(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が電気伝導性を有する固形食品および搬送液が流れる配管と、
この配管内に長手方向と直角にある間隔を持って複数配置され、互いの間で異なった電圧を加える電極棒と、
前記配管の電極間に配管の軸線方向に沿って回転自在に配置された回転軸と、
回転軸に固着され固形食品および搬送液を配管の軸線回りに回転させる羽根と、を備えたことを特徴とする食品殺菌装置。
【請求項２】
羽根の断面は、その上流側端部において先端に向って先細状となっていることと特徴とする請求項１記載の食品殺菌装置。
【請求項３】
回転軸に一枚の羽根が固着されていることを特徴とする請求項１記載の食品殺菌装置。
【請求項４】
回転軸は駆動部に連結され、回転軸は羽根側の絶縁材料部分と、駆動部側の耐摺動性材料部分とに分割されていることを特徴とする請求項１記載の食品殺菌装置。
【請求項５】
電極は回転軸に向って延び、回転軸の手前で終了する直線状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の食品殺菌装置。
【請求項６】
電極は配管の軸線方向からみて回転軸を囲むＵ字状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の食品殺菌装置。
【請求項７】
電極は配管の軸線方向からみて回転軸を囲むＶ字状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の食品殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は肉類、野菜、果物等の食品を殺菌する食品殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、肉類、野菜、果物等の食品を常温流通させるため、これらの食品を加熱殺菌する方法が知られている。このような加熱殺菌方法のうちでも、とりわけ食品の有する電気伝導性を利用して食品を加熱殺菌する方法は、食品に対して形状的ダメージを与えない方法として注目されている。
【０００３】
このような食品の電気伝導性を利用して食品を加熱殺菌する方法は、配管中に固形食品と搬送液とを流し、配管中の固形食品と搬送液に対して、隣接した電極間へ三相電圧を加えた時に、固形食品中を流れる電流によって固形食品自体を加熱殺菌させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような加熱殺菌方法によれば、加熱用の熱接触面が不要で、固形食品自体の形状をくずしてしまうことはなく、また、加熱後の沈積物の生成が減少する。さらにまた、固形食品がこげることもない。
【０００５】
ところで、上記加熱殺菌法においては、配管の断面で固形食品および搬送液の温度分布をとった場合、温度分布が一定ではなく、例えば配管内の外側部と中央部では、温度分布にばらつきが生じることがある。この場合、低温領域に合わせて固形食品の加熱時間を長くする必要があるが、このように固形食品の加熱時間を長くすると、今度は高温領域を通過する固形食品に対して、過加熱が生じ、固形食品が軟化したり形状変化が生じることがある。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、配管の断面でみた場合、固形食品および搬送液について温度分布にばらつきが生じることのない食品殺菌方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、各々が電気伝導性を有する固形食品および搬送液が流れる配管と、この配管内に長手方向と直角にある間隔を持って複数配置され、互いの間で異なった電圧を加える電極棒と、前記配管の電極間に配管の軸線方向に沿って回転自在に配置された回転軸と、回転軸に固着され固形食品および搬送液を配管の軸線回りに回転させる羽根と、を備えたことを特徴とする食品殺菌装置である。
【０００８】
本発明によれば、各々が電気伝導性を有する固形食品および搬送液を配管中に流し、この配管内において固形食品と搬送液に対して隣接した電極間へ三相電圧を加える。この時に固形食品および搬送液自体に電流が流れ、固形食品及び搬送液が加熱殺菌される。この間、回転軸および羽根が配管内で配管の軸線回りに回転し、固形食品および搬送液を配管の軸線回りに回転させるので、配管内の温度分布を均一化させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、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乃至図５は本発明による食品殺菌装置の一実施例を示す図である。
【００１０】
まず図５により、食品殺菌装置が組込まれた食品加熱システム全体について説明する。図５に示すように全体の食品加熱システム１０は、例えば、じゃがいも等の野菜（固形食品）と出汁液（搬送液）とを予備混合する予備混合部１２と、予備混合された野菜と出汁液を供給する供給ポンプ１３とを備え、供給ポンプ１３の下流側に本発明による食品殺菌装置１１が配設されている。
【００１１】
また食品殺菌装置１１の下流側には、食品殺菌装置１１により加熱された野菜と出汁液を食品殺菌装置１１での加熱温度に保つ温度保持部１４が設けられ、さらに温度保持部１４の下流側には冷却部１５が設けられている。
【００１２】
また冷却部１５の下流側には、無菌タンク１６および充てん部１７が順次配設されている。
【００１３】
次に図１乃至図４により、食品殺菌装置１１の詳細を説明する。図１に示すように食品殺菌装置１１は、野菜と出汁液が流れる配管１８と、この配管１８内に長手方向（軸線方向）と直角にある間隔を持って設けられた４個の電極棒２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄとを備えている。配管１８はステンレス製となっており、また配管１８内の製品と配管１８自体とを絶縁するため、配管１８内面に絶縁材料（ＰＶＤＦ等）の内張りが施されている。
【００１４】
また各電極２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、配管１８中に設けられた電極ハウジング２１，２２，２３，２４により保持されている。ここで、電極棒２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄについて図２により詳述する。図２は電極棒２５ｃ，２５ｄを示す図であるが、他の電極棒２５ａ，２５ｂも電極棒２５ｃ，２５ｄと略同一の構成となっている。
【００１５】
すなわち図２に示すように電極棒２５ｃ，２５ｄは、各々電極ハウジング２３，２４の内面から突出する白金等の金属製電極本体４２と、この電極本体４２を覆う絶縁性の材料からなる被覆体（図示せず）とからなっており、電極棒２５ｃ，２５ｄは全体として電極ハウジング２３，２４の内側へ突出している。
【００１６】
なお各電極棒２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの突出方向は、配管１８内を図１の上方からみた場合、重なり合うように配置してもよく、また周方向に沿って所定角度（例えば９０°）ずつ離間して配置してもよい。また、各電極棒２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを電極ハウジング２１，２２，２３，２４により保持した例を示したが、電極ハウジング２１，２２，２３，２４を用いることなく、配管１８により直接電極棒２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを保持してもよい。
【００１７】
また各電極には、高圧の交流電源２７（例えば３相交流３０００Ｖ）が接続され、各電極間はインピーダンスが等しくなるように構成されている。
【００１８】
ところで図２に示すように、配管１８はハウジング２４の上方において９０°折曲がっており、配管１８内にはこの折曲部１８ａから下方に向って回転軸３５が配管１８の軸線に沿って回転自在に設けられている。すなわち回転軸３５は配管１８内において折曲部１８ａから下方に向って延び、ハウジング２４を通ってハウジング２３まで達している。
【００１９】
また回転軸３５の上端部は配管１８の折曲部１８ａを貫通して上方に延びて駆動部３１に連結され、回転軸３５の下端部は電極２５ｃに固着された軸受３２内に回転自在に装着されている。この場合、回転軸３５の下端部は、軸受３２内に遊び空間３２ａを形成して緩く装着されている。
【００２０】
さらに回転軸３５には、ハウジング２３とハウジング２４間に一枚の羽根３０が固着されている。図３（ａ）（ｂ）により羽根３０の形状について更に延べる。ここで図３（ａ）は羽根３０を配管１８の軸線方向からみた図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図３（ａ）に示すように回転軸３５に固着された羽根３０は、回転方向の前面３０ａが湾曲しており、この前面３０ａによって野菜と出汁液を配管１８の軸線回りに回転させながら配管１８内の中央部へ送るようになっている。
【００２１】
また羽根３０の下端部（上流側端部）３３は、その断面が下端に向って先細状となっており、このため上流側から流入する野菜が羽根３０の下端部３３に引掛ることが防止される。
【００２２】
ところでハウジング２４に設けられた電極２５ｄは、回転軸３５に当接しないようにハウジング２４から直線上に延びるとともに、回転軸３５の手前で終了しているが、この電極２５ｄを回転軸３５の両側に一対設けてもよい（図４（ａ））。また電極２５ｄを回転軸３５を囲むようにＵ字状に形成してもよく（図４（ｂ））、電極２５ｄを回転軸３５を囲むようにＶ字状に形成してもよい（図４（ｃ））。
【００２３】
また上述した回転軸３５は図２に示すように、駆動部３１近傍において２分割され、羽根３０側は絶縁性があるポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）材部分３５ａとテフロン材部分３５ｃからなっており、他方駆動部３１側は耐摺動性があるステンレス部分３５ｂとなっている。
【００２４】
回転軸３５を他の絶縁材料、例えばＰＶＤＦ、シリコン、セラミック等で形成してもよく、また他の耐摺動性材料、例えば、高分子量ポリエチレン等で形成してもよい。
【００２５】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２６】
まず、図５に示すように、野菜および出汁液が予備混合部１２において予備混合され、予備混合された野菜および出汁液が供給ポンプ１３により食品殺菌装置１１に供給される。
【００２７】
次に図１に示すように食品殺菌装置１１において、配管１８内の各電極棒２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに交流電源２７から高い三相電圧が印加される。このようにして各電極棒２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ間において高圧の電位差が生じ電流が流れる。
【００２８】
このように、配管１８内において各電極簿２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ間に電位差が生じると、各々が電気伝導性を有する野菜と出汁液の中を、印可された三相電圧および各々の抵抗値に対応した電流が流れる。このように野菜自体に電流が流れることにより、野菜はそれ自身が加熱され、殺菌される。この場合、食品殺菌装置１１内の温度は、電極棒２５ａ付近で２０℃、電極棒２５ｄ付近で１００℃〜１２０℃となる。
【００２９】
この間、駆動部３１により回転軸３５および羽根３０が一体として回転し、野菜と出汁液を配管１８の軸線回りに回転させる。野菜と出汁液は羽根３０の前面３０ａによって配管１８の軸線回りに回転する。野菜と出汁液は羽根３０の前面３０ａによって配管１８の中央部に送られ、配管１８内で十分に混合される。このため配管１８内の温度分布が中央部と外側部との間で均一化されるので、配管１８内において、野菜と出汁液を部分的に過加熱する必要はなく、野菜が軟化したり形状が変化することはない。また回転軸３５と羽根３０は駆動部３１によって回転するので、回転軸３５と羽根３０を駆動部３１によって確実に回転させることにより、配管１８内の温度の均一化を容易かつ確実に実現することができる。
【００３０】
また羽根３０は一枚設けられるとともに、羽根３０の下端部３１はその断面が下端に向って先細状となっているので、配管１８内において野菜と出汁液が引掛かりのないスムースな流れを形成することができる。
【００３１】
次に、食品殺菌装置１１において加熱され殺菌された野菜と出汁液は、温度保持部１４まで送られ、この温度保持部１４において野菜と出汁液は、食品殺菌装置１１内の加熱温度と同一温度に保たれる。その後、野菜と出汁液は冷却部１５により冷却された後、無菌タンク１６に蓄えられ、充てん部１７に送られる。この充てん部１７において、野菜と出汁液は、所定のパック等に充てんされる。
【００３２】
なお、上記実施の形態において、回転軸３５に一枚の羽根３０を固着し、羽根３０による野菜の引掛りを最小限に抑えたが、これに限らず羽根３０を二枚以上設けてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転軸および羽根によって配管内で固形食品および搬送液を回転させることにより配管内の温度分布を均一化させることができる。このため不必要に固形食品と搬送液とを過加熱することはなく、過加熱に伴う固形食品の軟化や形状変化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による食品殺菌装置の一実施例を示す概略図。
【図２】回転軸と羽根を示す拡大図。
【図３】羽根の詳細図。
【図４】電極を示す図。
【図５】食品加熱システム全体を示す概略図。
【符号の説明】
１０  食品加熱システム
１１  食品殺菌装置
２１，２２，２３，２４  電極ハウジング
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ  電極棒
２７  交流電源
３０  羽根
３１  駆動部
３５  回転軸
【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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