JPH0815491B2 - マイクロ波加熱殺菌における温度制御方法 - Google Patents
マイクロ波加熱殺菌における温度制御方法Info
- Publication number
- JPH0815491B2 JPH0815491B2 JP61259782A JP25978286A JPH0815491B2 JP H0815491 B2 JPH0815491 B2 JP H0815491B2 JP 61259782 A JP61259782 A JP 61259782A JP 25978286 A JP25978286 A JP 25978286A JP H0815491 B2 JPH0815491 B2 JP H0815491B2
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- Japan
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- microwave
- heating
- heated
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- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続式マイクロ波加熱殺菌装置の加熱温度の
制御方法に関するものである。
制御方法に関するものである。
〔従来の技術〕 加熱殺菌装置としてはレトルト殺菌装置、プレート式
あるいはかき取り式熱交換殺菌装置、ボイル殺菌装置、
マイクロ波殺菌装置等があることは既に周知であるが、
マイクロ波殺菌装置以外の殺菌装置は熱源として蒸気、
過熱水あるいは湯（温水）を使用しており、それらの温
度を制御することにより、被加熱物の加熱温度を一定に
保つことができる。しかしマイクロ波加熱においては被
加熱物がマイクロ波を吸収することにより発熱するた
め、マイクロ波出力は被加熱物の加熱温度を決定するも
のではなく、被加熱物の昇温幅を決定するものであり、
マイクロ波出力が一定の場合被加熱物の初温の変化に応
じて、加熱後の温度が変化する欠点がある。バッチ式の
マイクロ波殺菌装置では被加熱物の温度が所定の加熱温
度に達した時にマイクロ波の発振を止めればよいが、連
続式の場合は制御か困難である。
あるいはかき取り式熱交換殺菌装置、ボイル殺菌装置、
マイクロ波殺菌装置等があることは既に周知であるが、
マイクロ波殺菌装置以外の殺菌装置は熱源として蒸気、
過熱水あるいは湯（温水）を使用しており、それらの温
度を制御することにより、被加熱物の加熱温度を一定に
保つことができる。しかしマイクロ波加熱においては被
加熱物がマイクロ波を吸収することにより発熱するた
め、マイクロ波出力は被加熱物の加熱温度を決定するも
のではなく、被加熱物の昇温幅を決定するものであり、
マイクロ波出力が一定の場合被加熱物の初温の変化に応
じて、加熱後の温度が変化する欠点がある。バッチ式の
マイクロ波殺菌装置では被加熱物の温度が所定の加熱温
度に達した時にマイクロ波の発振を止めればよいが、連
続式の場合は制御か困難である。
現在知られている連続式マイクロ波加熱殺菌装置は、
被加熱物の加熱後の温度を測定し、マイクロ波出力を制
御する方法をとっている。この方式では、被加熱物の初
温が低下した場合、当然加熱後の温度も低下し、その時
点で出力を上げても、既にマイクロ波照射部内に入って
いる被加熱部の温度は所定温度まで達せず殺菌不良とな
る危険性があり、また被加熱物の初温が連続的に低下し
た場合には、同様の理由から加熱後温度は常に所定の加
熱温度よりも低くなる。このため現在は殺菌不良を防ぐ
ため、マイクロ波出力を高く設定し、過剰加熱を行って
いるのが現状である。しかし、過剰加熱はエネルギー的
には本来不要であり、その上被加熱物の品質に悪影響を
与える危険を伴なっているのである。
被加熱物の加熱後の温度を測定し、マイクロ波出力を制
御する方法をとっている。この方式では、被加熱物の初
温が低下した場合、当然加熱後の温度も低下し、その時
点で出力を上げても、既にマイクロ波照射部内に入って
いる被加熱部の温度は所定温度まで達せず殺菌不良とな
る危険性があり、また被加熱物の初温が連続的に低下し
た場合には、同様の理由から加熱後温度は常に所定の加
熱温度よりも低くなる。このため現在は殺菌不良を防ぐ
ため、マイクロ波出力を高く設定し、過剰加熱を行って
いるのが現状である。しかし、過剰加熱はエネルギー的
には本来不要であり、その上被加熱物の品質に悪影響を
与える危険を伴なっているのである。
本発明は被加熱物の初温が変動しても、加熱後の温度
を一定に保つことができ、必要最少限のエネルギーで被
加熱物を所定の加熱温度まで加熱できる連続式マイクロ
波加熱殺菌装置用の温度制御方法を提供することを目的
とする。
を一定に保つことができ、必要最少限のエネルギーで被
加熱物を所定の加熱温度まで加熱できる連続式マイクロ
波加熱殺菌装置用の温度制御方法を提供することを目的
とする。
上記の目的は達成するため、本発明はまず被加熱物の
マイクロ波照射室入口での温度を測定し、その時のマイ
クロ波出力と被加熱物がマイクロ波照射室を通過するの
に要する時間経過後のマイクロ波照射室出口での被加熱
物の温度より、被加熱物のマイクロ波による加熱特性を
把握し、その後は入口温度の変化に応じてマイクロ波出
力を調整し、出口の加熱温度を常に一定に保つ温度制御
方法を提供する。
マイクロ波照射室入口での温度を測定し、その時のマイ
クロ波出力と被加熱物がマイクロ波照射室を通過するの
に要する時間経過後のマイクロ波照射室出口での被加熱
物の温度より、被加熱物のマイクロ波による加熱特性を
把握し、その後は入口温度の変化に応じてマイクロ波出
力を調整し、出口の加熱温度を常に一定に保つ温度制御
方法を提供する。
例えば被加熱物の初温T0（℃）が△Ｔ（℃）低下し、
T0′＝T0−△Ｔ（℃）になったとする。この時、出力を
コントロールしなければ被加熱物の出口温度も△Ｔ
（℃）低下し、殺菌不足となる。この時の出口温度T1′
を測定し、設定殺菌温度T1との差△Ｔ′に対応するだけ
出力を増加させると、その時点以降T0′以上の初温で殺
菌装置の加熱部に入る被加熱物はT1以上に加熱される
が、既に加熱部内にある被加熱物はT1まで加熱されず、
殺菌不良となる。被加熱物の初温が連続的に低下してい
る場合は、出口温度のみで制御すれば上記の理由により
常にT1より低い温度で出口に達する。
T0′＝T0−△Ｔ（℃）になったとする。この時、出力を
コントロールしなければ被加熱物の出口温度も△Ｔ
（℃）低下し、殺菌不足となる。この時の出口温度T1′
を測定し、設定殺菌温度T1との差△Ｔ′に対応するだけ
出力を増加させると、その時点以降T0′以上の初温で殺
菌装置の加熱部に入る被加熱物はT1以上に加熱される
が、既に加熱部内にある被加熱物はT1まで加熱されず、
殺菌不良となる。被加熱物の初温が連続的に低下してい
る場合は、出口温度のみで制御すれば上記の理由により
常にT1より低い温度で出口に達する。
ところで、出口温度は外温による温度上昇分を加えた
関数で表されるが、出口温度を一定（設定殺菌温度）と
仮定すると、加熱による温度上昇分はこの出口温度と初
温の差、すなわち、初温のみの関数となる。初温が一定
であれば温度上昇分も一定となり、初温が時間のｎ次関
数であれば、温度上昇分も時間のｎ次関数となる。言い
替えると、初温を測定し、これによって出力をコントロ
ールすることによって、出口温度を一定の設定殺菌温度
に保つことが可能となるのである。
関数で表されるが、出口温度を一定（設定殺菌温度）と
仮定すると、加熱による温度上昇分はこの出口温度と初
温の差、すなわち、初温のみの関数となる。初温が一定
であれば温度上昇分も一定となり、初温が時間のｎ次関
数であれば、温度上昇分も時間のｎ次関数となる。言い
替えると、初温を測定し、これによって出力をコントロ
ールすることによって、出口温度を一定の設定殺菌温度
に保つことが可能となるのである。
ところで、温度上昇部分は、出力に一定の係数をか
け、これを加熱時間で積分すれば求められるが、温度上
昇分が時間のｎ次関数で表わされる時、出力も時間のｎ
次関数で表わすことができる。このように制御しても良
いが、上述のように温度上昇分は出力の積分で表わされ
るので、初温が変化しても即時に出力を変化させず、加
熱部出口の前に急激に出力を変化させても良い。いずれ
の場合も初温を出力に反映させることにより、出口温度
（殺菌温度）を正確にコントロール可能となるのであ
る。
け、これを加熱時間で積分すれば求められるが、温度上
昇分が時間のｎ次関数で表わされる時、出力も時間のｎ
次関数で表わすことができる。このように制御しても良
いが、上述のように温度上昇分は出力の積分で表わされ
るので、初温が変化しても即時に出力を変化させず、加
熱部出口の前に急激に出力を変化させても良い。いずれ
の場合も初温を出力に反映させることにより、出口温度
（殺菌温度）を正確にコントロール可能となるのであ
る。
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は液体や粘体等
の被殺菌物のマイクロ波加熱用装置の説明図である。
の被殺菌物のマイクロ波加熱用装置の説明図である。
この装置においては、被加熱物（９）はホッパー
（６）に供給され、ポンプ（７）によってマイクロ波照
射室（１）へ送られる。被加熱物（９）は照射室（１）
内に設けられたマイクロ波透過性の材質よりなるパイプ
（10）内を通過する間にマイクロ波により加熱される。
マイクロ波発振装置（５）の出力は、照射室（１）入口
の温度センサー（２）による測定値がマイクロ波出力制
御装置（４）にインプットされることにより行われる。
この装置において、被加熱物を100℃以上に加熱する場
合は圧力調整部（８）において排圧をかけることによっ
て、パイプ内の圧力を高め100℃以上に加熱する。出口
温度は温度センサー（３）によって測定する。
（６）に供給され、ポンプ（７）によってマイクロ波照
射室（１）へ送られる。被加熱物（９）は照射室（１）
内に設けられたマイクロ波透過性の材質よりなるパイプ
（10）内を通過する間にマイクロ波により加熱される。
マイクロ波発振装置（５）の出力は、照射室（１）入口
の温度センサー（２）による測定値がマイクロ波出力制
御装置（４）にインプットされることにより行われる。
この装置において、被加熱物を100℃以上に加熱する場
合は圧力調整部（８）において排圧をかけることによっ
て、パイプ内の圧力を高め100℃以上に加熱する。出口
温度は温度センサー（３）によって測定する。
以下、具体例を挙げて説明する。第１図の装置を用い
て表−１による条件で加熱を行った。表−１の初温は、
例えば50→43、48→42とあれば照射室（１）入口での温
度センサー（２）による測定値が50℃から43℃まで経時
的に低下し、その時点で新たにホッパー（６）に試料
（９）を追加することにより48℃まで短時間で上昇し、
その後また42℃まで経時的に低下しとことを示す。この
初温はマイクロ波照射時まで冷蔵，温浴等で（一定温度
に）保持することにより変化させた。また設定加熱温度
とは、加熱部出口の温度として予め設定した温度であ
る。さらに制御方法としては従来通りの出口温度で制御
する方法、入口温度で制御する方法、および入口と出口
の両方の温度で制御する方法の３通りの制御を行った。
なお、マイクロ波出力の制御は山武ハネウェル製プログ
ラマブル調節計KMM形により行った。加熱結果を表−２
に示した。
て表−１による条件で加熱を行った。表−１の初温は、
例えば50→43、48→42とあれば照射室（１）入口での温
度センサー（２）による測定値が50℃から43℃まで経時
的に低下し、その時点で新たにホッパー（６）に試料
（９）を追加することにより48℃まで短時間で上昇し、
その後また42℃まで経時的に低下しとことを示す。この
初温はマイクロ波照射時まで冷蔵，温浴等で（一定温度
に）保持することにより変化させた。また設定加熱温度
とは、加熱部出口の温度として予め設定した温度であ
る。さらに制御方法としては従来通りの出口温度で制御
する方法、入口温度で制御する方法、および入口と出口
の両方の温度で制御する方法の３通りの制御を行った。
なお、マイクロ波出力の制御は山武ハネウェル製プログ
ラマブル調節計KMM形により行った。加熱結果を表−２
に示した。
表−２の結果より以下のことが明確である。
1. 加熱部入口と出口の被加熱物の温度でマイクロ波出
力を制御すれば安定した加熱が行える。
力を制御すれば安定した加熱が行える。
2. 加熱部入口の温度による制御のみでもかなり安定し
た加熱が行える。
た加熱が行える。
3. 加熱部出口の温度のみによる制御では加熱温度のバ
ラツキが大きく、不良品の発生の可能性がある。
ラツキが大きく、不良品の発生の可能性がある。
4. 加熱部出口、入口の両方の温度でマイクロ波出力を
制御するのが最良であるが、少なくとも入口温度による
制御が必要である。
制御するのが最良であるが、少なくとも入口温度による
制御が必要である。
本発明の方法により、連続式マイクロ波加熱殺菌装置
における被加熱物の加熱温度の制御をより確実なものに
でき、必要最小限の出力で殺菌が行える。
における被加熱物の加熱温度の制御をより確実なものに
でき、必要最小限の出力で殺菌が行える。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は液体又は粘体を
被加熱物とするマイクロ波加熱装置の説明図である。 （１）……加熱部、（２）……入口側温度センサー （３）……出口側温度センサー （４）……マイクロ波出力制御装置 （５）……マイクロ波発振装置、（６）……ホッパー （７）……ポンプ、（８）……圧力調整部 （９）……被加熱物、（10）……パイプ
被加熱物とするマイクロ波加熱装置の説明図である。 （１）……加熱部、（２）……入口側温度センサー （３）……出口側温度センサー （４）……マイクロ波出力制御装置 （５）……マイクロ波発振装置、（６）……ホッパー （７）……ポンプ、（８）……圧力調整部 （９）……被加熱物、（10）……パイプ
Claims (2)
- 【請求項１】連続式のマイクロ波殺菌装置の加熱部の入
口において被加熱物の加熱前の温度を測定し、その温度
に基づき、マイクロ波の出力を調整して加熱部出口にお
ける被加熱物の温度を略一定に保つことを特徴とするマ
イクロ波殺菌における温度制御方法。 - 【請求項２】被加熱物がマイクロ波透過性の材料から成
るパイプ内を通過する間にマイクロ波加熱されることを
特徴とする特許請求の範囲第１）項記載のマイクロ波加
熱殺菌における温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61259782A JPH0815491B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | マイクロ波加熱殺菌における温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61259782A JPH0815491B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | マイクロ波加熱殺菌における温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63111870A JPS63111870A (ja) | 1988-05-17 |
| JPH0815491B2 true JPH0815491B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17338901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61259782A Expired - Fee Related JPH0815491B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | マイクロ波加熱殺菌における温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815491B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6782882B2 (ja) * | 2014-11-13 | 2020-11-11 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 種子消毒装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS534357A (en) * | 1976-07-02 | 1978-01-14 | Rasa Industries | Flocculation precipitating method |
| JPS6010702A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 電磁装置 |
| JPS6152266A (ja) * | 1984-08-16 | 1986-03-14 | Nichirei:Kk | マイクロ波による包装食品の加熱方法および耐圧容器 |
| JPS61122698U (ja) * | 1985-01-19 | 1986-08-02 |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61259782A patent/JPH0815491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63111870A (ja) | 1988-05-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |