(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体内に、食品を収納し得るカバー体を複数配置し、この複数のカバー体に食品を収納して密閉容体内に食品を配置し、加熱源により加熱した１００℃以上の加熱液体を、前記密閉容体内空間へ前記食品を収納した複数のカバー体に向けて注入し、前記食品を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体内に注入する加熱液体を前記食品を収納した複数のカバー体に当てて、密閉加圧空間となる前記密閉容体内に配置された食品をこの加熱液体の熱により加熱処理することを特徴とする食品加熱処理方法。
【請求項２】
所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体内に、食品を収納し得るカバー体を複数配置し、この複数のカバー体に食品を収納して密閉容体内に食品を配置し、前記密閉容体に加熱液体を注入する注入装置部を設け、この注入装置部は、前記密閉容体の内部と密閉連通状態に設けて、この注入装置部と前記密閉容体内の気体圧力を同等に保持し得る構成とし、この注入装置部から加熱源により加熱した１００℃以上の加熱液体を、前記密閉容体内空間へ前記食品を収納した複数のカバー体に向けて注入し、前記食品を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体内に注入する加熱液体を食品を収納した複数のカバー体に当てて、密閉加圧空間となる前記密閉容体内に配置された食品をこの加熱液体の熱により加熱処理し、前記注入装置部により前記密閉容体内に注入された前記加熱液体を、前記注入装置部へ循環供給してこの注入装置部から密閉容体内へと循環注入させることを特徴とする食品加熱処理方法。
【請求項３】
前記密閉容体内を、加圧手段により該密閉容体内に注入される前記加熱液体の飽和蒸気圧と同一若しくは高い気体圧力に保持して、この密閉容体内に１００℃以上１８０℃以下の加熱液体を注入することを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の食品加熱処理方法。
【請求項４】
所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体内に、密閉包装した食品を収納し得るカバー体を複数配置し、この複数のカバー体に密閉包装した食品を収納して密閉容体内に密閉包装した食品を配置し、８０℃以上の加熱液体を、前記密閉容体内空間へ前記密閉包装した食品を収納した複数のカバー体に向けて注入し、前記密閉包装した食品を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体内に注入する加熱液体を前記密閉包装した食品を収納した複数のカバー体に当てて、密閉加圧空間となる前記密閉容体内に配置された密閉包装した食品をこの加熱液体の熱により加熱処理することを特徴とする食品加熱処理方法。
【請求項５】
所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体内に、密閉包装した食品を収納し得るカバー体を複数配置し、この複数のカバー体に密閉包装した食品を収納して密閉容体内に密閉包装した食品を配置し、前記密閉容体に加熱液体を注入する注入装置部を設け、この注入装置部は、前記密閉容体の内部と密閉連通状態に設けて、この注入装置部と前記密閉容体内の気体圧力を同等に保持し得る構成とし、この注入装置部から加熱源により加熱した８０℃以上の加熱液体を、前記密閉容体内空間へ前記密閉包装した食品を収納した複数のカバー体に向けて注入し、前記密閉包装した食品を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体内に注入する加熱液体を密閉包装した食品を収納した複数のカバー体に当てて、密閉加圧空間となる前記密閉容体内に配置された密閉包装した食品をこの加熱液体の熱により加熱処理し、前記注入装置部により前記密閉容体内に注入された前記加熱液体を、前記注入装置部へ循環供給してこの注入装置部から密閉容体内へと循環注入させることを特徴とする食品加熱処理方法。
【請求項６】
前記密閉容体内を、加圧手段により該密閉容体内に注入される前記加熱液体の飽和蒸気圧よりも高い気体圧力に保持して、この密閉容体内に８０℃以上１８０℃以下の加熱液体を注入することを特徴とする請求項４，５のいずれか１項に記載の食品加熱処理方法。
【請求項７】
前記密閉容体内は、加圧手段により前記加熱液体の飽和蒸気圧の１．２倍以上から２．５倍以下の気体圧力に保持することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の食品加熱処理方法。
【請求項８】
食品若しくは密閉包装した食品を配置可能であって、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体に、加熱源により加熱された加熱液体を密閉容体内に注入し得る注入装置部を設け、この注入装置部は、前記密閉容体の内部と密閉連通状態に設けて、この注入装置部と前記密閉容体内の気体圧力を同等に保持し得る構成とし、前記食品若しくは密閉包装した食品を収納して前記密閉容体内に複数配置し得るカバー体を複数備え、この密閉容体内に配置した複数のカバー体に向けて前記加熱液体を注入する散液部を前記注入装置部に設けたことを特徴とする食品加熱処理装置。
【請求項９】
食品若しくは密閉包装した食品を配置可能であって、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体に、加熱源により加熱された加熱液体を密閉容体内に注入し得る注入装置部を設け、この注入装置部は、前記密閉容体の内部と密閉連通状態に設けて、この注入装置部と前記密閉容体内の気体圧力を同等に保持し得る構成とし、前記食品若しくは密閉包装した食品を収納して前記密閉容体内に複数配置し得るカバー体を複数備え、この密閉容体内に配置した複数のカバー体に向けて前記加熱液体を注入する散液部を前記注入装置部に設け、前記密閉容体に、前記加熱液体を密閉容体内に注入する注入経路部と、密閉容体内に注入された加熱液体を回収して前記注入経路部へ供給する回収経路部とを設けて、この密閉容体と注入経路部と回収経路部とで、密閉容体内から回収経路部を介して回収された加熱液体を注入経路部を介して再び密閉容体内へと注入する循環注入装置部を構成したことを特徴とする食品加熱処理装置。
【請求項１０】
前記循環注入装置部に前記加熱源を設けたことを特徴とする請求項９記載の食品加熱処理装置。
【請求項１１】
前記密閉容体に加圧装置部を設け、この加圧装置部により密閉容体内を強制的に加圧して所定の気体圧力を保持し得る構成としたことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の食品加熱処理装置。
【請求項１２】
前記散液部は、前記密閉容体内に加熱液体を散布注入し得るように構成したことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の食品加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品の殺菌や調理を行うために用いる食品加熱処理方法並びに食品加熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
缶詰やレトルト食品は、金属容器や耐熱性及び気密性のある軟質樹脂袋（パウチ）内に封入した食品を110℃〜120℃程度の温度で高温高圧処理（耐熱性菌であるボツリヌス菌等を滅菌するため、Ｆ値で４（121℃×４分）に相当する熱量が加えられている。）することによって加熱調理及び加熱殺菌を施した保存食であり、容易に製造販売され広く利用されている。
【０００３】
また、従来、食品に１００℃以上の高温高圧処理を施す場合は、食品を加熱加圧媒体である水（湯）若しくは水蒸気で処理するのが一般的であり、具体的には前者の場合、処理槽を水（湯）で満たして食品を浸漬した後、その水をポンプ等で加圧しながら加熱して高温高圧の湯として所定の時間の保持を行い、後者の場合、食品を配置した密閉容体に高温高圧の水蒸気を充満して所定の時間の保持を行っている（以下、従来技術と称す。）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術は、前者の場合には、処理槽全体を高温高圧の水で満たすため、水（湯）を所定温度に加熱するために長時間を要すると共に、大量の熱エネルギーを要し経済性に劣り、また、高温高圧の水中に浸漬することで食品が浮遊してしまうために処理後の食品回収作業に手間がかかり、速やかに次工程へと移行できず、生産性の低下を招いている。更に、食品を水中へ浸漬しなければならないため、密封包装されていない食品への適用が困難であるという欠点もあった。
【０００５】
また、後者の場合には、食品を包装せずとも処理可能であるが、水に比べて水蒸気は熱効率が悪いため、食品を内部まで加熱するのに長時間を要し、生産性が悪いという欠点があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の食品加熱処理方法の現状に鑑み、これらの問題点を解決するためのもので、従来技術と同等の加熱調理及び加熱殺菌を、従来技術よりも経済性や生産性を向上させながら行うことができる画期的な食品加熱処理方法並びにこの食品加熱処理方法を実現可能な食品加熱処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体１内に、食品２を収納し得るカバー体４を複数配置し、この複数のカバー体４に食品２を収納して密閉容体１内に食品２を配置し、加熱源８により加熱した１００℃以上の加熱液体を、前記密閉容体１内空間へ前記食品２を収納した複数のカバー体４に向けて注入し、前記食品２を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体１内に注入する加熱液体を前記食品２を収納した複数のカバー体４に当てて、密閉加圧空間となる前記密閉容体１内に配置された食品２をこの加熱液体の熱により加熱処理することを特徴とする食品加熱処理方法に係るものである。
【０００９】
また、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体１内に、食品２を収納し得るカバー体４を複数配置し、この複数のカバー体４に食品２を収納して密閉容体１内に食品２を配置し、前記密閉容体１に加熱液体を注入する注入装置部12を設け、この注入装置部12は、前記密閉容体１の内部と密閉連通状態に設けて、この注入装置部12と前記密閉容体１内の気体圧力を同等に保持し得る構成とし、この注入装置部12から加熱源８により加熱した１００℃以上の加熱液体を、前記密閉容体１内空間へ前記食品２を収納した複数のカバー体４に向けて注入し、前記食品２を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体１内に注入する加熱液体を食品２を収納した複数のカバー体４に当てて、密閉加圧空間となる前記密閉容体１内に配置された食品２をこの加熱液体の熱により加熱処理し、前記注入装置部12により前記密閉容体１内に注入された前記加熱液体を、前記注入装置部12へ循環供給してこの注入装置部12から密閉容体１内へと循環注入させることを特徴とする食品加熱処理方法に係るものである。
【００１０】
また、前記密閉容体１内を、加圧手段10により該密閉容体１内に注入される前記加熱液体の飽和蒸気圧と同一若しくは高い気体圧力に保持して、この密閉容体１内に１００℃以上１８０℃以下の加熱液体を注入することを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の食品加熱処理方法に係るものである。
【００１１】
また、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体１内に、密閉包装した食品２を収納し得るカバー体４を複数配置し、この複数のカバー体４に密閉包装した食品２を収納して密閉容体１内に密閉包装した食品２を配置し、８０℃以上の加熱液体を、前記密閉容体１内空間へ前記密閉包装した食品２を収納した複数のカバー体４に向けて注入し、前記密閉包装した食品２を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体１内に注入する加熱液体を前記密閉包装した食品２を収納した複数のカバー体４に当てて、密閉加圧空間となる前記密閉容体１内に配置された密閉包装した食品２をこの加熱液体の熱により加熱処理することを特徴とする食品加熱処理方法に係るものである。
【００１２】
また、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体１内に、密閉包装した食品２を収納し得るカバー体４を複数配置し、この複数のカバー体４に密閉包装した食品２を収納して密閉容体１内に密閉包装した食品２を配置し、前記密閉容体１に加熱液体を注入する注入装置部12を設け、この注入装置部12は、前記密閉容体１の内部と密閉連通状態に設けて、この注入装置部12と前記密閉容体１内の気体圧力を同等に保持し得る構成とし、この注入装置部12から加熱源８により加熱した８０℃以上の加熱液体を、前記密閉容体１内空間へ前記密閉包装した食品２を収納した複数のカバー体４に向けて注入し、前記密閉包装した食品２を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体１内に注入する加熱液体を密閉包装した食品２を収納した複数のカバー体４に当てて、密閉加圧空間となる前記密閉容体１内に配置された密閉包装した食品２をこの加熱液体の熱により加熱処理し、前記注入装置部12により前記密閉容体１内に注入された前記加熱液体を、前記注入装置部12へ循環供給してこの注入装置部12から密閉容体１内へと循環注入させることを特徴とする食品加熱処理方法に係るものである。
【００１３】
また、前記密閉容体１内を、加圧手段10により該密閉容体１内に注入される前記加熱液体の飽和蒸気圧よりも高い気体圧力に保持して、この密閉容体１内に８０℃以上１８０℃以下の加熱液体を注入することを特徴とする請求項４，５のいずれか１項に記載の食品加熱処理方法に係るものである。
【００１４】
また、前記密閉容体１内は、加圧手段10により前記加熱液体の飽和蒸気圧の１．２倍以上から２．５倍以下の気体圧力に保持することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の食品加熱処理方法に係るものである。
【００１５】
また、食品２若しくは密閉包装した食品２を配置可能であって、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体１に、加熱源８により加熱された加熱液体を密閉容体１内に注入し得る注入装置部12を設け、この注入装置部12は、前記密閉容体１の内部と密閉連通状態に設けて、この注入装置部12と前記密閉容体１内の気体圧力を同等に保持し得る構成とし、前記食品２若しくは密閉包装した食品２を収納して前記密閉容体１内に複数配置し得るカバー体４を複数備え、この密閉容体１内に配置した複数のカバー体４に向けて前記加熱液体を注入する散液部５を前記注入装置部12に設けたことを特徴とする食品加熱処理装置に係るものである。
【００１６】
また、食品２若しくは密閉包装した食品２を配置可能であって、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体１に、加熱源８により加熱された加熱液体を密閉容体１内に注入し得る注入装置部12を設け、この注入装置部12は、前記密閉容体１の内部と密閉連通状態に設けて、この注入装置部12と前記密閉容体１内の気体圧力を同等に保持し得る構成とし、前記食品２若しくは密閉包装した食品２を収納して前記密閉容体１内に複数配置し得るカバー体４を複数備え、この密閉容体１内に配置した複数のカバー体４に向けて前記加熱液体を注入する散液部５を前記注入装置部12に設け、前記密閉容体１に、前記加熱液体を密閉容体１内に注入する注入経路部８ａと、密閉容体１内に注入された加熱液体を回収して前記注入経路部８ａへ供給する回収経路部８ｂとを設けて、この密閉容体１と注入経路部８ａと回収経路部８ｂとで、密閉容体１内から回収経路部８ｂを介して回収された加熱液体を注入経路部８ａを介して再び密閉容体１内へと注入する循環注入装置部12を構成したことを特徴とする食品加熱処理装置に係るものである。
【００１７】
また、前記循環注入装置部12に前記加熱源８を設けたことを特徴とする請求項９記載の食品加熱処理装置に係るものである。
【００１８】
また、前記密閉容体１に加圧装置部10を設け、この加圧装置部10により密閉容体１内を強制的に加圧して所定の気体圧力を保持し得る構成としたことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の食品加熱処理装置に係るものである。
【００１９】
また、前記散液部５は、前記密閉容体１内に加熱液体を散布注入し得るように構成したことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の食品加熱処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上述のように、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体内に食品を配置し、加熱源により加熱した１００℃以上の加熱液体を、前記密閉容体内空間へ前記食品に向けて注入するから、少なくとも加熱液体の注入により密閉容体内が密閉加圧空間となってこの密閉容体内に確実に１００℃以上の加熱液体を注入でき、この１００℃以上の加熱液体の熱により食品に従来技術と同等の加熱処理を効率良く施すことができ、また、例えば密閉容体内を液体で満たし食品を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体内に注入する加熱液体を、食品を収納したカバー体に当てて密閉加圧空間となる前記密閉容体内に配置された食品をこの加熱液体の熱により加熱処理するから、加熱源においては密閉容体内へ注入する液体を加熱するだけの熱量しか要しないため、処理槽全体を高温高圧の湯で満たして食品を浸漬する従来技術と比べて、液体の加熱に要する時間が著しく短縮すると共に、加熱に要する熱エネルギーも著しく省エネルギーとなり、しかも、食品を水中に液没しないから、包装されていない食品にも適用可能であるし、加熱処理後の食品回収作業が容易に行われるなど、従来技術より省エネルギー・低コストで汎用性が高く効率の良い加熱処理生産を実現でき、その上、密閉容体内（密閉加圧空間内）の気体圧力を変更することだけで、目的に応じた温度の加熱液体を注入可能であるので、１００℃以上の加熱液体を使用する構成でありながら、その温度管理を容易に行うことができる極めて実用性に秀れた画期的な食品加熱処理方法となる。
【００２１】
また、請求項１，２に記載の発明によれば、食品をカバー体内に収納し、このカバー体に加熱液体を当てて食品を加熱処理するため、加熱液体によって食品が濡れてしまうことがなくなって包装を行わない食品や水濡れに弱い食品への適用も可能となり、加熱処理後の食品の水分除去工程も不要となる。
【００２２】
また、請求項２，５に記載の発明によれば、加熱液体を注入する注入装置部を密閉容体の内部と密閉連通状態に設けたから、密閉容体内と同等の気体圧力に保持される注入装置部から確実に加熱源によって加熱された１００℃以上の加熱液体を密閉容体内に注入できると共に、密閉容体内を確実に密閉加圧空間としながら食品に加熱処理を施し得ることとなる一層実用性に秀れた画期的な食品加熱処理方法となる。
【００２３】
また、注入装置部により前記密閉容体内に注入された前記加熱液体を、前記注入装置部へ循環供給してこの注入装置部から密閉容体内へと循環注入させるから、加熱液体の消費量が少なくて済み、また、注入後回収される加熱液体は、食品への熱交換に要して低下した温度分を再加熱するだけで再利用できるため、加熱液体の加熱におけるエネルギーの無駄が生じず、一層経済性を向上し得ることになり、しかも、加熱液体が密閉容体内で過剰にたまらず、加熱液体を注入し続けても密閉容体内が密閉加圧空間となって食品が液没しない構成を実現できることになる極めて実用性に秀れた画期的な食品加熱処理方法となる。
【００２４】
また、請求項３に記載の発明によれば、密閉容体内を、加圧手段によって確実にこの密閉容体内に注入される前記加熱液体の飽和蒸気圧と同一若しくは高い気体圧力に保持することができるから、１００℃以上の加熱液体を気化や沸騰を抑制して確実に液体の状態で密閉容体内に注入することが容易に行われると共に、加圧手段によって予め密閉容体内を高圧に保持しておくことにより、直ちに１００℃以上の加熱液体を液体の状態で注入して熱効率の良い加熱処理を行えるので生産効率が一層向上することになり、しかも加圧手段により注入する加熱液体の温度設定（温度管理）を容易に行うことができるので、食品の殺菌や食品の調理などを目的に応じた温度管理によって容易に行うことができるし、食品によっては１８０℃より高い温度加熱でアクリルアミドやメラノイジンが生成することがあるが、加熱液体の温度を確実に１８０℃以下に設定でき安全な食品を容易に製造可能となるなど一層実用性に秀れた画期的な食品加熱処理方法となる。
【００２５】
また、請求項４，５に記載の発明によれば、密閉包装した食品に対して前記請求項１記載の発明と同等の加熱処理作用・効果を発揮すると共に、例えば密閉包装した食品が液体と共に空気等の気体を含み、加熱液体の加熱により食品包装体の内圧が高くなるものであっても、同時に加熱液体の熱によって密閉容体内の圧力も高くなって食品包装体の膨張を抑制するので、密閉包装した食品が破裂することを防止しつつ加熱処理が行われることとなる極めて実用性に秀れた画期的な食品加熱処理方法となる。
【００２６】
また、密閉包装した食品をカバー体内に収納し、このカバー体内に加熱液体を当てて密閉包装した食品を加熱処理するため、加熱処理後の密閉包装した食品の水分除去工程も不要となる。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明によれば、例えば密閉包装した食品が液体と共に空気等の気体を含み、常圧（ゲージ圧ゼロ）において８０℃程度の加熱でも破裂してしまうような食品包装体を用いた場合であっても、密閉容体内を、加圧手段によって確実に加熱液体の飽和蒸気圧より高い気体圧力に保持して加熱処理時の包装した食品の破裂を容易に防止することができると共に、１００℃以上の加熱液体により加熱処理する場合において、加圧手段により容易に密閉容体内の気体圧力を加熱液体の飽和蒸気圧より高い気体圧力に保持できるため、この高圧に保持された密閉容体内の気体圧力により食品中の液体の沸騰が抑制されて食品包装体内の内圧が上昇しにくく、内圧が上昇しても密閉容体内の気体圧力により押圧されて食品包装体の膨張が抑制されるために、確実に破裂を防止しつつ加熱処理を行うことができる。
【００２８】
また、加圧手段によって予め密閉容体内を高圧に保持しておくことにより、直ちに１００℃以上の加熱液体を液体の状態で注入して熱効率の良い加熱処理を行うこともでき、しかも加圧手段により注入する加熱液体の温度設定（温度管理）を容易に行うことができるので、食品の殺菌や食品の調理などを目的に応じた温度管理によって容易に行うことができるし、加熱液体の温度を確実に１８０℃以下に設定して安全な食品を容易に製造可能となるなど一層実用性に秀れた画期的な食品加熱処理方法となる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明によれば、加熱液体を気化や沸騰を抑制しながら確実に液体の状態で密閉容体内に注入して密閉包装した食品を効率的に加熱処理することができ、しかも、例えば密閉包装した食品が液体と共に空気等の気体を含む場合であっても、密閉容体内の気体圧力によりこの密閉包装した食品の内圧の上昇が抑制されて破裂を防止できるし、包装した食品が密閉容体内の外圧によって圧縮されて破裂することも防止できる一層実用性に秀れた画期的な食品加熱処理方法となる。例えば上蓋付き樹脂容器のような容器自体の強度もシール強度も弱い食品包装体においては有効である。
【００３０】
また、請求項８，９に記載の発明によれば、密閉容体の内部と密閉連通状態に設けられた注入装置部から加熱源によって加熱された１００℃以上の加熱液体を密閉容体内に注入可能であり、前記作用・効果を奏する食品加熱処理方法を確実に実現可能となる極めて実用性に秀れた画期的な食品加熱処理装置となる。
【００３１】
また、食品を収納するカバー体を備えたため、このカバー体に食品を収納してこのカバー体に加熱液体を当てるようにすることで、加熱液体によって食品が濡れてしまうことがなくなって包装を行わない食品や水濡れに弱い食品への適用も可能となり、加熱処理後の食品の水分除去工程も不要となる。
【００３２】
また、請求項９に記載の発明によれば、密閉容体内から回収経路部を介して回収された加熱液体を注入経路部を介して再び密閉容体内へと注入する循環注入装置部を構成したから、加熱液体の消費量が少なくて済み、また、注入後回収される加熱液体は、食品への熱交換に要して低下した温度分を再加熱するだけで再利用できるため、加熱液体の加熱におけるエネルギーの無駄が生じず、一層経済性を向上し得ることになり、しかも、加熱液体が密閉容体内で過剰にたまらず、加熱液体を注入し続けても密閉容体内が密閉加圧空間となって食品が液没しない構成を簡易に設計実現可能となる極めて実用性に秀れた画期的な食品加熱処理装置となる。
【００３３】
また、請求項１０に記載の発明によれば、循環注入装置部に加熱源を設けたから、循環する加熱液体を効率良く加熱することができ、加熱液体の加熱におけるエネルギーの無駄が一層生じず、一層経済性を向上し得ることになる極めて実用性に秀れた画期的な食品加熱処理装置となる。
【００３４】
また、請求項１１に記載の発明によれば、密閉容体内を加圧装置部によって所定の気体圧力に強制的に加圧保持できるため、１００℃以上の加熱液体を、効率良く注入可能となると共に、注入する加熱液体の温度管理を容易に行うことができる一層実用性に秀れた画期的な食品加熱処理装置となる。
【００３５】
また、請求項１２に記載の発明によれば、加熱液体を密閉容体内にムラ無く均一に散布注入することも容易に可能となる為、一層効果的に加熱調理及び加熱殺菌を行い得る実用性に秀れた画期的な食品加熱処理装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００３７】
密閉容体１内に食品２を配置し、加熱源８により加熱した１００℃以上の加熱液体を、前記密閉容体１内空間へ前記食品２に向けて注入するが、本発明では、この注入した加熱液体で密閉容体１内を満たし前記食品２を液没させて加熱処理するのではなく、前記加熱液体を食品２若しくはこの食品包装体３若しくはこれらのカバー体４に当てる。すると、密閉容体１は密閉加圧空間となり、１００℃以上の加熱液体の熱によって食品２も１００℃以上に加熱処理される。
【００３８】
具体的には、例えば、加熱液体として水を採用した場合、常圧下では１００℃を越える加熱液体とはならないが、密閉容体１内に１００℃以上の加熱液体を注入すると、この加熱液体の熱で密閉容体１内の気体が加熱されて膨張し、これにより、密閉容体１内は気体圧力が上昇した密閉加圧空間となって、１００℃を超える加熱液体を気化や沸騰を生じることなく液体の状態のまま注入可能となる。また、例えば、密閉容体１に加熱液体を注入する注入装置部12を、密閉容体１内と密閉連通状態に設けることで、加熱源８により加熱した１００℃以上の加熱液体を密閉容体１内に確実に注入可能となる。
【００３９】
そして、液体は、蒸気などの気体に比べて熱伝導効率が良いので、この１００℃以上の加熱液体の熱により短時間で効率良く食品２が加熱処理される。また、この際、特に、密閉容体１内の気体圧力を、加圧手段10によって加熱液体の飽和蒸気圧より高い気体圧力に保持することとすれば、確実に且つ直ちに１００℃以上の加熱液体を液体の状態のまま注入可能となるので、一層短時間で熱効率良く食品２が加熱処理されることになる。
【００４０】
この１００℃以上の加熱液体の熱により、未調理若しくは半調理の食品２に対しては加熱調理がなされる。
【００４１】
また、本発明によれば、密閉容体１内の気体圧力を高圧に保持することにより、油を使用しての炒め調理や揚げ調理と同等の加熱温度まで加熱液体の温度を上昇させることが可能であり、例えば、密閉容体１内の気体圧力を、１８０℃程度の加熱液体を注入可能となる高圧に保持（１８０℃の加熱液体の飽和蒸気圧と同一若しくはそれより高い圧力に保持）して１８０℃程度の加熱液体で食品２を加熱処理することにより、食品２に対して油を使用しない所謂ノンフライ調理も達成できる。尚、食品２に対する加熱処理温度が１８０℃より高いと、食材によってはアクリルアミドやメラノイジンが生成するため、１８０℃以下（１８０℃より低い温度が好ましい。）の加熱液体を注入して加熱処理を行うことが好ましい。
【００４２】
また、食品２中の大腸菌は６０℃程度、耐熱性菌であるボツリヌス菌は１１０℃〜１２０℃程度で殺菌でき、１１０℃〜１２０℃程度でほぼ全ての微生物が殺菌できる。
【００４３】
即ち、密閉容体１内の気体圧力を、１２０℃程度の加熱液体を注入可能となる高圧に保持（１２０℃の加熱液体の飽和蒸気圧と同一若しくはそれより高い圧力に保持）して１２０℃の加熱液体を注入することにより、食品２に対し確実な加熱殺菌処理を施すこともできる。
【００４４】
このように、密閉容体１内の気体圧力を変更することで、目的に応じた温度の加熱液体を注入可能であるので、１００℃以上の加熱液体を使用する構成でありながら、その温度管理を容易に行うことができる。また、例えば、加圧手段10を用いることで、この温度管理を一層容易に行うことが可能となる。
【００４５】
また、密閉容体１内が１００℃以上の加熱液体の飽和蒸気圧よりも高い気体圧力に保持されていることで、食品２が１００℃以上に加熱処理されても食品２中の水分の気化や蒸発が生じにくく、食品２の食感や旨味を大きく損なうことなく加熱処理することが可能である。
【００４６】
従って、本発明では、上記したように食品２に従来技術と同等の加熱処理を、従来技術よりも効率良く施すことができる。
【００４７】
また、密閉容体１内へ注入する液体（加熱液体）を加熱するだけの熱量しか要しないため、処理槽全体を高温高圧の湯で満たして食品を浸漬する従来技術と比べて、液体の加熱に要する時間が著しく短縮すると共に、加熱に要する熱エネルギーも著しく省エネルギーとなり、しかも、従来技術のように食品を水中に浸漬しないから、加熱処理後の食品２の回収作業が容易に行われて効率の良い生産が可能となり、生産性の向上とコストダウンとを両立して実現できた。
【００４８】
また、密閉包装した食品２を加熱処理する場合を説明する。
【００４９】
密閉包装した食品２には、例えば、空気等の非凝縮性気体を含まない状態で密封包装した食品、即ち脱気包装した食品２と、空気等の非凝縮性気体を含む状態で密封包装した食品、即ち含気包装した食品２との二種類が考えられるが、いずれの包装形態であっても、食品２が液体を含んだものである場合、加熱によって食品２中の液体の蒸気圧が外圧と等しくなると沸騰し、この食品２中の液体の内部から気化が起こる。
【００５０】
液体の所定温度における蒸気圧はアントワンの式（１）により容易に求められる。食品２のような多成分系でも計算で求めることができる。
【００５１】
Ｐ＝Ａ−Ｂ／（Ｃ＋θ）・・・（１）
尚、前記式（１）において、Ｐは蒸気圧、θは温度、Ａ、Ｂ、Ｃは各種成分に特有な定数である。
【００５２】
例えば、１１０℃の水の蒸気圧であれば、ゲージ圧で０．０４２ＭＰa、１２０℃の水の蒸気圧は０．０９７ＭＰaであり、１０℃から１６８℃までの範囲で前記式（１）に従う。
【００５３】
ここで、１ｍｌの水が加熱により水蒸気へと状態変化した場合は、１７００ｍｌ（１００℃）の体積を占めるようになる。
【００５４】
そのため、密閉包装した食品２の場合、加熱液体の熱によって加熱されると、食品包装体３が食品２に含まれる水の気化により膨張して破裂すると考えられるが、本発明では、加熱液体の熱によって密閉容体１内の空気も加熱されて食品包装体３の内圧と略同等の密閉加圧空間となるため、この密閉容体１内の気体圧力によって食品包装体３の膨張が抑制され、破裂を防止しつつ加熱処理が行われることになる。
【００５５】
ところが、樹脂容器７を上蓋６でシールする食品包装体３で食品２を包装し、これを１気圧（ゲージ圧０）の密閉容体１内で８０℃の加熱液体の注入により加熱処理する実験（後述する実験例１）を行ったところ、この条件下で食品包装体３に破裂を生じることが確認された。つまり、食品包装体３の破損の要因は、食品包装体３自体の強度、食品包装体３内部の空気の容量、食品包装体３のシール強度等が大きく関係するが、特に、強度の弱い食品包装体３に対しては上記したような作用・効果が得られない場合があることが分かった（缶詰の缶のような強度のある食品包装体３であれば上記効果・作用は達成できると考えられる）。更に、同様の食品包装体３（上蓋６付き樹脂容器７）において、含気容量が多かったり、シール強度が弱かったりするものは８０℃程度の湯をかけても破裂する場合があることが確認された。
【００５６】
これらの実験結果をふまえて、食品包装体３に密閉包装した食品２の加熱処理に際しては加熱液体の温度の下限を８０℃以上とした。また、特に、容器自体の強度やシール強度の弱い食品包装体３を使用する場合には、常圧下で液体として注入可能な温度の加熱液体による加熱処理であった場合でも、密閉容体１内の気体圧力を前記加熱液体の飽和蒸気圧より高い気体圧力に保持する必要があることがわかった。
【００５７】
また、含気包装した食品２を加熱する場合は、脱気包装した食品２を加熱する場合よりも保持圧力を高めに設定する必要がある。
【００５８】
その理由は次の通りと推測される。
【００５９】
含気包装した食品２を加熱すると、ボイル・シャルルの法則により、液体の蒸気圧と共に、気体の膨張に伴う圧力Ｐgが発生する。かつ、非凝縮性気体の圧力によって加圧された気体中の液体成分の分圧Ｐｗは、飽和蒸気圧Ｐよりも大きい。
【００６０】
即ち、含気包装した食品２の場合、アントワンの式（１）よりも高い蒸気圧となり、増加割合を表すのに増加率Ｅが用いられ、（２）の計算式で求まることが知られている。
【００６１】
Ｅ＝Ｐｗ／Ｐ＝（１／φ）exp{Ｖ（Ｐg−Ｐ）／ＲＴ}・・・（２）
尚、前記式（２）において、φはフガシティー定数、Ｖは液体のモル体積、Ｒは気体定数、Ｔは温度である。
【００６２】
つまり、前記式（２）により、空気などの非凝縮性気体を含んだ液体の蒸気圧は、それを含まない液体の蒸気圧よりも{（Ｐg＋Ｐ×Ｅ）／Ｐ}倍大きくなると言える。例えば、水を１２０℃に加熱した場合では、アントワンの式より、水の飽和蒸気圧（ゲージ圧）は０．０９７ＭＰaとなる。また、空気の膨張による圧力は、ボイル・シャルルの法則から計算で求められ、初発を２０℃とすると、{（２７３＋１２０）／（２７３＋２０）}×０．１０１＝０．１３５ＭＰa（絶対圧）、ゲージ圧で０．０３４ＭＰaとなる。従って、空気を含んだ水を密封し、１２０℃に加熱すると、ゲージ圧で０．０９７（水蒸気の分圧）＋０．０３４（空気の分圧）＝０．１３１ＭＰa（全圧）と計算できる。しかし、実測では０．１８０ＭＰaとなり、飽和蒸気圧の約１．４倍の内圧が発生した。
【００６３】
従って、含気包装した食品２を加熱する場合は、空気を含まない場合よりも保持圧力を高めに設定する必要があり、この場合においても、密閉容体１内の気体圧力を加熱液体の飽和蒸気圧より高い気体圧力に保持することが、食品包装体３の破裂防止に有効である。
【００６４】
尚、どのような食品包装体３を用いて加熱処理を行うかにもよるが、少なくとも上蓋６付き樹脂容器７のような比較的容器自体の強度もシール強度も弱いものを用いる場合には、後述の実施例でも示したように、加熱液体を密閉容体１内に注入する際、密閉容体１内の気体圧力が加熱液体の飽和蒸気圧の１．２倍よりも小さいと、水分の気化や空気の膨張による食品包装体３の圧力が密閉容体１内の圧力よりも大きくなり、食品包装体３の条件や含気量によっては破裂が生じてしまう可能性があり、また、密閉容体１内の圧力が２．５倍よりも大きいと食品包装体３内の圧力に対して密閉容体１内の圧力が大きくなりすぎるため、食品包装体３の条件によっては破裂が生じてしまう可能性があることを実験により確認している。
【００６５】
これらの実験結果から、密閉容体１内の気体圧力を、加熱液体の飽和蒸気圧の１．２倍以上から２．５倍以下の気体圧力に保持して加熱液体を注入することで、少なくとも上蓋６付き樹脂容器７のような比較的容器自体の強度もシール強度も弱い食品包装体３を用いた場合であっても、密封包装した食品２に破裂を生じることなく極めて良好に加熱処理されると考えられる。
【００６６】
また、上記した本発明の食品加熱処理方法は、食品２若しくは食品包装体３に密閉包装した食品２を配置可能であって、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体１に、加熱源８により加熱された加熱液体を密閉容体１内に注入し得る注入装置部12を設け、この注入装置部12は、前記密閉容体１の内部と密閉連通状態に設けて、この注入装置部12と前記密閉容体１内の気体圧力を同等に保持し得る構成とした食品加熱処理装置を用いることで、容易に実現可能である。
【実施例１】
【００６７】
本発明の具体的な実施例１について図面に基づいて説明する。
【００６８】
図１は、本実施例における食品加熱処理装置である。本実施例は、図２に図示した上蓋６付き樹脂容器７等の食品包装体３に空気を含む状態で密封包装した食品２（以下、含気包装した食品２）を、図３に図示したようにケース状のカバー体４内に複数個収納し、このケース状のカバー体４を前記食品加熱処理装置の所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る密閉容体１内に複数配置し、この密閉容体１内に８０℃〜１２０℃のお湯を注入し、食品２を収納した前記カバー体４を前記加熱液体内に液没させて加熱処理するのではなく、前記密閉容体１内に注入する加熱液体を食品２を収納した前記カバー体４に当てて、密閉加圧空間となる前記密閉容体１内に配置された食品２をこの加熱液体の熱により加熱処理する場合である。
【００６９】
本実施例の食品加熱処理装置について各部を具体的に説明する。
【００７０】
密閉容体１は、食品２若しくは密閉包装した食品２が配置されるものであり、所定の気体圧力を保持若しくは保持し得る耐圧性と共に、断熱性を有する構成としている。また、図中符号11は棚板である。本実施例は、密閉容体１及び棚板11をステンレス製とし、耐食性に優れた構成としている。
【００７１】
また、本実施例は、密閉容体１に加圧装置部10を設け、この加圧装置部10により密閉容体１内を強制的に加圧して所定の気体圧力を保持し得る構成としている。
【００７２】
加圧装置部10として、具体的にはコンプレッサー10を用いている。このコンプレッサー10により密閉容体１内に空気などの気体を送り込み、密閉容体１内を確実に加熱液体の飽和蒸気圧よりも高い気体圧力に保持することができる。
【００７３】
また、本実施例は、前記密閉容体１内に加熱液体を注入するための注入装置部12を設けた構成とし、この注入装置部12は、密閉容体１と密閉連通状態に設けられた構成としている。更に本実施例は、注入装置部12に加熱源８を設けた構成としている。
【００７４】
よって、本実施例は、密閉容体１と注入装置部12と加熱源８とが密閉連通状態となって、加熱源８と注入装置部12と密閉容体１内の気体圧力を同等に保持することができるため、加熱源８に特別な加圧装置を設けずとも、この加熱源８の加熱液体に密閉容体１内と同等の圧力をかけながら効率的に加熱を施すことができる。また、密閉容体１内と同等の気体圧力に保持される注入装置部12から確実に加熱源８によって加熱された１００℃以上の加熱液体を密閉容体１内に注入できると共に、密閉容体内を確実に密閉加圧空間としながら食品に加熱処理を施することができる。
【００７５】
また、本実施例は、注入装置部12を密閉容体１と注入経路部８ａと回収経路部８ｂとによりなる構成とし、加熱液体が注入経路部８ａから密閉容体１内に注入され、この密閉容体１内に注入された加熱液体を回収経路部８ｂで回収し、注入経路部８ａを介して再び密閉容体１内へと注入する循環注入装置部12とし、この循環注入装置部12に加熱源８を設ける構成としている。
【００７６】
本実施例は、注入装置部12を循環注入装置部12としたから、加熱液体の消費量が少なくて済み、また、注入後回収される加熱液体は、食品への熱交換に要して低下した温度分を再加熱するだけで再利用できるため、加熱液体の加熱におけるエネルギーの無駄が生じず、一層経済性を向上し得ることになり、しかも、加熱液体が密閉容体１内で過剰にたまらず、加熱液体を注入し続けても密閉容体１内の食品が液没することがない。
【００７７】
また、本実施例は、前記加熱源８を循環注入装置部12の回収経路部８ｂ側に設けた構成としている。よって、加熱源８を循環注入装置部12の注入経路部８ａ側に設けた場合に比し、加熱液体の温度低下を抑制して加熱源８による加熱を低コストに行うことができる。
【００７８】
尚、加熱源８は、本実施例以外にも、例えば密閉容体１内に設けた構成としても良く、加熱源８を密閉容体１内に設けた構成とした場合には、加熱液体の温度低下が一層少なくなって、加熱源８による加熱を一層低コストに行うことができる。
【００７９】
また、前記加熱源８として、ガス加熱器や電気加熱器や熱交換器等の適宜な加熱装置を備えると共に、加熱液体の加熱温度を制御するための温度制御装置が設けられた構成とし、この加熱装置と温度制御装置により、加熱源８の加熱液体の温度が設定温度より低い場合には加熱が行われ、設定温度に達した場合には加熱が行われない構成としている。
【００８０】
前記温度制御装置として具体的にサーモスタットを採用している。サーモスタットによれば、簡単に加熱液体の加熱温度を調節でき、確実に所望の温度の加熱液体を得ることができ、しかも加熱液体の過剰な温度上昇を防止しながら省エネルギーに加熱を行うことができる。
【００８１】
また、本実施例は、前記循環注入装置部12に散液部５を設け、この散液部５から前記密閉容体１内空間へ加熱液体を散布注入し得る構成としている。
【００８２】
具体的には、散液部５として、加熱液体を密閉容体１の上側から霧状若しくはシャワー状に散布注入するノズル５を採用している。加熱液体を霧状若しくはシャワー状に散布注入するノズル５を採用することで、密閉容体１内空間に均一に加熱液体を散布して食品２の加熱を均一に行うことができ、生産効率が向上する。
【００８３】
尚、散液部５は、加熱液体を密閉容体１内空間の食品２に向けて滴下したり注入したりできるものであれば適宜採用でき、また、密閉容体１の上側のみでなく下側や側面に設けた構成としても良い。
【００８４】
また、本実施例は、密閉容体１と密閉連通状態となる冷却源９を備えた構成とし、この冷却源９で冷却された冷却液体が注入経路９ａを介して密閉容体１内に注入される構成とすると共に、この注入経路９ａから注入された密閉容体１内の冷却液体を回収する回収経路９ｂとを備えた構成としている。これにより密閉容体１内の食品の冷却を効率的に行うことができる。本実施例以外にも、冷却源９は、密閉容体１内に空気等の気体を送り込むことによる通風冷却構造としても良い。あるいは、水道から直接若しくは貯水タンクから直接水を前記密閉容体１内に散布する構成としても良い。
【００８５】
また、本実施例の前記加熱源８及び冷却源９は、密閉容体１の内部に設置することもできる。
【００８６】
尚、図中符号13は、加熱液体の循環注入のためのポンプ、図中符号14は冷却液体の循環注入のためのポンプである。
【００８７】
また、本実施例は、密閉容体１内に食品２を直接配置するのではなくケース状のカバー体４内に収納することにより、密閉容体１内の食品２の配置及び整理が容易になり、この作業の自動化も可能となって作業性や量産性に秀れると共に、ケース状のカバー体４に収納された食品２が濡れてしまうことがなくなって、トレー等の上部開放容器内の食品２や水濡れに弱い食品２への適用も可能となり、確実に水分除去工程も不要となる。
【００８８】
尚、カバー体４は本実施例のケース状以外にも、加熱液体が直接食品２に当たらないようなひさし状や筒状等の適宜なカバー体を採用することができるが、ケース状のカバー体４は密閉性にすぐれており、加熱液体の熱を逃がし難いため、食品２の加熱を効率良く行うことができる。
【００８９】
また、本実施例は、前記ケース状のカバー体４を前記棚板11に複数載置する構成としているが、本実施例以外にも、ケース状のカバー体４は密閉容体１内に吊下げ状態に配置したりする等して適宜な配置方法を採用できる。
【００９０】
以下に本実施例の具体的な実験例を示す。
【００９１】
（実験例１）
実験例１は、上蓋６付き樹脂容器７等の食品包装体３に２０℃の空気を含む状態で密封包装した食品２（以下、含気包装した食品２）を、大気圧下で８０℃に加熱した場合である。
【００９２】
水は空気などの界面（表面）から０℃でも蒸発し、水は沸点以下でも液体から気体への気化が起こる。また、水分を含む食品２を８０℃に加熱すると、０．１０１ＭＰaの大気圧下でも、水は表面から蒸発し、空気が膨張して食品包装体３が破袋した。
【００９３】
空気の膨張により発生した圧力は{（２７３＋８０）／（２７３＋２０）}×０．１０１＝０．１２２ＭＰa（絶対圧）である。
【００９４】
従って、含気包装した食品２を８０℃に加熱する場合には、大気圧の１．２１倍（０．１２２／０．１０１）の加圧が必要であることを確認した。尚、７５℃の加熱では食品包装体３は膨張したが、破袋は起こらなかった。
【００９５】
（実験例２）
実験例２は、上蓋６付き樹脂容器７等の食品包装体３に２０℃の空気を含む状態で密封包装した食品２（以下、含気包装した食品２）を、大気圧よりも０．０３６ＭＰa高い圧力下で１００℃に加熱した場合である。
【００９６】
前記含気包装した食品２をケース状のカバー体４に挿入し、コンプレッサー10で空気を密閉容器１内に送り込むことで加圧して、０．０３６ＭＰa（ゲージ圧）の圧力を保った。
【００９７】
次いで、加熱源８の水を加熱して１００℃のお湯とし、このお湯をケース４の上から散布した。３５分程度経過後、お湯の散布を停止し、冷却装置９から２０℃の水をケース４の上から散布して冷却した。
【００９８】
食品２の温度をＴ１、ケース状のカバー体４内の温度をＴ２、加熱源８の水（加熱液体）の温度をＴ３として実測した結果を図４に示した。
【００９９】
水を１００℃に加熱した場合では、アントワンの式より、水の飽和蒸気圧（絶対圧）は０．１０１ＭＰaであり、ゲージ圧は０ＭＰaとなる。また、空気の膨張による圧力は、{（２７３＋１００）／（２７３＋２０）}×０．１０１＝０．１２９ＭＰa（絶対圧）、ゲージ圧で０．０２８ＭＰaとなる。
【０１００】
つまり、食品２を１００℃に加熱すると、ゲージ圧で０（水蒸気の分圧）＋０．０２８（空気の分圧）＝０．０２８ＭＰa（全圧）の内圧が発生すると計算できる。しかし、実測では０．０３６ＭＰa（ゲージ圧）となり、約１．３倍の内圧が発生した。
【０１０１】
従って、食品包装体３を破袋させずに食品２を１００℃に加熱する場合には、大気圧の１．３倍の加圧が必要であることを確認した。
【０１０２】
尚、空気で加圧しない場合（コンプレッサー10を作動させない場合）は、食品包装体３は加熱途中の８０℃で破袋した。
【０１０３】
（実験例３）
実験例３は、上蓋６付き樹脂容器７等の食品包装体３に２０℃の空気を含む状態で密封包装した食品２（以下、含気包装した食品２）を、大気圧よりも０．１００ＭＰa高い圧力下で１１０℃に加熱した場合である。
【０１０４】
実験例３も実験例２と同様、食品２の温度をＴ１、ケース状のカバー体４内の温度をＴ２、加熱源８の水（加熱液体）の温度をＴ３として実測した結果を図５に示した。
【０１０５】
水を１１０℃に加熱した場合では、アントワンの式より、水の飽和蒸気圧はゲージ圧で０．０４２ＭＰaとなる。また、空気の膨張による圧力は、{（２７３＋１１０）／（２７３＋２０）}×０．１０１＝０．１３２ＭＰa（絶対圧）、ゲージ圧で０．０３１ＭＰaとなる。
【０１０６】
つまり、食品２を１１０℃に加熱すると、ゲージ圧で０．０４２（水蒸気の分圧）＋０．０３１（空気の分圧）＝０．０７３ＭＰa（全圧）の内発が発生すると計算できる。しかし、実測では０．１００ＭＰaとなり、約１．４倍の内圧が発生した。
【０１０７】
従って、食品包装体３を破袋させずに食品２を１１０℃に加熱する場合には、大気圧の１．４倍の加圧が必要であることを確認した。
【０１０８】
尚、空気で加圧しない場合（コンプレッサー10を作動させない場合）は、食品包装体３は加熱途中の８０℃で破袋した。
【０１０９】
（実験例４）
実験例４は、上蓋６付き樹脂容器７等の食品包装体３に２０℃の空気を含む状態で密封包装した食品２（以下、含気包装した食品２）を、大気圧よりも０．１８０ＭＰa高い圧力下で１２０℃に加熱した場合である。
【０１１０】
実験例４も実験例２，３と同様、食品２の温度をＴ１、ケース状のカバー体４内の温度をＴ２、加熱源８の水（加熱液体）の温度をＴ３として実測した結果を図６に示した。
【０１１１】
水を１２０℃に加熱した場合では、アントワンの式より、水の飽和蒸気圧はゲージ圧で０．０９７ＭＰaとなる。また、空気の膨張による圧力は、{（２７３＋１２０）／（２７３＋２０）}×０．１０１＝０．１３５ＭＰa（絶対圧）、ゲージ圧で０．０３４ＭＰaとなる。
【０１１２】
つまり、食品２を１２０℃に加熱すると、ゲージ圧で０．０９７（水蒸気の分圧）＋０．０３４（空気の分圧）＝０．１３１ＭＰa（全圧）の内圧が発生すると計算できる。しかし、実測では０．１８０ＭＰaとなり、約１．４倍の内圧が発生した。
【０１１３】
従って、食品包装体３を破袋させずに食品２を１２０℃に加熱する場合には、大気圧の１．４倍の加圧が必要であることを確認した。
【０１１４】
尚、空気で加圧しない場合（コンプレッサー10を作動させない場合）は、食品包装体３は加熱途中の８０℃で破袋した。
【０１１５】
（実験例５）
実験例５は、上蓋６付き樹脂容器７等の食品包装体３に２０℃の空気を含む状態で密封包装した食品２（以下、含気包装した食品２）を、水の１２０℃における飽和蒸気圧の２．５倍の圧力である０．２４３ＭＰa（ゲージ圧）の圧力下、及び３倍の圧力である０．２９１ＭＰa（ゲージ圧）で１２０℃に加熱した場合であり、含気包装した食品２をケース状のカバー体４に挿入し、コンプレッサー10で空気を密封容体１内に送り込むことで加圧して、１２０℃の飽和蒸気圧の２．５倍である０．２４３ＭＰa（ゲージ圧）の圧力を保った。次いで、加熱源８内の水をヒーターで加熱して１２０℃とした、これを散液部５からケース状のカバー体４の上へ散布した。実験開始から４０分の経過後にお湯の散布を停止し、冷却装置９の２０℃の水を散液部５から散布して冷却した。
【０１１６】
その結果、食品包装体３は破袋していなかった。一方、コンプレッサー10による加圧を１２０℃の飽和蒸気圧の３倍である０．２９１ＭＰa（ゲージ圧）として同様な実験を行なったところ、食品包装体３の破袋が見られた。
【０１１７】
従って、大気圧の２．５倍の加圧を施しても、食品包装体３は破袋しないが、これ以上になると破袋してしまうことを確認した。
【０１１８】
尚、上蓋６により密閉された樹脂容器７等の食品包装体３において、常圧（密閉容体１のゲージ圧ゼロ）下で高温の湯（加熱液体）をかけると、湯の温度によって食品包装体３が破損（破裂）する問題があるが、食品包装体３が破損（破裂）する湯の温度は、食品包装体３内部の空気の容量、食品包装体３のシール強度等の関係から決定され、実験例１〜５においては、８０℃で破裂（破袋）が見られ、食品包装体３自体の強度やシール強度が弱い場合においては、８０℃以上の湯をかけるとこの問題が生じることが分かっている。従って、食品包装体３に８０℃以上の湯をかける場合には、密閉容体１内を加圧する必要があるといえる。
【０１１９】
上記実験例１〜５の結果から、含気包装した食品２に８０℃の加熱を施す場合は、大気圧の１．２倍以上の加圧下での加熱が必要であると言える。
【０１２０】
また、加熱媒体として水を採用した場合では、１００℃以上に水を加熱する場合は、媒体自身を加圧する必要がある。１２０℃での加熱では、飽和蒸気圧の１．４倍程度の気体圧力を保持すれば、破袋は起こらないと言える。
【０１２１】
一方、飽和蒸気圧の２．５倍以上の気体圧力を保持しながら加熱すると、食品包装体３が外圧によって圧縮され破袋することも確認できた。
【０１２２】
（実験例６）
実験例６は、上蓋６付き樹脂容器７等の食品包装体３に２０℃の空気を含むとともに大腸菌および乳酸菌を各々１０８／ｍｌ含む状態で密封包装した水２（以下、被処理物と称す）を、大気圧よりも０．１８０ＭＰa高い圧力下で被処理物を８０℃に加熱した場合であり、被処理物をケース状のカバー体４に挿入し、コンプレッサー10で空気を密封容器内に送り込むことで加圧して、０．１８０ＭＰaの圧力を保った。次いで、加熱源８内の水（加熱液体）をヒーターで加熱した８０℃のお湯をケース状のカバー体４の上から散液部５を介して散布した。３０分の経過後にお湯の散布を停止し、冷却装置９内の２０℃の水を散液部５から散布して冷却した。被処理物の大腸菌および乳酸菌を検出したところ、被処理物の大腸菌および乳酸菌は陰性であった。
【０１２３】
上記実験例６の結果から、８０℃の加熱により被処理物を破袋させることなく、内部の大腸菌および乳酸菌を殺菌できることが確認できた。
【０１２４】
以上、本実施例は、上述のようにするから、包装した食品２の内圧の上昇による破裂を防止しながら従来と同様に食品２に８０℃〜１２０℃の加熱滅菌及び加熱調理を施すことができ、食品２に従来技術と同等の加熱処理を、従来技術よりも効率良く施すことができる上、密閉容体１内へ注入する液体を加熱するだけの熱量しか要しないため、処理槽全体を高温高圧の湯で満たして食品を浸漬する従来技術と比べて、液体の加熱に要する時間が著しく短縮すると共に、加熱に要する熱エネルギーも著しく省エネルギーとなり、しかも、従来技術のように食品を水中に浸漬しないから、加熱処理後の食品２回収作業が容易であると共に水分除去工程も不要となる分、効率の良い生産が可能となり、生産性の向上とコストダウンとを両立して実現でき、密閉容体１内の気体圧力を変更することだけで、目的に応じた温度の加熱液体を注入可能であるので、１００℃以上の加熱液体を使用する構成でありながら、その温度管理を容易に行うことができる。
【０１２５】
また、本発明は、密閉容体１内を加熱液体の飽和蒸気圧より高い気体圧力に保持するから、加熱液体は気化や沸騰を伴うことなく液体のままの状態で密閉容体１内に注入されて、この加熱液体により熱効率良く食品を加熱することができ、加熱される食品も気化や沸騰等の状態変化が生じることなく、この加熱液体と同等の温度に加熱処理されることになる為、食品を良好な状態に保持したまま加熱調理及び加熱殺菌を施すことができ、特に、従来技術では不可能であった空気等の非凝縮性気体を含む含気タイプの包装食品２であっても、破裂を生じさせること無く調理及び滅菌を施すことができる。
【０１２６】
尚、包装した食品２として、空気等の非凝縮性気体を含まない状態で密封包装した食品、即ち脱気包装した食品２であっても、加熱によって液体は気化し、食品包装体３内に内圧が発生し、破袋に至るので、このような場合にも同様に本実施例は有効である。
【０１２７】
また、本実施例は、食品包装体３に密封包装された食品２以外にも、金属容器、耐熱性や気密性のある軟質樹脂袋（パウチ）等へ包装された食品に適用しても良い。
【実施例２】
【０１２８】
本発明の実施例２について説明する。
【０１２９】
本実施例は、包装を行わないデンプン含有物２を、図３に図示したケース状のカバー体４内に複数個並べて収納し、このデンプン含有物２を収納したケース状のカバー体４を密閉容体１内に複数配置し、この密閉容体１内に１８０℃の加熱液体を注入することにより、ケース状のカバー体４を介してデンプン含有物２を加熱する場合である。その余は実施例１と同様である。
【０１３０】
以下に本発明の具体的な実験例を示す。
【０１３１】
（実験例７）
実験例７は、デンプン含有物２をケース状のカバー体４に挿入し、コンプレッサー10で空気を密封容器内に送り込むことで加圧して、０．９０１ＭＰa（１８０℃のゲージ圧での水の飽和蒸気圧）の圧力を保った。次いで、加熱源８内の水をヒーターで１８０℃に加熱し、この１８０℃のお湯をケース状のカバー体４の上から散液部５を介して散布した。３０分の経過後にお湯の散布を停止し、冷却装置９の２０℃の水を散液部５から散布して冷却した。デンプンを分析した結果、アクリルアミドの生成は見られなかった。
【０１３２】
以上、本実施例は、上述のようにするから、食品２をそのままカバー体４に収納した場合であっても、食品２が濡れてしまうことを防止でき、包装を施さない食品２であっても、簡単に調理及び滅菌を施すことができ、しかも、例えばデンプン食品の調理に際して１８０℃以上の温度で調理した際に発生する有害なアクリルアミドの生成を抑制できる食品調理装置となる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】実施例１の食品処理装置の概略図である。
【図２】実施例１の含気包装食品の説明図である。
【図３】実施例１のケースの説明図である。
【図４】実験例２の測定値を示すグラフ図である。
【図５】実験例３の測定値を示すグラフ図である。
【図６】実験例４の測定値を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１  密閉容体
２  食品
３  食品包装体
４  カバー体
５  散液部
８  加熱源
８ａ  注入経路部
８ｂ  回収経路部
10  加圧手段，加圧装置部
12  注入装置部，循環注入装置部
【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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