JPH0628565B2 - 食品の加熱殺菌充填装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，人参，グリーンピースなどの固形食品と低濃
度食塩水などの液状食品が充填された素材缶詰，および
通常の調理缶詰等を製造するための，食品を加熱殺菌充
填する装置に関する。

（従来の技術） 人参等が充填された素材缶詰やカレーライス等が充填さ
れたパウチ詰食品などの，室温長期保存用の容器詰固液
混合食品は，従来一定量の固形食品と液状食品を容器に
充填密封後，レトルトで加熱殺菌することによって製造
されていた。

こと場合殺菌時間が比較的長い，特に殺菌温度まで温度
を上昇させるに要する時間が長いため，食品の品質が劣
化し易いという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は，食品の品質の劣化が改善された，室温長期保
存用の容器詰固液混合食品を製造するための，食品の加
熱殺菌充填装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の食品の加熱殺菌充填装置は，固形食品を導電性
液体を介して、約４０℃以上の温度に加熱するための高
周波通電抵抗加熱装置および殺菌温度に加熱するための
低周波数通電抵抗加熱装置、該固形食品を殺菌温度に保
持する第１の殺菌温度保持装置，加熱殺菌された該固形
食品を該導電性液体から分離する固液分離装置，液状食
品を殺菌温度に加熱するための加熱装置，該液状食品を
殺菌温度に保持する第２の殺菌温度保持装置，および分
離された該固形食品と殺菌された該液状食品を容器に無
菌充填する装置を備えることを特徴とする。

固形食品の加熱殺菌温度が１００℃以上の場合は，加熱
殺菌された固形食品を１００℃未満の温度に冷却する冷
却器を，第１の殺菌温度保持装置と固液分離装置の間に
備えることが好ましい。

さらに液状食品の加熱殺菌温度が１００℃以上の場合
は，加熱殺菌された液状食品を１００℃未満の温度に冷
却する冷却器を，第２の殺菌温度保持装置の後に備える
ことが好ましい。

なお本明細書においては，素材缶詰に充填される低濃度
食塩水を含めて液状食品と称する。

（作用） 固形食品が生の植物性食品の場合、低周波電流に対する
導電率が小さいので、低周波電流のみによる通電抵抗加
熱では比較的時間がかかるが、高周波電流に対する導電
率は比較的大きいので、高周波電流による通電抵抗加熱
によって急速加熱が可能になる。

植物性固形食品は約４０℃以上の温度になると、低周波
電流に対する導電率が上昇する。

本発明の装置は、約４０℃以上の温度に加熱するための
高周波通電抵抗加熱装置および殺菌温度に加熱するため
の低周波数通電抵抗加熱装置を備えているので、固形食
品が生の食品の場合であっても、殺菌温度までの上昇時
間が極めて短時間であり、そのため固形食品の品質の劣
化が小さい。

導電性液体としては通常，固形食品の加熱を導電性液体
の加熱よりも優先させるため，固形食品の導電率以下の
導電率を有する導電性液体，好ましくは衛生的に無害で
あり、一般に調味料となる低濃度の食塩水が用いられる
が，この導電性液体，即ち食塩水は固液分離装置によっ
て固形食品から分離されるので，その固形食品の品質に
及ぼす影響は僅かである。

液状食品の加熱殺菌装置によって，液状食品は固形食品
と別個に加熱殺菌されるので，液状食品の導電率と無関
係に固形食品を，最適の導電率を有する導電性液体を介
して通電抵抗加熱することができる。

分離された固形食品を所定重量分だけ計量する第１の計
量装置，および加熱殺菌された液状食品を所定重量だけ
計量する第２の計量装置を設けることによって，所定量
の固形食品と液状食品を容器に充填することができる。

殺菌された固形食品と殺菌された液状食品を容器に無菌
充填する装置を備えているので，室温長期保存用の容器
詰固液混合食品を製造することができる。

固形食品の加熱殺菌温度が１００℃以上の場合は，加熱
殺菌された固形食品を１００℃未満の温度に冷却する冷
却器を，第１の殺菌温度保持装置と固液分離装置の間に
備えることによって，沸騰によって固液分離操作や計量
操作等が妨げられるのを防止できる。

さらに液状食品の加熱殺菌温度が１００℃以上の場合
は，加熱殺菌された液状食品を１００℃未満の温度に冷
却する冷却器を，第２の殺菌温度保持装置の後に設ける
ことによって，沸騰によって液状食品の計量操作や充填
作業が妨げられるのを防止できる。

（実施例） 第１図において，１は固形食品，２は導電性液体，３は
固形食品１と導電性液体２を収納するタンクであり，４
は固形食品１のフィードパイプ，５は導電性液体２のフ
ィードパイプである。導電性液体２としては，固形食品
１の本来の味覚を損なうおそれがなく，かつ衛生的に無
害のもの，例えば0.01〜０．５重量％程度の低濃度の食
塩水などで，その導電率（通電周波数に対する）が固形
食品１のそれ以下のものが好ましく用いられる。

６は，固形食品１と導電性液体２の混合物を，高周波通
電抵抗加熱槽７，低周波通電抵抗加熱槽８，殺菌温度保
持器９，冷却器１０および固液分離装置１１に連続フィ
ードするためのフィードポンプである。

１２は高周波電源であって，好ましくは200kHz〜50MHz
の高周波電流を，高周波加熱装置槽７内の対向する電極
板１３に供給する。２７は低周波電源であって，好まし
くは商用周波数の電流を，低周波加熱装置槽８内の対向
する電極板１４に供給する。

固形食品１が生の植物性固形食品の場合，商用周波数電
流に対する導電率が小さいので，商用周波数電流による
通電抵抗加熱に比較的時間がかかるが，200kHz〜50MHz
の高周波電流に対する導電率は比較的大きいので，200k
Hz〜50MHzの高周波電流での通電抵抗加熱によって，急
速加熱が可能になる。そのため高周波通電抵抗加熱槽７
を一次通電抵抗加熱装置として設けた。

固形食品１が約４０℃以上になると，商用周波数電流に
対する導電率も上昇する。そのため商用周波数電流での
通電抵抗加熱が容易に行われ，しかも商用周波数電源は
より低コストであるので，商用周波通電抵抗加熱層８を
二次通電抵抗加熱装置として設けた。

殺菌温度保持器９は，固形食品１を殺菌温度に，必要な
殺菌値（Ｆ_０）が得られる所定時間保持するために設け
られたものである。殺菌温度保持器９はとしては通常，
低コスト熱源であるスチームまたは熱水によって加熱さ
れる熱交換タイプのものが用いられる。または放熱分の
み電力を供給する通電抵抗加熱装置タイプのものであっ
てもよい。

殺菌温度保持器９における保持温度が100℃以上の場合
には冷却器１０が設けられる。冷却器１０において，固
形食品１および導電性液体２の温度を100℃未満（好ま
しくは約20〜30℃）に低下させ，固液分離装置11におい
て沸騰現象が起こるのを防止することによって，導電性
液体２が排出管パイプ１５を通ってスムースに排出され
るようにするためである。

冷却器１０としては通常，冷媒によって冷却する，２重
管式または３重管式のプレート式熱交換器が好ましく用
いられる。固液分離装置１１としては，公知のウエッジ
ワイヤースクリーン型の装置などが好ましく用いられ
る。

１６は計量器であって，固液分離装置１１よりフィード
された固形食品１を所定重量Ｗ（後記の缶２４の１個に
充填される重量）分だけ計量して，充填ノズル装置１７
にフィードする。ここに所定重量分とは，所定重量Ｗ±
αを意味する。固形食品１は１個１個の重量がそれぞれ
若干異なるため，厳密に所定重量Ｗだけ取り出して，計
量器１６で計量することは困難であるからである。α値
（ｇｒ．）は，固形食品１個１個の重量及びそのばらつ
き，ならびに所定重量Ｗ等に基づいて，できる限り小さ
く定められる。

計量器１６としては，例えば第２図に示すような，固形
食品１を計量室１６ｂにフィードするピストン１６ａ，
および重量計（弁を兼ねる）１６ｃを備え，計量室１６
ｂ内の固形食品１の重量がＷ±αになるとシャッター１
６ｄが閉じ，同時に弁１６ｃが１点鎖線で示すように開
いて，固形食品１を落下させるタイプのものが用いられ
る。

１９は液状食品１８の収納タンクであり，２０は液状食
品１８のフィードポンプである。２１は液状食品１８を
殺菌温度まで加熱する装置であるが，液状食品１８が低
粘度の場合は熱交換器タイプのものが、高粘度の場合は
通電抵抗加熱式のものが好ましく用いられる。２２は液
状食品１８を殺菌温度に，必要な殺菌値（Ｆ_０）が得ら
れる所定時間保持するための殺菌温度保持器であり，殺
菌温度保持器９と同様なタイプのものが用いられる。

２３は冷却器であって，液状食品１８を温度を100℃未
満（好ましくは約20〜30℃）に低下するためのものであ
り，冷却器９と同様なタイプのものが通常用いられる。

２６は殺菌冷却された液状食品１８の所定重量を計量す
る，例えば流量計タイプの計量器である。計量計２６は
計量器１６と連結していて（例えば電気的に），所定重
量ｗすなわち金属缶２４に充填されるべき総重量−（Ｗ
±α）を計量する。計量された所定重量ｗの液状食品１
８は充填ノズル装置１７にフィードされる。

充填ノズル装置１７は，その内部でミックスされた所定
重量分の固形食品１および所定重量の液状食品１８を，
金属缶２４に充填するための充填ノズル１７ａを備えて
いる。

以上の装置により，固形食品１および液状食品１８の加
熱殺菌ならびに充填は次のようにして行われる。

フィードポンプ６によって，タンク３から高周波通電抵
抗加熱槽７にフィードされた固形食品１および導電性液
体２は，対向する電極板１３の間を通過しながら短時間
（例えば約10〜20秒）通電抵抗加熱されて，固形食品１
の中心部温度が約40℃に達する。次に商用周波通電抵抗
加熱槽８内の対向する電極板１４の間を通って約20〜30
秒間通電抵抗加熱されて固形食品１の中心部温度が殺菌
温度，例えば120℃に達する。次に殺菌温度保持器９を
所定の殺菌値（Ｆ_０）が得られる所定時間かかって通過
して，商業的完全滅菌される。

次いで冷却器１０を通って100℃未満の温度，例えば約3
0℃まで冷却された後，固液分離装置１１にフィードさ
れて，導電性液体２と固形食品１が分離され，導電性液
体２はパイプ１５を通って排出される。計量器１６によ
って，固形食品１は所定重量分Ｗ±αだけ計量された
後，充填ノズル装置１７にフィードされる。

一方タンク１９内の液状食品１８はポンプ２０によっ
て，加熱装置２１にフィードされ，ここで殺菌温度（例
えば120℃）に加熱された後，殺菌温度保持器２２内を
所定の殺菌値（Ｆ_０）が得られる所定時間かかって通過
して，商業的完全滅菌される。次いで冷却器２３を通過
して100℃未満の温度，例えば約90℃まで冷却された
後，計量器２６によって所定重量ｗだけ計量され，充填
ノズル装置１７にフィードされる。

以上のように計量された固形食品１および液状食品１８
は，充填ノズル１７ａから公知の方法によって，無菌室
内において，無菌化された金属缶２４に無菌充填され，
さらに無菌化された缶蓋２４ａを巻締めされて密封され
て，缶詰２５が製造される。

本発明は以上の実施例によって制約されるものでなく，
例えば容器２４は，ガラス瓶，プラスチック容器または
パウチであってもよい。また固形食品１および液状食品
１８を別個の充填ノズル装置にフィードし，各々の充填
ノズルによって充填してもよい。このさい計量器１１，
２６の代わりに，容器２４を載置する計量器（図示され
ない）を設け、充填しながら計量を行ってもよい。

さらに液状食品１８の加熱装置２１が熱交換器タイプの
場合は，加熱装置２１と殺菌温度保持器２２が一体のも
のであってもよい。

次に具体例について述べる。

約30ｍｍ角で賽の目状の生の人参１（固形食品１；25
℃，10MHZにおける導電率は約３ｍＳ／ｃｍ）と０．１w
t％の食塩水溶液２（導電性液体２；25℃，50Hzおよび1
0MHzにおける導電率はそれぞれ３ｍＳ／ｃｍおよび５ｍ
Ｓ／ｃｍ）の混合物を，10MHzの高周波通電抵抗加熱槽
７内を７秒間通過させて，人参１を中心部温度が約50℃
にになるまで加熱し，直ちに50Hzの低周波通電抵抗加熱
槽８内を13秒間通過させて人参１を中心部温度が約135
℃になるまで加熱し，次いで殺菌温度保持器９を30秒間
通過させて，人参１を商業的完全滅菌した。次いで冷却
器１０を60秒間通過させて食塩水溶液２を約40℃に低下
させた後，固液分離装置１１によって人参１を食塩水溶
液２から分離した。計量器１６によって140gr.の人参を
計量して充填ノズル装置１７にフィードした。

一方０．１wt％の食塩水溶液１８（液状食品１８）を熱
交換器２１を通過させて，約120℃に加熱した後，殺菌
温度保持器２２を２秒間通過させて商業的完全滅菌し
た。次いで冷却器２３を通過させて食塩水溶液１８の温
度を約40℃に低下させた後，計量器２６によって80gr.
の食塩水溶液１８を計量して充填ノズル装置１７にフィ
ードした。

これら計量された人参１と食品水溶液１８を，公知の手
段により金属缶２４（内容積249c.c.）に無菌充填密封
して，缶詰２５を作製した。

比較のため，従来の方法により金属缶２４に，上記と同
じロットの賽の目状生人参１，および０．１ｔ％食塩水
溶液１８を充填密封後，加熱21分，殺菌温度保持45分，
冷却35分の条件でレトルト加熱殺菌処理を行った。

上記本発明および従来の装置によって製造した缶詰の人
参の，色，香りおよび味について，パネル数30，２点比
較法，二項分布による片側検定によって官能検査を行っ
た結果を第１表に示す。

有意水準５％で，本発明による人参の方が，香りおよび
味の点で優れていることが判明した。

（発明の効果） 本発明の食品の加熱殺菌充填装置は，固形食品が生の植
物性食品の場合であっても、食品の品質の劣化が改善さ
れた，室温長期保存用の容器詰固液混合食品を製造する
ことできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の例の説明用一部
切断正面図，第２図は第１図の固形食品計量装置の例の
説明用要部縦断面図である。 １……固形食品，２……導電性液体，７……高周波通電
抵抗加熱槽（装置），８……低周波通電抵抗加熱槽（装
置），９，２２……殺菌温度保持器，１０，２３……冷
却器，１１……固液分離装置，１８……液状食品，２１
……加熱装置，２４……金属缶（容器）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固形食品を導電性液体を介して、約４０℃
   以上の温度に加熱するための高周波通電抵抗加熱装置お
   よび殺菌温度に加熱するための低周波通電抵抗加熱装
   置、固形食品を殺菌温度に保持する第１の殺菌温度保持
   装置、加熱殺菌された固形食品を導電性液体から分離す
   る固液分離装置、液状食品を殺菌温度に加熱するための
   加熱装置、液状食品を殺菌温度に保持する第２の殺菌温
   度保持装置、および分離された固形食品と殺菌された液
   状食品を容器に無菌充填する装置を備えることを特徴と
   する、食品の加熱殺菌充填装置。
2. 【請求項２】低周波通電抵抗加熱装置における固形食品
   の加熱温度が１００℃以上であって、加熱殺菌された固
   形食品を１００℃未満の温度に冷却する冷却器を、第１
   の殺菌温度保持装置と固液分離装置の間に備える請求項
   １記載の食品の加熱殺菌充填装置。
3. 【請求項３】加熱装置における液状食品の加熱温度が１
   ００℃以上であって、加熱殺菌された液状食品を１００
   ℃未満の温度に冷却する冷却器を、第２の殺菌温度保持
   装置の後に備える請求項１記載の食品の加熱殺菌充填装
   置。