WO2006009150A1 - 革新的殺菌方法とその用途および装置 - Google Patents

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WO2006009150A1
WO2006009150A1 PCT/JP2005/013264 JP2005013264W WO2006009150A1 WO 2006009150 A1 WO2006009150 A1 WO 2006009150A1 JP 2005013264 W JP2005013264 W JP 2005013264W WO 2006009150 A1 WO2006009150 A1 WO 2006009150A1
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WO
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heating
water
temperature
steam
heating chamber
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/013264
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English (en)
French (fr)
Inventor
Keiji Umeda
Yositaka Nadachi
Hiromu Shishido
Ryo Maruyama
Yukio Ogasawara
Takumi Yamamoto
Seiichiro Isobe
Original Assignee
Umeda Jimusho Ltd.
National Agriculture And Food Research Organization
Taiyo Seisakusho Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to EP05762062A priority patent/EP1782840B1/en
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Priority to JP2006529229A priority patent/JP4997566B2/ja
Priority to DE602005007246T priority patent/DE602005007246D1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/16—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials
    • A23L3/24—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials with the materials in spray form
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04—Heat
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04—Heat
    • A61L2/06—Hot gas
    • A61L2/07—Steam

Definitions

  • the present invention relates to a heating and sterilizing method using gaseous water using gaseous water (gaseous water) and an apparatus thereof, and more specifically, gaseous water formed by replacing a heating chamber with gaseous water.
  • the present invention relates to a heating / sterilization method using gaseous water that heats a material to be treated in an atmosphere, a method for producing a heating / sterilizing treatment product using the method, and a heating / sterilizing apparatus using gaseous water for use in the method.
  • a heating method using heated steam for example, steam heating (steamed) using saturated steam
  • high-pressure steam heating using high-pressure steam generated from a boiler is known.
  • superheated steam heating using high-temperature and high-pressure superheated steam (superheated steam) formed by further heating high-pressure steam generated from a boiler to a higher temperature is known.
  • the steam heating is a method of heating the material to be treated by so-called “steaming” by filling the heating chamber with water vapor generated by heating water to about 100 to 120 ° C.
  • high-pressure steam heating using high-pressure steam from a boiler is a method in which a material to be treated is heated using saturated steam that has been pressurized and heated to a heat source.
  • the above-mentioned superheated steam heating is performed by further heating the high-pressure steam generated by the boiler force and injecting heat-stable metastable superheated steam heated to 140 ° C or higher into the heating chamber. And subjecting the material to be processed to heat treatment.
  • this heating method since a dry high-temperature and high-pressure atmosphere is formed by superheated steam, this heating method is used as a heating means close to firing.
  • the above-mentioned superheated steam heating can use dry steam that is high in temperature and pressure, high in calorie, strong and metastable in terms of heat energy.
  • dry steam that is high in temperature and pressure, high in calorie, strong and metastable in terms of heat energy.
  • food heating and baking means agricultural and livestock products waste baking means
  • Various application techniques have been proposed as carbonization means for wood, cleaning means for metal material surfaces, etc. (see Patent Documents 1 to 5).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 06-090677
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-0661655
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-214177
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-323085
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-194362
  • the present inventors have made a completely new steam-heating / sterilization system different from the normal water steam heating and the superheated steam heating.
  • the conventional method does not necessarily fully utilize the characteristics of water as a gas, and the heating chamber is replaced with water gas to form a “gas water” atmosphere.
  • the present inventors have found that the characteristics of water as a gas can be fully utilized, thereby realizing a heating and sterilization method using water vapor that is essentially different from the conventional method. It came to.
  • An object of the present invention is to provide a heating and sterilizing method using a new "gas water” which is completely different from conventional steam heating and superheated steam heating.
  • Another object of the present invention is to provide an apparatus for generating “gas water” used in the “gas water” heating and sterilization method and a heating and sterilization apparatus using “gas water”.
  • the present invention replaces the heating chamber with a water gas to form a gas component (gaseous water) having a humidity of 99.0% or more and an oxygen concentration of 1.0% or less, and the method “ A method of heating and sterilizing the material to be treated in the atmosphere of ⁇ gaseous water '', and manufacturing a heated and sterilized product by the method It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus therefor.
  • the present invention for solving the above-described problems comprises the following technical means.
  • Hot water heated to 100 ° C or higher and Z or water vapor are continuously injected into the heating chamber of the semi-enclosed space heated to the same temperature or higher to generate fine water droplets and wet hot water vapor.
  • a method for heating and sterilizing a material to be treated characterized by heating and sterilizing the material to be treated.
  • (2) A gas component having a composition with a humidity of 99% or more and an oxygen concentration of 1% or less, maintained in a temperature range of 95 to 150 ° C, by substituting the air in the heating chamber with the fine water droplets and wet heat steam.
  • a heating / sterilization treatment characterized by producing a heated / sterilized product by heating / sterilizing the material to be treated by the heating / sterilization method according to any one of (1) to (3) above Product manufacturing method.
  • the air in the heating chamber is replaced with a gas component held in the temperature range of 90 to 180 ° C, and the material to be treated in the caloric heating chamber is replaced with the fine water droplets and wet heat steam.
  • Heating and sterilizing equipment using gaseous water characterized in that it is heated and sterilized by applying continuous amplitude heating with a temperature difference of at least 10 ° C.
  • a water supply thin tube provided with a water supply tank, a water supply pump for supplying water from the water supply tank to the heating chamber, and an external heater for heating the supplied water to 100 ° C or higher as water vapor generating means (6), characterized in that it has a spray nozzle installed at its tip, and a rotatable circulation fan that refines high-temperature water vapor sprayed from the spray nozzle and transfers it in a predetermined direction. Heating 'sterilizer.
  • a heating means for heating the heating chamber to a predetermined temperature exceeding 100 ° C a plurality of sheathed heaters in the form of hairpins are installed at positions where fine water droplets generated in the heating chamber and wet heat steam come into contact.
  • heating and sterilizing is as follows: (1) Hot water and Z or steam heated to 100 ° C. or higher Are continuously sprayed into a heating chamber in a semi-enclosed space heated to the same temperature or higher to generate fine water droplets and wet heat steam. (2) The air in the heating chamber is replaced with the fine water droplets and wet heat steam. It has a composition with a humidity of 95% or more and an oxygen concentration of 1% or less, and is filled with a gas component held in a temperature range of 90 to 180 ° C.
  • the temperature of the material to be treated with the fine water droplets and wet heat steam The heat treatment is performed by performing continuous amplitude heating with a temperature difference of at least 10 ° C in the region.
  • fine water droplets and wet heat steam mean a mixed system of high humidity wet heat steam and fine water droplets partially generated by the condensation thereof, and dry hot water steam means that the wet heat steam is dried. It means high dry steam that is partially generated.
  • the material to be treated with the fine water droplets and wet heat steam is in a temperature range of 90 to 180 ° C. Heat treatment with continuous amplitude heating at a temperature difference of at least 10 ° C.
  • continuous amplitude heating with a temperature difference of at least 10 ° C is a short time in the temperature range of 90 to 180 ° C.
  • the material to be treated can be continuously heated with an amplitude of a temperature difference of 10 to 50 ° C.
  • the mixed state of the fine water droplets and the wet heat steam is referred to as gaseous water (Aqua Gas and (registered trademark)).
  • the heating chamber is heated to a predetermined temperature exceeding 100 ° C, hot water and Z or water vapor are introduced into the heating chamber, and the heating chamber is replaced with water gas (gaseous water). Then, the material to be heated is heated in a gaseous water atmosphere formed by reducing the oxygen concentration to 1.0% or less.
  • the heating chamber is composed of a predetermined quasi-closed system space in which the material to be heated can be heated while being cut off from the outside air, and preferably, for example, a plate on which the material to be heated is placed, partly A semi-sealed space having an openable and closable door portion having a glass window portion formed thereon is exemplified.
  • the heating chamber is preferably formed of a stainless steel material.
  • the heating chamber is preferably heated to a temperature equal to or higher than the temperature of hot water and Z or water vapor introduced into the heating chamber.
  • the heating chamber is heated to a predetermined temperature, fine water droplets and wet heat steam are generated in the heating chamber, and the air in the heating chamber is replaced with a gas of water.
  • the fine water droplets and the wet heat steam are heated by a heater from the outside of the thin tube with water supplied at a predetermined flow rate through the thin tube, and are introduced into the heating chamber via the nozzle provided at the end of the thin tube. Is generated.
  • the fine water droplets and wet heat steam are gas components of high temperature and normal pressure heated to 100 to 180 ° C, more preferably 95 to 150 ° C, and have an effect of heating the material to be processed with high energy efficiency. .
  • the heated water is sprayed into the heating chamber through a nozzle.
  • the heating chamber is heated to a predetermined temperature of 100 ° C or higher under normal pressure, and the sprayed water droplets are vaporized to bring the heating chamber into a mixed state of fine water droplets and wet heat steam.
  • a state in which fine water droplets are mixed in the water vapor atmosphere is called aqua gas.
  • water in a water supply tank is pumped up by a water supply pump, supplied to a steam generation heat storage panel through a conduit made of a thin tube, and heated to a predetermined temperature of, for example, 105 to 200 ° C by a heater,
  • the steam spray nozzle force installed at the tip of the narrow tube also sprays hot water and Z or steam at high speed.
  • the water vapor nozzle an appropriate one may be used as long as it has a function of forming a fine injection hole at the tip, and having a function of refining hot water and Z or water vapor.
  • the diameter of the fine injection holes, the number of holes, the positions of the holes, etc. can be arbitrarily set.
  • the spray speed of hot water and Z or steam with steam spray nozzle force is preferably about 160 to 200 Zs at the tip of the spray nozzle, but the size, type and purpose of use of the device are not limited to these. For example, it can be arbitrarily set by changing the hole diameter, the number of holes, and the like of the fine injection holes.
  • the water vapor injected from the fine injection nozzle is introduced into the heating chamber.
  • the water vapor is injected into a circulation fan installed close to the tip of the injection nozzle, Water vapor is transferred in a predetermined wind direction by the impact force and wind force generated by the rotation of the circulation fan, and the water vapor is brought into contact with a heater installed in accordance with the wind direction so that the water vapor is not lowered in temperature in the heating chamber.
  • the heating chamber is replaced with a gas of water kept at a predetermined temperature, and the humidity is 95% or more and the oxygen concentration is 1.0% or less, more preferably, the humidity is 99.0% or more and oxygen
  • a gas water atmosphere can be formed in the heating chamber by filling the heating chamber with a gas component having a concentration of 1.0% or less.
  • the hot water and Z or water vapor injected from the fine injection port are further refined by colliding with the circulation fan.
  • the heater installed in the lee of the wind direction formed by the circulation fan is preferably jetted so that the surface thereof is in direct contact with the jetted hot water and Z or water vapor in a large area. Install in a position and direction that will block the hot water and Z or water vapor that is generated. As a result, the heat from the heater can be efficiently transferred to the jetted hot water and Z or water vapor, and the temperature drop of the jetted hot water and Z or water vapor can be reliably prevented.
  • the circulation fan is installed, for example, in the center of the rear surface side in the heating chamber, and the sprayed hot water and Z or water vapor are installed in ducts located on the left side surface and the right side surface of the heating chamber.
  • An example is one that has the function of transporting it directly in contact with a heated heater.
  • the power shown is not limited to these. Also, the heater is preferably
  • a large number of sheathed heaters are installed in a hairpin shape to increase the contact area with the sprayed hot water and Z or water vapor, but this is not a limitation.
  • Any device having the same function can be used in the same manner.
  • the number of rotations and the direction of rotation of the circulating fan is determined by considering the size of the device, the position and shape of the duct, the shape of the heater, the installation position, etc. It is set so that it can circulate as a circulating wind.
  • a material to be treated is introduced into the heating chamber, and a predetermined heat treatment is performed using the gaseous water as a heat medium.
  • the heat treatment referred to here includes all kinds of heat treatment using the above-mentioned gaseous water as a heat source, and preferably includes, for example, thawing treatment by heating a frozen material, heat treatment of the material, and heating of the material. Examples include drying, melting or baking by heating the material, and heat treatment of a liquid containing water.
  • the material to be treated is not particularly limited, but preferable examples include frozen products, plant products, organic materials, inorganic materials, agricultural products, food products, wood, metals, ceramics, plastics and the like. However, the present invention is not limited to these, and can be applied to all types of materials to which heat treatment such as drying, heating, sterilization, baking, thawing and cooking is applied. Is.
  • the material to be treated introduced into the heating chamber is subjected to a predetermined heat treatment, and then carried out of the heating chamber at an appropriate timing, and the gaseous water in contact with the material to be treated is discharged from the gaseous water discharge port to the system. Discharged outside.
  • the hot water and Z or water vapor injected into the heating chamber first collides with the circulation fan, is refined, transferred to the duct, contacts the heater installed in the duct, and is heated to a predetermined temperature. After contact with the material to be treated introduced into the heating chamber and used as a heat medium, it is discharged out of the system.
  • the thermal energy of gaseous water as a heat medium is used as a heat source for heat treatment of the material to be treated.
  • the injected hot water and Z or water vapor directly contact the material to be treated. Then, after being heated by the heater installed in the duct, the material to be treated is brought into contact with the material to be treated and without reducing the heat quantity of the injected hot water and Z or water vapor.
  • the material to be processed can be efficiently heated.
  • the injected hot water and Z or water vapor collide with the circulation fan at high speed, for example, and the water droplets are divided by the impact due to the collision, and further refined and further heated.
  • the finely heated high-temperature gaseous water consists of high-temperature water particles with high thermal conductivity that are completely transparent to the naked eye, and has high permeability to the inside of the material to be treated.
  • subsequent high-temperature gaseous water constantly supplies heat energy to gaseous water that has permeated into the material to be treated and exchanged heat, so heat with high thermal conductivity is continuously transferred to the inside. It moves and gaseous water penetrates efficiently into the material to be treated, and the material to be treated can be heated in a short time.
  • the jetted hot water and water droplets of Z or water vapor are further refined by colliding with a circulation fan, if necessary, and fill the heating chamber as sterilizing fine water particles.
  • the water tank power The pH of the collected water was about 6.9 to 7.1
  • the pH of this bactericidal fine water particle was about 5.2 to 5.8, 105 ° C
  • a highly bactericidal gaseous water atmosphere is formed in the heating chamber. Therefore, when the present invention is applied to, for example, agricultural products and foodstuffs, the material to be treated can be heat-treated in a highly sterilizing atmosphere, so that a high sterilizing effect can be imparted simultaneously with heating.
  • FIG. 1 is a front view of a heating apparatus according to the present invention, a heating chamber 1 for heating a material to be treated from outside air and heating, an openable / closable door portion 2 installed in front of the heating chamber 1, a handle 3 thereof, and A batch type apparatus including a window 4, an operation panel 5, and a feed water heating apparatus 15 as components is shown.
  • the heating chamber 1 forms a predetermined space in which a material to be processed (not shown) can be accommodated and heat-treated.
  • the door part 2 installed in front of the heating chamber 1 has a structure that can be opened and closed appropriately by operating the handle 3, and the window 4 is installed to check the heating status of the material to be treated.
  • the heating chamber may be single or plural. For example, in a continuous apparatus, it is possible to provide a plurality of heating chambers having different processing temperatures. In that case, the door portion may be omitted. it can.
  • FIG. 2 is a longitudinal plan view of the above-described apparatus. Water heated through the steam generation and heat storage panel 6 is jetted into the heating chamber as high-temperature steam through a fine steam jet nozzle and rotates.
  • the material to be treated (not shown) is brought into contact with the material as the circulation air direction 10 and the material to be treated is heated.
  • the gaseous water used as a heat source is discharged out of the system through the discharge port 11.
  • the water vapor injected into the heating chamber is transferred by a circulation fan 7 to ducts 8 and 8 ′ provided on the left side and right side of the apparatus, and is heated by a heater 9.
  • the temperature condition of the heater 9 is set to a temperature equal to or higher than the force matched with the temperature level of the injected hot water and Z or water vapor.
  • the heating chamber and the heater for heating the jetted hot water and Z or water vapor and the heating means for heating the supplied water to generate high temperature water vapor at a predetermined temperature are independently provided. By installing and using them together, it becomes possible to independently control the temperature of the hot water and Z or water vapor to be injected and the temperature in the heating chamber.
  • the material to be treated can be heat-treated with gaseous water with energy saving without excessive loss of water vapor.
  • FIG. 3 is an example of the steam generation high heat panel of FIG. 2, in which water supplied from a water supply tank via a water supply pump is heated via a thin tube provided with a heater wire. At the same time, fine water particles 12 are ejected from the spray nozzle 11 installed at the tip of the nozzle.
  • FIG. 3 shows an example of the steam generation heat storage panel 6 in which a large number of U-shaped narrow tubes are combined.
  • the steam generation heat storage panel 6 is not limited to this and may be used in the same manner if it has a similar function. it can.
  • the above-described steam generation heat storage panel is used to heat water, preferably to 105 to 200 ° C.
  • water is heated to about 108 to 115 ° C and ejected. It is preferable to make it.
  • gaseous water as a heat medium is most efficiently used.
  • hot water heated to about 108 to 115 ° C and Z or water vapor are preferably jetted into a heating chamber set to about 108 to 115 ° C.
  • gaseous water (sometimes referred to as Aqua Gas (registered trademark), AQG) is heated to 100 ° C. or more by an external heater in an open system such as an open pipe.
  • Hot water and Z or water vapor are continuously jetted in a heating chamber that is stably heated to the same or higher temperature than the hot water and Z or water vapor temperature in an open quasi-sealed state so as not to generate pressure.
  • the inside of the heating chamber is filled with water vapor under normal pressure, and by replacing with air, the humidity is 90% or more and the oxygen concentration is 1.0% or less, more preferably, the humidity is 99.
  • a gas component with 0% or more and oxygen concentration 1.0% or less.
  • the gas component (gaseous water) generated in the heating chamber does not cause a temperature drop in the heating chamber that is stably heated to a temperature equal to or higher than the water vapor temperature. Since the density of the discharged water vapor is stably maintained, it acts as a high heat quantity heat medium with little loss of heat energy, and energy-saving heating in a non-oxidized state can be realized.
  • the gaseous water can be suitably maintained at a temperature of, for example, 100 to 180 ° C. by selecting the capacity of the open external heater (panel heater) and the heating heater in the heating chamber, but is not limited thereto. Appropriate temperature conditions can be selected according to the purpose of use.
  • Gaseous water has higher thermal conductivity than water vapor and superheated water vapor, for example, wet heat water vapor and fine water droplets that allow adjustment of the initial condensation period to improve the yield of processed foods.
  • a heating medium “Aquagas” using the above it is suitably used for heating and sterilizing foods.
  • the heating method using high-temperature and high-pressure steam is high-temperature and high-pressure.
  • the steam is decompressed and continuously introduced into a semi-sealed heating chamber provided with an open pipe so that no pressure is generated in the state of low-pressure steam, the heating chamber and the material to be heated are Since it is heated with thermal energy, the temperature in the heating chamber is lower than the temperature of the introduced water vapor, so that the water vapor is It is always condensed and liquefied, the amount of latent heat is reduced, and the energy loss is extremely large.
  • a large amount of steam and heat energy are required to fill the inside of the heating chamber with low-pressure steam and maintain the residual oxygen concentration below 1.0%.
  • the material to be treated is heated by this heating method, a large amount of low-pressure steam is always sent into the hot chamber having a temperature lower than that of the introduced steam, and condensation due to heat exchange occurs. Therefore, for example, below 130 ° C, the material to be treated is heated in a steamed state due to the condensation.
  • the heating method using a steam competition oven the heating chamber is heated to a constant temperature, and water vapor is always generated by evaporation of water at the vaporization temperature, and the temperature of the water vapor is the temperature inside the heating chamber. It rises by rising. Water vapor is in the process of temperature rise in the heating chamber and cannot maintain sufficient density and latent heat.
  • the material to be treated is heated by this heating method, it is heated by water vapor containing dry air, not by heating with full water vapor, and the amount of latent heat is reduced.
  • the heating method of the present invention water vapor heated to 100 ° C or higher by an external heater in an open system such as an open pipe does not cause pressure.
  • an open system such as an open pipe
  • hot water and Z or water vapor are continuously jetted to generate fine water droplets and wet heat water vapor. Therefore, the inside of the heating chamber is filled with water vapor in the normal pressure state, and is replaced with air.For example, it becomes a gas component state with a humidity of 99.0% or more and an oxygen concentration of 1.0% or less. Since water vapor does not cause a temperature drop, it is possible to maintain a high amount of latent heat.
  • the temperature in the heating chamber does not decrease, water vapor condensation is small, and high latent heat is maintained, enabling non-acidic heating.
  • the material to be treated can be subjected to continuous amplitude heating with a temperature difference of at least 10 ° C in the temperature range of 90 to 180 ° C.
  • the heating method of the present invention realizes energy-saving heating with a high latent heat amount, heating without influence of condensation, and heating in a non-oxidized state. Table 1 compares the characteristic features of these heating methods.
  • a material to be treated can be subjected to continuous heating with a temperature difference of at least 10 ° C in a temperature range of 90 to 180 ° C, and can be heated and sterilized.
  • the material to be treated The heating chamber for heating with the outside shielded from the outside can be replaced with gas of water to make the gas component (gas water atmosphere) with a humidity of 99.0% or more and oxygen concentration of 0.1% or less, 3)
  • the material to be treated can be heated and sterilized efficiently and less invasively in a short time with the above-mentioned gaseous water.
  • an aqua gas generation test was conducted using the aqua gas generator shown in FIG. Start operation of the aqua gas generator, heat the semi-sealed heating chamber (heating chamber 1) to the same temperature as the steam temperature, and then continuously inject steam heated to 300 ° C into the chamber 1 Then, the inside of the chamber 1 was filled with water vapor in a normal pressure state. After a lapse of 25 minutes from the start of operation, a mixed state of fine water droplets and wet heat steam was created, and after about 7 minutes, it reached the state of “gaseous water” with a humidity of 99.9% and an oxygen concentration of 0.01%.
  • water vapor around 115 ° C is considered to be a metastable state, but can be used as a heat medium with high density and high latent heat.
  • these metastable and stable gaseous waters are selected and used arbitrarily depending on the type of the material to be heated, the purpose of the heating process, etc., taking advantage of its characteristics. It was possible that it was possible.
  • the temperature change in the vicinity of the water vapor and fine water droplet injection nozzles when gaseous water was generated was examined using the apparatus shown in FIG. The result is shown in Fig. 6. As shown in the figure, it was found that continuous and short-term temperature changes occur in the temperature range of about 95-150 ° C with the amplitude of the temperature difference of about 10-40 ° C. In addition, it was found that the amplitude of the temperature difference and the composition of fine water droplets, wet heat steam and dry heat steam can be changed by adjusting the temperature of the sprayed steam and the temperature in the apparatus. In addition, the temperature inside the device at the time of gas water generation was compared with the gas water temperature.
  • the supplied water was preheated with the heating device 15, and the amount of the supplied water was set to 115 5spm (3.62 lZh).
  • the results are shown in Fig. 7.
  • the internal temperature in the temperature range of about 120 to 150 ° C, it is possible to perform continuous amplitude heating under conditions of amplitude of temperature difference of about 20 to 50 ° C of gaseous water. I got it.
  • the temperature in the apparatus and the temperature of the gaseous water when gaseous water was generated were compared.
  • the results are shown in Fig. 8.
  • the temperature in the device in the temperature range of about 115 to 165 ° C, the temperature of the water is continuously adjusted under the condition of the temperature difference of about 20 to 50 ° C.
  • the fact that it was possible to heat the secondary amplitude was another factor.
  • the heating time for heating tap water (lOOcc) to 80 ° C was compared using gaseous water in the temperature range of about 115-165 ° C.
  • the results are shown in Fig. 9.
  • gaseous water with a temperature condition of about 115 ° C was used, it was found that it showed high energy efficiency with the shortest heating time.
  • Fig. 10 shows the temperature time curve for 115 ° C aqua gas (inside the chamber)
  • Fig. 11 shows the temperature time curve for 115 ° C aqua gas (injection nozzle).
  • FIG. 12 and FIG. The temperature-time curve of aqua gas is essentially different from the temperature-time curve of superheated steam and saturated steam, indicating that there is a component.
  • each food was subjected to aqua gas heating / sterilization treatment.
  • Soybean 20 1.30 0 0.00 0 0.00
  • each food product was subjected to aquagas heating and sterilization, and the storage stability of sterilized foods and the like was examined.
  • New onion Peeled and sliced into 3mm.
  • New onion The remaining piece was peeled and served with a core.
  • Pre-treated vegetables were placed on a predetermined tray, and a temperature sensor was inserted into the center of one specimen so that the core temperature could be measured. After heating, the specimen was placed in a sterile bag and gradually heated with cold running water. “Boiled” and “steamed” treatments were used as controls. The results are shown in Table 6.
  • aquagas sterilized vegetables were prepared and examined for the shelf life of sugar beet.
  • the first general viable count of “Potato salad with plenty of vegetables” prototyped with the above formulation was 300 or less, and 300 or less after storage at 10 ° C for 4 days.
  • the first general viable count of “Potato Salad with Plenty of Vegetables” prototyped with normal heat-treated foods was 15 x 10 3 , and 90 x 10 5 after storage at 10 ° C for 4 days.
  • Seasoning liquid 10g (seasoning liquid; soy sauce 14.2%, combined soup 14.2%, water 71. 6%)
  • the control cooked for 11 minutes with steaming was initially 11 x 10 4 after storage at 10 ° C for 4 days, which is less than 300.
  • Flavor 1. 75% (granule)
  • the number of general viable bacteria of “radish boiled” prepared by a conventional method with the above formulation was 300 or less after initial storage and after storage at 10 ° C for 4 days.
  • control products cooked in 40 minutes boiled radish from water initial became 10 ° C4_nichikanhozongonoippanseikinsuwa 56 X 10 3 300 or less.
  • the number of general viable bacteria of “Shinjo Tosani” cooked in the usual manner with the above formulation was 300 or less after first storage and after storage at 10 ° C for 4 days.
  • “Tsubasa Toni” cooked from commercially available “Mi steeli” has the same number of viable bacteria as the first one and after storage at 10 ° C for 4 days, but the flavor, texture and flavor are much higher than AQG. The prescription was excellent.
  • fresh milk used as a raw material for a commercial product (Yamakawa ranch tokuno milk (628, Uonuma-cho, Nanae-cho, Kameda-gun, Hokkaido)) that was subjected to aquagas heating of raw milk and a minimally invasive sterilization test thereby.
  • Raw milk milked on the day
  • these are heat-treated with a gas water sterilizer under the prescribed conditions, followed by the prescribed post-treatment, A viable count was performed.
  • a clean bench was used to remove several hundred g (liquid depth 30-35mm) of raw milk into a stainless steel bowl, and a temperature sensor was fixed at the center of the liquid.
  • the bowl was set in an aqua gas sterilizer and heated to a predetermined temperature. It was gradually heated with a clean bench and subjected to a viable count test.
  • Table 3 shows the results measured by the standard agar plate culture method. Holding the core temperature at 95 ° C for 1 minute and reaching the core temperature at 85 ° C both showed effective bactericidal effects. The results of the primary sensory evaluation were also good, and the characteristic “milky odor” without any shape change was eliminated, and it was well received that it was smooth and easy to drink.
  • a refrigerated (3-5 ° C) storage stability test and a room temperature (average 25 ° C) standing test were conducted. Every predetermined time The number of general viable bacteria was measured. The results are shown in Tables 7 and 8.
  • Yamakawa Farm Tokuno Milk non-homogenized non-adjusted product sterilized at 75 ° C for 15 minutes; expiration date of 10 ° C or less and stored within 5 days
  • the number of viable bacteria was zero after 3 weeks and 1 month at 95 ° CZl and 85 ° C.
  • the number of viable cells was zero after 7 days at 95 ° C and the separation started after 12 days.
  • the 85 ° C product had a viable cell count of 10 6 or more after 5 days.
  • the commercial product had zero viable count after 5 days, and reached 10 6 or more on the 7th day.
  • rice cereal grains were subjected to aquagas heating and sterilization treatment.
  • Table 9 shows the results of measurement of the initial bacterial count and standard method.
  • Sharpen Koshihikari rice with tap water, drain it, drain and transfer to a stainless steel bowl 1. Add 2 volumes (volume) of water, immerse in refrigerator for 90 minutes, and then aquaga for 35 minutes. The cooked rice was cooked. Steamed for 15 minutes, allowed to cool, evaluated primary functionality, measured initial bacterial count and placed in a clear plastic container with a lid for a shelf life test. Also, sharpen commercial rice (Koshihikari) with tap water, lift it to a sieve, drain it, transfer it to a stainless steel bowl, add 1. 1 volume (volume) of water, soak in a refrigerator for 40 minutes, and then aqua gas for 30 minutes. We cooked rice. Steamed for 10 minutes, allowed to cool, primary functional evaluation, initial bacterial count, and placed in a transparent plastic container with a lid for a shelf life test. These results are shown in Table 10.
  • the beans were subjected to an aquagas heating and sterilization treatment.
  • fish and shellfish were aquagas heated and sterilized.
  • Aquagas sterilization “Nii-Uni” was stored in refrigerated sealed packaging with oxygen scavenger, and the number of general bacteria after 6 months was 300 or less.
  • Aquagas heat-sterilized “scallops” were stored in refrigerated sealed packaging with oxygen scavengers, and the number of general bacteria after 7 months was 300 or less.
  • Aquagas heat sterilized “Oyster flakes” were kept in refrigerated sealed packaging with oxygen scavenger and maintained shape retention without discoloration or drip after 3 months.
  • Aquagas heat sterilization “Nama Tarako” was stored in a refrigerated sealed package containing oxygen scavengers, and after 3 months, it did not produce drip with good coloring and was in good storage condition.
  • Aqua Gas Heated “Bark Cut Baron Imo” was sealed and packaged in a fluorescent lamp and refrigerated for 6 months. Vitamin C residual rate was 85% with no discoloration or drip and good shape retention. . The number of general viable bacteria was less than 300. Cooked as a potato fry. In addition, the Aquagas heat treatment “Round Baron Imo” could be refrigerated for 12 months in sealed packaging. Cooking as potato fries was possible. The survival rate of vitamin C was 35% and the number of general viable bacteria was 300 or less. Furthermore, Aquagas heat sterilization “Cone (with core)” was stored in a sealed package refrigerated storage with oxygen scavenger, and the number of viable bacteria after 6 months was 300 or less. Example 9
  • the presence of fine water droplets of aqua gas was examined using a high-speed camera.
  • the nozzle used had a diameter of 1.9 mm, the amount of water was 50 mlZ, the temperature was 115 ° C, and normal aqua gas treatment conditions were used.
  • Fine water droplets were photographed using a high-speed camera (Photron, FASTCAM-APX RS 250 K). The shooting speed was 5000 fps, and the exposure time was 1Z2 58000 seconds.
  • the imaging area was 80 mm from the vicinity of the nozzle injection port and 220 mm.
  • the heat transfer coefficient was confirmed to be dependent on the temperature of the heat transfer surface and the amount of fine water droplets, which was thought to be due to the effect of fine water droplets on heat transfer.
  • those with ⁇ are considered to be superheated steam with a small amount of water.
  • ⁇ is aqua gas under normal conditions. In the initial stage of heating the food (60-70 ° C), improvement in heat transfer is observed due to the attachment of fine water droplets to the surface with a high transfer coefficient.
  • B. subtilis spores the (10 5 ⁇ L0 6 CFU / plate) using standard agar medium Nurimatsu.
  • the processing temperature 110, 115, 120, 130, 140 ° C
  • And processing time (0, 10, 20, 30 s) was changed.
  • the discharge water amount was 51 ml lmin (device initial setting).
  • the treated agar medium was scooped out in a petri dish and placed in a pine sack, and 50 ml of sterilized physiological saline was collected, and ground with a stomacher for 1 minute.
  • the bactericidal effect was improved with the extension of the treatment time.
  • the treatment temperature was 110-120 ° C
  • the bactericidal effect decreased with increasing temperature. This is thought to be due to the atmosphere inside the chamber (water Z water vapor).
  • the sterilization effect decreases when the temperature is increased from 110 ° C (aqua gas state) to 120 ° C and 130 ° C. This is because the amount of water is constant, so when the temperature rises, fine water droplets decrease, resulting in a superheated steam atmosphere. At that time, heat transfer is reduced and the sterilization effect is reduced. It is done.
  • the present invention relates to a heating / sterilization method and a heating / sterilization apparatus using gaseous water
  • the material to be treated is at least in a temperature range of 90 to 180 ° C. It can be heated and sterilized by applying continuous amplitude heating with a temperature difference of 10 ° C. Replace the heating chamber to heat the material to be treated from the outside with gas of water, and change it to a gas component (gaseous water atmosphere) with a humidity of 99.0% or more and an oxygen concentration of 0.1% or less. can do.
  • the material to be treated can be efficiently and minimally invasively heated and sterilized with the above-mentioned gaseous water in a short time.
  • It can be applied to thawing of frozen products, heating of agricultural products and foods, sterilization cooking, heating of wood, metal and ceramic materials, drying and baking. It is possible to provide a heating and sterilization apparatus using gaseous water that generates gaseous water and uses it as a heat medium.
  • FIG. 1 is a front view of an embodiment of the apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal plan view of the above apparatus.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of an example of a steam generation and heat storage panel.
  • FIG. 4 shows the results of measuring the temperature, humidity, oxygen concentration, and exhaust temperature in the chamber during the process of generating gaseous water by the steam generator.
  • Fig. 5 shows a steam generator using a steam heater panel heater (2kw) and a heater in the heating chamber (lOkw) from 100 ° C to 300 ° C during operation of the steam generator. Shows the relationship between the water vapor discharge temperature, the internal temperature, the internal humidity, and the internal oxygen concentration.
  • FIG. 6 shows a temperature change in the vicinity of a water vapor (aqua gas) injection nozzle.
  • FIG. 7 shows a comparison of in-apparatus temperature Z water vapor (aqua gas) temperature.
  • FIG. 8 shows a comparison of the internal temperature Z water vapor (aqua gas) temperature.
  • Fig. 9 shows the result of a comparative test of heating time for heating tap water (lOOcc) to 80 ° C.
  • FIG. 10 Shows the temperature time curve (inside the chamber) of aqua gas at 115 ° C.
  • FIG. 11 A temperature time curve (injection nozzle part) of 115 ° C aqua gas is shown.
  • FIG.12 Shows time curve of temperature in 115 ° C superheated steam state (inside chamber and spray nozzle)
  • FIG.13 Shows time curve of temperature in saturated steam state at 115 ° C (inside chamber and spray nozzle)
  • FIG. 14 shows changes in the number of Bacillus subtilis spores on agar plates due to aquagas.
  • FIG.15 Shows the relationship between the droplet diameter and the distance from the sprayed location (nozzle).
  • FIG.16 Shows the relationship between the temperature of the heat flow sensor surface and the heat transfer coefficient.
  • FIG. 17 is an explanatory view showing the sterilizing effect of aqua gas (110 ° C.).

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Abstract

　本発明は、気体水による加熱・殺菌方法及びその装置を提供するものであり、本発明は　被処理材料を加熱・殺菌する方法であって、次の工程；１００°C以上に加熱された熱水及び／又は水蒸気を、これと同温度以上に加熱された準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生させる、上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、湿度９５％以上及び酸素濃度１％以下の組成を有し、９０～１８０°Cの温度領域に保持されたガス成分で満たす、及び上記微細水滴と湿熱水蒸気で被処理材料に上記温度領域で少なくとも１０°Cの温度差の連続振幅加熱を施して加熱・殺菌処理する、ことにより被処理材料を加熱・殺菌することを特徴とする被処理材料の加熱方法、及びその装置、に関する。

Description

革新的殺菌方法とその用途および装置
技術分野
[0001] 本発明は、水の気体 (気体水）を利用した気体水による加熱，殺菌方法及びその装 置に関するものであり、更に詳しくは、加熱室を気体水で置換して形成した気体水雰 囲気で被処理材料を加熱する気体水による加熱 ·殺菌方法、該方法による加熱 ·殺 菌処理製品の製造方法及び該方法に使用するための気体水による加熱'殺菌装置 に関するものである。
背景技術
[0002] 一般に、加熱水蒸気を利用した加熱方法として、例えば、飽和水蒸気を用いた 、 わゆるスチーム加熱 (蒸煮）、ボイラーから発生させた高圧水蒸気を用いた高圧水蒸 気加熱が知られており、また、ボイラーから発生させた高圧水蒸気を更に高温に加熱 して形成した高温高圧の過熱水蒸気 (過熱蒸気)を用いた過熱水蒸気加熱が知られ ている。これらのうち、上記スチーム加熱は、水を 100〜120°C程度に加熱して生成 した水蒸気を加熱室内に充満させて、いわゆる「蒸し」により被処理材料を加熱処理 する方法である。また、ボイラーの高圧水蒸気を用いた高圧水蒸気加熱は、加圧して 高温化した飽和水蒸気を熱源に用いて被処理材料を加熱処理する方法である。
[0003] 一方、上記過熱水蒸気加熱は、ボイラー力 発生させた高圧水蒸気を更に加熱し て 140°C以上に高温ィ匕した、熱エネルギー的に準安定な過熱水蒸気を加熱室内に 噴射し、充満させて、被処理材料を加熱処理する方法である。この方法では、過熱 水蒸気による乾燥した高温高圧雰囲気が形成されるので、この加熱方法は、焼成に 近い加熱手段として利用されている。上記過熱水蒸気加熱は、高温高圧で、高カロリ 一で、し力も、熱エネルギー的に準安定な乾燥水蒸気を利用できるため、例えば、食 品の加熱焼成手段、農畜産物系廃棄物の焼成手段、木材等の炭化手段、金属材料 表面等の洗浄手段等として、広くその応用技術が提案されている (特許文献 1〜5参 照)。
[0004] し力しながら、この種の加熱方法では、例えば、高温高圧水蒸気を発生させるボイ ラー、及びボイラー力もの高温高圧水蒸気を更に加熱する高温加熱手段が必要とさ れること、設備が大型になること、加熱室に高温高圧の過熱水蒸気を噴射するため、 エネルギーロスが大きぐ既存の焼成方法と比べて効率的でないこと、いわゆる通常 の水蒸気加熱で十分な場合が多ぐあえて過熱水蒸気加熱を利用する必要性が少 ないこと、少量処理には不向きであること、焼成効果が未だ十分に検証されていない ために実用化に距離があること、等の問題があり、し力も、それらの問題は、いまだ解 決されていない。
[0005] 特許文献 1 :特開平 06— 090677号公報
特許文献 2 :特開 2001— 061655号公報
特許文献 3：特開 2001 - 214177号公報
特許文献 4：特開 2001— 323085号公報
特許文献 5：特開 2002— 194362号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、上記通常の水蒸 気加熱や上記過熱水蒸気加熱とは別異の、全く新しい水蒸気による加熱 ·殺菌方式 を開発すべく鋭意研究及び検討を積み重ねた結果、従来法では水の気体としての 特性を必ずしも十分に活用していないこと、加熱室を水の気体で置換して、「気体水 」雰囲気を形成することで水の気体としての特性を十分に活用できること、それにより 、従来法とは本質的に異なる新 、水蒸気を利用した加熱 ·殺菌方式を実現できるこ と、を見出し、本発明を完成するに至った。
[0007] 本発明は、従来の水蒸気加熱や過熱水蒸気加熱とは全く別異の、新しい「気体水」 による加熱'殺菌方法を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、上記「気体水」加熱'殺菌方法で使用する「気体水」の発生装置及 び「気体水」による加熱'殺菌装置を提供することを目的とするものである。
更に、本発明は、加熱室を水の気体で置換し、湿度 99. 0%以上、酸素濃度を 1. 0%以下のガス成分 (気体水）を形成する方法、及び該方法で形成した「気体水」雰 囲気で被処理材料を加熱 ·殺菌する方法、該方法により加熱 ·殺菌処理製品を製造 する方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
(1)被処理材料を加熱 ·殺菌する方法であって、次の工程；
1) 100°C以上に加熱された熱水及び Z又は水蒸気を、これと同温度以上に加熱さ れた準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生さ せる、
2)上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、湿度 95%以 上及び酸素濃度 1%以下の組成を有し、 90〜180°Cの温度領域に保持されたガス 成分で満たす、
3)上記微細水滴と湿熱水蒸気で被加熱 ·殺菌材料に上記温度領域で少なくとも 10 °Cの温度差の連続振幅加熱を施して加熱'殺菌処理する、
ことにより被処理材料を加熱'殺菌することを特徴とする被処理材料の加熱'殺菌方 法。（2)上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、湿度 99 %以上及び酸素濃度 1%以下の組成を有し、 95〜150°Cの温度領域に保持された ガス成分で満たすことを特徴とする、前記（1)に記載の加熱'殺菌方法。
(3)熱水及び Z又は水蒸気の温度と、準密閉空間の加熱室内の温度を調節すること により、微細水滴と湿熱水蒸気、及び乾熱水蒸気を発生させ、これらの三者を任意に 組み合わせて、被処理材料を加熱'殺菌処理することを特徴とする、前記（1)に記載 の加熱'殺菌方法。
(4)前記（1)から (3)の 、ずれかに記載の加熱'殺菌方法により被処理材料を加熱 · 殺菌することにより加熱 ·殺菌処理製品を製造することを特徴とする加熱 ·殺菌処理 製品の製造方法。
(5)被処理材料が、食材又は食品である、前記 (4)に記載の加熱'殺菌処理製品の 製造方法。
(6)前記（1)から (5)の 、ずれかに記載の方法に使用する装置であって、少なくとも、 被処理材料を外気と遮断して加熱する準密閉状態の加熱室、該加熱室を 100°Cを 越える所定の温度に加熱する加熱手段、 100°C以上に加熱された熱水及び Z又は 水蒸気を上記加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生させて 所定の方向に移送する水蒸気発生手段、を構成要素として含み、 100°C以上に加 熱された熱水及び Z又は水蒸気を上記加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と 湿熱水蒸気を発生させ、加熱室内部を常圧状態のまま微細水滴と水蒸気で充満さ せ、湿度 95%以上、酸素濃度 1. 0%以下の組成を有し、 90〜180°Cの温度領域に 保持されたガス成分で加熱室内部の空気を置換し、該微細水滴と湿熱水蒸気でカロ 熱室内の被処理材料に上記温度領域で少なくとも 10°Cの温度差の連続振幅加熱を 施して加熱 ·殺菌処理するようにしたことを特徴とする気体水による加熱 ·殺菌装置。
(7)水蒸気発生手段として、給水タンク、該給水タンクの水を加熱室へ給水する給水 ポンプ、該給水された水を 100°C以上に加熱するための外部ヒーターを配設した給 水用細管、その先端に設置された噴射ノズル、該噴射ノズルから噴射された高温水 蒸気を微細化して所定の方向に移送する回転可能な循環ファンを有することを特徴 とする、前記 (6)に記載の加熱'殺菌装置。
(8)加熱室を 100°Cを超える所定の温度に加熱する加熱手段として、加熱室内で発 生させた微細水滴と湿熱水蒸気と接触する位置に、シーズヒーターをヘアピン状に 複数設置したことを特徴とする、前記 (6)に記載の加熱'殺菌装置。
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明の加熱 ·殺菌方法 (以下、「加熱 ·殺菌」を単に「加熱」と記載することがある。 )は、（1) 100°C以上に加熱された熱水及び Z又は水蒸気を、これと同温度以上に 加熱された準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を 発生させる、（2)上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、 湿度 95%以上及び酸素濃度 1%以下の組成を有し、 90〜180°Cの温度領域に保 持されたガス成分で満たす、 (3)上記微細水滴と湿熱水蒸気で被処理材料に上記 温度領域で少なくとも 10°Cの温度差の連続振幅加熱を施して加熱処理する、ことを 特徴とするものである。本発明において、微細水滴と湿熱水蒸気とは、高湿度の湿熱 水蒸気とその凝縮により部分的に生成する微細水滴との混合系を意味し、乾熱水蒸 気とは、上記湿熱水蒸気の乾燥により部分的に生成する高乾燥水蒸気を意味する。 本発明では、上記微細水滴と湿熱水蒸気で被処理材料に 90〜180°Cの温度領域 で少なくとも 10°Cの温度差の連続振幅加熱を施して加熱処理するが、ここで、少なく とも 10°Cの温度差の連続振幅加熱とは、 90〜180°Cの温度範囲において、短時間 に 10°Cを上回る温度差の振幅で連続的に加熱することを意味する。本発明では、例 えば、 10〜50°Cの温度差の振幅で連続的に被処理材料を加熱することができる。 本発明では、上記微細水滴と湿熱水蒸気の混合状態を気体水 (アクアガスと (登録 商標)）と称する。
[0010] 本発明では、加熱室を 100°Cを越える所定の温度に加熱すると共に、該加熱室に 熱水及び Z又は水蒸気を導入し、該加熱室を水の気体 (気体水)で置換し、酸素濃 度を 1. 0%以下に低下させることにより形成した気体水雰囲気で被加熱材料を加熱 する。本発明において、上記加熱室は、被加熱材料を外気と遮断して加熱すること ができる所定の準閉鎖系空間で構成され、好適には、例えば、被加熱材料を載せる ためのプレート、一部にガラス窓部を形成した開閉可能なドア部を有する準密閉空 間が例示される。加熱室は、好適には、ステンレス製の素材で形成される。本発明で は、上記加熱室を 100°Cを越える所定の温度に加熱する力 この場合、好適には、 該加熱室に導入する熱水及び Z又は水蒸気の温度と同等又はそれ以上に加熱す る。
[0011] 本発明では、上記のように、加熱室を所定の温度に加熱すると共に、該加熱室で 微細水滴と湿熱水蒸気を発生させ、該加熱室内の空気を水の気体で置換する。この 場合、上記微細水滴と湿熱水蒸気は、例えば、細管を通して所定の流速で送水され た水を細管の外部からヒータで加熱し、細管の端部に設けられたノズルを介して加熱 室に導入することで生成される。上記微細水滴と湿熱水蒸気は、 100〜180°C、より 好適には、 95〜150°Cに加熱された高温常圧のガス成分であり、被処理材料を高い エネルギー効率で加熱する作用を有する。加熱された水は、加熱室内にノズルを介 して噴霧される。加熱室内は常圧状態で 100°C以上の所定の温度に加熱制御され ており、噴霧された水滴は気化して、加熱室内を微細水滴と湿熱水蒸気の混合状態 にする。その際に、噴霧される水量及び水滴径を調整することで、水蒸気雰囲気に 一部微細水滴を混合させる状態を作り出すことができ、このような状態をアクアガスと 呼ぶ。 [0012] 本発明では、給水タンクの水を給水ポンプで汲み上げ、細管からなる導管を通して 水蒸気発生蓄熱パネルに供給し、加熱ヒーターにより、例えば、 105〜200°Cの所 定の温度に加熱し、そのまま、細管の先端に設置した水蒸気噴射ノズル力も高速で 熱水及び Z又は水蒸気を噴射させる。この場合、水蒸気ノズルとしては、先端に微細 噴射孔を形成してなる、熱水及び Z又は水蒸気を微細化して噴出する機能を有する ものであれば、適宜のものが用いられる。微細噴射孔の孔径、孔数、孔の穿設位置 等は任意に設定できる。水蒸気噴射ノズル力もの熱水及び Z又は水蒸気の噴射速 度は、好適には、噴射ノズル先端において 160〜200Zs程度である力 これらに制 限されるものではなぐ装置の大きさ、種類及び使用目的等に応じて、例えば、微細 噴射孔の孔径、孔数等を変更することにより任意に設定することができる。
[0013] 本発明では、例えば、上記微細噴射ノズルから噴射された水蒸気を加熱室に導入 するが、その際に、噴射ノズルの先端に近接して設置した循環ファンに水蒸気を噴 射して、循環ファンの回転による衝撃力と風力により所定の風向に水蒸気を移送する と共に、それらの風向に合わせて設置された加熱ヒーターに水蒸気を接触させて、水 蒸気をその温度を低下させずに加熱室全体に導入し、該加熱室を所定の温度に保 持された水の気体で置換し、湿度 95%以上、酸素濃度 1. 0%以下、より好適には、 湿度 99. 0%以上、酸素濃度 1. 0%以下のガス成分で加熱室を満たすことにより加 熱室内に気体水雰囲気を形成することができる。微細噴射口から噴射された熱水及 び Z又は水蒸気は、循環ファンに衝突することで更に微細化する。また、循環ファン により形成された風向の風下に設置された加熱ヒーターは、その表面が噴射された 熱水及び Z又は水蒸気に直接的に、かつ広面積で接触するように、好適には、噴射 された熱水及び Z又は水蒸気をなるベく遮るような位置及び方向に設置する。それ により、加熱ヒーターによる熱を噴射された熱水及び Z又は水蒸気に効率良く伝達し 、噴射された熱水及び Z又は水蒸気の温度低下を確実に防止することが可能となる
[0014] 上記循環ファンは、例えば、加熱室内部の後面側の中央に設置され、噴射された 熱水及び Z又は水蒸気を、加熱室内部の左側面部及び右側面部に位置するダクト 内に設置された加熱ヒーターに直接接触するように移送する機能を有するものが例 示される力 これらに制限されるものではない。また、上記加熱ヒーターは、好適には
、例えば、シーズヒーター等をヘアピン状に多数設置して、噴射された熱水及び Z又 は水蒸気との接触面積が増えるようにしたものが例示されるが、これらに制限されるも のではなぐ同様の機能を有するものであれば同様に使用することができる。上記循 環ファンの回転数及び回転方向は、装置の大きさ、ダクトの位置、形状、加熱ヒータ 一の形状、設置位置等を考慮して、噴射された熱水及び Z又は水蒸気がダクト内に 循環風として循環し得るように設定される。
[0015] 加熱室は気体水で置換された段階で、被処理材料を加熱室に導入し、上記気体 水を熱媒体として利用して、所定の加熱処理を行う。ここで言う加熱処理とは、上記 気体水を熱源として利用するあらゆる種類の加熱処理を含むものであり、好適には、 例えば、凍結材料の加熱による解凍処理、材料の加熱加工、材料の加熱による乾燥 加工、材料の加熱による溶融又は焼成加工、水を含む液体の加熱処理等が例示さ れる。本発明において、被処理材料は、特に制限されるものではないが、好適には、 例えば、凍結品、植物製品、有機物、無機物、農産物、食料品、木材、金属、セラミツ タス、プラスチック等が例示されるが、本発明は、これらに制限されるものではなぐそ の他、乾燥、加熱、殺菌、焼成、解凍、調理などの加熱処理が適用されるあらゆる種 類の被処理材料に適用され得るものである。
[0016] 加熱室に導入した被処理材料は、所定の加熱処理を施した後、適宜のタイミングで 加熱室の外に搬出され、被処理材料に接触した気体水は、気体水排出口から系外 に排出される。加熱室内に噴射された熱水及び Z又は水蒸気は、まず、循環ファン に衝突し、微細化され、ダクトに移送され、ダクト内に設置した加熱ヒーターに接触し 、所定の温度に加熱された後、加熱室内に導入された被処理材料に接触し、熱媒体 として利用された後、系外に排出される。熱媒体としての気体水の熱エネルギーは、 被処理材料の加熱処理の熱源として利用されるが、本発明では、噴射された熱水及 び Z又は水蒸気は、そのまま、被処理材料に接触するのではなぐー且、ダクト内に 設置された加熱ヒーターにより加熱された後に、被処理材料に接触し、噴射された熱 水及び Z又は水蒸気の熱量を低下させることなぐ被処理材料を加熱するので、被 処理材料を効率よく加熱することが可能となる。 [0017] また、噴射された熱水及び Z又は水蒸気は、例えば、高速で循環ファンに衝突し、 その衝突により衝撃で水滴が分割されて、更に、微細化されると共に、更に、加熱ヒ 一ターで加熱されるので、この微細化された高温の気体水は、肉眼観察で完全に透 明な高熱伝導率の高温の水粒子からなり、被処理材料の内部への浸透性が高ぐ一 且、被処理材料の内部へ浸透して熱交換を行った気体水に対し、後続の高温の気 体水が熱エネルギーをたえず供給するので、高熱伝導率を有する熱が連続的に内 部へ移動し、気体水が、効率よく被処理材料の内部へ浸透し、短時間で被処理材料 を加熱することができる。
[0018] 本発明において、上記噴出された熱水及び Z又は水蒸気の水滴は、必要により、 循環ファンに衝突することで更に微細化され、殺菌性の微細な水粒子として加熱室 に充満する。実験の結果、給水タンク力 採取された水の pHは約 6. 9〜7. 1であつ た力 この殺菌性微細水粒子の pHは、約 5. 2〜5. 8であり、 105°C以上の高温条 件と協動して、加熱室内で高殺菌性気体水雰囲気を形成する。したがって、本発明 を、例えば、農産物、食料品に適用した場合には、高殺菌性雰囲気下で被処理材料 を加熱処理することができるので、加熱と同時に高殺菌効果を付与できる。
[0019] 次に、本発明の気体水による加熱装置の一実施の形態を図に基づいて具体的に 説明する。ただし、図は、本発明の装置の一例を示すものであり、本発明は、これに 制限されるものではなぐまた、各構成要素は、同様の機能を有する同様の手段に置 換することが可能であり、更に、公知の手段を任意に付加することができる。図 1は、 本発明の加熱装置の正面図であり、被処理材料を外気と遮断して加熱するための加 熱室 1、その正面に設置された開閉可能なドア部 2、そのハンドル 3及び窓 4、操作パ ネル 5、及び供給水の加熱装置 15を構成要素として含むバッチ式の装置を示す。加 熱室 1は、被処理材料（図示せず)をその内部に収容して加熱処理し得る所定の空 間を形成する。加熱室 1の正面に設置されたドア部 2は、ハンドル 3を操作して適宜 開閉し得る構造を有し、窓 4は、被処理材料の加熱状況を確認するために設置され る。尚、加熱室は、単一又は複数であっても良ぐ例えば、連続式の装置では、処理 温度の異なる複数の加熱室を設けることが可能であり、その場合、ドア部は省略する ことができる。 [0020] 図 2は、上記装置の縦断平面図であり、水蒸気発生蓄熱パネル 6を通して加熱され た水は、高温水蒸気として微細水蒸気噴出ノズルを介して加熱室内に噴出され、回 転する循環ファン 7に衝突して微細化されると共に、左右に設置されたダクト 8、 8' に移送され、ダクト内 8、 8' 内に設置された加熱ヒーター 9に接触して、所定の温度 に加熱され、循環風向 10として被処理材料（図示せず）に接触し、被処理材料をカロ 熱する。熱源として利用された気体水は、排出口 11から系外に排出される。加熱室 内に噴射された水蒸気は、循環ファン 7により、装置の左側面部及び右側面部に設 けられたダクト 8、 8' に移送され、加熱ヒーター 9により加熱される。
[0021] 本発明では、加熱ヒーター 9の温度条件は、好適には、噴射された熱水及び Z又 は水蒸気の温度レベルに合わせる力、それ以上の温度に設定することが重要である 。それにより、噴射された熱水及び Z又は水蒸気の温度レベルを低下させることなく 、噴射された熱水及び Z又は水蒸気の温度レベルを維持した気体水で加熱室を満 たすことが可能となるが、仮に、加熱ヒーターを設置しない場合には、このような気体 水雰囲気を形成することはできない。また、加熱室内及び噴射された熱水及び Z又 は水蒸気を加熱するための加熱ヒーターと、供給された水を加熱して所定の温度の 高温水蒸気を発生させるための加熱手段とを独立して設置し、これらを併用すること により、噴射される熱水及び Z又は水蒸気の温度と、加熱室内の温度を独立して制 御することが可能となり、それにより、噴射された熱水及び Z又は水蒸気の熱量を過 度にロスすることなぐ省エネルギーで気体水による被処理材料の加熱処理を実施 することができる。
[0022] 図 3は、図 2の水蒸気発生高熱パネルの一実施例であり、給水タンクから給水ボン プを介して供給される水を、ヒーター線を配設した細管を経由して水を加熱すると共 に、その先端に設置された噴射ノズル 11から、微細水粒子 12を噴出する。図 3には 、 U字状の細管を多数組み合わせた水蒸気発生蓄熱パネル 6の一例を示したが、こ れに制限されるものではなぐ同様の機能を有するものであれば同様に使用すること ができる。本発明では、上記水蒸気発生蓄熱パネルにより、水を、好適には、 105〜 200°Cに加熱する力 高効率の加熱をするには、水を約 108〜115°Cに加熱して噴 出させることが好ましい。本発明において、熱媒体としての気体水を最も効率よく利 用するには、約 108〜 115°Cに設定された加熱室に約 108〜 115°Cに加熱された熱 水及び Z又は水蒸気を噴出することが好適なものとして例示されるが、被処理材料 の性質、加熱処理の種類及び本発明の装置の使用目的等に応じてこれらの温度条 件を任意に設定することができる。
[0023] 本発明にお 、て、気体水（アクアガス (登録商標）、 AQGと記載することがある。 )と は、開放管等の開放系の中で外部ヒータにより 100°C以上に加熱された熱水及び Z 又は水蒸気を、圧力を生じさせないように開放系の準密閉状態で熱水及び Z又は水 蒸気温度と同温度以上に安定的に加熱された加熱室内で、連続的に噴射させ、微 細水滴と湿熱水蒸気を発生させ、加熱室内部を常圧状態のまま水蒸気で充満させ、 空気との置換により、湿度 90%以上、酸素濃度 1. 0%以下、より好ましくは、湿度 99 . 0%以上、酸素濃度 1. 0%以下にしたガス成分として定義される。上記加熱室内で 発生させたガス成分 (気体水）は、水蒸気温度と同温度以上に安定的に加熱された 加熱室内では、温度低下を起こさないことから、凝縮が少なぐ水蒸気の有する高い 潜熱と吐出された水蒸気の密度が安定的に維持されるので、熱エネルギーのロスが 少なぐ高熱量の熱媒体として作用し、非酸化状態での省エネ加熱を可能とすること ができる。気体水は、上記開放系の外部ヒータ（パネルヒータ）及び加熱室内の加熱 ヒータの容量を選択することにより、好適には、例えば、 100〜180°Cの温度に維持 できるが、これらに制限されるものではなぐその使用目的等に応じて、適宜の温度 条件に選定できる。気体水は、水蒸気及び過熱水蒸気と比べて、より高い熱の伝導 性を持ち、例えば、加工食品の歩留まりを向上させるような初期凝縮期間の調整を可 能とするような、湿熱水蒸気及び微細水滴を用いた加熱媒体「アクアガス」として、特 に、食品の加熱'殺菌加工に好適に用いられる。
[0024] 従来、通常の蒸気による加熱方式、高温高圧水蒸気による加熱方式、スチームコン ベクシヨンオーブンによる加熱方式等が存在する力 これらの加熱方式の内、高温高 圧水蒸気による加熱方法では、高温高圧水蒸気を減圧し、低圧水蒸気の状態で、圧 力を生じないように開放管を設けて準密閉状態にした加熱室へ連続的に導入した場 合、加熱室及び被加熱材料は、低圧水蒸気の熱エネルギーで加熱されることから、 加熱室内の温度は、導入される水蒸気の温度よりも低くなり、そのために、水蒸気は 常に凝縮し、液化され、潜熱量は低下し、エネルギーのロスがきわめて大きくなる。ま た、加熱室内部を低圧水蒸気で充満させ、残留する酸素濃度を 1. 0%以下に維持 するためには、大量の水蒸気と熱エネルギーが必要となる。
[0025] この加熱方式で被処理材料を加熱する場合、導入される水蒸気より温度の低!ヽカロ 熱室内には、常に大量の低圧水蒸気が送り込まれ、熱交換による凝縮が発生する。 そのため、例えば、 130°C以下では、被処理材料は、その凝縮の影響により蒸しの状 態での加熱となる。他方、スチームコンペクシヨンオーブンによる加熱方式では、加熱 室内は一定温度に加熱された状態であり、水蒸気は常に気化温度での水の蒸発に より発生し、水蒸気の温度は、加熱室内部の温度の上昇により上昇する。水蒸気は 加熱室内では温度上昇過程にあり、十分な密度及び潜熱量を保つことができない。 この加熱方式で被処理材料を加熱する場合、充満した水蒸気による加熱ではなぐ 乾燥空気が含まれた水蒸気による加熱となり、その潜熱量は小さくなる。
[0026] これらの加熱方式に対して、本発明の加熱方式では、開放管等の開放系の中で外 部ヒータにより 100°C以上に加熱された水蒸気を、圧力を生じさせな 、ように開放管 を設けた準密閉状態で、かつ水蒸気温度と同温度以上に安定的に加熱された加熱 室内で、連続的に熱水及び Z又は水蒸気を噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発 生させるので、加熱室の内部は常圧状態のまま水蒸気で充満され、空気との置換が 行われ、例えば、湿度 99. 0%以上、酸素濃度 1. 0%以下のガス成分の状態となり、 発生した水蒸気は温度低下を起こさな 、ことから高 、潜熱量の維持が可能となる。こ の加熱方式で被処理材料を加熱する場合、加熱室内での温度低下が起こらず、水 蒸気の凝縮が少なぐまた、高い潜熱量を維持して、非酸ィ匕的な加熱が可能となると 共に、被処理材料に 90〜 180°Cの温度領域で少なくとも 10°Cの温度差の連続振幅 加熱を施すことが可能となる。このように、本発明の加熱方式は、高潜熱量での省ェ ネルギー加熱、凝縮の影響のな!、加熱及び非酸化状態での加熱を実現するもので ある。表 1に、これらの加熱方式の特徴的部分を比較して示す。
[0027] [表 1] 低圧水蒸気 スチームコンべクション 気体水 高潜熱量での省エネ加熱 X X 〇
凝縮の影響がない加熱 X 〇 〇
非酸化での加熱 〇 X 〇 発明の効果
[0028] 本発明により、 1)被処理材料に 90〜180°Cの温度領域で少なくとも 10°Cの温度 差の連続振幅加熱を施して加熱'殺菌処理することができる、 2)被処理材料を外界 と遮断して加熱するための加熱室を、水の気体で置換し、湿度 99. 0%以上、酸素 濃度を 0. 1%以下のガス成分 (気体水雰囲気）にすることができる、 3)上記気体水で 被処理材料を短時間で効率よく低侵襲的に加熱'殺菌することができる、 4)凍結品 の解凍、農産物、食料品の加熱'殺菌調理、木材、金属、セラミック材料等の加熱、 乾燥、焼成に適用できる、 5)気体水を生成させ、それを熱媒体として利用する気体 水による加熱'殺菌装置を提供することができる、等の効果が奏される。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 次に、試験例及び実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は、以 下の実施例によって何ら限定されるものではない。
[0030] 試験例 1
本試験例では、図 1に示すアクアガス発生装置を用いて、アクアガスの発生試験を 実施した。アクアガス発生装置の運転を開始し、準密閉状態の加熱室 (加熱チャンバ 一）を水蒸気温度と同温度に加熱し、次いで、該チャンバ一に 300°Cに加熱された 水蒸気を連続的に噴射させて、チャンバ一の内部を常圧状態のまま水蒸気で充満さ せた。運転開始から 25分経過後に微細水滴と湿熱水蒸気の混合状態を作り出し、 約 7分後に湿度 99. 9%、酸素濃度 0. 01%の「気体水」の状態に達した。上記ァク ァガス発生装置による気体水生成過程におけるチャンバ一内の温度、湿度、酸素濃 度、排気温度を測定した結果を図 4に示す。図中で、 25分経過後に、チャンバ一内 の酸素濃度の急激な低下及び湿度の急激な上昇を経て、気体水が生成されることが 分かる。 [0031] 試験例 2
本試験例では、図 1に示す装置において、水蒸気発生用パネルヒータ（2kw)、カロ 熱室内の加熱ヒータ（lOkw)を用いて、アクアガス発生装置の運転時の 100°Cから 3 00°Cまでの水蒸気吐出温度と、装置内温度、装置内湿度、及び装置内酸素濃度と の関係を調べた。その結果を図 5に示す。上記パネルヒータは 100°C以上において、 連続最大運転とし、上記加熱ヒータは 110°C以上において、連続最大運転とした。た だし、 100°C以下においては、その設定温度に設定した。図に示されるように、約 10 0〜115°Cの気化発生期の水蒸気では、温度上昇に時間を要し、約 120°C以上の 水蒸気は装置内温度に連動して短時間、かつ安定な温度上昇を示し、装置内温度 と水蒸気温度がきわめて安定に制御し得ることが分力つた。他方、 115°C前後の水 蒸気は、準安定状態ではあるが、高密度で高い潜熱量を有する熱媒体として利用し 得ると考えられる。これにより、本発明では、これらの準安定及び安定状態の気体水 を、その特性を生カゝして、被加熱材料の種類、加熱加工の目的等に応じて任意に選 択し、使用することが可能であることが分力つた。
[0032] 試験例 3
本試験例では、図 1に示す装置を用いて、気体水発生時における水蒸気及び微細 水滴噴射ノズル付近の温度変化を調べた。その結果を図 6に示す。図〖こ示されるよう に、約 95〜150°Cの温度領域で約 10〜40°Cの温度差の振幅で連続的かつ短時間 の温度変化が生起することが分力つた。また、上記温度差の振幅と、微細水滴と湿熱 水蒸気及び乾熱水蒸気の組成は、噴射する水蒸気の温度と装置内温度を調節する ことにより、変化させ得ることが分力つた。また、気体水発生時における装置内温度と 気体水温度を比較した。供給水を加熱装置 15で余熱し、供給水量は定量ポンプ 11 5spm(3. 62lZh)とした。その結果を図 7に示す。図に示されるように、装置内温度 を約 120〜150°Cの温度範囲で調節することにより、気体水の約 20〜50°Cの温度 差の振幅の条件で連続振幅加熱できることが分力つた。
[0033] また、上記と同様にして、気体水発生時における装置内温度と気体水温度を比較 した。その結果を図 8に示す。図に示されるように、装置内温度を約 115〜165°Cの 温度範囲で調節することにより、気体水の約 20〜50°Cの温度差の振幅の条件で連 続振幅加熱できることが分力つた。更に、約 115〜165°Cの温度範囲の気体水を用 いて、水道水（lOOcc)を 80°Cに加熱するための加熱時間を比較した。その結果を 図 9に示す。図に示されるように、約 115°Cの温度条件の気体水を用いたとき、最も 加熱時間が短ぐ高いエネルギー効率を示すことが分力つた。
[0034] 試験例 4
上記試験例 3と同様にして作り出したアクアガスの温度と時間の関係を調べた。図 1 0に、 115°Cのアクアガスの温度時間曲線（庫内）、図 11に、 115°Cのアクアガスの温 度時間曲線 (噴射ノズル部）を示す。比較例として、過熱水蒸気及び飽和水蒸気の 温度時間曲線 (庫内及び噴射ノズル部）を図 12及び図 13に示す。アクアガスの温度 時間曲線は、過熱水蒸気及び飽和水蒸気の温度時間曲線と本質的に相違して 、る ことが分力ゝる。
実施例 1
[0035] 本実施例では、各食品をアクアガス加熱 ·殺菌処理した。
1)一般生菌数に対する効果
アクアガス処理を、以下の条件で各食品に施した。
キユウリ 3分間、ホウレン草 10秒間、イチゴ 10秒間、ジャガイモ (ラウンド、芯温 75°C 到達） 16分間、大豆（24時間アルカリイオン水に浸漬） 20分間、金時豆（24時間ァ ルカリイオン水に浸漬) 20分間、黒大豆 (24時間アルカリイオン水に浸漬) 20分間、 及び米 (アルカリイオン水に 40分間浸漬後、 25分間アクアガスで加熱炊飯)。その結 果を表 2に示す。表 2から、アクアガス処理は、ホウレン草以外の野菜類及び穀類に 対して顕著な殺菌効果を示すことが分かる。
[0036] [表 2]
•般生菌数
処理前 浸漬後 処理後
測定値 CFU/g Log CFU/g 測定値 CFU/g Log CFU/g 測定値 CFU/g Log CFU/g キユウリ 180000 5.26 50 1.70 ホウレンソゥ 26000 4.41 6100 3.79 イチゴ 180 2.26 0 0.00 ジャガイモ ] 8600 4.27 80 1.90 大豆 160 2.20 100 2.00 0 0.00 金時豆 0 0.00 0 0.00 0 0.00 黒大豆 4500 3.65 54000 4.73 0 0.00 米 6000 3.78 1000 3.00 430 2.63 [0037] 2)大腸菌群に対する効果
アクアガス処理を、表 3に示す条件で各食品に施して、大腸菌群に対する殺菌効 果を調べた。その結果を表 3に示す。表から、アクアガス処理は、従来加熱に比べて 顕著な殺菌効果を示すことが分かる。
[0038] [表 3]
Figure imgf000017_0001
[0039] 3)カビ酵母に対する効果
アクアガス処理を、実施例 1と同様にして、各食品に施してカビ酵母に対する殺菌 効果を調べた。その結果を表 4に示す。表から、アクアガス処理野菜類及び穀類の力 ビ酵母数は、顕著に少ないことが分かる。
[0040] [表 4]
カビ酵母数
処理前 浸漬後 処理後
測定値 CFU/g Log CFU/g 測定値 CFU/g Log CFU/g 測定値 CFU/g Log CFU/g キユウリ 2800 3.45 0 0.00 ホウレンソゥ 900 2.95 30 1.48 イチゴ 830 2.92 0 0.00 ジャガイモ 160 2.20 0 0.00 大豆 0 0.00 0 0.00 0 0.00 金時 0 0.00 0 0.00 0 0.00 黒大豆 0 0.00 0 0.00 0 0.00 米 140 2.15 0 0.00 0 0.00
[0041] 4)耐熱性芽胞菌に対する効果
アクアガス処理を、枯草菌、野菜及び穀類に施して耐熱性芽胞菌に対する殺菌効 果を調べた。その結果を表 5に示す。表から、普通寒天培地に塗末した枯草菌の胞 子 105 CFU/mlはアクアガスの短時間、 60秒間、で速やかに殺菌されること、及び アクアガス処理をした穀類及び芋は、顕著に殺菌されること、が分かった。 [0042] [表 5]
耐熱性菌数
処理前 浸漬後 処理後
測定値 CFU/g Log CFU/g 測定値 CFU/g Log CFU/g 測定値 CFU/g Log CFU/g ジャガイモ 5600 3.75 20 1.30
大豆 20 1.30 0 0.00 0 0.00
金時豆 0 0.00 0 0.00 0 0.00
黒大豆 150 2.18 30 0.00 0 0.00
米 30 1.48 0 0.00 0 0.00 実施例 2
[0043] 本実施例では、各食品をアクアガス加熱'殺菌処理すると共に、殺菌食材等の保存 安定性について調べた。
1)野菜類
(1)前処理法
春大根 ：皮むき後、 3cmの厚輪切りで供した。
新玉葱 ：皮を剥き 3mmにスライスして供した。
新筍 ：皮を剥き 5mmにスライスして供した。
新胡瓜 ：3mmスライスで供した。
春キャベツ ：芯取り、乱切りで供した。
新ブロッコリ一:茎をカットして供した。
人参 ：皮むき、 3mm銀杏切り
新玉蜀黍 ：一枚残しで皮を剥き芯付で供した。
男爵いも ：そのまま、水道流水で洗浄して供試した。
男爵 、も皮なしカット：皮むき 、もを一ロ大にカット後、水道流水で洗浄して供試した
[0044] (2)アクアガス加熱 ·殺菌試験
前処理野菜類を所定のトレーに乗せ、一個の検体の中心部に温度センサーを挿入 して芯温を測定出来る様にセットした。加熱終了後、検体を無菌袋に入れて冷流水 で徐熱した。「茹で」と「蒸し」処理を対照とした。その結果を表 6に示す。
[0045] [表 6] 素材名 AQG 殺菌条件 歩留り 一般生菌数 官能性 we 分 。C (%) 初発 保存時 （条件）
春大根 22分 〜95 9 7 0 く 300 (冷蔵 10 日後） 対対照、 ネ' スト結果 同 （対照） 40分 茹で 9 5 <300 4 102 (冷蔵 10日後） と食品化 14は良好 新玉葱 1分 75 1 0 1 <300 <300 (25°C · 24時間） 対対照、 ハ'ネ'けスト結果 同 （対照） 1分 茹で 9 5 <300 lO ( 25°C . 24時間） と食品化猶ま良好 新人参 1.5分 ― 9 7 <300 <300 ひ 0°C · 4日間） 対対照、 食感、 風味 同 （対照） 3分 茹で 9 4 く 300 3.0 X 102 (10¾ - 4日間） 共に良好 新笱 5分 75 1 0 0 0 く 300 (冷蔵 10日後） 対対照、 ネ;けスト結果 水煮 (対照） レトルト と食品化特 は舰 春キャベツ 1分 ― 1 0 2 く 300 <300 (lO : · 4 日間） 対対照、 食感、 風味と 同 （対照） 1分 茹で 9 6 く 300 5.0 102 (lO . 4日間） ち良好
新 ¾ ^柰 7分 ~85 1 0 5 0 <300 (冷蔵 90 口後） 対対照、 ハ。ネ'けスト結果は 同 （対照） 7分 茹で 9 5 0 <300 (冷蔵 90 日後） 良好
新枝豆 2.7分 〜9 4 9 3 0 く 300 (冷蔵 90ョ後） 対対照、 /、'ネ;けスト結果は 同 （対照） 6分 茹で 9 0 0 く 300 (冷蔵 90 日後） 良好
新フ' コリ- 2.8分 〜9 4 9 9 0 く 300 (冷蔵 30 R後） 冷蔵 30 R後 itfeなし 同 （対照） 7分 茹で 1 3 5 0 4.0 X 103 (10T 4 日後） 顕著な吸水と ¾fe 男爵^ (皮無 35分 〜9 5 0 <300 (冷蔵 7日後） 食感、 食味、 とも非常に し） 15分 9 5〜 9 7 良好
男爵芋 （皮 14分 〜9 8 1 0 0 0 <300 (10Ό5日後） 5 B後、対対照で、食感、 なし半割） 風味が良好 同 （対照） 20分 蒸し 1 0 0 く 300 く 300 (10=C5 日後）
男爵芋 (ラウン 25分 9 5〜 9 7 0 <300 (冷蔵 10 日後） 対照対比、食感、食味と ） もに良好 同 (対照） 40分 蒸し 9 5 0
男爵 ^ (皮な 3分 ~ 75 1 0 2 0 <300 (冷蔵 7ヶ月後） フライドホ'テト腿 果、 食 し舌し切り） 感、 食味とも良好 段胖皮付 3.4分 〜75 1 0 2 0 <300 (冷蔵 10 (3後） フライドホ'テトは、 食感、 食 き 8分割） 味とも極めて良好 実施例 3
本実施例では、アクアガス殺菌野菜類を作製し、惣菜類の日持ち性にっ 、て調べ た。
1)たっぷり野菜入りポテトサラダ
AQG男爵芋 ：46. 4% (上記実施例 2で調製したものを破砕して使用）
AQG人参 ： 10% (上記実施例 2で調製したものを使用）
AQGキャベツ： 10% (上記実施例 2で調製したものを使用）
AQG胡瓜 ： 10% (上記実施例 2で調製したものを使用）
AQG玉葱 : 7. 1% (上記実施例 2で調製したものを使用）
マヨネーズ ：15%
上白糖 ：1%
生クリーム ：0. 4% 食塩 ：0. 1%
胡椒 ：0. 01%
以上の処方で試作した「たっぷり野菜入りポテトサラダ」の初発一般生菌数は 300 以下、 10°Cで 4日間保存後も 300以下であった。通常の熱処理した食材で試作した 「たっぷり野菜入りポテトサラダ」の初発一般生菌数は 15 X 103、 10°Cで 4日間保存 後では 90 X 105となった。
[0047] 2)南瓜煮
冷凍カット南瓜： lkg
調味液 (噴霧）： 10g (調味液;醤油 14. 2%、合せ出汁 14. 2%、水 71. 6%) 上白糖 (まぶす）： 80g
上記処方をアクアガスで 11分間加熱した「南瓜煮」は、初発一般生菌数及び 10°C 4日間保存後が共に 300以下であった。蒸し加熱で 11分間加熱調理した対照は、初 発は 300以下である力 10°C4日間保存後は 11 X 104となった。
[0048] 3)大根煮
AQG大根 :48% (上記実施例 2で調製したものを半割にして使用）
醤油 ：3. 94%
上白糖 ：5. 91%
風味だし ：1. 75% (顆粒）
鶏がらスープ： 0. 88% (顆粒）
水 ：39. 6%
上記処方で常法で調製した「大根煮」は、初発及び 10°C4日間保存後の一般生菌 数は、共に 300以下であった。一方、水から 40分間茹でた大根で調理した対照品は 、初発が 300以下で 10°C4日間保存後の一般生菌数は 56 X 103となった。
[0049] 4)新筍土佐煮
AQG新筍 ：49. 5% (上記実施例 2で調製したものを銀杏切にして使用） 醤油 ：4. 94%
みりん ：4%
上白糖 ：3. 2% 風味だし ：0. 82% (顆粒）
鶏がらスープ: 0. 16% (顆粒）
こく味調味料 :0. 16%
鰹節破片 ：0. 2%
水 ：37%
上記処方で常法で調理した「新筍土佐煮」は、初発及び 10°C4日間保存後の一般 生菌数は、共に、 300以下であった。一方、市販の「水煮筍」から調理した「筍土佐煮 」も初発及び 10°C4日間保存後の一般生菌数は同じく 300以下であるものの、風味と 食感及び香は、遥かに AQG処方が優れていた。
実施例 4
[0050] 本実施例では、生乳のアクアガス加熱及びそれによる低侵襲性殺菌試験を行った 市販品（山川牧場特濃牛乳 (北海道亀田群七飯町宇大沼町 628) )の原料となるフ レッシュな生乳（当日搾乳)を同牧場から特別に調達し、下記の所定の前処理後、こ れらを所定の条件で気体水殺菌装置で加熱処理し、所定の後処理を行って、所定 の一般生菌数検査を行った。
(1)前処理方法
クリーンベンチでステンレスボウルに数百 g (液深 30〜35mm)の生乳を取り、液中 心部に温度センサーを固定した。
(2)アクアガス加熱殺菌試験
上記ボウルをアクアガス殺菌装置にセットし、所定温度まで加熱した。クリーンベン チで徐熱し、生菌数検査に供した。
[0051] (3)初発一般生菌数検査結果
標準寒天平板培養法で測定した結果を表 3に示す。芯温 95°CZl分間保持と芯温 85°C到達、何れも有効な殺菌効果を示した。一次的官能性評価の結果も良好であり 、形状変化も無ぐ特有の"乳臭ざ'が抜け、滑らかで飲み易いと好評であった。
[0052] (4)保存試験
冷蔵 (3〜5°C)保存性試験及び室温 (平均 25°C)放置試験を行った。所定時間毎 に一般生菌数を測定した。その結果を、表 7、表 8に示す。対照には山川牧場特濃 牛乳（75°C15分間殺菌のノンホモゲナイズド無添加無調整品；消費期限 10°C以下 保存で 5日間以内）を供した。冷蔵保存条件下では、 95°CZl分、 85°C、何れも 3週 間及び 1ヶ月経過後も生菌数はゼロであった。室温保存条件では、 95°CZl分は 7 日経過後で生菌数ゼロ、 12日後に分離が始つた。一方、 85°C品は、 5日経過時に 生菌数が 106以上となった。市販品は 5日経過時の生菌数がゼロで、 7日目では 106 以上となった。これらのバッチ式実験結果は、連続式 (細管型や薄膜型)での有効性 を示唆するものである。
[0053] [表 7]
Figure imgf000022_0001
* 7 5°C 1 5分間加熱 実施例 5
[0055] 本実施例では、米穀'雑穀をアクアガス加熱 ·殺菌処理した。
(米の殺菌試験）
市販米 (こしひかり）をそのままアクアガス殺菌に供した。初発菌数及の定法による 測定結果を表 9に示す。
[0056] [表 9]
未加熱 3 0秒加熱 6 0秒加熱 1 8 0秒加熱 一般生菌数 0 0 0 0 [0057] (アクアガス炊飯の日持ちと呈味性評価）
巿販米（こしひかり）を水道水で研ぎ、ざるに上げて水切後、ステンレスボウルに移 し、 1. 2倍量 (容量)の水を加えて、冷蔵庫で 90分間浸漬した後に、 35分間アクアガ ス加熱炊飯を行った。 15分間蒸らして、冷まし一次官能性評価、初発菌数の測定と 蓋付き透明プラスチック容器に入れて日持ち試験に供した。また、市販米 (こしひかり )を水道水で研ぎ、ざるに上げて水切後、ステンレスボウルに移し、 1. 1倍量 (容量） の水を加えて、冷蔵庫で 40分間浸漬した後に、 30分間アクアガス加熱炊飯を行った 。 10分間蒸らして、冷まし一次官能性評価、初発菌数の測定と蓋付き透明プラスチッ ク容器に入れて日持ち試験に供した。これらの結果を表 10に示した。
[0058] [表 10]
Figure imgf000023_0001
[0059] (赤飯）
ささげ豆を洗豆後、 3倍量の水に浸漬して、 10分間アクアガス加熱し、煮汁を切り、 3倍量の水で再度 10分間アクアガス加熱した。次に、もち米を洗米後、ささげ豆煮汁 に 1時間浸漬し、水切りした。これを 20分間アクアガス加熱後、 2. 4%塩水を打ち 5 秒後に再度 10分間アクアガスで加熱した。該 AQG赤飯は、初発及び 25°C48時間 保存後も一般生菌数は 300以下であった。これに対し、常法の蒸篕蒸しの赤飯は、 初発は 300以下であった力 25°C48時間保存後は一般生菌数が 50 X 105となった 実施例 6
[0060] 本実施例では、豆類をアクアガス加熱'殺菌処理した。
大正金時と小豆を 4倍量のアルカリイオン水に 38時間冷蔵庫内で浸漬し水切しトレ 一に敷き詰めて、アクアガス加熱 ·殺菌を行った。大正金時は 40分間、小豆は 20分 間、各々加熱し、放熱後、一次官能性評価、初発菌数測定に供した。その結果を表 11に示した。
[0061] [表 11]
Figure imgf000024_0001
実施例 7
[0062] 本実施例では、魚介類をアクアガス加熱 ·殺菌処理した。
(ゥ二の保蔵性 '呈味性）
市販の筏品を一粒づっアルミホイル上に並べ、その一粒の芯部に温度センサーを セットしてアクアガス加熱殺菌を行った。放熱後、歩留まり測定、官能性評価、初発菌 数測定と脱酸素剤同封の真空パックにして冷蔵保蔵験に供した。その結果を表 12に 示した。
[0063] [表 12]
Figure imgf000024_0002
[0064] (タラコ (真子)の保蔵性 ·呈味性）
市販の生タラコ (真子)を金網に並べ、アクアガス加熱殺菌試験に供した。放熱後、 歩留まり測定、官能性評価、初発菌数測定と脱酸素剤同封真空パックにして冷蔵保 蔵試験に供した。その結果を表 13に示した。
[0065] [表 13] 歩留まり 一 般 生 菌 数 官 能 性 評 価 (%) 初 発 冷蔵 (3ヶ月）
1 0 5 < 300 <300 鮮やかピンクで、 食感と風味が素晴らしく、 保形性が良い
3ヶ月保存後も同上の品質を維持 [0066] (塩蔵タラコの加熱調理性 '呈味性'保蔵性）
市販の冷凍塩蔵タラコをそのまま金網に並べ、アクアガス加熱殺菌試験に供した。 放熱後、歩留まり測定、一次官能性評価、初発菌数測定と脱酸素剤同封真空パック にして冷蔵保蔵試験に供した。その結果を表 14に示した。
[0067] [表 14]
Figure imgf000025_0001
実施例 8
[0068] 本実施例では、アクアガス加熱殺菌食材類の長期保存安定性の向上効果 (波及効 果）について調べた。その結果を以下に示す。
1)魚介類
アクアガス殺菌「生ゥ二」は、脱酸素剤入り密封包装冷蔵保管で、 6ヶ月後の一般細 菌数が 300以下であった。また、アクアガス加熱殺菌「ホタテ貝柱」は、脱酸素剤入り 密封包装冷蔵保管で、 7ヶ月後の一般細菌数が 300以下であった。また、アクアガス 加熱殺菌「牡蠣剥き身」は、脱酸素剤入り密封包装冷蔵保管で、 3ヶ月経過後も変色 やドリップの発生がなぐ保形性も維持されていた。更に、アクアガス加熱殺菌「生タラ コ」は、脱酸素剤入り密封包装冷蔵保管で、 3ヶ月経過後も彩が良ぐドリップの発生 もなく、保存状態は良好であった。
[0069] 2)農産物
アクアガス加熱済み「皮むきカット男爵いも」は、密封包装で蛍光灯照射下冷蔵で 6 ヶ月経過後も、変色やドリップの発生がなぐビタミン C残存率 85%で、保形性も良好 であった。一般生菌数も 300以下であった。ポテトフライとして調理'試食可能であつ た。また、アクアガス加熱処理「ラウンド男爵いも」は、密封包装で 12ヶ月間冷蔵保存 可能であった。ポテトフライとして調理'試食可能であった。ビタミン C残存率 35%で、 一般生菌数は 300以下であった。更に、アクアガス加熱殺菌「コーン (芯付き)」は、 脱酸素剤入り密封包装冷蔵保管で、 6ヶ月後の一般生菌数が 300以下であった。 実施例 9
[0070] 本実施例では、高速度カメラを用いてアクアガスの微細水滴の存在を調べた。使用 したノズルは口径 1. 9mmで、水量は 50mlZ分、温度は 115°Cで、通常のアクアガ ス処理している条件とした。高速度カメラ（Photron、 FASTCAM—APX RS 250 K)を用いて微細水滴の撮影を行った。撮影速度は 5000fpsとし、露光時間は 1Z2 58000秒とした。撮影部位はノズル噴射口近傍から 80mmまで、ならびに 220mm の位置とした。
[0071] 撮影された画像を解析し、微小水滴のザウタ一平均粒径 (SMD)を算出した。その 結果を図 15に示す。ノズル力ゝら噴霧された水滴の粒径が蒸発により減少するが、粒 径減少速度は水滴がノズル力も遠ざかるに従って小さくなることが確認された。更に、 ノズルから 220mmの位置で撮影された画像にお!、ても水滴が確認され、水滴の一 部は、液体として加熱媒体中に存在して ヽることが確認された。
実施例 10
[0072] 本実施例では、アクアガスの熱伝達性の優位性について調べた。センサ面の温度 制御が可能な熱流センサをアクアガス中に設置し、センサ面温度を 60〜100°Cの間 で変化させ、熱流測定を行った。更に、アクアガス中の微細水滴量が熱伝達性に与 える影響を調べるため、過熱水蒸気約 180L中に噴霧する水量を 35mlZminならび に 50mlZminと変化させ、熱流測定を行い、熱伝達係数を算出した。その結果を図 16に示す。
[0073] 熱伝達係数に熱伝達面温度依存性ならびに微細水滴量依存性が確認され、これ は微細水滴の熱伝達に対する効果によるもの考えられた。図での熱伝達係数の値に ついて、△のものは水量が少なく過熱水蒸気と考えられる。參は通常条件でのアクア ガスである。食材の加熱初期（60— 70°C)において、伝達係数が高ぐ表面への微 細水滴の付着などによる熱伝達性の向上が認められる。
実施例 11
[0074] 本実施例では、アクアガスの熱伝達性の優位性 (殺菌効果)を調べた。 B. subtilis の胞子（105〜： L06CFU/plate)を塗末した標準寒天培地を用いた。アクアガス試 作一号機（VT2— 7SB)を用いて、処理温度（110、 115、 120、 130、 140° C)及 び処理時間（0、 10、 20、 30s)を変化させて、処理を行った。なお、吐出水量は 51m lZmin (装置初期設定)とした。処理後の寒天培地をシャーレ力 搔き取り、ストマツ 力袋に入れ、滅菌生理食塩水 50 mlをカ卩えて、ストマッカにて 1分間摩砕処理を行 つた。寒天懸濁液 10mlを 80°Cで 20分間加熱処理した後、試料液の lmlを滅菌シャ ーレに取り標準寒天培地で混釈し、 37°Cにて 48±3時間培養した後、発生したコロ ニー数を測定した。その結果を図 17に示す。
[0075] 処理時間の延長に伴い殺菌効果は向上した。また、処理温度が 110〜120°Cの場 合、温度上昇に伴い殺菌効果は低下した。これは庫内雰囲気 (水 Z水蒸気)が影響 しているものと考えられる。図では、 110°C (アクアガス状態）から 120、 130°Cと温度 を上昇させると殺菌効果が減少している。これは、水量を一定としているので、温度を 上昇すると微細水滴が減少して、過熱水蒸気雰囲気になっている状況で、その際に は、熱伝達性が低下して、殺菌効果が減少すると考えられる。
産業上の利用可能性
[0076] 以上詳述したように、本発明は、気体水による加熱 ·殺菌方法及び加熱 ·殺菌装置 に係るものであり、本発明により、被処理材料に 90〜180°Cの温度領域で少なくとも 10°Cの温度差の連続振幅加熱を施して加熱'殺菌処理することができる。被処理材 料を外界と遮断して加熱するための加熱室を、水の気体で置換し、湿度 99. 0%以 上、酸素濃度を 0. 1%以下のガス成分 (気体水雰囲気）にすることができる。上記気 体水で被処理材料を短時間で効率よく低侵襲的に加熱'殺菌することができる。凍 結品の解凍、農産物、食料品の加熱'殺菌調理、木材、金属、セラミック材料等の加 熱、乾燥、焼成に適用できる。気体水を生成させ、それを熱媒体として利用する気体 水による加熱'殺菌装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0077] [図 1]図 1は、本発明の装置の一実施例の正面図である。
[図 2]図 2は、上記装置の縦断平面図である。
[図 3]図 3は、水蒸気発生蓄熱パネルの一例の概念図である。
[図 4]図 4は、水蒸気発生装置による気体水生成過程におけるチャンバ一内の温度、 湿度、酸素濃度、排気温度を測定した結果を示す。 [図 5]図 5は、水蒸気発生装置において、水蒸気発生用パネルヒータ（2kw)、加熱室 内の加熱ヒータ（lOkw)を用いて、水蒸気発生装置の運転時の 100°Cから 300°Cま での水蒸気吐出温度と、装置内温度、装置内湿度、及び装置内酸素濃度との関係 を示す。
[図 6]図 6は、水蒸気 (アクアガス)噴射ノズル付近の温度変化を示す。
[図 7]図 7は、装置内温度 Z水蒸気 (アクアガス)温度の比較を示す。
[図 8]図 8は、装置内温度 Z水蒸気 (アクアガス)温度の比較を示す。
[図 9]図 9は、水道水（lOOcc)を 80°Cに加熱するための加熱時間の比較テストの結 果を示す。
[図 10] 115°Cのアクアガスの温度時間曲線 (庫内）を示す。
[図 11] 115°Cのアクアガスの温度時間曲線 (噴射ノズル部）を示す。
[図 12] 115°Cの過熱水蒸気状態の温度の時間曲線 (庫内及び噴射ノズル部）を示す
[図 13] 115°Cの飽和水蒸気状態の温度の時間曲線 (庫内及び噴射ノズル部）を示す
[図 14]アクアガスによる寒天平板状の枯草菌胞子数の変化を示す。
[図 15]水滴の流径と噴霧した場所 (ノズル)からの距離との関係を示す。
[図 16]熱流センサー面の温度と熱伝達係数との関係を示す。
[図 17]アクアガス（110°C)の殺菌効果を示す説明図である。
符号の説明
1 加熱室
2 ドア部
3 ハンドル
4 窓
5 操作パネル
6 水蒸気発生蓄熱パネル
7 循環ファン
8 ダクト ' ダクト
加熱ヒーター 循環風向
排出口
給水パネル 微細水蒸気噴出ノズル 噴出した微細水粒子 供給水の加熱装置

Claims

請求の範囲 [1] 被処理材料を加熱'殺菌する方法であって、次の工程；
(1) 100°C以上に加熱された熱水及び Z又は水蒸気を、これと同温度以上に加熱さ れた準密閉空間の加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生さ せる、
(2)上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、湿度 95%以 上及び酸素濃度 1%以下の組成を有し、 90〜180°Cの温度領域に保持されたガス 成分で満たす、
(3)上記微細水滴と湿熱水蒸気で被加熱 ·殺菌材料に上記温度領域で少なくとも 10 °Cの温度差の連続振幅加熱を施して加熱'殺菌処理する、
ことにより被処理材料を加熱'殺菌することを特徴とする被処理材料の加熱'殺菌方 法。
[2] 上記微細水滴と湿熱水蒸気で上記加熱室内の空気を置換させて、湿度 99%以上 及び酸素濃度 1%以下の組成を有し、 95〜150°Cの温度領域に保持されたガス成 分で満たすことを特徴とする、請求項 1に記載の加熱'殺菌方法。
[3] 熱水及び Z又は水蒸気の温度と、準密閉空間の加熱室内の温度を調節することに より、微細水滴と湿熱水蒸気、及び乾熱水蒸気を発生させ、これらの三者を任意に 組み合わせて、被処理材料を加熱'殺菌処理することを特徴とする、請求項 1に記載 の加熱'殺菌方法。
[4] 請求項 1から 3のいずれかに記載の加熱'殺菌方法により被処理材料を加熱'殺菌 することにより加熱'殺菌処理製品を製造することを特徴とする加熱'殺菌処理製品 の製造方法。
[5] 被処理材料が、食材又は食品である、請求項 4に記載の加熱'殺菌処理製品の製 造方法。
[6] 請求項 1から 5のいずれかに記載の方法に使用する装置であって、少なくとも、被 処理材料を外気と遮断して加熱する準密閉状態の加熱室、該加熱室を 100°Cを越 える所定の温度に加熱する加熱手段、 100°C以上に加熱された熱水及び Z又は水 蒸気を上記加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱水蒸気を発生させて所 定の方向に移送する水蒸気発生手段、を構成要素として含み、 100°C以上に加熱さ れた熱水及び Z又は水蒸気を上記加熱室内に連続的に噴射させ、微細水滴と湿熱 水蒸気を発生させ、加熱室内部を常圧状態のまま微細水滴と水蒸気で充満させ、湿 度 95%以上、酸素濃度 1. 0%以下の組成を有し、 90〜180°Cの温度領域に保持さ れたガス成分で加熱室内部の空気を置換し、該微細水滴と湿熱水蒸気で加熱室内 の被処理材料に上記温度領域で少なくとも 10°Cの温度差の連続振幅加熱を施して 加熱 ·殺菌処理するようにしたことを特徴とする気体水による加熱 ·殺菌装置。
[7] 水蒸気発生手段として、給水タンク、該給水タンクの水を加熱室へ給水する給水ポ ンプ、該給水された水を 100°C以上に加熱するための外部ヒーターを配設した給水 用細管、その先端に設置された噴射ノズル、該噴射ノズルから噴射された高温水蒸 気を微細化して所定の方向に移送する回転可能な循環ファンを有することを特徴と する、請求項 6に記載の加熱'殺菌装置。
[8] 加熱室を 100°Cを超える所定の温度に加熱する加熱手段として、加熱室内で発生 させた微細水滴と湿熱水蒸気と接触する位置に、シーズヒーターをヘアピン状に複 数設置したことを特徴とする、請求項 6に記載の加熱 ·殺菌装置。
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