WO2009147930A1 - 殺菌方法及び殺菌装置 - Google Patents

殺菌方法及び殺菌装置 Download PDF

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WO2009147930A1
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water vapor
treated
enclosing member
dropping
sterilizing
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藤原裕史
肥後慶三
下田満哉
Original Assignee
株式会社リキッドガス
国立大学法人九州大学
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23BPRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B7/00Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/005Preserving by heating
    • A23B7/0053Preserving by heating by direct or indirect contact with heating gases or liquids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, 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
    • A23L3/00Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/16Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials
    • A23L3/165Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials in solid state
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04Heat
    • A61L2/06Hot gas
    • A61L2/07Steam

Definitions

  • the present invention relates to a sterilization method and a sterilization apparatus for heat sterilizing an object to be treated with water vapor.
  • an object to be treated (fresh vegetables such as cut vegetables) is placed on a conveyer and brought into contact with superheated steam while being conveyed continuously.
  • Methods and apparatus for heat sterilization are known.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and its object is to provide a sterilization method and a sterilization apparatus which have a high sterilizing effect at the time of heat sterilization of an object to be treated and which hardly cause deterioration of the object to be treated. It is to provide.
  • the invention of the sterilizing method described in the first characteristic configuration of the present invention is a sterilizing method of heat sterilizing an object to be treated with water vapor, and the object to be treated is dropped into a water vapor layer. And a contacting step of contacting the falling object to be treated and the water vapor.
  • the first feature configuration of the present invention there is a method in which the falling object to be treated and the water vapor are brought into contact with each other and heat sterilization treatment is carried out. Since it is possible to effectively heat the surface of the object to be processed uniformly, the sterilization effect is enhanced. In addition, the contact time between the object to be treated and the water vapor is very short, and the deterioration of the object to be treated due to heating hardly occurs.
  • the invention of the sterilizing method described in the second characteristic configuration of the present invention is characterized in that the water vapor is saturated water vapor.
  • the saturated water vapor has a large heat content, and can generate large latent heat of condensation by contacting and condensing on the surface of the object to be converted to water.
  • a non-condensable gas such as air
  • transfer rate the rate of generation of latent heat of condensation
  • the invention of the sterilizing method described in the third characteristic configuration of the present invention is characterized in that the object to be treated is a fresh food.
  • the invention of the sterilizing method described in the fourth feature constitution of the present invention is characterized in that a substance having a bactericidal effect or an effect of suppressing the growth of bacteria is added to the water vapor.
  • the sterilizing effect of the object to be treated is further improved.
  • the invention of the sterilizing apparatus described in the fifth characterizing feature of the present invention is a sterilizing apparatus for heating and sterilizing an object to be treated with water vapor, which is provided at an input portion of the object to be treated provided at the upper end and at the lower end.
  • An enclosure member in which a dropping path of an object to be treated for causing the object to be dropped from the input portion to the outlet portion is in communication with the discharge portion of the object to be treated;
  • First conveying means for conveying to the input unit, a water vapor supply device for supplying water vapor to the falling path of the enclosing member, a water vapor rise suppressing mechanism for suppressing the rise of the water vapor supplied to the falling path, and falling to the discharge unit
  • a second conveying means for receiving the treated object to be conveyed to the outside of the enclosing member, and the object to be treated is conveyed to the input portion via the first conveying means and dropped, and the dropping path is provided.
  • the steam supply device Characterized in that it is heated
  • the object to be treated is conveyed to the insertion portion through the first conveying means, falls into the falling path of the enclosing member, and contacts the water vapor supplied from the water vapor supply device. Since heat sterilization is carried out by this, the contact time of a to-be-processed object and water vapor
  • an open / close lid is provided at the input portion, and the open / close lid is configured to be openable / closable.
  • the open / close lid provided at the input portion makes it difficult for water vapor in the fall path to escape upward, and the sterilizing effect of the object to be treated by contact with water vapor is improved by a simple structure. Do.
  • an air curtain is provided in the introduction portion as the water vapor rise suppressing mechanism.
  • the escape of the water vapor in the falling path is suppressed only by the supply of air without providing a mechanical device, and the sterilizing effect of the object to be treated by the contact with the water vapor Improve.
  • the invention of the sterilizing apparatus described in the eighth characteristic configuration of the present invention is characterized by comprising a cooling device for cooling the object in contact with the water vapor.
  • the object to be treated which has been brought into contact with water vapor and heat-sterilized is cooled by the cooling device, so that sterilization using water droplets condensed on the surface of the object to be treated is performed. It is possible to prevent heat transfer to the inside of the later object to be processed, and to prevent the deterioration of the object due to heating more reliably.
  • the water vapor supply apparatus is provided with an addition means for adding a substance having the bactericidal effect or the effect of suppressing the growth of bacteria to the water vapor. It is in the place.
  • the sterilizing effect is further improved by providing the addition means.
  • the present embodiment includes the below-described (1) dropping step and (2) contacting step, and (3) cooling step or the like may be performed as necessary.
  • (1) Dropping step The object to be sterilized (for example, fresh food such as vegetables and fruits) is dropped from a predetermined height.
  • (2) Contact step saturated steam at about 95 ° C. to 100 ° C. is supplied to the dropping path of the treatment object, and the treatment object falling in the saturated steam layer and the saturated steam are treated
  • the object to be treated is heat-sterilized by contacting from the entire circumference.
  • Cooling water is injected to the to-be-processed object made to contact with saturated steam, and heat-sterilized, and a to-be-processed object is cooled.
  • the sterilization method of the present embodiment is a method in which the falling object to be treated is brought into contact with saturated water vapor to perform heat sterilization treatment, and the object to be treated during falling is to be exposed to water vapor on the entire surface thereof. Since the surface of the object to be treated can be effectively heated uniformly, the bactericidal effect is enhanced. In addition, the contact time between the object to be treated and the saturated water vapor is very short, so that the alteration of the object to be treated due to heating hardly occurs.
  • the saturated water vapor has a large heat content, and can generate large latent heat of condensation by contacting the surface of the object to be treated and condensing it into water.
  • a non-condensable gas such as air
  • transfer rate the rate of generation of latent heat of condensation
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of a sterilizer 1 (first embodiment) according to the present invention.
  • the sterilizing apparatus 1 of the present embodiment includes a first conveyor 2 (an example of a first conveying unit), an enclosing member 3, a water vapor supply nozzle 4 (an example of a water vapor supply apparatus), and an air supply
  • the nozzle 5 an example of a water vapor rise suppressing mechanism
  • the cooling water supply nozzle 6 an example of a cooling device
  • the second conveyor 7 an example of a second conveying means
  • the first conveyor 2 is installed above the casing 8 provided on the flange portion 3 c of the enclosing member 3, and the workpiece M (for example, fresh food such as vegetables and fruits) is disposed above the casing 8. It is configured to be transported and continuously introduced into the inner cylindrical portion 8a.
  • the workpiece M for example, fresh food such as vegetables and fruits
  • the enclosing member 3 is a cylindrical hollow tube and has an upper opening 3a and a lower opening 3b at the upper end and the lower end respectively, and the upper opening 3a and the lower opening 3b are In addition to the communication, a dropping path R for dropping the object to be treated M from the upper opening 3a to the lower opening 3b is formed inside.
  • a support 9 for supporting the hollow cylindrical tube 10 is provided on the upper portion of the inner wall of the enclosing member 3.
  • the support portion 9 has an upright piece 9a erected along the axial center direction of the enclosing member 3 at the tip thereof, and when the cylindrical tube 10 is installed on the support portion 9, the upright piece 9a is a cylindrical tube 10 Of the cylindrical tube 10 in the horizontal direction.
  • the cylindrical tube 10 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the enclosing member 3, and the side wall thereof is provided with a mesh-like vent hole 10 a communicating the inside and the outside of the cylindrical tube 10.
  • a flange 3 c is formed on the periphery of the upper opening 3 a of the enclosing member 3, and a casing 8 having a cylindrical shape is installed on the flange 3 c.
  • the casing 8 is an inner cylindrical portion 8a (the outer diameter of the inner cylindrical portion 8a is smaller than the inner diameter of the enclosing member 3 and is open at the upper and lower sides of the inner cylindrical portion 8a) and supported from the ceiling 8c.
  • connection portion 8b is provided, the lower end edge of the support connection portion 8b is supported by the flange portion 3c, the inner cylindrical portion 8a is disposed in the upper opening 3a, and the lower end portion of the inner cylindrical portion 8a is a support portion It is comprised so that it may insert inside the cylindrical pipe 10 currently installed on 9.
  • the inner cylindrical portion 8a of the casing 8 and the cylindrical tube 10 communicate with the falling path R of the enclosing member 3 and constitute a part of the falling path R.
  • the air supply nozzle 5 is provided above the casing 8 and is supported by a frame 17 provided upright on a ceiling 8 c of the casing 8.
  • the air supplied from the air compressor (not shown) is injected toward the inner cylindrical portion 8a of the casing 8 through the air supply nozzle 5 to suppress the rise of the saturated water vapor supplied to the falling path R. Is configured.
  • the water vapor supply nozzle 4 is provided on the side surface of the lower portion of the enclosing member 3.
  • the superheated steam generated in the boiler 14 is adjusted in pressure by the pressure reducing valve 15 and then introduced into the saturated steam generator 16 to contact the water stored in the saturated steam generator 16. Saturated water vapor at about 100 ° C. is produced.
  • the saturated steam S supplied from the saturated steam generator 16 is jetted toward the falling path R of the surrounding member 3 through the steam supply nozzle 4.
  • the cooling water supply nozzle 6 is provided on the side surface of the enclosing member 3 below the steam supply nozzle 4, and the cooling water supplied from the cooling water supply device (not shown) is for cooling water supply. It is jetted toward the to-be-processed object M which contacted saturated steam via the nozzle 6, and the to-be-processed object M can be cooled.
  • the second conveyor 7 is disposed under the enclosing member 3 so that it can receive the object M dropped from the lower opening 3 b of the enclosing member 3 and continuously convey it to the outside of the enclosing member 3. It is configured.
  • the to-be-processed object M thrown into the inner cylinder part 8a is heat-sterilized by falling the fall path
  • saturated steam supplied from the steam supply nozzle 4 usually has a density lower than that of air, so it rises through the falling path R of the enclosing member 3 and passes through the cylindrical tube 10 and the inner cylindrical portion 8 a of the casing 8. As a result, there is a risk that it may come out of the enclosing member 3.
  • the pressure of the air supplied from the air supply nozzle 5 is configured to suppress the rise of the saturated steam, and the saturated steam is It can be made to stay. As a result, the entire object to be treated M is likely to fall in a state covered with water vapor, and the surface of the object to be treated M can be heated effectively without unevenness, so that the sterilizing effect is enhanced.
  • a discharge passage 18 of saturated water vapor is formed by the inner wall of the upper portion of the enclosing member 3 and the inner cylindrical portion 8a and the ceiling portion 8c of the casing 8.
  • the vent hole 10 a and the discharge part 19 provided in the vicinity of the support connection part 8 b of the casing 8 are in communication via the discharge passage 18. That is, part of the saturated water vapor which ascends in the falling path R of the enclosing member 3 and enters the cylindrical tube 10 passes through the vent hole 10a of the cylindrical tube 10 and passes through the discharge passage 18 to the enclosing member from the discharge portion 19 It is configured to be discharged to the outside of 3.
  • the to-be-processed object M heat-killed in contact with saturated steam is cooled by coming into contact with mist-like cooling water jetted from the cooling water supply nozzle 6. Since the heat transfer to the inside of the to-be-processed object after sterilization by the water droplet condensed on the surface of the to-be-processed object M can be prevented by this cooling process, the transformation of the to-be-processed object M by heating is prevented more reliably.
  • the cooled object to be treated M falls from the lower opening 3b of the enclosing member 3 onto the second conveyor 7 and is continuously transported to the outside of the enclosing member 3, resulting in a large amount of objects to be treated M can be efficiently heat-sterilized in a short time.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of a sterilizer 1 (second embodiment) according to the present invention.
  • a plurality of baffles 11 are alternately provided inside the enclosing member 3 at predetermined intervals in the vertical direction.
  • Each baffle plate 11 is inclined such that one end on the falling path R side is positioned lower than the other end, and at least the end on the falling path R intersects the falling path R It is provided as.
  • the object to be treated M when the object to be treated M falls while falling on the falling path R of the enclosing member 3, the object to be treated M can fall while contacting the baffle plate 11, so the object to be treated M can be dropped from the upper opening 3a to the lower opening 3b.
  • the time required for the drop (hereinafter referred to as the drop time) is longer than the free fall of the first embodiment.
  • the time for the object M to be in contact with the saturated water vapor is longer (that is, the time for sterilization treatment with the saturated water vapor is set longer), and the object M is more reliably sterilized. it can.
  • the time for the heat sterilization process applied to the object to be treated M can be freely adjusted by appropriately adjusting the inclination angle of the baffle plate 11 and the number of installation thereof. Therefore, according to the kind of to-be-processed object M, it becomes possible to set easily appropriate sterilization treatment conditions, and more efficient heat sterilization can be implemented.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of a sterilizer 1 (third embodiment) according to the present invention.
  • the upper opening 3 a is provided on the upper side surface of the enclosing member 3, and the first conveyor 2 is inserted from the upper opening 3 a.
  • the water storage tank 12 is provided below, and the lower opening 3b of the enclosure member 3 is in a state of being water-sealed.
  • the object to be treated M is conveyed by the first conveyor 2 to the upper opening 3a, falls down the falling path R of the enclosing member 3, contacts the saturated water vapor supplied from the water vapor supply nozzle 4, and is heat sterilized. .
  • the heat-sterilized object M drops into the water W of the water storage tank 12 and is cooled, and then rests on the second conveyor 7 extending from the inside of the water storage tank 12 to the outside of the water storage tank 12. It is continuously transported to the outside of the member 3.
  • the saturated water vapor supplied from the water vapor supply nozzle 4 is configured so as not to easily escape from the upper opening 3a.
  • the air supply nozzle 5 (water vapor rise suppression mechanism) in the one embodiment and the second embodiment may not be provided.
  • the cooling in the first embodiment and the second embodiment described above It is not necessary to provide the water supply nozzle 6 (cooling device).
  • the water storage tank 12 in the present embodiment has the two functions of the water vapor rise suppressing mechanism and the cooling device in the first and second embodiments, and the configuration of the sterilizer 1 is further simplified. can do.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing the constitution of the sterilizer 1 (the fourth embodiment) according to the present invention.
  • a water flow conveyance mechanism 13 is provided in the water storage tank 12 as a second conveyance means.
  • the water flow transfer mechanism 13 is configured to include an inlet 13a and a drain 13b provided at the lower part of the water storage tank 12, and allows the water to flow from the inlet 13a and drain the water from the drain 13b.
  • a water stream is formed in the inside, and the object to be treated M which has been heat-sterilized and dropped into the water storage tank 12 can be placed on the water stream and continuously transported to the outside of the enclosing member 3. That is, the water storage tank 12 in the present embodiment has the three functions of the water vapor rise suppression mechanism, the cooling device, and the second transport means, and the configuration of the sterilizer 1 can be further simplified.
  • the open / close lid 20 is attached to the upper opening 3a, which is a feeding portion of the object to be processed M, so as to be pivotable up and down. ing. That is, the open / close lid 20 constitutes a water vapor rise suppression mechanism. Therefore, the object M conveyed by the first conveyor 2 is operated to open the open / close lid 20 before being dropped from the loading portion (FIG. 5 (b)), and when the loading is completed, In order to prevent the water vapor in the falling path R from escaping upward, the open / close lid 20 is quickly closed (FIG. 5 (a)).
  • a drop box 21 surrounding the input portion is provided above the upper opening 3a, and one side of the drop box 21 can be opened and closed to an entrance 22 to which an object to be processed by the first conveyor 2 comes in and out.
  • the shutter 23 is provided to make it more difficult for water vapor to escape.
  • an air curtain 24 is attached to two opposing side portions of the upper opening 3a to constitute a water vapor rise suppressing mechanism.
  • the enclosing member 3 in the above-described embodiment may be configured to be extensible and contractible in the vertical direction so that the length of the falling path R can be freely adjusted.
  • saturated steam instead of saturated steam, superheated steam (100 ° C. to 170 ° C.) or steam (70 ° C. to 95 ° C.) containing equal amounts of non-condensable gas (eg, air etc.) You may use it.
  • non-condensable gas eg, air etc.
  • the baffle plate 11 in the second embodiment may be set as appropriate.
  • a substance having a bactericidal effect or an effect of suppressing the growth of bacteria for example, acetic acid, ethanol, allyl isothiocyanate, vegetable oil etc. is added to the water vapor supplied to the dropping route R, and the dropping route R If the surface of the object to be treated is uniformly brought into contact with the vapor inside, the bactericidal effect is more exhibited.
  • Table 8 The experimental results are shown in Table 8 below.
  • Table 8 shows the objects to be treated (spun chrysanthemum, Chinese cabbage), treated forms (untreated, treated with water vapor alone, treated with water vapor, and treated with water vapor) and the results (general bacterial count).
  • "wet heat sterilization treatment” indicates the treatment for dropping the treatment object described so far into the water vapor layer for sterilization.
  • the amount of the above-mentioned substance to be added is 0.2 to 3.0% by mass, preferably 0.5 to 2.0%, with respect to the water vapor to be supplied. In the experiment of Table 8, 0.8 mass% of acetic acid is added.
  • the sterilizing method and the sterilizing apparatus of the present invention are particularly effective for sterilizing the outer surface of an object to be treated, such as fresh food such as vegetables and fruits, in a short time without changing the internal quality. .

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Abstract

 被処理物の加熱殺菌時における殺菌効果が高く、尚且つ被処理物の変質が生じ難い殺菌方法を提供するために、被処理物を水蒸気によって加熱殺菌する殺菌方法であって、水蒸気層内に被処理物を落下させる落下工程;前記落下する被処理物と前記水蒸気とを接触させる接触工程を包含する殺菌方法。

Description

殺菌方法及び殺菌装置
 本発明は、被処理物を水蒸気によって加熱殺菌する殺菌方法、及び殺菌装置に関するものである。
 従来の技術としては、例えば特許文献1の図1に開示されているように、被処理物(カット野菜等の生鮮野菜)を、コンベアに載せて連続的に搬送しながら、過熱水蒸気と接触させることによって加熱殺菌する方法及び装置が知られている。
特開2004-33202号公報
 しかしながら、コンベアに載せて搬送しながら水蒸気と接触させて殺菌処理する場合、被処理物の全表面に短時間で均等に水蒸気が接触するのは困難で、接触時間を長くせざるを得なくなり、被処理物(カット野菜等の生鮮野菜)の鮮度が低下する虞がある。また、水蒸気が過熱水蒸気の場合は、凝縮潜熱が瞬時に発生し難く、そのために被処理物表面のみを短時間で加熱することは困難で、接触時間を長くせざるを得なく、その接触時間が長くなると、被処理物(特にその表面部分)の内部にまで熱が伝わったり、乾燥による変質を生じさせ易くなるという問題がある(例えば、被処理物が生鮮食品である場合、内部が変質したり、乾燥によってその鮮度が低下する虞がある)。
 本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、被処理物の加熱殺菌時における殺菌効果が高く、尚且つ被処理物の変質が生じ難い殺菌方法、及び殺菌装置を提供することにある。
 上記の目的を達成するため、本発明の第1の特徴構成に記載される殺菌方法の発明では、被処理物を水蒸気によって加熱殺菌する殺菌方法であって、水蒸気層内に被処理物を落下させる落下工程と、前記落下する被処理物と前記水蒸気とを接触させる接触工程とを有することを特徴とする。
〔作用及び効果〕
 本発明の第1の特徴構成によれば、落下する被処理物と水蒸気とを接触させて加熱殺菌処理する方法であり、落下中の被処理物には、水蒸気層内でその全表面に水蒸気が接触するために、被処理物表面をムラなく効果的に加熱することが可能であるため、殺菌効果が高くなる。しかも、被処理物と水蒸気との接触時間が非常に短く、加熱による被処理物の変質が生じ難い。
 本発明の第2の特徴構成に記載される殺菌方法の発明では、前記水蒸気が飽和水蒸気であることを特徴とする。
〔作用及び効果〕
 本発明の第2の特徴構成によれば、飽和水蒸気は、熱含量が大きく、被処理物の表面に接触し凝縮して水に変化することにより、大きな凝縮潜熱を発生させ得る。特に空気など非凝縮性気体の分圧が低い場合には凝縮潜熱の発生速度(伝達速度)が極度に高まる。
 そのため、被処理物の表面が短時間で加熱されることとなり、被処理物の内部にまでは熱が伝わり難く、加熱による被処理物の変質をより一層効果的に防止し得る。
 本発明の第3の特徴構成に記載される殺菌方法の発明では、前記被処理物が生鮮食品であることを特徴とする。
〔作用及び効果〕
 本発明の第3の特徴構成によれば、生鮮食品の鮮度低下を防止しつつ、生鮮食品の表面全体を確実に加熱殺菌することができる。
 本発明の第4の特徴構成に記載される殺菌方法の発明では、殺菌効果又は菌の繁殖を抑制する効果のある物質を、前記水蒸気に添加することを特徴とする。
〔作用及び効果〕
 本発明の第4の特徴構成によれば、被処理物の殺菌効果がより一層向上する。
 本発明の第5の特徴構成に記載される殺菌装置の発明では、被処理物を水蒸気によって加熱殺菌する殺菌装置であって、上端部に設けた被処理物の投入部と、下端部に設けた被処理物の排出部とを、連通させると共に、被処理物を前記投入部から前記排出部に落下させるための被処理物の落下経路が内側に形成されている囲い部材、被処理物を前記投入部に搬送する第1搬送手段、前記囲い部材の落下経路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置、前記落下経路に供給された水蒸気の上昇を抑える水蒸気上昇抑制機構、及び、前記排出部に落下した被処理物を受けて前記囲い部材の外側に搬送する第2搬送手段を備えており、被処理物が、前記第1搬送手段を介して前記投入部に搬送されて落下し、前記落下経路において前記水蒸気供給装置から供給された水蒸気と接触することによって加熱殺菌されることを特徴とする。
〔作用及び効果〕
 本発明の第5の特徴構成においては、被処理物が、第1搬送手段を介して投入部に搬送されて、囲い部材の落下経路に落下し、水蒸気供給装置から供給された水蒸気と接触することによって加熱殺菌されるため、被処理物と水蒸気との接触時間が非常に短く、加熱による被処理物の変質が生じ難い。
 また、水蒸気供給装置から供給された水蒸気は、囲い部材の落下経路を上昇して投入部より排出され得るが、水蒸気上昇抑制機構によって水蒸気の上昇が抑えられるため、水蒸気が囲い部材の落下経路に滞留し易い。その結果、被処理物全体が水蒸気で覆われた状態で落下し易く、被処理物表面をムラなく効果的に加熱することが可能であるため、殺菌効果が高くなる。
 本発明の第6の特徴構成に記載される殺菌装置の発明では、前記水蒸気上昇抑制機構として、前記投入部に開閉蓋を設け、その開閉蓋を開閉操作自在に構成してあるところにある。
〔作用及び効果〕
 本発明の第6の特徴構成によれば、投入部に設けた開閉蓋により、落下経路内の水蒸気が上方に逃げにくくなり、水蒸気との接触による被処理物の殺菌効果が簡単な構造で向上する。
 本発明の第7の特徴構成に記載される殺菌装置の発明では、前記水蒸気上昇抑制機構として、前記投入部にエアーカーテンを設けてあるところにある。
〔作用及び効果〕
 本発明の第7の特徴構成によれば、エアーの供給のみで機械的な装置を設けることなく落下経路内の水蒸気の上方への逃げが抑制され、水蒸気との接触による被処理物の殺菌効果が向上する。
 本発明の第8の特徴構成に記載される殺菌装置の発明では、前記水蒸気と接触した被処理物を冷却する冷却装置を備えることを特徴とする。
〔作用及び効果〕
 本発明の第8の特徴構成によれば、水蒸気と接触して加熱殺菌された被処理物を、冷却装置によって冷却するように構成されているので、被処理物の表面で凝縮した水滴による殺菌後の被処理物内部への熱伝達を防止して、加熱による被処理物の変質をより確実に防止し得る。
 本発明の第9の特徴構成に記載される殺菌装置の発明では、前記水蒸気供給装置に、殺菌効果又は菌の繁殖を抑制する効果のある物質を水蒸気中に添加する添加手段を付設してあるところにある。
〔作用及び効果〕
 本発明の第9の特徴構成によれば、添加手段を設けることにより一層殺菌効果が向上する。
は、本発明に係る殺菌装置の第1実施形態の概要図を示す図である。 は、本発明に係る殺菌装置の第2実施形態の概要図を示す図である。 は、本発明に係る殺菌装置の第3実施形態の概要図を示す図である。 は、本発明に係る殺菌装置の第4実施形態の概要図を示す図である。 (a),(b)は、本発明に係る殺菌装置の第5実施形態の要部概要図を示す図である。 は、本発明に係る殺菌装置の第6実施形態の要部概要図を示す図である。
〔第1実施形態〕
(殺菌方法)
 以下に本発明の殺菌方法に関する実施形態を説明する。
 本実施形態は、後述の(1)落下工程、及び(2)接触工程を包含するものであり、必要に応じて(3)冷却工程等を実施するようにしても良い。
(1)落下工程
 殺菌すべき被処理物(例えば、野菜や果物等の生鮮食品)を、所定の高さより落下させる。
(2)接触工程
 次いで、被処理物の落下経路に、約95℃~100℃の飽和水蒸気を供給し、その飽和水蒸気層内で落下する被処理物と、前記飽和水蒸気とを被処理物の全周から接触させることによって、被処理物を加熱殺菌する。
(3)冷却工程
 飽和水蒸気と接触させて加熱殺菌した被処理物に、冷却水を噴射して被処理物を冷却する。
 本実施形態の殺菌方法は、落下する被処理物と飽和水蒸気とを接触させて加熱殺菌処理する方法であり、落下中の被処理物には、その全表面に水蒸気が接触するために、被処理物表面をムラなく効果的に加熱することが可能であるため、殺菌効果が高くなる。しかも、被処理物と飽和水蒸気との接触時間が非常に短く、加熱による被処理物の変質が生じ難い。
 尚、飽和水蒸気は、熱含量が大きく、被処理物の表面に接触し凝縮して水に変化することにより、大きな凝縮潜熱を発生させ得る。特に空気など非凝縮性気体の分圧が低い場合には凝縮潜熱の発生速度(伝達速度)が極度に高まる。
 そのため、被処理物の表面が瞬時に加熱されることとなり、被処理物の内部にまでは熱が伝わり難く、加熱による被処理物の変質をより一層効果的に防止することができる。
(殺菌装置1の構成)
 次に、図1に基づいて、上記殺菌方法を実施可能な殺菌装置1に関する実施形態を以下に説明する。
 図1は、本発明に係る殺菌装置1(第1実施形態)の構成を概略的に示した縦断面図である。
 図1に示されるように、本実施形態の殺菌装置1は、第1コンベア2(第1搬送手段の一例)、囲い部材3、水蒸気供給用ノズル4(水蒸気供給装置の一例)、空気供給用ノズル5(水蒸気上昇抑制機構の一例)、冷却水供給用ノズル6(冷却装置の一例)及び第2コンベア7(第2搬送手段の一例)を備えて構成されている。
 第1コンベア2は、囲い部材3のフランジ部3cに設けられているケーシング8の上方に設置されており、被処理物M(例えば、野菜や果物等の生鮮食品)を、ケーシング8の上方に搬送して、その内筒部8aの中に連続的に投入し得るように構成されている。
 囲い部材3は、円筒状の中空管であり、その上端部及び下端部にそれぞれ上側開口部3a及び下側開口部3bを有しており、上側開口部3aと下側開口部3bとが連通していると共に、被処理物Mを上側開口部3aから下側開口部3bに落下させるための落下経路Rが内側に形成されている。
 囲い部材3の内壁の上部には、中空の円筒管10を支持するための支持部9が設けられている。支持部9は、その先端に囲い部材3の軸心方向に沿って立設する起立片9aを有しており、円筒管10を支持部9上に設置する際、起立片9aが円筒管10の内側に位置する状態となり、円筒管10の水平方向の位置決めされるように構成されている。
 円筒管10は、囲い部材3の内径よりも小さい外径を有しており、その側壁には、円筒管10の内側と外側とを連通する網目状の通気孔10aが設けられている。
 囲い部材3の上側開口部3aの周縁にはフランジ部3cが形成されており、フランジ部3cの上には、筒形状を有するケーシング8が設置されている。ケーシング8は、天井部8cからそれぞれ連設される内筒部8a(内筒部8aの外径は、囲い部材3の内径よりも小さく、内筒部8aの上下が開口している)及び支持連結部8bを備えており、支持連結部8bの下端縁がフランジ部3cによって支持されると共に、内筒部8aは上側開口部3a内に配置され、内筒部8aの下端部が、支持部9上に設置されている円筒管10の内側に嵌入するように構成されている。尚、ケーシング8の内筒部8aと、円筒管10は、囲い部材3の落下経路Rに通じており、落下経路Rの一部を構成する。
 空気供給用ノズル5は、ケーシング8の上方に設けられており、ケーシング8の天井部8cに立設されるフレーム17によって支持されている。エアーコンプレッサー(図示せず)から供給される空気は、空気供給用ノズル5を介して、ケーシング8の内筒部8aに向けて噴射され、落下経路Rに供給された飽和水蒸気の上昇を抑えるように構成されている。
 水蒸気供給用ノズル4は、囲い部材3下部の側面に設けられている。
 ボイラー14にて生成された過熱水蒸気は、減圧弁15によりその圧力が調節された後、飽和水蒸気発生装置16に導入されて、飽和水蒸気発生装置16内に蓄えられている水と接触することによって約100℃の飽和水蒸気が生成される。飽和水蒸気発生装置16から供給される飽和水蒸気Sは、水蒸気供給用ノズル4を介して、囲い部材3の落下経路Rに向けて噴射される。
 冷却水供給用ノズル6は、水蒸気供給用ノズル4よりも下側の囲い部材3の側面に設けられており、冷却水供給装置(図示せず)から供給される冷却水は、冷却水供給用ノズル6を介して、飽和水蒸気と接触した被処理物Mに向けて噴射され、被処理物Mを冷却し得る。
 第2コンベア7は、囲い部材3の下に設置されており、囲い部材3の下側開口部3bより落下した被処理物Mを受けて囲い部材3の外側に連続的に搬送し得るように構成されている。
 (殺菌処理)
 次に、上記構成を備える殺菌装置1を使用して、大量の被処理物Mを連続的に殺菌処理する方法の一例を以下に説明する。
 先ず、作業者は、殺菌処理すべき被処理物M(例えば、野菜や果物等の生鮮食品)を第1コンベア2上に順に載せていく。第1コンベア2に載せられた被処理物Mは、第1コンベア2によってケーシング8の上方に搬送されて、ケーシング8の内筒部8aの中に連続的に投入される。
 内筒部8aに投入された被処理物Mは、囲い部材3の落下経路Rを落下して、水蒸気供給用ノズル4から供給された飽和水蒸気と接触することによって加熱殺菌される。即ち、本実施形態の殺菌装置1においては、被処理物Mは、その落下中に飽和水蒸気と接触するため、被処理物Mと飽和水蒸気との接触時間が非常に短く、加熱による被処理物Mの変質が生じ難い。
 また、水蒸気供給用ノズル4から供給される飽和水蒸気は、通常、空気よりも密度が軽いので、囲い部材3の落下経路Rを上昇して、円筒管10とケーシング8の内筒部8aを通って囲い部材3の外側に抜け出てしまう虞がある。しかし、本実施形態の殺菌装置1においては、空気供給用ノズル5から供給される空気の圧力によって、飽和水蒸気の上昇を抑えるように構成されており、飽和水蒸気を囲い部材3の落下経路Rに滞留させることができる。その結果、被処理物M全体が水蒸気で覆われた状態で落下し易く、被処理物M表面をムラなく効果的に加熱することが可能であるため、殺菌効果が高くなる。
 尚、本実施形態の殺菌装置1においては、囲い部材3上部の内壁、及びケーシング8の内筒部8aと天井部8c等によって、飽和水蒸気の排出路18が形成されており、円筒管10の通気孔10aと、ケーシング8の支持連結部8b近傍に設けられている排出部19とが、排出路18を介して連通している。即ち、囲い部材3の落下経路Rを上昇して円筒管10の中に入った飽和水蒸気の一部は、円筒管10の通気孔10aを抜けて排出路18を通り、排出部19から囲い部材3の外側に排出される構成となっている。
 飽和水蒸気と接触して加熱殺菌された被処理物Mは、冷却水供給用ノズル6から噴射されるミスト状の冷却水と接触することによって冷却される。この冷却工程によって、被処理物Mの表面で凝縮した水滴による殺菌後の被処理物内部への熱伝達が防止され得るので、加熱による被処理物Mの変質がより確実に防止される。
 冷却された被処理物Mは、囲い部材3の下側開口部3bから、第2コンベア7上に落下して、囲い部材3の外側に連続的に搬送されることとなり、大量の被処理物Mを効率良く短時間で加熱殺菌することができる。
〔第2実施形態〕
 次に、図2に基づいて、本発明に掛かる殺菌装置1の第2実施形態について説明するが、重複説明を避けるため、主として、先の第1実施形態と異なる構成及び作用効果についてのみ説明し、上記第1実施形態と同様の構成部材については、同じ符号を付してその説明を省略する。
 図2は、本発明に係る殺菌装置1(第2実施形態)の構成を概略的に示した縦断面図である。
 図2に示されるように、本実施形態の殺菌装置1においては、複数の邪魔板11が、囲い部材3の内側に、上下方向に所定の間隔を空けて互い違いに設けられている。各邪魔板11は、その落下経路R側の一端部が、他端部よりも下方に位置するように傾斜した状態となっており、少なくとも落下経路R側の端部が落下経路Rと交差するように設けられている。
 本実施形態においては、被処理物Mが、囲い部材3の落下経路Rを落下する際、邪魔板11と当たりながら落下し得るので、被処理物Mが上側開口部3aから下側開口部3bに落下するまでに要する時間(以下、落下時間と称する)が、上記第1実施形態の自由落下と比べて長くなる。
 その結果、被処理物Mが、飽和水蒸気と接触する時間がより長くなり(即ち、飽和水蒸気による殺菌処理の時間がより長く設定される)、被処理物Mをより確実に殺菌処理することができる。
 即ち、本実施形態によれば、邪魔板11の傾斜角度や、その設置数を適宜調節することによって、被処理物Mにかける加熱殺菌処理の時間を自在に調節することができる。そのため、被処理物Mの種類に応じて、適切な殺菌処理条件を容易に設定することが可能となり、より効率の良い加熱殺菌を実施することができる。
〔第3実施形態〕
 次に、図3に基づいて本発明に係る殺菌装置1の第3実施形態について説明するが、重複説明を避けるため、主として、先の第1実施形態と異なる構成及び作用効果についてのみ説明し、第1実施形態と同様の構成部材については、同じ符号を付してその説明を省略する。
 図3は、本発明に係る殺菌装置1(第3実施形態)の構成を概略的に示した縦断面図である。
 図3に示されるように、本実施形態の殺菌装置1においては、上側開口部3aを囲い部材3の上部側面に設けて、第1コンベア2を上側開口部3aから挿入すると共に、囲い部材3の下に貯水槽12を設けて、囲い部材3の下側開口部3bを水封する状態としている。
 被処理物Mは、第1コンベア2によって上側開口部3aに搬送されて、囲い部材3の落下経路Rを落下し、水蒸気供給用ノズル4から供給された飽和水蒸気と接触して加熱殺菌される。加熱殺菌された被処理物Mは、貯水槽12の水W中に落下して冷却された後、貯水槽12内から貯水槽12外側に延設されている第2コンベア7に載って、囲い部材3の外側に連続的に搬送される。
 本実施形態においては、囲い部材3の下側開口部3bを水封してあるため、水蒸気供給用ノズル4から供給された飽和水蒸気が上側開口部3aから抜け難く構成されており、先の第1実施形態及び第2実施形態における空気供給用ノズル5(水蒸気上昇抑制機構)を設けなくとも良い。
 また、飽和水蒸気と接触して加熱殺菌された被処理物Mは、貯水槽12中の水Wに落下して冷却されることとなるため、先の第1実施形態及び第2実施形態における冷却水供給用ノズル6(冷却装置)を設ける必要もない。
 即ち、本実施形態における貯水槽12は、先の第1実施形態及び第2実施形態における水蒸気上昇抑制機構、及び冷却装置という2つの機能を兼ね備えるものであり、殺菌装置1の構成をより簡素化することができる。
〔第4実施形態〕
 次に、図4に基づいて本発明に係る殺菌装置1の第4実施形態について説明するが、重複説明を避けるため、主として、先の第3実施形態と異なる構成及び作用効果についてのみ説明し、第3実施形態と同様の構成部材については、同じ符号を付してその説明を省略する。
 図4は、本発明に係る殺菌装置1(第4実施形態)の構成を概略的に示した縦断面図である。
 本実施形態においては、貯水槽12に、第2搬送手段として水流搬送機構13が設けられている。水流搬送機構13は、貯水槽12の下部に設けた流入口13a及び排水口13bを備えて構成されており、水を流入口13aより流入させて、排水口13bから排水することによって貯水槽12内に水流を形成し、加熱殺菌されて貯水槽12に落下してきた被処理物Mを、その水流にのせて、囲い部材3の外側に連続的に搬送し得るものである。
 即ち、本実施形態における貯水槽12は、水蒸気上昇抑制機構、冷却装置、及び第2搬送手段という3つの機能を兼ね備えるものであり、殺菌装置1の構成をさらにより簡素化することができる。
〔第5実施形態〕
 次の第5の実施形態は、図5に示すように、被処理物Mの投入部である上側開口部3aに、開閉蓋20を上下揺動自在に取付けて、開閉操作できるように構成している。つまり、開閉蓋20によって水蒸気上昇抑制機構を構成してある。
 従って、第1コンベア2によって搬送されてきた被処理物Mが、投入部から投入落下される前に、開閉蓋20を開放するように操作し(図5(b))、投入が終ると、落下経路R内の水蒸気が上方へ逃げるのを抑制すべく、速やかに開閉蓋20は閉じられる(図5(a))。
 尚、上側開口部3aの上方には、投入部を囲む投下箱21が設けてあり、その投下箱21の一側部で第1コンベア2による被処理物の出入りする入り口22には、開閉自在なシャッター23を設けてあり、水蒸気がより逃げにくくしてある。
〔第6実施形態〕
 第6の実施形態を図6に示すと、上側開口部3aの互いに対向する2辺部に、エアーカーテン24を取付けて、水蒸気上昇抑制機構を構成してある。
 これにより、機械式に開閉する前記開閉蓋20に比べて簡単に被処理物の投入ができる利点がある。
〔その他の実施形態〕
 〔1〕前述の実施形態における囲い部材3を、上下方向に伸縮自在に構成して、落下経路Rの長さを自在に調節し得るように構成しても良い。
 〔2〕前述の実施形態において、飽和水蒸気に代えて、過熱水蒸気(100℃~170℃)、あるいは非凝縮性気体(例えば、空気等)を相等量含有する水蒸気(70℃~95℃)を使用するようにしても良い。
 〔3〕前述の実施形態における被処理物Mは、生鮮食品に限られるものではなく、加工食品、樹脂製若しくは金属製の非食品物、あるいは漢方薬や香辛料の原料となる植物等であっても良い。
 〔4〕前述の第3実施形態~第6実施形態において、第2実施形態における邪魔板11を適宜設定するようにしても良い。
 〔5〕前記落下経路Rに供給される水蒸気に、殺菌効果又は菌の繁殖を抑制する効果のある物質として、例えば、酢酸、エタノール、アリルイソチオシアネート、植物性油等を添加し、落下経路R内で蒸気と共に被処理物の表面に均一に接触させれば、より一層殺菌効果を発揮する。その実験結果を、次の表8に示す。
 表8には、被処理物(春菊、白菜)、処理形態(未処理・水蒸気のみの処理・抑制物質も添加した水蒸気での処理)及び結果(一般細菌数)を示した。表中、「湿熱殺菌処理」としているのは、これまで説明してきた被処理物を水蒸気層内に落下させて殺菌する処理を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 尚、上記物質の添加量は、供給する水蒸気に対して、質量%で0.2~3.0%とし、好ましくは、0.5~2.0%とする。
 表8の実験では、酢酸を0.8質量%添加してある。
 前記の下限値より低い場合は、殺菌効果又は菌の繁殖を抑制する効果のある物質の添加の効果を得にくく、上限値より高くしても、添加の効果が飛躍的に増加することができない。
 本発明の殺菌方法及び殺菌装置は、例えば、野菜や果物などの生鮮食品のように被処理物の外表面の殺菌を、内部の品質を変えずに短時間で行うのに、特に有効である。

Claims (9)

  1.  被処理物を水蒸気によって加熱殺菌する殺菌方法であって、水蒸気層内に被処理物を落下させる落下工程と、前記落下する被処理物と前記水蒸気とを接触させる接触工程とを有する殺菌方法。
  2.  前記水蒸気が飽和水蒸気である請求項1に記載の殺菌方法。
  3.  前記被処理物が生鮮食品である請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の殺菌方法。
  4.  殺菌効果又は菌の繁殖を抑制する効果のある物質を、前記水蒸気に添加する請求項1~3のいずれか1項に記載の殺菌方法。
  5.  被処理物を水蒸気によって加熱殺菌する殺菌装置であって、上端部に設けた被処理物の投入部と、下端部に設けた被処理物の排出部とを、連通させると共に、被処理物を前記投入部から前記排出部に落下させるための被処理物の落下経路が内側に形成されている囲い部材、被処理物を前記投入部に搬送する第1搬送手段、前記囲い部材の落下経路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置、前記落下経路に供給された水蒸気の上昇を抑える水蒸気上昇抑制機構、及び前記排出部に落下した被処理物を受けて前記囲い部材の外側に搬送する第2搬送手段を備えており、被処理物が、前記第1搬送手段を介して前記投入部に搬送されて落下し、前記落下経路において前記水蒸気供給装置から供給された水蒸気と接触することによって加熱殺菌される殺菌装置。
  6.  前記水蒸気上昇抑制機構として、前記投入部に開閉蓋を設け、その開閉蓋を開閉操作自在に構成してある請求項5に記載の殺菌装置。
  7.  前記水蒸気上昇抑制機構として、前記投入部にエアーカーテンを設けてある請求項5に記載の殺菌装置。
  8.  前記水蒸気と接触した被処理物を冷却する冷却装置を備える請求項5~7のいずれか1項に記載の殺菌装置。
  9.  前記水蒸気供給装置に、殺菌効果又は菌の繁殖を抑制する効果のある物質を水蒸気中に添加する添加手段を付設してある請求項5~8のいずれか1項に記載の殺菌装置。
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