TW201416043A - 電場處理加熱加工裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於使電場處理加熱加工裝置中之電洩漏之防止、有害物質產生之防止、油炸時間之縮短、油炸食品之油分吸收率之降低、味道成分之增加等持續地穩定化。電場處理加熱加工裝置係於將油加以收容之不透油性之有底之鍋狀電極中配置將被加工物加以收容之透油性之有底之收容電極，將鍋狀電極接地，對收容電極施加交流高電壓，對被收容於油中之被加工物施加交流高電壓電場而進行處理、加熱，於該電場處理加熱加工裝置之鍋狀電極與收容電極之間配置透油性之有底之浮動電極，將浮動電極產生與鍋狀電極及收容電極絕緣，而浮動電極未有電氣性地連接。在收容電極之上端施加藉由裝設絕緣構件或者塗佈絕緣塗料之絕緣加工，且於浮動電極之底部與鍋狀電極之底部之間配置複數個護套加熱器(sheathed heater)。

Description

電場處理加熱加工裝置

作為食品加工裝置，主要已知有使用油製造油炸食品之油炸鍋。本發明係關於一種油炸鍋、尤其係藉由對食品進行電場處理而進行加熱調理之電場處理加熱加工裝置。

於電場處理加熱加工中，藉由因施加交流電壓而產生之電場使處理物內部之構成分子沿著電力線方向極化，將經極化之構成分子重複地於電力線方向上配向排列，並且使構成分子之配列逐漸有規律地排列而去除混合存在於構成分子間之雜質等，或者對構成分子積極地進行離子供給，同時於構成分子中流通感應電流，藉此對被處理物賦予各種效果而進行改質。

於本發明者等之WO2004/110179號公報中記載有如下之電場處理加熱加工裝置，即，代替僅對一方之電極施以正電位且對另一方之電極施以負電位之交流電壓之電場處理加熱加工裝置，而對複數個電極施加相同極性之交流電壓而使電場產生，對於無限遠方空間施加不同極性之交流電壓，藉此對被處理物進行加工。

與施加不同極性之交流電壓而使電場產生之習知技術之電場處理加熱加工裝置相比，施加相同極性之交流電壓之電場處理加熱加工裝置係藉由複數個電極均勻地形成電場，由此可效率良好地對被處理物進行處理。

於該電場處理加熱加工裝置中，由於係對複數個電極施加有相同極性之交流電壓，故而產生自被賦予正電位之各電極朝向無限遠方空間之電力線、或與其相反之自無限遠方空間朝向被賦予負電位之各電極之電力線為了使此等電力線重疊於各個被處理物，因此需有更多之電力線通過被處理物。因此，被處理物被置於強大之電場內，與習知技術相比為高電位。

接著，被處理物與施加交流電壓之反轉一齊重複進行自正高電位向負高電位、再自負高電位向正高電位之反轉，並且重複進行經極化之構成分子等級之交替配向排列，而進行被處理物之改質、加熱。與習知技術中僅使用在不同極性之電極間產生之交流電場相比，其為高電位下之交替配向排列，可效率良好地進行被處理物之改質、加熱。

於習知技術之電場處理加熱加工裝置中，高電壓自導電性架直接被施加到作為被處理物之食品，藉由被施加有高電壓之食品與接地面之電位差而進行改質、加熱處理。換言之，對接地面與導電性架(被載置之食品)施加不同極性之交流電壓。所供給之交流高電壓微電流之例為3000~10000V、10~100mA。

圖12表示WO2007/124619(日本專利特表2010-512172號公報)中記載之先前技術之電場處理加熱加工裝置。該電場處理加熱加工裝置係對之前示出之WO2004/110179號公報中所示之電場處理加熱加工裝置進行改良而成者。該電場處理加熱加工裝置係處理油等介電係數較小之流體。

電場處理加熱加工裝置101係由收容熱介質流體之鍋狀電極110、包含多孔金屬板之圓筒電極103、包含多孔金屬板之下側電 極104、包含多孔金屬板之上側電極105、及未圖示之電場形成用電源裝置構成。

圓筒電極103係以不與鍋狀電極110接觸之方式配置。電場形成用電源裝置對圓筒電極103、下側電極104、上側電極105施加相同極性之交流電壓。鍋狀電極110與地面102連接。

於鍋狀電極110內填滿油，將食品等收容於由下部電極104及上部電極105構成之電場處理區域106，使用驅動裝置107使上部電極105下降而對存在於電場處理區域106之油及作為被處理物之食品施加電場，從而進行電場處理加熱加工。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]WO2004/110179號公報

[專利文獻2]WO2007/124619號公報

若利用油對食品進行加熱處理，則有產生油渣、導電性物質、具有極性之物質等，附著於電場處理加熱加工裝置之被接地之鍋狀電極之內壁面或形成鏈狀物質，而產生電洩漏狀態的情況。本發明之第一課題係防止電洩漏狀態之產生。

又，於油炸加工中會產生水解物質、油之熱變質物質、其等之複合聚合生成物質、反式脂肪酸等有害物質。本發明之第二課題係抑制該等有害物質之產生、及使其等之分解促進等持續地穩定化。

第三課題係使油炸時間之縮短、油炸食品之油分吸收率 之降低、味道成分之增加等持續地穩定化。

為解決上述課題，於本申請案中提供具有以下構成之發明。

(1)一種電場處理加熱加工裝置，其係於將油加以收容之不透油性之有底之鍋狀電極中配置有將被加工物加以收容之透油性之有底之收容電極，將上述鍋狀電極接地，對上述收容電極施加交流高電壓，對被收容於油中之被加工物施加交流高電壓電場而進行處理、加熱者；且於上述鍋狀電極與上述收容電極之間配置有透油性之有底之浮動電極(floating electrode)，上述浮動電極係與上述鍋狀電極及上述收容電極為絕緣，且上述浮動電極未被電氣性地連接。

(2)一種電場處理加熱加工裝置，其係在收容電極之上端施加有藉由裝設絕緣構件或塗佈絕緣塗料之絕緣加工。

(3)一種電場處理加熱加工裝置，其係於浮動電極之側壁設置有絕緣構件，於絕緣構件插通有通電構件，且藉由通電構件對上述收容電極通電。

(4)一種電場處理加熱加工裝置，其係於浮動電極之底部與鍋狀電極之底部之間配置有複數個護套加熱器。

(5)收容電極之形狀為有蓋、有底且具有全周壁之矩形、或多邊形、或圓筒、或約半球等。

(6)鍋狀電極、浮動電極及收容電極之蓋係相互由經絕緣構件絕緣之連結材而連結。

於本發明之電場處理加熱加工裝置中，浮動電極相對於 收容電極持續地且規則地指示為異極(unlike pole)。由此，於被施加相同極性之高電壓微弱電流之收容電極內之油與油炸食品之界面規則且持續地形成動電面，又，於兩電極間亦產生持續、規則之電荷之交換移動。進而，亦可抑制自收容電極之全周壁之前端部朝向浮動電極之蓋部之放電。

於本發明之電場處理加熱加工裝置中，藉由使收容電極之蓋之外側面與油面為大致同一水平使用而於收容電極內產生之浮動之油渣、導電性物質、具有極性之物質等停留於收容電極內而藉由極化誘發鍵結而使比重增加，使其成為沈澱下降物質、或蒸發活性物質。又，亦能迅速判斷對浮動電極、鍋狀電極之全周壁面之移動附著、鏈狀物質等之形成而可抑制電洩漏狀態。進而，電場強度之穩定亦使油炸食品內部之電子蓄積量穩定。

根據本發明之電場處理加熱加工裝置，使極性化合物質成為極化凝集沈澱下降物質，水分、揮發性物質等促進蒸發活性化而除收容電極內部即電場處理區域外，油炸區域內之油亦被穩定控制，對油炸食品之電場處理效果亦高效率化。

於本發明之電場處理加熱加工裝置中，若油炸速度縮短25%，麩胺酸增加1.2倍，氧化物減少7.1%，過氧化物減少10.7%，反式脂肪酸減少10%，油分吸收率減少20%且TMP為17.5%以下，在此條件下則可將使用時間延長2.2倍。

02‧‧‧收容電極之底

03A‧‧‧收容電極之內壁

07、07A、7‧‧‧收容電極之內蓋

08、8、17‧‧‧絕緣間隔件

1‧‧‧電場處理加熱加工裝置

2‧‧‧收容電極

3‧‧‧浮動電極

3A、3B、3C、3D‧‧‧收容電極之側壁

4‧‧‧供電構件

5‧‧‧連接承接部(鉸鏈)

6‧‧‧鍋狀電極(鉸鏈)

9A、9B、9C、9D‧‧‧收容電極上部之絕緣部分

11‧‧‧底板

12A、12B、12C、12D‧‧‧浮動電極之側壁

14、15、61‧‧‧鉸鏈

16、16A‧‧‧浮動電極之中蓋

21‧‧‧插入部

22‧‧‧絕緣被覆部

23‧‧‧螺旋式凹型構件

24‧‧‧螺旋式凸型構件

25‧‧‧承受金屬件

27‧‧‧爪狀金屬件

31‧‧‧耐壓通電被覆線

32、33‧‧‧絕緣構件

35‧‧‧承受金屬件

34、37‧‧‧絕緣螺釘

38‧‧‧貫通部分

39‧‧‧耐壓通電被覆線之前端

41A、41B、41C、41D‧‧‧鍋狀電極之側壁

42‧‧‧護套加熱器

43‧‧‧上下驅動旋轉部

50、102‧‧‧地面

51、51A‧‧‧鍋狀電極之外蓋

52‧‧‧鍋狀電極之底板

54A‧‧‧排泄旋塞

54B‧‧‧握把

55、57‧‧‧線狀連結構件

59‧‧‧油面

60‧‧‧把手(變壓器)

62‧‧‧機械室

65‧‧‧電源

66‧‧‧電阻器

67‧‧‧二次側之另一極

68‧‧‧耐壓線

70‧‧‧電源開關

71‧‧‧動作顯示燈

72、73‧‧‧開關

74‧‧‧運行燈

101‧‧‧電場處理加熱加工裝置

103‧‧‧圓筒電極

104‧‧‧下側電極

105‧‧‧上側電極

106‧‧‧電場處理區域

107‧‧‧驅動裝置

110‧‧‧鍋狀電極

圖1係本發明之電場處理加熱加工裝置之前視剖面圖。

圖2係本發明之電場處理加熱加工裝置之右視剖面圖。

圖3係本發明之電場處理加熱加工裝置之俯視圖。

圖4係本發明之電場處理加熱加工裝置之鍋狀電極之前視剖面圖。

圖5係本發明之電場處理加熱加工裝置之鍋狀電極之右視剖面圖。

圖6係本發明之電場處理加熱加工裝置之收容電極之立體圖。

圖7係本發明之電場處理加熱加工裝置之浮動電極之立體圖。

圖8係本發明之電場處理加熱加工裝置之供電部之放大剖面圖。

圖9係本發明之電場處理加熱加工裝置之供電部之放大俯視圖。

圖10係本發明之電場處理加熱加工裝置之供電部之放大側視圖。

圖11係本發明之電場處理加熱加工裝置中使用之電源電路。

圖12係先前技術之電場處理加熱加工裝置之側視剖面圖。

以下，參照圖對本發明之實施例進行說明。本實施例中記述之構成之宗旨係只要未特別地進行特定敍述，則不將範圍僅限定於本發明之實施例之範圍。

圖1表示本發明之電場處理加熱加工裝置之前視剖面圖，圖2表示右側視剖面圖。電場處理加熱加工裝置1為於鍋狀電極6內收納收容電極2，且於鍋狀電極6與收容電極2之間收納有浮動電極3之三重構造。62係機械室，該機械室除收容對複數個護套加熱器42(A~P)進行加熱控制之裝置以外，亦收容對收容電極2供給交流高電壓微弱電流同時對護套加熱器42供給加熱電流，並控制該等整體之裝置等。

收容油之鍋狀電極6係由包含不透油性之金屬板之4片側壁板及形成為漏斗狀之包含不透油性之金屬板之底板構成，且於上部經由鉸鏈安裝有上蓋51，整體大致為長方體形狀。於底板之最底部 設置有將所收容之油排出之排泄旋塞54A。

收容電極2係由包含金屬網或金屬格子之4片透油性之側壁板及包含金屬網或金屬格子之透油性之底板2構成，且於上部經由鉸鏈安裝有中蓋07，而整體大致為長方體形狀。

浮動電極3係由4片包含金屬網或金屬格子之透油性之側壁板及包含透油性金屬板，其包含金屬網或金屬格子之底板11所構成，且於上部經由鉸鏈安裝有中蓋16，而整體大致為長方體形狀。

鍋狀電極6、收容電極2及浮動電極3之形狀並不限定於長方體形狀，亦可設為多角筒、圓筒或半球等。

於收容電極2與浮動電極3之間配置複數個絕緣間隔件08，於浮動電極3與鍋狀電極6之間配置複數個絕緣間隔件17，收容電極2與浮動電極3、浮動電極3與鍋狀電極6被相互絕緣。

複數個護套加熱器42配置於浮動電極3之底板與鍋狀電極6之底板之間。

鍋狀電極6之上蓋51與浮動電極3之中蓋16係介隔絕緣構件並由線狀連結構件連結，浮動電極3之中蓋與收容電極2之內蓋係介隔絕緣構件並由線狀連結構件連結，於鍋狀電極6之上蓋51之與安裝有鉸鏈之端部為相反側之端部設置有包含絕緣性構件之把手。

當提拉把手時，上蓋51以另一端之鉸鏈為支點翻轉並舉起，藉由線狀連結構件57與上蓋51連結之浮動電極3之中蓋16以鉸鏈為支點翻轉並舉起，藉由線狀連結構件55與中蓋16連結之收容電極2之內蓋07以鉸鏈為支點翻轉並舉起。藉此，若藉由把手60開閉上蓋51，則中蓋16及內蓋07如圖2中以51A、16A、07A所示般連動地開閉。

配置於鍋狀電極6與浮動電極3之間的護套加熱器42係使用上下驅動旋轉部之握把而上下驅動。以此方式可將鍋狀電極6之內部洗淨。

於鍋狀電極6之一側壁安裝通電用構件5，於浮動電極3之一側壁嵌插通電用絕緣構件4，於收容電極2之一側壁連接有通電構件4。

配置於收容電極2與浮動電極3之間的複數個絕緣間隔件08、配置於浮動電極3與鍋狀電極6之間的複數個絕緣間隔件17發揮作為保持間隙之間隔件之功能，該間隙大致適合於產生自收納於機械室62之變壓器對收容電極2與浮動電極3流通相同極性之交流高電壓微弱電流之電位。

機械室62除收納對複數個護套加熱器42(A~P)進行加熱控制之裝置以外，亦收納對收容電極2供給相同極性之交流高電壓微弱電流之變壓器及控制裝置等。

交流高電壓微弱電流係經由設於鍋狀電極6之通電用構件5及設於浮動電極3之通電供給部4而供給至收容電極2。鍋狀電極6由50接地。

於收容電極2之導電性金屬03A、03B、03C、03D之自油面露出之部分9A、9B、9C、9D裝設絕緣構件或者進行絕緣施工。25係承放收容電極2之金屬部件，59係油面。

圖3中以俯視圖表示電場處理加熱加工裝置1之內部構成。如圖1及圖2所示，電場處理加熱加工裝置1係於由4片金屬板形成之鍋狀電極6中收納由4片金屬網或金屬格子形成之浮動電極3，於浮動電極3內收納包含金屬網或金屬格子之收容電極2，鍋狀電極6 與浮動電極3係藉由絕緣間隔件17絕緣，浮動電極3與收容電極2係藉由絕緣間隔件8絕緣。42係複數個護套加熱器，54B係使護套加熱器上下移動時使用之握把。

圖4表示鍋狀電極6之前視圖，圖5表示右側視圖。鍋狀電極6係由金屬板41A、41B、41C、41D及形成為漏斗狀之底板52構成，於底板52之最底部設置用以將所收納之油排出之排泄旋塞54A，於金屬板41A經由鉸鏈61安裝有上蓋51。

於使用本發明之電場處理加熱加工裝置時，在閉合鍋狀電極6之排泄旋塞54A之狀態下將油收容至59所示之位置，已使用之油係藉由打開排泄旋塞54A而排出。

圖6表示浮動電極3之立體圖。浮動電極3之整體形狀為長方體，且係由多孔狀或網狀之導電性金屬12A、12B、12C、12D、和包含金屬網或金屬格子之底板11及經由鉸鏈14、15安裝於導電性金屬12A之中蓋16所構成。此處所示之例中，中蓋16為打開狀態。

於浮動電極3之底部配置絕緣間隔件17，浮動電極3係藉由絕緣間隔件17與鍋狀電極6絕緣。鍋狀電極6與浮動電極3之間被空隙隔開。

浮動電極3未被電性連接於任一處。因此，於使用電場處理加熱加工裝置時，浮動電極3為電性上之漂浮狀態。4係用以對收納於浮動電極3之收容電極2供給交流高電壓微弱電流之通電供給部，其與浮動電極3絕緣。

圖7表示收容電極2之立體圖。收容電極2之整體形狀為長方體，且係由多孔狀或網狀之導電性金屬3A、3B、3C、3D、和包含金屬網或金屬格子之底板21及經由鉸鏈5、6安裝於導電性金屬 3A之內蓋7所構成。此處所示之例中，內蓋7為打開狀態。

於收容電極2之底部配置絕緣間隔件8，收容電極2係藉由絕緣間隔件8與浮動電極3絕緣。又，於導電性金屬3A、3B、3C、3D之自油面露出之部分9A、9B、9C、9D裝設絕緣構件或進行塗佈絕緣塗料等絕緣施工。對收容電極2經由設於浮動電極3之通電供給部4供給交流高電壓微弱電流。

藉由圖8~圖10說明供電部之構成。圖8係將圖2之供電部附近放大顯示者。裝設於浮動電極3且對收容電極2流通相同極性之交流高電壓微弱電流之通電構件4係將插入至配置於鍋狀電極6之內壁面41A之承接構件之承受金屬件之由導電性金屬形成之插入部21與對聚四氟烯或高溫燒結陶瓷等進行加工獲得之螺旋式凹型構件23及螺旋式凸型構件24組合，將螺旋式凹型構件23與螺旋式凸型構件24之芯部利用絕緣被覆部22作絕緣被覆並通過導電性金屬之插入部21之芯部通過部，又，凹型構件23與凸型構件24係以夾住浮動電極3之前項之多孔狀或網狀之導電性金屬12A之形態裝設。

又，絕緣被覆部22之前端係於凹型構件23之前端固定裝設26用以對收容電極2之內壁03A通電之由導電性金屬形成之承受金屬件25，此外，於收容電極之承受金屬件25之前端部設置有固定收容電極2之底部02之爪狀金屬件27。以此方式將來自收納於機械室62之變壓器之相同極性之高電壓微弱電流經由收容電極2之內壁03A施加至收容電極2。

圖9表示圖8所示之供電部之俯視圖。裝設於浮動電極3之通電構件4之連接承接構件5係將自收納於設置在外部之機械室62之變壓器之耐壓通電被覆線31貫通鍋狀電極6之內壁面41A，且貫 通絕緣構件32、33，將前端39固定於承受金屬件35，此外內壁面41A之貫通部分38被包覆固定。連接承接構件5之托架35係以於絕緣構件36A、36B之兩側藉由複數個絕緣螺釘37插入至絕緣構件33之形態固定。絕緣構件32、33係由複數個絕緣螺釘34固定於鍋狀電極6之內壁面41A。

圖10表示圖8及圖9所示之供電部之側視圖。連接承接構件5係於由導電性金屬形成且其位於與地面50連接之鍋狀電極6之內壁面41A之約略中央部，且於安裝於設置在鍋狀電極6之內壁面41A之上側之護套加熱器42之上下驅動旋轉部43的複數個上下驅動式護套加熱器42之配列間隙，藉由絕緣構件36A、36B及複數個絕緣螺釘37按壓固定中心部設有槽形態之插入承接部35之承受金屬件35之兩側。

圖11表示本發明之電場處理加熱加工裝置中使用之電源電路。對收容電極2通電之變壓器60係使用商用頻率之電源65於輸出側之一極裝置電阻器66且將其前端連接於另一極67，並藉由耐壓線68連接於圖8中說明之連接承接構件5。於輸入側連接電源開關70及保險絲。71係動作顯示燈。又，72係與圖1及圖2中說明之接地電極之蓋51之開閉連動之開關，73係與振動停止高溫停止裝置連動之開關，74係運行燈。所供給之交流高電壓微弱電流作為一例為3000~10000V、10~100mA。

(產業上之可利用性)

關於本事業之產業化，技術之製品化被認為是製造設備與技術藉由習知設備與習知技術之再利用而充分地展開，且亦無需基礎研究，且作為製品販售帶來之經濟效果，本發明之電場處理加熱加 工裝置之經濟效果，有作業時間之縮短、生產成本之降低、利用代替加工獲得之新製品生產等產業上之效果。又，作為油資源之消耗節減、廢油等之排出量節減、作業環境之改善等社會效果，可獲得因人體之油分攝取量、反式脂肪酸之攝取量等節減而抑制生活習慣疾病之產生進行等環境衛生上之效果。

07、07A‧‧‧收容電極之內蓋

1‧‧‧電場處理加熱加工裝置

2‧‧‧收容電極

3‧‧‧浮動電極

4‧‧‧供電構件

5‧‧‧連接承接部(鉸鏈)

11‧‧‧底板

16、16A‧‧‧浮動電極之中蓋

42(A~P)‧‧‧護套加熱器

50‧‧‧地面

51、51A‧‧‧鍋狀電極之外蓋

54A‧‧‧排泄旋塞

60‧‧‧把手(變壓器)

62‧‧‧機械室

Claims (4)

1. 一種電場處理加熱加工裝置，其係為如下者：於將油加以收容之不透油性之有底之鍋狀電極中配置有將被加工物加以收容之透油性之有底之收容電極，將上述鍋狀電極接地，對上述收容電極施加交流高電壓，對被收容於油中之被加工物施加交流高電壓電場而進行處理、加熱；其特徵在於：於上述鍋狀電極與上述收容電極之間配置有透油性之有底之浮動電極，上述浮動電極係與上述鍋狀電極及上述收容電極為絕緣，且上述浮動電極未被電氣性地連接。
2. 如申請專利範圍第1項之電場處理加熱加工裝置，其中，在上述收容電極之上端施加有藉由裝設絕緣構件或者塗佈絕緣塗料之絕緣加工。
3. 如申請專利範圍第1項之電場處理加熱加工裝置，其中，於上述浮動電極之側壁設置有絕緣構件，於上述絕緣構件插通有通電構件，且藉由上述通電構件對上述收容通電。
4. 如申請專利範圍第1項之電場處理加熱加工裝置，其中，於上述浮動電極之底部與上述鍋狀電極之底部之間配置有複數個護套加熱器。