JPH09276376A - Continuous heat sterilizing method and continuous heat sterilizing unit for liquid - Google Patents

Continuous heat sterilizing method and continuous heat sterilizing unit for liquid

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JPH09276376A
JPH09276376A JP8118541A JP11854196A JPH09276376A JP H09276376 A JPH09276376 A JP H09276376A JP 8118541 A JP8118541 A JP 8118541A JP 11854196 A JP11854196 A JP 11854196A JP H09276376 A JPH09276376 A JP H09276376A
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JP
Japan
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liquid
sterilization
ultrasonic
heating
ultrasonic waves
Prior art date
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Application number
JP8118541A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyohiko Doi
豊彦 土井
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Morinaga Milk Industry Co Ltd
Original Assignee
Morinaga Milk Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable to perform mass-sterilization and to improve sterilization efficiency, by irradiating ultrasonic waves to liquid while the liquid is retained at a sterilizing temperature for a prescribed time to be sterilized passing through a sterilizer. SOLUTION: Liquid before sterilization stored in a storage tank is passed through heat exchanging parts 110 and 130, heating parts 120 and 140, and cooling parts 150 and 160 by liquid delivering pumps 102 and 103. The liquid is heated by the heat exchanging parts 110 and 130 and the heating parts 120 and 140. A passage 145 constitutes a retaining means to retain the liquid at a sterilizing temperature until the liquid reaches the cooling means 150. The retaining time is adjusted according to the length of the passage 145. Further, an ultrasonic irradiation means 170 is mounted on the passage 145 to irradiate ultrasonic waves to the liquid in the passage 145 for a tim, for instance, not longer than 5sec. Though known means is used as the ultrasonic irradiation means 17, it is preferable to select materials for parts to be in contact with the liquid taking heat resistance, cleanability, and hygiene in consideration. Thus, masssterilization can be achieved by employing both heating and ultrasonic waves.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液体の連続式加熱
殺菌方法及び連続式加熱殺菌装置に関する。更に詳しく
は、本発明は、工業的規模における液体の大量殺菌処理
に適当した連続式加熱殺菌方法及び装置であって、従来
と同一の殺菌条件であっても液体中の細菌の死滅率及び
殺菌効率が高い連続式加熱殺菌方法及び連続式加熱殺菌
装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a continuous heat sterilization method for liquid and a continuous heat sterilizer. More specifically, the present invention relates to a continuous heat sterilization method and apparatus suitable for mass-scale sterilization treatment of liquids on an industrial scale, and the killing rate and sterilization of bacteria in the liquid even under the same sterilization conditions as conventional ones. The present invention relates to a highly efficient continuous heat sterilization method and continuous heat sterilization apparatus.

【0002】本発明において液体は、液体状態の食品、
飼料又は医薬品である。
In the present invention, a liquid is a food in a liquid state,
Feed or medicine.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来から食品、飼料及び医薬品の分野に
おいては、各種の殺菌法が採用されているが、特に液体
については加熱殺菌法が用いられることが多い。加熱殺
菌法は、液体を加熱することによって各種細菌を死滅さ
せる方法であり、この中でも特に連続式加熱殺菌方法
は、工業的規模において大量生産が可能であるため、食
品、飼料及び医薬品工業において最も普及している。
2. Description of the Related Art Conventionally, various sterilization methods have been adopted in the fields of foods, feeds and pharmaceuticals, but heat sterilization methods are often used especially for liquids. The heat sterilization method is a method of killing various bacteria by heating a liquid, and in particular, the continuous heat sterilization method is most suitable in the food, feed and pharmaceutical industries because it can be mass-produced on an industrial scale. It is popular.

【0004】連続式加熱殺菌方法は、液体を熱交換器等
により所定の殺菌温度に加熱し、その温度で所定時間保
持して殺菌し、その後熱交換器等により冷却する方法で
あり、これらの操作を、全て連続的に通液しながら実施
することができる。
The continuous heat sterilization method is a method in which a liquid is heated to a predetermined sterilization temperature by a heat exchanger or the like, kept at that temperature for a predetermined time for sterilization, and then cooled by a heat exchanger or the like. All the operations can be carried out while continuously passing the liquid.

【0005】一方、一般に加熱殺菌法においては、殺菌
の対象物に超音波を照射して殺菌の効果を増加させる方
法が提唱されており、例えば、次の(ア)及び(イ)の
従来技術が知られている。
On the other hand, generally, in the heat sterilization method, there has been proposed a method of irradiating an object to be sterilized with ultrasonic waves to increase the sterilization effect. For example, the following prior arts (a) and (b) have been proposed. It has been known.

【0006】(ア)菌胞子浮遊液に対して、超音波を照
射し、次いで加熱処理を行った場合、加熱処理のみの場
合に比して殺菌効率が向上した(防菌防黴、第14巻、
第6号、第35頁〜第47頁、1986年)。
(A) When the suspension of fungal spores is irradiated with ultrasonic waves and then subjected to heat treatment, the sterilization efficiency is improved as compared with the case where only heat treatment is carried out (antibacterial and antifungal, No. 14). roll,
No. 6, pp. 35-47, 1986).

【0007】(イ)液状乃至ペ−スト状の低水分活性物
質に関して、超音波照射と加熱処理とを組み合わせた場
合、その物質の水分活性が低いほど殺菌効率が向上する
(特開平1−137960号公報)。
(B) When a liquid or paste-like low water activity substance is combined with ultrasonic irradiation and heat treatment, the lower the water activity of the substance, the higher the sterilization efficiency (JP-A-1-137960). Issue).

【0008】また、前記(イ)には、液状乃至ペ−スト
状の低水分活性物質の加熱殺菌法の発明であって、超音
波処理を施すと同時に又は施した後に加熱殺菌処理する
方法が開示されており、超音波の処理条件として、周波
数20KHz、出力400Wで、処理時間1分間以上、
好ましくは10分間以上である態様が開示されている
[特開平1−137960号公報の第(2)頁右欄上段
第15行〜左欄下段第9行参照、以下、従来技術と記載
する。]。
Further, the above (a) is an invention of a heat sterilization method for a liquid or paste-like low water activity substance, which is a method of heat sterilization at the same time as or after ultrasonic treatment. It is disclosed that, as the ultrasonic processing conditions, a frequency of 20 KHz, an output of 400 W, and a processing time of 1 minute or more,
A mode in which it is preferably 10 minutes or more is disclosed [See JP-A-1-137960, page (2), right column, upper column, line 15 to left column, lower column, line 9, hereinafter referred to as prior art. ].

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
(ア)及び(イ)の従来技術には、超音波照射と加熱殺
菌とを組み合わせる効果については言及されているが、
その具体的態様は、いずれも実験室規模における少量の
処理例が開示されているのみであり、前記(イ)の従来
技術についても、実際の工業規模の製造に適用できるか
否かについては何ら言及されていない。即ち、従来、加
熱殺菌法に超音波を併用する技術は、実験室的な規模で
は検討されているが、実際の工業的規模における大量処
理技術としては未だ確立されていなかった。
However, the prior arts (a) and (b) mentioned above mention the effect of combining ultrasonic irradiation and heat sterilization.
The specific embodiments thereof only disclose a small amount of processing on a laboratory scale, and there is nothing about whether or not the prior art of (a) above can be applied to actual industrial scale production. Not mentioned. That is, conventionally, the technique of using ultrasonic waves in combination with the heat sterilization method has been studied on a laboratory scale, but has not yet been established as a mass treatment technique on an actual industrial scale.

【0010】この理由は、次の問題が存在するためであ
った。即ち、液体を大量に殺菌処理する場合には、連続
式加熱殺菌方法を用い、液体を通液しながら加熱、保
持、及び冷却を行う必要がある。そして、仮にこのよう
な連続式加熱殺菌方法に対して超音波を併用するとすれ
ば、連続的に通液される液体に超音波を照射することと
なり、結局、瞬間的超音波照射に止まるのである。例え
ば、前記(イ)の従来技術によれば、超音波は1分間以
上、好ましくは10分間以上照射する必要があるが、一
般の連続式加熱殺菌方法においては、液体は流速0.2
〜2m/秒程度で通液されており、超音波を1分間照射
するためには、単純に計算すれば12〜120mの長さ
にわたって複数の超音波照射手段を配設する必要があ
る。従って、殺菌装置の処理能力を大幅に低下させない
限り、連続式加熱殺菌方法に超音波を併用することは不
可能とされていたのである。
The reason for this is that the following problems exist. That is, when a large amount of liquid is sterilized, it is necessary to use a continuous heat sterilization method to perform heating, holding, and cooling while passing the liquid. If ultrasonic waves are used together with such a continuous heat sterilization method, ultrasonic waves will be applied to the liquid that is continuously passed through, and eventually, instantaneous ultrasonic irradiation will stop. . For example, according to the conventional technique of (a) above, ultrasonic waves need to be irradiated for 1 minute or longer, preferably 10 minutes or longer, but in a general continuous heat sterilization method, the liquid flow rate is 0.2.
The liquid is passed at about 2 m / sec, and in order to irradiate ultrasonic waves for 1 minute, it is necessary to arrange a plurality of ultrasonic wave irradiating means over a length of 12 to 120 m if simply calculated. Therefore, it has been impossible to use ultrasonic waves together with the continuous heat sterilization method unless the treatment capacity of the sterilizer is significantly reduced.

【0011】従って、加熱殺菌に超音波を併用するため
には、超音波を長時間照射することが技術常識であり、
このような技術常識のために、従来は連続式加熱殺菌方
法には採用されなかったのである。
Therefore, in order to use ultrasonic waves in combination with heat sterilization, it is common technical knowledge to irradiate ultrasonic waves for a long time.
Due to such technical common sense, it has not been conventionally adopted in the continuous heat sterilization method.

【0012】本発明者らは、このような連続式加熱殺菌
方法における超音波の効果について鋭意研究を行った結
果、特定の条件で超音波を照射すれば、照射時間が瞬間
的であっても、前記(ア)及び(イ)の従来技術に記載
された方法よりも格段に高い効果が得られることを発見
し、本発明を完成させた。
As a result of intensive studies on the effect of ultrasonic waves in such a continuous heat sterilization method, the present inventors have found that if the ultrasonic waves are irradiated under specific conditions, the irradiation time is instantaneous. The inventors have found that a significantly higher effect can be obtained than the methods described in the above-mentioned (a) and (a), and have completed the present invention.

【0013】本発明の目的は、超音波を併用するにもか
かわらず、液体の大量殺菌処理が可能であり、しかも従
来よりも殺菌効率が高い、液体の連続式加熱殺菌方法を
提供することである。
An object of the present invention is to provide a continuous heat sterilization method for liquids, which enables large-scale sterilization of liquids in spite of the combined use of ultrasonic waves and has higher sterilization efficiency than ever before. is there.

【0014】本発明の他の目的は、超音波を併用するに
もかかわらず、液体の大量殺菌処理が可能であり、しか
も従来よりも殺菌効率が高い、液体の連続式加熱殺菌装
置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a liquid continuous heating sterilizer capable of mass sterilizing a liquid in spite of the combined use of ultrasonic waves and having a higher sterilization efficiency than ever before. That is.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】以下に前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は後述する実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記してい
る。本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであって、本発
明の技術的範囲を実施例に限定するためではない。
The present invention devised to solve the above problems will be described below. The elements of the present invention will be described in order to facilitate correspondence with the elements of the embodiments described later. The code of the elements of the example is enclosed in parentheses. The reason why the present invention is described in association with the reference numerals of the embodiments described below is to facilitate understanding of the present invention and not to limit the technical scope of the present invention to the embodiments.

【0016】図1は本発明の装置の一実施例を示す図、
また、図3は本発明の装置の他の実施例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the apparatus of the present invention,
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the device of the present invention.

【0017】前記課題を解決するための本発明の第一の
発明は、液体を殺菌機に通液して所定の殺菌温度に加熱
し、前記殺菌温度にて所定の時間保持して殺菌し、冷却
し、排出する、液体の連続式加熱殺菌方法において、前
記所定の時間保持して殺菌する間に超音波を照射するこ
とを特徴とする液体の連続式加熱殺菌方法、である。
A first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is to pass a liquid through a sterilizer to heat it to a predetermined sterilization temperature, and sterilize it by holding it at the sterilization temperature for a predetermined time. A continuous heat sterilization method for a liquid, which is cooled and discharged, characterized by irradiating ultrasonic waves while holding and sterilizing for a predetermined period of time.

【0018】また、前記本発明の第一の発明は、超音波
を液体に対して5秒以下照射することを望ましい態様と
している。
In the first aspect of the present invention, it is preferable that the liquid is irradiated with ultrasonic waves for 5 seconds or less.

【0019】前記課題を解決するための本発明の第二の
発明は、液体を貯留する貯留タンク(図示せず)、前記
貯留タンクから液体を通液する通液ポンプ(102、1
04、202、204、233)、前記通液ポンプによ
り通液した液体を所定の殺菌温度まで加熱する加熱手段
(110、120、130、140、210、220、
207)、前記殺菌温度まで加熱した液体を所定の時間
保持して殺菌する保持手段(145、208)、及び殺
菌した液体を冷却する冷却手段(130、110、15
0、160、230、210)、を備えた液体の連続式
加熱殺菌装置において、前記保持手段(145、20
8)に配置され液体に超音波を照射する超音波照射手段
(170、270)を備えたことを特徴とする液体の連
続式加熱殺菌装置(100、200)、である。
A second invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a storage tank (not shown) for storing a liquid, and a liquid passing pump (102, 1 for passing the liquid from the storage tank).
04, 202, 204, 233), heating means (110, 120, 130, 140, 210, 220, for heating the liquid passed through the liquid passing pump to a predetermined sterilization temperature.
207), holding means (145, 208) for holding and sterilizing the liquid heated to the sterilization temperature for a predetermined time, and cooling means (130, 110, 15) for cooling the sterilized liquid.
0, 160, 230, 210), and a liquid continuous heat sterilizer provided with the holding means (145, 20).
8) A continuous heating and sterilizing apparatus (100, 200) for a liquid, which is provided with an ultrasonic wave irradiating means (170, 270) arranged to irradiate the liquid with an ultrasonic wave.

【0020】また、前記本発明の第二の発明は、前記保
持手段が、前記所定の殺菌温度に加熱した液体を冷却手
段(130、230)まで移送する流路(145、20
8)であること、を望ましい態様としてもいる。
Also, in the second aspect of the present invention, the flow paths (145, 20) for transferring the liquid heated by the holding means to the predetermined sterilization temperature to the cooling means (130, 230).
8) is also a desirable mode.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、本発明を詳述するが、まず
本発明の第一の発明である液体の連続式加熱殺菌方法に
ついて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be described in detail. First, a continuous heat sterilization method for liquid, which is the first invention of the present invention, will be described.

【0022】本発明の方法は、液体を加熱し、保持し、
及び冷却する工程を備えているが、以下に詳述するとお
りこれらの工程は、全て従来公知の方法によって行うこ
とができる。
The method of the present invention comprises heating and holding a liquid,
And a cooling step, but as described in detail below, all of these steps can be performed by a conventionally known method.

【0023】最初に液体を殺菌機に通液して所定の殺菌
温度に加熱する。加熱の手段は熱交換器等の公知の手段
を用いることが可能であり、熱交換器の場合はプレ−ト
式、その他二重管式、多重管式、かきとり式等を例示で
き、液体を連続的に加熱できるものであれば如何なるも
のであってもよい。また、液体に蒸気を吹き込むインジ
ェクション方式、蒸気に液体を吹き込むインフュ−ジョ
ン方式等の、直接加熱方式を用いることもできる。
First, the liquid is passed through a sterilizer and heated to a predetermined sterilization temperature. As the heating means, known means such as a heat exchanger can be used, and in the case of a heat exchanger, a plate type, other double tube type, multiple tube type, scraping type, etc. can be exemplified, and a liquid can be used. Any material may be used as long as it can be continuously heated. Alternatively, a direct heating method such as an injection method in which vapor is blown into a liquid or an infusion method in which liquid is blown into vapor can be used.

【0024】所定の殺菌温度に達した液体を、所定時間
保持する。このように液体を保持するための手段として
は、殺菌温度に達した液体を移送する流路を設け、液体
がこの流路を通過し終わるまでの時間を保持時間とする
態様が望ましい。
The liquid that has reached the predetermined sterilization temperature is held for a predetermined time. As a means for holding the liquid in this way, it is desirable to provide a flow path for transferring the liquid that has reached the sterilization temperature, and to set the holding time to the time until the liquid finishes passing through the flow path.

【0025】また、本発明の方法では、このように液体
を殺菌温度で保持する間に、超音波を照射する。例え
ば、液体を保持する手段が前記流路である場合には、当
該流路に超音波を照射する手段を設ける態様が例示でき
る。この超音波を照射する手段を設けた箇所に液体が通
過する際に、超音波が照射されることになる。
Further, in the method of the present invention, ultrasonic waves are applied while the liquid is kept at the sterilization temperature in this way. For example, when the means for holding the liquid is the flow path, a mode in which the flow path is provided with means for irradiating ultrasonic waves can be exemplified. When the liquid passes through the place where the means for radiating the ultrasonic wave is provided, the ultrasonic wave is radiated.

【0026】このように殺菌温度に達した液体に超音波
を照射すれば、殺菌効率が著しく向上する。しかも、後
記試験例に記載したように、殺菌効率が向上する程度
は、前記(ア)及び(イ)の従来技術に開示された方法
と比べても格段に優れているのである。
By irradiating the liquid having reached the sterilization temperature with ultrasonic waves, the sterilization efficiency is remarkably improved. Moreover, as described in the later-described test example, the degree to which the sterilization efficiency is improved is significantly superior to the methods disclosed in the prior arts (a) and (a).

【0027】この理由は、次のとおりである。即ち、第
一に、本発明においては液体を殺菌温度に加熱した状態
で超音波を照射するため、液体中の細菌に効率的に超音
波を作用させることができる。即ち、前記(ア)及び
(イ)の従来技術においては、記載されている具体例か
ら明らかなとおり、液体を加熱する前に超音波を照射す
る態様、及び液体を冷却した後に超音波を照射する態様
[特開平1−137960号公報の第(2)頁右欄段下
第1行〜第(3)頁左欄下段第8行の記載等参照。]を
開示しているのみであり、いずれの具体例も液体を加熱
した状態で超音波を照射するものではない。本発明は、
液体を殺菌温度まで加熱すると同時に超音波を照射する
ために、前記(ア)及び(イ)の従来技術に比べて殺菌
効率の向上が著しいのである。
The reason for this is as follows. That is, first, in the present invention, the ultrasonic waves are applied while the liquid is heated to the sterilization temperature, so that the ultrasonic waves can be efficiently applied to the bacteria in the liquid. That is, in the prior arts of (a) and (a), as is clear from the specific examples described, a mode of irradiating ultrasonic waves before heating the liquid and a mode of irradiating ultrasonic waves after cooling the liquid. Aspect [See Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-137960, page (2), right column, lower line, line 1 to page (3), left column, lower column, line 8 and the like. ] Is disclosed, and none of the specific examples irradiates ultrasonic waves in a state where the liquid is heated. The present invention
Since the liquid is heated to the sterilization temperature and irradiated with ultrasonic waves at the same time, the sterilization efficiency is remarkably improved as compared with the prior arts of the above (A) and (A).

【0028】また、第二の理由は、液体に超音波を直接
浸透させる点である。例えば、前記(イ)の従来技術に
は、本発明と同様に液体を加熱すると同時に超音波を照
射する方法が示唆されている。しかしながら、その具体
例をみれば明らかなとおり、まず液体に超音波を照射
し、次いで密閉容器に充填して密封し、その後、この容
器を加熱媒体に浸漬し、液体を加熱する態様[特開平1
−137960号公報の第(3)頁左欄下段第9行〜右
欄下段第4行の記載等参照。]を開示しているのみであ
る。即ち、前記(イ)の従来技術には、液体を加熱する
と同時に超音波を照射する方法について示唆されている
が、その具体例は開示されていないのである。従って、
この具体例から、まず液体を容器に充填して密封し、こ
の容器を加熱媒体に浸漬し、加熱すると同時に加熱媒体
に超音波を照射するものである。従って、前記(イ)の
従来技術においては、超音波は加熱媒体及び容器を介し
て間接的に液体に到達するのみである。
The second reason is that ultrasonic waves are directly penetrated into the liquid. For example, the above-mentioned prior art (a) suggests a method of heating a liquid and irradiating ultrasonic waves at the same time as in the present invention. However, as is clear from a specific example, a mode in which the liquid is first irradiated with ultrasonic waves, and then the liquid is heated by filling the container with a hermetically sealed container and then immersing the container in a heating medium. 1
See, for example, on page (3), left column, lower column, line 9 to right column, lower column, fourth line, etc. of JP-A-137960. ] Is only disclosed. That is, the above-mentioned prior art (a) suggests a method of irradiating ultrasonic waves at the same time as heating a liquid, but the specific example thereof is not disclosed. Therefore,
According to this specific example, first, a liquid is filled in a container and hermetically sealed, and the container is immersed in a heating medium and heated, and at the same time, the heating medium is irradiated with ultrasonic waves. Therefore, in the above-mentioned prior art (a), the ultrasonic wave only indirectly reaches the liquid via the heating medium and the container.

【0029】これに対して、本発明は液体に直接超音波
を照射するため、実際の照射時間が一瞬であるにもかか
わらず殺菌効率の向上が著しいのである。
On the other hand, in the present invention, since the liquid is directly irradiated with ultrasonic waves, the sterilization efficiency is remarkably improved even though the actual irradiation time is a moment.

【0030】従って、本発明の方法においては、超音波
の照射に従来のように長時間を必要とせず、瞬間的、よ
り具体的には、液体に対して0.1秒以上、5秒以下で
十分である。
Therefore, in the method of the present invention, irradiation of ultrasonic waves does not require a long time as in the prior art, and is instantaneous, more specifically, 0.1 seconds or more and 5 seconds or less for a liquid. Is enough.

【0031】また、本発明の方法を使用すれば殺菌効率
が上昇するので、従来の殺菌温度よりも低い温度で殺菌
することも可能となる。殺菌温度の低下は、液体の熱変
性を軽減することができ、また、加熱手段が熱交換器で
ある場合には、伝熱面へのコゲの付着を軽減することが
できる。
Further, since the sterilization efficiency is increased by using the method of the present invention, it becomes possible to sterilize at a temperature lower than the conventional sterilization temperature. The reduction of the sterilization temperature can reduce the heat denaturation of the liquid, and can reduce the adhesion of kogation to the heat transfer surface when the heating means is a heat exchanger.

【0032】次に殺菌が終了した液体を冷却する。冷却
の手段としては、加熱の場合と同様、熱交換器を用いる
ことができる。また、前記インジェクション方式、イン
フュ−ジョン方式等の直接加熱方式を採用した場合は、
液体に含まれた蒸気を除去する手段、例えば、エキスパ
ンジョンベッセルを用いる。この場合は、液体から蒸気
を除去した際に液体の温度が降下する現象が起こり、こ
れを冷却工程と解することができる。
Next, the liquid that has been sterilized is cooled. As a cooling means, a heat exchanger can be used as in the case of heating. When a direct heating method such as the injection method or the infusion method is adopted,
A means for removing vapor contained in the liquid, for example, an expansion vessel is used. In this case, a phenomenon occurs in which the temperature of the liquid drops when the vapor is removed from the liquid, which can be understood as a cooling step.

【0033】尚、以上の加熱及び冷却の工程は、一工程
で行う必要はなく、複数工程で段階的に温度を上昇又は
下降させる態様であってもよい。
The above heating and cooling steps do not have to be performed in one step, and may be a mode in which the temperature is raised or lowered stepwise in a plurality of steps.

【0034】次に、本発明の第二の発明である液体の連
続式加熱殺菌装置(100、200)について説明す
る。
Next, the liquid continuous heat sterilizer (100, 200) according to the second aspect of the present invention will be described.

【0035】本発明の装置(100、200)は、貯留
タンク(図示せず)、通液ポンプ(102、104、2
02、204、233)、加熱手段(110、120、
130、140、210、220、207)、保持手段
(145、208)、及び冷却手段(130、110、
150、160、230、210)を備えているが、こ
れらは公知の装置を用いることができる。貯留タンクは
殺菌前の液体を貯留するタンクであり、ここから通液ポ
ンプ(102、104、202、204、233)によ
り、液体を通液する。このような通液ポンプ(102、
104、202、204、233)としては、遠心ポン
プの他、容積式ポンプ等の定量ポンプを例示することが
できる。
The apparatus (100, 200) of the present invention comprises a storage tank (not shown), a liquid passing pump (102, 104, 2).
02, 204, 233), heating means (110, 120,
130, 140, 210, 220, 207), holding means (145, 208), and cooling means (130, 110,
150, 160, 230, 210), but known devices can be used for these. The storage tank is a tank for storing the liquid before sterilization, from which the liquid is passed by the liquid passing pumps (102, 104, 202, 204, 233). Such a liquid feed pump (102,
As 104, 202, 204, 233), in addition to a centrifugal pump, a metering pump such as a positive displacement pump can be exemplified.

【0036】加熱手段(110、120、130、14
0、210、220、207)としては、プレ−ト式、
二重管式、多重管式、かきとり式等の熱交換器(11
0、120、130、140、210、220)、又は
インジェクション方式、インフュ−ジョン方式等の直接
加熱方式(207)を例示できる。要は、液体を殺菌温
度まで加熱できるものであれば如何なるものでもよい。
Heating means (110, 120, 130, 14
0, 210, 220, 207), plate type,
Double tube type, multiple tube type, scraping type heat exchanger (11
0, 120, 130, 140, 210, 220) or a direct heating method (207) such as an injection method or an infusion method. In short, any material can be used as long as it can heat the liquid to the sterilization temperature.

【0037】保持手段(145、208)は、所定の殺
菌温度まで加熱した液体を移送する流路(145、20
8)であることが望ましく、この場合は、殺菌温度に達
した液体を、加熱手段(140、207)から排出し、
冷却手段(130、230)に到達するまでの間、殺菌
温度のまま保持することになる。尚、このような流路
(145、208)は、流路の長さにより保持する時間
を調節することができる。
The holding means (145, 208) is a flow path (145, 20) for transferring the liquid heated to a predetermined sterilization temperature.
8) is desirable, in which case the liquid having reached the sterilization temperature is discharged from the heating means (140, 207),
Until the cooling means (130, 230) is reached, the sterilization temperature is maintained. It should be noted that such channels (145, 208) can be adjusted for holding time depending on the length of the channels.

【0038】本発明の装置(100、200)は、前記
保持手段(145、208)には超音波照射手段(17
0、270)を配置している。超音波照射手段(17
0、270)としては公知の超音波発生装置を用いるこ
とができるが、液体に接触する部分は、耐熱性、洗浄
性、及び衛生に配慮した材料であることが望ましい。
In the apparatus (100, 200) of the present invention, the holding means (145, 208) has an ultrasonic wave irradiation means (17).
0, 270) are arranged. Ultrasonic wave irradiation means (17
Although a known ultrasonic wave generator can be used for (0, 270), it is desirable that the portion that comes into contact with the liquid is a material in consideration of heat resistance, washability, and hygiene.

【0039】超音波照射手段(170、270)の数は
1台であっても複数台であっても良く、液体の流量、管
路幅等の条件により任意の態様で設置することができ
る。しかしながら、流路(145、208)を移送され
る液体に対して、確実に超音波を照射できる態様が望ま
しい。
The number of ultrasonic wave irradiation means (170, 270) may be one or plural, and the ultrasonic wave irradiation means (170, 270) can be installed in an arbitrary manner depending on the conditions such as the flow rate of the liquid and the width of the conduit. However, it is desirable that the liquid transferred through the flow paths (145, 208) can be reliably irradiated with ultrasonic waves.

【0040】このような超音波照射手段(170、27
0)の一例は、後記実施例2に例示している。図2は超
音波照射手段の一例を示す一部断面図である。前記保持
手段が流路(145)である場合において、この流路
(145)に液体が流入、かつ流出する超音波照射室
(171a)を備え、この超音波照射室(171a)の
内部に超音波振動子(172、175)の一部(17
2)を設置し、この超音波振動子(172、175)に
超音波発生源(176)を接続する。このような構成で
あれば、液体に対する超音波の照射が、超音波照射室
(171a)の内部で行われるために、確実に超音波を
照射することができることになる。
Such ultrasonic wave irradiation means (170, 27)
An example of 0) is illustrated in Example 2 below. FIG. 2 is a partial sectional view showing an example of the ultrasonic wave irradiation means. In the case where the holding means is the flow path (145), the flow path (145) is provided with an ultrasonic wave irradiation chamber (171a) through which the liquid flows in and out, and the ultrasonic wave irradiation chamber (171a) is provided with an ultrasonic wave. Part of the sound wave transducers (172, 175) (17
2) is installed and an ultrasonic wave generation source (176) is connected to the ultrasonic vibrators (172, 175). With such a configuration, since the ultrasonic wave is irradiated to the liquid inside the ultrasonic wave irradiation chamber (171a), the ultrasonic wave can be surely irradiated.

【0041】冷却手段(130、110、150、16
0、230、210)は、公知の熱交換器を用いること
ができるが、インジェクション方式又はインフュ−ジョ
ン方式の場合はエキスパンジョンベッセル等(230)
を用いる。尚、前記加熱手段(110、120、13
0、140、210、220、207)及び冷却手段
(130、110、150、160、230、210)
は、複数の機器により段階的に加熱又は冷却するもので
あってもよく、均質機等の別な装置(103、105、
205)を付加することもできる。
Cooling means (130, 110, 150, 16
A known heat exchanger can be used for 0, 230, 210), but in the case of an injection system or an infusion system, an expansion vessel or the like (230).
Is used. The heating means (110, 120, 13
0, 140, 210, 220, 207) and cooling means (130, 110, 150, 160, 230, 210)
May be heated or cooled stepwise by a plurality of devices, and another device such as a homogenizer (103, 105,
205) can be added.

【0042】以上、説明したとおり、本発明の方法及び
装置においては、加熱又は冷却の手段として、洗浄性が
良好であり、大量処理に好適な、プレ−ト式熱交換器が
最も望ましい。また、液体は、低粘度のものであれば、
プレ−ト式熱交換器に流す際に好適であり、水分活性が
1に近いもの、特に水分活性が0.94以上のものが好
適である。
As described above, in the method and apparatus of the present invention, the plate type heat exchanger, which has good cleaning property and is suitable for large-scale processing, is the most preferable as the heating or cooling means. If the liquid has a low viscosity,
It is suitable when flowing through a plate heat exchanger, and those having a water activity close to 1, particularly those having a water activity of 0.94 or more are suitable.

【0043】本発明における殺菌条件は特に限定されな
いが、殺菌温度が高温である場合が好適であり、殺菌温
度が85℃〜150℃、かつ保持時間が2秒〜30秒の
範囲が望ましい。
Although the sterilization conditions in the present invention are not particularly limited, it is preferable that the sterilization temperature is high, and it is preferable that the sterilization temperature is 85 ° C. to 150 ° C. and the holding time is 2 seconds to 30 seconds.

【0044】次に試験例を示して本発明を詳述する。Next, the present invention will be described in detail by showing test examples.

【0045】試験例1 この試験は、本発明の連続式加熱殺菌方法と従来の連続
式加熱殺菌方法との殺菌効率を調べるために行った。
Test Example 1 This test was conducted to examine the sterilization efficiency of the continuous heat sterilization method of the present invention and the conventional continuous heat sterilization method.

【0046】1)試料の調製 Bacillus brevis(ATCC 824
6)の細菌芽胞懸濁液(菌濃度74×107 /ml)
を、常法により調製した。この懸濁液0.1lを100
lの牛乳に均一に分散し、菌濃度74×104 /mlの
試料液を調製した。
1) Preparation of sample Bacillus brevis (ATCC 824)
Bacterial spore suspension of 6) (bacteria concentration 74 × 10 7 / ml)
Was prepared by a conventional method. 0.1 l of this suspension is added to 100
It was evenly dispersed in 1 l of milk to prepare a sample solution having a bacterial concentration of 74 × 10 4 / ml.

【0047】2)試験方法 試験試料 後記実施例1に記載した牛乳用プレ−ト式殺菌機(10
0)の小型試験装置(処理能力100l/h)により、
試料液を、殺菌温度140℃、保持時間6秒の条件で加
熱殺菌し、その間、超音波を0.4秒、15kHz、1
200Wで照射した。殺菌後の試料液について生残菌数
を常法(日本薬学会編、「衛生試験法・注解199
0」、第181頁、「標準平板菌数」の項、金原出版、
1990年)により測定した。
2) Test Method Test Sample Milk plate sterilizer (10) described in Example 1 below.
0) small test equipment (processing capacity 100 l / h)
The sample solution is heat-sterilized under the conditions of a sterilization temperature of 140 ° C. and a holding time of 6 seconds, during which ultrasonic waves are applied for 0.4 seconds, 15 kHz, 1
Irradiation was performed at 200W. For the sample solution after sterilization, the number of surviving bacteria is determined by the conventional method (edited by the Pharmaceutical Society of Japan, “Hygiene Test Method, Note 199
0 ", page 181," Standard plate count ", Kinbara Publishing,
(1990).

【0048】対照試料 同一の殺菌条件で、超音波照射を行なわずに加熱殺菌
し、殺菌後の試料液について前記と同一の方法により生
残菌数を測定した。
Control sample Under the same sterilization condition, heat sterilization was performed without irradiating ultrasonic waves, and the sterilized sample solution was measured for the number of surviving bacteria by the same method as described above.

【0049】3)試験結果 この結果は表1に示すとおりである。試験試料は、対照
試料と比較して生残菌数が約1/500であり、試験試
料は対照試料よりも殺菌効果が大きいことが明らかであ
る。この結果から、本発明の方法は、従来の連続式加熱
殺菌方法と比較して、殺菌効率が向上していることが確
認された。
3) Test results The results are shown in Table 1. The test sample has a survival cell count of about 1/500 compared to the control sample, and it is clear that the test sample has a greater bactericidal effect than the control sample. From these results, it was confirmed that the method of the present invention has improved sterilization efficiency as compared with the conventional continuous heat sterilization method.

【0050】尚、以上の試験を反復して行い、また他の
試料、装置、条件についても試験を行ったが、ほぼ同様
の結果が得られた。
The above test was repeated and other samples, devices and conditions were also tested, but almost the same results were obtained.

【0051】[0051]

【表1】 試験例2 この試験は、前記(ア)及び(イ)の従来技術に記載さ
れた公知の方法について、殺菌効率の向上の程度を調べ
るために行った。
[Table 1] Test Example 2 This test was conducted to examine the degree of improvement in sterilization efficiency with respect to the known methods described in the above-mentioned (a) and (a) related art.

【0052】1)試料の調製 前記試験例1と同一の方法により試料液を調製した。1) Preparation of Sample A sample solution was prepared by the same method as in Test Example 1 above.

【0053】2)試験方法 対照A 試料液をガラス製の細管(米、DRAMOND社製、1
00μl容)に封入し、140℃に加熱した油浴に2秒
間浸漬し、のち細管を開封し、生残菌数を試験例1と同
一の方法により測定した。
2) Test method Control A A sample liquid was used as a glass thin tube (US, DRAMOND, 1
(Capacity: 00 μl), immersed in an oil bath heated to 140 ° C. for 2 seconds, the tube was then opened, and the number of surviving cells was measured by the same method as in Test Example 1.

【0054】対照B 試料液に超音波処理装置(セイコ−インスツルメンツア
ンドエレクトロニクス社製。SH 7040)の超音波
ホ−ンの先端を浸し、20kHz、40Wで1分間超音
波を照射し、その後、対照Aと同様にガラス製の細管に
封入し、対照Aと同一の加熱条件で処理し、開封し、同
様に生残菌数を測定した。
Control B: The tip of the ultrasonic horn of an ultrasonic treatment device (manufactured by Seiko Instruments & Electronics Co., SH 7040) was dipped in the sample solution and irradiated with ultrasonic waves at 20 kHz and 40 W for 1 minute, and then the control. Like A, it was sealed in a glass thin tube, treated under the same heating conditions as Control A, opened, and the number of surviving bacteria was measured in the same manner.

【0055】3)試験結果 この結果は表2に示すとおりである。表2から明らかな
とおり、対照Bは対照Aと比較して生残菌数が、わずか
1/10程度に減少するのみであり、対照Aと対照Bと
の差は、前記試験例1における試験試料と対照試料との
差に比較すれば、極めて小さい差であることが認められ
た。この結果から、本発明の方法によれば、超音波を併
用した公知の加熱殺菌法よりも、殺菌効率が顕著に向上
することが判明した。
3) Test results The results are shown in Table 2. As is clear from Table 2, the number of surviving bacteria in Control B is reduced to only about 1/10 as compared with Control A, and the difference between Control A and Control B is the same as in Test 1 above. It was observed that the difference was very small when compared to the difference between the sample and the control sample. From this result, it was found that the method of the present invention markedly improves the sterilization efficiency as compared with the known heat sterilization method using ultrasonic waves together.

【0056】尚、以上の試験を反復して行い、また他の
試料、条件についても試験を行ったが、ほぼ同様の結果
が得られた。
The above test was repeated and other samples and conditions were also tested, but almost the same results were obtained.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】[0058]

【実施例】次に実施例を示して本発明を詳しく説明する
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0059】実施例1 本発明の装置の一実施例は図1に示すとおりである。図
1は、本発明の装置の一実施例を示す図であり、牛乳用
プレ−ト式殺菌機(プレ−ト式熱交換器により牛乳を加
熱殺菌する殺菌装置)の模式図である。
Example 1 An example of the apparatus of the present invention is shown in FIG. FIG. 1 is a view showing an embodiment of the apparatus of the present invention, and is a schematic view of a plate type sterilizer for milk (a sterilizer for heating and sterilizing milk by a plate type heat exchanger).

【0060】図1の牛乳用プレ−ト式殺菌機100は、
第1熱交換部110及び第2熱交換部130、第1加熱
部120及び第2加熱部140、第1冷却部150、並
びに第2冷却部160を備えており、これらは各々プレ
−ト式熱交換器により構成され、保持タンク103及び
均質機105を備えている。 第2加熱部140から第
2熱交換部130に至る管路は保持管145となってお
り、この保持管145には、超音波照射装置170(超
音波工業社製。USH−1200Z20S)が備えられ
ている。
The plate sterilizer 100 for milk shown in FIG.
The first heat exchanging unit 110 and the second heat exchanging unit 130, the first heating unit 120 and the second heating unit 140, the first cooling unit 150, and the second cooling unit 160 are provided, each of which is a plate type. It is composed of a heat exchanger and has a holding tank 103 and a homogenizer 105. A pipe line from the second heating unit 140 to the second heat exchange unit 130 is a holding pipe 145, and the holding pipe 145 is provided with an ultrasonic irradiation device 170 (manufactured by Ultrasonic Industrial Co., USH-1200Z20S). Has been.

【0061】保持管145には超音波照射箱171が配
置されており、この超音波照射箱171の内部には超音
波振動子175の一部が超音波ホ−ン(図示せず)とし
て突設され、超音波照射箱171を通過する牛乳と接触
するよう配置される。また超音波振動子175には、超
音波発信器176が接続されている。
An ultrasonic irradiation box 171 is arranged in the holding tube 145, and a part of the ultrasonic transducer 175 projects into the inside of the ultrasonic irradiation box 171 as an ultrasonic horn (not shown). The ultrasonic irradiation box 171 is provided so as to come into contact with the milk. An ultrasonic transmitter 176 is connected to the ultrasonic vibrator 175.

【0062】次に、図1の装置の作用を説明する。図1
において、未殺菌牛乳が貯留タンク(図示せず)に貯留
されており、矢印Mの方向から牛乳用プレ−ト式殺菌機
100に導入される。未殺菌牛乳は、一旦バッファタン
ク101に貯留された後、押込ポンプ102により第1
熱交換部110に通液される。この第1熱交換部110
において殺菌後の牛乳と熱交換された後、第1加熱部1
20に通液され温湯HW1により加熱される。次いで、
保持タンク103に所定の時間貯留され、押込ポンプ1
04によって均質機105に通液される。未殺菌牛乳
は、均質機105から一定の流量で吐出されて第2熱交
換部130に通液される。その後、第2熱交換部130
において殺菌後の牛乳と再度熱交換されて加温され、第
2加熱部140において温湯HW2により加熱されて殺
菌温度に到達する。
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described. FIG.
In FIG. 1, unsterilized milk is stored in a storage tank (not shown) and is introduced into the milk plate sterilizer 100 from the direction of arrow M. The unsterilized milk is first stored in the buffer tank 101 and then the first by the pushing pump 102.
Liquid is passed through the heat exchange section 110. This first heat exchange section 110
After heat exchange with milk after sterilization in the first heating section 1
The liquid is passed through 20 and heated by hot water HW1. Then
The pushing pump 1 is stored in the holding tank 103 for a predetermined time.
The liquid is passed through the homogenizer 105 by 04. The unsterilized milk is discharged from the homogenizer 105 at a constant flow rate and passed through the second heat exchange section 130. Then, the second heat exchange unit 130
In (2), the milk after sterilization is again heat-exchanged and heated, and then heated by the hot water HW2 in the second heating section 140 to reach the sterilization temperature.

【0063】殺菌温度に達した牛乳は、保持管145を
移送されるが、この間、牛乳は殺菌温度のまま維持され
ており、また、超音波照射装置170を通過する際に、
瞬間的に超音波が照射される。即ち、牛乳が超音波照射
箱171を通過する際に、超音波照射箱171内部に突
設された超音波ホ−ン(図示せず)に接触するが、この
超音波ホ−ン及びそれと一体化された超音波振動子17
5が超音波発信器176により超音波振動し、超音波照
射箱171内を通過する牛乳に超音波を照射する。
The milk that has reached the sterilization temperature is transferred through the holding tube 145. During this time, the milk is maintained at the sterilization temperature, and when passing through the ultrasonic irradiation device 170,
Ultrasonic waves are emitted instantaneously. That is, when milk passes through the ultrasonic irradiation box 171, it comes into contact with an ultrasonic horn (not shown) projecting inside the ultrasonic irradiation box 171. Ultrasonic transducer 17
5 is ultrasonically vibrated by the ultrasonic wave transmitter 176, and the milk passing through the inside of the ultrasonic wave irradiation box 171 is irradiated with ultrasonic waves.

【0064】牛乳に超音波を照射する時間は、牛乳が超
音波照射箱171内を通過する間であり、一瞬でしかな
いが、牛乳中の細菌には大きなダメ−ジが与えられ、殺
菌効率が著しく向上する。
The time for irradiating the milk with ultrasonic waves is during the time that the milk passes through the ultrasonic irradiation box 171 and is only for a moment, but a large amount of damage is given to the bacteria in the milk, and the sterilization efficiency is high. Is significantly improved.

【0065】牛乳は、第2熱交換部130及び第1熱交
換部110により未殺菌牛乳と熱交換されて冷却され、
第1冷却部150にて水Wにより、また第2冷却部16
0にてチルド水CWにより冷却される。
The milk is heat-exchanged with unsterilized milk by the second heat exchange section 130 and the first heat exchange section 110 to be cooled,
Water W in the first cooling unit 150 and second cooling unit 16
At 0, it is cooled by chilled water CW.

【0066】かくして、図1の牛乳用プレ−ト式殺菌機
100は、超音波照射装置170の作用により、従来の
同種の殺菌機よりも高い殺菌効率を有する装置となって
いる。
Thus, the plate sterilizer 100 for milk of FIG. 1 is a device having a higher sterilization efficiency than the conventional sterilizer of the same kind by the action of the ultrasonic irradiation device 170.

【0067】実施例2 図2は、前記図1の牛乳用プレ−ト式殺菌機100に設
置される超音波照射手段の一例を示す一部断面図であ
る。
Embodiment 2 FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of ultrasonic wave irradiation means installed in the plate sterilizer 100 for milk of FIG.

【0068】図2において、図中のX−X´線の下側は
断面を示しており、また、図2では、図1と共通する要
素には図1と同一の符号を付して詳細な説明を省略す
る。
In FIG. 2, a section below the line XX ′ in the drawing shows a cross section, and in FIG. 2, the elements common to FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those in FIG. Description is omitted.

【0069】保持管145には超音波照射箱171が配
設されている。保持管145のうち、超音波照射箱17
1への入口側は入口管146と、また超音波照射箱17
1の出口側は出口管147とする。超音波照射箱171
は超音波照射室171aを備えており、この超音波照射
室171aに対しては、入口管146が形成する流入路
146a、及び出口管147が形成する流出路147a
が各々連通している。
The holding tube 145 is provided with an ultrasonic irradiation box 171. Of the holding tube 145, the ultrasonic irradiation box 17
The inlet side to 1 is the inlet pipe 146, and also the ultrasonic irradiation box 17
The outlet side of 1 is the outlet pipe 147. Ultrasonic irradiation box 171
Is provided with an ultrasonic wave irradiation chamber 171a. For this ultrasonic wave irradiation chamber 171a, an inflow passage 146a formed by an inlet pipe 146 and an outflow passage 147a formed by an outlet pipe 147.
Are in communication with each other.

【0070】超音波照射室171aには、超音波ホ−ン
172が挿入されているが、この超音波ホ−ン172
は、Oリング173及び174により超音波照射箱17
1に固定されている。
An ultrasonic horn 172 is inserted in the ultrasonic wave irradiation chamber 171a.
The O-rings 173 and 174 are used for the ultrasonic irradiation box 17
It is fixed at 1.

【0071】また、超音波ホ−ン172は、超音波振動
子175に接続されており、この超音波振動子175に
は、トランジスタ型超音波発信機(図示せず)が接続さ
れている。
The ultrasonic horn 172 is connected to an ultrasonic vibrator 175, and a transistor type ultrasonic transmitter (not shown) is connected to the ultrasonic vibrator 175.

【0072】次に、図2の装置の作用を説明する。Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 2 will be described.

【0073】牛乳は、矢印Yの方向から超音波照射室1
71aに流入し、矢印Zの方向へ流出する。トランジス
タ型超音波発信機が超音波振動子175を振動させる
と、超音波ホ−ン172に振動が伝達して超音波を発生
する。そして超音波照射室171aに流入路146aか
ら流入する牛乳に超音波を照射する。超音波を照射した
後の牛乳は、流出路147aより流出する。
Milk is fed from the direction of arrow Y to the ultrasonic wave irradiation chamber 1
71a and flows out in the direction of arrow Z. When the transistor type ultrasonic transmitter vibrates the ultrasonic vibrator 175, the vibration is transmitted to the ultrasonic horn 172 to generate ultrasonic waves. Then, the milk flowing into the ultrasonic wave irradiation chamber 171a through the inflow passage 146a is irradiated with ultrasonic waves. The milk after being irradiated with ultrasonic waves flows out from the outflow passage 147a.

【0074】実施例2においては、流入路146a及び
超音波照射室171aの位置関係が工夫されており、牛
乳が超音波ホ−ン172の軸線方向(即ち、矢印Yの方
向)から流入する構造になっているため、流入する牛乳
に超音波を、確実に照射することができる。
In the second embodiment, the positional relationship between the inflow passage 146a and the ultrasonic irradiation chamber 171a is devised so that milk flows in from the axial direction of the ultrasonic horn 172 (that is, the direction of arrow Y). Therefore, the inflowing milk can be reliably irradiated with ultrasonic waves.

【0075】実施例3 図3は、本発明の装置の他の実施例を示す図であり、牛
乳用直接加熱殺菌機(牛乳に蒸気を吹き込むことにより
加熱殺菌するインジェクション式殺菌装置)の模式図で
ある。図3において、牛乳用直接加熱殺菌機200は、
プレ−ト式熱交換器により構成される第1熱交換部21
0及び第1加熱部220、牛乳に蒸気を吹き込むインジ
ェクションノズル207、減圧蒸発室230、無菌均質
機205を備えている。また、インジェクションノズル
207から減圧蒸発室230に至る流路は保持管208
により構成され、この保持管208には、超音波照射装
置270が備えられている。
Embodiment 3 FIG. 3 is a view showing another embodiment of the apparatus of the present invention, which is a schematic diagram of a direct heat sterilizer for milk (an injection type sterilizer for heat sterilization by blowing steam into milk). Is. In FIG. 3, the direct heat sterilizer 200 for milk is
First heat exchange section 21 constituted by a plate heat exchanger
0 and the 1st heating part 220, the injection nozzle 207 which injects steam into milk, the decompression evaporation chamber 230, and the aseptic homogenizer 205 are provided. Further, the flow path from the injection nozzle 207 to the reduced pressure evaporation chamber 230 has a holding pipe 208.
The holding tube 208 is provided with an ultrasonic wave irradiation device 270.

【0076】次に、図3の装置の作用を説明する。図3
において、未殺菌牛乳が貯留タンク(図示せず)に貯留
されており、矢印Mの方向から牛乳用直接加熱殺菌機2
00に導入される。未殺菌牛乳は、一旦バッファタンク
201に貯留された後、押込ポンプ202により第1熱
交換部210に通液される。この第1熱交換部210に
おいて殺菌後の牛乳と熱交換された後、第1加熱部22
0に通液され、蒸気源206からの蒸気により予備加熱
される。
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 3 will be described. FIG.
In the above, unsterilized milk is stored in a storage tank (not shown), and the direct heat sterilizer 2 for milk from the direction of the arrow M
00 is introduced. The unsterilized milk is temporarily stored in the buffer tank 201 and then passed through the first heat exchange unit 210 by the push pump 202. After heat exchange with the sterilized milk in the first heat exchange section 210, the first heating section 22
0 and is preheated by the steam from the steam source 206.

【0077】予備加熱された牛乳は、インジェクション
ノズル207に流れ、ここで蒸気源206からの蒸気が
吹き込まれる。蒸気を吹き込まれた牛乳は、温度が上昇
して殺菌温度に達する。殺菌温度に達した牛乳は、保持
管208を流れるが、この間、牛乳は殺菌温度のまま維
持されており、しかも超音波照射装置270を通過する
際に、瞬間的に超音波が照射される。超音波は一瞬しか
照射されないが、牛乳中の細菌には大きなダメ−ジが与
えられ、殺菌効率が著しく向上する。
The preheated milk flows to the injection nozzle 207, where the steam from the steam source 206 is blown. Milk that has been blown with steam rises in temperature and reaches the sterilization temperature. The milk that has reached the sterilization temperature flows through the holding tube 208, and during this time, the milk is maintained at the sterilization temperature, and furthermore, when passing through the ultrasonic irradiation device 270, ultrasonic waves are instantaneously irradiated. Although ultrasonic waves are irradiated for only a moment, bacteria in milk are given a large amount of damage and the sterilization efficiency is remarkably improved.

【0078】殺菌された牛乳は減圧蒸発室230に流入
する。減圧蒸発室230は、コンデンサ−231を介し
て真空ポンプ232で吸引され減圧状態になっている。
牛乳は、減圧蒸発室230に流入した後、瞬間的に沸騰
して冷却され、沸騰により生じた蒸気は、コンデンサ−
231により凝縮されて真空ポンプ232から排出され
る。
The sterilized milk flows into the vacuum evaporation chamber 230. The depressurized evaporation chamber 230 is depressurized by being sucked by the vacuum pump 232 via the condenser 231.
The milk, after flowing into the vacuum evaporation chamber 230, is instantaneously boiled and cooled, and the steam generated by the boiling is condensed by a condenser.
It is condensed by 231 and discharged from the vacuum pump 232.

【0079】冷却された牛乳は、押込ポンプ233によ
り無菌均質機205に送液され、第1熱交換部210に
て未殺菌牛乳と熱交換されて排出される。排出後は別な
冷却手段(図示せず)で冷却される。
The cooled milk is sent to the aseptic homogenizer 205 by the pushing pump 233, is heat-exchanged with the unsterilized milk in the first heat exchange section 210, and is discharged. After discharging, it is cooled by another cooling means (not shown).

【0080】なお、以上の加熱、殺菌、冷却の各工程に
おいて、牛乳の流量、インジェクションノズルから吹き
込む蒸気量、殺菌温度、減圧蒸発室230の液位等は、
図示しない制御機器により自動制御されている。
In each of the above heating, sterilization and cooling steps, the flow rate of milk, the amount of steam blown from the injection nozzle, the sterilization temperature, the liquid level in the reduced pressure evaporation chamber 230, etc.
It is automatically controlled by a control device (not shown).

【0081】かくして、図3の牛乳用直接加熱殺菌機2
00は、超音波照射装置270の作用により、従来の同
種の殺菌機よりも高い殺菌効率の装置となる。
Thus, the direct heat sterilizer 2 for milk of FIG.
The device 00 has a higher sterilization efficiency than the conventional sterilizer of the same kind due to the action of the ultrasonic irradiation device 270.

【0082】実施例4 次に、前記実施例1の装置を使用した本発明の方法の実
施について説明する。
Example 4 Next, the implementation of the method of the present invention using the apparatus of Example 1 will be described.

【0083】乳固形分含量12.1%(重量。以下同
じ。)、乳脂肪3.5%、温度4℃の牛乳を、図1の牛
乳用プレ−ト式殺菌機100に通液し、第1加熱部12
0の出口温度を75℃に調節し、保持タンク103にお
いて1分間の保持を行った。均質機105を流量200
l/hで稼動し、均質圧力を、第1段を150kg/c
2 、第2段を20kg/cm2 に設定し、第2加熱部
140の出口温度(殺菌温度)を通常よりも低い120
℃に設定した。
Milk having a milk solids content of 12.1% (weight; the same applies hereinafter), milk fat of 3.5% and a temperature of 4 ° C. was passed through the plate sterilizer 100 for milk of FIG. First heating unit 12
The outlet temperature of 0 was adjusted to 75 ° C., and the holding tank 103 was held for 1 minute. Homogenizer 105 flow rate 200
It operates at 1 / h and the uniform pressure is 150 kg / c in the first stage.
m 2 and the second stage are set to 20 kg / cm 2 , and the outlet temperature (sterilization temperature) of the second heating section 140 is set to 120 lower than usual.
Set to ° C.

【0084】保持管145を通過して第2熱交換部13
0に至るまでの時間は1.5秒であり、超音波照射装置
170を稼動させ、通過する牛乳に、20kHz、12
00Wで超音波を照射した。尚、牛乳への照射時間は、
超音波照射室171aの容積及び牛乳の流量から、0.
27秒であった。
The second heat exchange section 13 is passed through the holding tube 145.
The time to reach 0 is 1.5 seconds, and the ultrasonic wave irradiating device 170 is operated so that milk passing therethrough has a frequency of 20 kHz, 12
Ultrasonic waves were applied at 00W. The irradiation time for milk is
From the volume of the ultrasonic irradiation chamber 171a and the flow rate of milk,
It was 27 seconds.

【0085】次いで、牛乳を第2熱交換部130及び第
1熱交換部110を介して45℃に冷却し、更に第1冷
却部150で温度15℃の水、及び第2冷却部160で
温度1℃のチルド水でそれぞれ冷却し、第2冷却部16
0の出口で5℃に設定した。
Next, the milk is cooled to 45 ° C. through the second heat exchanging section 130 and the first heat exchanging section 110, and the temperature of the water is kept at 15 ° C. in the first cooling section 150, and the temperature in the second cooling section 160. The second cooling unit 16 is cooled with chilled water at 1 ° C., respectively.
0 outlet was set to 5 ° C.

【0086】以上の条件で、5時間装置を運転し、約1
トンの殺菌牛乳を得た。 比較例 殺菌温度を通常の温度である130℃に変更し、超音波
照射装置170を停止して殺菌を行った。即ち、殺菌温
度を変更した点及び牛乳に超音波を照射しない点を除い
ては、前記実施例3と同一の条件で殺菌を行った。
Under the above conditions, the device was operated for 5 hours, and about 1
Tons of pasteurized milk was obtained. Comparative Example The sterilization temperature was changed to 130 ° C. which is a normal temperature, and the ultrasonic irradiation device 170 was stopped to perform sterilization. That is, sterilization was performed under the same conditions as in Example 3 except that the sterilization temperature was changed and the milk was not irradiated with ultrasonic waves.

【0087】次に、実施例4及び比較例により得られた
殺菌牛乳を、常法どおり200mlブリックパックに充
填したものについて保存テストを行った。即ち、実施例
4及び比較例のブリックパック300個づつを10℃で
7日間保存し、風味試験及び微生物試験を行った。しか
しながら、いずれのブリックパックにも、風味異常のも
の、大腸菌陽性のもの、及び一般細菌数5万個/ml以
上のものは認められなかった。
Next, the sterilized milk obtained in Example 4 and Comparative Example was filled in a 200 ml brick pack in the usual way, and a storage test was conducted. That is, 300 brick packs of each of Example 4 and Comparative Example were stored at 10 ° C. for 7 days, and a flavor test and a microbial test were performed. However, none of the brick packs had an abnormal taste, Escherichia coli-positive one, or general bacteria of 50,000 / ml or more.

【0088】この結果から、本発明の方法によれば、通
常よりも低い殺菌温度であっても、十分な殺菌効果が得
られることが確認された。
From these results, it was confirmed that according to the method of the present invention, a sufficient sterilization effect can be obtained even at a sterilization temperature lower than usual.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明は、従来は全く不可能と考えられ
ていた連続式加熱殺菌方法と超音波照射とを組み合わせ
た殺菌方法及び装置に係るものであり、本発明により奏
せられる効果は次のとおりである。
The present invention relates to a sterilization method and apparatus combining a continuous heating sterilization method and ultrasonic irradiation, which have been considered to be impossible at all in the past, and the effects achieved by the present invention are as follows. It is as follows.

【0090】(1)本発明の方法及び装置によれば、従
来、小規模な実験しか行われていなかった加熱と超音波
との併用による加熱殺菌法を、大規模な液体の大量殺菌
技術として活用することができる。
(1) According to the method and apparatus of the present invention, the heat sterilization method by the combined use of heating and ultrasonic waves, which has been conventionally conducted only on a small scale, is used as a large-scale liquid mass sterilization technique. Can be utilized.

【0091】(2)本発明の方法及び装置によれば、液
体に超音波を直接照射することができるため、単に超音
波照射と加熱殺菌とを組み合わせただけの従来の方法に
比べても、殺菌効率の向上の程度が大きい。
(2) According to the method and apparatus of the present invention, the liquid can be directly irradiated with ultrasonic waves. Therefore, compared with the conventional method in which ultrasonic irradiation and heat sterilization are simply combined, Greatly improved sterilization efficiency.

【0092】(3)本発明の方法及び装置は、従来の連
続式加熱殺菌方法及び装置に比べて殺菌効率が極めて高
く、また通常より低い殺菌温度で運転することが可能で
あり、液体の熱変性の軽減、及びエネルギ−の節約を図
ることができる。
(3) The method and apparatus of the present invention have extremely high sterilization efficiency as compared with the conventional continuous heat sterilization method and apparatus, and can be operated at a sterilization temperature lower than usual, so that the liquid heat It is possible to reduce denaturation and save energy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の装置の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the device of the present invention.

【図2】前記図1の牛乳用プレ−ト式殺菌機100に設
置される超音波照射手段の一例を示す一部断面図であ
る。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of ultrasonic wave irradiation means installed in the plate sterilizer for milk 100 of FIG.

【図3】本発明の装置の別な実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 牛乳用プレ−ト式殺菌機 105 均質機 110 第1熱交換部 120 第1加熱部 130 第2熱交換部 140 第2加熱部 145 保持管 146 入口管 147 出口管 150 第1冷却部 160 第2冷却部 170 超音波照射装置 171 超音波照射箱 172 超音波ホ−ン 173 Oリング 174 Oリング 175 超音波振動子 200 牛乳用直接加熱殺菌機 205 無菌均質機 207 インジェクションノズル 208 保持管 210 第1熱交換部 220 第1加熱部 230 減圧蒸発室 270 超音波照射装置 100 Plate type sterilizer for milk 105 Homogenizer 110 First heat exchange section 120 First heating section 130 Second heat exchange section 140 Second heating section 145 Holding tube 146 Inlet tube 147 Outlet tube 150 First cooling section 160 Number 2 Cooling unit 170 Ultrasonic irradiation device 171 Ultrasonic irradiation box 172 Ultrasonic horn 173 O-ring 174 O-ring 175 Ultrasonic transducer 200 Direct heating sterilizer for milk 205 Aseptic homogenizer 207 Injection nozzle 208 Holding pipe 210 First Heat exchange section 220 First heating section 230 Decompression evaporation chamber 270 Ultrasonic irradiation device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体を殺菌機に通液し、所定の殺菌温度
に加熱し、前記殺菌温度で所定時間保持して殺菌し、冷
却し、排出する液体の連続式加熱殺菌方法において、前
記所定時間保持して殺菌する間に超音波を照射すること
を特徴とする液体の連続式加熱殺菌方法。
1. A continuous heat sterilization method for a liquid, which comprises passing a liquid through a sterilizer, heating it to a predetermined sterilization temperature, holding it at the sterilization temperature for a predetermined time to sterilize, cooling and discharging the liquid. A continuous heat sterilization method for a liquid, which comprises irradiating ultrasonic waves while holding for a time and sterilizing.
【請求項2】 超音波の照射が、5秒以下であることを
特徴とする請求項1に記載の液体の連続式加熱殺菌方
法。
2. The continuous heat sterilization method for a liquid according to claim 1, wherein the irradiation of ultrasonic waves is 5 seconds or less.
【請求項3】 液体を貯留する貯留タンク、前記貯留タ
ンクから液体を殺菌機に通液する通液ポンプ、前記通液
ポンプにより通液した液体を所定の殺菌温度まで加熱す
る加熱手段、前記殺菌温度に加熱した液体を所定の時間
保持して殺菌する保持手段、及び殺菌した液体を冷却す
る冷却手段、を備えた液体の連続式加熱殺菌装置におい
て、前記保持手段に配置され液体に超音波を照射する超
音波照射手段を備えたことを特徴とする液体の連続式加
熱殺菌装置。
3. A storage tank for storing a liquid, a liquid passage pump for passing the liquid from the storage tank to a sterilizer, a heating means for heating the liquid passed by the liquid passage pump to a predetermined sterilization temperature, and the sterilization. Holding means for holding the liquid heated to a temperature for a predetermined period of time to sterilize it, and a cooling means for cooling the sterilized liquid in a continuous heating and sterilizing apparatus for liquids, ultrasonic waves are placed on the liquid arranged in the holding means. An apparatus for continuously heating and sterilizing a liquid, which is provided with an ultrasonic wave irradiation means for irradiation.
【請求項4】 前記保持手段が、前記所定の殺菌温度に
加熱した液体を冷却手段まで移送する流路であることを
特徴とする請求項3に記載の液体の連続式加熱殺菌装
置。
4. The liquid continuous heat sterilizer according to claim 3, wherein the holding means is a flow path for transferring the liquid heated to the predetermined sterilization temperature to the cooling means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1076476A (en) * 1996-07-30 1998-03-24 Rittal Werk Rudolf Loh Gmbh & Co Kg Assembly tool
WO2017094281A1 (en) * 2015-12-02 2017-06-08 マルハニチロ株式会社 Method for manufacturing softened food by ultrasound
JP2017104126A (en) * 2015-12-02 2017-06-15 マルハニチロ株式会社 Method for manufacturing food with reduced adhesiveness by ultrasound

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