JPH09215733A - 回転型スプレー式レトルト殺菌方法及び装置 - Google Patents

回転型スプレー式レトルト殺菌方法及び装置

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JPH09215733A
JPH09215733A JP8027808A JP2780896A JPH09215733A JP H09215733 A JPH09215733 A JP H09215733A JP 8027808 A JP8027808 A JP 8027808A JP 2780896 A JP2780896 A JP 2780896A JP H09215733 A JPH09215733 A JP H09215733A
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trays
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Yoshinori Fukuda
善謙 福田
Ryuichi Tsutsumi
隆一 堤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レトルト製品における容器内の内容物への伝
熱促進効果を高めて殺菌処理時間を短縮すること。 【解決手段】 製品aを載置したトレー3を複数段積み
重ねて殺菌槽1内に収容し、トレー3間の隙間に向けて
配置したスプレーノズル4aから熱水あるいは蒸気等を
噴霧して製品aを加熱殺菌した後、スプレーノズル4a
から冷却水を噴霧して製品を冷却するスプレー式レトル
ト殺菌機。製品aの加熱殺菌及び冷却処理中、製品aを
載置したトレー3及びスプレーノズル4aを殺菌槽1内
に回転可能に支持させた回転体2内に収容保持し、回転
駆動手段5により殺菌槽1内で回転させて容器内の内容
物への伝熱促進効果を高めて殺菌処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品や医薬品等の
内容物を容器(パウチ、缶詰、ビン詰等)内に密封充填
した製品を昇温、加熱、冷却のレトルトサイクルプロセ
スで加熱殺菌処理する回転型スプレー式レトルト殺菌方
法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の加熱殺菌処理には、スプ
レー式レトルト殺菌機が提供されている。このスプレー
式レトルト殺菌機は、製品を載置したトレーを複数段積
み重ねて殺菌槽内に収容し、トレー間の隙間に向けて配
置したスプレーノズルから熱水あるいは蒸気等を噴霧し
て製品を加熱殺菌した後、スプレーノズルから冷却水を
噴霧して製品を冷却するものである(実公平3−319
7号公報等参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のスプレー式レト
ルト殺菌機は、殺菌槽内で製品を水平に静置して加熱殺
菌処理を行っているため、容器内の内容物への伝熱促進
効果が低い。特に、大型容器で粘度の高い液が入ってい
る場合、中心部の温度変化が大幅に遅くなる。このよう
な場合、加熱殺菌処理は内容物全体に施すことが必要で
あるため、中心部の温度が目標値に達するまでスプレー
ノズルから熱水等を噴霧し続ける必要があり、処理時間
が長くなっていた。
【0004】本発明の目的は、容器内の内容物への伝熱
促進効果を高めて殺菌処理時間を短縮し得る回転型スプ
レー式レトルト殺菌方法及び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】本発明の方法は、上述の
目的を達成するために、製品を載置したトレーを複数段
積み重ねて殺菌槽内に収容し、トレー間の隙間に向けて
配置したスプレーノズルから熱水あるいは蒸気等を噴霧
して製品を加熱殺菌した後、スプレーノズルから冷却水
を噴霧して製品を冷却するスプレー式レトルト殺菌方法
において、製品の加熱殺菌及び冷却処理中、製品を載置
したトレー及びスプレーノズルを殺菌槽内で回転させて
容器内の内容物への伝熱促進効果を高めて殺菌処理する
ものである。
【0006】また、本発明の装置は、製品を載置したト
レーを複数段積み重ねて殺菌槽内に収容し、トレー間の
隙間に向けて配置したスプレーノズルから熱水あるいは
蒸気等を噴霧して製品を加熱殺菌した後、スプレーノズ
ルから冷却水を噴霧して製品を冷却するスプレー式レト
ルト殺菌装置において、複数段に積み重ねられたトレー
を殺菌槽内で回転可能に保持する回転体と、トレー間の
隙間に向けて熱水、蒸気、冷却水を噴霧するスプレーノ
ズルを有し、回転体と一緒に回転するように配置したヘ
ッダーパイプと、回転体及びヘッダーパイプを殺菌槽内
で回転させる回転駆動手段とを具備させ、製品の加熱殺
菌及び冷却処理中、製品を載置したトレー及びヘッダー
パイプを回転駆動手段により殺菌槽内で回転させて容器
内の内容物への伝熱促進効果を高めて殺菌処理するよう
になしたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明の方法の実施に使用
する殺菌装置の要部の概略構造を示す縦断正面図、図2
の(A)(B)は回転途中の状態を示す動作状態の説明
図、図3の(A)は回転体の概略構造を示す斜視図、
(B)はトレーの概略斜視図、図4の(A)は回転駆動
手段の第1実施例を示す概略側面図、(B)は回転駆動
手段の第2実施例を示す概略側面図、(C)はその縦断
正面図を示している。
【0008】図1〜図4において、1は殺菌槽、2は回
転体、3はトレー、4はヘッダーパイプ、5は回転駆動
手段、aは製品を示す。
【0009】殺菌槽1は、図1及び図4に示すように、
基台6上に水平状態で固定支持された円筒状をなし、そ
の両端には蓋部材1a、1bが気密に取り付けられ、前
側の蓋部材1aは、製品aを載置したトレー3を搬入・
搬出するために開閉可能に装着されている。
【0010】回転体2は、図3の(A)に最もよく示す
ように、複数の円板2aと、各円板2aを適宜の間隔で
連結する複数の連結バー2bと、トレー3を段積みした
台車3aを収納するため各円板2aに形成された略矩形
の開口部2cと、各円板2aの略矩形の開口部2cの間
に亘って配設され、トレー3を段積みした台車3aを搬
入・搬出可能に保持する底部案内レール2dと、側面案
内ロール2eと、台車3aに段積みされたトレー3の最
上段のものを上から押えるトレー押え部材2fとを具備
し、殺菌槽1内に支持コロ2gを介して回転可能に支持
され、又は、前端側を支持コロ2gで支持し、後端側を
後述する回転軸5eにより殺菌槽1の後端側の蓋部材1
bの中央部に軸受を介して回転可能に支持させている。
底部案内レール2dは、台車3aの搬入・搬出を容易に
するためコロコンベアで構成されているが、単にレール
構造でもよい。また、側面案内ロール2eは、台車3a
に段積みされたトレー3の全体を両側面から案内保持す
るためのもので、各円板2aの間に1列ないし複数列で
設置されている。さらに、トレー押え部材2fは、各円
板2aの間の上部にエアシリンダその他の適宜の手段2
hによって上下操作可能に設置され、パンチングメタル
等で構成されている。また、支持コロ2gは、回転体2
の各円板2aに対応して、或いは、適宜の円板2aに対
応して殺菌槽1の一部に回転可能に設置され、円板2a
の円周上を下方の2点を含む複数箇所で支持するように
配置されている。
【0011】トレー3は、図3の(B)に最もよく示す
ように、台車3a上に段積み可能で、それぞれ複数個の
製品aを相互に重ならず、移動しないように仕切り板3
bで区画して位置決め保持し、かつ、段積みされた各ト
レー3の周囲から熱水等を噴霧可能とするために窓孔3
cが形成されており、また、底部からの排水を可能とす
るためにパンチングメタル等の適宜の排水構造が採用さ
れている。
【0012】ヘッダーパイプ4は、図1に最もよく示す
ように、多数のスプレーノズル4aを有し、回転体2内
に搬入された段積み状態の各トレー3の間の窓孔3cか
ら製品aに向けて熱水等を噴霧するためのもので、回転
体2の各円板2a間に縦方向又は横方向に配置され、回
転体2内に搬入された段積み状態のトレー3と一体的に
回転するように構成されている。
【0013】ヘッダーパイプ4への熱水又は冷却水の供
給は、図1、図3の(A)、図4の(A)に示すよう
に、回転体2の両側に配設された主配管4bから分岐管
4cを介してそれぞれ分岐供給され、この両側の主配管
4bは、回転体2の後端において回転体2の中心軸線上
で合流管4dにより合流せしめられ、殺菌槽1の後端側
の蓋部材1bの中心部に配置された供給口管4eに回転
継手4fを介して接続されている。この供給口管4eに
は、図1に示すように、循環ポンプ7及び熱交換器8を
備えた熱水又は冷却水の循環供給配管9が接続されてい
る。循環ポンプ7の吸入管9aは、殺菌槽1の底部に接
続されており、循環ポンプ7の吐出管9bは、熱交換器
8の入口に接続され、熱交換器8の出口は、循環供給配
管9を介して前記供給口管4eに接続されている。熱交
換器8は、殺菌槽1の底部に滞留する水その他適宜の液
体を加熱蒸気s又は冷却水cにより加熱又は冷却(熱交
換)して熱水又は冷却水を作り出すためのものであっ
て、熱交換用の加熱蒸気と冷却水とが配管10、11か
ら切換弁12、13を介して切換供給され、また、冷却
水出口配管14と蒸気ドレン配管15が切換弁16、1
7を介して切換可能に接続されている。また、殺菌槽1
には、必要に応じて真空脱気手段18と乾燥用熱風供給
及び排気手段19が接続される(図1参照)。なお、ヘ
ッダーパイプ4への熱水又は冷却水の供給は、図1の実
施例のような熱交換器8を介さずに直接、供給口管4e
へ加熱蒸気又は冷却水を切換え供給させるようにしても
よい。
【0014】回転駆動手段5は、2つの実施例があり、
その1つは、図4の(A)に示すように、殺菌槽1の一
端外部の基台6上に設置したモータ5aから減速機5
b、歯車5c、5dを介して回転体2の一端に固着した
回転軸5eを回転させるように構成されている。この場
合、回転軸5eは、中空軸であって、その中心部を貫通
して回転体2のヘッダーパイプ4へ熱水又は冷却水が供
給されるものである。また、回転軸5eは、殺菌槽1の
後端側の蓋部材1bに回転可能に支持されている。
【0015】もう1つの実施例は、図4の(B)(C)
に示すように、殺菌槽1の外周一部にモータ5fを設
置し、回転体2の一部に環状歯車5gを固着し、前記モ
ータ5fからピニオン5hを介して環状歯車5gを噛合
回転させて回転体2を回転させるようにしたものであ
る。
【0016】本発明は、以上の構成からなり、次にその
動作を説明する。先ず、殺菌槽1の前側の蓋部材1aを
開放し、製品aを載置したトレー3を台車3a上に積み
重ねた状態で搬入コンベア(図示省略)等により回転体
2内に順次収納し、蓋部材1aを閉じる。そして、トレ
ー押え部材2fを降下動作させて最上部のトレー3を押
圧保持させる。これにより、各トレー3の積み重ね体
は、回転体2内で、上下方向にはトレー押え部材2fと
底部案内レール2dとにより、また、両側方向には側部
案内ロール2eによりそれぞれ保持される。この状態で
熱交換器8に加熱蒸気を供給し、循環ポンプ7を運転し
て殺菌槽1内のヘッダーパイプ4に熱水を供給する。こ
れと同時に、回転駆動手段5を駆動して回転体2を所定
の回転数、製品a内に含まれる液体分の粘性を考慮し
て、例えば、5〜30rpm、多くは20rpmで回転
させる。図2の(A)は回転体2を反時計方向へ45°
回転させた時の製品aの容器内における内容物の移動状
態を示し、図2の(B)は回転体2をさらに反時計方向
へ270°回転させた時の製品aの容器内における内容
物の移動状態を示している。
【0017】殺菌槽1内で回転体2を回転駆動手段5に
より上記のように回転させることにより、各トレー3に
載置されている製品aは、トレー3と共に回転しながら
ヘッダーパイプ4の多数のスプレーノズル4aから噴霧
される熱水により加熱される。この場合、製品a内に含
まれる液体分が上記の回転により、図2の(A)(B)
に示すように、容器内で左右に移動し、容器中心部の内
容物が容器周縁部と絶えず入れ替え移動せしめられ、容
器内の内容物全体が早期に均一に加熱される。加熱処理
後の冷却工程でも上記と同様に回転させて処理させるこ
とにより、各部均一に、しかも、短時間で冷却すること
ができる。
【0018】図5の(A)〜(D)は、本発明の効果を
確認するために製作した実験装置の説明図であって、殺
菌槽の代用となる処理槽20と、この処理槽20内に収
容した回転体の代用となる製品載置台21と、この製品
載置台21上に製品の代用となるパウチ22を上下から
パンチング板23、23で挟んでボルト24により周囲
を固定し、処理槽20内の上部にスプレーノズル25を
設け、このスプレーノズル25には循環ポンプ26から
処理槽20内底部の滞留水を途中でスチーム加えて昇温
させつつ供給し、製品載置台21のパウチ22に上から
熱水を噴霧させると共に、製品載置台21を図5の
(E)に示すように、回転数6rpmで回転させ、パウ
チ22内の溶液中に含まれる固形物の昇温状態を測定し
た。なお、ず5の(A)において、符号27は回収スト
ップ弁を示しており、上記処理中は閉鎖させている。こ
の場合、温度センサ28をパウチ22の3箇所(図5の
(B)(C)(D)参照)に略等間隔にセットし、それ
ぞれの検出温度をT2、T3、T4で表示するように
し、パウチ22内各部の固形物温度が所定温度(120
℃)に達するまで実験を行った。処理槽20内は密閉状
態とし、内部の温度T1は別の温度センサ(図示省略)
で測定し、圧力P1の変化を圧力計(図示省略)で測定
した。なお、温度センサ28のパウチ22へのセット方
法は、溶液温度を測定する場合には、図5の(F)
(G)に示すようにシリコンゴム等の耐熱材料で円錐栓
形状としたセンサ保持部材29の中心孔に貫通させて先
端の感温部を液中に露出保持させ、パウチ22の上面や
底面に接触しないようにする。また、溶液内に含まれる
固形物の温度変化を測定する場合には、図5の(H)
(I)(J)に示すように、シリコンゴム等の耐熱材料
からなる立方体(他形状でも可)によりダミー固形物3
0を温度センサ28の先端の感温部に差し込み装着し、
ダミー固形物30の内部の昇温状態を測定させるように
する。パウチ22の寸法は、図5の(K)に示す数値
(mm)の通りである。パウチ22内の溶液は、CMC
溶液(1.5wt%)を使用しており、この溶液の粘度
特性は、JISのB型粘度計のローター回転数と温度と
に対して図6の(A)の検出データ表及び(B)のグラ
フに示すような傾向のものを使用した。
【0019】図7は、前記実験装置により、レトルトカ
レーのような固形物を含む溶液を内容物とする製品を想
定して、製品載置台21を静置した状態で処理した場合
(A)と、製品載置台21を回転させて処理した場合
(B)とにおける固形物の内部の温度変化(T2、T
3、T4)と、この温度変化に基づいて求めたF値(殺
菌度を表示する数値で、4以上でボツリヌス菌が死滅す
る)の分布(F2、F3、F4)を示す比較実験データ
を示している。
【0020】静置処理の場合:図7(A)参照 F2=16.9 F3= 8.2 F4=13.4 図7の(A)に示す静置処理の場合、処理槽内の温度上
昇カーブT1に比べ、パウチ内各部の温度上昇カーブT
2、T3、T4が緩やかで、かつ、バラツキがあり、し
かも、全体が所定温度(約120℃)に達する前(11
8℃付近)にF値が目標値をクリヤーして加熱が終了
し、この加熱終了時点(処理開始から約1時間35分経
過)から、直ちに冷却工程に移行し、処理槽内の温度T
1が約30℃付近まで急降下して(この間に2〜3分の
タイムラグあり)冷却が開始され、この冷却工程でも静
置処理の場合では処理槽内の冷却温度カーブT1に比
べ、パウチ内各部の冷却温度カーブT2、T3、T4が
緩やかで、かつ、バラツキがあり、冷却終了時点におけ
る処理槽内温度T1≒40℃に対し、T2≒60℃、T
3≒70℃、T4≒72℃と約20℃〜32℃高温とな
っており、冷却開始時点(処理開始から約1時間38分
経過)から冷却終了時点(処理開始から約1時間58分
経過)までの冷却所要時間も約20分を要している。そ
の結果、F値は、F2=16.9、F3=8.2、F4
=13.4と大きくバラツキを生じている。要するに、
静置処理の場合では、加熱時間が約1時間35分、冷却
時間が約20分、全体の処理時間は、約1時間58分程
度かかっており、パウチ内の各部への伝熱作用のバラツ
キが大きく、その結果、F値のバラツキも大きくなって
いる。
【0021】回転処理の場合:図7(B)参照 F2=13.9 F3=12.9 F4=13.7 図7の(B)に示す回転処理の場合、処理槽内の温度上
昇カーブT1に対して、パウチ内各部の温度上昇カーブ
T2、T3、T4が急激で、処理開始から約33分経過
した時点で全体が所定温度(約120℃)に達してお
り、その後F値が目標値をクリヤーして加熱が終了する
時点(処理開始から約43分経過=加熱所要時間)か
ら、直ちに冷却工程に移行し、処理槽内の温度が約30
℃付近まで急降下して(この間に2〜3分のタイムラグ
あり)冷却が開始され、この冷却工程でも回転処理によ
り各部の冷却温度カーブT2、T3、T4が急激に降下
しており、冷却開始時点(処理開始から約48分経過)
から冷却終了時点(処理開始から約58分経過)までの
所要時間が約10分となっており、冷却終了時点での処
理槽内の温度T1≒40℃に対して、パウチ内各部の温
度はT2≒53℃、T3≒55℃、T4≒54℃と温度
差が13℃〜15℃と小さい。このように、回転処理の
場合は、パウチ内各部への伝熱作用が向上し、バラツキ
も少なく、加熱時間が約43分に短縮され、かつ、冷却
時間も約10分に短縮され、全体の処理時間は約58分
に短縮されており、F値についても、F2=13.9、
F3=12.9、F4=13.7とバラツキが小さい。
なお、図7の(A)(B)において、処理槽20内の温
度T1は、約120℃に設定され、また、圧力P1は約
2kg/cm2に設定されている。
【0022】図7の(A)(B)に示す比較実験データ
から明らかな通り、静置処理の場合(A)では、パウチ
内各部の温度変化(T2、T3、T4)及びF値の分布
(F2、F3、F4)に大きいバラツキがあり、処理時
間も長くかかているが、回転処理の場合(B)では、パ
ウチ内各部の温度変化(T2、T3、T4)及びF値の
分布(F2、F3、F4)のバラツキが小さく、処理時
間も短い。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、製品の加熱・冷却処理
中、製品を回転させながら熱水又は冷却水を製品に噴霧
するようになしたため、容器内の内容物が絶えず移動せ
しめられ、容器中心部まで一様かつ迅速に熱伝達され、
容器内の内容物への伝熱促進効果を高めて殺菌処理時間
を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の実施に使用する殺菌装置の要部
の概略構造を示す縦断正面図である。
【図2】(A)(B)は回転体を回転させた状態を示す
内容物の移動状態の説明図である。
【図3】(A)は回転体の概略構造を示す斜視図、
(B)はトレーの概略斜視図である。
【図4】(A)は回転駆動手段の第1実施例を示す概略
側面図、(B)は回転駆動手段の第2実施例を示す概略
側面図、(C)はその縦断正面図を示している。
【図5】(A)は本発明の実験装置全体の構成を示す概
略図、(B)は前記実験装置における処理槽と製品載置
台とパウチとの関係を示す横断平面図、(C)は縦断側
面図、(D)は縦断正面図、(E)は製品載置台の回転
処理条件説明図、(F)は実験に使用するパウチ内の液
温測定要領の概略説明図、(G)は温度センサ保持部材
の斜視図、(H)はパウチ内の固形物の温度を測定する
場合の概略説明図、(I)はダミー固形物の斜視図、
(J)はダミー固形物の側面図、(K)は実験に使用す
るパウチ寸法の説明図である。
【図6】(A)はパウチ内に充填したCMC溶液(1.
5wt%)のJIS−B型粘度計のローター回転数と温
度とに対する粘度特性の検出データ表であり、(B)は
その傾向を示すグラフである。
【図7】(A)は内容物が固形物を含む製品の静置処理
状態の処理特性図、(B)は同じ製品の回転処理状態の
処理特性図である。
【符号の説明】
1 殺菌槽 2 回転体 3 トレー 4 ヘッダーパイプ 4a スプレーノズル 5 回転駆動手段 a 製品
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年5月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の実施に使用する殺菌装置の要部
の概略構造を示す縦断正面図である。
【図2】(A)(B)は回転体を回転させた状態を示す
内容物の移動状態の説明図である。
【図3】(A)は回転体の概略構造を示す斜視図、
(B)はトレーの概略斜視図である。
【図4】(A)は回転駆動手段の第1実施例を示す概略
側面図、(B)は回転駆動手段の第2実施例を示す概略
側面図、(C)はその縦断正面図を示している。
【図5】(A)は本発明の実験装置全体の構成を示す概
略図、(B)は前記実験装置における処理槽と製品載置
台とパウチとの関係を示す横断平面図、(C)は縦断側
面図、(D)は縦断正面図、(E)は製品載置台の回転
処理条件説明図、(F)は実験に使用するパウチ内の液
温測定要領の概略説明図、(G)は温度センサー保持部
材の斜視図、(H)はパウチ内の固形物の温度を測定す
る場合の概略説明図、(I)はダミー固形物の斜視図、
(J)はダミー固形物の側面図、(K)は実験に使用す
るパウチ寸法の説明図である。
【図6】(A)はパウチ内に充填したCMC溶液(1.
5wt%)のJIS−B型粘度計のローター回転数と温
度とに対する粘度特性の検出データ図表であり、(B)
はその傾向を示すグラフである。
【図7】(A)は内容物が固形物を含む製品の静置処理
状態の処理特性図、(B)は同じ製品の回転処理状態の
処理特性図である。
【符号の説明】 1 殺菌槽 2 回転体 3 トレー 4 ヘッダーパイプ 4a スプレーノズル 5 回転駆動手段 a 製品

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製品を載置したトレーを複数段積み重ね
    て殺菌槽内に収容し、トレー間の隙間に向けて配置した
    スプレーノズルから熱水あるいは蒸気等を噴霧して製品
    を加熱殺菌した後、スプレーノズルから冷却水を噴霧し
    て製品を冷却するスプレー式レトルト殺菌方法におい
    て、 製品の加熱殺菌及び冷却処理中、製品を載置したトレー
    及びスプレーノズルを殺菌槽内で回転させて処理するこ
    とを特徴とする回転型スプレー式レトルト殺菌方法。
  2. 【請求項2】 製品を載置したトレーを複数段積み重ね
    て殺菌槽内に収容し、トレー間の隙間に向けて配置した
    スプレーノズルから熱水あるいは蒸気等を噴霧して製品
    を加熱殺菌した後、スプレーノズルから冷却水を噴霧し
    て製品を冷却するスプレー式レトルト殺菌装置におい
    て、 複数段に積み重ねられたトレーを殺菌槽内で回転可能に
    保持する回転体と、 トレー間の隙間に向けて熱水、蒸気、冷却水を噴霧する
    スプレーノズルを有し、回転体と一緒に回転するように
    配置したヘッダーパイプと、 回転体及びヘッダーパイプを殺菌槽内で回転させる回転
    駆動手段とを具備していることを特徴とする回転型スプ
    レー式レトルト殺菌装置。
JP8027808A 1996-02-15 1996-02-15 回転型スプレー式レトルト殺菌方法及び装置 Expired - Lifetime JP2779341B2 (ja)

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