(57)【要約】【課題】加熱すると糊化する食品材料を安定的かつ効率的に加熱する。【解決手段】ジュール加熱装置１０は、加熱すると糊化する食品材料を食品流路内に搬送させながら通電するジュール加熱装置であり、外側電極１１と内側電極２３とを有し、両方の電極の間には、食品材料が流れる食品流路２５が形成される。通電ユニット３６により食品流路２５を流れる食品材料には、流れ方向を横切る方向に電力が供給される。内側電極２３には内側冷却流路が形成され、内側冷却流路には配管４６により冷却液が供給される。【選択図】図１
2018063896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱すると糊化する食品材料を食品流路内に搬送させながら通電するジュール加熱装置であって、
円筒形状の外側電極と、
前記外側電極の内部に配置され、前記外側電極との間で食品材料が流れる食品流路を形成する棒状の内側電極と、
前記外側電極と前記内側電極に電力を供給し、前記食品流路を流れる食品材料に流れ方向を横切る方向に通電する通電ユニットと、
前記内側電極に内側冷却流路を形成し、当該内側冷却流路に冷却液を供給する配管と、
を有し、前記内側電極を冷却しながら食品材料を加熱する、ジュール加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載のジュール加熱装置において、前記外側電極に外側冷却流路を形成し、当該外側冷却流路に冷却液を供給する配管を有する、ジュール加熱装置。
【請求項３】
請求項２記載のジュール加熱装置において、前記内側冷却流路から流出した冷却液を前記外側冷却流路に供給する循環配管を有し、前記内側冷却流路と前記外側冷却流路とを連続した流路とした、ジュール加熱装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のジュール加熱装置において、前記内側電極は前記外側電極に径方向に対向する通電部と、前記外側電極の両端面よりも軸方向外方に吐出し前記通電部よりも小径の突出部とを有し、前記通電部の少なくとも食品流路の入口側の端部に、前記突出部に向けて小径となったテーパ部を設けた、ジュール加熱装置。
【請求項５】
請求項４記載のジュール加熱装置において、前記外側電極の食品流入側の端面を前記テーパ部に対向して位置させた、ジュール加熱装置。
【請求項６】
円筒形状の外側電極と、前記外側電極の内部に配置される棒状の内側電極との間で形成される食品流路に、加熱すると糊化する食品材料を搬送させながら通電するジュール加熱方法であって、
前記外側電極と前記内側電極に電力を供給して前記食品流路を流れる食品材料に流れ方向を横切る方向に通電し、
前記内側電極に形成された内側冷却流路に冷却液を供給し、
前記内側電極の付近の食品材料を前記食品流路の中央付近の食品材料よりも低い温度に冷却するようにした、ジュール加熱方法。
【請求項７】
請求項６記載のジュール加熱方法において、前記外側電極に形成された外側冷却流路に冷却液を供給し、前記外側電極の付近の食品材料を前記食品流路の中央付近の食品材料よりも低い温度に冷却するようにした、ジュール加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱すると糊化する食品材料を搬送しながら通電加熱するためのジュール加熱技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプ内の流路に流動性の食品材料を搬送しながら食品材料に通電してジュール熱により食品材料を調理加熱したり、殺菌加熱したりするために、特許文献１に記載される連続通電加熱装置、および特許文献２に記載されるジュール加熱装置が開発されている。食品材料の連続通電加熱装置には、リング電極型、内外電極型および平板型がある。特許文献１には、リング電極型と内外電極型の連続通電加熱装置が記載されており、特許文献２には、リング電極型のジュール加熱装置が記載されている。さらに、特許文献３には、平板型の交流高電界殺菌装置が記載されている。
【０００３】
リング電極型は、複数の環状電極と絶縁材料からなる複数の円筒スペーサとにより形成される加熱パイプを有し、食品材料を加熱パイプ内の食品流路に流しながら、軸方向に隣り合う環状電極の間で軸方向に電流を流してジュール熱により食品材料を通電加熱する。リング電極型においては、樹脂製の円筒スペーサは食品流路を形成している。内外電極型は円筒形状の外側電極と、外側電極の内部に外側電極と同軸に配置される棒状の内側電極とにより形成される加熱パイプを有し、外側電極と内側電極との間に形成される管状の食品流路に食品材料を流しながら、外側電極と内側電極との間で径方向つまり横方向に電流を流してジュール熱により食品材料を通電加熱する。また、平板型は樹脂製の板状スペーサの両面に電極板を配置し、両方の電極板と板状スペーサとにより形成される食品流路に食品材料を流しながら、対向する電極の間で電流を流して食品材料を通電加熱する。この平板型においても、樹脂製の板状スペーサは食品流路を形成している。
【０００４】
このように食品流路に食品材料を流しながら、ジュール熱により食品材料を加熱する装置は、温水や蒸気により間接的に食品材料を加熱する場合に比して、食品材料を食品流路内に流しながら、短時間で効率的に食品材料を加熱することができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６９７３４号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５６３４９号公報
【特許文献３】特開２００９−５５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
食品のうち、例えば、カスタードクリームは、卵、砂糖および牛乳等を混ぜ合わせた食品材料を加熱することにより製造される。また、フラワーペーストは小麦粉、ココアおよび卵や油脂を混ぜ合わせた食品材料を加熱することにより製造される。このような食品は、調理温度まで加熱することにより量産される。調理温度にまで加熱された後の食品材料を、殺菌温度まで加熱する場合には、食品材料は調理温度よりも高い温度にまで加熱される。
【０００７】
カスタードクリームやフラワーペーストは、澱粉が含まれているので、６０℃〜１００℃程度の調理温度まで加熱すると、澱粉が糊化することになる。糊化する温度は、食品材料に含まれる澱粉の含有量等により相違する。糊化すると粘度が糊化前よりも高くなる。
【０００８】
このため、カスタードクリーム等のように澱粉を多く含み、加熱すると糊化して粘度が高くなる食品材料を、リング型電極の加熱パイプを使用して通電加熱すると、加熱パイプの内周面の管壁付近は中心付近に比べて食品材料が管壁との摩擦抵抗の影響を受けて流速が遅くなる。そのため、管壁付近の食品材料の加熱時間は、中心付近に比べて長くなり、管壁付近の食品材料は高い温度になる。その結果、管壁付近の食品材料が先に糊化して、中抜け現象が起こる。中抜け現象が起こると、管壁付近の食品材料は押し出されなくなり管壁に付着して焦げが発生し、最終的には加熱パイプ内でスパークが起こる。リング型は熱伝導率が低い樹脂製の円筒スペーサが食品流路を構成しており、円筒スペーサを冷却することはできない。
【０００９】
特許文献２に記載されるジュール加熱装置においては、加熱パイプの内部に撹拌軸を設け、撹拌軸に設けられた撹拌羽根により食品材料を撹拌する。撹拌羽根により加熱パイプの管壁面は掻き取られるため食品材料は管壁付近で停留することなく加熱される。しかし、撹拌羽根や撹拌軸付近は、食品材料の高粘度化に伴って撹拌羽根や撹拌軸と供回りして流速が遅くなるため、撹拌羽根や撹拌軸に食品材料が付着して焦げが発生する。
【００１０】
平板型は、食品流路の幅が狭く低粘度の液状食品を乱流になるように供給するため、加熱すると粘度が高くなる食品材料の加熱には適用できない。しかも、樹脂製の板状スペーサを冷却構造として食品材料を冷却することはできない。
【００１１】
一方、円筒形状の外側電極と棒状の内側電極とを備えた内外電極型のジュール加熱装置においては、内側電極と外側電極との間に径方向、つまり食品材料が流れる方向を横切る方向に電流が流される。棒状の内側電極の外周面は、内側電極が外側電極の内部に配置されるので、円筒形状の外側電極の内周面よりも食品材料が接触する接触面積は小さくなる。このため、内側電極付近の電流密度が外側電極付近に比べ高くなる。また、内側電極と外側電極とに接触する食品材料の流速は、摩擦抵抗により遅くなる。その結果、内側付近の食品材料は、外側電極付近の食品材料に比べて、電流密度と流速の影響により焦げやスパークが発生する。
【００１２】
上述のように、加熱パイプに食品材料の焦げやスパークが発生したのでは、糊化する食品材料を安定的に加熱することができず、効率的に食品材料を調理加熱したり、殺菌加熱したりすることはできない。
【００１３】
本発明の目的は、加熱すると糊化する食品材料を安定的かつ効率的に加熱することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のジュール加熱装置は、加熱すると糊化する食品材料を食品流路内に搬送させながら通電するジュール加熱装置であって、円筒形状の外側電極と、前記外側電極の内部に配置され、前記外側電極との間で食品材料が流れる食品流路を形成する棒状の内側電極と、前記外側電極と前記内側電極に電力を供給し、前記食品流路を流れる食品材料に流れ方向を横切る方向に通電する通電ユニットと、前記内側電極に内側冷却流路を形成し、当該内側冷却流路に冷却液を供給する配管と、を有し、前記内側電極を冷却しながら食品材料を加熱する。
【００１５】
本発明のジュール加熱方法は、円筒形状の外側電極と、前記外側電極の内部に配置される棒状の内側電極との間で形成される食品流路に、加熱すると糊化する食品材料を搬送させながら通電するジュール加熱方法であって、前記外側電極と前記内側電極に電力を供給して前記食品流路を流れる食品材料に流れ方向を横切る方向に通電し、前記内側電極に形成された内側冷却流路に冷却液を供給し、前記内側電極の付近の食品材料を前記食品流路の中央付近の食品材料よりも低い温度に冷却するようにした。
【発明の効果】
【００１６】
ジュール加熱装置は、円筒形状の外側電極と外側電極の内部に配置される内側電極とを備え、外側電極と内側電極との間に食品流路が形成される内外電極型である。外側電極の内周面と内側電極の外周面とが対向しており、内側電極の通電面積は外側電極の通電面積よりも小さく、食品材料のうち内側電極側の領域は、外側電極側の領域よりも電流密度が高くなる。電流密度が高いと、食品材料が加熱される温度は電流密度が低い領域よりも高くなるが、内側電極に内側冷却流路を形成し、その中に冷却液を供給することにより、内側電極の付近を流れる食品材料を食品流路の中央付近の食品材料よりも低い温度に冷却する。つまり、食品流路を流れる食品材料に通電して食品材料を加熱するとともに、内側電極の付近の食品材料を冷却する。これにより、食品流路の横断面における中央付近の食品材料が先に糊化を完了する温度なり、内側電極は糊化しない食品材料により覆われる。糊化されない食品材料は内側電極との摩擦抵抗が小さくなり、中央部で糊化した食品材料を所定の速度で搬送することができ、食品材料を安定して効率的に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ジュール加熱装置を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１に示された外側電極の拡大断面図である。
【図４】図１に示された内側電極の一部省略拡大断面図である。
【図５】図１におけるＢ部の拡大断面図であり、冷却液と食品材料が示されている。
【図６】図５の横断面図である。
【図７】内側電極と外側電極との間の食品材料における電流密度を概念的に示し、図６と同様の部分を示す横断面図である。
【図８】内側電極と外側電極のうち、食品流路の入口部を示す拡大断面図である。
【図９】ジュール加熱装置の制御回路を示すブロック図である。
【図１０】変形例であるジュール加熱装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示されるジュール加熱装置１０は、フラワーペースト等のように澱粉を含み、加熱すると糊化する食品材料を常温から調理温度に通電して加熱するために使用することができる。このジュール加熱装置１０は、円筒形状の外側電極１１を有しており、外側電極１１はチタン等の導電性材料により形成されている。この外側電極１１の両端面にはシールパッキン１２を介して樹脂等の絶縁材料からなるスペーサ１３ａ，１３ｂが突き当てられている。スペーサ１３ａには絶縁材料からなる入口側の蓋部材１４ａがシールパッキン１５ａを介して突き当てられており、スペーサ１３ｂには絶縁材料からなる出口側の蓋部材１４ｂがシールパッキン１５ｂを介して突き当てられている。円筒形状の外側電極１１の両端側に配置されるスペーサ１３ａ，１３ｂと蓋部材１４ａ，１４ｂとにより、食品材料を案内する加熱パイプ１６が組み立てられ、加熱パイプ１６の両端部は蓋部材１４ａ，１４ｂにより閉塞される。
【００１９】
入口側の蓋部材１４ａは締結ブラケット１７ａに固定され、出口側の蓋部材１４ｂは締結ブラケット１７ｂに固定されており、両方の締結ブラケット１７ａ，１７ｂは同様の形状である。両方の締結ブラケット１７ａ、１７ｂは、４本の締結ロッド１８により締結される。図２に示されるように、締結ロッド１８の下端部は締結ブラケット１７ａの四隅を貫通しており、締結ロッド１８は締結ブラケット１７ｂを貫通している。それぞれの締結ロッド１８の図１における下端部にはナット１９ａがねじ結合され、上端部にはナット１９ｂがねじ結合される。締結ロッド１８の上端部にはナット１９ｂが突き当てられる締結板２１が配置され、締結板２１と締結ブラケット１７ｂの間には、ばね部材２２が装着されている。ナット１９ｂの締結量を調整することにより、ばね部材２２による加熱パイプ１６の締結力が調整される。
【００２０】
外側電極１１の内部には、棒状の内側電極２３が外側電極１１と同軸となって配置されており、内側電極２３はチタン等の導電性材料により形成されている。内側電極２３は加熱パイプ１６よりも長く、内側電極２３の両端部は蓋部材１４ａ，１４ｂを貫通し、締結ブラケット１７ａ，１７ｂよりも軸方向外方に突出している。蓋部材１４ａ，１４ｂには内側電極２３と蓋部材１４ａ，１４ｂとの間をシールする図示しないシール部材が装着されている。内側電極２３の突出部には、内側電極２３を締結ブラケット１７ａ，１７ｂを固定するためのナット２４ａ，２４ｂがねじ結合される。
【００２１】
加熱パイプ１６と内側電極２３との間には、食品材料が流れる食品流路２５が形成され、食品流路２５は管形状となっている。このように、加熱パイプ１６は内側電極２３との間で形成される管形状の食品流路２５を有しており、内側電極２３と外側電極１１との間も食品流路２５を形成している。蓋部材１４ａには、流入側のジョイント２６が設けられており、ジョイント２６の内部流路は食品流路２５に連通している。蓋部材１４ｂには、流出側のジョイント２７が設けられており、ジョイント２７の内部流路は食品流路２５に連通している。流入側と流出側のジョイント２６，２７の内径は、食品流路２５よりも小径となっており、蓋部材１４ａ，１４ｂの食品材料が流れる部分の横断面積は食品流路２５の横断面積よりも小さくなっている。したがって、流入側のジョイント２６から蓋部材１４ａを介して食品流路２５に流入した食品材料の流速は遅くなり、蓋部材１４ｂを介して流出側のジョイント２７に流出する食品材料の流速は高くなる。
【００２２】
ジュール加熱装置１０の外部には、食品材料を収容する容器２８が配置され、容器２８は供給配管２９によりジョイント２６に接続される。供給配管２９には、ポンプ３１が設けられ、ポンプ３１により容器２８内の食品材料は、ジョイント２６を介して食品流路２５に連続的に搬送供給される。ジョイント２７には吐出配管３２が接続されており、食品流路２５を通過した食品材料は、吐出配管３２によりジュール加熱装置１０の外部に吐出される。食品材料の食品流路２５における流れは、図１において矢印で示されている。
【００２３】
外側電極１１の流入側端部と流出側端部には給電プラグ３３ａ，３３ｂが取り付けられる。一方、内側電極２３の流入側の突出端部と流出側の突出端部には、給電プラグ３４ａ，３４ｂが取り付けられる。外側電極１１の給電プラグ３３ａ，３３ｂには給電ケーブル３５ａが接続され、内側電極２３の給電プラグ３４ａ，３４ｂには給電ケーブル３５ｂが接続され、それぞれの給電ケーブル３５ａ，３５ｂは通電ユニット３６に接続される。通電ユニット３６からそれぞれの給電プラグは、例えば２０kHの高周波電流が給電される。外側電極１１にはそれぞれ２つの給電プラグ３３ａ，３３ｂが取り付けられているが、いずれか一方のみでも良い。同様に、内側電極２３についても、２つの給電プラグ３４ａ，３４ｂが設けられているが、いずれか一方でも良い。
【００２４】
食品流路２５に食品材料を供給した状態のもとで、外側電極１１と内側電極２３とに通電ユニット３６から電力を供給すると、食品流路２５を流れる食品材料には、流れる方向を横切る方向に電流が流れる。これにより、食品材料は外側電極１１と内側電極２３との間を流れるときに通電加熱される。
【００２５】
外側電極１１は、図３に示されるように、外側チューブ３７とこれよりも小径の内側チューブ３８を有し、それぞれの両端部には連結リング３９ａ、３９ｂが設けられており、外側電極１１の内部には軸方向に外側冷却流路４１が形成されている。外側電極１１の図３における下端部には、流入側の冷却液継手４２ａが設けられ、冷却液継手４２ａの内部流路は外側冷却流路４１に連通している。外側電極１１の図３における上端部には、流出側の冷却液継手４２ｂが設けられ、冷却液継手４２ｂの内部流路は外側冷却流路４１に連通している。したがって、冷却液継手４２ａから冷却液継手４２ａに向けて外側冷却流路４１を軸方向に流れる冷却液により外側電極１１は冷却される。
【００２６】
内側電極２３は、図４に示されるように、中空の段付きの棒材により形成されており、内部には内側冷却流路４３が形成されている。内側電極２３の図４における下端部は冷却液流入部４４ａとなっており、上端部は冷却液流出部４４ｂとなっている。したがって、冷却液流入部４４ａから冷却液流出部４４ｂに向けて流れる冷却液により内側電極２３は冷却される。
【００２７】
外側冷却流路４１と内側冷却流路４３には、図１に示される冷却液タンク４５からの冷却液が循環供給される。冷却液タンク４５は配管４６により内側電極２３の冷却液流入部４４ａに接続され、内側冷却流路４３には食品材料の流入側から冷却液が供給される。冷却液流出部４４ｂは循環配管４７により外側電極１１の冷却液継手４２ａに接続され、内側冷却流路４３を通過した冷却液が食品材料の流入側から外側冷却流路４１に供給される。外側冷却流路４１を通過した冷却液は、配管４８により冷却液タンク４５に戻される。このように、冷却液タンク４５内の冷却液は、連続して形成された内側冷却流路４３と外側冷却流路４１とを循環する。冷却液タンク４５には、図示しない熱交換器が組み込まれており、冷却液タンク４５内の冷却液は所定の温度に保持され、配管４６に設けられたポンプ４９によりジュール加熱装置１０に供給される。ただし、上述のように、冷却液タンク４５内の冷却液を循環させることなく、所定の温度に保持された冷却液を内側冷却流路４３と外側冷却流路４１に供給し、外側冷却流路４１から排出された冷却液を外部に廃棄するようにしても良い。
【００２８】
図１においては、食品流路２５には食品材料が供給されておらず、冷却液も供給されていない状態を示す。図５は、図１におけるＢ部の拡大断面図であり、図６は図５の横断面図である。図５および図６においては、冷却液Ｌと食品材料Ｗが示されている。
【００２９】
外側電極１１と内側電極２３との間の食品流路２５には、容器２８内に収容された食品材料Ｗが搬送される。一方、内側電極２３の内部に形成された内側冷却流路４３と、外側電極１１の内部に形成された外側冷却流路４１には、冷却液Ｌが流れる。
【００３０】
図７は内側電極２３と外側電極１１との間の食品材料Ｗにおける電流密度を概念的に示す断面図であり、図６と同様の部分を示す。
【００３１】
図１に示されるように、ジュール加熱装置１０は、円筒形状の外側電極１１と、この内部に配置される棒状の内側電極２３とを有しており、内外電極型である。このタイプのジュール加熱装置１０においては、内側電極２３の外周面の通電面積は、外側電極１１の内周面の通電面積に比較して小さい。このため、食品流路２５内を流れる食品材料Ｗに、その流れ方向を横切る方向に電流が流れると、内側電極２３に近い領域の食品材料Ｗの部分の電流密度は、外側電極１１に近い外側領域の食品材料Ｗの部分よりも高くなる。このように電流密度が高い領域の部分は、低い領域の部分よりも食品材料Ｗの加熱温度が高くなる。
【００３２】
したがって、カスタードクリーム等のように澱粉を多く含み、加熱すると糊化して粘度が高くなる食品材料を、内外電極型のジュール加熱装置１０を用いて、内側電極２３を冷却することなく、通電加熱すると、食品材料と内側電極２３との摩擦抵抗により内側電極２３の付近、つまり内周面側の部分の流速は、それよりも径方向外側の部分、つまり中央付近の食品材料よりも遅くなる。このため、内側電極２３付近の食品材料は、電流密度と流速の影響により焦げやスパークが発生する。
【００３３】
これに対し、上述のように、内側電極２３の内部の内側冷却流路４３に冷却液を流して、内側電極の付近の食品材料を冷却すると、その食品材料を食品流路２５の中央付近の食品材料よりも低い温度に冷却することができ、中央付近の食品材料を糊化させることができる。
【００３４】
内側電極２３は、図４に示されるように、外側電極１１に径方向に対向する通電部５１と、外側電極１１の両端面よりも軸方向外方に突出する突出部５２ａ、５２ｂとを有している。突出部５２ａ，５２ｂは、通電部５１よりも小径となっており、非通電部となっている。通電部５１の両端部には、突出部５２ａ，５２ｂに向けて漸次小径となったテーパ部５３ａ，５３ｂが設けられている。それぞれのテーパ部５３ａ，５３ｂの最小径の部分５４ａ，５４ｂは、外側電極１１の端面の内方に近付けられている。このように、外側電極１１の端面に、最小径の部分５４ａ，５４ｂを位置させると、外側電極１１と内側電極２３の通電部５１との間の径方向の距離が他の部分よりも長くなる。これにより、最小径の部分５４ａ，５４ｂと外側電極１１の端面エッジ５５ａ，５５ｂとの間の距離は、他の部分よりも最も長くなり、端面エッジ５５ａ，５５ｂと内側電極２３との間を流れる電流値は他の部分よりも小さくなる。
【００３５】
図８は、外側電極１１の食品流入側の端部を示す拡大断面図である。なお、図８においては、外側冷却流路４１と内側冷却流路４３は図示省略されている。
【００３６】
内側電極２３と外側電極１１との間を流れる電流は、外側電極１１の端面エッジ５５ａの部分から多く流れるので、端面エッジ５５ａの近傍と内側電極２３との間の電流密度は他の部分よりも高くなることが考えられる。これに対し、内側電極２３のテーパ部５３ａを端面エッジ５５ａに径方向に対向させると、端面エッジ５５ａと内側電極２３との間を流れる電流密度を他の部分よりも低下させることができる。これにより、内側電極２３と外側電極１１の軸方向における電流密度分布を、全体的により均一に近付けることができる。このことは、外側電極１１の食品流出側の端部についても同様である。ただし、内側電極２３の外径を全体的に同一としても良い。
【００３７】
上述したジュール加熱装置１０による食品材料のジュール加熱方法は以下のように実行される。カスタードクリーム等のように澱粉を多く含み、調理温度まで加熱すると、澱粉が糊化して粘度が糊化前よりも高くなる食品材料が容器２８内に収容されている。食品材料は、ポンプ３１により加熱パイプ１６内の食品流路２５に供給され、通電ユニット３６から内側電極２３と外側電極１１に供給される電力が食品材料を径方向に流れる。食品材料は、食品流路２５の流入口から流出口に向かう間に、内側電極２３と外側電極１１との間において通電加熱される。
【００３８】
電極に電力が供給されると、図７に示されるように、食品材料のうち内側電極２３の付近の内側領域、つまり食品流路２５の内周面側の食品材料Ｗの電流密度は、外側電極１１に近い外側領域、つまり食品流路２５の外周面側の食品材料Ｗの電流密度よりも高くなる。しかし、内側電極２３と外側電極１１は冷却液Ｌにより冷却されるので、図５および図６に示されるように、内周面側の食品材料Ｗｉと外周面側の食品材料Ｗｏは、これらの間の中央付近つまり中央領域の食品材料Ｗａ〜Ｗｃよりも低い温度に保持される。中央付近の食品材料は、径方向内側の部分が最も高くなり、径方向外側に向けて漸次低くなる。図５および図６に示されるように、中央付近の領域をＷａ〜Ｗｃとして便宜的に３つの領域に分けて示すと、これらの領域においては、径方向内側の部分Ｗａから径方向外側の部分Ｗｃに向けて加熱温度は低くなる。
【００３９】
したがって、食品流路２５を流れる食品材料は、食品材料Ｗｉと食品材料Ｗｏが糊化されない状態のもとで、中央付近の食品材料Ｗａ〜Ｗｃが先に糊化される。これにより、内側電極２３の外周面と外側電極１１の内周面は、糊化されない食品材料Ｗｉ，Ｗｏにより覆われた状態となって食品流路２５を流れる。これにより、食品材料Ｗは電極に付着することがなく、焦げやスパークを発生させることなく、安定的に食品材料を加熱することができる。
【００４０】
糊化された食品材料は、流出側のジョイント２７から外部に排出される。図１に示されるように、ジョイント２７の流出端には、螺旋形状に折り曲げられた撹拌羽根が組み込まれた撹拌部６１が設けられており、ジョイント２７から流出した食品材料は撹拌されて、吐出配管３２によりホールド部（温度保持部）６２に案内され、ホールド部６２おいて所定時間、調理後の温度に保持される。ホールド部６２において所定時間保持された食品材料は、冷却部６３において冷却されて、図示しない回収容器に供給される。
【００４１】
なお、食品材料Ｗの加熱形態としては、上述のように、食品材料を糊化させる調理温度まで加熱する形態と、調理温度まで加熱した後にさらにこれよりも高い殺菌温度まで加熱する形態とがある。殺菌温度まで加熱する場合には、吐出配管３２に殺菌加熱装置が接続され、殺菌加熱された食品材料は保持温度に所定時間保持された後に冷却部において冷却される。殺菌加熱装置としても、図１に示されるジュール加熱装置１０を使用しても良い。
【００４２】
吐出配管３２には、ジョイント２７から吐出された食品材料の温度を検出するための温度センサ６５が設けられており、温度センサ６５の検出温度に応じて、通電ユニット３６から出力される電圧が制御される。これにより、食品材料の調理温度つまり加熱温度が設定値に保持される。内側冷却流路４３を通過した冷却液の温度を検出するための温度センサ６６を循環配管４７に設けると、冷却液の温度に応じて、ポンプ４９からの冷却液の吐出流量を制御することができる。
【００４３】
図９は、ジュール加熱装置１０の制御回路を示すブロック図であり、制御部６７には、食品材料の温度を検出するための温度センサ６５と、冷却液の温度を検出するための温度センサ６６の検出信号が送られる。温度センサ６５の検出信号に基づいて、通電ユニット３６の出力電圧が調整される。また、温度センサ６６の検出信号に基づいて、ポンプ４９の吐出量が調整される。
【００４４】
図１０は、変形例であるジュール加熱装置１０を示す縦断面図であり、このジュール加熱装置１０においては、外側冷却流路４１に冷却液を供給する配管７１と、内側冷却流路４３に冷却液を供給する配管７２とが別系統となっている。図１０に示されるように、冷却液タンク４５ａ内の冷却液は、配管７１に設けられたポンプ４９ａより外側冷却流路４１に供給される。一方、冷却液タンク４５ｂ内の冷却液は、配管７２に設けられたポンプ４９ｂより内側冷却流路４３に供給される。このように、冷却液を供給する配管を別系統とすると、外側電極１１と内側電極２３の温度を別々に調整することができる。それぞれのポンプ４９ａ，４９ｂの吐出量は、冷却液の温度を温度センサ６６ａ，６６ｂにより検出された検出信号に基づいて制御部６７により制御される。
【００４５】
上述したそれぞれのジュール加熱装置１０は、外側電極１１と内側電極２３の両方に冷却流路を形成した形態であるが、食品材料の種類によっては、内側電極２３のみに冷却流路を設け、外側電極１１には冷却流路を設けないようにした形態とすることもできる。なお、図１０においては、図１に示された容器２８や通電ユニット３６等は省略されている。
【００４６】
ジュール加熱装置１０の冷却方式には、図１０に示されるように、内側冷却流路４３と外側冷却流路４１とを別系統の配管により冷却液を供給する形態と、図１に示されるように、連続した１つの系統の配管により冷却液を供給する形態と、内側冷却流路４３のみに冷却液を供給する形態とがある。食品材料の温度制御方式としては、上述のように、通電ユニット３６の出力電圧を調整する形態と、冷却液の流速つまり流量を調整する形態と、両方を調整する形態とがある。それぞれの形態は、食品材料の種類により適宜選択することができる。
【００４７】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。このジュール加熱装置は、温度により粘度が変化しない食品にも適用することも可能であるが、加熱すると糊化する食品材料の通電加熱に好適である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    ジュール加熱装置
１１    外側電極
１４ａ，１４ｂ    蓋部材
１６    加熱パイプ
１８    締結ロッド
２３    内側電極
２５    食品流路
２８    容器
２９    供給配管
３２    吐出配管
３３ａ，３３ｂ    給電プラグ
３４ａ，３４ｂ    給電プラグ
３５ａ，３５ｂ    給電ケーブル
３６    通電ユニット
４１    外側冷却流路
４３    内側冷却流路
４５，４５ａ，４５ｂ    冷却液タンク
４６    配管
４７    循環配管
４８    配管
４９，４９ａ，４９ｂ    ポンプ
５１    通電部
５２ａ，５２ｂ    突出部
５３ａ，５３ｂ    テーパ部
５５ａ，５５ａ    端面エッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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