に記載された加熱殺菌装置は、容器内に液卵を収容した状態のもとで液卵を通電するための電極により液卵を攪拌するようにしたり、電極と液卵とに相対的な動きを発生させるようにしており、加熱処理はバッチ式となる。特許文献3は被加熱物である飲食物を連続的に加熱するようにした加熱装置を開示しており、このような連続的なジュール加熱装置によって液卵を加熱することができれば、能率的に液卵を加熱殺菌することが可能となる。
The heat sterilization apparatus described in
液卵を能率的に加熱殺菌するために、発明者はジュースやスープと同様に液卵を管の流路内に流しながら連続的に加熱装置によって加熱殺菌することを試みたが、熱交換器を用いた場合と同様に、電極が設けられた管内面に液卵の熱変性に起因した沈殿物がスケールとなって付着しまい、管内面を頻繁に洗浄しなければならなかった。流路内に液卵等の流動性の被加熱物を流しながらこれに通電してジュール熱により被加熱物を加熱する場合には、加熱状況は、電力密度、被加熱物の粘度、および流路内の流速等の複数のファクターによって大きく変化することになる。 In order to efficiently heat sterilize liquid eggs, the inventor tried to heat sterilize continuously with a heating device while flowing the liquid eggs in the flow path of the tube in the same manner as juice and soup. As in the case of using, the precipitates resulting from the thermal denaturation of the liquid eggs adhered to the inner surface of the tube provided with the electrodes as scales, and the inner surface of the tube had to be washed frequently. When a fluid object to be heated such as a liquid egg flows in the flow path and energized to heat the object to be heated by Joule heat, the heating status includes the power density, the viscosity of the object to be heated, and the flow. It will vary greatly depending on multiple factors such as the flow velocity in the road.
そこで、これらの複数のファクターを変えながら、液卵を連続的に加熱殺菌するために、種々の実験を行ったところ、流路内を流れる液卵のレイノルズ数と電力密度との関係を一定の範囲に設定して液卵を加熱すると、管内面にスケールが付着することなく、液卵を所望の殺菌温度まで加熱できることが見出された。 Therefore, various experiments were conducted to continuously heat sterilize the liquid egg while changing these multiple factors, and the relationship between the Reynolds number of the liquid egg flowing in the flow path and the power density was constant. It has been found that when the liquid egg is heated to a range, the liquid egg can be heated to a desired sterilization temperature without any scale adhering to the inner surface of the tube.
本発明の目的は液卵を流路内に流しながらジュール熱により所望の殺菌温度に加熱し得るようにすることにある。 An object of the present invention is to enable heating to a desired sterilization temperature by Joule heat while flowing a liquid egg in a flow path.
本発明の目的は液卵の流れる流路を形成する管内面にスケールが付着することなく、長時間に渡って連続的に液卵を加熱することができるようにすることにある。 An object of the present invention is to allow a liquid egg to be heated continuously over a long period of time without a scale adhering to the inner surface of a tube forming a flow path through which the liquid egg flows.
本発明の液卵の加熱処理方法は、液卵を被加熱物として流路内に連続的に搬送しつつジュール熱により液卵を殺菌加熱する液卵の加熱処理方法であって、絶縁性材料からなり前記流路が形成されるとともに電極が対をなして設けられた管状部材を有する加熱ユニットに、前記流路内を流れる液卵のレイノルズ数Reに応じて前記流路内の電力密度P(KW/m 3 )を、P≦9.4Re−352.4の値に設定して液卵を殺菌加熱温度まで加熱する加熱工程と、前記加熱ユニットにより殺菌温度に加熱された液卵を液卵保持ユニットにより保持する保温工程と、前記液卵保持ユニットから搬送された液卵を冷却ユニットにより冷却する冷却工程とを有することを特徴とする。本発明の駅楽の加熱処理方法は、前記加熱ユニットに流入する前に液卵を殺菌温度よりも低い予熱温度まで加熱する予熱工程を有することを特徴とする。本発明の液卵の加熱処理方法は、前記液卵は液全卵、液卵白、または液卵黄であることを特徴とする。
The liquid egg heat treatment method of the present invention is a liquid egg heat treatment method in which the liquid egg is sterilized and heated by Joule heat while continuously transporting the liquid egg into the flow path as an object to be heated. The heating unit having a tubular member formed with the above-mentioned flow path and having a pair of electrodes provided to the heating unit has a power density P in the flow path according to the Reynolds number Re of the liquid egg flowing in the flow path. (KW / m 3 ) is set to a value of P ≦ 9.4Re−352.4 and the liquid egg is heated to the sterilization heating temperature, and the liquid egg heated to the sterilization temperature by the heating unit is the liquid egg holding unit. And a cooling step of cooling the liquid egg conveyed from the liquid egg holding unit by a cooling unit. The heat treatment method for stationery according to the present invention includes a preheating step of heating the liquid egg to a preheating temperature lower than the sterilization temperature before flowing into the heating unit. The liquid egg heat treatment method of the present invention is characterized in that the liquid egg is a liquid whole egg, a liquid egg white, or a liquid egg yolk.
本発明によれば、加熱ユニットの流路内を流れる液卵のレイノルズ数Reに応じて流路内の電力密度Pを特定の範囲に設定することにより、流路を形成する管内面にスケールが付着することなく、長時間に渡って連続的に液卵を加熱することができ、液卵を流路内に流しながら連続的に液卵を殺菌処理することができる。液卵のジュール加熱により殺菌加熱をバッチ処理ではなく、連続的に加熱殺菌することができるので、能率的に液卵を処理することができる。 According to the present invention, the scale is formed on the inner surface of the tube forming the flow path by setting the power density P in the flow path within a specific range according to the Reynolds number Re of the liquid egg flowing in the flow path of the heating unit. The liquid egg can be continuously heated for a long time without adhering, and the liquid egg can be sterilized continuously while flowing the liquid egg into the flow path. Since sterilization heating can be performed continuously by heat sterilization, not by batch processing, by joule heating of liquid eggs, liquid eggs can be processed efficiently.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態である液卵の加熱処理装置を示す概略図であり、図2は図1に示された加熱ユニットを示す断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a liquid egg heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the heating unit shown in FIG.
加熱殺菌される液卵は容器10内に収容されるようになっており、容器10内に収容された液卵は送液ポンプ11により熱交換器12に供給される。熱交換器12は予熱ユニット12aと、冷却ユニット12bと、これらの間に配置される節減ユニット12cとを有しており、これらのユニットが組み合わされ熱交換器12が形成されている。送液ポンプ11から吐出された液卵は連通配管13により節減ユニット12cを介して予熱ユニット12aに供給されるようになっており、予熱ユニット12aは液卵が流れる液卵流路と温水供給ユニット14からの予熱媒体が流れる媒体流路とを有し、これらの流路はプレートにより仕切られており、媒体流路を循環する予熱媒体により液卵は予熱される。
The liquid egg to be sterilized by heating is accommodated in the
予熱ユニット12aにより予熱温度まで加熱された液卵は、供給配管15により加熱ユニット16に供給されるようになっており、図1に示す加熱処理装置は直列に接続される5つの加熱ユニット16を有している。
The liquid egg heated to the preheating temperature by the
図2は加熱ユニット16を示す拡大断面図であり、加熱ユニット16は液卵を案内する流路21が形成された断面円形の加熱パイプつまり管状部材22を有している。管状部材22は7つのリング状の電極23とこれらの間に配置される6つの円筒体24とにより構成されている。このように、加熱ユニット16は複数の電極23と複数の円筒体24とにより構成される管状部材22を有し、管状部材22には隣り合う電極23が対をなして設けられている。それぞれの電極23はチタンなどの導体により形成され、それぞれの円筒体24は樹脂等の絶縁体により形成されている。管状部材22の両端部には絶縁体からなる流入側と流出側のジョイント部25,26が取り付けられている。それぞれの電極23には電源ユニット27がケーブルを介して接続されており、液卵の流れる方向に隣り合って対をなす電極23が相互に逆極性となるように電源ユニット27から高周波電流が供給される。なお、加熱ユニット16に設けられる電極23の数は加熱温度等に応じて任意に設定される。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the
図1に示すように、全ての加熱ユニット16を通過して所定の殺菌温度まで加熱された液卵は、連通配管17により液卵保持ユニット31に供給される。この液卵保持ユニット31は、断熱材が被覆されたパイプにより形成されており、殺菌温度に加熱された液卵が殺菌温度の状態で所定の時間、例えば3.5分以上保持するような長さを有している。液卵保持ユニット31を通過した液卵は連通配管18により節減ユニット12cに供給される。
As shown in FIG. 1, the liquid egg that has passed through all the
節減ユニット12cは連通配管13により供給された加熱前の液卵が流れる液卵流路と、連通配管18により液卵保持ユニット31を通過した加熱後の液卵が流れる液卵流路とを有し、これらの流路はプレートにより仕切られており、節減ユニット12cから予熱ユニット12aに供給される加熱前の液卵は液卵保持ユニット31を通過した加熱後の液卵により加熱される。これにより、加熱後の液卵の熱エネルギーが加熱前の液卵に伝達されて、熱エネルギーの節減が図られている。
The saving
冷却ユニット12bは節減ユニット12cを通過した液卵が流れる液卵流路と冷却水供給ユニット32から供給される冷却液が流れる冷却媒体流路とを有し、これらの流路はプレートにより仕切られており、冷却媒体流路を循環する冷却液により液卵は10℃以下の温度に冷却される。冷却ユニット12bを通過した液卵は、排出配管19により回収容器20に排出される。
The
図3は図1に示す液卵の加熱処理装置の制御部を示すブロック図であり、送液ポンプ11を駆動する電動モータ33と、それぞれの加熱ユニット16の電源ユニット27にはコントローラ34から制御信号が送られるようになっており、さらには温水供給ユニット14および冷却水供給ユニット32に設けられたポンプの電動モータ(図示省略)等にも制御信号が送られるようになっている。コントローラ34には操作パネル35が接続されており、この操作パネル35のキー操作によって送液ポンプ11の回転数等の作動条件を入力することができる。コントローラ34には、図1に示すように、最上流側の加熱ユニット16内に入り込む液卵の温度を検出するための温度センサS1、液卵保持ユニット31に流入する液卵の温度を検出するための温度センサS2、液卵保持ユニット31から流出した液卵の温度を検出するための温度センサS3、および冷却ユニット12bを通過した液卵の温度を検出するための温度センサS4と、送液ポンプ11からの液卵の吐出流量を検出するための流量センサFのそれぞれ検出信号が送られるようになっている。
FIG. 3 is a block diagram showing a control unit of the liquid egg heat treatment apparatus shown in FIG. 1. The
本発明の液卵の加熱処理装置においては送液ポンプ11により送られた液卵は、節減ユニット12cと予熱ユニット12aにより、殺菌温度よりも10℃程度低い温度にまで加熱される。例えば、液全卵を加熱殺菌する場合には、液全卵をその殺菌温度60℃よりも10℃程度低い温度にまで予熱し、液卵白を加熱殺菌する場合には、液卵白をその殺菌温度55.5℃よりも10℃程度低い温度にまで予熱する。同様に、液卵黄を加熱殺菌する場合には、液卵黄をその殺菌温度61℃よりも10℃程度低い温度にまで予熱する。
In the heat treatment apparatus for liquid eggs of the present invention, the liquid eggs sent by the
図1に示すように、5台の加熱ユニット16を有する加熱装置においては、各々の加熱ユニット16により2℃程度ずつ昇温して、全ての加熱ユニット16を液卵が通過したときに、それぞれの所定の殺菌温度となるようにジュール加熱する。
As shown in FIG. 1, in the heating apparatus having five
図4は、流路21内を流れる液卵のレイノルズ数Reと電力密度P(KW/m3)とを変化させて液卵としての液全卵をジュール加熱した場合における管状部材22の内面に対するスケールの付着状況の実験結果を示すグラフである。図4において○印はスケールの発生がない場合を示し、×印はスケールが発生した場合を示す。ここで、レイノルズ数Reは、管部材の内径をDとし、液卵の平均流速をUとし、液卵の動粘性係数をνとすると、Re=DU/νで示される。
FIG. 4 shows the inner surface of the
図5は、管状部材22の内面にスケールが付着しない範囲と付着する範囲の境界を示す特性線図である。図5に示すように、境界特性はP=9.4Re−352.4であり、電力密度PがP≦9.4Re−352.4の範囲となるようにして電極23に電力を供給して液卵を殺菌加熱すると、管状部材22の内面にスケールが付着しないことが判明した。このように、管状部材22の流路21内を流れる液卵のレイノルズ数Reに応じて流路21内の液卵を流れる電力密度Pを特定の範囲に設定すると、管状部材22の内面にスケールが付着しないので、連続的に長時間に渡って液卵を加熱することができる。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a boundary between a range where the scale does not adhere to the inner surface of the
図6は液全卵の粘度(mPasec)と温度(℃)との関係を示す粘度表であり、全卵液は温度とともに粘度が変化し、液卵白および液卵黄も同様に温度によって粘度が変化する。したがって、図1に示すように、5つの加熱ユニット16を有する加熱装置においては、各加熱ユニットにおける通電条件を相違させることが好ましい。
FIG. 6 is a viscosity table showing the relationship between the viscosity (mPasec) of liquid whole egg and temperature (° C.). The viscosity of whole egg liquid changes with temperature, and the viscosity of liquid egg white and liquid egg yolk also changes with temperature. To do. Therefore, as shown in FIG. 1, in the heating apparatus having the five
図1に示すように、5つの加熱ユニット16を有する加熱処理装置を使用して液全卵の加熱殺菌処理を行った。それぞれの加熱ユニット16は図2に示すように6つの通電区間を有しており、管状部材22は内径Dが17.5mmのものを使用した。容器10内に収容された5℃の液全卵を送液ポンプ11により277L/hrの流量で供給し、プレート式の熱交換器12の節減ユニット12cと予熱ユニット12aにより、5℃から54℃まで予熱した。予熱された液全卵を5台の加熱ユニット16に供給し、最下流の加熱ユニット16から流出する液全卵が62.5℃になるまでそれぞれの加熱ユニット16によりジュール加熱した。この殺菌温度に加熱して液全卵を液卵保持ユニット31において5分間保持した後に、冷却ユニット12bにより液全卵を5℃にまで冷却した。
As shown in FIG. 1, the heat sterilization treatment of the liquid whole egg was performed using a heat treatment apparatus having five
それぞれの加熱ユニット16内を流れる液全卵のレイノルズ数Reは、管状部材22の内径D、流速Uおよび動粘性係数νから580であり、それぞれの加熱ユニット16における電力密度Pを5050KW/m3に設定した。この加熱条件によって5時間の連続運転を行った後に、水すすぎを行い、熱交換器12および加熱ユニット16の分解点検を行ったところ、熱交換器12およびそれぞれの加熱ユニット16の接液部にはスケールの付着が認められなかった。しかも、このようにした加熱処理された液全卵を5℃で72時間保存した後に、目視確認したところ、卵白の熱変性による沈殿物は認められなかった。
加熱媒体を用いて熱交換器により加熱処理された液卵を、例えば、卵スープを調理するために熱湯に投入した場合には、液卵が固まった状態となり難く、加熱された卵が濁った状態となった卵スープとなるが、本発明の液卵処理技術により加熱処理された液卵を熱湯に投入すると、未殺菌の卵を熱湯に投入した場合と同様に卵が固まった状態となる。これにより、本発明の処理技術により加熱処理された液卵は、未殺菌の卵を用いて調理したオムレツや親子丼等の種々の食品と同様の性状を持った卵料理を調理することができる。
The Reynolds number Re of the liquid whole egg flowing in each
For example, when a liquid egg heated by a heat exchanger using a heating medium is put into hot water to cook egg soup, the liquid egg is hard to be solidified and the heated egg becomes cloudy Although the egg soup is in a state, when the liquid egg that has been heat-treated by the liquid egg processing technique of the present invention is put into hot water, the egg becomes hardened in the same manner as when an unsterilized egg is put into hot water. . Thereby, the liquid egg heat-processed by the processing technique of this invention can cook the egg dish which has the property similar to various foodstuffs, such as an omelet and oyakodon cooked using the unsterilized egg. .
本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、予熱ユニット12aと冷却ユニット12bと節減ユニット12cとが組み合わされたプレート式熱交換器12が用いられているが、節減ユニット12cを用いないようにしても良く、予熱ユニット12aを加熱ユニット16と同様にジュール加熱式としても良い。また、加熱ユニット16としては、特許文献3の図5〜図7に記載されるように、断面四角形の管状部材の内部にプレート状の電極を対向配置するようにした加熱ユニット、管状部材の両端部に相互に対向してプレート状の電極を対向配置するようにした加熱ユニット、および管状部材の中心部に棒状電極を配置し、管状部材の内面に筒形状の電極を配置するようにした加熱ユニットを用いるようにしても良い。
The present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the
11 送液ポンプ
12a 予熱ユニット
12b 冷却ユニット
16 加熱ユニット
21 流路
22 管状部材
23 電極
24 円筒体
27 電源ユニット
31 液卵保持ユニット
34 コントローラ(電力制御手段)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
絶縁性材料からなり前記流路が形成されるとともに電極が対をなして設けられた管状部材を有する加熱ユニットに、前記流路内を流れる液卵のレイノルズ数Reに応じて前記流路内の電力密度P(KW/m 3 )を、P≦9.4Re−352.4の値に設定して液卵を殺菌加熱温度まで加熱する加熱工程と、
前記加熱ユニットにより殺菌温度に加熱された液卵を液卵保持ユニットにより保持する保温工程と、
前記液卵保持ユニットから搬送された液卵を冷却ユニットにより冷却する冷却工程とを有することを特徴とする液卵の加熱処理方法。 A liquid egg heat treatment method in which the liquid egg is sterilized and heated by Joule heat while continuously transporting the liquid egg into the flow path as a heated object,
A heating unit having a tubular member formed of an insulating material and having a pair of electrodes and electrodes is provided in the flow path according to the Reynolds number Re of the liquid egg flowing in the flow path. A heating step of setting the power density P (KW / m 3 ) to a value of P ≦ 9.4Re−352.4 and heating the liquid egg to the sterilization heating temperature;
A heat retention step of holding the liquid egg heated to the sterilization temperature by the heating unit by the liquid egg holding unit;
And a cooling step of cooling the liquid egg conveyed from the liquid egg holding unit by a cooling unit.
3. The liquid egg heat treatment method according to claim 1, wherein the liquid egg is a liquid whole egg, a liquid egg white, or a liquid egg yolk.
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