(57)【要約】【課題】温度の変化により粘性が変化する飲食物を均一に加熱し得るようにすることにある。【解決手段】ホッパー１１ａ，１１ｂに収容された飲食物は、変成加熱機としての間接加熱機１３において撹拌羽根２２により撹拌しながら加熱媒体により変成温度にまで加熱される。変性温度にまで加熱されると飲食物は粘度が高い部分と低い部分とが混在するが、撹拌羽根２２により飲食物の粘度は全体的に均一化される。変性温度まで加熱された飲食物はジュール加熱機２５においてジュール熱により変性温度以上の殺菌温度に加熱される。ジュール熱により殺菌された飲食物は、冷却機３２により常温まで冷却される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性を有する飲食物を収容する収容容器と、
前記収容容器から供給された飲食物を撹拌しながら物性が急に変化する変性状態完了となるまで加熱媒体により飲食物を加熱する変成加熱機と、
前記変成加熱機から供給された飲食物を前記変性加熱機よりも高い温度にジュール熱により加熱するジュール加熱機と、
前記ジュール加熱機から供給された飲食物を冷却媒体により常温にまで冷却する冷却機とを有することを特徴とする飲食物の加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の飲食物の加熱装置において、前記変性加熱機により飲食物を加熱する温度は４０〜１００℃であり、ジュール加熱温度は６０〜１４０℃であることを特徴とする飲食物の加熱装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の飲食物の加熱装置において、前記収容容器を複数備え、いずれかの前記収容容器から前記変成加熱機に飲食物を供給するようにし、連続的に前記ジュール加熱機により飲食物を加熱することを特徴とする飲食物の加熱装置。
【請求項４】
それぞれ流動性を有し、相互に異なった種類の飲食物を収容する複数の収容容器と、
それぞれの前記収容容器から供給された飲食物を撹拌しながら加熱媒体により飲食物の調理温度に加熱する調理加熱機と、
前記調理加熱機から供給された飲食物をジュール熱により前記調理温度以上の殺菌温度に加熱するジュール加熱機と、
前記ジュール加熱機から供給された飲食物を冷却媒体により常温にまで冷却する冷却機とを有することを特徴とする飲食物の加熱装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の飲食物の加熱装置において、前記収容容器はホッパーまたは飲食物を撹拌する攪拌部材が設けられたニーダーであることを特徴とする飲食物の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主としてフラワーペースト、カスタードプリンおよび蜂蜜などの流動性を有する飲食物を加熱する飲食物の加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フラワーペーストやカスタードプリンなどのような流動性を有する飲食物を調理したり、殺菌するための加熱装置としては、たとえば、特許文献１および特許文献２に記載されるように、ジュール熱を利用した飲食物の加熱装置が開発されている。
【０００３】
ジュール熱を利用した飲食物の加熱装置としては、前記特許文献１に記載されるように断面円形の筒体と円形の環状電極とを交互に配置した丸パイプ式や、前記特許文献２に記載されるように断面四角形の筒体の内面に相互に対向させて電極を取り付けるようにした角パイプ式などがある。これらの加熱装置においては、飲食物をパイプ状の加熱機の中を流しながら連続的に加熱することができるので、大量の飲食物を短時間で加熱処理する場合に有効となる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２８２１０８７号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−２９１５７４号公報（図２Ｂ）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
流動性を有する飲食物には、特定の温度まで加熱すると温度の変化に対する粘度の変化が直線的とはならず、急激に変化する変性状態が発生するものがある。この変性状態となる温度は変性温度とも言われる。たとえば、フラワーペーストつまり小麦粉、澱粉若しくはその加工品や果汁などを主原料として砂糖や油脂などを加えてペース状にした食品は、温度が高くなると粘度が高くなるが、特定の温度つまり変性温度となると急激に粘度が高くなるという性質を有している。この性質はフラワーペーストのみならずカスタードプリンなどのように澱粉類が含まれる飲食物に共通しており、各飲食物によって粘性が変化する変性温度は相違しているが、たとえば、フラワーペーストやカスタードプリンは、６０〜９０℃の温度で急激に粘性が高くなる。これに対して、蜂蜜のように、５０℃程度の温度にまで加熱すると、急激に粘性が低くなるものもある。
【０００７】
このような飲食物は変性温度にまで加熱すると粘性そして導電率が急激に変化して物性が変化する性質を有しており、フラワーペーストのように変性温度で粘度が高くなる性質を有する飲食物をジュール熱を利用して加熱する場合には、飲食物が変性温度付近にまで加熱される際に、粘性の高い部分と低い部分とが混在することになる。粘度が高い部分と低い部分とが混在するようになると、粘性が高い部分がパイプの内周面に滞留し、粘度が低い部分が滞留した部分をすり抜けて流れることがあり、その場合にはパイプの中心部に粘度が低い部分が集まって大きな流速で流れることになる中抜け現象が発生することになる。パイプの内周面に粘度の高い部分が滞留すると、滞留した部分は長時間通電されることになり、中心部を流れる部分と内周面に滞留する部分とで温度が相違し、飲食物全体が均一に加熱されなくなる。特にジュール熱により飲食物を加熱する場合には、滞留した部分の通電時間が長くなると、滞留した部分は設定した温度以上の温度に過加熱されることになる。
【０００８】
変性温度を有する飲食物をジュール加熱する場合には、特許文献１に記載のように、パイプ内に撹拌羽根が取り付けられた回転軸を装着し、飲食物をパイプ内に流しながら撹拌させる方式も開発されているが、パイプ内に装着される回転軸として金属材料を使用することができず、非導電性の樹脂を使用しなければならないだけでなく、変性温度を有する飲食物にあっては、撹拌羽根に高粘度となった飲食物が過加熱されて付着してその部分が撹拌羽根にこげ付くことがある。
【０００９】
一方、飲食物の中には複数種類の飲食物を混合加熱して製造するものがある。それぞれの飲食物は温度が変化すると直線的に粘度が変化する性質を有し、変性温度を持たない飲食物であっても、それぞれの飲食物は同じ温度でも粘度が相違する場合がある。このように、温度が同じでも粘度が相違することになる複数種類の流動性の飲食物を混合しながら加熱して製品化するためにジュール加熱機を使用すると、粘性の高くなった飲食物がパイプの内周面に滞留することがある。しかも、ジュール加熱機により複数種類の飲食物を撹拌させるには、内部に非導電性の撹拌羽根を組み込む必要があり、ジュール加熱機の耐久性を妨げることになる。
【００１０】
本発明の目的は、流動性を有する飲食物を過加熱させることなく均一に加熱することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、特定の温度に加熱すると粘度が大きく変化する変性温度を有する飲食物を過加熱させることなく均一に加熱することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、複数種類の飲食物を混合加熱して製品化する場合に飲食物を過加熱させることなく均一に加熱することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の飲食物の加熱装置は、流動性を有する飲食物を収容する収容容器と、前記収容容器から供給された飲食物を撹拌しながら物性が急に変化する変性状態完了となるまで加熱媒体により飲食物を加熱する変成加熱機と、前記変成加熱機から供給された飲食物を前記変性加熱機よりも高い温度にジュール熱により加熱するジュール加熱機と、前記ジュール加熱機から供給された飲食物を冷却媒体により常温にまで冷却する冷却機とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の飲食物の加熱装置は、前記変性加熱機により飲食物を加熱する温度が４０〜１００℃であり、ジュール加熱温度が６０〜１４０℃であることを特徴とし、前記収容容器を複数備え、いずれかの前記収容容器から前記変成加熱機に飲食物を供給するようにし、連続的に前記ジュール加熱機により飲食物を加熱することを特徴とする。
【００１５】
本発明の飲食物の加熱装置は、それぞれ流動性を有し、相互に異なった種類の飲食物を収容する複数の収容容器と、それぞれの前記収容容器から供給された飲食物を撹拌しながら加熱媒体により飲食物の調理温度に加熱する調理加熱機と、前記調理加熱機から供給された飲食物をジュール熱により前記調理温度以上の殺菌温度に加熱するジュール加熱機と、前記ジュール加熱機から供給された飲食物を冷却媒体により常温にまで冷却する冷却機とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の飲食物の加熱装置は、前記収容容器がホッパーまたは飲食物を撹拌する攪拌部材が設けられたニーダーであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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は本発明の一実施の形態である飲食物の加熱装置を示す概略図であり、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。この加熱装置は温度が変化すると粘度が急に変化する変性温度を有する飲食物の加熱に使用することができるとともに、複数の飲食物を混合して加熱するために使用することができる。
【００１８】
カスタードプリンやフラワーペーストなどのように変性温度を有する流動性の飲食物を加熱するために図示する加熱装置を使用する場合には、収容容器としてのホッパー１１ａ，１１ｂの中にはカスタードプリンなどの飲食物が投入されて収容される。それぞれのホッパー１１ａ，１１ｂの流出口は案内配管１２により変成加熱機としての間接加熱機１３の入口に接続されており、この案内配管１２にはホッパー１１ａ，１１ｂ内の飲食物を間接加熱機１３に供給するためのポンプ１４が設けられ、それぞれのホッパー１１ａ，１１ｂの流出口には流路を開閉する開閉弁１５ａ，１５ｂが設けられている。
【００１９】
したがって、たとえば、一方のホッパー１１ａ内の飲食物が全て間接加熱機１３に供給された後には、開閉弁１５ａを閉じて開閉弁１５ｂを開くことにより、他方のホッパー１１ｂ内の飲食物を間接加熱機１３に供給することができ、複数のホッパー１１ａ，１１ｂを設けることにより連続的に間接加熱機１３に飲食物を供給することができる。ただし、変性温度を有する１種類の飲食物を加熱する場合には、ホッパーを１つのみとし、そのホッパー内の飲食物が所定量以下となったときには、ホッパー内に飲食物を補充するようにしても良く、ホッパー内の飲食物がなくなったときには加熱を停止させるようにしても良い。さらに、ホッパーを３つあるいはそれ以上設けるようにしても良い。
【００２０】
変成加熱機としての間接加熱機１３は内側シェル１６ａと外側シェル１６ｂとを有し、これらの間に形成された加熱媒体循環室１７内には、間接加熱機１３に接続された媒体供給配管１８から蒸気や温水などの加熱媒体が供給されるようになっている。加熱媒体は間接加熱機１３に接続された媒体排出配管１９から外部に排出される。したがって、案内配管１２によって間接加熱機１３の内側シェル１６ａ内に流入した飲食物は、加熱媒体によって間接加熱されて、所定の変性温度にまで加熱される。このように、加熱媒体によって飲食物を加熱する場合には、加熱媒体の温度以上に飲食物が過加熱されることがない。
【００２１】
間接加熱機１３には撹拌軸２１が回転自在に取り付けられ、この撹拌軸２１には、図２に示すように、先端が内側シェル１６ａの内周面に接触する撹拌羽根２２が複数設けられており、撹拌軸２１はモータ２３によって回転駆動されるようになっている。図示する撹拌羽根２２はそれぞれ半径方向に延びて内側シェル１６ａの内周面に接触する２本で対をなしている。隣り合う対の撹拌羽根２２は回転方向に９０度位相がずれており、内側シェル１６ａの内周面全体に撹拌羽根２２が接触するようになっている。
【００２２】
間接加熱機１３の内部に供給された飲食物はその変成温度にまで加熱されることになる。たとえば、飲食物がフラワーペーストやカスタードプリンであれば、６０〜９０℃の温度にまで間接加熱機１３により加熱される。このような変性温度にまで飲食物を加熱すると、フラワーペーストなどのように澱粉を含む飲食物は急激に粘度が高くなる。このため、間接加熱機１３の内部では変性温度まで高められて粘度が高くなった部分と、変性温度まで高められずに粘度が低いままの部分とが混在することになる。しかし、間接加熱機１３の内部には撹拌羽根２２が設けられているので、撹拌軸２１を回転させることによって撹拌羽根２２が飲食物を混合し、間接加熱機１３内の飲食物は全体的に粘度がほぼ均一な状態となる。
【００２３】
一方、飲食物として蜂蜜を加熱する場合には、蜂蜜はその変性温度である約５０℃までが粘度が高く、変性温度を過ぎると粘度が低くなる性質を有している。このように変性温度となると粘度が低くなるような飲食物においても、間接加熱機１３により変性温度まで加熱されると粘度が大きい部分と粘度が低い部分とが混在するが、間接加熱機１３の内部で撹拌羽根２２により飲食物を撹拌することにより、変性温度まで加熱された蜂蜜は全体的にほぼ均一な粘度となる。
【００２４】
間接加熱機１３の流出口は案内配管２４によりパイプ状のジュール加熱機２５に接続されており、図示する場合には３台のジュール加熱機２５が直列に接続されている。それぞれのジュール加熱機２５によって飲食物は変性温度よりも高い殺菌温度に加熱される。飲食物が変性温度以上になると、粘度は急激に変化することがないので、ジュール加熱機２５内では流速分布の乱れが発生したり、部分的に飲食物の滞留現象が発生することなく、飲食物がパイプ内を円滑に流れることになる。これにより、飲食物をジュール加熱機２５内で撹拌することなく、全体的に均一に殺菌温度まで加熱することができる。
【００２５】
図３はジュール加熱機２５の一例を示す断面図であり、図４（Ａ）はジュール加熱装置の一部を示す一部切り欠き斜視図である。このジュール加熱機２５はそれぞれ絶縁性材料からなる所定長さの複数の筒体２６と、これらの間に配置される環状の複数の電極２７とを有し、全体的にパイプ状となっており、内部には飲食物が流れる流路２８が形成されている。筒体２６は図４（Ａ）に示すように円筒形状となっており、電極２７は円形の環状となっている。上流側のジュール加熱機２５の流入端に設けられた継手２９ａは案内配管２４に接続され、最下流側のジュール加熱機２５の流出端に設けられた継手２９ｂに接続される案内配管３１は冷却機３２に接続されて、ジュール加熱機２５は相互に案内配管により接続されている。
【００２６】
それぞれの電極２７は電源ユニット３０に接続されており、電源ユニット３０からはそれぞれの電極２７に対して高周波電流が供給されるようになっている。電極２７に対して供給する電力を調整することによって、ジュール加熱機２５により飲食物を殺菌温度、たとえば、１００〜１３０℃の温度に加熱することができる。この殺菌温度の設定は、電源ユニット３０から供給される電力とジュール加熱機２５内の飲食物の流速とにより設定されることになるが、ジュール加熱機２５内では、既に飲食物の変性が完了しているので、飲食物の流れの乱れが発生したり、滞留が発生することがなく、ジュール加熱機２５内においては所定の温度範囲内で加熱することができる。
【００２７】
冷却機３２は間接加熱機１３とほぼ同様の構造となっており、冷却機３２は内側シェル３３ａと外側シェル３３ｂとを有し、これらの間に形成された冷却媒体の循環室３４内には、冷却機３２に接続された媒体供給配管３５から冷却水などの冷却媒体が供給されるようになっており、冷却媒体は冷却機３２に接続された媒体排出配管３６から外部に排出されるようになっている。したがって、案内配管３１によって冷却機３２の内側シェル３３ａ内に流入した飲食物は冷却媒体によって常温近い温度まで冷却される。冷却された飲食物は案内配管３７を介して図示しない飲食物包装機にまで案内される。図１に示すジュール加熱機２５は３台が直列に接続されているが、１台でも良く、３台以上のジュール加熱機２５を直列に接続するようにして飲食物も良い。
【００２８】
図４（Ｂ）はジュール加熱機の変形例を示す一部切り欠き斜視図であり、この場合にはジュール加熱機２５ａは合成樹脂などの絶縁材料からなり横断面が四角形の筒体４１を有し、内部に形成される流路２８ａは横断面が四角形となっている。筒体４１の内面には相互に対向させて板状の電極２７ａが取り付けられており、それぞれの電極２７ａは電源に接続されている。ジュール加熱機としては、このようなタイプを用いることも可能である。
【００２９】
この加熱装置は前述したように変性温度を有する飲食物を加熱するために使用することができるとともに、たとえば、オレンジジュースとリンゴジュースを混合して製品化する場合のように、それぞれ変性温度を有しない複数種類の飲食物を加熱するためにも使用することができる。その場合には、たとえば一方のホッパー１１ａにオレンジジュースを投入し、他方のホッパー１１ｂにリンゴジュースを投入し、それぞれをホッパー１１ａ，１１ｂから同時に調理加熱機としての間接加熱機１３に供給することになる。間接加熱機１３には撹拌羽根２２が設けられているので、両方の液状の飲食物は撹拌混合されることになる。
【００３０】
撹拌混合されながら所定の調理温度まで加熱された飲食物はジュール加熱機２５において内部を流れながらジュール熱により殺菌加熱される。殺菌加熱温度は調理温度よりも高い温度に設定されている。このジュール加熱に際しては、既に間接加熱機１３において複数種類の液状の飲食物は混合されており、殺菌加熱の際には粘度の急激な変化が発生しないので、ジュール加熱機２５において撹拌させることなく、所定の殺菌温度まで飲食物を加熱することができる。
【００３１】
図５は変成加熱機および調理加熱機として使用される間接加熱機１３の変形例を示す断面図であり、この場合には内側シェル１６ａの内部には撹拌羽根２２ａが固定されている。この撹拌羽根２２ａは螺旋形状となっており、内部を流れる飲食物は螺旋状の撹拌羽根２２ａに案内されて螺旋状に流れて撹拌されることになる。間接加熱機１３としては、このようなタイプを使用することもでき、さらには、熱源としては蒸気や温水を使用することなく、電気ヒータによって飲食物を加熱するようにしても良い。
【００３２】
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。たとえば、収容容器としては図示する場合にはホッパー１１ａ，１１ｂが使用されているが、撹拌羽根が組み込まれて飲食物の撹拌機能を有するニーダーをホッパーに代えて使用するようにしても良い。また、ジュール加熱機２５，２５ａとしては、飲食物に通電することによって発生するジュール熱により飲食物を加熱するものであれば、図示したタイプ以外のものを使用するようにしても良い。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の飲食物の加熱装置によれば、飲食物を撹拌しながら加熱媒体により変成温度に加熱する変成加熱機を有しており、飲食物は変性温度にまで加熱されると粘度が高い部分と低い部分が混在することになるが、変成加熱機においては飲食物が撹拌されるので、変成加熱機における飲食物は全体的に均一に混合されることになる。変性温度にまで加熱された飲食物は、ジュール加熱機においてジュール熱により変性温度以上の殺菌温度に加熱されることになり、飲食物の粘度が全体的に均一となった状態のもとでジュール加熱されるので、ジュール加熱の際に飲食物の温度むらや滞留は発生せず、全体的に均一に加熱される。飲食物の過加熱の発生を防止して、均一に加熱することができるので、高品質の加熱処理を行うことができる。
【００３４】
本発明の飲食物の加熱装置によれば、複数の飲食物を混合して加熱する調理加熱機を有しており、調理加熱機においては複数の飲食物が混合された状態となって所定の調理温度まで加熱される。調理温度まで加熱された飲食物は、ジュール加熱機においてジュール熱により調理温度以上の殺菌温度に加熱されることになり、飲食物の粘度が全体的に均一となった状態のもとでジュール加熱されるので、ジュール加熱の際に飲食物の温度むらや滞留は発生せず、全体的に均一に加熱される。
【００３５】
さらに、ジュール加熱機に撹拌羽根を設けることが不要となるので、ジュール加熱機の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である飲食物の加熱装置を示す概略図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大断面図である。
【図３】図１に示したジュール加熱装置を示す拡大断面図である。
【図４】（Ａ）は図３の一部を拡大して示す一部切り欠き斜視図であり、（Ｂ）はジュール加熱機の変形例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図５】図１に示された間接加熱機の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ    ホッパー
１２      案内配管
１３      間接加熱機（変成加熱機、調理加熱機）
１４      ポンプ
１５ａ，１５ｂ    開閉弁
１６ａ    内側シェル
１６ｂ    外側シェル
１７      加熱媒体循環室
１８      媒体供給配管
１９      媒体排出配管
２１      撹拌軸
２２      撹拌羽根
２３      モータ
２４      案内配管
２５      ジュール加熱機
２６      筒体
２７      電極
２８      流路
２９ａ，２９ｂ    継手
３０      電源ユニット
３１      案内配管
３２      冷却機
３３ａ    内側シェル
３３ｂ    外側シェル
３４      循環室
３５      媒体供給配管
３６      媒体排出配管
３７      案内配管
【図１】
2004174024.tif 000003
【図２】
2004174024.tif 000004
【図３】
2004174024.tif 000005
【図４】
2004174024.tif 000006
【図５】
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