JPS6025108B2 - 低含水率食品、餌飼料等の保存処理方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は食品、餌飼料等の保存処理方法及び装置に関す
るものであり、殊に低含水率食品、餌飼料等を対象とし
、これに高周波電気（マイクロ波）を照射して寄生害虫
、害虫卵及び菌類等を死滅させる、低含水率食品、餌飼
料等の保存処理方法及び装置に関するものである。

従来食品、餌飼料等の害虫としては、／シメコクガ、カ
ツオブシムシ類、コクゾウムシ、コクヌストモドキ、ノ
コギリコクヌストモドキ、タバコシバンムシ、アズキゾ
ウムシ、等々多くの害虫がありその成虫、幼虫、卵等の
殺虫、殺卵法に於ては手の施しようがなく、包装された
乾燥毅豆類、乾燥魚介類、乾燥野菜類、包装された麹類
、その他一般包装食品等の中から、これ等の幼虫、蝿類
が見出され問題となることが絶え間なく起きている現状
である。

又殺菌の問題に於ても、従来エチレンオキサィドによる
ガス殺菌、コバルト６０によるｙ線殺菌等食品衛生法で
禁止されている殺菌方法が内密に行なわれており、これ
が発覚して社会的問題となったことは衆知のとおりであ
る。然し乍ら食品、餌飼料等は生活に必要欠くべからざ
るものである以上、当然完全なる殺虫殺卵、殺菌法を要
求されるところである。マイクロ波加熱による殺菌効果
は既に多くの実験結果が発表されており、これらはいづ
れも高含水率の食品の場合に限られている現状であるの
で、当然発熱効率が高く短時間内に高温となる為、熱殺
菌されるものと認識されてきた。

例えばマイクロ波による発泡乾燥卵の加工に於て、加工
前の原料生地の含水率３５％、生地中の一般生菌数２．
５×１びケノタを、１０００Ｗ（ワット）につき１２，
９６Ｑ承即ち０．０７７Ｗ／地の電界強度のマイクロ波
室内を５現職こつき５０夕の割合でコンベア供給すると
、この卵生地は発泡膨化し、同時に水分は蒸発し、マイ
クロ波室出口に於ける品温は９０℃、含水率１５％、一
般生菌数３００ケ／タ以下となり、殺菌効果は１／１ぴ
位となり大きな殺菌効果を表わしている。

然るに低含水率の卵生地、即ち水分１０％、生地中の一
般生菌数５×１びケ／夕を前記と同一条件で加工すると
、マイクロ波室出口に於ける品温は７０００合水率８％
、一般生菌数４．５×１ぴケ／夕となり、殺菌効果は僅
かに１０％減で、殆んど効果を認めることができない状
態である。

次に乾燥ニンジンについて、水分８％、一般生菌数１．
５×１びケ／夕のものと電界強度０．１Ｗ／地（１０，
０００地／１，０００Ｗ）の条件下でマイクロ波を連続
照射してマイクロ波加工を行い殺菌を行った処、マイク
ロ波室出口温度９５００、含水率６％（重量％以下同じ
）一般生菌数５×１ぴケ／夕となったが乾燥ニンジンは
全面的に焦げて商品とはならなかった。これは乾燥ニン
ジンのマイクロ波室内における品温が９０ｏｏ以上とな
り、５の砂、間の連続加熱で焦げを生じたものであると
考えられる。それで乾燥ニンジンに加水して３５％の含
水率として０．１Ｗ／鮒（１０，０００流／１，０００
Ｗ）の条件下でマイクロ波を連続照射して殺菌乾燥加熱
を行った処、マイクロ波室出口温度８ｙｏ、含水率８％
、一般生菌数７．５×１ぴケ／夕となり、乾燥ニンジン
は褐変し、之も商品としてはだめである。この場合４硯
砂の加工時間であればやや良好な結果が得られている。
これ等の事より判断すると、マイクロ波加工による殺菌
には一定量以上の水分がないと殺菌効果がないことが判
る。

一定水分量以下では発熱温度上昇が遅く、一旦蒸発温度
迄品温が上っても、蒸発水分量が少し、為気化潜熱によ
る温度降下が少ない為、高温となり過ぎる部分が発生し
、被加工物が平均温度とならず部分的焦げ現象が発生し
、全般的に掲変を起す結果となる訳であると考えられる
。又殺菌効果に於ても焦げ発生に至るまでの時間が短い
為、菌の死滅に至るまでの時間不足であると考えられる
。即ち、従釆のマイクロ波照射による殺菌方法は焦げ現
象を発生させずに含水率約２０％以下の低含水率の被加
工物の殺菌をすることはできないという欠点を有した。

本発明の第１の目的は焦げ現象を発生させないで、含水
率約２０％以下の低含水率の食品、餌飼料等に寄生した
害虫、害虫卵、菌類を殺虫、毅卵殺菌し、保存期間を長
期化する保存処理方法を提供することである。

ところでマイクロ波による発熱理論としては、マックス
ウェルーワグナーの不均質論、即ち誘電体は総て均質で
はなく、陽イオンと陰イオンとが、印加される電界の変
化に応じて移動する、という説と、デービーの双極子論
、即ち分子の両端に夫々陽電気と反対の端に陰電気とを
持った双極分子が、印加される電界の変化に応じて廻転
し、その双極子廻転による摩擦熱であるという説、その
他Ｈ−コール、Ｒーコールの円弧則等があるが、イオン
移動説がこの際最も理論づけに適しているように思われ
る。

即ちアルレニウスの電離説に従えば、「電解質の分子は
陽電気を帯びた腸イオンと、陰電気を帯びた陰イオンと
から成り、溶液中にては溶質分子の一部分は陽、陰両イ
オンに解離している」と説かれている。陽イオンとなる
ものは、水素、アンモニウム基、金属元素があり、陰イ
オンとなるものには酸素、水酸基がある。害虫、害虫卵
、菌類等の体内には電解質が存在する。この体内の電解
質のイオンの移動をマイクロ波照射により活発に多数回
行えば、害虫、害虫卵、菌類の生活能力を失活させるこ
とができるはずである。従って、本発明の上記第１目的
は、マイクロ波照射による低含水率食品、餌飼料等の保
存処理方法において、マイクロ波の電界強度が０．０３
〜０．３Ｗ／地の範囲内であり、照射及び休止期間をそ
れぞれ１硯砂以内とし且つ照射回数を約１０回又はそれ
以下としてマイクロ波を断続照射することにより達成さ
れる。

本発明の第２の目的は上記第１目的である保存処理方法
を実施するための装置を提供することにあり、この目的
は、マイクロ波照射による低含水率食品、餌飼料等の保
存処理装置において、被加工物を担持搬送するベルトコ
ンベアの進行方向に対して直角又は斜角をなす仕切板で
仕切られた多数の仕切部屋がマイクロ波誘電加工機の内
部に配置され、少なくとも１つ置きの仕切部屋がマイク
ロ波照射室を形成しており、上記ベルトコンベアの走行
速度を調節する装置が設けられ、上記のように配置され
た仕切部屋と上記ベルトコンベアの走行速度調節とによ
りマイクロ波の電界強度が０．０３〜０．３Ｗ／地の範
囲内に、マイクロ波の照射及び休止期間がそれぞれ１の
砂以内に且つマイクロ波の照射回数が約１の司又はそれ
以下に設定されている低含水率食品、餌飼料等の保存処
理装置により達成される。

尚、本発明方法において、マイクロ波照射に先立って帯
電させた水蒸気又は電解質溶液を被加工物に贋霧してマ
イクロ波による保存処理効率を向上させることができ、
本発明装置においても相当してこのための頃霧装置を付
設することができる。

以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

まず、照射するマイクロ波電界強度と被加工物の負荷量
の関係マイクロ波照射時間と照射回数及び温度関係等が
害虫、害虫卵、菌類に及ぼす影響について説明する。

実施例 １ 含水率８％、一般生菌数１．５×１ぴケノタ、大腸菌、
大腸菌群十で色調が鮮紅色の乾燥ニンジン５５のこ成虫
、幼虫、卵の混合物５夕を和紙の袋に入れて混入し、合
計６０夕を１０００Ｗの電子レンジの内部（オープン）
を改造して、２４５■ＭＨＺ電界強度０．１Ｗ／の（１
０，０００の／１，０００Ｗ）にてマイクロ波を断続的
に照射した。

その結果は第１表に示されるとおりである。即ち、５種
類の害虫に対し、完全に殺虫、殺卵効果が出たのは８秒
照射８秒休止を８回繰り返した時であった。次は５秒照
射５秒休止を９回繰り返した時であり、以下８秒×９、
３秒×１い ５秒×１０、８秒×１０のときであったが
、表に示すように８秒×１０のものは菌数は最低５×１
ぴケ／夕まで殺菌されたが、乾燥ニンジンは褐変して実
用的には利用できなかった。この実験を実用的に利用で
きるのは８秒×８、５秒×９、８秒×９、３秒×１０、
５秒×１０だけであった。総 船 岬 ． 蟹墨 繋く ３錘 麓華 善〆 重患 錘達 壷毒 縞蚤 埜 覇 の 舵 急聖 ．笹 〕イ 塞き 蓋選【 科 ｍ」 葺 き童 赴 き寒 藁 蓮や 導き行 どこ選 急 馳せ 。

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１汽￥← 蝿窓叫ぶるト 言蚤奪馨湾６ 局も経；驚き 轡２ぜ．洲× ｏ すく０出０８筋 へ×蟻蝉Ｃ櫨 ャ薄Ｓな由蜜 しの建＋胸Ｋ 霜■＠３ 以下、各実施例においても同様である。

実施例 ２ 実施例１と同一条件の下で負荷量を実施例１の５′３倍
の１０Ｍとして実施した。

その結果は第２表に示されるとおりである。本実施例に
おいて実用的なのは５秒×１止 ８秒×１０だけであっ
た。船船 実施例 ３ 実施例１で用いたニンジン５５のこ実施例１と同機に成
虫、幼虫、卵の混合物５夕を混入して電界強度０．２Ｗ
／磯（５，０００塊／１，０００Ｗ）にてマイクロ波を
断続的に照射した。

その結果は第３表に示されるとおりである。本実施例に
おいては電界強度に対し負荷量が少ない為、品溢の温度
上昇が早く、５秒×８以後全部が褐変又は焦げが発生し
、実用的に実施できるのは８秒×６、５秒×７、８秒×
７、３秒×８だけであった。船 舷 実施例 ４ 実施例３と同一条件で負荷量を実施例３の５／３倍の１
００夕として実施した。

その結果は第４表に示されるとおりである。本実施例に
おいては電界強度に対して負荷量が適当であったので、
８秒×８、５秒×９、８秒×９、３秒×１０、５秒×１
止 ８秒×１拍等温度上昇も適当で菌数もいちじるしく
減少しており、乾燥ニンジンの変色もなく頗る良好な状
態であった。

船蛇 実施例 ５ 実施例１と同一条件で、帯電させた蒸気を噂霧した。

その結果は第５表に示されるとおりである。本実施例に
おいては害虫に対し表中の８秒×６以後全部有効であっ
たが一般生菌数においては８秒×７以後のものだけが確
実に効果が現われた。

唯８秒×１０はやや褐変現象が起き実用的には適当とい
えない。大腸菌、大腸菌群においてもこれらはいずれも
陰性になった。本実施例のように電界強度と負荷量と印
如時間とをその目的に応じて適当に設定してこれを実施
すれば安定加工範囲の広い加工条件を見出すことができ
ることがわかる。唯本実施例は帯電蒸気を壇醸した為こ
のような好結果が得られたのである。船 船 参考例 １ 断続マイクロ波照射と連続マイクロ波照射とを比較する
ために、実施例と同一条件の下でマイクロ波を連続照射
した。

その結果は第６表に示される。含水率８％の乾燥ニンジ
ンと害虫とを試験し、完全殺虫を行うには５現砂以上を
要するが、この時は乾燥ニンジンは既に焦げを発生し、
実用にはならない。

尚、３現職こおいても７５つ０の品温となり、やや褐変
し、この時間の加工でも実用的でないことが判ったｏ第
６表 第７表 参考例 ２ 実施例１と同一条件の下で乾燥ニンジンに水分を均質に
添加し、含水率３５％として連続的にマイクロ波を照射
した。

その結果は第７表に示されるとおりである。即ち、参考
例１よりはやや良好な結果を得ている。しかし４餌霞で
害虫類は完全に死滅している一方やや褐変現象が起きて
おり、殺菌効果もやや良好の状態であった。じ久上の実
施の外、８秒×５一５秒×３一３秒×２を組み合せて実
施したり、８秒×４−５秒×５一３秒×１等種々の組み
合せを行い、夫々品糧を７０午０〜７が０位に調整して
実施した処害虫類は全部死滅し、菌類も３×１ぴ〜５×
１びケノタまで殺菌効果があり、照射回数は多い程よく
、電界強度も高い程よいが、これはマイクロ波加工機の
漏洩電波の関係と、設計上耐え得る電界強度の関係があ
るから、本発明のような殺虫、殺卵、殺菌の場合は、０
．０３Ｗ／の〜０．３Ｗ／地位の範囲内である。

この範囲内に於て負荷の増減を行い、単位負荷当りのマ
イクロ波強度を調整すればよい。帯電させた蒸気の贋霧
効果は実施例５に於て判るように実施例１と比較して見
れば明らかである。

蒸気に帯電させる方法は、例えばニンジン着火に用いる
ィグニションコィルの如き、瞬時値電圧が５×１ぴＶ〜
２５×１ぴＶ、実効電圧３０Ｖ〜５０Ｖ位の人体が感電
しても危険のない程度の高電圧発生装置の十電極と一電
極を交互に一定間隔をおき配置し、この両極間に蒸気を
噴霧通過させればよい。帯電した水滴は１価の腸イオン
である日十と１価の陰イオンであるＯＨ‐とに電離して
被加工物に附着し、マイクロ波室内に於てイオンの移動
が活発に効率よく行なわれる為であると考えられる。尚
蒸気、又は別に贋霧口を設けて塩分０．１％〜５％位の
塩水霧滴の贋霧とすればＮａは１価の陽イオンＣＩは１
価の陰イオンとなり発熱効果は更に良好となり、殺虫、
毅卵、殺菌効果もこれに伴ってよくなり、加工効率は更
に良好となることが実験の結果判明した。実施例５と同
一条件で１％塩水蒸気を噴露して実施したら３秒×５以
後効果が現れ、３秒×６で害虫の成虫、幼虫、卵は全部
死滅し、菌数も３秒×５で５×１ぴケノタ、３秒×６で
３×１ぴケノタ３秒×８で５×１ぴケノタとなり、８秒
台での加工は不必要となり、時間の短縮に大きく役立つ
ことが判った。尚マイクロ波室出口に於ける品温は６５
℃（３秒×８の時）塩水噴霧の方が５℃高くなっている
。上記実施例及び説明から判るように、参考例１，２の
ように連続マイクロ波照射のように焦げを生じるまでマ
イクロ波により加熱しても害虫、卵は死滅しても菌類は
その数が余り減っていない。

焦げを生じる以前の温度則ち８５℃以下の温度で殺菌を
行うには０．０３Ｗ／地〜０．３Ｗ／地位の電界強度の
マイクロ波をその強度に応じた量の負荷に、照射したり
、中止したり、照射したり、中止したり、多数回繰り返
し行い、８５ｑｏ以下に保つような照射時間と、中止時
間の回数を選び実施すればよいことが判る。次に本発明
方法を実施する装置を図面について説明する。

図中１は本発明に係る殺虫、殺卵及び殺菌装置本体であ
り、かかる殺虫、殺卵及び殺菌装置本体１は、高周波譲
竜加工機２、多数の仕切部屋３及び荷電された蒸気又は
塩水等の電解質溶液の頃霧装置４とからなる。

高周波誘電加工機２の内部には両端の回転ドラム５，５
′に支持された連行速度の調節が自在なべルトコンベア
６が稼動自在に設けられており、このベルトコンベア６
の進行方向に対して直角又は斜角に、垂直な仕切板７で
仕切られた多数の仕切部屋３が設けられている。

多数の仕切部屋３，３・・は、前後一つおきに高周波電
気が印加され高周波電気印加室８が形成されている。な
お、高周波電気の電界強度は調節自在である。又、荷電
された蒸気又は塩水等の電解質溶液の頃霧装置４は仕切
部屋３の前方のベルトコンベア６上に設けられている。

この荷電された蒸気又は塩水等の電解質溶液の項霧装置
４は高電圧帯電装置８′とかかる帯電装置８′と平行に
設置された暖※用パイプ９とから構成されている。頃霧
用パイプ９の側表面には数個の頃霧孔１０が穿設されて
おり、又、高電圧帯電装置８′は絶縁藤１１とこの絶縁
軸１ １に立設された数個の極板１２とから構成されて
いる。極板１２は陽極と陰極が交互に配置され同極同志
はそれぞれコードで接続され、そのコードはそれぞれ陽
極端子、陰極端子に接続されている。又、高電圧帯電装
置８′は保護枠１３によって覆われている。なお、図中
１４は予熱器、１５は子熱器室、１６はベルトコンベァ
稼動補助論、１７は蒸気排除及び冷却室、１８は排気ダ
クト、１９はマイクロ波導波管（発振機より）である。

次に、電界強度とマイクロ波照射時間との関係を明確に
するために、図中の日を仕切板７の高さ、Ｒをその中、
Ｌを仕切坂間の間隔として仕切部屋の体積を計算すれば
次のようになる。

Ｒ弧×日加×Ｌ肌，地、この関係を実用面から計算して
みるとＲ＝１００弧、Ｈ；５０弧、Ｌを２０の、１５肌
、１０弧の３種に仮定してこの電波室に歌Ｗｘ２ケ＝１
皿Ｗのマイクロ波を導入すれば次のような電界強度とな
る。

１ １００ｃｍＸ５０ｃのＸ２０狐＝１×１『地１０，
０００Ｗ／１×１ぴ＝０．１Ｗ／地２ １００弧×５０
のＸ１５弧＝７．５×１ぴの１０，０００Ｗ／７．５×
１ぴ＝０．１＄Ｗ／地３ １００仇×５０仇ＸＩＯ肌＝
５×１ぴ地１０，０００Ｗ／５×１び＝０．２Ｗ／の実
施例に示した３秒、５秒、８秒とするには（電界強度を
０．１Ｗ／地の時）２０仇／３秒コ４００肌／６鼠沙＝
４ｍ／分のコンベア速度とすればよい。

２０弧／５秒＝２４０の／６の砂＝２．４肌／分のコン
ベア速度とすればよい。

２０仇／８秒＝１５０肌／６現妙＝１．５ｍ／分のコン
ベア速度とすればよい。

電解強度を０．２Ｗ／榊の時は、 １０仇／３秒＝２００仇／６鼠砂＝２ｍ／分のコンベア
速度とすればよい。

１０仇／５秒＝１２瓜沫／６町軸＝１．２の／分のコン
ベア速度とすればよい。

１０瓜／８秒＝７５弧／６頂砂＝０．７５机／分のコン
ベア速度とすればよい。

以上仕切板の間隔と、高周波電気印加室と非印加室とを
交互にしたり又は何部屋おきかにして、ベルトコンベア
の速度の調整を行いマイクロ波の照射と休止の時間の関
係及び電界強度の調整等の方法を説明した。

本発明装置は、上述の如く構成されているので、従来の
ものと異り含水率約２０％以下の低含水率の被加工物を
、焦げ現象を発生させずに大量に殺虫、殺卵及び殺菌で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る保存処理装置の実施例を示すもの
で第１図はその平面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線断面図
、第３図は第１図Ｂ−Ｂ線断面図、第４図は第１図Ｃ−
Ｃ線断面図、第５図は高周波電気印加室と非印加室の拡
大図、第６図は仕切板の拡大図である。 １・・・・・・保存処理装置本体、２・・・・・・高周
波誘電加工機、３・・・・・・仕切部屋、４・・・・・
・荷電された蒸気又は塩水等の電解質溶液の噴霧装置、
６・…・・ベルトコンベア、７・・・・・・仕切板、８
・・・・・・高周波電気印加室。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マイクロ波照射による低含水率食品、餌飼料等の保
   存処理方法において、マイクロ波の電界強度が０．０３
   〜０．３Ｗ／ｃｍ＾３の範囲内であり、照射及び休止期
   間をそれぞれ１０秒以内とし且つ照射回数を約１０回又
   はそれ以下としてマイクロ波を断続照射することを特徴
   とする、低含水率食品、餌飼料の保存処理方法。 ２ マイクロ波照射による低含水率食品、餌飼料等の保
   存処理装置において、被加工物を担持搬送するベルトコ
   ンベアの進行方向に対して直角又は斜角をなす仕切板で
   仕切られた多数の仕切部屋がマイクロ波誘電加工機の内
   部に配置され、少なくとも１つ置きの仕切部屋がマイク
   ロ波照射室を形成しており、上記ベルトコンベアの走行
   速度を調節する装置が設けられ、上記のように配置され
   た仕切部屋と上記ベルトコンベアの走行速度調節とによ
   りマイクロ波の電解強度が０．０３〜０．３Ｗ／ｃｍ＾
   ３の範囲内に、マイクロ波の照射及び休止期間がそれぞ
   れ１０秒以内に且つマイクロ波の照射回数が約１０回又
   はそれ以下に設定されていることを特徴とする、低含水
   率食品、餌飼料等の保存処理装置。