JPH06181726A - 密閉式蒸気熱処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加熱物を収容した缶内を蒸気により短
時間で且つ均等に満たすことにより、省エネと確実な熱
処理を行なうことのできる密閉式蒸気熱処理方法とその
装置を提供することにある。 【構成】 減圧、減温した飽和蒸気を蒸缶１内の上
部に所定量ずつ吐出することにより、蒸缶１内の上部一
面に高温蒸気層ａを形成し、さらに蒸気を継続供給する
ことにより、上記高温蒸気層ａを増厚させて層底面を順
次降下させ、これに伴なって蒸缶１内に存在する空気を
蒸缶１内底部の排出口３ａから排出させ、蒸缶１内の空
気を減圧、減温した高温蒸気で満たすものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は缶詰や瓶詰め等の食品
を蒸気によって加熱殺菌する密閉式蒸気熱処理方法とそ
の装置の発明に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、缶詰や瓶詰、樹脂パック等に収容
した食品を殺菌するには、密閉された蒸缶内にて食品を
蒸気により加熱殺菌することが広く行なわれている。上
記したような密閉式蒸気熱処理は、気密が保持される蒸
缶内に被加熱物となる食品を収納し、この蒸缶内の底部
に配設した蒸気吐出管の吐出口から高圧蒸気を吹き出
し、この吐出蒸気の上昇流の中に食品を所定時間置くこ
とにより加熱殺菌を行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の密閉式蒸気熱処理では、高圧な蒸気を蒸
缶内の底部から吐出し、その蒸気の上昇流中において食
品を加熱させるものであるから、蒸気流が食品に触れな
がら上昇する際に大きく乱れて缶内に存在していた常温
空気と不規則に混合する為、缶内の流れに大きな斑が生
じてしまう。このために、缶内に収納される一部の食品
の表面に薄膜状の空気層がいつまでも残り、予定した時
間で所定の温度まで上昇しない部分とオーバーヒートす
る部分が混在する不具合が生じてしまう。その結果、食
品の滅菌が不完全になったり、加熱時間が余分に必要に
なったり、さらには一部の食品の品質が過熱により損な
われる問題を生じる場合があった。

【０００４】本発明の目的は、被過熱物を収容した缶内
を蒸気により短時間で且つ均等に満たすことにより、省
エネと確実な熱処理を行なうことのできる密閉式蒸気熱
処理方法とその装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
為に、本発明は以下に記する如き手段を講ずるものであ
る。本発明による密閉式蒸気熱処理方法は、飽和蒸気を
減圧、減温した後、被加熱物を収容した蒸缶内の上部に
所定量ずつ緩吐出することにより、蒸缶内の上部一面に
高温蒸気層を形成し、さらに飽和蒸気の吐出を継続させ
ることにより、蒸缶内において上記高温蒸気層を増厚さ
せて層底面を順次降下させ、該高温蒸気層の降下に伴な
って蒸缶内に存在する常温空気を蒸缶内底部の排出口か
ら蒸缶外大気に自然排出させ、蒸缶内の雰囲気を減圧、
減温した高温蒸気で満たすものである。本発明の密閉式
熱処理装置は、被加熱物を収容する蒸缶を構成し、この
蒸缶内の上部に蒸気吐出管を配設すると共に、該蒸気吐
出管に沿って上方へ向けて蒸気を吐出する吐出孔を多数
穿設し、上記蒸気吐出管に減圧弁を具備した給蒸管を接
続し、且つ蒸缶内の底部に蒸缶外大気に連絡する排出管
の一次口を配置してなるものである。また、上記装置
は、蒸気吐出管に設けた吐出孔を水平を基準に６０度〜
８０度程度の上向き角度で開孔するとよい。

【０００６】

【作用】請求項１記載の密閉式蒸気熱処理方法によれ
ば、減圧、減温した飽和蒸気を蒸缶内の上部に所定量ず
つ緩やかに吐出すると、その蒸気は蒸缶内に存在する空
気に対する比重の関係から蒸缶内における上部一面に徐
々に溜って高温蒸気層を形成する。減圧、減温した飽和
蒸気を継続して供給すると、高温蒸気層内の温度は所定
の温度に保たれ、蒸缶内の上部に溜る蒸気層の厚さが増
して同層の底面が徐々に降下し始める。従って、蒸缶内
に収納される被加熱物は増厚する高温蒸気層により上方
から徐々に覆われ、加熱が開始される。この際、被加熱
物の周囲に存在する常温空気は高温蒸気層の緩やかな降
下により残ることなく押し下げられ、被加熱物は高温蒸
気に直接覆われることになる。高温蒸気層が増厚して同
層の底面が降下するのに伴って、蒸缶内に存在していた
空気が押し下げられて缶内底部の排出口から外部へ排出
され、最終的に蒸缶内は上記したように上部から底部へ
向けて増厚する高温蒸気層により満たされる。

【０００７】請求項２の密閉式熱処理装置によれば、蒸
缶内の上部に配設される蒸気吐出管には給蒸管が接続さ
れる。この給蒸管から供給される蒸気は減圧弁を通過し
て減圧、減温された上で蒸気吐出管に供給される。蒸気
吐出管に沿っては吐出孔が多数穿設され、この吐出孔か
ら減圧蒸気が上方へ向けて吐出される。蒸気吐出管の吐
出孔から上方へ向けて吐出した蒸気は、前記したように
蒸缶内部の上部一面に緩やかに広がって高圧蒸気層を形
成し、その後徐々に増厚して缶底部へ向けて降下する。
これに伴って、缶内に存在する空気は缶底部に設けた排
出管の一次口から缶外へ排出され、缶内は増厚した高圧
蒸気層により満たされる。

【０００８】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、蒸缶内の
上部に減圧、減温した飽和蒸気を所定量ずつ継続吐出し
て、缶内の上部に高温蒸気層を形成し、さらにこの高温
蒸気層を増厚させて缶底部へ向けて徐々に降下させるこ
とにより、缶内に収容した被加熱物を温度分布が均一で
ある高温蒸気層中に残留空気を介することなく直接的に
満たすと共に、蒸缶内に存在する空気を缶内底部の排出
口から自然排出する方法を講ずるものである。したがっ
て、蒸缶内を蒸気で満たして所定温度を得るまでにかか
る時間を大幅に短縮することができると共に、缶内に収
容した被加熱物を斑なく均一に加熱して確実に殺菌処理
を行なうことができる。これによれば、加熱殺菌に必要
な時間を大幅に短縮させることが可能となり、従来のも
のと比較すると省エネ効果が高く、殺菌処理の効率も格
段と向上させることができる。請求項２の密閉式熱処理
装置にあっては、減圧蒸気を缶内上部に配置した蒸気吐
出管の吐出孔から上方へ向けて緩やかに吐出することに
より、缶内の上部一面に高温蒸気層を乱れることなく形
成し、この高温蒸気層を増圧させながら缶底部へ向けて
降下させることにより、缶内に収容した被加熱物を均一
な温度分布の高温蒸気層の中に満たし、これと同時に缶
内の常温空気を缶内底部に設けた排出管の一次口から速
やかに排出すことが可能であり、これにより上述した効
果を実現することがでる。また、上記した密閉式熱処理
装置において蒸気吐出缶の吐出孔の角度を水平を基準と
して６０度〜８０度程度の上向き角度で開孔することに
よれば、吐出孔から吐出する蒸気が斜め上方へ吐出され
て缶内の天井面に沿って乱れることなく滑らかに流れる
ようになり、これにより缶内上部一面に均一な高温蒸気
層を形成することができるようになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は本発明を実施した密閉式蒸気熱処
理装置である。この密閉式蒸気熱処理装置は、被加熱物
となる缶詰や瓶詰等の食品を収納する蒸缶１を備え、こ
の蒸缶１内の上部に給蒸管５から供給される蒸気を缶内
上部に吐出する蒸気吐出管２を配管し、且つ蒸缶１の天
井面から缶内に挿入した排出管の一次口３ａを缶内底部
に配置して構成してある。

【００１０】蒸缶１は被加熱物を出し入れ可能に収容す
る気密室であって、鋼板を用いて矩形の箱状体を構成
し、その内部に収容空間を形成している。また蒸缶１の
一側面には被加熱物を出し入れする２個の出入り口９ａ
を開設すると共に、この出入り口９ａに各々気密扉９ｂ
を取付け開閉自在に構成してある。上記蒸缶１内の底面
部には網板により床面１ａが形成してあり、これにより
蒸缶１内で凝結して流れ落ちる水滴が被加熱物が載置さ
れる床面１ａを通過して蒸缶１の底面に滴下するように
構成してある。蒸缶１内の底面に滴下した水は蒸缶１底
面に設けた排水管７に集められて排水されるようになっ
ている。

【００１１】給蒸管５はボイラー（図示せず）から送ら
れる蒸気を蒸気吐出管２に対して供給するものであり、
その中間部には減圧弁４が設けてある。減圧弁４は制御
部（図示せず）により動作制御が行なわれる自動減圧弁
であり、給蒸管５を介して供給される蒸気がこの減圧弁
４を通過することにより所定圧力に減圧されると同時に
減温が行なわれる。

【００１２】蒸缶１内の上部に設けられる蒸気吐出管２
は、蒸缶１内上部において対向する長辺に沿って配管さ
れ、これら蒸気吐出管２の両端を閉鎖すると共に同管２
の中間部同士を連絡管２ａによつて連絡し、この連絡管
２ａに前記した給蒸管５を接続してある。また、両蒸気
吐出管２に沿っては後述する給蒸管５から供給される蒸
気を上方へ向けて吐出する吐出孔８を多数個開口させて
ある。吐出孔８は蒸気吐出管２に沿って２列に並列開口
してあり、個々の吐出孔２は図３にて示すように水平を
基準として６０度〜８０度程度の上向き角度で開口させ
てある。これにより、吐出孔２から吐出した蒸気が斜め
上方へ向けて吐出して、缶内の天井面に沿って乱れるこ
となく滑らかに流れるようになり、缶内上部一面に均一
な高温蒸気層を形成することができる。尚、上記した吐
出孔８は蒸気吐出管２に沿って並列開口しても、若しく
は蒸気吐出管２に沿って千鳥状に開口してもよい。

【００１３】排出管３は、蒸缶１内の四隅部分に沿って
上方から垂直に挿入され、下端に設けた一次口３ａを缶
内の底部に位置させてある。また、短辺を介して対向す
る排出管３の上端口同士は集合管３ｂを介して１本に集
合してある。上記した排出管３の一次口３ａ近傍には温
度センサ６が設置してある。温度センサ６は一次口３ａ
から排出される蒸気の温度を検出し、その温度データを
制御部（図示せず）に対して出力するものであり、該温
度センサ６により検出した温度データに基づいて制御部
が前記減圧弁の開度を調節して蒸気の供給量を増減させ
ることにより、蒸缶１内部の蒸気の温度を設定温度に維
持するように構成されている。

【００１４】次ぎに上記したように構成した密閉式蒸気
熱処理装置を使用して行なう熱処理方法を説明する。例
えば缶詰や瓶詰のような加工食品を殺菌する場合、加熱
処理する食品をキャリア等を用いて多段状に並べ、図４
にて示すように蒸缶１内にキャリアごと収容する。ボイ
ラー（図示せず）から送られる蒸気は給蒸管５を介して
蒸缶１内へ供給される。給蒸管５を介して供給される蒸
気は減圧弁４を通過する際に所定の圧力に減圧されると
同時に減温され、飽和状態となって蒸気吐出管２内へ送
られる。減圧弁４は後述するように制御部（図示せず）
からの動作制御によってその開弁度が自動的に制御さ
れ、これにより蒸気の減圧量と蒸缶１に対する蒸気供給
量が調節される。

【００１５】蒸気吐出管２に供給された蒸気は同管２に
沿って多数開口させた吐出孔８から上方へ向けて緩やか
に吐出される。吐出孔８から斜め上方へ向けて吐出した
蒸気は、蒸缶１内に存在する常温空気に対する比重の関
係から蒸缶１内における上部一面に徐々に溜って高温蒸
気層ａを形成する。そして、減圧、減温した飽和蒸気蒸
気吐出管２の吐出孔８から継続して供給すると、缶内上
部に溜る高温蒸気層ａ内の温度が所定以上の温度に保た
れると同時に、蒸気の累積により蒸気層ａの厚さが増し
て同層ａの底面が徐々に降下する。これにより蒸缶１内
に収納された食品は増厚する高温蒸気層ａにより上方か
ら徐々に覆われ、加熱が開始される。この際、食品と接
するように存在する常温空気は高温蒸気層ａの緩やかな
降下により残ることなく押し下げられ、全ての食品は高
温蒸気に直接覆われた状態となる。これにより食品は均
一且つ効果的に加熱される。上記したように高温蒸気層
ａが増厚して同層ａの底面が降下するのに伴って、蒸缶
１内に存在していた常温空気が押し下げられ、缶内四隅
の底部に位置する排出管３の一次口３ａから缶外へ徐々
に自然排出される。そして、最終的に蒸缶１内から常温
空気が全部排出され、缶内は常温空気に代わって上部か
ら底部へ向けて緩やかに降下する高温蒸気層ａにより満
たされる。

【００１６】上記したように蒸缶１内が高温蒸気により
満たされた後も、缶内蒸気温度を保つ為に蒸気吐出管２
から減圧、減温された飽和蒸気が供給され、これに伴っ
て缶内底部に位置する排出管３の一次口３ａから蒸気が
排出される。この状態において、一次口３ａから排出さ
れる蒸気の温度は温度センサ６により検出され、さらに
検出された温度データは制御部（図示せず）へ向けて出
力される。制御部は温度センサ６から送られる排出蒸気
の温度データを蒸缶１内部の温度として捉え、その値と
予め設定される設定温度と比較する。そして制御部は温
度センサ６により検出した温度データが設定温度より低
い場合、減圧弁４を所要量開弁して蒸気の供給量を増大
させ、また、その温度データが設定温度より高井場合
は、減圧弁４を所要量閉弁させて蒸気の供給量を減少さ
せ、これにより缶内の温度が設定温度に維持されるよう
に制御する。

【００１７】上記したように熱処理を実行することによ
れば、蒸缶１内に収容した食品を温度分布が均一である
高温蒸気層ａ中に残留空気を介することなく直接的に満
たすことができるので、缶内の食品をを斑なく均一に加
熱して短時間の間で確実に殺菌処理を行なうことがで
き、加熱殺菌に必要な時間を大幅に短縮させることが可
能である。例えば、上記実施例に基づいて実際に牛乳の
殺菌を行なった処、殺菌に必要な時間が従来の４０分か
ら１５〜１６分に短縮することができた。さらに減圧蒸
気の吐出と同時に排出管３から自然排気を行なっている
ので、蒸缶１内が加圧されることがない。ことにより圧
力容器を必要とするものと比較すると装置の構造を大幅
に簡素化することが可能であり、また装置の設置も容易
に行なうことができる。

【００１８】尚、本発明の密閉式加熱方法、および装置
は食品の殺菌の他に、食品の加熱器、蒸し器として、ま
たきのこ栽培における栽培基の殺菌、さらにはＰＣコン
クリートの蒸気養生等に利用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施した密閉式蒸気熱処理装置を
示す斜視図。

【図２】 同装置の内部を示す透視図。

【図３】 蒸気吐出缶部分を示す縦断面図。

【図４】 同装置の縦断面図。

【符号の説明】

ａ・・・高温蒸気層 １・・・蒸缶 ２・・・蒸気吐出管 ３・・・排出管 ３ａ・・・一次口 ４・・・減圧弁 ５・・・給蒸管 ８・・・吐出孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飽和蒸気を減圧、減温した後、被加熱
   物を収容した蒸缶内の上部に所定量ずつ緩吐出すること
   により、蒸缶内の上部一面に高温蒸気層を形成し、さら
   に飽和蒸気の吐出を継続させることにより、蒸缶内にお
   いて上記高温蒸気層を増厚させて層底面を順次降下さ
   せ、該高温蒸気層の降下に伴なって蒸缶内に存在する常
   温空気を蒸缶内底部の排出口から蒸缶外大気に自然排出
   させ、蒸缶内の雰囲気を減圧、減温した高温蒸気で満た
   す密閉式蒸気熱処理方法。
2. 【請求項２】 被加熱物を収容する蒸缶を構成し、こ
   の蒸缶内の上部に蒸気吐出管を配設すると共に、該蒸気
   吐出管に沿って上方へ向けて蒸気を吐出する吐出孔を多
   数穿設し、上記蒸気吐出管に減圧弁を具備した給蒸管を
   接続し、且つ蒸缶内の底部に蒸缶外大気に連絡する排出
   管の一次口を配置してなる密閉式蒸気熱処理装置。
3. 【請求項３】 蒸気吐出管に設けた吐出孔を水平を基
   準に６０度〜８０度程度の上向き角度で開孔してなる請
   求項２記載の密閉式蒸気熱処理装置。