(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路の長さ方向に間隔を置いて複数の電極を設けておき、高粘度流動性食品材料を、管路の長さ方向に連続的に流動移送させつつ、前記複数の電極間に電圧を加えて、管路内の流動性食品材料に対して管路の長さ方向に通電し、通電加熱により流動性食品材料を連続的に加熱殺菌するようにした高粘度流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法において、
管路内を加圧して流動性食品材料を大気圧よりも高い圧力の状態として通電加熱を行ない、流動性食品材料中における気泡の発生および成長を抑制しつつ、その流動性食品材料の常圧での沸騰温度より低い温度まで加熱することを特徴とする、高粘度流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法。
【請求項２】
請求項１に記載の高粘度流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法において、
管路内を大気圧よりも２ｋｇ／ｃｍ２以上高い圧力に加圧して通電加熱することを特徴とする、高粘度流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法。
【請求項３】
高粘度流動性食品材料を移送させるべき管路の長さ方向に間隔を置いて複数の電極を設けておき、かつそれらの電極よりも上流側に高粘度流動性食品材料を管路内に送り込む供給手段を設け、さらに前記電極よりも下流側に圧力検出手段を配置するとともに、その圧力検出手段よりもさらに下流側に背圧制御手段を設けておき、前記供給手段によって管路内において高粘度流動性食品材料を連続的に供給しながら前記複数の電極間で流動性食品材料に通電して流動性食品材料を通電加熱するとともに、前記圧力検出手段によって検出した圧力値に基いてその圧力が大気圧よりも高くなるように前記背圧制御手段を制御し、これにより流動性食品材料中における気泡の発生および成長を抑制しつつ、その流動性食品材料の常圧での沸騰温度より低い温度まで加熱して、連続的に殺菌することを特徴とする、高粘度流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は管路（パイプ）内において連続的に流動移送可能な程度の流動性を有しかつ粘度の高い高粘度流動性食品材料、例えば山芋のすり身（とろろ）、あるいは“めかぶ”などについて、殺菌や調理などのために、管路内を連続的に流動移送させながら加熱して殺菌する方法に関するものであり、特にジュール加熱（通電加熱）により連続加熱殺菌する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流動性を有する食品材料を管路内で連続的に流動移送させながら連続的に加熱する方法によれば、バッチ方式で一定量ごとに加熱する方法と比較して生産性を向上させることができ、また管路内で連続的に加熱された食品材料をそのまま下流側の各工程（例えば冷却工程や充填・包装工程等）で連続的に処理することが可能となる。
【０００３】
ところで最近では、食品材料に直接通電して、食品材料の有する電気抵抗により発熱させる通電加熱方式（ジュール加熱方式）を利用し、殺菌のために食品材料を通電加熱する方法、装置が実用化されており、流動性を有する食品材料を管路内において連続的に流動移送させながら加熱する場合についても、通電加熱方式を適用する装置が既に特公平５−３３０２４号等において提案されている。
【０００４】
前記提案の連続通電加熱装置は、管路の長さ方向（流動性食品材料の流れる方向）に間隔を置いた２以上の部分に、管路の内周面に沿う環状の電極を設けておき、管路の上流側の電極と下流側の電極との間で流動性食品材料中に電流を流し（通電し）、流動性食品材料を加熱するように構成されたものであり、その連続通電加熱装置の本体部分（通電加熱装置本体２）の一例を図２に略解的に示す。
【０００５】
図２において、流動性食品材料が流動移送される管路１に、その上流側（図２の下側）から下流側（図２の上側）に向う方向に所定間隔を置いて環状（短円筒状）をなすチタン等の導電材料からなる複数の環状電極３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが配設されており、各電極３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの間の管路は、絶縁材料からなる中空管体５によって形成されており、また環状電極３Ａよりも上流側（図２の下側）の管路および環状電極３Ｄの下流側（図２の上側）の管路もそれぞれ絶縁材料からなる円筒状の中空管体５によって形成されている。なお絶縁材料からなる中空管体５は、一般に樹脂によって形成されるのが通常である。
【０００６】
さらに上記の通電加熱装置本体２を組込んだ流動性食品材料加熱装置の全体構成の例を図３に示す。
【０００７】
図３において、液体状食品材料あるいは固体−液体混合食品材料などの流動性食品材料は、予め供給側容器１１に収容されている。この供給側容器１１の下端には供給開閉弁１３が設けられており、さらにこの供給開閉弁１３の下端からは管路１が延長されている。管路１における供給開閉弁１３近くの位置には、流動性食品材料を管路１内において流動輸送させるための流動性食品材料供給手段として、ポンプ１７が設けられている。管路１におけるポンプ１７よりも下流側には、上方へ垂直に立ち上がる管路垂直立上がり部分１Ａが存在し、この管路垂直立上がり部分１Ａには、前述の通電加熱装置本体２が形成されている。さらに管路１における垂直立上がり部分１Ａの上端は水平方向へ折曲げられて伸長され、その下流側に相当する部分には、加熱後の流動性食品材料を冷却するための冷却装置２１が配設され、さらにその冷却装置２１の下流側には排出側容器２３が設けられている。
【０００８】
以上のような通電加熱装置において、供給開閉弁１３を開いてポンプ１７を作動させれば、供給側容器１１から流動性食品材料が管路１内を図３の左方から右方へ向けて流動移送される。そして流動性食品材料は、管路１の垂直立上がり部分１Ａにおいて通電加熱装置本体２を通過し、その間に、上下の環状電極３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの相互間に電圧を加えることにより、流動性食品材料に電流が流れ、食品材料の有する電気抵抗によって発熱し、いわゆる通電加熱により温度上昇し、殺菌のための加熱処理がなされ、さらに冷却装置２１を通過することにより冷却されながら、排出側容器２３に至る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記提案のような連続通電加熱装置を用いて、種々の流動性食品材料を加熱する実験を行なったところ、各種の流動性食品材料のうちでも特に山芋のすり身（とろろ）や“めかぶ”の場合には次のような問題が発生した。
【００１０】
すなわち、摺り下ろした山芋を、殺菌のために前記提案の装置で７０℃程度まで通電加熱した場合、管路中で温度上昇に伴なって山芋すり身中から多数の気泡が発生し、そのため電極表面でスパークが発生したり、加熱温度に大きなムラが生じて温度制御が困難となったりする現象が生じることが判明した。
【００１１】
このような現象について本発明者等が調査、研究を重ねたところ、次のような事実が判明した。すなわち山芋のすり身は、粘度が極めて高く、しかも通常は大気中で摺り下ろすところから、山芋すり身の内部には多量の空気が包含もしくは吸着されている。そしてこのように粘度が極めて高くかつ多量の空気を吸着もしくは包含している山芋すり身を加熱すれば、温度上昇に伴なって微小な気泡が多数発生し、またその気泡は高粘度の液体中で直ちには浮上しないため、微小な多数の気泡が集合して大きな気泡に成長してしまう。そして気泡は電気的には絶縁体であるため、電極表面に大きな気泡が付着すればスパークが発生し、また電極間に存在する大きな気泡によって電極間の電気抵抗が大きく変化し、これによって大きな加熱温度ムラが生じてしまい、適切な温度制御が困難となってしまうことが判明した。
【００１２】
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、山芋のすり身やそのほか粘度が高くかつ加熱により気泡を発生しやすい流動性食品材料を通電加熱により殺菌する場合でも、スパークが発生したり加熱温度ムラが生じたりすることを最小限に抑えることができる通電加熱殺菌方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述のような課題を解決するため、この発明の通電加熱殺菌方法では、基本的には、管路内で通電加熱される際の流動性食品材料を大気圧より高い圧力に加圧し、これによって気泡の発生、成長を抑えることとした。
【００１４】
すなわち、請求項１の発明の流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法は、管路の長さ方向に間隔を置いて複数の電極を設けておき、高粘度流動性食品材料を、管路の長さ方向に連続的に流動移送させつつ、前記複数の電極間に電圧を加えて、管路内の流動性食品材料に対して管路の長さ方向に通電し、通電加熱により流動性食品材料を連続的に加熱殺菌するようにした高粘度流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法において管路内を加圧して流動性食品材料を大気圧よりも高い圧力の状態として通電加熱を行ない、流動性食品材料中における気泡の発生および成長を抑制しつつ、その流動性食品材料の常圧での沸騰温度より低い温度まで加熱することを特徴とするものである。
【００１５】
また請求項２の発明の流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法は、請求項１に記載の高粘度流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法において、管路内を大気圧よりも２ｋｇ／ｃｍ２以上高い圧力に加圧して通電加熱することを特徴とするものである。
【００１６】
さらに請求項３の発明の流動性食品材料の連続通電加熱殺菌方法は、高粘度流動性食品材料を移送させるべき管路の長さ方向に間隔を置いて複数の電極を設けておき、かつそれらの電極よりも上流側に高粘度流動性食品材料を管路内に送り込む供給手段を設け、さらに前記電極よりも下流側に圧力検出手段を配置するとともに、その圧力検出手段よりもさらに下流側に背圧制御手段を設けておき、前記供給手段によって管路内において高粘度流動性食品材料を連続的に供給しながら前記複数の電極間で流動性食品材料に通電して流動性食品材料を通電加熱するとともに、前記圧力検出手段によって検出した圧力値に基いてその圧力が大気圧よりも高くなるように前記背圧制御手段を制御し、これにより流動性食品材料中における気泡の発生および成長を抑制しつつ、その流動性食品材料の常圧での沸騰温度より低い温度まで加熱して、連続的に殺菌することを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明の連続通電加熱殺菌方法を実施している状況の一例を示す。
【００１８】
図１において、例えば山芋のすり身からなる流動性食品材料は、予め供給側容器１１に収容されている。この供給側容器１１の下端には供給開閉弁１３が設けられており、さらにこの供給開閉弁１３の下端からは管路１が延長されている。管路１における供給開閉弁１３近くの位置には、流動性食品材料を管路１内において連続的に流動移送させるための流動性食品材料供給手段として、ポンプ１７が設けられている。管路１におけるポンプ１７よりも下流側には、上方へ垂直に立ち上がる管路垂直立上がり部分１Ａが存在し、この管路垂直立上がり部分１Ａには、通電加熱装置本体２が形成されている。
【００１９】
さらに管路１における垂直立上がり部分１Ａの上端は水平方向へ折曲げられて伸長され、その下流側、すなわち通電加熱装置本体２の下流側に相当する部分には、加熱後の流動性食品材料を冷却するための冷却装置２１が配設され、さらにその冷却装置２１の下流側には圧力調整弁２５が設けられ、その圧力調整弁２５の下流側に排出側容器２３が設けられている。また管路１における前記通電加熱装置本体２の下流側の出口付近には、その通電加熱装置本体２によって加熱された流動性食品材料の温度（加熱温度）を検出するための温度検出手段２７が設けられている。また前記圧力調整弁２５の上流側（入口側）には、管路内の流動性食品材料の圧力を検出するための圧力検出手段２９が設けられている。
【００２０】
なお通電加熱装置本体２の具体的構成は、例えば図２に示すような構成とすれば良いが、図２に示されるような構成に限定されるものではなく、要は管路の長さ方向に間隔を置いて複数の電極を設けて、その電極間で管路内の流動性食品材料を管路の長さ方向に沿って通電するものであれば良い。そしてこの通電加熱装置本体２の各電極間に通電するための電源装置３１は前記温度検出手段２７による検出温度に応じて電圧または／および電流が制御されるようになっている。一方前記圧力調整弁２５は、前述の圧力調整手段２９による検出圧力に応じて制御されるようになっている。
【００２１】
以上のような連続通電加熱装置において、供給開閉弁１３を開いてポンプ１７を作動させれば、供給側容器１１から山芋のすり身などの流動性食品材料が管路１内を図１の左方から右方へ向けて流動移送される。そして流動性食品材料は、管路１の垂直立上がり部分１Ａにおいて通電加熱装置本体２を通過し、その間に、上下の環状電極３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの相互間（図２参照）に電圧を加えることにより、流動性食品材料に電流が流れ、食品材料の有する電気抵抗によって発熱し、いわゆる通電加熱により温度上昇し、殺菌のための加熱処理がなされ、さらに冷却装置２１を通過することにより冷却され、圧力調整弁を経て排出側容器２３に至る。
【００２２】
ここで、通電加熱装置本体２における電極間の電圧または／および電流は、温度検出手段２７による温度検出値に基いて、流動性食品材料の加熱到達温度が流動性食品材料の大気圧下での沸騰温度よりも低い温度となるように制御する。例えば山芋のすり身の場合、通常は７０℃程度以下、“めかぶ”の場合通常は９０℃程度以下まで加熱する。
【００２３】
なお流動性食品材料を大気圧よりも高い圧力に加圧すれば、その沸騰温度も高くなって、大気圧下での沸騰温度よりも高い温度まで加熱することが可能となるが、この発明の方法における加圧は、沸騰温度を高くして大気圧下での沸騰温度よりも高い温度まで加熱することを目的としたものではなく、飽くまで気泡の発生、成長を抑えるためのものである。そして、大気圧での沸騰温度よりも高い温度まで加熱するための加圧と明確に区別するため、この発明では沸騰温度より低い温度までの加熱に限定した。なお一般に殺菌を目的とする加熱は、大気圧下での沸騰温度よりも低い温度までの加熱で充分である。
【００２４】
一方、前記圧力調整弁２５においては、圧力検出手段２９による検出圧力値に応じて、管路内の流動性食品材料の圧力が、大気圧よりも高い圧力、望ましくは大気圧より２ｋｇ／ｃｍ２以上高くなるようにその弁の開度を調整する。具体的な圧力値は、対象となる流動性食品材料の種類等によっても異なるが、山芋のすり身等の場合、通常は大気圧よりも３〜５ｋｇ／ｃｍ２程度高い圧力となるように調整することが望ましい。なお管路内の流動性食品材料に加える圧力の上限は特に規定しないが、通常は大気圧より１０ｋｇ／ｃｍ２高い圧力以下とすることが好ましい。
【００２５】
なおまた、圧力調整弁２５によって管路内の流動性食品材料の圧力を大気圧より高い圧力に調整することは、ポンプ１７により圧送されて通電加熱装置本体２内において通電加熱される流動性食品材料に対して背圧を加えることを意味する。したがって圧力調整弁２５は、管路内で通電加熱される流動性食品材料に対し背圧を加えかつその背圧を制御するための背圧制御手段を構成していることになる。
【００２６】
上述のように通電加熱される際の管路内の流動性食品材料に背圧を加えて、大気圧よりも高い圧力とすることにより、流動性食品材料が、高粘度でかつ多量の空気を吸着もしくは包含しているもの、例えば山芋のすり身（とろろ）や“めかぶ”等の場合でも、通電加熱によってその流動性食品材料が温度上昇する際に気泡が多量に発生したりまたその気泡が集合して大きく成長したりすることを抑制することができる。すなわち、流動性食品材料に加えられている圧力によって、気泡の発生、成長が抑え込まれることになる。その結果、気泡の多量発生や気泡の成長によって、電極表面でスパークが発生したり、加熱温度ムラが生じたりすることを有効に防止できる。
【００２７】
なお前述の実施例では背圧制御手段として圧力調整弁２５を用いているが、背圧制御手段の具体的構成としては圧力調整弁に限定されるものではなく、例えばポンプを用いても良い。このように背圧制御手段としてポンプを用いる場合には、圧力検出手段２９の検出圧力値に基いて、供給側のポンプ１７と背圧制御手段としてのポンプの吐出圧力の差を調整するようにすれば良い。
【００２８】
【実施例】
図１に示される装置を用いて山芋のすり身を通電加熱するにあたり、山芋のすり身の流量を５００ｋｇ／ｈｒとし、平均７０℃まで加熱する実験を行なった。ここで、管路内の山芋すり身の圧力が、大気圧よりも３．５ｋｇ／ｃｍ２高くなるように背圧制御手段としての圧力調整弁２５を調整した。その結果、特にスパークが発生したり、温度ムラが生じたりすることなく、平均７０℃まで均一に安定して加熱することができた。
【００２９】
【発明の効果】
前述の説明で明らかなように、この発明の連続通電加熱殺菌方法によれば、山芋のすり身や“めかぶ”の如く、粘度が高くかつ多量の空気を吸着もしくは包含している流動性食品材料を連続的に通電加熱して殺菌するにあたり、通電加熱による温度上昇に伴なって多量の気泡が発生したり、気泡が大きく成長したりすることを抑制することができ、そのため通電加熱中の気泡の発生、成長によって、通電加熱時に電極表面でスパークが発生したり、加熱ムラが生じて目標とする温度に安定して加熱することが困難となったりすることを有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の連続通電加熱殺菌方法を実施している状況の一例を示す略解図である。
【図２】本発明者等が先に提案した流動性食品材料の連続通電加熱装置における通電加熱装置本体の一例を示す略解図である。
【図３】図２に示される通電加熱装置本体を使用した連続通電加熱装置の全体構成を示す略解的な縦断面図である。
【符号の説明】
２  通電加熱装置本体
３Ａ〜３Ｄ  環状電極
２５  背圧制御手段としての圧力調整弁
２９  圧力検出手段
【図１】
0004232381.tif 000002
【図２】
0004232381.tif 000003
【図３】
0004232381.tif 000004