JPH0387168A - 食品の洗浄方法及び装置 - 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】 （産業上の利用骨！ｌ！ｊ’） 本発明は野菜や果物などの食品に付着、介在する土、砂
などの夾雑物や汚染物質あるいは農薬。

薬品などの各種異物を分離し、除去するための食品洗浄
方法ならびに該方法を実施するための装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、野菜や果物など各種食品を洗浄するに際しては通
常の洗浄槽を用い、これに水あるいは化学物質を混入し
た洗浄液を収容して該液中にそれら被洗浄食品を浸漬し
水溶液中でプラッシュにより外面を摺接し、表面に付着
する土、砂などの異物を擦り落とす方法や、槽内に攪拌
機構を付設し、槽内に浸漬された上記被洗浄食品を該攪
拌機構で攪拌洗浄することによって農薬や土、砂などノ
異物を分離し、除去する方法が一般に行われて来た。

また、最近に至り、超音波洗浄の普及と共に一部、超音
波を利用した洗浄も試みられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の方法は使用する水量が多い上
、多くの労働力を必要とするなどの問題を抱えるのみな
らず、食品に付着する農薬や肥料などの化学物質を効率
よく分離し、除去するには充分でないという難点があっ
た。殊にプラッシュによって被洗浄食品の外面を摺接す
るときは野菜や果物など、食品の表面に傷をつけてその
商品価値を低下させることが多々あった。

また、洗剤を用い洗浄を行うときは洗浄後、被洗浄食品
に付着した洗剤を充分に除去するために多くの水を必要
とし、完全に除去できない場合には食品と共に体内に入
り、健康上の問題を惹起する欠点があった。

一方、超音波を利用した洗浄についても単に一般的に単
純に超音波を照射するだけでは期待する程の洗浄効果を
得るには至っていない。

本発明は上述の如き実状に対処し上記問題の解消を図る
ことを意図して超音波による洗浄効果を利用すると共に
同時に溶液循環を始め、効率的な洗浄手段を見出すこと
により洗浄効果を相乗的に増大させ、前記の汚れや土、
砂および農薬、薬品などの異物を極めて短時間内に完全
に除去し洗浄効率の大巾な向上を達成することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、上記目的に適合する本発明洗浄方法は、先ず基本
的に前述の超音波利用の洗浄に際し、洗浄液中の被洗浄
食品に対し、該食品を上面より押し下げた状態で角度を
保持して両側面より対向して超音波を照射すること、そ
して同時に上記被洗浄食品に対して強制的な溶液の循環
流を発生させ、洗浄を行うことを特徴とする。

そして請求項２．３．４及び５記載の各発明は上記の方
法を実施する上での各種態様として上記洗浄にあたり蓋
をして超音波の反射を多くして洗浄効率を高めること、
被洗浄食品に対し更に気泡を放射して該気泡の破裂によ
るエネルギーによって食品に付着する異物の分離、除去
を促進すること、ならびに洗浄溶液の流れを乱し食品へ
の溶液流、とりわけ循環流接触の機会を多くすること、
更に超音波の周波数を連続的又は周期的に変化させるこ
とを夫々特徴とする。

また、更に本発明は上記洗浄方法を実施するための装置
をも他の発明とするものであり、洗浄槽の両側壁に角度
を保持して互いに対向する超音波振動子及び超音波発振
器を設けること、該洗浄槽に蓋及び被洗浄食品を槽内で
上部より押し下げる押し下げ具を設けること、更に、洗
浄槽の溶液供給口に槽内の溶液に強制循環流れを形成す
る溶液噴射手段を設けることの各構成を具備セ“しめる
ことを基本的な特徴とする。

そして、上記構成の具体的態様として、更に方から発生
ずる超音波が直接的に他方の超音波振動子に放射しない
よう対向する超音波振動子を配置すること、また、上記
超音波振動子を洗浄槽の蓋に配置すること、洗浄槽内に
槽内の溶液の流れに乱流を発生させる障害物を設置する
ことならびに超音波の周波数を連続的又は周期的に変化
さセる手段を超音波発振器に付設することを夫々請求項
７，８．９及び１０記載の発明とする。

（作用） 上記本発明洗浄方法ならびに洗浄装置によれば洗浄溶液
中に投入された被洗浄食品は洗浄槽内で溶液の循環流に
よって急速に洗浄され、実質的に大きな異物を除去、消
滅した状態で超音波エネルギーの照１］を受ける。

このとき押し下げ具により上部より被洗浄食品は押し下
げられ、超音波を最も効率よく受ける位置まで溶液中に
潜水する。

また、槽内に乱流を発生させ、あるいは溶液を噴射し、
洗浄期間中に溶液を還流あるいは循環することにより洗
浄効率を向上させる。

さらに流入させる溶液に空気を混入させることによって
洗浄槽に気泡を発生させ、溶液と気泡を同時に被洗浄食
品に放射することにより気泡の破裂によるエネルギーに
よって異物の分離、除去を促進し、洗浄効率を高める。

そして、超音波の周波数を可変とし周期的又は連続させ
ることにより被洗浄食品への超音波の照射が平均化して
全面に均等となり洗浄むらの発生を解消する。

（実施例） 以下、更に添付図面に従って本発明の具体的な実施例を
説明する。

第１図は本発明食品洗浄方法を実施するための装置の１
例を示し、図において、（１１は水、温水あるいは水に
化学物質を混入した洗浄液など洗浄用溶液（３）を収容
する洗浄槽、（２）は超音波振動子Ｊ子で、洗浄槽（１
１は通常、超音波を効率よ（反則するステンレスやガラ
スを材質として製作されており、方、超音波振動子（２
）は埋め込み式として複数個が互いに直接的に超音波振
動を照射し合わないように適当に角度を保持して洗浄槽
（１）の側壁に設置されている。

この場合、槽内の被洗浄食品（５）は溶液（３）の上層
部に位置することが多いので上記超音波振動子（２）か
ら放射される超音波が直接的に同食品（５）に当たるよ
うな方向を好ましい超音波振動子（２）の保持角度とし
て選定する。

しかも、溶液（３）中を伝播する超音波は溶液の上部で
反射することによって、更に洗浄効果を挙げることから
前記洗浄槽（１１にはその上部に蓋（７）が設置されて
おり、更に、被洗浄食品（５）が可及的、溶液（３）中
に潜水するように食品押し下げ具（６）、図では多孔板
が蓋下部に設けられている。

なお、（４１，（４１は洗浄槽（１）に設けた溶液供給
口であり、図においては対向する側壁の上下に設レジら
れていて、図示していないが超音波による洗浄が行われ
ている間に溶液が還流あるいは循環するようになってお
り、更にこの溶液供給口（４１，＋４１から噴射される
溶液の噴射口の角度を調節し得るように構成されている
。特に溶液供給口＋４１．　（４，１を複数設置するこ
とにより溶液循環による洗浄効率の向上が期待される。

また、この溶液供給口（４）から流入する溶液に空気を
混入させることも好ましく、このようにすれば洗浄槽（
１）内に気泡を発生させることとなり、溶液と気泡を同
時に被洗浄食品に照射し、気泡の破裂によるエネルギー
によって食品に付着する異物を分離、除去することを促
進することができる。

以上のような洗浄槽（１）には、上記の外、その下部に
、溶液下部に沈澱する食品と泥などの異物を分離するた
めの汚泥通過板００）と、洗浄によって食品から分離さ
れた土、砂、薬品、農薬などの異物を溶液と共に外部へ
排出する溶液排出口（８）ならびに汚泥通過板００）を
通した泥などの異物を溶液排出口（８）に向けて収集す
る汚泥収集傾斜板（９）が設けら０ れている。

このうち、汚泥通過板００）は具体的には金網やプラス
チック網であり、さらに溶液を洗浄槽に給入する際に溶
液が外部に流出しないよう槽上下に溶液流出ストッパー
００が設置されている。

上記の如き装置構成において、前記超音波振動子（２）
の個数ならびに配置は重要な要素であり、図示装置では
洗浄槽（１）両側壁に各々角度を有し対向して互いに内
方に向かって超音波照射可能なように超音波振動子（２
）が複数個、即ち、２個設けられていて、第２図に示す
ように槽外近傍に設置されている超音波発振器０のにそ
れぞれ連結され、該発振器を駆動することにより発振さ
れる２０〜１００　Ｋ　ＩＩ　ｚ付近の超音波振動によ
って槽内における食品の洗浄を行うようになっている。

なお、第２図中、α料よ電源スィッチ、０４）は水流ス
イッチ、αつは発振罪人カスインチ、００は２　Ｈメー
ター、卸はＰＬランプである。

この場合、槽内において、前記超音波振動子（２）を角
度を保持させて両側壁に対向して設置してい１す ることは本発明における１つの特徴であり、単一の方向
より超音波を照射する場合に比較して食品に付着する異
物に対する著しい分離効果を発揮させる。

しかしこの超音波振動子（２）を蓋に配置せしめること
もできる。

更に本発明においては上記と併行して洗浄槽（１１内の
溶液に対し循環流を強制的に発生する手段を設けること
が好ましい。

この手段は図においてはノズル（４）’、　（４）’を
もって示されており、溶液供給口（４１，（４１に設け
られているが、別個に設置しても別設、差し支えない。

また、洗浄効率の上から溶液の循環流に対して乱流を発
生することが効果的である。

図示の装置例では乱流のための特別の障害物を設置しな
くても、超音波振動子（２）が乱流発生の障害物を兼ね
ているが、特別に乱流を発生させるための障害物を設置
する場合も勿論、本発明の含むところである。

次に上記装置において、野菜および果物など食２ 品を洗浄する場合の具体的態様について説明すると、先
ず、洗浄槽（１）内にヒータなどにより加熱された温水
を注入し、微量の洗浄剤を溶液に混入する。少し加熱す
る方が超音波の洗浄効果は大きい。

超音波洗浄に伴う洗浄液の温度は化学的洗浄力を重視す
るか、物理的洗浄力を重視するかによって一度に定めら
れず、変わってくるが、通常の場合は約６０℃位に物理
的洗浄力の最大値が認められる。

従って、約５０℃のときに超音波振動の効果は最大とな
るが、ここでは本発明装置の前記振動子の耐熱温度と食
品の鮮度などを考慮し、１５〜３５℃位で洗浄を行うこ
とが良好である。勿論、食品の種類によってはもう少し
低温で洗浄しても良い。即ち、この液温は食品の種類、
土・砂などの塊状物の凝集、膠着、交絡などの程度によ
って異なるが食品に形成、固定されている皺、裂は目、
襞などの変形が伸展し、見かけ上の美観を保つ程度であ
ることが要求され、野菜の場合には前記５〜４５℃位が
、又、果物の場合には５〜３５℃位が適切である。しか
し、これば必ずしも固定的なものでなく、条件３ と環境および使用状況などに対応して決められる。

次いで、上記洗浄槽（１１内の溶液に対し超音波を照射
するが、第３図に超音波発振器の周波数と振幅の関係を
示す。超音波発振器の周波数は２０ＫＨｚから５０Ｋｌ
（ｚまで時間的にかつ連続的に変化させる。

周波数を１個に限定すると、共振する波長の距離にある
食品の部分的な領域にのみ作用するので、洗浄むらが発
生するが、周波数を時間的にかつ連続的に変化させるこ
とによって、各周波数間の相互干渉も無く、共振位置も
変化するので、照射面からの距離が多様な場合にもむら
なく洗浄することができるので、洗浄効率が非常に向上
する。本発明の洗浄装置の特徴の一つは上述の如く超音
波の発振周波数を連続的に可変とすることができること
である。

そして溶液の循環流を発生させた状態で両側面より超音
波発振器を作動させ、超音波振動子（２）を通じて約２
０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚ程度の超音波を食品に照射すると
、食品は超音波による洗浄を受けながら強制的な循環水
流によって移動しつつ、効果的な４ 洗浄を受ける。一方、排出処理に関しては、前記洗浄槽
（１１内に降下する汚泥通過板（９）を通過して下方の
凝集部に集められ、外部へ排出される。

かくして食品の洗浄対象物に不純物や汚水が頑固に付着
して、従って従来の方法ではそれらの異物を完全に分離
除去することば極めて困難である場合にも、本発明の洗
浄方法を適用することにより効果的に洗浄することが可
能となる。

また、上記洗浄時、必要に応し、噴出溶液中に空気を混
入せしめることにより、気泡破裂によるエネルギーによ
って更に移動する食品に対する洗浄効率を向上せしめる
ことができる。

以下、引き続き本発明による洗浄方法の実験例につき述
べる。

実験例 中４０ｃｍ、長さ４Ｑｃｍ、深さ４０ｃｍのステンレス
製の洗浄槽を有する第１図に示す如き装置を用いて野菜
および果物などの食品に付着する異物の分離・除去を行
った。洗浄槽には少し加熱した溶液を満たし、溶液供給
口（４）より溶液を噴射することによ５ ってｆ＠　？ｆｊ、を循環させた。ステンレス製の食品
押し下げ具（６）によって野菜および果物を洗浄槽の内
部に潜水させた。２５ＫＨｚから５０ＫＩｌｚの超音波
を連続周波数可変しながら照射して約５分間の洗浄を行
った。洗浄槽に投入する簡には洗浄対象物には重量比で
約２．１％の土・砂および農薬・薬品等の異物を含んで
いたが、洗浄後の異物残存率は約０．３％に減少したの
で、異物除去率は９８．９％であった。

又、本発明の特徴である強制的な循環水流を用いた超音
波洗浄方式と従来の水道水添加による洗浄方式と比較し
た結果、その洗浄能力は本発明の方が遥かに優れていた
。特に、食品に付着する化学薬品および農薬・肥料など
の有害物質の除去には格段の効果があった。さらに、本
発明の洗浄法と洗剤を使用する洗浄法に比較すると、洗
剤の残存による健康への影響を考慮してもはるかに本発
明の超音波洗浄方式が優れていた。

（発明の効果） 本発明は以上のように超音波利用の洗浄方法ならびに装
置において、洗浄液中の食品を押し下げ６ 潜水状態で該食品に対し角度を保持して両側面より対向
して食品に超音波を照射すること、溶液中に溶液を噴射
して強制的に循環する流れを形成して洗浄することから
なるものであり、食品は押し下げ具で押し下げられ、潜
水状態で洗浄液中に投入された食品溶液の前記強制循環
流によって急速に洗浄され、実質的に大きな異物を除去
消滅した状態で超音波エネルギーの照射を受け、しかも
洗浄液中に発生した気泡により超音波の洗浄効果は倍加
されるから、食品および繊維製品の表面に付着した汚泥
は秒単位の時間で急速に分離脱落し槽底に沈澱堆積され
る。又油脂分も超音波エネルギーが有する脱脂作用によ
り除去され、食品に７１着していた異物を完全に除去す
ることができる。

しかも、本発明の洗浄方法を適用することにより異物を
分離した洗浄対象物は殆ど完全に洗浄されているので、
さらに追加して水洗いなどの後処理をほとんどの場合に
必要としない。

なお、超音波振動子を洗浄槽の蓋に取り付けると閉鎖時
、超音波の照射を反射させると共に蓋を７ 解放した際に超音波の放射がないので、安全性を高める
ことが可能となる。

また、洗浄槽内の流れに乱流を発生させることにより食
品と溶液との接触機会を多くし洗浄効果を更に向上させ
ることができ、更に超音波の周波数を変化させることに
より、超音波照射を被洗浄食品に床机にむらなく行うこ
とを可能とし、洗浄むらをなくすることができる等の種
々の実効が期待され、洗剤除去に多量の水を使用する必
要がないことと相俟って、水又は化学物質混入かの洗浄
液等の消費者を少なくし、公共用水域への排出量を減少
させて公害源をなくし、洗浄効率の著しい向上を遠戚す
ることができ、実用上、極めて顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の概要を示す説明
図、第２図は超音波発振器配置状態を示す概要図、第３
図は同装置に使用する超音波発振器の出力の振動波形の
周波数変動を示す図表である。 ８ （１）・・・洗浄槽、　（２）・・・超音波振動子、（
３）・・・溶液、　（４）・・・溶液供給口、（５）・
・・洗浄される食品、 （６）・・・食品押し下げ具、 （７）・・・洗浄槽の蓋、 （８）・・・溶液排出口、 （９）・・・汚泥収集傾斜板、 ００）・・・活況通過板、 ０υ・・・溶液流出ストッパー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、洗浄槽内に収容された溶液内に野菜、果物等の被洗
   浄食品を浸漬し、上記溶液中で被洗浄食品に対して超音
   波を照射し、食品の表面上に形成固定された土、砂など
   の異物を分離除去すると共に食品の表面に付着する汚れ
   や農薬、薬品などを分離、除去する方法において、前記
   溶液中で上記被洗浄食品を上部より押し下げることによ
   り潜水させ、この状態で前記超音波を食品に対して両側
   面より対向して照射すると共に、前記溶液中に溶液を噴
   出して強制的に循環する流れを形成しつつ洗浄すること
   を特徴とする食品の洗浄方法。 ２、洗浄槽内の溶液に被洗浄食品を浸漬し、押し下げ具
   で押し下げると共に、蓋をして超音波を照射し、超音波
   の反射を多くする請求項１記載の食品の洗浄方法。 ３、洗浄時、気泡を発生させ、該気泡を被洗浄食品に対
   し放射する請求項１又は２記載の食品の洗浄方法。 ４、洗浄槽内の溶液の流れに乱流を発生させて被洗浄食
   品への溶液流接触の機会を多くすることを特徴とする請
   求項１、２又は３記載の食品の洗浄方法。 ５、両側面より対向して照射する超音波の周波数を連続
   的又は周期的に変化させことを特徴とする請求項１、２
   、３又は４記載の食品の洗浄方法。 ６、洗浄溶液を収容する洗浄槽の両側壁に角度を保持し
   て互いに対向する超音波振動子および超音波発振器を設
   け、溶液中で被洗浄食品に対して超音波を照射し、食品
   の表面上に形成固定された土、砂などの異物を分離除去
   すると共に、食品の表面に付着する汚れや農薬、薬品な
   どを分離し除去する装置において、前記洗浄槽に蓋及び
   被洗浄食品を槽内で押し下げる押し下げ具を設け、かつ
   洗浄槽の溶液供給口に上記洗浄槽内の溶液に強制循環流
   れを形成する溶液噴射手段を具備せしめたことを特徴と
   する食品の洗浄装置。 ７、両側壁における超音波振動子を角度を保持して対向
   する超音波振動子の一方から発生する超音波が直接的に
   他方の超音波振動子に放射しないように配置せしめた請
   求項６記載の食品の洗浄装置。 ８、超音波振動子を洗浄槽の蓋に配置せしめたことを特
   徴とする請求項６記載の食品の洗浄装置。 ９、洗浄槽内部に該槽内の溶液に乱流を発生させる障害
   物を設置したことを特徴とする請求項６、７又は８記載
   の食品の洗浄装置。 １０、超音波発振器に超音波振動子に加える超音波の周
   波数を連続又は周期的に変化させる手段を付設せしめた
   ことを特徴とする請求項６〜９項の何れかの項に記載の
   食品の洗浄装置。