(57)【要約】【課題】個食トレイ炊飯方法において米が立った状態でふっくらと炊き上がる米飯の炊飯方法および装置を提供する。【解決手段】トレイ（１）の進行方向に所定の間隔で配置されトレイ（１）を保持するトレイ受け台（２）を移動可能に収容する炊飯室（Ｋ）の底部に水蒸気導入口（５）を設け、トレイ受け台（２）には磁石（１３）を設け、炊飯室（Ｋ）外に設けられた駆動用コンベアチェーン（１２）には、トレイ受け台に設けられた磁石（１３）に対応するすようにコンベアチェーンの進行方向に前記所定の間隔で磁石（１３）と逆極性の磁石（２４）を取付ける。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺菌した容器に殺菌した洗米と無菌水を入れ、水蒸気を熱源として炊飯する方法において、容器を水蒸気で満たされた無菌炊飯室内を移動させながら水蒸気源からの水蒸気を容器の底面に直接当てることにより該容器を底部から加熱することを特徴とする連続無菌炊飯方法。
【請求項２】
該容器および該容器を保持する容器受け部材を該炊飯室内を移動させるために、該容器受け部材の駆動を該炊飯室外から行うことを特徴とする請求項１記載の連続無菌炊飯方法。
【請求項３】
内部を殺菌した容器に殺菌した洗米と無菌水を入れ、水蒸気を熱源として炊飯する連続無菌炊飯装置において、
容器の進行方向に所定の間隔で配置され容器を保持する容器受け部材を移動可能に収容する炊飯室と、
該炊飯室の底部において、該容器の底面に水蒸気源からの水蒸気が直接当てられるような位置に開口した水蒸気導入口と、
該容器受け部材に設けられた磁石と、
該炊飯室外に設けられた容器受け部材駆動用コンベアと、
該容器受け部材に設けられた磁石に対応するように該コンベアの進行方向に前記所定の間隔で該コンベアに取付けられた磁石であって、該容器受け部材に設けられた磁石と逆極性の磁石とを備えることを特徴とする連続無菌炊飯装置。
【請求項４】
該炊飯室と外部から密閉された通路を介して連通し、該容器受け部材を移動可能に収容する無菌室と、該無菌室内の空間を大気以外の無菌ガスで置換するガス置換装置と容器を密封するシール機構をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の連続無菌炊飯装置。
【請求項５】
該炊飯室は、頂板と、両側板と中央部が長手方向に開口した底板からなり横断面形状が該容器受け部材の横断面形状とほぼ相似形である筒状の容器受け部材収容部と、該底板の開口部から下方に突出するようにして炊飯室の長手方向に延長して形成され横断面形状が容器の横断面形状とほぼ相似形である容器収容部からなることを特徴とする請求項３または４に記載の連続無菌炊飯装置。
【請求項６】
内部を殺菌した容器に殺菌した洗米と無菌水を入れ、水蒸気を熱源として炊飯する連続無菌炊飯装置において、
容器の進行方向に所定の間隔で配置され容器を保持する容器受け部材を移動可能に収容する炊飯室と、
該炊飯室の底部において、該容器の底面に水蒸気源からの水蒸気が直接当てられるような位置に開口した水蒸気導入口と、
該容器受け部材と係合して該容器受け部材を押動することができるように該所定の間隔で該容器受け部材の両側に配置された押し具と、
該押し具に設けられた磁石と、
該炊飯室外に設けられた容器受け部材駆動用コンベアと、
該押し具に設けられた磁石に対応するように該コンベアの進行方向に前記所定の間隔で該コンベアに取付けられた磁石であって、該押し具に設けられた磁石と逆極性の磁石とを備えることを特徴とする連続無菌炊飯装置。
【請求項７】
該容器受け部材は、その両側部において容器進行方向前端部および後端部にそれぞれ凹部が形成されており、該押し具は一つの容器受け部材の両側部後端部の凹部と容器進行方向において直後に続く容器受け部材の両側部前端部の凹部によって形成される凹部に係合する突起部を備えることを特徴とする請求項６記載の連続無菌炊飯装置。
【請求項８】
該炊飯室と外部から密閉された通路を介して連通し、該容器受け部材を移動可能に収容する無菌室と、該無菌室内の空間を大気以外の無菌ガスで置換するガス置換装置と容器を密封するシール機構をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の連続無菌炊飯装置。
【請求項９】
該炊飯室は、頂板と、両側板と１または複数の長手方向開口部を有する底板からなり横断面形状が該容器受け部材の横断面形状とほぼ相似形である筒状の容器受け部材収容部と、該底板の開口部から下方に突出するようにして無菌室の長手方向に延長して形成され横断面形状が容器の断面形状とほぼ相似形である容器収容部からなることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の連続無菌炊飯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、  殺菌した洗米と無菌水を無菌のトレイ状容器などの容器に収納して炊飯する個食トレイ炊飯方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来たとえば特許文献１、特許文献２などに個食トレイ炊飯方式によるパック米飯の炊飯方法が知られている。
【０００３】
この方法は、米を洗米し、水切り、計量した後トレイに移し、蒸気殺菌後無菌水を注水し、次いでトレイを蒸煮室内で多段に積み重ね、蒸煮室を水蒸気で満たすことにより蒸気炊飯を行った後シール機に移載し、ガス置換後にシールするものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１７２９９２号公報
【特許文献２】
特開平８−３３２０３７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
米飯を釜で炊飯する場合、釜に水とともに充填した時の米粒は寝た状態にあるが、釜の底部が加熱され釜の内部の水と米に対流が生じる結果炊き上がった米飯はいわゆる「米が立った」状態となり、ふっくらとした美味な米飯ができ上がることが知られている。しかし上記従来の個食トレイ炊飯方法によれば、蒸煮室の全体に蒸気を入れ、蒸煮室の上も下も同じ温度で加熱するので、トレイ中の水と米には対流が起こらず、米はトレイ充填時の寝たままの状態で水を吸い込んで膨潤し炊き上がる結果、炊き上がった米飯は米が立った状態のふっくらとした食感に乏しいものとなってしまうという問題点がる。
【０００６】
本発明は上記従来技術の問題点にかんがみなされたものであって、個食トレイ炊飯方法において、米が立った状態でふっくらと炊き上がる米飯の炊飯方法および装置を提供しようとするものである。
【０００７】
また、上記従来の方法においては、炊飯工程が終了してトレイをシール機に移し換える際に密封前のトレイの内容物が外気に触れるので二次汚染を生じるおそれがある。この二次汚染を防止するには炊飯工程以後トレイの密封を完了するまでの工程をクリーンルーム内で行わねばならず、クリーンルームの維持管理に労力とコストがかかるという問題を生じる。
【０００８】
よって、本発明の他の目的は、上記従来の炊飯方法の問題点を解決し、簡単で低コストの方法で炊飯工程からシール機へのトレイの移行を外気に触れさせることなく行うことができる炊飯方法および装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】
上記本発明の目的を達成する連続無菌炊飯方法は、殺菌した容器に殺菌した洗米と無菌水を入れ、水蒸気を熱源として炊飯する方法において、容器を水蒸気で満たされた無菌炊飯室内を移動させながら水蒸気源からの水蒸気を容器の底面に直接当てることにより該容器を底部から加熱することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、容器を無菌炊飯室内を移動させながら、水蒸気を容器の底面に直接当てることにより該容器を底部から加熱するので、容器内の水と米に対流が生じる結果いわゆる米が立った状態で加熱され、ふっくらとした食感の米飯が炊き上がる。
【００１１】
本発明の１側面においては、該容器および該容器を保持する容器受け部材を該炊飯室内を移動させるために、該容器受け部材の駆動を該炊飯室外から行う。
【００１２】
この構成によれば、容器および容器受け部材のみが炊飯室内を移動し、容器受け部材の駆動は炊飯室外から行うようにしたので、炊飯室の容積を著しく小さくすることができ、比較的に少量の水蒸気で効率的に蒸気炊飯を行うことができる。
【００１３】
容器受け部材の駆動を炊飯室外から行うために、本発明の連続無菌炊飯装置は、内部を殺菌した容器に殺菌した洗米と無菌水を入れ、水蒸気を熱源として炊飯する連続無菌炊飯装置において、
容器の進行方向に所定の間隔で配置され容器を保持する容器受け部材を移動可能に収容する炊飯室と、
該炊飯室の底部において、該容器の底面に水蒸気源からの水蒸気が直接当てられるような位置に開口した水蒸気導入口と、
該容器受け部材に設けられた磁石と、
該炊飯室外に設けられた容器受け部材駆動用コンベアと、
該容器受け部材に設けられた磁石に対応するように該コンベアの進行方向に前記所定の間隔で該コンベアに取付けられた磁石であって、該容器受け部材に設けられた磁石と逆極性の磁石とを備える。
【００１４】
本発明の他の側面において、連続無菌炊飯装置は、該炊飯室と外部から密閉された通路を介して連通し、該容器受け部材を移動可能に収容する無菌室と、該無菌室内の空間を大気以外の無菌ガスで置換するガス置換装置と容器を密封するシール機構をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、炊飯室は密閉された通路を介して無菌室と連通しているので、この無菌室にシール装置を配置し容器の密封を行うことにより、炊飯工程を終了した容器は外気に触れることなくシール装置に移送されるので、大規模なクリーンルームを必要とせず、簡単で低コストの装置で二次汚染を防止することができる。
【００１６】
また、この構成により、炊飯工程終了後容器を密封する前に従来のように容器を並べ直したり移し換える必要がなく、炊飯工程を終了した容器はシール装置に直行するので、炊き上がった米飯が熱いうちに容器を密封することができ、したがって、容器のヘッドスペースの残存酸素量が少なく窒素ガスによるヘッドスペースのガス置換を効率的に行うことができる。さらに、ヘッドスペースに水蒸気が残存した状態で容器の密封を行うことができるので、容器密封後にこの水蒸気が凝縮液化しヘッドスペースの体積が減少することにより容器の蓋が凹んだ状態となり、製品の積み重ねに理想的な形状とすることができる。
【００１７】
本発明の他の側面において、該炊飯室は、頂板と、両側板と中央部が長手方向に開口した底板からなり横断面形状が該容器受け部材の横断面形状とほぼ相似形である筒状の容器受け部材収容部と、該底板の開口部から下方に突出するようにして炊飯室の長手方向に延長して形成され横断面形状が容器の横断面形状とほぼ相似形である容器収容部からなることを特徴とする。
【００１８】
この構成により、炊飯室の容積を容器受け部材が通過するために必要な最小限の容積に設計することが可能となり、これによって炊飯室の容積を一層小さくすることができ、水蒸気使用効率を一層向上させることができる。
【００１９】
本発明の他の側面において、容器受け部材の駆動を炊飯室外から行うために、内部を殺菌した容器に殺菌した洗米と無菌水を入れ、水蒸気を熱源として炊飯する連続無菌炊飯装置において、
容器の進行方向に所定の間隔で配置され容器を保持する容器受け部材を移動可能に収容する炊飯室と、
該炊飯室の底部において、該容器の底面に水蒸気源からの水蒸気が直接当てられるような位置に開口した水蒸気導入口と、
該容器受け部材と係合して該容器受け部材を押動することができるように該所定の間隔で該容器受け部材の両側に配置された押し具と、
該押し具に設けられた磁石と、
該炊飯室外に設けられた容器受け部材駆動用コンベアと、
該押し具に設けられた磁石に対応するように該コンベアの進行方向に前記所定の間隔で該コンベアに取付けられた磁石であって、該押し具に設けられた磁石と逆極性の磁石とを備えることを特徴とする連続無菌炊飯装置が提供される。
【００２０】
本発明の１側面において、該容器受け部材は、その両側部において容器進行方向前端部および後端部にそれぞれ凹部が形成されており、該押し具は一つの容器受け部材の両側部後端部の凹部と容器進行方向において直後に続く容器受け部材の両側部前端部の凹部によって形成される凹部に係合する突起部を備える。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の方法に使用する連続無菌炊飯装置の１実施形態を説明的に示す側面図、図２は図１のＸ−Ｘ断面図、図３（ａ）はトレイ受け台の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＹ−Ｙ断面図、図４はコンベヤチェーンに取り付ける磁石取付け板を示す平面図である。なお、図１においては炊飯室Ｋの１部を省略して示している。
【００２２】
図１において、連続無菌炊飯装置２００は、包装容器としてプラスチック製トレイを使用し、米飯を炊飯し密封する装置であって、トレイ供給部Ａ、炊飯部Ｋ、連絡通路Ｌ、無菌ガス置換部Ｂ、蓋材殺菌部Ｃ、蓋材乾燥部Ｄ、蓋材供給部Ｅ、蓋材第１シール部Ｆ、蓋材第２シール部Ｇ、冷却部Ｈ、トリミング部Ｉ、トレイ排出部Ｊを備えている。無菌ガス置換部Ｂは本発明の無菌室を構成する。
【００２３】
トレイ供給部Ａにおいては、洗米および無菌水を充填した殺菌済みトレイ１はベルトコンベヤ２０によって矢印Ｐ方向に移送され、ベルトコンベヤ２０の先端から下方の矢印Ｑ方向に移動するコンベヤチェーン１２によって移送されるトレイ受け台２のトレイ保持孔２１（図３）内に落下し保持される。トレイ保持孔２１の径はトレイ１の上端部の径よりも僅かに大径に設定されており、トレイ１はその蓋部１ａ（図２）のみがトレイ受け台２の頂面２ａに支持されてぶら下がるように構成されている。トレイ受け台２は本発明の容器受け部材を構成するものである。
【００２４】
トレイ受け台２は、図３に拡大して示すように、長方形の板からなり、中央部にトレイ保持孔２１が板を貫通して形成されている。トレイ受け台２の長手方向においてトレイ保持孔２１の両側には滑りのよい材料からなる一対の滑り材１４、１４が埋め込まれており、滑り材１４、１４の下面はトレイ受け台２の下面から僅かに突出するようにして露出している。滑り材１４としては、高滑り性、耐熱性、耐薬品性を有する樹脂を使用することが好ましく、たとえばポリエーテルエーテルケトンのほか、全芳香族ポリエステル、ポリフエニレンスルフイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチック類が好適である。さらにトレイ受け台２の長手方向において滑り材１４、１４の外側には永久磁石１３、１３が埋め込まれている。
【００２５】
一方２本のコンベヤチェーン１２には、その移動方向に所定の間隔で、図２および図４に示す磁石取付け板２２が断面Ｌ字形の取付け金具２３により取付けられており、磁石取付け板２２の中央部上面には永久磁石２４が配置され、その上を覆う固定板２５により磁石取付け板２２に取り付けられている。ボルトナット２６は取付け金具２３および固定板２５の双方を磁石取付け板２２に固定するために使用される。
【００２６】
磁石２４は、そのトレイ受け台２側の磁極がコンベヤチェーン１２の進行方向にＮ極とＳ極が交互に配置されるようにしてコンベヤチェーン１２に固定されている。またトレイ受け台２は、その磁石１３が、そのコンベヤチェーン側の磁極がコンベヤチェーン１２の進行方向にＮ極とＳ極が交互に配置されるようにして配置されている。
【００２７】
炊飯室Ｋ、連絡通路Ｌおよび無菌ガス置換部Ｂの外部においては、トレイ受け台２は、その磁石１３がコンベヤチェーン１２に所定間隔で固定された磁石２４の中逆極性のものと相互に吸引するようにして磁石２４の表面に吸着され保持されている。したがって、トレイ受け台２は磁石２４が配置される間隔でコンベヤチェーン１２上に配置され、コンベヤチェーン１２の移動に伴って図１中矢印Ｑ方向に移動する。
【００２８】
炊飯室Ｋは、図２に示すように、頂板３０、両側板３１、３１、中央部が長手方向に開口した底板３２からなり、横断面形状がトレイ受け台２の横断面形状とほぼ相似形でトレイ受け台２の横断面よりも面積が若干大きい扁平な長方形の筒状のトレイ受け台収容部３３と、この開口した底板３２の開口部３４の下方に突出するようにして炊飯室Ｋの長手方向に延長して形成され、トレイ１の横断面形状とほぼ相似形でトレイ１の横断面よりも僅かに大きい面積を有する横断面形状を有するトレイ収容部３５からなる。このように、炊飯室Ｋを横断面がトレイ受け台２と相似形のトレイ受け台収容部３３と横断面がトレイ１と相似形のトレイ収容部３５により構成することにより、炊飯室Ｋの容積をトレイ受け台２とトレイ１が通過できるために必要最小限の大きさに設計することが可能となり、炊飯室内の使用水蒸気量が必要最小限の量ですみ、水蒸気をもっとも効率的に使用することができ、経済性を向上させることができる。
【００２９】
炊飯室Ｋの下方に設けられた１対の装置の枠体３６、３６はそれぞれ両側部３６ａ、３６ａおよびベース部３６ｂを備えており、両側部３６ａ、３６ａの間の空間部に臨むベース部３６ｂの頂面にはコンベヤチェーン１２が走行するレール３７、３７が敷設されている。両側部３６ａ、３６ａには内側に開口するようにして磁石取り付け板の両側端部が嵌入する磁石取り付け板案内溝３８、３８がコンベヤチェーン１２の進行方向に沿って延長するようにして形成されている。
【００３０】
トレイ収容部３５の中央部底壁にはトレイの進行方向に所定の間隔で丸孔状の貫通孔からなる複数の水蒸気導入口５が形成されており、トレイ受け台２によって運ばれるトレイ１の底面に水蒸気源からの加熱水蒸気が直接に当てられるようになっている。この水蒸気導入口５はその直下に配置されトレイの進行方向に延長する水蒸気供給管６に接続しており、水蒸気供給管６には水蒸気源１８（図１）からの加熱水蒸気が供給される。
【００３１】
炊飯室Ｋのコンベヤチェーン１２の進行方向下流側には連絡通路Ｌを介して無菌ガス置換部Ｂが設けられている。連絡通路Ｌと無菌ガス置換部Ｂの横断面形状とその構造およびコンベヤチェーン１２の構造は水蒸気導入口が存在しない点を除いて炊飯室Ｋと基本的に同一であるので、同一構成部分を炊飯室と同一符号で示して説明することとし、その詳細な図示および説明を省略する。
【００３２】
無菌ガス置換部Ｂのトレイ受け台収容部３３の上部空間にはトレイ１のヘッドスペースを窒素ガスで置換するための窒素ガスノズル４−１、４−２、４−３、４−４、４−５がコンベヤチェーン１２の進行方向に所定間隔をおいて縦列配置されている。窒素ガスノズル４−１〜４−５には無菌ガス置換部Ｂ外の窒素ガス発生装置１７からの無菌窒素ガスが滅菌済みフイルター１６を介して供給される。
【００３３】
蓋材供給部Ｅは無菌ガス置換部Ｂ外に配置され、蓋材供給ローラ６から繰り出される帯状の蓋材７は、案内ローラ４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８に案内されて蓋材巻取りローラ１０に巻き取られる。
【００３４】
蓋材殺菌部Ｃは無菌ガス置換部Ｂ外の蓋材７の通路に配置され、蓋材７を殺菌するための過酸化水素等の殺菌剤を貯蔵するタンク５０を備えている。蓋材７はタンク５０の殺菌剤中を通る間に殺菌される。
【００３５】
蓋材乾燥部Ｄは無菌ガス置換部Ｂの外において蓋材殺菌部Ｃと無菌ガス置換部Ｂの出口の間の蓋材７の通路に設けられたダクト状のチャンバで、乾燥空気発生装置１５から滅菌済みフイルター４６を介して乾燥空気が供給されている。蓋材７は蓋材乾燥部Ｄを通過する際に乾燥空気により乾燥される。
【００３６】
連絡通路Ｌには排気ダクト５３が設けられており、一方無菌ガス置換部Ｂのトレイ移送方向下流側端部におけるトレイ受け台収容部３３の空間は案内ローラ４５に案内されて送られる蓋材７によってほぼ完全に閉ざされているので、トレイ１のヘッドスペースのガスを置換するために窒素ガスノズル４−１〜４−５から噴射される窒素ガスは無菌ガス置換部Ｂのトレイ受け台収容部３３内においてトレイ移送方向下流側から上流側すなわちトレイ移送方向と逆方向に流れ、連絡通路Ｌの排気ダクト５３から大気中に放散されることにより、無菌ガス置換部Ｂ内を微陽圧に保ち大気が無菌ガス置換部Ｂ内に流入することを防止する。これによって無菌ガス置換部Ｂ内は作業中無菌窒素ガスにより常時無菌状態に保たれる。したがって、上記の無菌ガス置換部Ｂの下流側端部（出口）を閉じ、上流側端部（入り口）をダクト５３により大気に開放した構造および窒素ガスノズル４−１〜４−５は本発明における無菌室内の大気を大気以外の無菌ガスで置換するガス置換装置を構成する。なお、無菌ガス置換部Ｂ内の窒素ガスによる陽圧を強くして無菌状態をより完全に維持するために、作業中窒素ガス発生装置１７からの窒素を窒素ガスノズル４−１〜４−５に対する供給分に加えて無菌ガス置換部Ｂの下流側端部に常時供給するようにしてもよい。
【００３７】
また、炊飯室Ｋ内に供給された水蒸気は大部分が米に吸収されて液化するが、残余の水蒸気は連絡通路Ｌの排気ダクト５３から外部に放散される。
【００３８】
無菌ガス置換部Ｂの出口から外にはコンベヤチェーン１２の進行方向に順に蓋材第１シール部Ｆ、蓋材第２シール部Ｇ、冷却部Ｈ、トリミング部Ｉ、トレイ排出部Ｊが設けられている。
【００３９】
蓋材第１シール部Ｆは供給された蓋材７をトレイ１の上に載置し予備シールし、蓋材第２シール部Ｇは予備シールされたトレイ１上の蓋材をトレイ１の頂縁部に熱融着してシールを完成し、冷却部Ｈは冷却空気によりこの熱融着部を冷却し、トリミング部Ｉはトレイ１に熱融着された蓋材を打ち抜いて余分の蓋材を切除する。トレイ排出部Ｊは進行してくるトレイ受け台２の下方に設けられた突き上げレバー５２を突き上げることによりトレイ１をトレイ受け台２から飛び出させ、製品１１として系外に排出する。
【００４０】
次に上記装置の動作を説明する。
たとえば精白したうるち米等の米を洗米、水切りした後適量をトレイ１に入れ適量の水を加える。このトレイ１はトレイ供給部Ａからコンベヤチェーン１２によって移送されるトレイ受け台２のトレイ保持孔２１に移され炊飯室Ｋに移送される。炊飯室Ｋの上流側端部においてトレイ受け台２は炊飯室Ｋ内に入り、トレイ受け台２の磁石１３はコンベヤチェーン１２によって移動するコンベヤチェーン１２側の磁石２４に吸着されたままトレイ受け台２の滑り材１４が炊飯室Ｋの底面上を滑るようにして、トレイ受け台２は炊飯室Ｋ内を下流側に移動する。
【００４１】
炊飯室Ｋのトレイ収容部３５の水蒸気導入孔５からは１００℃以上好ましくは１３０℃〜１４０℃の高温の加圧水蒸気が噴出される。この加圧水蒸気はトレイ１の底面に当たりトレイ１の底部を加熱する。これによってトレイ１内の下部の水が加熱されて上昇し、トレイ上部の水は下降してトレイ１内に対流が生じる。これに伴って米はランダムに立ちあがり、回転しながら水を吸収して膨潤し、いわゆる「米が立った」状態で炊き上がる。また加圧水蒸気によってトレイ１の底面に加わる圧力が高まるとトレイ１の底面は押し上げられ、トレイ１の蓋部１ａが少しトレイ受け台２の頂面２ａから持ち上がるので、水蒸気はトレイ１の側部からトレイ１のトレイ受け台収容部３３に入りトレイ１の側部および上部も加熱する。
【００４２】
炊飯室Ｋにおける炊飯工程を終了したトレイ１は連絡通路Ｌを介して次段の無菌ガス置換部Ｂに送られる。無菌ガス置換部Ｂにおいては、トレイ１の進行につれて窒素ガスノズル４−１〜４−５から順次窒素ガスが噴き出され、トレイ１のヘッドスペースのガス置換が行われる。
【００４３】
無菌ガス置換部Ｂ内でヘッドスペースのガス置換が完了したトレイ１は無菌ガス置換部Ｂの下流側端部（出口）から排出され、トレイ受け台２は再びコンベヤチェーン１２によって直接移送され、蓋材第一シール部Ｆ、蓋材第２シール部Ｇ、冷却部Ｈ、トリミング部Ｉを経由して蓋材７の予備シール、シールの熱融着、熱融着部の冷却、蓋材の打ち抜きが順次行なわれた後トレイ１はトレイ排出部Ｊによって製品１１として系外に排出される。
【００４４】
図５〜図１０は本発明の方法に使用する連続無菌炊飯装置の他の実施形態を示すもので、図５は同実施形態を説明的に示す側面図、図６はその一部を省略して示す平面図、図７は図１のＺ−Ｚ断面図、図８は本発明の要部を示す斜視図、図９は図７における炊飯室を拡大して示す断面図、図１０は押し具を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図５においては炊飯室Ｋ’の１部を省略して示している。
【００４５】
図５において、連続無菌炊飯装置は、容器としてプラスチック製トレイを使用し、米飯を炊飯し密封する装置であって、トレイ供給部Ａ’、炊飯室Ｋ’、連絡通路Ｌ’、無菌ガス置換部Ｂ’，蓋材殺菌部Ｃ’、シール部Ｆ’、蓋材打ちぬき部Ｉ’、トレイ排出部Ｊ’を備えている。
【００４６】
まず本発明の容器受け部材を構成するトレイ受け台１１０の装置全体における移送方法について説明する。
【００４７】
図６において、無菌炊飯装置１００に付随してトレイ受け台洗浄装置１０２およびトレイ受け台乾燥装置１０３が設けられており、無菌炊飯装置１００はトレイ受け台移送路１０４および１１１によりトレイ受け台洗浄装置１０２に連結され、トレイ受け台乾燥装置１０３はトレイ受け台移送路１０５により無菌炊飯装置１００に連結されている。これらの装置間においてトレイ受け台１１０は矢印の方向に移送される。なお、移送路１１１、トレイ受け台洗浄装置１０２、およびトレイ受け台乾燥装置１０３においてはトレイ受け台の図示を省略している。
【００４８】
無菌炊飯装置１００におけるトレイ受け台１１０の移送方法については後述するが、無菌炊飯装置１００から排出されたトレイ受け台１１０はエアシリンダ１０６により押されてトレイ受け台移送路１０４上を移送され、その終点に至るとエアシリンダ１０７に押されてトレイ受け台移送路１１１上を移送される。トレイ受け台１１０はトレイ受け台洗浄装置１０２において洗浄され、次いでトレイ受け台乾燥装置１０３において乾燥された後トレイ受け台移送路１０５上に排出される。次いでトレイ受け台１１０はエアシリンダ１０８に押されてトレイ受け台移送路１０５上を移送され、その終点においてエアシリンダ１０９に押されて無菌炊飯装置１００のトレイ供給部Ａ’に移送される。こうしてトレイ受け台１１０は各装置１０１、１０２、１０３および移送路１０４、１０５、１１１からなる平面的な経路を循環して移送される。
【００４９】
トレイ供給部Ａ’においては、トレイ１１２はトレイ受け台１１０のトレイ保持孔１１３内に落下し保持される。トレイ保持孔１１３の径はトレイ１１２の上端部の径よりも僅かに大径に設定されており、トレイ１１２はその蓋部１１２ａ（図９）のみがトレイ受け台１１０の頂面１１０ａに支持されてぶら下がるように構成されている。
【００５０】
トレイ受け台１１０は、図８に拡大して示すように、長方形の板からなり、その長手方向に２つのトレイ保持孔１１３が板を貫通して形成されている。図９に示すように、トレイ受け台１１０の長手方向両側端部には滑りのよい材料からなる一対の滑り材１１４、１１４が埋め込まれており、滑り材１１４、１１４の下面はトレイ受け台１１０の下面から僅かに突出するようにして露出している。滑り材１１４としては、高滑り性、耐熱性、耐薬品性を有する樹脂を使用することが好ましく、たとえばポリエーテルエーテルケトンのほか、全芳香族ポリエステル、ポリフエニレンスルフイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチック類が好適である。
【００５１】
トレイ受け台１１０は、その両側部において容器進行方向（トレイ受け台進行方向）前端部と後端部が切り欠かれて押し具係合用凹部１１５、１１６が形成されている。
【００５２】
無菌炊飯装置１００においてトレイ受け台１１０を容器進行方向に移送するために使用される押し具１１７は角棒状の磁石保持部１１８とこの磁石保持部１１８の長手方向中央部から内側に突出する突起部１１９を備える。磁石保持部１１８の両端部にはそれぞれ永久磁石１２０、１２０が埋め込まれている。
【００５３】
ゴム、合成樹脂等からなる２本のコンベヤベルト１２２は無菌炊飯装置１００のケーシング１２５内においてトレイ受け台１１０の両側部を挟むような位置に配置され、容器進行方向両端部に設けられたプーリ１２３、１２４にかけられて矢印Ｑ方向に駆動される。各コンベヤベルト１２２には移動方向に所定の間隔で図８に示すように永久磁石１２６が埋め込まれている。
【００５４】
磁石１２６は、その磁極がコンベヤベルト１２２の進行方向にＮ極とＳ極が交互に配置されている。また押し具１１７の磁石１２０は一方がＮ極、他方がＳ極になるように配置されている。
【００５５】
炊飯室Ｋ’、連絡通路Ｌ’、無菌ガス置換部Ｂ’の外部においては、押し具１１７の磁石保持部１１８は、その磁石１２０がコンベヤベルト１２２に所定間隔で埋め込まれた磁石１２６の逆極性のものと相互に吸引するようにしてコンベヤベルト１２２の内側面に吸着され、後続の押し具が直前の押し具に接触するようにして縦列をなして連続的に保持されている。したがって、押し具１１７はコンベヤベルト１２２の移動に伴って図５中矢印Ｑ方向に循環的に移動する。
【００５６】
炊飯室Ｋ’は、図９に示すように、頂板１３０、両側板１３１、１３１、中央部が長手方向に開口した２本の開口部１３４を有する底板１３２からなり、横断面形状がトレイ受け台１１０の横断面形状とほぼ相似形でトレイ受け台１１０の横断面よりも面積が若干大きい扁平な長方形の筒状のトレイ受け台収容部１３３と、この開口した底板１３２の２本の開口部１３４の下方にそれぞれ突出するようにして炊飯室Ｋ’の長手方向に延長して形成され、トレイ１１２の中心軸に沿う断面形状とほぼ相似形でトレイ１１２の中心軸に沿う断面よりも僅かに大きい面積を有する横断面形状を有する２つのトレイ収容部１３５からなる。このように、炊飯室Ｋ’を横断面がトレイ受け台１１０と相似形のトレイ受け台収容部１３３と横断面がトレイ１１２と相似形のトレイ収容部１３５により構成することにより、炊飯室Ｋ’の容積をトレイ受け台１１０とトレイ１１２が通過できるために必要最小限の大きさに設計することが可能となり、水蒸気の使用量が必要最小限の量ですみ、経済性を向上させることができる。
【００５７】
トレイ収容部１３５の中央部底壁にはトレイの進行方向に所定の間隔で丸孔状の貫通孔からなる複数の水蒸気導入口１７０が形成されており、トレイ受け台１１０によって運ばれるトレイ１１２の底面に水蒸気源からの加熱水蒸気が直接に当てられるようになっている。この水蒸気導入口１７０はその直下に配置されトレイの進行方向に延長する水蒸気供給管１７１に接続しており、水蒸気供給管１７０には水蒸気源１７２（図５）からの加熱水蒸気が供給される。
【００５８】
炊飯室Ｋ’のコンベヤベルト１２２の進行方向下流側には連絡通路Ｌ’を介して無菌ガス置換部Ｂ’が設けられている。連絡通路Ｌ’と無菌ガス置換部Ｂ’の横断面形状とその構造およびコンベヤベルト１２２等の構造は水蒸気導入口が存在しない点を除いて炊飯室Ｋ’と基本的に同一であるので、同一構成部分を炊飯室と同一符号で示して説明することとし、その詳細な図示および説明を省略する。
【００５９】
無菌ガス置換部Ｂ’において、トレイ受け台収容部１３３の上部空間にはトレイ１１２内の空間を窒素ガスで置換するための窒素ガスノズル１４６−１〜１４６−４がトレイ進行方向に所定間隔をおいて縦列配置されており、これらの窒素ガスノズルには無菌ガス置換部外の窒素ガス発生装置１４９からの無菌窒素ガスが滅菌済みフイルター１５０を介して供給される。
【００６０】
無菌ガス置換部外の蓋材供給ローラ１５３から繰り出される帯状の蓋材１５７は、案内ローラ１５８、１５９、１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６に案内されて蓋材巻取りローラ１６７に巻き取られる。
【００６１】
蓋材殺菌部Ｃ’は無菌ガス置換部外の蓋材１５７の通路に配置され、蓋材１５７を殺菌するための過酸化水素等の殺菌剤を貯蔵するタンク１６８を備えている。蓋材１５７はタンク１６８の殺菌剤中を通る間に殺菌される。
【００６２】
蓋材乾燥部１６９は無菌ガス置換部Ｂ’の外において蓋材殺菌部Ｃ’と無菌ガス置換部Ｂの出口の間の蓋材１５７の通路に設けられたダクト状のチャンバで、乾燥空気発生装置１４３から滅菌済みフイルター１４４を介して乾燥空気が供給されている。蓋材１５７は蓋材乾燥部１６９を通過する際に乾燥空気により乾燥される。
【００６３】
無菌ガス置換部Ｂ’のトレイ進行方向下流側端部におけるトレイ受け台収容部１３３の空間は案内ローラ１６３に案内されて送られる蓋材１５７によってほぼ完全に閉ざされており、無菌ガス置換部Ｂ’の上流側端部におけるトレイ受け台収容部１３３の空間は連絡通路Ｌ’の排気ダクト１５３により大気に開放されているので、トレイ１１２のヘッドスペースのガスを置換するために窒素ガスノズル１４６−１〜１４６−４から噴射される窒素ガスは無菌ガス置換部Ｂ’のトレイ受け台収容部１３３内においてトレイ進行方向下流側から上流側すなわちトレイ進行方向と逆方向に流れ、上流側端部から排気ダクト１５３により大気中に放散されることにより、無菌ガス置換部Ｂ’内を微陽圧に保ち大気が無菌ガス置換部Ｂ’内に流入することを防止する。これによって無菌ガス置換部Ｂ’内は作業中無菌窒素ガスにより常時無菌状態に保たれる。したがって、上記の無菌室Ｂの下流側端部（出口）を閉じ、上流側端部（入り口）を大気に開放した構造および窒素ガスノズル１４６−１〜１４６−４は本発明における無菌室内の大気を大気以外の無菌ガスで置換するガス置換装置を構成する。
【００６４】
無菌ガス置換部Ｂ’の出口から外にはトレイ進行方向に順に蓋材シール部Ｆ’、蓋材打抜き部Ｉ’、トレイ排出部Ｊ’が設けられている。
【００６５】
蓋材シール部Ｆ’は供給された蓋材１５７をトレイ１１２の上に載置しトレイ１１２の頂縁部に熱融着してシールを完成し、蓋材打抜き部Ｉ’はトレイ１１２に熱融着された蓋材を打ち抜いて余分の蓋材を切除する。トレイ排出部Ｊ’は進行してくるトレイ受け台１１０の下方に設けられた突き上げレバー（図示せず）を突き上げることによりトレイ１１２をトレイ受け台１１０から飛び出させ、製品として系外に排出する。なお、蓋材シール部Ｆ’、蓋材打抜き部Ｉ’、トレイ排出部Ｊ’はすべて公知の構造のものである。
【００６６】
次に上記装置の動作を説明する。
たとえば精白したうるち米等の米を洗米、水切りした後適量をトレイ１１２に入れ適量の水を加える。このトレイ１１２はトレイ供給部Ａ’からコンベヤチェーン１２２によって移送されるトレイ受け台１１０のトレイ保持孔１１３に移され炊飯室Ｋ’に移送される。トレイ供給部Ａ’において、移送路１０５からエアシリンダ１０９によりトレイ供給部Ａ’に押し出されたトレイ受け台１１０の両側部の前端部凹部１１５とその進行方向直前のトレイ受け台１１０の両側部の後端部凹部１１６によって形成される凹部にコンベヤベルト１２２の内側面に吸着された状態でコンベヤベルト１２２とともに移動して来た押し具１１７の突起部１１９が係合することにより、トレイ受け台１１０はその後押し具１１７に押動されて炊飯室Ｋ’に向う。トレイ１１２はトレイ供給部Ａ’からトレイ受け台１１０のトレイ保持孔１１３に移され、トレイ受け台１１０とともに炊飯室Ｋ’に移送される。炊飯室Ｋ’の上流側端部においてトレイ受け台１１０は炊飯室Ｋ’内に入る。この時押し具１１７も炊飯室Ｋ’の側壁１３１によってコンベヤベルト１２２から分離され炊飯室Ｋ’内に入るが、押し具１１７の磁石１２０はコンベヤベルト１２２とともに移動するコンベヤベルト１２２側の磁石１２６に吸引された状態を維持しているので、押し具１１７は炊飯室Ｋ’の側壁１３１によってコンベヤベルト１２２から分離された状態のままコンベヤベルト１２２とともに移動する。押し具１１７の移動に伴ってトレイ受け台１１０が押し具１１７に押されて炊飯室Ｋ’内を移動する。すなわちトレイ受け台１１０の滑り材１１４が炊飯室Ｋ’の底面上を滑るようにして、トレイ受け台１１０は炊飯室Ｋ’内を下流側に移動する。
【００６７】
炊飯室Ｋ’のトレイ収容部１３５の水蒸気導入口１７０からは１００℃以上好ましくは１３０℃〜１４０℃の高温の加圧水蒸気が噴出される。この加圧水蒸気はトレイ１１２の底面に当たりトレイ１１２の底部を加熱する。これによってトレイ１１２内の下部の水が加熱されて上昇し、トレイ上部の水は下降してトレイ１１２内に対流が生じる。これに伴って米はランダムに立ちあがり、回転しながら水を吸収して膨潤し、いわゆる「米が立った」状態で炊き上がる。また加圧水蒸気によってトレイ１１２の底面に加わる圧力が高まるとトレイ１１２の底面は押し上げられ、トレイ１１２の蓋部１１２ａが少しトレイ受け台１１０の頂面１１１０ａから持ち上がるので、水蒸気はトレイ１１２の側部からトレイ１１２のトレイ受け台収容部１３３に入りトレイ１１２の側部および上部も加熱する。
【００６８】
炊飯室Ｋ’における炊飯工程を終了したトレイ１１２は連絡通路Ｌ’を介して次段の無菌ガス置換部Ｂ’に送られる。無菌ガス置換部Ｂ’においては、トレイ１２の進行につれて窒素ガスノズル１４６−１〜１４６−４によりトレイ１１２のヘッドスペースの窒素ガスによる置換が行われる。
【００６９】
無菌ガス置換部Ｂ’内でヘッドスペースのガス置換が完了したトレイ１１２は無菌ガス置換部Ｂ’の下流側端部（出口）から排出され、トレイ受け台１１０は再びコンベヤベルト１２２の内側面に吸着された押し具１１７に押されて移送され、蓋材シール部Ｆ’，蓋材打抜き部Ｉ’を経由して蓋材１５７の熱融着、蓋材の打抜きが順次行なわれた後トレイ１１２はトレイ排出部Ｊ’によって製品として系外に排出される。
【００７０】
図５の実施形態においては、トレイ受け台のトレイ保持孔は２つ形成されているが、保持孔の数はこれに限定されない。またトレイ受け台および押し具の形状も上記実施形態の形状に限定されない。つまり、トレイ受け台の両端部に少なくとも一カ所凹部を設け、そこに係合する突起部を備えた押し具形状にすればよく、たとえば、トレイ受け台の凹部を両側部の中央部に設ける等種々の変更が可能である。また、この実施形態においてはトレイ受け台を連続的に配置しているが、前後のトレイ受け台の間に適宜の間隔を設けるように構成することもできる。
【００７１】
トレイ受け台駆動側の構造も上記実施形態に限定されるものではなく、たとえばコンベヤベルトに代えてサイドローラチェーンを使用しこれに所定間隔で磁石を固定する等種々変更が可能である。
【００７２】
上記図１〜４および図５〜１０に示す各実施形態の装置においては、容器および容器を保持する容器受け部材を炊飯室内を移動させるために、容器受け部材の駆動を炊飯室外から行っているが、本発明の方法を実施するには、容器および容器受け部材を移動させるために容器受け部材の駆動を炊飯室内において行うように構成してもよい。すなわち、容器保持部が開口した容器受け部材を左右一対のベルトコンベアに固定し、この開口した容器保持部に容器を保持した状態でベルトコンベアを炊飯室内に移動させ、炊飯室の底部に設けた水蒸気導入口から噴出する水蒸気を容器の底面に当てるようにしても、容器内部の水の対流を起こすことにより米が立った状態に炊き上がるという本発明の効果を得ることができる。
【００７３】
上記各実施形態においては、炊飯室に連絡通路を介して連通する無菌室には容器のヘッドスペースを窒素ガスにより置換する窒素ガスノズルのみが設けられているが、この無菌室内に後段の蓋材シール装置を配置し容器の密封工程までを無菌室内で行うように構成することもできる。この場合は炊飯工程から密封工程までが容積の小さい無菌空間内で行うことができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、容器を無菌炊飯室内を移動させながら、水蒸気を容器の底面に直接当てることにより該容器を底部から加熱するので、容器内の水と米に対流が生じる結果いわゆる米が立った状態で加熱され、ふっくらとした食感の米飯が炊き上がる。
【００７５】
本発明の１側面においては、該容器および該容器を保持する容器受け部材を該炊飯室内を移動させるために、容器および容器受け部材のみが炊飯室内を移動し、容器受け部材の駆動は炊飯室外から行うようにしたので、炊飯室の容積を著しく小さくすることができ、比較的に少量の水蒸気で効率的に蒸気炊飯を行うことができる。
【００７６】
また、本発明の連続無菌炊飯装置は、炊飯室と外部から密閉された通路を介して連通し、容器受け部材を移動可能に収容する無菌室と、該無菌室内の大気を大気以外の無菌ガスで置換するガス置換装置を備えているので、この無菌室にシール装置を配置し容器の密封を行うことにより、炊飯工程を終了した容器は外気に触れることなくシール装置に移送され、簡単で低コストの装置で二次汚染を防止することができる。
【００７７】
また、この構成により、炊飯工程終了後容器を密封する前に従来のように容器を並べ直したり移し換える必要がなく、炊飯工程を終了した容器はシール装置に直行するので、炊き上がった米飯が熱いうちに容器を密封することができ、したがって、容器のヘッドスペースの残存酸素量が少なく窒素ガスによるヘッドスペースのガス置換を効率的に行うことができる。さらに、ヘッドスペースに水蒸気が残存した状態で容器の密封を行うことができるので、容器密封後にこの水蒸気が凝縮液化しヘッドスペースの体積が減少することにより容器の蓋が凹んだ状態となり、製品の積み重ねに理想的な形状とすることができる。
【００７８】
本発明の他の側面において、炊飯室は、頂板と、両側板と中央部が長手方向に開口した底板からなり横断面形状が該容器受け部材の横断面形状とほぼ相似形である筒状の容器受け部材収容部と、該底板の開口部から下方に突出するようにして炊飯室の長手方向に延長して形成され横断面形状が容器の横断面形状とほぼ相似形である容器収容部からなるように構成したので、炊飯室の容積を容器受け部材が通過するために必要な最小限の容積に設計することが可能となり、これによって炊飯室の容積を一層小さくすることができ、水蒸気使用効率を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる連続無菌炊飯装置の１実施形態を説明的に示す側面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】（ａ）はトレイ受け台の平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】コンベヤチェーンに取付ける磁石取付け板を示す平面図である。
【図５】本発明にかかる連続無菌炊飯装置の他の実施形態を説明的に示す側面図である。
【図６】装置の一部を省略して示す斜視図である。
【図７】図１のＺ−Ｚ断面図である。
【図８】本発明の要部を示す斜視図である。
【図９】図７における炊飯室を拡大して示す断面図である。
【図１０】押し具を示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１、１１２    トレイ
２、１１０    トレイ受け台
１２  コンベヤチェーン
１３、２４、１２０、１２６  磁石
Ｋ、Ｋ’  炊飯室
Ｂ、Ｂ’  無菌ガス置換部
【図１】
2004173518.tif 000003
【図２】
2004173518.tif 000004
【図３】
2004173518.tif 000005
【図４】
2004173518.tif 000006
【図５】
2004173518.tif 000007
【図６】
2004173518.tif 000008
【図７】
2004173518.tif 000009
【図８】
2004173518.tif 000010
【図９】
2004173518.tif 000011
【図１０】
2004173518.tif 000012