(57)【要約】【課題】能率、熱経済性、酸化防止のいずれの点でも優れた有機物の加熱処理方法を提供する。【解決手段】実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧが封じ込まれた空間１内を流通する有機物Ｍが、実質的に放射のみによって加熱され、且つ、たとえ前記有機物Ｍが前記空間１内を流通しない時間があっても、その空間１は常時又は略常時、前記酸化防止ガスＧが封じ込まれた状態に維持されている。さらに、加圧されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間１へ供給可能に準備されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガス（Ｇ）が封じ込まれた空間（１，１１，２１）内を流通する有機物（Ｍ）が、実質的に放射のみによって加熱され、且つ、たとえ前記有機物（Ｍ）の前記空間（１，１１，２１）への供給が不連続であっても、その空間（１，１１，２１）に前記酸化防止ガス（Ｇ）が封じ込まれた状態が、常時又は略常時保持される
ことを特徴とする有機物の加熱処理方法。
【請求項２】
加圧されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間（１，１１，２１）へ供給可能に準備されている
ことを特徴とする請求項１に記載の有機物の加熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生魚肉片・生餃子・パン粉をまぶしたコロッケ等の生材料の焼きや揚げ・コーヒー豆の焙煎・食品のスラリ又はペーストの加熱調理・木材等の加熱による炭化、活性炭の製造等に当たって、加熱時の酸化が防止され、省エネの効果が大きい、有機物の加熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生魚肉片・生餃子・パン粉をまぶしたコロッケの生材料等の１００℃を超える高温加熱調理に当たって、その生材料を載置する金網又はトレイ又は鍋、及び前記材料を直接・間接に加熱するオーブン・レンジ等が使用されている。
【０００３】
しかしながら、上記の加熱調理は、周囲が囲まれた、閉じられた雰囲気で行われているとしても、格別の手段が採られていないため、殆どが空気よりなる雰囲気で行われるため、加熱下の酸素との接触による材料の酸化が避けられず、それによって出来上がった食品の品質が劣化し、味が落ちたり、悪臭が発生したり、栄養分が破壊されたりするという問題点がある。
【０００４】
例えば、揚げ物を作るに当たっては、生材料が高温の油に浸漬され、加熱されるため、出来上がった揚げ物中に大量の油が浸透、含浸しており、それを食べると、多量の油脂分を摂取することになり、脂肪の蓄積に繋がるという問題点があるだけでなく、揚げ物は、時間の経過によって、温度が低下すると、軟化し、弾力性が失われ、水っぽくなって、揚げ物特有のさくさくとした歯触りが失われると共に、不味くなるという問題点もある。しかもこの温度の低下した揚げ物は、再加熱するだけでは、元の状態に戻らない、高温に加熱された油は空気と接触し、酸化し、劣化する等の欠点を有する。
【０００５】
上記従来の有機物の加熱調理方法の欠点の解消のためには、調理雰囲気とし、酸化性を有する空気に代わる不活性ガスが好ましいことが、誰にも分かっているが、それぞれ窒素等の不活性ガスは高価であることから、比較的に安価な過熱スチームの利用が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしながら、過熱スチームが蒸発潜熱を含む大量の熱を保持したまま、外気に放出されることになり、それを補給するための電力又は燃料費が嵩み、経済性に欠けるという問題点があり、広く普及するまでには至っていない。
【０００７】
別にバッチ方式の加熱調理装置であって、飽和蒸気の過熱の他、水の蒸発や食品の直接加熱までが赤外線の照射によるものが提案されている（特許文献２参照。）。
【０００８】
これは、赤外線の波長域の制御によって、表面のみの加熱から内部まで出来るだけ均一な加熱までの任意の加熱方式が選定可能である。しかも、食品は酸素等の酸化性ガスと接触することなく、それによる酸化が起こらない。従って、出来上がった食品の品質の劣化、それによる味・臭の悪化、栄養分の破壊が抑止されると共に、従来のものよりも外観・味・臭・栄養分に優れた食品が得られる。
【０００９】
しかしながら、バッチ方式であり、しかも、蓋の開閉によって有機物が供給、排出されるよう構成されているため、各処理毎に水の蒸発や飽和蒸気の過熱や装置の加熱が必要であるため、非能率で熱経済性が低いという問題点がある。
【００１０】
また、バッチ方式の冷凍食品の過熱解凍装置であって、マイクロ波、過熱スチーム、遠赤外線のうちの少なくとも２つが用いられるものが提案されている（特許文献３参照。）。これもやはり上記特許文献２の提案と同様の構成であって、過熱スチームが用いられる場合は、同様の問題点がある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平０６−０９０６７７号公報
【特許文献２】
特開平０８−０４９８５４号公報
【特許文献３】
特開２０００−２７９１４８号公報
【００１２】
さらに、コーヒー豆の焙煎に当たって、それの流動及び加熱媒体として過熱スチームが利用されることが提案されている（特許文献４参照。）。それらによれば、得られたコーヒー豆は、組織が多孔質となり、抽出効率がよい、焙煎時間が短く、無酸素に近い状態で焙煎されるため、焦臭がなく、優れた芳香を有すると記されているが、供給された過熱スチームが蒸発潜熱を含む大量の熱を保持したまま、外気に放出されることになり、それを補給するための電力又は燃料費が嵩み、経済性に欠けるという問題点がある。
【００１３】
別に、コーヒー豆の焙煎に遠赤外線が利用されることが記されている（特許文献５参照。）。しかしながら、酸素存在下の焙煎であるため、コーヒー豆が加熱、酸化され、その香が損われるおそれがある。
【００１４】
【特許文献４】
特開平０１−２５６３４７号公報
【特許文献５】
特開２００２−１７６９１５号公報
【００１５】
その他、木材等の乾留、活性炭の製造に熱媒体として過熱スチームが利用されていることが記されている（特許文献６参照。）。しかしながら、これも過熱スチームが蒸発潜熱を含む大量の熱を保持したまま、外気に放出されることになり、それを補給するための電力又は燃料費が嵩み、経済性に欠けるという問題点がある。
【００１６】
【特許文献６】
特開２００１−１１５１６７号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の有機物の加熱処理の欠点を解消した、能率、熱経済性、酸化防止のいずれの点でも優れた有機物の加熱処理方法を提供することにある。
【００１８】
【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の発明の有機物の加熱処理方法は、実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧが封じ込まれた空間１，１１，２１内を流通する有機物Ｍが、実質的に放射のみによって加熱され、且つ、たとえ前記有機物Ｍの前記空間１，１１，２１への供給が不連続であっても、その空間１，１１，２１に前記酸化防止ガスＧが封じ込まれた状態が、常時又は略常時保持されている。なお、有機物としては、固形、ペースト状、スラリ状のいずれであってもよい。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、加圧されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間１，１１，２１へ供給可能に準備されている。
【００２０】
請求項１の発明によれば、実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧが封じ込まれた空間１，１１，２１内を流通する有機物Ｍは実質的に放射のみによって加熱されるため、前記有機物Ｍの供給の状態（供給量）に変化が生じても、その供給の状態（供給量）に応じて放射熱量のみが調節されれば、前記酸化防止ガスＧの封じ込めの程度にもよるが、過熱スチームの僅かな補給によって前記空間１，１１，２１内の温度、酸化防止ガスＧの組成が略安定して維持される。
【００２１】
従がって、たとえ前記有機物Ｍの前記空間１，１１，２１への供給が不連続であっても、過熱スチームの補給量、すなわち、その製造に要する熱量も僅少で、バッチ毎に新たな水の蒸発や飽和蒸気の過熱や装置の加熱が必要な従来例に比較し熱経済性に優れており、且つ能率的である。なお、有機物Ｍが全く供給されない状態が長時間続くようであれば、たとえば有機物Ｍの移動手段や，放射手段への電力供給が停止されてもよく、上述のように空間１，１１，２１内の温度、酸化防止ガスＧの組成が維持されていれば、再起動も迅速容易に可能である。
【００２２】
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、例えばスチームドラム内に加圧され、貯蔵されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間１へ供給可能に準備されているため、その空間１，１１，２１内の酸化防止ガスＧの組成の変化に迅速に追従可能である。なお、加圧スチームは加圧水の加熱によって容易に製造可能であり、しかも加圧されているため、その容積は小さく、貯蔵のための広い空間を要しない。
【００２３】
【発明の実施の形態例】
本発明の有機物の加熱処理方法の第１の実施の形態例として、各種食品の加熱調理について図１を参考にして説明する。それを実施する装置本体は、有機物Ｍを載せて一方向に移動する網状コンベア２と，その網状コンベア２の往きの部分２ａを囲み、実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧを封じ込む空間１を外気と隔てる、水平方向に長いケーシング３と，そのケーシング３内、網状コンベア２に載せられ、水平に移動する有機物Ｍを挟んで、それに放射のうち、赤外線を照射し、加熱する、複数の赤外線ヒータ４と，を備えている。なお、有機物Ｍとしては、例えば生魚肉片、生餃子、馬鈴薯と肉とが混合された生材料にパン粉がまぶされ、食油が塗布されたもの等が挙げられる。
【００２４】
赤外線ヒータ４は、出来れば、有機物Ｍの表面が加熱されたとき、焦げ目が形成されるものから内部まで出来るだけ均一に加熱されるものまでのいずれの要求にも対応可能に、近赤外から遠赤外までのいずれの波長域の照射が制御可能に構成されると共に、所望の加熱カーブが得られるよう、有機物Ｍの流通方向の位置によって照射の強度が調節可能に構成されることが望ましい。
【００２５】
シールについては、空間１内の酸化防止ガスＧが外へ洩れないよう、また、外気が空間１内に入らないよう、有機物Ｍの入口、出口のシールには、二重扉の設置、入口、出口の最小限化、空間１の長さ／断面積比の最適化等種々工夫が必要であるが、それについての説明は省略する。
【００２６】
また、空間１内の酸化ガスＧは有機物Ｍから放出されるガス状、液状、固形の成分によって汚染され、それが蓄積され、その量が増大するため、間欠的又は略連続的にパージライン９を経て放出され、新しい過熱スチームと一部置換される必要がある。
【００２７】
過熱スチームは次のよう製造され、酸化防止ガスＧとして空間１に封じ込まれる。先ず、ポンプＰ１で加圧された水がボイラ５に送られ、加熱されることによって飽和スチームが作られる。次いでその飽和スチームは過熱器６に送られ、加熱されることによって過熱スチームが作られる。その過熱スチームは、順次、それが蓄えられるスチームドラム７及び酸化防止ガス供給ライン８を経て、分岐され、前記空間１の各部に送られ、封じ込まれる。なお、酸化防止ガスＧと置換された空間１内の空気はパージライン９を経て大気中に放出される。そのパージライン９にはファンＰ２が設けられている。
【００２８】
実施に当たっては、先ず実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧが上述のように空間１に封じ込まれる。次いでコンベア２が駆動され、そのコンベア２の、ケーシング３の上流側に有機物Ｍが載せられると、酸化防止ガスＧが封じ込まれた空間１内を流通し、ケーシング３から排出される。その間に有機物Ｍは、実質的には放射のみによって加熱調理される。勿論、その中には、赤外線からの熱を一旦吸収した酸化防止ガスＧやケーシング３の内壁やコンベア２からの２次的な放射も含まれる。
【００２９】
装置運転中、たとえ前記有機物Ｍ供給が不連続で、前記空間１内に供給されない時間があっても、その空間１に常時又は略常時、前記酸化防止ガスＧが封じ込まれた状態が保持される。しかも、加圧されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間１へ何時でも供給可能にスチームドラム７内に常に準備されている。
【００３０】
作用について説明すると、実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧが封じ込まれた空間１内を流通する有機物Ｍは、上述のように実質的に放射のみによって加熱されるため、前記有機物Ｍの供給の状態（供給量）に変化が生じても、また、全く供給されないことがあっても、その供給の状態（供給量）に応じて放射熱量のみが調節されればよく、しかも、その調節が電力の調節によるため、極めて容易であるだけでなく、前記酸化防止ガスＧの封じ込めの程度（洩れ、パージ量等）にもよるが、過熱スチームの僅かな補給によって前記空間１内の温度、酸化防止ガスＧの組成も略安定した状態に容易に維持される。
【００３１】
従がってバッチ毎に新たな水の蒸発や飽和蒸気の過熱や装置の加熱が必要な従来例に比較し熱経済性に優れており、且つ制御性にも優れ、能率的である。なお、有機物Ｍが全く供給されない状態が長時間続くようであれば、例えば有機物Ｍのの移動手段や遠放射が停止されてもよく、上述のように空間１内の温度、酸化防止ガスＧの組成が維持されていれば、これらの再起動も迅速容易に可能である。
【００３２】
さらに、例えばスチームドラム内に加圧され、貯蔵されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間１へ何時でも供給可能に準備されているため、その空間１内の酸化防止ガスＧの組成の変化に迅速に追従可能である。なお、加圧スチームは加圧水の加熱によって容易に製造可能であり、しかも加圧されているため、その容積は小さく、貯蔵のための広い空間を要しない。
【００３３】
得られた食品については、当然のことであるが、外気と隔絶された有機物Ｍは、空気と接触することがないため、それによる酸化が起こらない。従って、出来上がった食品の品質の劣化、それによる味・臭の悪化、栄養分の破壊が抑止され、従来の方法よりも味・臭・栄養分に優れた食品が得られる。
【００３４】
また、例えば、揚げ物は、パン粉がまぶされた生材料である有機物Ｍに食油が塗布され、加熱されるだけでよいため、従来のものに比較して、出来上がった揚げ物中の油分が少なく、それを沢山食べても、油脂分の摂取量は、従来の揚げ物のそれにに比較して、著しく少なく、ダイエットに極めて効果がある。
【００３５】
さらに、その揚げ物は、大量の食油が内部に浸透していないため、時間の経過によって、温度が低下しても、殆ど軟化し、弾力性が失われることなく、単に温度が低いだけで、出来上がった直後と略同じ感触を有し、水っぽくなく、揚げ物特有のさくさくとした歯触りや味も略そのまま保持している。なお、この温度の低下した揚げ物は、再加熱すれば、元の状態に略完全に戻る。なお、食油の消費量も少ない。
【００３６】
本発明の対象となる有機物の種類は、上述の食品に限らず、コーヒー・胡麻等の焙煎、活性炭の製造等広範囲のもの、その性状も固形に限らず、ペースト状、スラリ状のものにも適用可能である。以下それらについて説明する。
【００３７】
第２の実施の形態例としてコーヒー豆の焙煎について図２により説明する。装置本体の一例を示すと、実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧを封じ込むための、水平方向に長く、且つ断面は下部が半円状、上部がコの字状の空間１１を形成するケーシング１３と，そのケーシング１３内を水平方向に貫通する軸１２ａに多数の攪拌翼１３ｂが垂直に結合され、ケーシング１３の内の一端に供給された有機物Ｍ（生のコーヒー豆）を攪拌しながら他端に向って送る攪拌機１２と，前記ケーシング１３内上部に設けられた、赤外線を放射し、前記有機物Ｍを加熱する複数の赤外線ヒータ１４と，を備えている。
【００３８】
なお、攪拌翼１３ｂの代わりにスクリュウが設けられてもよく、ケーシング１３内下流側には、焙煎され、高温のコーヒー豆を空気等で急冷する冷却部分が設けられてもよい。装置本体を除くその他の構成は、上記第１の実施の形態例のそれに準ずる。
【００３９】
実施に当たっては、第１の実施の形態例と同様に、先ず実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧが空間１１に封じ込まれる。次いで攪拌機１２が駆動され、ケーシング１３の上流側に有機物Ｍが供給されると、酸化防止ガスＧが封じ込まれた空間１１内を攪拌されながら流通し、ケーシング１３の他端から排出される。その間に有機物Ｍは、実質的には放射のみによって加熱され、焙煎されるよう構成されている。
【００４０】
しかも、装置運転中、たとえ前記有機物Ｍの供給が不連続で、前記空間１１内を流通しない時間があっても、その空間１に常時又は略常時、前記酸化防止ガスＧが封じ込まれた状態が保持される。しかも、加圧されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間１１へ何時でも供給可能にスチームドラム７内に常に準備されている。
【００４１】
作用について説明すると、第１の実施の形態例同様に、前記有機物Ｍの供給の状態（供給量）に変化が生じても、過熱スチームの僅かな補給だけによって前記空間１１内の温度、酸化防止ガスＧの組成が略安定して維持されるのため、バッチ毎に新たな水の蒸発や飽和蒸気の過熱や装置の加熱が必要な従来例に比較し熱経済性に優れており、且つ制御性にも優れ、能率的である。さらに、例えばスチームドラム内に加圧され、貯蔵されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間１へ何時でも供給可能であるため、その空間１内の酸化防止ガスＧの組成の変化に迅速に追従可能である。
【００４２】
さらに、例えば２６０℃、１０分の焙煎によって得られたコーヒー豆は、当然のことであるが、焙煎中、外気と隔絶され、空気と接触することがないため、それによる酸化が起こらない。従って、得られたコーヒー豆は品質の劣化がなく、味・香の悪化も抑止され、従来の方法によるよりも味・香に優れたものが得られる。なお、上述のコーヒー豆に限らず、茶の焙煎や野菜その他のペーストやスラリに対しても同様の作用効果を有する。
【００４３】
最後に第３の実施の形態例として有機物Ｍの炭化、活性炭の製造について図３により説明する。装置本体の一例を示すと、実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧを封じ込むための、水平方向に長く、且つ断面長方形の箱型の空間２１を形成するケーシング２３と，第２に実施の形態例とは方向が異なり、前記ケーシング１３を横断するよう設けられた攪拌機２２と，前記ケーシング１３内上部を横断するよう設けられた、前記有機物Ｍを放射によって加熱する複数の発熱体２４と，を備えている。
【００４４】
なお、図では明示しないが、ケーシング１３内上流側には有機物Ｍを炭化する炭化部分、下流側には、得られた高温の活性炭を急冷する冷却部分がそれぞれ設けられている。装置本体を除くその他の構成は、上記第１の実施の形態例のそれに準ずる。
【００４５】
実施に当たっては、第２の実施の形態例と同様に、先ず実質的に過熱スチームのみよりなる、略常圧の酸化防止ガスＧが上述のように空間２１に封じ込まれる。次いで攪拌機１２が駆動され、ケーシング２３の上流側に有機物Ｍが供給されると、酸化防止ガスＧが封じ込まれた空間２１内を攪拌されながら流通し、ケーシング２３の他端から排出される。その間に有機物Ｍは、実質的には放射のみによって加熱され、炭化さらに活性炭製造が可能に構成されている。
【００４６】
しかも、装置運転中、たとえ前記有機物Ｍの供給が不連続で、前記空間２１内を流通しない時間があっても、その空間２１に常時又は略常時、前記酸化防止ガスＧが封じ込まれた状態が保持される。しかも、加圧されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間１へ何時でも供給可能にスチームドラム７内に常に準備されている。
【００４７】
作用について説明すると、第２の実施の形態例同様に、前記有機物Ｍの供給の状態（供給量）に変化が生じても、過熱スチームの僅かな補給だけによって前記空間１内の温度、酸化防止ガスＧの組成が略安定して維持される。従がって、バッチ毎に新たな水の蒸発や飽和蒸気の過熱や装置の加熱が必要な従来例に比較し熱経済性に優れており、且つ制御性にも優れ、能率的である。さらに、例えばスチームドラム内に加圧され、貯蔵されたスチームが、必要に応じて過熱スチームとして前記空間１へ何時でも供給可能であって、その空間１内の酸化防止ガスＧの組成の変化に迅速に追従可能である。
【００４８】
さらに、例えば有機物Ｍが木材である場合、６００〜９００℃まで加熱され、その温度に暫時保持されると、炭化物の微細組織内に過熱スチームが侵入し、多数の微細気孔が形成された活性炭が製造される。さらにその活性炭は、下流側の冷却部分で飽和スチームによって空気に触れても酸化しない温度まで冷却される。なお、有機物の種類や性状によって異なるが、滞留時間は数分〜２時間と従来例のものに較べて著しく短い。しかも、得られた活性炭は、高価な窒素などの不活性ガスが用いられなくても良質であるばかりでなく、過熱スチームによって排ガス中の煤煙が著しく減少する。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、前記有機物Ｍの供給の状態（供給量）に変化が生じても、その供給の状態（供給量）に応じて電力の調節によって放射熱量のみが調節されれば、前記酸化防止ガスＧの封じ込めの程度にもよるが、過熱スチームの僅かな補給によって前記空間１内の温度、酸化防止ガスＧの組成が略安定して維持される。
【００５０】
従がって、たとえ有機物Ｍの供給が不連続であっても、過熱スチームの補給量、すなわち、その製造に要する熱量も僅少で、バッチ毎に新たな水の蒸発や飽和蒸気の過熱や装置の加熱が必要な従来例に比較し熱経済性に優れており、且つ制御性にも優れ、能率的である。
【００５１】
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、その空間１内の酸化防止ガスＧの組成の変化に迅速に追従可能である。なお、加圧スチームは加圧水の加熱によって容易に製造可能であり、しかも加圧されているため、その容積は小さく、貯蔵のための広い空間を要しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例を示す工程図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態例を示す工程図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態例を示す工程図である。
【符号の説明】
１          空間
２          網状ベルトコンベア
３          ケーシング
４          赤外線ヒータ
５          ボイラ
６          過熱器
７          スチームドラム
８          過熱スチーム供給ライン
９          パージライン
１１          空間
１２          攪拌機
１２ａ        軸
１２ｂ        攪拌翼
１３          ケーシング
１４          赤外線ヒータ
２１          空間
２２          攪拌機
２３          ケーシング
２４          発熱体
Ｐ１          ポンプ
Ｐ２          ファン
Ｇ            酸化防止ガス
Ｍ            有機物
【図１】
2004222702.tif 000003
【図２】
2004222702.tif 000004
【図３】
2004222702.tif 000005