(57)【要約】【課題】非加熱で、迅速な殺菌が可能であり、かつ装置製作費用が安価である粉粒体殺菌装置を提供すること。【解決手段】隙間に粉粒体を供給し、協働して隙間間隔を頻度的に変動させることにより粉粒体に繰り返し打撃衝撃を付与しうる一対の作用部を有する粉粒体殺菌装置。  【選択図】図１
2006333765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間に粉粒体を供給し、協働して隙間間隔を頻度的に変動させることにより粉粒体に繰り返し打撃衝撃を付与しうる一対の作用部を有する粉粒体殺菌装置。
【請求項２】
一対の作用部が、雄型と雌型とからなることを特徴とする請求項１記載の粉粒体殺菌装置。
【請求項３】
雄型が、円錐台形状であることを特徴とする請求項２記載の粉粒体殺菌装置。
【請求項４】
雌型が、じょうご状もしくはその反転形状であることを特徴とする請求項２記載の粉粒体殺菌装置。
【請求項５】
更に粉粒体を連続的に供給し、連続的に排出する機能を備えていることを特徴とする請求項１〜４記載の粉粒体殺菌装置。
【請求項６】
粉粒体を供給する工程、協働して隙間間隔を頻度的に変動する一対の作用部の隙間に粉粒体を供給し、粉粒体に繰り返し打撃衝撃を付与することを含むにからなる粉粒体の殺菌方法。
【請求項７】
打撃衝撃の頻度が、６００〜２４００回／分の範囲であることを特徴とする請求項６記載の粉粒体の殺菌方法。
【請求項８】
打撃衝撃力が、5 x１０3〜２x１０5kPaの範囲であることを特徴とする請求項６〜７記載の粉粒体の殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末状の食品、粉末状の香料、あるいは薬品などの殺菌処理を必要とする粉粒体に対して殺菌処理を行うための粉粒体の殺菌装置および殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品、調味料、医薬品などで粉末を経由し、粉末状で保管、あるいは使用される物は多い。これら食品、医薬品は、殺菌処理を行う必要があることが多い。殺菌処理は、通常菌が死滅する温度以上に加熱する方法により行われるが、食品や医薬品の種類によっては、加熱すると変質や香りを損なうため、加熱処理できないものがある。
【０００３】
低温で殺菌処理する方法としては、過酸化水素水等で処理する方法が実施されているが、粉体によっては水に溶解したり、成分が水で抽出されたりするため、乾式状態で粉粒体のままで殺菌処理することが必要な場合がある。
【０００４】
乾式状態で粉粒体を殺菌処理する方法としては、ＥＯガス等の殺菌性ガスで殺菌する方法も提案されているが、粉粒体がこれらのガスにより変質する恐れがある。マイクロ波や紫外線等を用いる方法が提案されているが、この方法では、マイクロ波や紫外線が粉体表面にしか当らないため、殺菌効果が不充分であるし、かつ大量処理には向かない。
【０００５】
粉体を摩擦力により殺菌処理する装置、方法としては、例えば特許文献１〜特許文献３の装置、方法が提案されている。特許文献１の装置は、擂り潰して粉体を形成しつつ殺菌する方法であるが、擂り潰す操作が必要であり、使用できる粉体の材質が限定される。特許文献２の方法は２基のローラーを用いて殺菌処理する方法であるが、ローラー圧縮処理操作では粉体が処理を受ける時間はわずかであり、充分な殺菌効果は期待しにくい。特許文献３は本発明者らが提案した方法で優れた方法であるが、衝撃波発生装置が高価であり連続化しにくいという問題点が残っていた。
【特許文献１】特開平１１−２１６３８５号公報
【特許文献２】特開２００３−２１２号公報
【特許文献３】特開２００３−３８１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、非加熱で、香りの素となる揮発成分を逃さず、粉粒体が変質することのない殺菌方法、及びそれに用いる装置を提供することにある。本発明の第二の目的は、連続的に、かつ迅速な殺菌が可能であり粉粒体を大量に殺菌処理するための方法、及びそれに用いる装置を提供することにある。本発明の他の目的は、装置製作費用が安価である粉粒体殺菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明は、隙間に粉粒体を供給し、協働して隙間間隔を頻度的に変動させることにより粉粒体に繰り返し打撃衝撃を付与しうる一対の作用部を有する粉粒体殺菌装置である。
【０００８】
一対の作用部は、雄型と雌型とからなっていることが好ましい。また、雄型が、円錐台形状であり、雌型は、じょうご状もしくはその反転形状であることが好ましい。
【０００９】
本発明の装置は、更に粉粒体を連続的に供給し、連続的に排出する機能を備えていることが好ましい。
【００１０】
本発明は、別の観点からみると、粉粒体を供給する工程、協働して隙間間隔を頻度的に変動する一対の作用部の隙間に粉粒体を供給し、粉粒体に繰り返し打撃衝撃を付与することを含むにからなる粉粒体の殺菌方法である。
【００１１】
打撃衝撃の頻度は、６００〜２４００回／分の範囲であることが好ましい。
【００１２】
打撃衝撃力は、5 x１０3〜２x１０5
kPaであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の装置、及び殺菌方法により、粉粒体に対して優れた殺菌効果が期待できる。本発明の装置、及び殺菌方法は連続的に、かつ迅速な殺菌が可能であり粉粒体殺菌を大量に処理する際に有利である。本発明の装置は安価な部品の組合せで製作できるため、装置製作費用が安価である。本発明の殺菌方法は非加熱であり、かつ粉粒体同士の摩擦力のみを使用しているため、香りの素となる揮発成分を逃さず粉粒体が変質することなく殺菌することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
本発明の殺菌方法は、打撃装置により加えられた打撃衝撃力により粉粒体間に大きな摩擦力が働き、この作用により殺菌が行われることによる。
【００１５】
本発明の殺菌方法における打撃衝撃の原理を、図を用いて説明する。図１は本発明の打撃衝撃による殺菌方法を説明するための、打撃衝撃殺菌装置の概略図である。図１において、１、２は一対の打撃板で、１は可動打撃板、２は静止打撃板、３は粉粒体、４は粉粒体供給部、５は粉粒体収納部、６は打撃衝撃付与部、７はモータである。
【００１６】
可動打撃板１は矢印の方向に動く。この動作により可動打撃板１と、静止打撃板２に挟まれた粉粒体３に圧縮力が働き、粉粒体相互がずれることにより摩擦力が作用する。可動打撃板１と静止打撃板２は水平方向からある角度を持たせることにより、衝撃力を受けた粉粒体が互いに移動しやすくなり、摩擦力が増加するため好ましい。可動打撃板１と静止打撃板２で形成する隙間は局部加熱を防ぐため、一定の区間は平行であることが好ましい。なお、図１では、粉粒体への打撃衝撃殺菌装置の打撃作用部は１対の台形板として示したが、打撃衝撃作用部は平行な隙間を形成しうる限り台形板に限定されず、例えば雄型と雌型とからなっていてもよい。また１対の打撃板は両者とも可動可能に構成されていてもよい。
【００１７】
本発明の殺菌装置の打撃板への打撃衝撃力の付与は、例えば、図１に示したように、モータ７の回転と共働するクランクにより上下方向に動く打撃衝撃部６から与えられる。この打撃板により粉粒体に与える打撃の強さは、殺菌を行うには閾値があるので、これを超える打撃の強さを加えることが必要である。この打撃の強さは粉粒体のサイズ、材質ならびに菌種により異なり、都度調節する必要があるが、一般には5 x１０3〜１x１０5kPa 、好ましくは１x１０4〜２x１０5kPa程度の圧力は必要と考えられる。粉体自体の性状の変化が温度に敏感な場合は、１x１０4〜５x１０4kPa程度に抑える必要があると考えられる。
【００１８】
なお、打撃力が大き過ぎると粉粒体の破砕を招く。従って、本発明の殺菌装置では、殺菌処理操作と粉粒体の破砕操作とを兼ねることができるが、粉粒体が破砕することが好ましくない場合には、打撃衝撃力は大き過ぎないよう調節する必要がある。
【００１９】
本発明の殺菌装置において、打撃衝撃を与えるための衝撃力発生装置としては、例えば、クランクやカムとモータとからなり、モータによる回転力を平行運動とを利用した装置、例えば電動ハンマー、電磁力のオン、オフを利用した加振器等の公知の衝撃力発生装置を用いることができる。
【００２０】
本発明の殺菌装置において打撃板による粉体への打撃衝撃の頻度は、１分間当り通常１０〜１００００回、好ましくは１００〜５０００回、特に好ましくは６００〜２４００回である。本発明における頻度的とは、頻度が多いことで、例えば１分間に１０回以上の頻度をいう。打撃衝撃の頻度が少な過ぎると打撃衝撃による殺菌の機会が少なくなり、菌が死滅しにくくなる。
【００２１】
粉粒体の殺菌処理に要する時間は、通常１秒間〜１時間、好ましくは１０秒間〜１０分間、特に好ましくは３０秒間〜３分間の範囲である。短じか過ぎると打撃衝撃による殺菌の機会が少なくなり、菌が死滅しにくくなる。
【００２２】
本発明の殺菌装置では、打撃子により粉粒体に繰り返し打撃を与える。金属等の変形が少ない材料を打撃部材に使用する打撃の瞬間に断熱圧縮による過大な熱が発生するため、一対の打撃子の少なくとも一方を瞬間的な変形能が大きく、かつ永久変形や割れが少ない材料とすることが好ましい。このような材質としては、例えば、超高分子量ポリエチレン、ポリオキシメチレン、シリコン樹脂等の耐熱プラスチックを挙げることができる。これらの中では、弾性に富み耐衝撃性に優れた超高分子量ポリエチレンが最も好ましい。
【００２３】
図２に、本発明の殺菌方法を実施するための装置の他の１例を示す。図２は本発明の打撃衝撃殺菌装置の１例を示した断面図である。図２において、１０は本発明の打撃衝撃殺菌装置で、この打撃衝撃殺菌装置１０は、要部がじょうご状のホッパー１１と打撃ポンチ１２とからなっている。打撃ポンチは、打撃部１３とステム部１４とからなっている。打撃部１３は円錐台形の形状からなる。ステム部１４はポンチ固定板１５に固定されている。ポンチ固定板１５は、支柱１６、１６‘とバネ１７、１７’で支えられ、打撃衝撃付与装置１８からの打撃を受けて上下方向に移動可能にされている。また、回収を容易にするためにじょうご状のホッパー１１と打撃ポンチ１２を上下逆に配置しホッパー１１の方を振動させることもある。打撃衝撃付与装置１８による振動数および振動の開始、停止操作は図示していないコントローラ、及びスイッチにより調節可能にされている。
【００２４】
図２の装置による殺菌処理は、以下の要領で行われる。ホッパー１１に供給された粉粒体は、自重とホッパー１１に付与された振動により流下してポンチ１２とホッパー１１とで形成される隙間２０に入る。ポンチ１２は、打撃衝撃付与装置１８からポンチ固定板１５を経由して振動するようにされており、粉粒体に打撃衝撃を与える。打撃衝撃を受けつつ規定の速度で隙間を通過した粉粒体は、排出口２１から排出される。
【００２５】
本発明の殺菌装置においては、殺菌処理を連続で行うためには、殺菌処理をするための粉粒体が自動的に供給されるような装置、例えば粉粒体スクリューフィーダ等が設けられていることが好ましい。粉粒体の自動供給は、ホッパー内の粉粒体のレベルを感知して供給する方法、処理すべき粉粒体の一定量を定量的に供給する方法であってもよい。粉粒体の供給は連続的である必要はなく、間欠的であってもよい。
【００２６】
本発明の殺菌装置においては、殺菌処理を連続で行うためには、殺菌処理後の粉粒体を自動的に排出するための装置、機能が付与されていることが好ましい。更に、殺菌処理された粉粒体に空気中の雑菌等が混入しないよう直ちにプラスチック袋や缶等の容器に詰め、シールした後に、保存、あるいは輸送等次工程に供するシステムになっていることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の殺菌方法、装置は、加熱や香りの変質をきらう食品等、例えば、胡椒、唐辛子、山椒、サフラン、カレー粉、わさび等の香辛料、米粉、小麦粉、そば粉、大豆粉、トウモロコシ粉などの穀物粉砕粉粒体、紅茶、抹茶等の粉砕粉、甘草等の生薬、デンプン、粉末状医薬品等粉粒体食品等の殺菌処理に有用に使用できると考えられる。
【００２８】
（実施例）
次ぎに、実施例を挙げて本発明につき更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例になんら制約されるものではない。
【００２９】
（実施例１）
（装置）
図３に概略を示した装置を用いた。図３に示した装置では、打撃処理すべき試料５３を試料粉粒体受け容器５２のくぼみに収容し、図示していないモータ／クランクに直結された金属ハンマー５５で上下に可動自在に設けられた打撃力伝達板５４、打撃板５１に上下方向の衝撃を与えることにより試料５３に衝撃力を付与するようになっている。なお、打撃板５１、試料粉粒体受け容器５２とも超高分子量ポリエチレン（三井化学社製）を用いた。
【００３０】
（試料）
小麦粉、平均粒度は２０μｍ。
【００３１】
（条件）
打撃頻度：９５０回／分
処理時間：３０秒
試料仕込み量：約２５ｇ    
【００３２】
（打撃試験結果の評価）
試験前の、大豆粉の１ｇ当りの平均コロニー数９０００個に対する試験後の大豆粉の平均コロニー数を測定し、その割合を求めた。その結果、生菌率は４４％であった。なお平均コロニー数は、食品衛生法に基づく標準寒天培地を用いた方法（標準平板菌数測定法）によって得られたものである。また、実施例１の試験における打撃衝撃の強度をロードセルにより測定した結果を図４に示す。
【００３３】
（実施例２）
実施例１において、処理時間を３０秒から１２０秒に変更する以外は実施例１と同様に行った。その結果、得られた粉粒体の生菌率は２６％であった。
【００３４】
（実施例３）
実施例１において、処理時間を３０秒から１８０秒に変更する以外は実施例１と同様に行った。その結果、得られた粉粒体の平均コロニー数は７５０個で、試験前の大豆粉の平均コロニー数９０００個に対する生菌率は７．９％であった。
【００３５】
（実施例４）
実施例１において、打撃周波数を９５０回／分から１０５０回／分に変更する以外は実施例１と同様に行った。その結果、生菌率は３３％であった。
【００３６】
（実施例５）
実施例１において、打撃周波数を９５０回／分から１３００回／分に変更する以外は実施例１と同様に行った。その結果、生菌率は１６％であった。なお、実施例５の試験における打撃衝撃の強度をロードセルにより測定した。結果を図５に示す。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の打撃衝撃による殺菌方法を説明するための、打撃衝撃殺菌装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の打撃衝撃殺菌装置の１例を示した断面図である。
【図３】図３は、本発明の１実施例に係わる打撃衝撃殺菌装置の概要図である。
【図４】図４は、本発明の１実施例に係わる試験における打撃衝撃の強度をロードセルにより測定した結果を示したグラフである。
【図５】図５は、本発明の１実施例に係わる試験における打撃衝撃の強度をロードセルにより測定した結果を示したグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
１：可動打撃板
２：静止打撃板
３：粉粒体
４：粉粒体供給部
５：粉粒体収納部
６：打撃衝撃付与部
７：モータ
１０：打撃衝撃殺菌装置
１１：ホッパー
１２：打撃ポンチ
１３：打撃部
１４：ステム部ム部
１５：ポンチ固定板
１６、１６’：支柱
１７、１７’：バネ
１８：打撃衝撃付与装置
２０：隙間
２１：排出口
５１：打撃板５１
５２：試料粉粒体受け容器
５３：試料
５４：打撃力伝達板
５５：金属ハンマー
【図１】
2006333765.tif 000003
【図２】
2006333765.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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