JPH0518547B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 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ブラツシユによ
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、槽内に撹拌機構を付設
し、槽内に浸漬された上記被洗浄食品を該撹拌機
構で撹拌洗浄することによつて農薬や土、砂など
の異物を分離し、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つた。殊にブラツシユ
によつ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つた。

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
る欠点があつた。

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つていない。

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つ
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せしめるこ
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せ
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
溶液の循環流によつて急速に洗浄され、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
によつ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つて異物の分離、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、更に添付図面に従つ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、１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は超音波振動子で、
洗浄槽１は通常、超音波を効率よく反射するステ
ンレスやガラスを材質として製作されており、一
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つて、更に洗浄効果を挙げ
ることから前記洗浄槽１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、４，４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けら
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
うになつており、更にこの溶液供給口４，４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４，４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つ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１０と、洗浄によつて
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１０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
けられている。

このうち、汚泥通過板１０は具体的には金網や
プラスチツク網であり、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
溶液流出ストツパー１１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つ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１２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〜
100KHz付近の超音波振動によつて槽内における
食品の洗浄を行うようになつている。

なお、第２図中、１３は電源スイツチ、１４は
水流スイツチ、１５は発振器入力スイツチ、１６
は2Hメーター、１７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
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１
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′をもつ
て示されており、溶液供給口４，４に設けられて
いるが、別個に設置しても別段、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
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
つて一度に定められず、変わつてくるが、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。従つて、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
の種類によつ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つて異
なるが食品に形成、固定されている皺、裂け目、
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、これは必ずしも固定的なもの
でなく、条件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１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50KHz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つて、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20KHz〜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つて移動しつつ、効果的な
洗浄を受ける。一方、排出処理に関しては、前記
洗浄槽１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、従つ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は極めて困難である
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、必要に応じ、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
エネルギーによつ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 巾40cm、長さ40cm、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・
除去を行つた。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
つて溶液を循環させた。ステンレス製の食品押し
下げ具６によつて野菜および果物を洗浄槽の内部
に潜水させた。25KHzから50KHz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
つた。洗浄槽に投入する前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％であつ
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
は格段の効果があつた。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
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つて急速
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、食品に付着
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
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
食品に広汎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
いことと相埃つて、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
向上を達成することができ、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。 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、１０……
汚泥通過板、１１……溶液流出ストツパー。

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。