JPH10174570A - 食品加工システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オゾンを効率的に利用して、食品加工の機器、
器具および食品を高い殺菌力で殺菌すると共に、排水を
浄化しリサイクル使用できる食品加工システムの提供。 【解決手段】食品を洗浄，加工する食品加工システムに
おいて、使用される器具，機器および食品をオゾン含有
ガスを用いて殺菌する殺菌工程と、食品を洗浄、加工す
る工程を含み、前記各工程より排出される排水をオゾン
含有ガスを用いて酸化する排水酸化処理工程を有し、前
記器具，機器および食品の殺菌工程で使用したオゾン含
有ガスを排水酸化処理工程に供給する食品加工システ
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は米の炊飯、青果物類
のカット、魚肉の加工食品、その他の食品の調理と云っ
た食品の加工システムに係り、特に、食品の雑菌汚染の
防止と、一連の食品加工工程で使用される器具，機器お
よび食品の洗浄殺菌と共に、使用排水を処理する食品加
工システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の食品加工における殺菌は、使用す
る機器等に対しては蒸気加熱，煮沸と云った手段を用い
るものが多い。また、食品自体に対しては、次亜塩素酸
等の殺菌剤の添加やオゾン水への浸漬と云った手段が用
いられている。

【０００３】一方、食品の加工工程での雑排水は、高濃
度の懸濁物や有機物を含む高ＢＯＤ（Ｂiochemical Ｏx
ygen Ｄemand：生物化学的酸素要求量）排水である。こ
うした排水は希釈されるだけで放出される場合もあり、
河川等の汚染が問題となっている。

【０００４】一方、こうした排水の処理技術は、一般的
には活性汚泥等による好気性生物処理法が主流である
が、酵母等を用いた処理法も開発されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の食品加工技術に
おいては、機器の殺菌は加熱殺菌を中心としているた
め、耐熱性の食中毒菌などは完全には殺菌されないし、
また、菌自体が耐熱性を持つように変化すると云う問題
がある。そのため、加工食品が耐熱性菌に汚染される可
能性がある。また、加熱処理により殺菌した後の乾燥の
段階で、菌に再汚染されると云う問題もある。さらにま
た、青果物等の食品では加熱処理できない場合もある。

【０００６】こうしたことから、食品加工での食品や機
器の耐熱性菌を効果的な手法により殺菌して、乾燥時の
再汚染を防止し、食品の殺菌の信頼性を高め、鮮度の保
持期間を延長することが課題となっている。

【０００７】また、食品加工に伴う排水は、希釈しただ
けで排出される場合、富栄養化、トリハロメタンの生成
など、河川等の汚染の要因となり、水道水の水質にも影
響を及ぼしている。

【０００８】また、排水処理においても高ＢＯＤ排水で
あることが処理設備の規模や、処理のために使用される
電力を増大させている。こうした食品加工における排水
のＢＯＤの低減と、処理設備の縮小、並びに、省エネを
図ることが課題となっている。

【０００９】本発明の目的は、食品加工における機器，
器具および食品を、高い殺菌力で安全に殺菌し、乾燥時
の再汚染を防止でき、併せて、食品加工における排水を
処理できる食品加工システムを提供することにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は、洗浄、乾燥、
殺菌に用いるオゾン含有ガスの高効率な使用と、また排
水処理した水のリサイクルを図って洗浄水を節減できる
食品加工システムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は、次のとおりである。

【００１２】〔１〕 食品を洗浄，加工する食品加工シ
ステムにおいて、使用される器具，機器および食品をオ
ゾン含有ガスを用いて殺菌する殺菌工程と、食品を洗
浄、加工する工程を含み、前記各工程より排出される排
水をオゾン含有ガスを用いて酸化する排水酸化処理工程
を有し、前記器具，機器および食品の殺菌工程で使用し
たオゾン含有ガスを排水酸化処理工程に供給する食品加
工システムにある。

【００１３】〔２〕 前記各工程より排出される排水を
排水酸化処理工程で処理した水を、器具の洗浄または食
品の洗浄にリサイクルする前記の食品加工システムにあ
る。

【００１４】〔３〕 前記オゾン含有ガスを用いる各工
程において、水蒸気分圧の低い方から高い方へ、オゾン
含有ガスを順に流通させるようにした前記の食品加工シ
ステムにある。

【００１５】〔４〕 前記食品の洗浄，加工工程で用い
る水として、オゾン水、水の電解により生成されるアル
カリ水または酸性水を用いる前記の食品加工システムに
ある。

【００１６】〔５〕 前記各工程より排出される排水の
固液分離手段を排水酸化処理工程の前に備えた前記の食
品加工システムにある。

【００１７】

【発明の実施の形態】器具，機器および食品の洗浄は、
水，蒸気，熱水の他に、オゾン水，酸性水，強酸性水の
少なくとも１種を用いる。また、乾燥には殺菌を同時に
行うため、オゾン含有ガス（空気）を用いる。上記オゾ
ン水は、水にオゾンを曝気，溶解して作製し、酸性水お
よび強酸性水は水、または、食塩水を電気分解して作製
することができる。

【００１８】洗浄の対象となる器具，機器および食品の
複数が連続したラインにある場合には、全体に洗浄水の
導入，排出手段と、乾燥用オゾン含有ガスの導入，排出
手段を設けて、洗浄水を流通させて洗浄した後、オゾン
含有ガスを通気して乾燥，殺菌を行う。

【００１９】一方、排水の酸化処理工程は、各工程から
の排水を集合する酸化処理槽に、オゾン発生器より発生
させたオゾン含有ガスを酸化処理槽の排水中にバブリン
グする手段を設け、オゾンにより排水中の汚濁物質を酸
化させる。

【００２０】また、オゾン発生器より発生したオゾン
は、器具，機器および食品の乾燥工程を経由した後、オ
ゾン水生成工程、排水の酸化処理工程へと、順次供給す
る。なお、オゾンを有効に利用するために、オゾン含有
ガスを使用する各工程の水蒸気分圧が低い方から高い方
へ順次流通させる。

【００２１】また、排水酸化処理工程でのオゾンによる
酸化効率を向上するために、食品加工の各工程から排出
される排水は、固液を分離する固液分離手段を付加する
のが望ましい。固液分離手段としては、通常の沈殿分
離、遠心分離、濾過分離などの手段により行うことがで
きる。固液分離手段で分離された排水は、排水酸化処理
槽に導入集合してオゾンを供給して酸化し、また、汚濁
物質等の固体成分は別途処理する。

【００２２】また、上記の排水酸化処理した後の水は、
器具，機器および食品の洗浄工程に戻し、一次洗浄水と
してリサイクル使用ができる。これによって、全体の必
要水量を節減することができる。

【００２３】また、水の電解による酸性水およびアルカ
リ水は、食品の加工工程の用水として使用することもで
きる。

【００２４】特に、米の炊飯加工においては、炊飯まで
の米の浸漬工程では酸性水を使用し、炊飯工程ではアル
カリ水を用いるのが好ましい。

【００２５】電解によるアルカリ水と酸性水の生成比率
は、およそアルカリ水：酸性水の比率は４：１である。
従って、生成量の少ない酸性水には水道水や浄化水など
を適宜混合して用いてもよい。

【００２６】また、加工した食品の保存または包装時の
殺菌効果を高めるために、保存および包装に用いる容器
をオゾン水やオゾン含有ガスで殺菌する工程を設けるこ
とが好ましい。

【００２７】前記各工程で使用する器具，機器および食
品は、まず、洗浄段階で水蒸気や熱水を使用すること
で、大方の菌類は熱により殺菌される。更に、オゾン水
や酸性水の使用により、細菌は組織破壊や、酵素代謝系
の破壊によって殺菌される。

【００２８】その後、オゾン発生器より発生したオゾン
含有ガスに曝すことで、付着水分が蒸発すると共に、残
存菌類がオゾンにより殺菌される。なお、オゾンは菌類
の組織を破壊して殺菌するため、耐熱性の芽胞菌に対し
ても強い殺菌力を有する。

【００２９】前記オゾン含有ガスは、器具，機器および
食品の乾燥工程で、これらに付着する細菌の殺菌に消費
されるが、大部分はそのまま残存している。そのため、
これをオゾン水生成工程に利用して、オゾン水を作製す
ることができる。ここでもオゾンは完全に消費されず、
気相中に残存する。上記のオゾン残存ガスを、更に排水
酸化処理層に導入し、排水中の汚濁物の酸化に援用する
ことでほぼ完全に消費することができるので、大気への
影響も少なくできる。

【００３０】オゾンは水中に溶存して酸化力の強いヒド
ロキシラジカルを生成し、水中の有機物等を酸化分解す
る。

【００３１】前記オゾン水や、水の電解による酸性水お
よびアルカリ水は、食品の加工に様々な効用がある。例
えば、オゾン水は、殺菌の他に食品の風味改善と云う効
用がある。酸性水は、鮮度保持、米穀類の吸水速度の向
上と云った効果が知られている。一方、アルカリ水は、
炊飯の食味改善、豆加工食品の食味改善や硬化の抑制、
食肉の変色防止、乾燥食品の吸水の均一化、あくぬきと
云った効用がある。

【００３２】従って、上記３種の水を、加工食品に合わ
せてそれぞれを適用することで、食味を向上させたり、
添加薬品の使用を削減することができる。

【００３３】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。

【００３４】〔実施例 １〕図１は、本発明の食品加工
システムの一実施例を示す概略図である。本システム
は、食品の洗浄工程１、食品の加工工程２、器具洗浄装
置３、オゾン発生器４、排水酸化処理装置５より構成さ
れる。

【００３５】原料である食品１１は、食品洗浄工程１で
洗浄され、食品加工工程２において、カット，調理など
の加工を受け、加工食品１２となる。上記工程１，２で
使用される器具１５は、器具洗浄装置３により洗浄，殺
菌され、乾燥される。

【００３６】器具洗浄装置３では、器具１５を水１３お
よび処理水１７を用いて洗浄した後、オゾン発生器４よ
り生成させた高オゾン濃度（１０〜５０ｇ／ｍ³）のオ
ゾン含有空気１４を３〜１０ｋｇｆに圧縮した後、１〜
６０秒間噴射して、乾燥と殺菌を同時に行う。オゾン発
生器４（シモン製）は空気（または酸素）を原料としオ
ゾンを生成する。

【００３７】前記食品洗浄工程１、食品加工工程２、お
よび、器具洗浄装置３からの各排水１６は、酸化処理槽
とオゾン含有ガス曝気装置を備えた排水酸化処理装置５
に導入される。

【００３８】ＢＯＤ３,０００〜３０,０００ｍｇ／ｌの
排水は、一定時間オゾン酸化処理槽に滞留させ、器具洗
浄装置３を通過したオゾン濃度５〜３０ｇ／ｍ³，大気
圧のオゾン含有ガスの曝気を受けて、排水中の汚濁物質
がオゾンにより酸化分解される。

【００３９】ＢＯＤ１〜１００ｍｇ／ｌ程度に酸化分解
した処理水１７は、一次の食品洗浄工程１あるいは器具
洗浄装置３で再利用される。

【００４０】本システムにより、炊飯加工器を殺菌した
場合、生菌数がゼロとなった。

【００４１】〔実施例 ２〕図２は、本発明の食品加工
システムの他の実施例を示す概略図で、食品加工の一例
として米の炊飯加工例を示す。

【００４２】本システムは、洗米工程１ａ、浸漬工程２
ａ、炊飯工程２ｂ、米飯の包装工程６、オゾン発生器
４、包装容器殺菌装置７、器具洗浄装置３、オゾン水生
成装置８、排水の固液分離装置９、排水酸化処理装置５
で構成される。

【００４３】米１８は、洗米工程１ａで洗米され、浸漬
工程２ａで水に一定時間浸漬されて吸水し、炊飯工程２
ｂで炊き上げられる。炊き上がった米飯２０は包装工程
６で容器に包装される。

【００４４】ここで使用される包装容器は、包装容器殺
菌装置７で殺菌されたものが供給される。包装容器殺菌
装置７では、オゾン発生器４により生成させた高オゾン
濃度（１０〜５０ｇ／ｍ³）のオゾン含有空気１４を包
装容器に吹き付けることで、容器に付着した菌類を殺菌
除去する。１ａ，２ａおよび２ｂの各工程で使用される
器具は、実施例１と同様に器具洗浄装置３により洗浄，
殺菌し、乾燥される。

【００４５】ここで、洗浄用水としてオゾン水生成装置
８で生成される殺菌力の高いオゾン水２１（オゾン濃度
０.１〜５ｍｇ／ｌ）を用いる。なお、オゾン水生成装
置８では、オゾン接触槽中の水にオゾン含有空気をバブ
リングして、水にオゾンを溶解させる。

【００４６】オゾン水生成装置８には、器具洗浄装置３
で用いたオゾン濃度５〜３０ｇ／ｍ³の未反応オゾンを
含有する空気を導入する。なお、器具洗浄装置３で使用
されるオゾン含有空気には、包装容器殺菌装置７で用い
た未反応オゾンを含有する空気（オゾン濃度３〜２５ｇ
／ｍ³）を導入する。即ち、上記各工程を連結してオゾ
ン含有空気１４を順次再利用するようにした。

【００４７】１ａ，２ａ，２ｂの各工程、および、器具
洗浄装置３からの排水１６は、排水の固液分離装置９に
おいて、固形物が分離された排水は、排水酸化処理装置
５の酸化処理槽に導入され、実施例１と同様にオゾンに
より酸化処理される。

【００４８】上記の排水酸化処理に用いるオゾン含有空
気としては、オゾン水生成装置８を経由したオゾン含有
空気（オゾン濃度１〜２０ｇ／ｍ³）を導入し再利用す
る。処理水１７は器具洗浄装置３あるいは洗米工程１ａ
で再利用される。

【００４９】図３は、本実施例におけるオゾン利用シス
テムフローの説明図である。オゾン原料である空気また
は酸素２２は、オゾン発生器４に導入されオゾンが生成
されて、オゾン含有空気１４となる。これを雰囲気が最
も乾燥している包装容器殺菌装置７に導入し、次に器具
洗浄装置３の乾燥工程３ｂで使用する。

【００５０】乾燥工程３ｂにより僅かに水分を含むオゾ
ン含有空気１４は、次に、オゾン水生成装置８に供給さ
れ、水中を通過してオゾン水を生成後、排水酸化処理装
置５に導入する。

【００５１】排水酸化処理装置５で排水の酸化処理した
排ガス２３は、排ガス処理（図示省略）されて、オゾン
の無いものとなり大気中に放出される。

【００５２】以上のようにオゾン含有空気は、水蒸気分
圧が低い装置から高い装置へと順に流通させることで、
オゾンを効率的に使用することができる。

【００５３】〔実施例 ３〕図４は、本発明の食品加工
システムの他の実施例を示す概略図である。

【００５４】本システムは、米の炊飯加工での電解水の
適用例を示したもので、その構成は、実施例２の図２で
示す構成に、電解水生成装置１０を付加したものであ
る。

【００５５】電解水生成装置１０は、導入した水を電気
分解槽で電気分解して、ｐＨ８〜１０のアルカリ水２５
と、ｐＨ３〜６の酸性水２４を生成する。

【００５６】酸性水２４は米の浸漬工程２ａに用い、ア
ルカリ水２５は炊飯工程２ｂでそれぞれ用いられる。

【００５７】ｐＨ４.５〜５.５の酸性水２４を浸漬用水
とすることにより、米の吸水速度を増加することがで
き、また、ｐＨ８〜９のアルカリ水を炊飯用水とするこ
とで、米飯２０の食味を向上することができる。

【００５８】電解により生成されるアルカリ水：酸性水
は、およそ４：１の重量比で生成される。酸性水は生成
量が少ないため、水道水や浄化水などを混合して用いる
と両者のバランスをとる上でよい。なお、器具洗浄や排
水処理については実施例２と同様である。

【００５９】

【発明の効果】本発明の食品加工システムによれば、使
用される器具，機器および食品を汚染する細菌、特に、
加熱殺菌の困難な耐熱性菌を殺菌でき、加工食品の鮮度
の保持期間を延長することができる。

【００６０】また、食品加工における排水を処理し、洗
浄用水としてリサイクルすることもでき、後処理の負担
を軽減することができる。従って、環境汚染を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の食品加工システムの説明図である。

【図２】実施例２の食品加工システムの説明図である。

【図３】本発明のオゾン利用システムフローの説明図で
ある。

【図４】実施例３の食品加工システムの説明図である。

【符号の説明】

１…食品洗浄工程、２…食品加工工程、１ａ…洗米工
程、２ａ…浸漬工程、２ｂ…炊飯工程、３…器具洗浄装
置、３ｂ…乾燥工程、４…オゾン発生器、５…排水酸化
処理装置、６…包装工程、７…包装容器殺菌装置、８…
オゾン水生成装置、９…排水の固液分離装置、１０…電
解水生成装置、１１…食品、１２…加工食品、１３…
水、１４…オゾン含有空気、１５…器具、１６…排水、
１７…処理水、１８…米、１９…包装容器、２０…米
飯、２１…オゾン水、２２…空気または酸素、２３…排
ガス、２４…酸性水、２５…アルカリ水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 研二 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 岩田 照史 神奈川県川崎市川崎区富士見一丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 辻見 信太郎 神奈川県川崎市川崎区富士見一丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 名倉 紀子 神奈川県川崎市川崎区富士見一丁目６番３ 号 トキコ株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品を洗浄，加工する食品加工システム
   において、使用される器具，機器および食品をオゾン含
   有ガスを用いて殺菌する殺菌工程と、食品を洗浄、加工
   する工程を含み、前記各工程より排出される排水をオゾ
   ン含有ガスを用いて酸化する排水酸化処理工程を有し、 前記器具，機器および食品の殺菌工程で使用したオゾン
   含有ガスを排水酸化処理工程に供給することを特徴とす
   る食品加工システム。
2. 【請求項２】 前記各工程より排出される排水を排水酸
   化処理工程で処理した水を、器具の洗浄または食品の洗
   浄にリサイクルする請求項１に記載の食品加工システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記オゾン含有ガスを用いる各工程にお
   いて、水蒸気分圧の低い方から高い方へ、オゾン含有ガ
   スを順に流通させるようにした請求項１または２に記載
   の食品加工システム。
4. 【請求項４】 前記食品の洗浄，加工工程で用いる水と
   して、オゾン水、水の電解により生成されるアルカリ水
   または酸性水を用いる請求項１，２または３に記載の食
   品加工システム。
5. 【請求項５】 前記各工程より排出される排水の固液分
   離手段を排水酸化処理工程の前に備えた請求項１〜４の
   いずれかに記載の食品加工システム。