JPS62296866A - 食品加熱包装装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明〕 産業上の利用分野 本発明は概括的には厳格に制御された温度及び圧力状態
で詰込可能な粒状食品を加熱し包装し殺菌するための改
良された方法及び＠置であってこれにより食品の官能特
性に有益な効果をもたらし、食品の過熱（オーバーワッ
ギング）や成分の分散（ブラッシング）を減少する。よ
り詳細には食品搬送ラインに開放連結し直接的に加圧包
装室の使用をする方法及び装置に関連し、こうして大気
圧以上の室内圧力が製品ラインに背圧を提供し、こうし
て、容易に制御可能な充填室内圧力が基本的にプラグ製
品流及び実質的に均一な製品導管の長さ全体にわたる減
少圧力勾配を得る。

従来の技術 スープ、シチュー、チリソース等の食品の缶詰作業及び
殺菌作業等は公知であり勝れた行程を有している。しか
しこのような缶入食品の一般的な不満は缶詰及び殺菌行
程による不自然な味にある。

即ち腐敗防止のためかかる食品を適切に殺菌することが
絶対的に必要でありその結果、加工業者は適切な殺菌を
なすため食品を有効に過熱する傾向にある。このため多
（の缶入食品が過熱され不自然な味特性をもたらしてい
る。

米国特許第３２４１４７５号は、これまでと幾分具なる
缶詰方法について開示している。その方法及び装置は”
フラッシュ１８＃方法として永年使用されている。この
方法では、加工される食品が初めに一対の直線状に接続
された上流ローブタイプのフィードポンプにより詰込ま
れ、そこで食品は間接熱交換釜又は蒸気噴出域を通る。

ここで付加的湿気が食品へ付与され、更に別のローブタ
イプの背圧ポンプを通る。このとき食品は、食品の圧力
及び温度を下げるためフラッシュデエアレータ（ｆｌａ
ｓｋ　ｄｅａｅｒａｔｏｒ　）へ入る。そこで食品は第
４のローブタイプのポンプを通り包装室へ指向される。

この包装室はかなり大きく、高圧の建物を収容した缶詰
装置をなしかつ多くの工場人員を要している。この室内
にてデエアレータからの食品は通常の方法で缶詰され、
その後該室の外部の殺菌及び冷却部所へ送られる。

上記″フラッシュ１８″方法は永年使用されているが、
この方法は食品の完全な観点特に大きい粒状食品の場合
に沢山の問題を提起している。特に食品を加工ラインを
介して推進しかつ内部に背圧を形成する多段のロープタ
イプのポンプの使用が必然的に、実質的圧力変動及び製
品ライン全体の不均一な圧力勾配を発生する。その結果
製品の早まったフラッシングを防ぐために、間接的な熱
交換器内の即ち噴出されたスチーム圧力と製品圧力との
間に実質的圧力差をもたねばならない。実際にはこの圧
力差は１５〜２０ｐｓｉｇの範囲である。更にこのかな
り高い圧力差が製品ライン内に発生される限り、はとん
どの場合、加圧充顛室へ入る前に製品から空気を取り去
ることが必要である。かかる空気の抜き取りは、充顛室
の製品ライン上流内に別の迅速な圧力変化域を提供しか
つ個々の粒子の完全性を減じることとなる。

問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題点を解消するもので、詰込可能な食
品の加熱、包装、殺菌のための非常に改良された方法及
び装置を提供する。概括的には本発明装置は、高圧の加
熱食品流を連続的に供給する手段を含んでおり、この手
段は、上流ポンプ装置（例工ばカンサス州オーバーラン
ドバーク所在のマーレンリサーチ社販売のツインピスト
ン食品ポンプ）と、該ポンプ装置へ連結され開放搬送端
を提供している細長い製品搬送導管と、食品流を加熱す
るためポンプ装置と導管の出口端との間に位置づけられ
た間接スチーム供給熱交換器のような加熱手段と、を有
している。また加圧可能な包装室が設けてあり、製品導
管の開放端がこの室の内部に連通している。包装手段が
該室内に位置づけてあり、加熱製品を連続的に受入れこ
れを所望のシールした個々の包装体に包装し、これらを
室から供給している。

公知の工°アコンブレッサのような動力手段が設けてあ
り室内部に大気圧以上の圧力状態を形成し、これにより
食品の流れに抵抗している製品搬送導管内に背圧状態を
発生している。かかるライン背圧は、室内部と契品殴送
導管の開放端との間の開放連通により得られる。この導
管は、ポンプ装置と室加圧手段と協働してポンプ装置か
ら出口端まで導管の長さ全体に実質的に均一な減少圧力
勾配を形成するよう設計されている。望ましくは、この
導管は穴を有しておらず全長にわたり実質的に一定直径
を有し、上流ポンプ装置と包装室との間に基本的に製品
のプラグ流れ状態を形成する。

包装室圧力が容易にかつかなり正確に制御出来るかぎり
、導管背圧は同時に容易に制御出来かつ一定となる。そ
のため本発明の装置は、製品のフラッシングが発生しな
いようにしながら、製品中の液体のペーパー圧力と（ス
クレープドサーフエース熱交換器の一部を形成している
ジャケット内又は直接に噴出される）スチーム圧力との
間のより小さい圧力差によって設計されうる。即ち、こ
の発明の好ましい方法及び装置においては製品は決して
フラッシュせず即ち沸騰せず、圧力状態は所望の作動温
度にて基本的に湿気が気化しないように維持されている
。

本発明の望ましい形態においては、上流の製品ポンプは
複動ピストン（ｄｕａｌ　ｐｉｓｔｏｎ　）を有するマ
ーレン食品ポンプの形状をなし、一方、下流加熱装置は
１つ又は複数の直列に相互連結されたスクレープドサー
フエース熱交換装置から成る。

一方包装室は自動化した包装装置（例えばロールストッ
ク供給形態、充顛封止装置又は公知の缶詰装置等）を収
容する寸法となっている。しかしこの包装装置は正規に
作業者のための寸法は有してない。こうしてこの室は、
余分な調理装置等に加え多くの人間を保有するための充
分な寸法の室を有している上記”フラッシュ１８″より
はかなり小さい。

殺菌／冷却トンネル装置はまた包装室と連結されており
、かつ該食品の各包装体を受入れるようになっており、
食品の殺菌を完了しその後肢食品を大気温度まで冷却す
る。かかる殺菌／冷却装置は知られており、実際には、
イリノイ州ロックフオードのレックスハム社の″ハイド
ロロック″連続加熱／冷却器である。

実施例 図面において、本発明による装置１０は、概括的には、
上流製品加熱装置１２と、加圧可能包装室１４と、該室
１４へ作動的に接続された連続加熱装置／冷却装置１６
と、製品搬送導管１８と、を含む。

より詳細には、この装置１２は、上流複動ピストン食品
ポンプ２０を含み、このポンプ２０は一定流量にて作動
ず委ように設計、されかつ連続した食品流を搬送するよ
うに設計されている。図示のポンプは、マーレンリサー
チ社によって粒状食品用に重版された形式のものである
。一対の製品釜２２．２４がポンプ２０の付近に設けて
あり、これらの釜はポンプの入口へ対し適当なパイプ２
６゜２８により接続されている。この場合、これらの釜
は連続した流動製品をポンプへ対し連続バッチ状に提供
している。

導管１８の上流端３０は、直接ポンプ２０の出口へ接続
されている。導管１８の始端部は概略的に図示したスク
レープドサーフエース（５ｃｒａｐｅｄｓｕｒｆａｃｅ
　）熱交換器３２の入口へ接続されている。

この熱交換器３２はチェリーバーレル社によす市販され
ている形式のものであり、該熱交換器を通る製品を間接
的に加熱する外部スチームジャケットを含んでいる。図
面には示していないが、複数の熱交換器を設けて複数の
装置に使用しこれらを直列に接続することも理解出来よ
う。

とにかく導管１８は、熱交換器３２の出口へ接続されか
つ図示の如く室１４の上方壁まで伸びている。垂直搬送
管３４が導管１８の隣接端へ接続されており１．肢管３
４の開放端は室１４の内部へ連通している（第２図参照
）。更に製品リサイクル導管３６が垂直管３４へ接続さ
れており、弁３８が設けてあり製品流を管３４を介し又
はリサイクル導管３６を介して送給している。第１図に
おいて、このリサイクル導管３６は所望の釜２２゜２４
へ製品を投入するよう構成されておりこのため適当な弁
が設けである。

室１４は番号４０（第２図）で示すような包装装置を収
容するような寸法の直立のシールした中空構造をなして
いる。図示の例ではこの包装装置４０は、合成樹脂包装
フィルムから成る連続ウェブ４２で形成された可棒性パ
ッケージを形成し充填しかつシールするように作られて
いる。このような形成・充填・シール装置は公知であり
例えば米国特許第２．１．６０，３６７号に示しである
。更に詳細には示していないがこの包装装置４０は、あ
る食品の場合に望まれるときには窒素又はその他の不活
性ガスと一緒に個々の包装体を充填するように構成され
ている。

全体の室１４は、更にその室の内部に大気圧以上の圧力
状態を形成するためにニアコンプレッサのような装置を
有している。この大気圧以上の圧力の大きさは処理され
る製品で変化し、標準的には１０〜５０　ｐｔｉｇの範
囲である。パルプ付解放管４６が室１４の内部に連通し
必要に応じ室の減圧を可能としている。

第１図において、室１４には扉４８が設けてあり、室内
にサービスマンが入れるようになっている。しかしこの
室は、自動化した包装装＠４０内にて通常作業をするよ
うには設計されていない。

このため、制御盤５０が室１４の外部に設置されてあり
、作業員が、室１４へ入ることなく包装装置４０の制御
ができるようになっている。

この連、読した加熱装置／冷却装置】６は、イリノイ州
ロックフォードにあるレツクスノ蔦ム社刊の販売小冊子
に”ノ・イドロック連続加熱装置／冷却装置′として述
べられているタイプのものである。

しかして、この加熱装置／冷却装置は、食品の各包装体
を受入れこれらを短時間で高温殺菌しついで大気温度及
び大気圧力まで冷却かつ減圧するように作られている。

第１及び２図において、連続移送ベルト５２が室１４と
加熱装置／冷却装置１６とを接続するように作動してい
る。このベルト５２は（適当な公知のエアロツク構造が
設げられ室内に大気圧以上の圧力状態を維持するように
して）室１４の底部を通り、食品の各包装体５４を受入
れかつ移送するようになっている。この後、これらの包
装体はベルト５２で加熱装置／冷却装置１６まで運ばれ
そこで更に所定の加工が施こされる。

可撓性のパウチタイプの包装体を製造するための包装装
置４０は第１及び２図に示しであるが、この発明はこれ
に限定されるものではない。特に、所望により公知の缶
詰製造装置５４を収容するため幾分大きい室１４ａ　　
も提供されうる。また垂直搬送管３４が室１４ａの頂部
壁を介して伸長し、該搬送管の開放端は室の内部へ連通
している。同様に、曲管４６ａが室１４ａへ連結されて
いる。

装ｆｔ５４が翼状のエアロツク５８を介してからの容器
５６を受入れ、その後肢容器は部所６０で充填され、ま
た部所６２でシールされる。最終仕上り容器は第２のエ
アロツク６４を介し連続的な加熱装置／冷却装置１６ま
で送られ下流で殺菌及び冷却される。

室Ｌ４ａ内の超大気圧状態は、当業者に明らかなように
コンプレッサー４４ａによって達成される。

本発明の利点は、導管１８が加圧可能な包装室の内部へ
連通していることから生じる。このためこの室内の大気
圧以上の圧力状態は、食品の流れに抗する導管１８内に
背圧状態を生じる。この導管（及び適当な熱交換機）が
設けられ、ポンプ装置及び室加圧手段と協働してポンプ
装置２０から搬送管３４の出口端まで導管の全長にわた
り実質的に均一な減圧勾配を形成する。このため導管１
８は背圧を生じる動力ポンプ等から完全に独立している
。この点が米国特許第３２４１４７５号と比較されよう
。これはまた導管１８内の製品流が基本的にプラグタイ
プでありこれにより粒状分裂を防止している。

実際上、均一な減圧勾配が維持出来、これは、全体の平
均勾配と比較して、導管１８のユニット長さ当り約１０
％以下だけ変動する。即ち、導管が１０只の有効長と、
ポンプ２０の出口及び管３４の排出端間で２０　ｐｓｉ
ｇの全圧力降下と、を有するとしたなら、全導管１８全
体の平均圧力勾配が１０吸当り２０　ｐｓｉｇ即ち１吸
当り２　ｐｓｉｇ　となろう。

この仮定のもとに、導管１８の所定長にわたりユニット
長さ内の圧力分布が１天当り２ｐｓｉｇの全体平均から
±１０％即ち１．８〜２．２ｐｓｉｇ範囲で変動するの
が好ましい。

間吸的なスチーム供給熱交換器装置が使用されている場
合には熱交換器のジャケットへ供給される蒸気の蒸気圧
力は導管１８と熱交換器との内部の対応する製品圧力よ
り少なくとも５　ｐｓｉｇ好ましくは５〜１０　ｐｓｉ
ｇ　程少ない。こうして好ましくない製品のフラッシン
グが妨げられるようにし同時に出来るだけ静かに加工状
態を維持しつつ製品の完全性及び最終的に包装された物
質の官能特性をよくする。

例 本発明による好ましい装置と方法に関する下記の特定の
例示は第１及び２図の装置を使って加熱、包装、殺菌さ
れる３つのタイプの食品についての標章的な加工技術を
示している。全ての場合において、ポンプは定流量モー
ドで作動するカンサス州のマーレンリサーチ社のポンプ
、マーレンＡ６２９複動ピストンポンプである。２つの
直列に接続された熱交換器が使用されておりこれらはチ
ェリプレル社の公知の装置でよい。ポンプから加圧包装
室までの製品ラインは直径２吋であり背圧ポンプや著し
い流れ抵抗を有していない。

二重びきビーフ細片　６０．０ 乾燥ポテト　　　　　１２．０ 塩　　　　　　　　　　　　２．０ 砂糖　　　　１．０ 調味料　　　　　　　　０．７ 水　　　　　　　　　　　　２４．３ １００．０ 熱交換装置は、２５５″Ｆの水を毎分１６ポンドの流量
で供給するよう調整される。次いで約１５０下に予熱し
た混合食物がマーレンポンプのピストン充填室内へ引込
まれ毎分１６ボンドだけ熱交換器へポンプ送給される。

製品の背圧が加圧包装室により供給される。この室は２
５　ｐｓｉｇにされ、これによりマーレンポンプからの
製品管への入口にて約３５　ｐｓｉｇの製品圧力を生じ
る。１５０°Ｆから２５５’Ｆの温度まで加熱するため
十分な面積の加熱面及び管長が使用され同時にジャケッ
ト加熱蒸気を対応する製品圧力下、少なくとも５ｐｓｉ
ｇ（好ましくは５〜１ｏ　ｐｓｉｇ　）に保持する。

この装置による背圧と製品流量の正確な制御の故に、こ
の圧力差は、製品圧力を十分高（維持し、加熱段階での
加熱面に生じる温度で液相の蒸気圧力を超過するように
する。こうして製品のフラッシング又は沸とうをおさえ
る。

次いで２５５’Ｆの製品が一定形状の可撓性をなす非剛
性容器中へ充填される。窒素から成る不活性ガス雰囲気
を形成するため充填及び封止サイクル中、加熱された窒
素ガスが製品と一緒に容器へ連続的に添加される。

その後、この充填された容器は殺菌／冷却室へ送られて
、殺菌のため２５　ｐｓｉｇ圧力の２５５６Ｆ蒸気雰囲
気へ５分間保持される。殺菌の後、１８ｐｓｉｇ下で冷
却される。この圧力は製品が約２５５゜から２１２″″
Ｆまで冷却されるときに大気圧（Ｏｐｓ　ｉｇ）まで漸
次軽減される。

１００’Ｆまでの最終スプレー冷却は、大気圧下で完了
される。

角切ビーフ　　　　　２９．Ｏ ポテト　　　　　　　　３３．０ にんじん　　　　　　１０．０ ねぎ　　　　５．０ 調味料　　　　　　　　４．５ 水分　　　１８．５ １００．０ 成分は混合され約１４５°Ｆまで加熱され、その後、釜
からマーレンボンブのピストン充填室内へ入れる。同時
に、熱交換器に２５５°Ｆの水を毎分１６ボンドの量だ
け入れる。製品を毎分１６ボンドの速度で熱交換器へ送
る。３０　ｐｓｉｇの圧力となっている包装室の圧力を
使用する本装置へ対し背圧が付与される。この背圧はポ
ンプから製品配管への入口部で約４０　ｐｓｉｇとなる
。第１のマクレ−ブト面ヒータが約２７２″Ｆのスチー
ムを使用し、第２のヒータは約２６７’Ｆのスチームを
使用しこれにより充填室へ対して２５　ｓ’Ｆの製品温
度を提供する。製品には成形された可撓性の非剛性容器
へ充填される。この充填サイクルの間に加熱窒素ガスを
シール作業の間連続的に製品へ付加する。

充填されシールされた容器は３０　ｐｓｉｇにて２５５
″Ｆのスチーム雰囲気へ６分間保持され、殺菌を完了す
る。殺菌後これらの容器は１８　ｐｓｉｇの圧力で冷却
される。この圧力は製品が約２５５下から２１２°Ｆま
で冷却される際大気圧（Ｏｐｓｉｇ）まで漸次減圧され
る。１００”Ｆまでの最終スプレー冷却は大気圧（Ｏｐ
ｓｉｇ　）下で行なわれる。

こま切れにした梨　％吋　　８０．０ １４０ブリツクス（Ｂｒｉｘ）蔗糖液　　２０．０ｉｏ
ｏ、。

熱交換器へ２０５’Ｆの水を毎分１６ボンドの速度で提
供する。次に、この混合した成分を釜（約８０°Ｆ）か
らマーレンポンプのピストン充填室へ移ｔ−０次のピス
トンサイクルによって水を同じ排出速度で製品と入れ替
える。製品への背圧が１０ｐｓｉｇの圧力包装室により
提供される。この圧力はマーレンポンプからの配管入口
へ約２０　ｐｓｉｇの圧力を提供する。製品は熱交換器
へ供給された２３９°Ｆのスチーム温度を越えることな
く２０５〒まで加熱される。

２０５６Ｆの製品は、成形された可撓性の非剛性容器へ
１０　ｐｓｉｇ室にて充填される。充填しかつシールの
後、この容器は１０　ｐｓｉｇの圧力で２０５下の雰囲
気下に３分間維持され、殺菌を完成する。

殺菌の後容器は５　ｐｓｉｇの圧力下で冷却される。

この圧力は大気圧（Ｏｐｓｉｇ）まで漸次減圧され、そ
の後製品は約１００’Ｆまでスプレー冷却される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による加熱、包装、殺菌装置の概略斜視
図、第２図は第１図の装置の一部を形成している包装室
を示す垂直断面概略図、第３図は第２図と同様の図であ
るが第２図の可撓性フイルム成形、充填、シール装量の
代りに公知の缶詰装置を収納した包装室を示す図である
。 符号の説明

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）詰込可能な食料品を連続的に加熱し包装する装置
   であって、 高圧下で加熱した食料品の流れを連続的に供給する手段
   にして、上流ポンプ装置と、該装置と作動的に連結した
   細長い食品搬送導管で開放搬送端を提供している製品搬
   送導管と、該装置と導管搬送端との間にあり食品流を加
   熱するための前記導管内に作動的に挿入されている間接
   的にスチーム供給された熱交換器と、を含む食料品連続
   供給手段と、 加圧可能包装室を形成している手段と、 加熱食品流を連続的に受入れ、その所望部分を個々のシ
   ールした包装体内へ包装し、該包装室からその包装体を
   通過させる、前記室内に位置づけられた包装手段と、 包装手段へ食品を直接供給するための該手段に近接して
   前記室内にあり、該室の内部に開放連結している前記導
   管の開放端と、 熱交換器と包装手段との間で製品を実質的に同一温度に
   維持するための構造を含み、 室内部へ大気圧以上の圧力状態を形成するため該室へ作
   動的に連結されこれにより室内部と導管開放端との間の
   開放連結により食品の流れに抵抗する背圧状態を製品搬
   送導管内に発生するための動力手段と、を有し、 前記導管と熱交換手段とが、前記装置と、前記室加圧及
   び背圧発生手段と、協働し、前記装置から前記搬送端ま
   で導管の長さ全体に実質的に均一な減圧勾配と、製品か
   らの湿気のフラッシングを防止するため製品内の蒸気圧
   力より大きい圧力を装置内に形成する構造体を含んでい
   る食品加熱包装装置。
2. （２）導管及び熱交換手段が孔を有しておらず実質的に
   全長にわたって一定直径を有している特許請求の範囲第
   １項に記載の食品加熱包装装置。
3. （３）詰込装置が複動ピストンポンプである特許請求の
   範囲第１項に記載の食品加熱包装装置。
4. （４）熱交換器が間接スクレープドサーフェース熱交換
   器である特許請求の範囲第１項に記載の食品加熱包装装
   置。
5. （５）包装手段が可撓性合成樹脂包装体を形成し充填し
   封止する手段から成る特許請求の範囲第１項に記載の食
   品加熱包装装置。
6. （６）包装手段が缶詰装置である特許請求の範囲第１項
   に記載の食品加熱包装装置。
7. （７）室から包装体を受入れかつ包装体及びその内部の
   食品を殺菌しその後包装体及び食品を冷却するため前記
   室内に連結されている手段を含む特許請求の範囲第１項
   に記載の食品加熱包装装置。
8. （８）室加圧手段が導管内に背圧を形成する単一の動力
   手段である特許請求の範囲第１項に記載の食品加熱包装
   装置。
9. （９）詰込可能な食品を連続的に加熱しかつ包装する方
   法であって、開放搬送端を提供している製品搬送導管内
   へ及びそこを介して高圧下で食品を詰込み、該製品を搬
   送端の方への流動の間中該製品を加熱し、加圧可能な包
   装室内で前記製品を各シールした包装体へ包装する段階
   を含み、該方法が、 開放端と前記室の内部とに開放連通を形成すること、 前記室内部に大気圧以上の圧力状態を形成しこれにより
   導管内に前記開放連通による食品の流れに抵抗する背圧
   状態を形成する動力手段を使用すること、 加熱工程と包装工程との間の製品に実質的に均一な温度
   を維持すること、 前記導管と室とに、製品から湿気のフラッシングを防止
   するため製品の蒸気圧力より大きい圧力状態と、前記装
   置から開放端まで導管の長さ全体にわたり実質的に均一
   な減圧勾配と、を形成すること、 を含んで成る食品加熱包装方法。
10. （１０）加熱工程が、ジャケットを取付けたスチーム供
    給間接熱交換器を介して食品を通し、ジャケット内のス
    チーム圧力を導管内の製品の圧力より約５〜１０ｐｓｉ
    ｇだけ低い程度に維持している特許請求の範囲第９項に
    記載の食品加熱包装方法。