(57)【要約】【課題】従来のものに比較して、水分を含み、熱に弱い被処理材との接触時間をさらに短縮可能であり、且つ、前記被処理材の殺菌の他には余分の熱が与えられないよう構成された、粒状食品の殺菌装置を提供する。【解決手段】水平又は略水平の多孔性のコンベア４１に載せられて一方向に連続的に搬送される粒状食品Ｇが、空気との接触を絶たれた状態で、前記粒状食品（Ｇ）の搬送方向に略垂直に流れる、常圧又は減圧の過熱水蒸気ＳＳと瞬間的に接触し、殺菌されるよう構成された殺菌空間ＳＴと，前記過熱水蒸気ＳＳの流れと接触した粒状食品Ｇが直ちに冷風ＣＷと接触し、瞬間的に冷却されるよう構成された冷却空間ＣＬと，を備えている。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平又は略水平の多孔性のコンベア（４１）に載せられて一方向に連続的に搬送される粒状食品（Ｇ）が、空気との接触を絶たれた状態で、前記粒状食品（Ｇ）の搬送方向に略垂直に流れる、常圧又は減圧の過熱水蒸気（ＳＳ）と瞬間的に接触し、殺菌されるよう構成された殺菌空間（ＳＴ）と，前記過熱水蒸気（ＳＳ）の流れと接触した粒状食品（Ｇ）が直ちに冷風（ＣＷ）と接触し、瞬間的に冷却されるよう構成された冷却空間（ＣＬ）と，を備えている
ことを特徴とする粒状食品の殺菌装置。
【請求項２】
前記多孔性のコンベア（４１）が静止していて、それに載せられた粒状食品（Ｇ）が、それを下方から上方に通過する気体によって僅かに持ち上げられ、流動性を増し、薄い層を形成し、あたかも液体のように低い方に流下するよう、コンベア（４１）の上面が僅かに傾斜している
ことを特徴とする、請求項１に記載の粒状食品の殺菌装置。
【請求項３】
過熱水蒸気（ＳＳ）の流れと接触した粒状食品（Ｇ）の、冷風（ＣＷ）との接触による冷却が同一コンベア（４１）上でなされるよう構成されている
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の粒状食品の殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過熱水蒸気による粒状食品殺菌方法及びその装置のそれぞれ改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小麦等の穀類に代表される粒状食品の殺菌に、放射線、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のガスの使用が提案されているが、いずれも食品衛生上許可されておらず、少なくとも国内では実施されておらず、過熱水蒸気の使用について幾つかの提案がなされている。また、防虫の目的で臭化メチルの燻蒸（又は燻煙）が使用されていたが、京都議定書には、それが温室効果ガスの一つであることからそれの使用禁止が記載されてる。
【０００３】
それに対して、上述の放射線、薬剤による殺菌に比較して、従来から煩瑣で経費も掛かるという点に難があるとされていた過熱水蒸気の使用について幾つかの提案がなされている。
【０００４】
その一つは、香辛料等を対象とするするものではあるが、特公昭６３−５０９８４号報である。それによれば、微粉砕されたものの過熱水蒸気による処理に問題があるため、被処理物が、原形のまま、又はその粗砕物の比較的粗い状態で、管内を流れる過熱水蒸気で搬送（気流輸送）されることによって加熱殺菌されたうえ、必要な粒度に粉砕される。
【０００５】
しかしながら、この提案には、搬送、加熱用の大量の過熱水蒸気並びにその過熱水蒸気と置換する、搬送急冷用の大量の空気が必要なことから、それぞれ搬送及びサイクロン等による固気分離に多大な動力を要すると共に、最終製品へ仕上げのための微粉砕が無菌状態で行われる必要があるという問題点がある。
【０００６】
それに対して、特開平８−２４２８０７号公報には、香辛料等の粉末食品が、上述のように過熱水蒸気の気流中を大径の粒状補助剤と混合された状態で搬送されながら加熱殺菌されたうえ、篩等によって大径の粒状補助剤と分離されると記載されている。
【０００７】
この提案では、粉末であっても過熱水蒸気処理が可能なため、微粉砕が殺菌に先立って行われる点で改善されていると推定されるが、搬送及びサイクロン等による固気分離に多大な動力を要する点については全く改善されていない。
【０００８】
その他、特開平７−２７４９１６号公報には、（逆円錐形の）容器内で（スクリューで）撹拌されながら水蒸気処理されるに当たって、内部に充満する気体が除去されるよう、予め（真空ポンプで）減圧されると共に、水蒸気処理後、内部に充満する水蒸気が除去されるよう、容器内が再度（真空ポンプで）減圧されると記載されている。
【０００９】
この提案では、バッチ方式であって、１バッチ当たり３回の操作の切り替えが必要であるという点で煩瑣であること、そのため短い加熱時間の確保が困難であり、被処理物が変質するおそれがあることが問題である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、従来のものに比較して、水分を含み、熱に弱い被処理材との接触時間をさらに短縮可能であり、且つ、前記被処理材の殺菌の他には余分の熱が与えられないよう構成された、粒状食品の殺菌装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達するために、請求項１の発明の粒状食品の殺菌装置は、水平又は略水平の多孔性のコンベア４１に載せられて一方向に連続的に搬送される粒状食品Ｇが、空気との接触を絶たれた状態で、前記粒状食品（Ｇ）の搬送方向に略垂直に流れる、常圧又は減圧の過熱水蒸気ＳＳと瞬間的に接触し、殺菌されるよう構成された殺菌空間ＳＴと，前記過熱水蒸気ＳＳの流れと接触した粒状食品Ｇが直ちに冷風ＣＷと接触し、瞬間的に冷却されるよう構成された冷却空間ＣＬと，を備えている
【００１２】
請求項１の発明によれば、殺菌空間ＳＴにおいて、一方向に連続的に搬送される、熱に敏感な低温（常温以下低ければ低い程よい）の粒状食品Ｇが、空気に比べ、さらに静止した水蒸気に比較しても伝熱係数が高く、そのうえ、飽和水蒸気とは異なり、加熱には凝縮潜熱によらず、顕熱を利用可能な過熱水蒸気ＳＳと略垂直に交差するよう瞬間的に接触するため、水蒸気の凝縮も起らず、粒状食品Ｇの表面とそれに付着した病原菌だけが加熱され、殺菌される。
【００１３】
しかも、殺菌空間ＳＴ内の粒状食品Ｇは、加熱、殺菌中、空気との接触が絶たれており、また、上述のように、その加熱は表面のみに留まり、内部が低い温度に保たれた状態で、直後に冷却空間ＣＬ内で冷風ＣＷによって瞬間的に冷却されるため、高温のまま長い時間空気と接触することもなく、その表面の酸化や内部までの加熱が殆んど又は全く進むことがない。従って粒状食品Ｇの品質が殆んど又は全く損われることがない。
【００１４】
そのうえ、上述のように、粒状食品Ｇが、多孔性のコンベア４１に載せられたままで過熱水蒸気及び冷風と略垂直に交差するよう瞬間的に接触するため、従来の気流輸送によるものにあった、粒状食品Ｇの加速、搬送、さらにサイクロン等による固気分離のいずれもが不要となり、所用動力が著しく軽減される。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記多孔性のコンベア１４１が静止していて、それに載せられた粒状食品Ｇの層が、それを下方から上方に通過する気体によって僅かに持ち上げられ、流動性を増し、薄い層を形成し、低い方に流下するよう、コンベア４１の上面が僅かに傾斜している。
【００１６】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用効果に加えて、エンドレスのコンベアとは異なり、粒状食品Ｇの排出から供給の間の戻りの遊び部分が不要であり、また、構造が著しく単純化されているため、設備費が低減され、また、短い固気接触時間、すなわち、粒状食品Ｇの殺菌空間ＳＴの通過速度の制御も、粒状食品Ｇがあたかも液体のようになっているため、例えばコンベア４１の上面の傾斜やダム高さの調整によって容易に可能である。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加えて、過熱水蒸気ＳＳの流れと接触した粒状食品Ｇの、冷風ＣＷとの接触による冷却が同一コンベア４１上でなされるよう構成されている
【００１８】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用効果に加えて、粒状食品Ｇは過熱水蒸気ＳＳの流れとの接触によって表面のみ加熱されているため、同一コンベア４１上での殺菌域への空気の混入が阻止される隔壁さえ準備されていれば、同一コンベア４１で冷風ＣＷとの接触によって容易に冷却可能であり、従来の気流輸送によるものにあった、粒状食品Ｇの加速、搬送、さらにサイクロン等による固気分離のいずれもが不要となり、所用動力が著しく軽減されると共に、装置が著しく簡略化され、装置費が著しく低減される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態例の粒状食品の殺菌装置について図１により説明すると、この粒状食品の殺菌装置４０は、基本的には、粒状食品Ｇを載せて、連続的に水平又は略水平の多孔性のコンベア４１によって１方向に搬送される粒状食品Ｇが、空気との接触を絶たれた状態で、上記粒状食品Ｇの搬送方向に略垂直に流れる、常圧又は減圧の過熱水蒸気ＳＳと瞬間的に接触し、殺菌されるよう構成された殺菌空間ＳＴと，前記過熱水蒸気ＳＳの流れと接触した粒状食品Ｇが直ちに冷風ＣＷと接触し、瞬間的に冷却されるよう構成された冷却空間ＣＬと，を備えている。
【００２０】
上記殺菌空間ＳＴ及び冷却空間ＣＬは、外部から空気が漏入しないよう、共通の囲い４２で囲まれており、殺菌空間ＳＴ内の過熱水蒸気ＳＳと冷却空間ＣＬ内の冷風ＣＷとが混合しないよう、両者の間には隔壁４５が設けられている。また、コンベア４１上を搬送される粒状食品Ｇに向って過熱水蒸気ＳＳ、冷風ＣＷがそれぞれ略垂直に噴射されるよう、そのコンベア４１の上下、上流側に過熱水蒸気噴射ノズル４３，４３、下流側に冷風噴射ノズル４４，４４が設けられている。なお、過熱水蒸気噴射ノズル４３，４３はコンベア４１の下側だけでもよい。
【００２１】
コンベア４１について説明すると、図２に示すように、静止していて、可動部分はないが、粒状食品Ｇを下方から上方に通過する気体（過熱水蒸気ＳＳ、冷風ＣＷ）によって僅かに持ち上げられ、流動性を増した粒状食品（Ｇ）が、薄い層を形成し、あたかも液体のように低い方に流下するよう、コンベア（４１）の上面が僅かに傾斜している。
【００２２】
しかも、過熱水蒸気ＳＳや冷風ＣＷのような気体は通過可能であるが、粒状食品Ｇが通過、落下しないよう、例えば、目開きの金網、目板、合成樹脂繊維状シート、目の細かいキャンバス等で構成されているが、これらに格別限定されるものではない。なお、囲い４２と一体に、コンベア４１の上面の傾斜を調節可能に、囲い４２が傾斜調節装置ＳＣで支持されている。
【００２３】
周辺機器について説明すると、過熱水蒸気ＳＳの発生のために、水Ｗを加熱し温水にする温水器１０、温水から飽和水蒸気Ｓをつくるボイラ２０、その飽和水蒸気Ｓを加熱して、過熱水蒸気ＳＳに変え、上述の過熱水蒸気噴射ノズル４３，４３に送る、誘導加熱式の過熱器３０を備えている。
【００２４】
また、殺菌装置４０を通過し、降温した過熱水蒸気ＳＳに含まれる粉塵を濾過するフィルタ５０やそのフィルタ５０を通過した過熱水蒸気ＳＳをボイラ２０を経て過熱器３０に戻す循環ポンプＰ１を備えると共に、粒状食品Ｇが過熱水蒸気ＳＳと接触する空間で生じたドレンＤを受入れ、溜めるドレンタンク６０を備えている。
【００２５】
その他、粒状食品Ｇと接触した冷風ＣＷは、一旦冷風溜めタンク７０に受け入れられ、ブロワＰ２によって昇圧され、冷却器８０で所定の温度（例えば約７℃）に冷却されたうえ、冷風噴射ノズル４４，４４に送られるよう構成されている。なお、この周辺装置を構成する機器、配管、ラインには種々の変型が想定され、必ずしも上述のものに限定されるものではない。
【００２６】
作用について説明する。予め常温以下に冷却され、低温の粒状食品Ｇが、多孔性のコンベア４１の上面を極めて薄い層を形成すると共に、あたかも液体のように、低い出口に向って速い速度で流下する。それによって、過熱水蒸気ＳＳや冷風ＣＷが粒子と接触し、粒子表面を加熱する。
【００２７】
その特徴の一つは、先ず、多孔性のコンベア４１によって搬送される粒状食品Ｇと接触、加熱する熱媒が、過熱水蒸気噴射ノズル４３，４３によって噴射される過熱水蒸気ＳＳであって、空気に比べ、さらに静止した水蒸気に比較しても伝熱係数が高いが、瞬間的接触であり、しかも、飽和水蒸気とは異なり、粒状食品Ｇの加熱に凝縮潜熱が不要であり、顕熱が有効に利用されるため（減圧であれば、過熱度が増し、利用度合が一層高くなる）、付着し易い凝縮水を生じないか、又は生じ難いことである。
【００２８】
２番目は、粒状食品Ｇは、空気との接触が囲い４２によって絶たれた状態で、前記粒状食品Ｇの搬送方向に略垂直な過熱水蒸気ＳＳの流れと接触するため、粒状食品Ｇの移動速度や過熱水蒸気ＳＳの流れる範囲の調節によって接触時間を容易に調節可能であることであり、３番目は、その接触直後は、冷風噴射ノズル４４，４４から噴射される冷風ＣＷによって瞬間的に冷却され、高温のまま長い時間空気と接触することもないことである。
【００２９】
以上のことから、粒状食品Ｇの表面に付着した病原菌等の殺菌が満遍なく行われるが、熱に敏感な粒状食品Ｇの表面の酸化や内部までの加熱が殆んど又は全く進行せず、粒状食品Ｇの品質が殆んど又は全く損われることがない。そのうえ、粒状食品Ｇが、多孔性のコンベア４１の上面近傍で上述のように殆んど抵抗なく、過熱水蒸気及び冷風と略垂直に接触するため、従来の気流輸送によるものにあった、粒状食品Ｇの加速、搬送、さらにサイクロン等による固気分離のいずれもが不要となり、所用動力が著しく軽減される。
【００３０】
その他、例えばエンドレスのコンベアとは異なり、従来困難とされていた、粒状食品Ｇと過熱水蒸気ＳＳとの極めて短い固気接触時間（粒状食品Ｇの移動速度）がコンベア４１の上面の傾斜やダム高さ（図示省略）の調節によって容易に可能であり、そのうえ、構成が極めて単純化されていて、粒状食品Ｇの排出から供給の間の戻りの遊び部分等が不要であり、コンベア４１が静止しているため、配管も容易であり、シールも極めて容易である。なお、粒状食品Ｇの持ち上げのために動力が必要であるが、接触時間が極めて短く、その層の厚さが極めて小さいため、気流式に比較して著しく小さくなる。
【００３１】
【実施例】粒状食品Ｇの試料として小麦が使用され、本発明に基く処理がなされたものとなされないものについて、品質に関する各種試験が行われると共に、殺菌効果（一般生菌、耐熱性菌及び大腸菌の数の検査）が調査された。
【００３２】
（注１）一般生菌…生菌数は食品の衛生学的品質を評価する衛生指標菌、または環境衛生管理上の汚染指標菌とされている。生菌数は標準寒天培地を用いて、好気的（酸素がある状態）な条件で発育した中温性の細菌の数である。その菌数が多い場合は、食品の衛生的取扱いが悪かった恐れがあり、また食中毒菌などの病原菌の多くが中温細菌であることから、病原菌が存在する可能性が高いことを示す。
【００３３】
表１に試験結果の一部を示す。それによれば、過熱水蒸気との接触によって、細菌数は、一般生菌数が激減した他、元々少なかった耐熱性菌、大腸菌も皆無又は殆んど認められなくなった。なお、水分が僅かに上昇し、容積重量が減少しているが、加熱時の凝縮水によるものではなく、冷却時に生じた僅かな凝縮水の吸水のためであると推察される。また、製粉されたものの白度が僅かに向上しており、好ましいことである。製パン性、製麺性については、不処理のものと殆んど差はないが、処理されたものの優劣を比較すると表の通りである。
【００３４】
第２の実施の形態例について図３により説明すると、殺菌装置１４０は、振動又は揺動機構Ｂ、モータＭ等の振動又は揺動に必要な機器・部材が吹かされていることを除けば、それと同じ構成になっていて、対応する機器、部材の符号が、第１の実施の形態例のそれの百の桁に１が追加されただけある。
【００３５】
第１の実施の形態例と異なる部分について詳細説明すると、囲い１４２と一体に水平に対して斜めの方向に振動又は揺動するよう、リンク、レバーのリンクとピンとを備えた振動又は揺動機構Ｂ、それの駆動用モータＭ、圧縮（又は引張）が解除される度に反撥し、斜め上方（又は下方）にコンベア１４１を揺すり、その都度粒状食品Ｇを跳び上がらせる（又は急落させる）バネＳＰ、１周期当たりの粒状食品Ｇの移動距離の制御するためのコンベア１４１の上面の傾斜調節装置ＳＣ等を備えている。
【００３５】
作用について説明する。予め常温以下に冷却され、低温の粒状食品Ｇが、多孔性のコンベア１４１の上面近傍を飛び跳ね、急落を盛んに繰り返すことによって攪拌されながら出口に向って移動する。そのため、単位空間当たりの粒子数は比較的少なく、その間を過熱水蒸気ＳＳや冷風ＣＷは粒子の抵抗もあまりない状態で通過し、粒子表面と熱交換する。
【００３６】
その殺菌・冷却の特徴的作用については第１の実施の形態例のそれと略同様であるが、その他、例えばエンドレスのコンベアとは異なり、粒状食品Ｇの移動速度の制御が、コンベア１４１の振動又は揺動の速度や上面の傾斜の調節によって容易に可能であり、コンベア１４１の各点の動きが極めて狭い範囲に限られており、コンベア１４１が囲い１４２と一体に振動又は揺動するため、配管等に可撓性のものが一部使用されればシールが容易となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のとおり請求項１の発明によれば、殺菌空間ＳＴにおいて、水蒸気の凝縮も起らず、粒状食品Ｇの表面とそれに付着した病原菌だけが加熱され、殺菌される。しかも、殺菌空間ＳＴ内の粒状食品Ｇは、高温のまま長い時間空気と接触することもなく、その表面の酸化や内部までの加熱が殆んど又は全く進むことがない。従って粒状食品Ｇの品質が殆んど又は全く損われることがない。
【００３８】
そのうえ、従来の気流輸送によるものにあった、粒状食品Ｇの加速、搬送、さらにサイクロン等による固気分離のいずれもが不要となり、所用動力が著しく軽減される。
【００３９】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、エンドレスのコンベアに比較して、単純化されてており、設備費が低減され、また、短い固気接触時間、すなわち、粒状食品Ｇの殺菌空間ＳＴの通過速度の制御も、例えばコンベア４１の上面の傾斜やダム高さの調整によって容易に可能である。
【００４０】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、冷却についても、同一コンベア４１で容易に可能であり、従来の気流輸送によるものにあった、粒状食品Ｇの加速、搬送、さらにサイクロン等による固気分離のいずれもが不要となり、所用動力が著しく軽減されると共に、装置が著しく簡略化され、装置費が著しく低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例の粒状食品の殺菌装置を示す機器構成図である。
【図２】図１の要部を示す機器構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態例の粒状食品の殺菌装置の要部を示す機器構成図である。
【符号の説明】
１０　　　温水器
２０　　　ボイラ
３０　　　過熱器
４０　　　殺菌装置
４１　　　コンベア
４２　　　囲い
４３　　　過熱水蒸気噴射ノズル
４４　　　冷風噴射ノズル
４５　　　隔壁
５０　　　フィルタ
６０　　　ドレンタンク
７０　　　冷風溜めタンク
８０　　　冷却器
１４０　　殺菌装置
１４１　　コンベア
１４２　　囲い
１４３　　過熱水蒸気噴射ノズル
１４４　　冷風噴射ノズル
１４５　　隔壁
Ｂ　　　　揺動機構
ＣＬ　　　冷却空間
ＣＷ　　　冷風
Ｄ　　　　ドレン
Ｇ　　　　粒状食品
Ｍ　　　　駆動用モータ
Ｐ１　　　ポンプ
Ｐ２　　　ブロア
Ｓ　　　　飽和水蒸気
ＳＣ　　　傾斜調節装置
ＳＰ　　　バネ
ＳＳ　　　過熱水蒸気
ＳＴ　　　殺菌空間
Ｗ　　　　水
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【図１】
2004097190.tif 000004
【図２】
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【図３】
2004097190.tif 000006