JP6690365B2 - レトルト装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、スプレー式又はシャワー式を含む熱水噴霧式と蒸気式との両方の機能を有するハイブリッド型のレトルト装置に関する。
従来、熱水噴霧式(スプレー式)、熱水噴霧式(シャワー式)、又は蒸気式のレトルト装置が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。例えば、熱水噴霧式(スプレー式)、又は熱水噴霧式(シャワー式)により、缶詰のような食品を加熱殺菌することが知られている。
また、熱水噴霧式(スプレー式又はシャワー式)と蒸気式との両方の機能を有するハイブリッド型のレトルト装置も提案されている。
特開平5−084055号公報 特開平5−309125号公報 特開2012−105549号公報
熱水噴霧式(スプレー式)、又は熱水噴霧式(シャワー式)のレトルト装置により、缶詰のような食品を加熱殺菌する場合、加圧空気に触れる時間が長くなるため、缶の材料である錫が酸化してくすみとなり、外観が悪くなるという問題があった。
また、蒸気式のレトルト装置により、例えば、レトルト食品を解凍する場合、処理槽内部の温度が均一にならないために、均一に解凍できないという問題があった。
また、ハイブリッド型のレトルト装置においては、例えば、最初に熱水噴霧式による運転を指示した場合、途中で蒸気式による運転に切り換えるためには、熱水噴霧式による運転停止指示を行い、改めて蒸気式による運転を指示し直す必要があった。
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、熱水噴霧式と蒸気式の両方の機能を有するハイブリッド型のレトルト装置において、1回の操作で、被処理物の解凍を熱水噴霧式で行い、被処理物の殺菌を蒸気式で行うことを可能とすることを目的とする。
本発明は、被処理物が収容される処理槽と、前記処理槽に熱水を噴霧する熱水噴霧部と、前記処理槽に蒸気を供給する蒸気供給部と、前記熱水噴霧部及び前記蒸気供給部を制御する制御部と、を備えるレトルト装置であって、前記制御部は、前記熱水噴霧部から前記処理槽に熱水を噴霧させる解凍制御部と、前記解凍制御部による熱水の噴霧時間が予め設定された第1時間経過した場合に熱水の噴霧を停止させ、前記蒸気供給部から前記処理槽に蒸気の供給を開始させる殺菌制御部と、を備えるレトルト装置に関する。
また、前記殺菌制御部は、予め設定された第2時間前記処理槽に蒸気を供給させることが好ましい。
本発明によれば、熱水噴霧式と蒸気式の両方の機能を有するハイブリッド型のレトルト装置において、1回の操作で、被処理物の解凍を熱水噴霧式で行い、被処理物の加熱殺菌を蒸気式で行うことで、被処理物を効率よく解凍するとともに、加熱殺菌時における缶等の被処理物容器の外面の酸化を緩和させることができる。
本発明の第1実施形態の概略構成を説明する模式図である。 本発明の第1実施形態に係る制御部の概略構成を説明する機能ブロック図である。 本発明の第1実施形態に係る解凍工程及び殺菌工程の時系列での温度変化を示したグラフである。 本発明の第2実施形態の概略構成を説明する模式図である。
[第1実施形態]
以下、本発明に係るレトルト装置の実施形態について、図1を参照して説明する。図1は、本発明のレトルト装置1の第1実施形態の概略構成を説明する模式図である。
第1実施形態では、被処理物9は、特に断らない限り、加圧加熱殺菌処理(レトルト)すべき密封包装体を意味し、例えば缶詰等を含み、レトルトパウチに限定されない。
図1に示すように、レトルト装置1は、処理槽2と、熱水噴霧部(スプレー式解凍部)100と、蒸気供給部(蒸気式殺菌部)200と、給水部300と、排水部400と、圧力調整部500と、制御部600とを備えて構成されている。
[処理槽2について]
処理槽2は、水平方向に延びる円筒壁と、この円筒壁の延びる方向の一端に設けられた開口と、円筒壁の他端を閉塞する閉塞壁と、開口を開閉する密閉扉とを備えている。
処理槽2には、台車が出し入れ可能に設けられている。台車には、被処理物9が載置されるトレイが上下方向に積み重ねられて挿脱可能に複数段配置されている。各トレイの底部には、被処理物9に噴射された熱水が下方に流れ落ちるための多数の貫通孔が形成されている。なお、被処理物9が缶詰の場合は、かごの中に缶詰を積み上げた形で納められている。
処理槽2には、水位計26が設けられている。水位計26は、処理槽2に貯留された熱水の液面の位置(水位)を検出するものであり、水位の検出方法には公知の技術である電極式水位検出方式又はフロート方式等を用いることができる。
処理槽2には、温度センサ27と、圧力センサ28とが設けられている。
[熱水噴霧部(スプレー式解凍部)100について]
熱水噴霧部100は、処理槽2の水平方向に延びる円筒壁内部の左右側及び天井側に設けられた熱水噴射ノズル104から熱水を細かいミストの状態で処理槽2内に噴霧させるスプレー式を採用する
熱水噴霧部100は、熱水循環ライン101と、熱水循環ポンプ102と、加熱部103と、熱水噴射ノズル104と、を備える。
熱水循環ライン101は、処理槽2を経由して熱水を循環可能である。なお、図1において、熱水循環ライン101は、点線(大)で示される。
熱水循環ポンプ102、加熱部103、及び熱水噴射ノズル104は、熱水循環ライン101に設けられる。
熱水循環ポンプ102は、処理槽2に貯留された熱水を、加熱部103を経由して熱水噴射ノズル104に向けて供給させる。熱水循環ポンプ102は、制御部600と電気的に接続され、制御部600から出力される制御信号に基づいて、制御される。
加熱部103は、熱水循環ライン101を循環する熱水を加熱する。加熱部103は、制御部600と電気的に接続され、制御部600から出力される制御信号に基づいて、熱水循環ライン101と連通する度合(「連通状態」ともいう)が制御される。
加熱部103は、第1蒸気供給ライン106に接続され、この加熱部103には、蒸気源(図示せず)から蒸気が供給される。
第1蒸気供給ライン106は、第1蒸気制御弁107を備える。第1蒸気制御弁107は、制御部600と電気的に接続され、制御部600から出力される制御信号に基づいて、制御される。第1蒸気制御弁107が開放されることにより、蒸気源から蒸気が加熱部103に向けて供給され、熱水循環ライン101を循環する熱水を加熱する。
熱水噴射ノズル104は、熱水循環ライン101に接続され、この熱水噴射ノズル104には、熱水循環ライン101から熱水が供給される。
熱水噴射ノズル104は、処理槽2の円筒壁内部の左右側及び天井側に設けられる。熱水噴射ノズル104は、熱水循環ライン101に連通し加熱された熱水を細かいミストの状態で処理槽2内に噴霧可能である。そうすることで、熱水循環ライン101から供給された熱水を、熱水噴射ノズル104を介して処理槽2内に均一に降らせることができる。
スプレー式の場合には、熱水を処理槽2の内部に均一に降らせることが可能となるため、処理槽内部の温度を均一にすることができ、効率よく解凍することができるというメリットを有する。
他方、スプレー式の場合には、処理槽2内を加圧するために、缶等の被処理物9の容器の外面が空気に触れる時間が長くなるため、酸化される可能性がある。
[蒸気供給部(蒸気式殺菌部)200について]
蒸気供給部(蒸気式殺菌部)200は、第2蒸気供給ライン201と、第2蒸気制御弁202と、蒸気噴射ノズル203と、を備える。蒸気供給部200は、処理槽2に蒸気を供給するように構成される。なお、図1において、第2蒸気供給ライン201は、1点鎖線で示される。
第2蒸気供給ライン201は、蒸気源と処理槽2(蒸気噴射ノズル203)とを接続する。第2蒸気供給ライン201は、蒸気源から蒸気を蒸気噴射ノズル203に向けて供給する。
第2蒸気制御弁202は、第2蒸気供給ライン201に設けられる。この第2蒸気制御弁202は、制御部600と電気的に接続され、制御部600から出力される制御信号に基づいて制御される。第2蒸気制御弁202が開放されることにより、蒸気源から蒸気が蒸気噴射ノズル203に向けて供給される。
蒸気噴射ノズル203は、高温蒸気(例えば、120度)を処理槽2内に噴射し供給する。
蒸気式の場合には、スプレー式よりも処理槽2内部の保有空気が少ないため、缶等の被処理物9の容器の外面が保有空気により酸化させられる程度が軽減されるというメリットを有する。
他方、蒸気式の場合には、処理槽2の内部温度が低下(例えば100度未満)した場合には、空気による伝熱障害が発生し処理槽2内部の温度が均一にならないため、処理槽2内部の温度にムラが生じる可能性がある。
[給水部300について]
給水部300は、給水タンク301と、給水ポンプ302と、給水ライン303と、を含んで構成されている。
給水タンク301は、給水源から供給される水を収容する。
給水ポンプ302は、給水ライン303に設けられる。
給水ライン303は、給水ポンプ302よりも下流において、処理槽2に接続される第1給水ライン304と、熱水循環ライン101に接続される第2給水ライン305とに分岐する。
第1給水ライン304は、第1給水弁306を備える。第1給水弁306は、制御部600と電気的に接続され、制御部600から出力される制御信号に基づいて、制御される。第1給水弁306が開放されることにより、給水タンク301から水が処理槽2に供給される。
第2給水ライン305は、第2給水弁307を備える。第2給水弁307は、制御部600と電気的に接続され、制御部600から出力される制御信号に基づいて、制御される。第2給水弁307が開放されることにより、給水タンク301から水が熱水循環ライン101に供給される。
[排水部400について]
排水部400は、排水ライン401と、排水弁402と、を備え、処理槽2に貯留されている使用済みの熱水を排出する。
排水ライン401は、処理槽2と外部(下水溝)とを接続する。
排水弁402は、排水ライン401に設けられる。排水弁402は、制御部600と電気的に接続され、制御部600から出力される制御信号に基づいて、制御される。
排水弁402が開放されることにより、処理槽2に貯留されている使用済みの熱水が排出される。
[圧力調整部500について]
圧力調整部500は、処理槽2の内部の空気圧力を調整する機能を有し、空気圧ライン501と、この空気圧ライン501に設けた加圧制御弁502と、排気制御弁503と、を備える。
加圧制御弁502は、制御部600と電気的に接続され、制御部600から出力される制御信号に基づいて制御される。加圧制御弁502は、開放されることにより、圧縮空気源(図示省略)からの圧縮空気を処理槽2内へ供給し、処理槽2内を加圧する。
排気制御弁503は、制御部600と電気的に接続され、制御部600から出力される制御信号に基づいて制御される。排気制御弁503は、開放されることにより、処理槽2内の空気を排出する。
本実施形態の熱水噴霧式と蒸気式の両方の機能を有するハイブリッド型のレトルト装置1においては、1回の操作で、被処理物の解凍を熱水噴霧式で行い、その後自動的に被処理物の殺菌を蒸気式で行うように切り換える。
このために、制御部600は、図2に示すように、解凍制御部610と、殺菌制御部620と、を備える。
ここに、図2は、本発明の実施形態に係る制御部600の概略構成を説明する機能ブロック図である。
[解凍制御部610について]
解凍制御部610は、熱水噴霧部100等を制御することで、被処理物9の解凍を熱水噴霧式(スプレー式)で行う。このため、解凍制御部610は、次のように構成される。
解凍制御部610は、起動信号に応じて、第1蒸気制御弁107を開弁させ、蒸気源から供給される蒸気を加熱部103に供給させ、熱水循環ポンプ102を作動させる。この際、解凍制御部610は、加圧制御弁502を開放し、排気制御弁503を閉鎖することにより、処理槽2の内部を加圧する。
解凍制御部610は、圧力センサ28により処理槽2内部の圧力を検出し、検出圧力値に基づいて、圧力調整部500により、処理槽2内の空気圧力を調整する。
このように、熱水噴霧部100により解凍する場合に、処理槽2の内部を加圧することで、処理槽2内には、保有空気が少なからず存在する。
解凍制御部610は、加熱部103により加熱した熱水を熱水循環ライン101、熱水噴射ノズル104を介して処理槽2内に噴霧させる。また、解凍制御部610は、温度センサ27により処理槽2内部の温度を検出し、検出温度の値に基づいて、処理槽2内の温度を所定の温度(例えば80度)に保持する。
より具体的には、解凍制御部610は、第1蒸気制御弁107の開閉動作を制御して、処理槽2内の温度を所定の温度に保持する。
このように、解凍をスプレー式で行うことで処理槽2内を均一な温度に保ち、効率よく均一に解凍することができる。
また、解凍制御部610は、排水弁402の開閉動作を制御して、処理槽2内の熱水を排水させるとともに、第1給水弁603及び第2給水弁605の開閉動作を制御し、給水ポンプ302を駆動制御して給水させ、処理槽2内の水位を予め定められた水位に保持させる。
[殺菌制御部620について]
殺菌制御部620は、被処理物9の解凍が予め設定された第1時間、熱水噴霧式で行われた後、被処理物9の加熱殺菌を蒸気供給部(蒸気式殺菌部)200等を制御することで、被処理物9の加熱殺菌を蒸気式、即ち、蒸気の供給で行う。このため、殺菌制御部620は、次のように構成される。
殺菌制御部620は、解凍停止部621と、排水制御部622と、殺菌蒸気制御部623と、殺菌停止部624と、を備える。殺菌制御部620は、解凍制御部610による熱水の噴霧時間が予め設定された第1時間経過した場合に熱水の噴霧を停止させ、蒸気供給部200から処理槽2に蒸気の供給を開始させるように構成される。
解凍停止部621は、予め設定された第1時間を経過した場合、第1蒸気制御弁107を閉弁させることで加熱部103による加熱を停止させるとともに、熱水循環ポンプ102を停止させ、解凍制御部610による熱水の噴霧を停止させる。なお、第1時間は、例えば、80℃の熱水(100℃未満の熱水)により被処理物9を解凍することができる時間を、被処理物9の特性等に基づいて予め設定することが好ましい。
排水制御部622は、予め設定された第1時間が経過した場合、排水部400により処理槽2の内部に溜まった熱水を排水させる。より具体的には、排水制御部622は、排水弁402を開弁させ、熱水循環ポンプ102を作動させ、処理槽2の内部に溜まった熱水を排水ライン401により排水させる。
殺菌蒸気制御部623は、予め設定された第2時間、処理槽2に蒸気を供給させるように構成されている。ここで、第2時間は、例えば、120℃(100℃以上)の蒸気により殺菌することができる時間を被処理物9の特性等に基づいて予め設定することが好ましい。
具体的には、殺菌蒸気制御部623は、排水制御部622により処理槽2の内部に溜まった熱水を排水した後、第2蒸気制御弁202を開弁し、第2蒸気供給ライン201から供給される高温蒸気を蒸気噴射ノズル203によって処理槽2の内部に噴射させる。そうすることで、処理槽2の内部は高温蒸気で満たされる。
また、殺菌蒸気制御部623は、加熱殺菌中に発生するドレンを排水部400から排水させる。
殺菌停止部624は、処理槽2内の温度をほぼ一定の温度(例えば120℃)に保ったままの状態で、予め設定された第2時間が経過した場合、第2蒸気制御弁202を閉弁し、加熱殺菌を停止する。
このような制御部600は、マイクロコンピュータによって構成することができる。
即ち、マイクロコンピュータは、CPUと、バスラインを介して接続されたROM、RAM、インタフェース等を含んで構成されている。ROMはCPUが実行する解凍殺菌処理用の制御プログラム等を格納し、RAMはワーキングエリアを提供する。
そして、CPUが前記の制御プログラムを実行することにより、制御部600が実現される。
次に図3を参照して、解凍工程及び殺菌工程における解凍制御部610及び殺菌制御部620の動作について、温度変化とともに説明する。ここで、図3は、本発明の実施形態に係る解凍工程及び殺菌工程の時系列での温度変化を示したグラフである。尚、図3の横軸は時間軸(分)を示し、縦軸は温度(摂氏温度)を示す。
図3に示すように、解凍制御部610が、起動信号に応じて、加熱部103により熱水循環ライン101の熱水を加熱させ、熱水循環ポンプ102を作動させると、熱水が熱水噴射ノズル104を介して処理槽2内に噴霧され、時間T0から時間T1までの間、処理槽2内の温度が上昇する。具体的には、解凍制御部610は、起動信号に応じて、第1蒸気制御弁107を開弁させることで、蒸気源から供給される蒸気を熱水循環ライン101の熱水に噴射させて熱水を加熱し、加熱された熱水が処理槽2内に噴霧され、時間T0から時間T1までの間、処理槽2内の温度が上昇する。
その後、時間T1において、処理槽2内の温度が所定の温度(例えば80℃)に到達すると、解凍制御部610は、時間T2までの間、処理槽2内の温度を所定の温度に保持する。
時間T1から時間T2までの間、解凍制御部610は、排水弁402の開閉動作を制御して、処理槽2内の蒸気の凝縮による水量増加分を排水させ、処理槽2内の水位を予め定められた水位に保持させる。
予め設定された第1時間を経過した時間T2において、解凍停止部621は、第1蒸気制御弁107を閉弁して加熱部103による加熱を停止させるとともに、熱水循環ポンプ102を停止させる。そうすることで、熱水の処理槽2内への噴霧が停止される。
時間T2から時間T3までの間、排水制御部622は、排水弁402を開弁させ、熱水循環ポンプ102を作動させ、処理槽2の内部に溜まった熱水を排水ライン401により排水させる。
時間T3において、殺菌蒸気制御部623は、熱水循環ポンプ102を停止させ、第2蒸気制御弁202を開弁し、第2蒸気供給ライン201から供給される高温蒸気を蒸気噴射ノズル203によって処理槽2の中に噴射させ供給させる。
時間T4において、処理槽2内の温度が所定の温度(例えば120℃)に到達すると、殺菌蒸気制御部623は、予め設定された第2時間後の時間T5までの間、処理槽2内の温度を所定の温度に保持する。
第2時間経過後の時間T5において、殺菌停止部624は、第2蒸気制御弁202を閉弁し、加熱殺菌を停止する。
以上のように、第1実施形態のレトルト装置1においては、処理槽2の水平方向に延びる円筒壁内部の左右側及び天井側に設けられた熱水噴射ノズル104から熱水を細かいミストで処理槽2内に噴霧させるスプレー式の熱水噴霧部100と、蒸気式の蒸気供給部200と、熱水噴霧部100から処理槽2に熱水を噴霧させることで、処理槽2に収容された被処理物9を解凍する解凍制御部610と、解凍制御部610による熱水の噴霧時間が予め設定された第1時間経過した場合に熱水の噴霧を停止させ、蒸気供給部200から処理槽2に蒸気の供給を開始させる、被処理物9を加熱殺菌する殺菌制御部620と、を備える。
このように、解凍をスプレー式で行うことで処理槽2の内部温度を均一にすることができ、被処理物9を均一に効率よく解凍できる。また、レトルト装置1において、解凍をスプレー式で行い、所定時間経過後、加熱殺菌を蒸気式で行うように運転モードが自動的に切り換わることで、作業効率も向上させることができる。
また、第1実施形態のレトルト装置1においては、予め設定された第2時間の間、加熱殺菌を蒸気式で行う。
これにより、缶等の被処理物9の容器の外面の酸化を抑制することができる。例えば、被処理物9が例えば缶詰の場合には、缶の材料である錫の酸化によるくすみを抑制することが可能となる。
以上、この発明を実施形態により説明したが、この発明は、その主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能である。
[第2実施形態]
第1実施形態においては、熱水噴霧部100は、処理槽2の水平方向に延在する円筒壁内部の左右側及び天井側に設けられた熱水噴射ノズル104から熱水を細かいミストで処理槽2内に噴霧させるスプレー式を適用した。これに対して、スプレー式に替えて、処理槽2の上方に設けられたシャワープレート(分散板)の小孔から熱水を降らせるシャワー式を適用してもよい。
ここで、シャワー式とスプレー式とは、ともに熱水を処理層内に噴霧する点で共通である。相違点は、前者が上部の分散版の小孔から処理槽2内に熱水を降らせるのに対して、後者はノズルから処理層内に細かいミストで熱水を噴霧させる点である。スプレー式は、熱水噴射ノズルのそれぞれの開口部の開口面積が小さいので、シャワー式に比較して水滴の大きさがより細かいことである。
図4は、本発明の第2実施形態の概略構成を説明する模式図である。図4に示すように、第2実施形態に係るレトルト装置1aは、熱水噴霧部(シャワー式解凍部)100aと、蒸気供給部(蒸気式殺菌部)200と、給水部300と、排水部400と、圧力調整部500と、制御部600aとを備えて構成される。
第2実施形態に係るレトルト装置1aは、第1実施形態に係るレトルト装置1と、熱水噴霧部100aに関する構成で異なり、その他の構成については同様である。以下の説明において、その詳細説明を省略する。
図4に示すように、熱水噴霧部(シャワー式解凍部)100aは、熱水循環ライン101と、熱水循環ポンプ102と、加熱部103と、熱水導入管104aと、シャワープレート(分散板)105aと、を備える。
シャワープレート(分散板)105aは、処理槽2内の被処理物9が積層されたトレイの上方に設置され、小孔が均等に設けられたプレートである。そうすることで、熱水循環ライン101から供給された熱水をシャワープレート(分散板)105aの小孔を介して処理槽2内に均等に降らせることができる。
これにより、第1実施形態の場合と同様に、第2実施形態においても処理槽2内を均一な温度に保ち、効率よく均一に解凍することができる。
なお、第1実施形態の場合と同様に、第2実施形態においても、処理槽2内を加圧することから、処理槽2内の保有空気が少なからず存在するという特性がある。
第2実施形態のレトルト装置1aにおいても、第1実施形態のレトルト装置1と同様に、解凍時に処理槽2の内部温度を均一にすることができ、被処理物9を均一に効率よく解凍できる。また、第2実施形態のレトルト装置1aにおいても、解凍をシャワー式で行い、所定時間経過後、加熱殺菌を蒸気式で行うように運転モードが自動的に切り換わることで、作業効率も向上させることができるという効果を奏する。
そのほか、次に示す変形例を挙げることができる。
[変形例1]
第1実施形態においては、「殺菌制御部620の備える解凍停止部621」により、「解凍制御部610による熱水の噴霧」を停止させた。
これに対して、「解凍制御部610」が「解凍停止部621」を備えるようにしてもよい。また、「解凍停止部621」を、「殺菌制御部620」から独立した機能部としてもよい。第2実施形態についても同様である。
[変形例2]
同様に、第1実施形態において、「排水制御部622、殺菌蒸気制御部623、及び殺菌停止部624」を「殺菌制御部620」の備える機能部としたが、「殺菌制御部620」から独立した機能部としてもよい。第2実施形態についても同様である。
[変形例3]
第1実施形態において、処理槽2の密閉扉の形状を片側扉としたが、両側扉としてもよい。
1、1a レトルト装置
2 処理槽
100 熱水噴霧部(スプレー式解凍部)
100a 熱水噴霧部(シャワー式解凍部)
200 蒸気供給部(蒸気式殺菌部)
600 制御部
610 解凍制御部
620 殺菌制御部

Claims (2)

  1. 被処理物が収容される処理槽と、
    前記処理槽に熱水を噴霧する熱水噴霧部と、
    前記処理槽に蒸気を供給する蒸気供給部と、
    前記熱水噴霧部及び前記蒸気供給部を制御する制御部と、を備えるレトルト装置であって、
    前記制御部は、
    前記熱水噴霧部から前記処理槽に熱水を噴霧させ、予め設定された第1時間、前記処理槽内部の温度を所定の温度に保持することで前記被処理物の解凍を行う解凍制御部と、
    前記解凍制御部による熱水の噴霧時間が前記第1時間経過した場合に熱水の噴霧を停止させ、前記蒸気供給部から前記処理槽に蒸気の供給を開始させることで前記被処理物の加熱殺菌を行う殺菌制御部と、を備えるレトルト装置。
  2. 前記殺菌制御部は、予め設定された第2時間前記処理槽に蒸気を供給させる請求項1に記載のレトルト装置。
JP2016072132A 2016-03-31 2016-03-31 レトルト装置 Active JP6690365B2 (ja)

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