JPH0195725A - 液体を連続的に殺菌するためのプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ミルクのような液体を連続的に殺菌するため
のプラントであって、好ましくは予熱された後の殺菌前
のミルクを蒸気が供給される殺菌室内に噴射し、蒸気及
びミルクを一緒に保有室に誘導して、そこで蒸気によっ
て加熱されたミルクを所与の時間留め置くようにしたプ
ラントに関する。

ミルクを殺菌するためのプラントは公知であって、この
ようなプラントは、［ＩＨＴ−プラント、即ち超高温プ
ラントと称されることがある。これらのプラントでは、
ミルクが約１４０〜１４８℃の温度に加熱されるように
、殺菌室に供給されたミルクに蒸気を噴射する。続いて
、ミルクを所謂保有室に誘導し、そこではミルクを加熱
された状態で所与の時間（約２〜５秒）留め置く。次い
でミルクは溢れ管を通って真空室に誘導される。この真
空室ては、ミルクか前記真空室を出るときの該ミルクの
実質的含有量か蒸気を供給される前の場合と同してある
ように、蒸気から生した水分を再び除去する。

真空室内の処理の後、ミルクは通常ホモジナイザーに導
入され、冷却及び包装される。得られたミルクは、２〜
３ケ月又はそれ以上の貯蔵可能期間を有する。しかしミ
ルクは、程度の差こそあれ煮沸したような味がして味の
点で低温殺菌ミルクの比ではないという欠点にさいなま
れることが多い。

煮沸したような味はとりわけ、殺菌室中でミルクが前記
室の壁の内側に焼は易く、当該ミルク粒子が前記殺菌室
に長く滞留して残りのミルクを煮沸されたような味にし
てしまうことによる。好ましくない煮沸されたような味
のミルクは、加熱されたミルク中に包含される気体によ
って殺菌室の底部にある出口で泡が形成されることにも
起因する。

これも、一部のミルクの殺菌室内の滞留時間を長・　引
かせる結果となる。

上記問題点を解決する提案の中には、殺菌室の壁の底部
部分に隣接する冷却ジャフット及び保有室の壁の少なく
とも一部に隣接する冷却ジャケットを提供することによ
るものがある。冷却ジャケットは当該壁を、前記壁の内
側の温度が当該蒸気圧での水の沸点よりわずかに低いよ
うな温度にするようにしてある。

本発明の目的は、低温殺菌ミルクと同し味の品質の製品
を製造できるプランＩ・を提供することてあって、更に
特定すると、殺菌室中に、必要によっては保有室中にも
、適長に滞留するミルク粒子がほとんどないプラントを
提供することである。

本発明のプラントは、殺菌室の頂部にミルクのための少
なくとも１列の下向きの出口開口を有しており、前記開
口は前記殺菌室の中心の周りに円形に並べて設けてあり
、従ってミルクが分離された噴流になって前記殺菌室内
に流入でき、前記殺菌室の内壁の頂部には蒸気入口開口
が一様に分布していることを特徴とする。ミルクがプラ
ントを通る聞落膜状に広がって、供給された蒸気と出合
う公知のプラントとは違って、本発明はミルクの噴流が
形成されるという効果がある。ミルクの各噴流は小滴に
変換され、出口開口から出た直後に供給された蒸気と出
合い、これによってミルクは急速に高温に加熱される。

この方法ならばミルク粒子よりも高温の前記殺菌室の部
分にミルク粒子が接触しないので、殺菌室の部分でミル
ク粒子が焼けることはないことが保証される。得られた
ミルクは良質の味であることが分かった。

薄膜状又はカーテン状の流れに代わり噴流の形態で殺菌
室に供給されるミルクは、比較的高速で流れるので、殺
菌室内で生じ易い乱流を低減する。

これならば、ミルク粒子が殺菌室の壁に衝突されること
がないことも更に保証される。

本発明では、蒸気入口開口は殺菌室の内側に固定してあ
る別のベル形装置内に設けてあって、前記装置及び前記
殺菌室が共に円周方向蒸気配給室を規定し、そこでは供
給された蒸気が殺菌室への蒸気入口開口から出る前に広
がることができるので特に有益である。その結果、蒸気
は殺菌室の内部にゆっくり且つ安定して入って、更に乱
流の発生を低減する。

更に本発明では、蒸気入口開口は軸方向に広がる領域内
に設けであるので、ミルクが殺菌室内の前記領域の下方
端部を通過する前に高い殺菌温度に加熱され、それによ
ってミルク粒子がより高温の殺菌室部分に接触しないこ
とが保証される。

本発明の配給室は、蒸気入口に隣接して設置してあり且
つ配給室の内部に蒸気を循環させる配給手段を備えてい
る。これによって、蒸気が均等に分配され、且つほぼ層
状であって均等に分配された蒸気の流れが供給される。

最後に本発明では少なくとも１つの空気出口を殺菌室の
頂部に備えることによって、ミルク中に包含された気体
を殺菌室の出口からミルクを随伴して排出することなく
容易に逃がすことができる。

添イ」の図面を参照して本発明を更に説明する。

第１図のミルク（例えば牛乳）を殺菌するためのプラン
トは、パイプライン２を介して保有室３の底部と連通ず
る殺菌室１を備えている。溢れ管４は保有室３の底部を
通って上向きに前記保有室３内部の所与の高さまで延伸
し、且つ真空室６の入口５と連通している。真空室の出
口はその底部にあって、パイプライン７を介してホモジ
ナイザー８と連通している。ホモジナイザ−８の出口は
パイプライン１０を介して熱交換器つと連通している。

熱交換器の低温側は生ミルクの供給用のパイプライン１
１に接続してある。生ミルクは、熱交換器９を通過して
からパイプライン１２を通って殺菌室１の頂部に到達す
る。殺菌室１の頂部には、詳細は後記するが、殺菌室の
中心の周りに円形に列をなすように設けである出口開口
１４及び１５（第２図参照）を包含する出口ヘッド１３
を備えている。生ミルクは熱交換器９内で予熱され、そ
こから上記出口開口を通って細い噴流１６及び１７とな
って殺菌室に流入する。殺菌室１の底部に向かう間にこ
れらの噴流は次第に小滴に分割される。

蒸気配給室１８は殺菌室１の上方端部の内側に沿って設
置してある。配給室は一様に分布する開口を介して殺菌
室１の内部と連通する。配給室１８にはパイプライン１
９を介して加圧蒸気が供給される。

冷却ジャケット２０は殺菌室１の下方端部に沿ってその
周囲に延伸し、約１１０〜１３０℃の高温の液体を通ず
。温度は厚さ約３ｍｍの殺菌室１の壁に適合させてあり
、殺菌室１内の圧力は絶対圧約４　ｂａｒである。

液体は、熱交換器２１からパイプライン２２を通って殺
菌室１の下方端部に隣接する冷却ジャケット２０に供給
される。冷却ジャケット２０の出口はパイプライン２３
を介して熱交換器２１の入口に連通している。

冷却ジャケラ１−２４は保有室３の周囲に延伸しており
、前記冷却ジャケラＩ・２４の入口はパイプライン２５
を介して熱交換器２１の出口と連通し、前記冷却ジャケ
ット２４の出口はパイプライン２６を介して熱交換器２
１の入口と連通している。

それぞれ殺菌室１及び保有室３にある冷却ジャケット２
０及び２４は隣接する壁の部分を約１４０〜１４８°Ｃ
の殺菌温度よりも低い温度、特に当該蒸気圧力での水の
沸点より僅かに低い温度にするようにしてある。

プラントが稼動中には、生ミルクはパイプライン１１及
び１２と熱交換器９を通って殺菌室１まで流れる。上記
したように生ミルクは細い噴流１６及び１７となって殺
菌室に入る。殺菌室に放出されるやミルクの噴流１６及
び１７はパイプライン１９を通して供給された蒸気流に
出会い、すると蒸気がミルクを殺菌温度に加熱する。加
熱されたミルクはパイブライン２を通って保有室３に入
り、そこてミルクは所与の時間（２〜３秒）留め置かれ
る。次に、ミルクは溢れ管４を通って真空室６に入り、
そこではミルクの実質的含有量がミルクが殺菌室に入る
以前の実質的含有量に等しくなるまで液体が除去される
。真空室６から出たミルクはホモジナイザー８に入り、
次いで熱交換器９を通って更に処理される。熱交換器９
内では供給された生ミルクにこのミルクが熱を放出し、
前記生ミルクが予熱を受けるようにする。真空室６中で
除去された水分は頂部で吸引され、パイプライン２７を
通って熱交換器２８に到達する。熱交換器２８内では、
パイプライン２９を通って熱交換器２１に誘導される冷
却水に熱が放出される。熱交換器２１内では、冷却ジャ
ケット２０及び２４のための液体の温度は前記冷却ジャ
ケット２０及び２４を通過後には低下させられている。

第２図には殺菌室をより詳細に示してある。殺菌室の頂
部にはミルク用の出口ヘッド１３が備えてあり、前記出
口ヘッド１３はそれぞれ円形に設置してある出口開口１
４及び１５を包含する。ミルクは、２つの円周方向室又
は環状室３１及び３２を包含する配給ヘッド３０を通っ
て出口ヘッド１３に供給される。

環状室３１及び３２は殺菌室１の中心軸の周りに共軸を
為して延伸する。外側の環状室３１は円形に設けられた
出口開口１４を介して殺菌室１の内部と連通しており、
且つ内側の環状室３２は円形に設けられた出口開口１５
を介して殺菌室１の内部と連通している。２つの環状室
３１及び３２は相互に分離され且つそれぞれの入口連結
部３３及び３４に連結されており、所望の通り生ミルク
の供給用のパイプライン１２に連結ができている。プラ
ントの稼動容量によって、連結部３３を使用するか又は
連結部３４を使用するかを決定する。本発明の好適具体
例では、１時間に８０００１のミルクの流量を必要とす
る場合には連結部３３及びそれと関係する出口１４を使
用し、１時間に４０００１のミルクの流量を必要とする
場合に＝１１− は連結部３４及びそれと関係する出口１５を使用する。

通し口３５が出口ヘッド１３の中央に設置してあって、
これは中央室３６を介して頭部に位置する連結部３７と
連通している。通し口３５の内側にはボール形ノズル３
８がネジで固定してあるが、図のように前記ノズル３８
の表面には多数の通過開口が一様に分布している。この
ノズルは２つの役目をする。

まずプラントが稼動中には放出された気体がノズル３８
を通って連結部３７から逃げることができる。

次に殺菌室を清浄にするときにノズル３８を通して洗浄
用液体を殺菌室に噴射することができる。

出口ヘッド１３は、それぞれ配給ヘッド３０及び殺菌室
１の壁にある円周方向フランジ３９及び４０間に、詳細
は不図示であるが、ボルト又はネジで固定してある。同
時に、殺菌室１の壁にあるフランジ４０の内側にはベル
形装置４１もボルト又はネジで固定してある。装置４１
は切頭円錐形部分４２と円筒形部分４３とから成り、前
記２つの部分は相互に接続してある。円筒形部分４３の
下方端部は外側に傾斜した円周方向フランジ４４を備え
ている。図に示すようにベル形装置は、軸方向に連続す
るセクション４５．４６及び４７に分割される。２つの
セクション４６及び４７は、切頭円錐形部分４２の中央
から円筒形部分４３の下方端部まで広がっており、図に
見られるように一様に分布する孔６０を有している。図
ではわずかな孔しか示してはいないが、この孔６０は前
記セクション上至る所に一様に分布している。これらの
孔６０が、上記のようにベル形装置４１及び殺菌室１の
壁間に規定される蒸気配給室１８に供給された蒸気を通
過させる。

蒸気はパイプスタブ４８を通して供給される。パイプ基
底部４８の内側の円周方向流路４９の壁には通し口６１
を設けてあり、通し口６１の内側には供給された蒸気が
出合うプレート５０が設置してある。蒸気はプレートか
ら両側に流れ、円周方向流路４９内を循環する。円周方
向流路４９は、内側はベル形装置４１の上方セクション
４５によって規定され、外側、即ち蒸気配給室１８に向
かい合う側は、蒸気を配給室１８に通過させる孔（詳細
は不図示）を有する壁６２によって規定される。円周方
向流路４９及び配給室１８に向うその孔によって、蒸気
が確実に配給室１８に均等に分配される。同時に、蒸気
がベル形装置４１にある孔６０を通って殺菌室１の内部
に低速でほぼ層をなして流れるように、蒸気の運動を沈
静にすることができる。

冷却ジャケット２０は殺菌室１の下方部分に見える。冷
却ジャケットの内部には、適当に固定された細い湾曲し
た棒の形態の流れ抑制手段（ｆｌｏｕ＋−ｐｒｅｖｅｎ
ｔｉｎｇ　ｍｅａｎｓ）５２．５３．５４及び５５を備
えることがてきる。流れ抑制手段は、殺菌室１の壁がそ
の周囲全体にわたって均一の温度であるように、冷却ジ
ャケット２０を通る冷却液体の流れ経路を確実に分配す
る。冷却ジャケット２０の入口を参照番号５６で示し、
出口を参照番号５７で示す。

殺菌室を使用するときには上記のようにミルクが、処理
されるべき必要な流量に従って円形に設けである開口１
４を通るか又は円形に設けである開孔１５を通って流れ
る。ミルクは小さな噴流になって出ると直くに、ベル形
装置４１にある孔６０を通して供給される蒸気に暴露さ
れる。ベル形装置４１の軸方向の広がりは、全てのミル
ク粒子がベル形装置の下方セクションを離れる前に所望
の殺菌温度的１４０〜１４８℃に加熱されるように選択
された。ミルク粒子は殺菌室の底部に向かって均質な流
れとなって落下する間に、供給されたほとんど全ての蒸
気を吸収する。

殺菌室１の使用中は、冷却ジャケット２０の反対側で水
が凝縮されることによって液体の薄膜が形成される。こ
の薄膜は殺菌室１の底部に向かって流れる。このためミ
ルク粒子が殺菌室の壁土で焼けるのが防止される。前記
ミルク中に存在する気体の加熱から生じるミルクのキャ
ビテーションは、凝縮可能な物質の成分、即ち蒸気又は
その他の成分のために潰れる。続いて除去された気体は
ノズル３８を通って逃げるので、その結果ミルクが速や
かに殺菌室１の出口を通って保有室３に直接入る流れを
妨げるものは何もなくなる（第１図参照）。

つまり殺菌室１に過度に長く滞留するミルク粒子はなく
なる。

ベル形装置４１及びそれに関係する出口ヘッド１３は洗
浄するのが非常に容易であって、ノズル３８を通して中
に洗浄用液体を噴射することによって容易に実施される
。

本発明は好適具体例について説明してある。しかし本発
明の主旨から離れずども多くの変更をすることができる
。冷却ジャケット２０及び２４は、例えば、幾つかのセ
クションに分割し、それぞれの熱交換器から液体を供給
することができる。更に本発明は勿論、普通のミルク以
外にも、例えば豆乳、ココナツツミルク、澱粉ベースの
製品及びその他の栄養素含有液体といった多くの製品を
処理できるように、処理されるべき製品に適合される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラントの好適具体例の概略図であり
、第２図は第１図の殺菌室の鉛直方向拡大断面図である
が、明確化にために全ての部品を包含してはいない図で
ある。 １・・・殺菌室、２，７，１０，１１，１２，１９，２
２，２３，２５，２６，２７゜２９・・・パイプライン
、３・・・保有室、４・・・溢れ管、５・・真空室の入
口、６・・・真空室、８・・・ホモジナイザー、９゜２
１．２８・・・熱交換器、１３・・・出口ヘッド、１４
．１５・・・出口開口、１６．１７・・・噴流、１８・
・・配給室、２０．２４・・・冷却ジャケラＩ・、３０
・・・分配ヘッド、３１．３２・・・管状室、３３．３
４・・入口連結部、３５．６１・・・通し口、３６・・
・中央室、３７・・・連結部、３８・・・ボール形ノズ
ル、３９，４０．４４・・・円周方向フランジ、４１・
・・ベル形装置、４２・・・切頭円錐形部分、４３・・
・円筒形部分、４５，４６．４７・・・セクション、４
８・・・パイプ基底部、４９・・・円周方向流路、５０
・・・プレ−ト、５２，５３，５４．５６・・・流れ抑
制装置、５６・・冷却ジャケットの入口１，５７・・・
冷却ジャケットの出口、６０・・孔、６２・・・壁。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ミルクのような液体を連続的に殺菌するために、
   好ましくは予熱された後の殺菌前のミルクを蒸気が供給
   される殺菌室内に噴射し、蒸気及びミルクを一緒に保有
   室に誘導し、そこで蒸気によつて加熱されたミルクを所
   与の時間留め置くようにしたプラントであって、前記殺
   菌室の頂部にはミルクのための少なくとも１列の下向き
   の出口開口を有しており、前記開口が前記殺菌室の中心
   の周りに円形に配置されて、且つミルクが分離された噴
   流になって殺菌室内に流入できるようになっており、更
   に殺菌室の内壁の頂部には一様に分布する蒸気入口開口
   を設けてあることを特徴とする液体を連続的に殺菌する
   ためのプラント。
2. （２）前記蒸気入口開口が、前記殺菌室の内側に固定し
   てある別のベル形装置に備えられており、前記装置及び
   前記殺菌室が共に、供給された蒸気が前記蒸気入口開口
   から出る前に広がることを可能とする円周方向蒸気配給
   室を規定することを特徴とする請求項１に記載のプラン
   ト。
3. （３）前記蒸気入口開口は、ミルクが殺菌室内の領域の
   下方端部を通過する前に高い殺菌温度に加熱されるよう
   に軸方向に広がる前記領域内に設けられていることを特
   徴とする請求項１又は２に記載のプラント。
4. （４）前記蒸気配給室が、蒸気入口に隣接して設置して
   あり且つ当該配給室の内部に蒸気を循環させる配給手段
   を備えていることを特徴とする請求項２に記載のプラン
   ト。
5. （５）少なくとも１つの空気出口を前記殺菌室の頂部に
   備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか
   一項に記載のプラント。
6. （６）明細書中の説明及び添付の図面に示されるプラン
   ト。