(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路内において一対の電極板間に交流高電圧を印加して流路内の流動性食品材料を殺菌するようにした交流高電界殺菌装置において、
第１の電極板とこれに平行な第２の電極板とにより平行な一対の電極板を形成し、
前記一対の電極板間に挟み込まれる電気絶縁性材料のスペーサ板を有し、
前記スペーサ板に形成され当該スペーサ板の一方の板面から他方の板面まで貫通して板面に沿って伸びる流路区画用の長孔により前記流路を形成し、
前記一対の電極板のうち一方の電極板に前記スペーサ板の長孔の一方側の端部に対応する位置に流入口を形成し、他方の電極板に前記スペーサ板の長孔の他方側の端部に対応する位置に流出口を形成し、
前記一対の電極板に、その電極板の前記流路側の面に接して流れる流動性食品材料の温度よりも低い温度に前記電極板を冷却する抜熱手段を設けたことを特徴とする交流高電界殺菌装置。
【請求項２】
請求項１記載の交流高電界殺菌装置において、前記抜熱手段として、前記一対の電極板における流路に対して反対側の面に、その面から突出する良熱伝導性材料からなるフィン部材が設けられていることを特徴とする交流高電界殺菌装置。
【請求項３】
請求項２記載の交流高電界殺菌装置において、さらに、前記フィン部材に対して冷風を吹き付けるための送風手段を有していることを特徴とする交流高電界殺菌装置。
【請求項４】
請求項３記載の交流高電界殺菌装置において、さらに、前記各電極板の温度を検出するための電極板温度検出手段と、流路の出口において流動性食品材料の温度を検出するための食品材料出口温度検出手段とを備え、かつ前記送風手段には、電極板温度検出手段と食品材料出口温度検出手段の検出温度に応じて送風を制御する制御手段が設けられていることを特徴とする交流高電界殺菌装置。
【請求項５】
請求項１記載の交流高電界殺菌装置において、前記各電極板に冷却媒体通路が設けられており、その冷却媒体通路に液体冷媒を流すことにより電極板の流路側の面に接して流れる流動性食品材料から抜熱するように構成したことを特徴とする交流高電界殺菌装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の交流高電界殺菌装置において、前記スペーサ板における長孔の長さ方向両端部の内面がテーパー面とされ、電極板の流入口および流出口が、それぞれ流路側において前記テーパー面に対向するように構成したことを特徴とする交流高電界殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、果汁やジャム、肉汁、野菜スープ、牛乳、マヨネーズ等の各種流動性食品材料（飲料を含む）を、交流高電界殺菌法によって連続的に殺菌する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種の液体食品材料を殺菌するための方法としては、液体食品材料を加熱して高温により殺菌する方法が多用されている。この場合、連続的に液体食品材料を殺菌する装置としては、管路内に液体食品材料を連続的に流しながら、その管路を外側から適宜の加熱手段により加熱して、管路内の液体食品材料を間接的に加熱することにより殺菌する方式のものが一般的である。
【０００３】
ところで上述のように外部からの加熱によって液体食品材料を殺菌する場合、その温度に液体食品材料をある程度の時間保持しておく必要がある。特に加熱温度が低ければ、加熱保持時間を長くして確実に殺菌されるようにする必要がある。一方、加熱温度を相対的に高温とすれば、加熱保持時間を相対的に短くすることが可能であるが、加熱温度が高温となれば、液体食品材料中の有用な成分、例えばビタミンＣ等の栄養成分が破壊されたり、香りをもたらす香気成分や色調をもたらす色調成分が破壊されたり変化したりしてしまって、商品価値を損なってしまうおそれがあるから、加熱温度を高温にするにも限界がある。
【０００４】
したがって外部加熱により液体食品材料を殺菌する場合、液体食品材料中の栄養成分や香り、色が損なわれない程度の温度で、ある程度長い時間保持することが必須である。例えば外部加熱方式により１１５℃で殺菌する場合、充分に殺菌するためには４分以上保持する必要があるとされている。そしてこのような外部加熱を適用して連続方式により加熱殺菌する場合は、外部から加熱する部分の管路を長くすることにより、その加熱部中に液体食品材料が滞在する時間を充分に確保せざるを得ず、そのため加熱装置全体のライン長が長くならざるを得ないから、設備全体が大型化して、設備コストが大きくならざるを得なかった。
【０００５】
ところで最近に至り、対向する狭い電極間に液体食品材料を通過させるとともに、その電極間に交流の高電圧を印加して、電極間に生じる交流高電界によって殺菌する方法、すなわちいわゆる交流高電界殺菌法が、例えば特許文献１、特許文献２等によって提案されている。
【０００６】
この交流高電界殺菌法によれば、電極間を液体食品材料が通過する際に液体食品材料が高温により加熱殺菌されるばかりでなく、交流高電界による殺菌効果が与えられ、そのため液体食品材料を高温に曝す時間を短時間とすることが可能となり、その結果食品材料成分の破壊や変化を最小限に抑えることが可能となる。
【０００７】
前述の特許文献１や特許文献２には、交流高電界殺菌技術の基本的な考え方は示されているものの、この交流高電界殺菌技術を、液体食品製造メーカーにおいて実際の量産的規模での液体食品製造過程に導入するべく、完全連続化を行なって大量の液体食品材料を効率良く連続殺菌を行なうには種々の不都合があり、特に連続的に流れる液体食品材料に交流高電界を印加する電極部分付近の具体的構成については、未だ実用化できる程度には至っていなかった。
【０００８】
そこで本発明者等は、量産的規模での交流高電界殺菌方法の実用化に向けて、その装置の研究開発を続けている。そしてその開発過程において、連続的に供給される液体食品材料に交流高電界を印加するに適した電極部分付近の具体的構成として、図６、図７に示すような装置を、特願２００６−２７０６３４において提案し、実用化に向けての更なる実験・検討を重ねている。
【０００９】
ここで図６、図７に示される装置について説明すれば、チタン等の耐食性導電材料からなる平行一対の電極１１Ａ、１１Ｂの間に、ＰＥＥＫ樹脂等の耐熱性を有する電気絶縁材料からなる全体として平板状のスペーサ板１３が挟まれており、そのスペーサ板１３には、一方の板面から他方の板面まで貫通しかつ板面に沿った方向（図示の例では上下方向）に伸びる長孔１５が形成されている。この長孔１５は、後述するように電極板間流路１７を区画形成するためのものであり、平面的に見て全体として長円形状に形成されるとともに、その長さ方向の端部の内面（湾曲面）が、それぞれテーパー面１５Ａ、１５Ｂとされている。
【００１０】
さらに前記一対の電極板１１Ａ、１１Ｂのうちの一方の電極板１１Ａには、スペーサ板１３の長孔１５の一方の端部１５Ａに対応する位置に流入口１９Ａが形成され、また他方の電極板１１Ｂには、スペーサ板１３の長孔１５の他方の端部１５Ｂに対応する位置に流出口１９Ｂが形成されている。また電極板１１Ａの流入口１９Ａの外側には、フランジ付き中空短円筒状の導入部材２１Ａが、絶縁パッキング２３Ａを介して複数のビス２５により取付けられており、電極板１１Ｂの流出口１９Ｂの外側には、同様にフランジ付き中空短円筒状の導出部材２１Ｂが、絶縁パッキング２３Ｂを介して複数のビス２７により取付けられている。
【００１１】
そしてスペーサ板１３における電極板１１Ａ、１１Ｂに対向する各面の所定の位置、すなわち長孔１５の周縁部に対応する位置には、その長孔１５の周縁部に沿って長円形状に連続するＯリング嵌入用の凹溝２９Ａ、凹溝２９Ｂが形成されている。そしてこれらの凹溝２９Ａ、２９Ｂに、それぞれシリコンゴム等の耐熱性に優れた絶縁性電気絶縁材料からなるＯリング３１Ａ、３１Ｂの横断面の少なくとも一部を嵌入させた状態で、電極板１１Ａ、１１Ｂの片側もしくは両側から絶縁ワッシャ３３を介して複数のビス（あるいはボルト・ナット）３５により両電極１１Ａ、１１Ｂ間を締め付けて、Ｏリング３１Ａ、３１Ｂを弾性圧縮変形させた状態で全体として装置が組立てられる。このとき、スペーサ板１３の長孔１５により形成される電極板間流路１７は、外部に対して電極板１１Ａ、１１Ｂとスペーサ板１３との間がＯリング３１Ａ、３１Ｂによってシールされることになる。
【００１２】
なお電極板１１Ａ、１１Ｂにおけるビス貫通孔３７には、絶縁カラー３９が挿着されている。また電極板１１Ａ、１１Ｂにおける符号４１の部分は、ビス螺合用のねじ孔であり、さらにスペーサ板１３における符号４３の部分は、ビス挿通用の貫通孔である。
【００１３】
以上のような図６、７に示す装置を用いて液体食品材料を交流高電界法により殺菌するにあたっては、殺菌すべき対象となる液体食品材料を外部から導入部材２１Ａに連続的に導入する。導入部材２１Ａに連続的に導入された液体食品材料は、電極板１１Ａの流入口１９Ａを経て、スペーサ板１３の長孔１５によって区画形成された電極板間流路１７に流入し、その流路１７内を長孔１５の長さ方向に沿って流れて、電極板１１Ｂの流出口１９Ｂを経て、導出部材２１Ｂから外部へ排出される。そしてその間、電極板１１Ａ、１１Ｂの間に交流高電圧を加えることによって、長孔１５内の流路１７中において液体食品材料の殺菌が連続的に行なわれる。ここで、電極板１１Ａ、１１Ｂの間に加える交流高電圧は、電極板１１Ａ、１１Ｂの間の間隔（≒スペーサ板１３の厚み）の１ｍｍ当り５０乃至１００Ｖ以上、通常は１ｍｍ当り数百Ｖから１０００Ｖ以上の高電圧とする。また電極板１１Ａ、１１Ｂ間の間隔自体は、流量等によっても異なるが、０．５ｍｍ程度から２０ｍｍ程度の狭い幅とするのが一般的であり、したがって実際に電極板１１Ａ、１１Ｂ間に加える電圧は、少なくとも数百Ｖ以上、通常は１０００〜２０００Ｖ以上の著しく高い電圧となる。
【００１４】
また液体食品材料に対する交流高電圧印加時間、すなわち流路１７内における液体食品材料の滞留時間は、対象物によっても異なるが、通常は１秒以内、例えば０．１秒の極めて短い時間とするのが一般的である。
【特許文献１】特許第２８４８５９１号公報
【特許文献２】特許第２９６４０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
交流高電界殺菌法では、前述のように極めて狭い電極板間の流路において高電圧を印加するところから、電極板間でスパークが発生しやすいという根本的な問題がある。
【００１６】
このように電極板間でスパークが発生すれば、電極板の表面が急激に著しい高温となって局部的に溶融もしくは損傷したり、また電極表面に液体食品材料成分が焦げ付いて液体食品材料の品質劣化を招いたりしてしまう。またスパークが発生すれば、急激に過大電流が流れて電源出力が急激に不安定となったり、電極装置が損傷したりして、そのまま安定した運転を行なうことが困難となる。また前述のように一旦スパークの発生により電極表面が局部的に溶融したり電極表面に食品材料成分が焦げ付いたりした電極を、そのまま再使用もしくは連続使用すれば、電極表面に生じた凹凸によってさらにスパークが発生しやすくなって、実際上運転が全く不可能となってしまう。
【００１７】
ここで、交流高電界殺菌装置の電源には、過大電流が流れないように安全装置を設けておくことが多く、その場合スパークの発生により過大電流が流れれば、直ちに電源が停止されるが、その場合でも、操業の一時的停止を招いて生産性を阻害してしまう。また仮に電源装置が停止されたとしても、スパーク発生から電源停止までの間において電極表面に食品材料成分が焦げ付いたり、電極表面が局部的に溶融もしくは損傷したりすることにより、電極の再使用が困難となることが多いのである。
【００１８】
したがって交流高電界殺菌法を実用化するにあたっては、スパークの発生を可及的に抑制することが重要な課題となっている。
【００１９】
ところで電極間に交流高電界を印加した場合、対向する電極の表面に尖った部分（エッジ部分）が存在すると、その部分に電流集中が生じて、スパークが一層発生しやすくなる。そこで前述の図６、図７に示す特願２００６−２７０６３４の提案の交流高電界殺菌装置では、Ｏリング３１Ａ、３１Ｂを嵌入させる凹溝２９Ａ、２９Ｂの形成位置を、電極板１１Ａ、１１Ｂの側ではなく、スペーサ板１３の側とすることによって、電極板１１Ａ、１１Ｂの表面に存在するエッジ部分を少なくし、かつまた流入口１９Ａ、流出口１９Ｂに対向する電極面をスペーサ板１３のテーパー面１５Ａ、１５Ｂで覆うこととし、これによってスパークの発生を従来よりも格段に少なくすることが可能となった。
【００２０】
しかるに本発明者等がさらに実験・検討を進めたところ、水に近い液体などの低粘度の流動性食品材料の場合には、確かに前記提案の考え方によりスパークの発生を極めて少なくすることが可能となったが、比較的高粘度の流動性食品材料、例えばマヨネーズ等の場合には、ある程度はスパークの発生を抑制することはできても、実用可能な程度までには至っていないことが判明した。
【００２１】
したがってこの発明は、比較的高粘度の流動性食品材料を対象とする場合でも、スパークの発生頻度を抑え、これにより比較的高粘度の流動性食品材料に対しても交流高電界殺菌法を実際に適用し得るようにした装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者等が交流高電界殺菌装置における電極間でのスパーク発生状況について実験・検討を重ねたところ、流路内における電極板表面近くの領域において流動性食品材料が過加熱される現象、すなわち流路内の中心部領域と電極板表面近くの領域とで温度差（いわゆる温度ムラ）が生じ、その電極板表面近くで過加熱された流動性食品材料に突沸が生じて、突沸による気泡がスパークを引起す主原因となっていることが知見された。そして特にこの種の交流高電界殺菌装置では、電極板間の間隔が０．５〜２０ｍｍ程度と、著しく狭いため、微細な気泡が発生しただけでも、スパークが生起されてしまうことが知見された。
【００２３】
さらに、比較的高粘度の流動性食品材料を対象とした場合、電極板表面に対する粘性抵抗が大きいため、流動性食品材料の流速が電極板表面に接して流れる領域で、電極板間の中心部付近よりも著しく小さくなり（いわゆる層流が生じ）、流路断面方向に流速のばらつきが発生してしまうが、このようにして電極板表面近くの領域で流動性食品材料の流速が小さくなれば、その領域では流動性食品材料の自己抵抗発熱により過加熱される傾向が強まり、その結果気泡の発生、ひいてはスパークの発生が生じやすいことが判明した。
【００２４】
そしてこのような本発明者等の新規な知見に基づき、比較的粘度の高い流動性食品材料について、スパークの発生を招くことなく交流高電界殺菌を行ない得る装置を開発するべく、鋭意実験・検討を重ねた結果、流動性食品材料に交流高電圧を印加するための電極板に、その電極板の流路側の面に接して流れる流動性食品材料から熱を奪うための抜熱手段を設けておくことによって、比較的粘度の高い流動性食品材料でも、スパークの発生を招くことなく安定して交流高電界殺菌を行ない得ることを見出し、この発明をなすに至ったのである。
【００２５】
本発明の交流高電界殺菌装置は、流路内において一対の電極板間に交流高電圧を印加して流路内の流動性食品材料を殺菌するようにした交流高電界殺菌装置において、第１の電極板とこれに平行な第２の電極板とにより平行な一対の電極板を形成し、前記一対の電極板間に挟み込まれる電気絶縁性材料のスペーサ板を有し、前記スペーサ板に形成され当該スペーサ板の一方の板面から他方の板面まで貫通して板面に沿って伸びる流路区画用の長孔により前記流路を形成し、前記一対の電極板のうち一方の電極板に前記スペーサ板の長孔の一方側の端部に対応する位置に流入口を形成し、他方の電極板に前記スペーサ板の長孔の他方側の端部に対応する位置に流出口を形成し、前記一対の電極板に、その電極板の前記流路側の面に接して流れる流動性食品材料の温度よりも低い温度に前記電極板を冷却する抜熱手段を設けたことを特徴とする。
【００２６】
本発明の交流高電界殺菌装置は、前記抜熱手段として、前記一対の電極板における流路に対して反対側の面に、その面から突出する良熱伝導性材料からなるフィン部材が設けられていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の交流高電界殺菌装置は、さらに、前記フィン部材に対して冷風を吹き付けるための送風手段を有していることを特徴とする。
【００２８】
本発明の交流高電界殺菌装置は、さらに、前記各電極板の温度を検出するための電極板温度検出手段と、流路の出口において流動性食品材料の温度を検出するための食品材料出口温度検出手段とを備え、かつ前記送風手段には、電極板温度検出手段と食品材料出口温度検出手段の検出温度に応じて送風を制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
【００２９】
本発明の交流高電界殺菌装置は、前記各電極板に冷却媒体通路が設けられており、その冷却媒体通路に液体冷媒を流すことにより電極板の流路側の面に接して流れる流動性食品材料から抜熱するように構成したことを特徴とする。
【００３０】
本発明の交流高電界殺菌装置は、前記スペーサ板における長孔の長さ方向両端部の内面がテーパー面とされ、電極板の流入口および流出口が、それぞれ流路側において前記テーパー面に対向するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
この発明の流動性食品材料はの交流高電界殺菌装置によれば、電極板に抜熱手段を設けておくことによって、電極板の流路側の表面に接する流動性食品材料の過度な温度上昇を抑え、これによって粘度が比較的高い流動性食品材料の場合でも、電極板表面での突沸の発生を抑えて、スパークの発生を防止することができ、そのためスパークにより電極板表面が溶融もしくは損傷したり、流動性食品材料が電極板表面に焦げ付いたりすることを有効に防止でき、また操業を安定化することができ、したがって交流高電界殺菌法を、マヨネーズ等の比較的粘度の高い流動性食品材料に対しても実際に適用可能となった。
【実施例】
【００３４】
図１〜図３にこの発明の交流高電界殺菌装置の一実施例の構成を示す。なお図１、図２において、図６、図７に示した先行技術による交流高電界殺菌装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付し、その詳細は省略する。
【００３５】
図１〜図３においては、各電極板１１Ａ、１１Ｂの外表面（流路１７に対して反対側の面）には、電極板１１Ａ、１１Ｂ間の流路１７のうち、流入口１９Ａ、流出口１９Ｂの付近を除いた部分の可及的に広い面積に渡って、熱伝導性の良好な材料、例えばアルミニウム材料からなる薄板状の熱拡散用シート５１が、その外表面に面接触するように設けられており、さらにその熱拡散用シート５１の表側には、抜熱手段として、複数（図示の例では各電極板についてそれぞれ４個）のフィン部材５３が並列状に配置されている。これらのフィン部材５３は、アルミニウム材料等の良熱伝導材料からなるものであり、板状の基部５３Ａから直角状に複数枚の薄板状のフィン部５３Ｂが相互に平行に突出するように作られている。そしてこれらの各フィン部材５３と熱拡散用シート５１は、これらを貫通するビス５５によって電極板１１Ａ、１１Ｂに固定されている。
【００３６】
さらに、図１〜図３には示していないが、前記フィン部５３Ｂに対応する位置には、フィン部５３Ｂに対して冷風（通常は常温の空気もしくは予め常温より低温に冷却した空気）を吹付けるための送風手段、例えば送風ファンが設けられている。
【００３７】
以上に説明した点以外の構成、特に内部の流路部分の構成については、図６、図７に示した先行技術による交流高電界殺菌装置と同様である。但し、図１〜図３では、図面の簡略化のため、図６、図７に示されている導入部材２１Ａ、導出部材２１Ｂ、ビス３５を取外した状態で示している。
【００３８】
以上のところにおいて、電極板１１Ａ、１１Ｂ間に交流高電圧を印加しながら、殺菌すべき対象となる流動性食品材料を外部から流入口１９Ａを経て流路１７内に連続的に導入すれば、既に図６、図７について説明したように、流路１７内において流動性食品材料の交流高電界殺菌が連続的になされる。このとき、流路１７内では、流動性食品材料の有する固有抵抗によって発熱して温度上昇するが、既に述べたように電極板１１Ａ、１１Ｂ近くの領域では、電極板１１Ａ、１１Ｂの間の中央位置（流路中心位置）付近と比較して、より高温となる傾向を示すが、電極板１１Ａ、１１Ｂの外面側には熱拡散用シート５１を介してフィン部材５３が取付けられており、そのため電極板１１Ａ、１１Ｂの近傍を流れる流動性食品材料の熱は、電極板１１Ａ、１１Ｂから熱拡散用シート５１を経てフィン部材５３に熱伝導により伝達され、表面積が大きいフィン部材５３のフィン部５３Ｂによって外部空間に放熱される。このとき、図示しない前記送風手段を作動させて、フィン部５３Ｂに冷風を吹付けておけば、フィン部５３Ｂからの放熱効果を一層高めることができる。このようにして電極板１１Ａ、１１Ｂの近傍の流動性食品材料から抜熱することにより、その付近で流動性食品材料が高温となることが防止される。
【００３９】
ここで、例えばマヨネーズの如く比較的粘度が高い流動性食品材料の場合には、既に述べたように電極板１１Ａ、１１Ｂの表面に沿った領域で粘性抵抗により流速が小さくなっていわゆる層流が生じ、そのため電極板１１Ａ、１１Ｂの表面に接している部分では、電極板１１Ａ、１１Ｂに接している時間が、中央部付近よりも格段に長くなり、その結果電極板１１Ａ、１１Ｂ付近で流動性食品材料が過度に温度上昇する傾向を示してしまうが、前述のようにフィン部材５３、さらには送風手段による抜熱作用により、電極板１１Ａ、１１Ｂを介してその電極板１１Ａ、１１Ｂに接する領域の流動性食品材料の熱が奪われるから、粘度の高い流動性食品材料の場合も、電極板１１Ａ、１１Ｂに接している部分で過度に温度上昇することを回避することができ、その結果、その付近での流動性食品材料の突沸（気泡の発生）によってスパークが生じてしまうことを有効に防止できるのである。
【００４０】
また、電極板１１Ａ、１１Ｂ間の間隔は、前述のように０．５〜２０ｍｍ程度と極めて狭く、電極板１１Ａ、１１Ｂの表面付近の流動性食品材料が過度に温度上昇して突沸によりその狭い電極間に気泡が発生すれば、電極板１１Ａ、１１Ｂ間における電界の分布が不均一となって、均一な殺菌効果が得られなくなるおそれがあるが、このような事態の発生をも防止して、確実かつ安定して高い殺菌効果を維持することができる。
【００４１】
さらに、電極板の側から抜熱することにより、電極板に接している流動性食品材料の温度よりも電極板の温度が低くなるため、電極板表面で流動性食品材料のスケーリング（焦げ付きもしくは凝固、変性）が生じることも防止される。すなわち、電極板の温度が流動性食品材料の温度より高い場合には、流動性食品材料が電極板表面に接した状態で焦げ付きや凝固によるスケーリングが生じやすいが、両者間の温度差を逆転させておくことにより、スケーリングの発生をも防止することができるのである。
【００４２】
なお、前述のように送風手段を作動させて、フィン部材５３に冷風を吹付け、いわゆる衝風冷却（強制空冷）を行なうことにより、抜熱効果は格段に高くなるが、この場合送風手段に、その動作を制御するための制御手段、例えばオンオフ制御する制御手段、あるいは風量（ファンの回転量）を制御する制御手段を設けておくことが望ましい。このように送風手段に制御手段を設けておけば、電極板温度や流路出口側における流動性食品材料の温度などに応じて送風手段を制御して抜熱効果を調整することにより、より確実にスパークの発生を防止することができる。すなわち、スパーク発生防止のためには抜熱効果が高い方が有利であるが、過度に抜熱効果を高めれば、流動性食品材料の全体的な温度上昇量も少なくなって、加熱不足により充分な殺菌効果が得られなくなることもあり、したがって適度に抜熱することが望まれる。そこで前述のように電極板温度や流路出口における流動性食品材料の温度などに応じて送風手段を制御することにより抜熱効果を調整し、これにより適度に抜熱して加熱不足が生じることなく、スパークの発生を確実に防止することが可能となる。
【００４３】
具体的には、例えば図４に示すように、一方の電極板１１Ａにおける流出口１９Ｂに対応する位置、および他方の電極板１１Ｂにおける流入口１９Ａに対応する位置のそれぞれに、各電極板の背面側から表面近くの位置まで細いセンサ挿入孔６１Ａ、６１Ｂを形成しておき、そのセンサ挿入孔６１Ａ、６１Ｂに、電極板温度検出手段として熱電対等の温度センサ６３Ａ、６３Ｂをその先端（検出部）が電極板表面近くに位置するように挿入しておく。一方、流出口１９Ｂの出口付近のほぼ中心位置には、流動性食品材料の温度を検出するための食品材料出口温度検出手段として、温度センサ６５を配置しておく。そして図示しない送風手段の制御部において、電極板温度検出手段としての温度センサ６３Ａ、６３Ｂによる検出温度ＴＡ１、ＴＡ２のそれぞれが、食品材料出口検出手段としての温度センサ６５の検出温度ＴＢを上廻らないように、送風手段をオンオフ制御するか、もしくはその風量（ファンの回転数）を制御する構成とする。ここで、温度センサ６３Ａ、６３Ｂによって検出される電極板温度ＴＡ１、ＴＡ２は、各電極板１１Ａ、１１Ｂの流路側表面に近い部分の温度であり、したがって流路１７内における電極板表面に接する領域での流動性食品材料の温度に近いと言うことができる。一方温度センサ６５によって検出される温度ＴＢは、流路１７の出口における流動性食品材料の全体的な平均的な温度とみなすことができる。したがってＴＡ１、ＴＡ２がＴＢを上廻らないように制御することは、結果的に、流路１７における電極板表面に接する領域での流動性食品材料の温度と、流路の中心領域における流動性食品材料の温度との差が大きくならないように制御することを意味する。
【００４４】
実際に上述のような制御を行なうにあたっては、初期状態では送風手段をオフ状態としておき、ＴＡ１およびＴＡ２とＴＢとを比較して、ＴＡ１、ＴＡ２のうちのいずれか少なくとも一方がＴＢを越えたときに送風手段をオン動作させて強制空冷を開始するように構成すれば良い。もちろん送風手段をオンとするＴＡ１、ＴＡ２とＴＢとの設定温度差は適宜定めることができ、例えばＴＡ１、ＴＡ２がＴＢよりも２℃以上高くなったときに送風手段をオン状態とするように設定しても良い。あるいはまた、ＴＡ１、ＴＡ２とＴＢとの温度差に応じて連続的もしくは段階的に送風手段の風量を変えるように制御しても良い。
【００４５】
なお図４の例では、図２の例とは異なり電極板温度の検出位置との関係から、スペーサ板１３にテーパー面１５Ａ、１５Ｂを形成していないが、場合によっては図２の例と同様にスペーサ板１３にテーパー面１５Ａ、１５Ｂを形成しておき、電極板温度検出位置を若干移動させても良いことはもちろんである。
【００４６】
さらに、流動性食品材料の初期温度（流入口１９Ａに流入する流動性食品材料の温度）が高い場合には、電極板表面付近を流れる流動性食品材料の温度も必然的に高くなって、突沸によるスパークも発生しやすくなるから、流入口１９Ａ付近において流動性食品材料の初期温度を測定し（あるいはそれ以前の流路で測定し）、その初期温度に応じて送風手段の風量を制御することも可能である。
【００４７】
そのほか、目標加熱温度差（流入側の温度と流出側の温度との差）を大きくするべく、電極間の電圧もしくは電流を大きくすることもあるが、この場合もこのような場合も突沸によるスパークが発生しやすくなるところから、電源装置における電圧もしくは電流に応じて送風手段の風量を制御することもできる。
【００４８】
なお上述の実施例では、抜熱手段として空冷方式を適用しており、この空冷方式は、他の抜熱手段、例えば水冷あるいは油冷等と比較してコスト面で最も有利であるが、場合によっては水もしくは油等の液体冷媒を用いて抜熱する構成としても良い。
【００４９】
例えば図５に示すように電極板１１Ａ（１１Ｂ）に、その内部を貫通する複数の貫通孔７１を板面に平行に形成しておき、これらの貫通孔７１の相互の間を電極板外部においてＵ字状結合管７３によって結合して、全体として液体冷却媒体通路７５とし、この液体冷却媒体通路７５に、その一端側の流入口７７Ａから他端側の流出口７７Ｂに向けて、冷却水もしくは冷却オイル等の液体冷媒を連続的に流すようにすれば良い。
【００５０】
またもちろん、電極板１１Ａ、１１Ｂの外面側に、別途冷却用ジャケットを設けて、そのジャケット内に冷却水もしくは冷却オイルを流すようにしても良い。
【００５１】
なお液体冷却媒体として水を用いる場合には、一方の電極板の側の冷却水の循環系路と他方の電極板の側の冷却水の循環系路とを全く別にしておくことが必要である。すなわち、両方の電極板の冷却水を共通にした場合には、冷却水を介して電極板間が電気的にショートされてしまうおそれがあるからであり、したがって冷却水系路を完全に電気的に分離・絶縁させておく必要がある。
【００５２】
以下に図１〜図３に示す交流高電界殺菌装置を用いた実験例を示す。
【００５３】
流動性食品材料としてマヨネーズを用い、電極板の対向面積２０ｍｍ2、流路長さ４ｍｍ、電極板間間隔５ｍｍとし、入口側の流動性食品材料の平均温度と出口側の流動性食品材料の平均温度との差ΔＴがほぼ１０℃となるように電圧を５００Ｖに設定して、流量１２０Ｌ／ｈｒ、流速１３３ｃｍ／ｓｅｃで交流高電界殺菌を実施した。またこの実験においては、電極板表面近くの領域における流動性食品材料の温度は、これを直接測定することは困難であるため、電極板における流出口近くの部分における電極板内部（表面近く）の部分の温度を測定し、この出口側電極板温度を電極板表面近くの領域における流動性食品材料の温度Ｔ１とみなすこととした。なお、別に、流出口から出た箇所において流動性食品材料の温度を測定し、これを平均的な流動性食品材料の出口側温度（出口側平均温度）Ｔ２とみなした。
【００５４】
その結果、フィン部材を全く設けていない場合においては、Ｔ１とＴ２との差は約１５℃であるが、フィン部材を設けた場合にはＴ１とＴ２との差は約１０℃程度に縮小されることが判明した。さらに、送風ファンを作動させることにより、Ｔ１とＴ２との差は１℃以内に縮小されることが判明した。
【００５５】
このようにＴ１とＴ２との温度差が縮小されたことは、電極板表面近くの領域での流動性食品材料の温度と、流路中心部付近の領域での流動性食品材料の温度との差が小さくなったことを意味する。すなわち、流路中心部付近に対して、電極板表面付近において流動性食品材料が過度に加熱されなかったことを意味する。したがってこの実施例から、この発明の効果が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の一実施例の交流高電界殺菌装置の正面図である。
【図２】図１に示される交流高電界殺菌装置の部分切欠正面図である。
【図３】図１に示される交流高電界殺菌装置の左側面図である。
【図４】この発明の他の実施例の交流高電界殺菌装置の部分切欠正面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施例の交流高電界殺菌装置における電極板の部分切欠側面図である。
【図６】本発明者が先に提案した交流高電界殺菌装置の縦断正面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の位置においてスペーサを示す右側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１１Ａ  電極板
１１Ｂ  電極板
１３  スペーサ板
１５  長孔
１５Ａ  テーパー面
１５Ｂ  テーパー面
１７  流路
１９Ａ  流入口
１９Ｂ  流出口
２９Ａ  凹面
２９Ｂ  凹面
３１Ａ  Ｏリング
３１Ｂ  Ｏリング
５１  熱拡散用シート
５３  フィン部材（抜熱手段）
６３Ａ、６３Ｂ  電極板温度検出手段としての温度センサ
６５  食品材料出口温度検出手段としての温度センサ
７５  液体冷却媒体通路
【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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【図７】
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