JPS6338801A - 食品加熱用蒸気の供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蒸気熱により食品を加熱加工する食品製造法に
好適な加熱用茎気の供給法と、そのためのフに気供給装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、例えば、和菓子、赤飯、まんじゅうなどの蒸
し“勿と呼ばれる食品、或いはハム・ソーセ−ジなどの
畜肉食品やカマボコ・ハンペンなどの練製食品の製造法
には、加熱熱源として蒸気が広く用いられている。

蒸気熱により食品を蒸し加工する場合、古くは釜の上に
食品を収納したせいろを置き、釜を加熱することにより
発生する蒸気をせいろ内の食品に加えるという方法によ
っていたが、最近では工場生産による大量生産方式に適
応できるようにするために、ボイラーなどの高圧蒸気発
生装置から得られた蒸気を用いることが多く行われるよ
うになっている。

〔発明が解決しようとする問題点３ 食品の蒸し加工にボイラーによって得られた蒸気を用い
るという方法は、古くから釜を加熱して得られる蒸気利
用法と比較して、加熱熱源や得られた蒸気エネルギーを
無駄に損失する率が少ないという点において、経済的で
あるという利点を有する。

しかしながらボイラーによって得られた蒸気を食品の製
造加工に用いるということは、食品の蒸し加工のために
茶気を利用するという本来の蒸気利用サイドから考えら
れたものではなく、専ら蒸気発生体としての利点を配置
、ａ　シたサイドから考えられたものであり、食品の蒸
し加工にとって不合理な点を有し、その結果として商品
品質にいくつかの問題点を与える原因となっている。

その問題点の第一は、ボイラーにより得られる蒸気は一
般的にケージ圧５乃至７　ｋｇ　／　ｃｕｔ　Ｇ、飽和
温度１５８°Ｃ乃至１６９℃程度の高温１、高圧の過熱
蒸気であるために、食品の蒸し加工にはそのままの状態
では温度が高過ぎて利用できず、そのためこの蒸気を減
圧弁によりボイラーの連続運転に支障を与えない１乃至
２ｋｇ　／　ｃｕｔ　Ｇ程度、飽和温度１３０℃程度に
減圧及び温度低下させた状態で食品蒸し装置内に供給し
なければならないということである。

−船釣に和菓子の製造に際してこのような条件で製品を
加工することは、成る程度蒸気圧力がある方が製品の周
囲や内部を通−遇する蒸気流速を早められるので、加工
時間が早められて良い品質が得られると考えられている
。しかしながら実際にはこのような１００℃以上の高温
条件の蒸気を食品の蒸し加工に用いることは、製品に「
表面やけど」「こげ」　「乾き」などの物性変化を与え
てその部分の熱伝動率、水分浸透率が変わり、後日製品
に「斑点むら」が生ずるなどの品質条件にとって好まし
くない影響を与えるという問題点を包含している。

ところで食品の蒸し加工というものは、理論的に検討し
た場合、供給された蒸気が食品を包み込み、食品との熱
交換により生じた水分が食品の表面皮膜を形成して、熱
と水分とが食品の内部に向かって浸透していくことによ
り行われる。この場合蒸気熱の温度が適温であれば、食
品の表面の水分は内部に対しての浸透率が少なく再蒸発
して、蒸し加工が適切に行われていく。つまり、蒸気が
食品の周囲を包んで食品の温度上界を促すことができる
適温の状態でありさえすれば、なにも高温、高圧の蒸気
を吹き付ける必要はなく、適度の湿り気をもった０、４
ｋｇ／ｃ績Ｇ程度の低圧で、１００°Ｃ前後の飽和蒸気
を供給することによって品質の良好な食品を得ることが
できる訳である。

一方汎用のボイラーによる蒸気を、いかに減圧弁により
減圧しようとしても、ボイラーという機＋７１そのもの
が本来５乃至７　ｋｇ　／　ｃｕｔ　Ｇ程度の高温、高
圧の蒸気を得ようとする目的をもつものであるために、
減圧できる範囲はせいぜい３乃至２ｋｇ／ｃ１δＧ程度
であって、前記のように食品の蒸し加工に通ずる０、１
乃至０．４ｋｇ／ｃｎｌｃ程度に減圧した藤気気を連続
的に得ることはボイラーの運転調整上困難であり、作動
できないという問題点をもっている。

更にボイラーにより得られる蒸気を食品の製造加工に用
いた場合に考えられる第二の問題点は、ボイラーの缶体
保護のためにボイラー水に添加される清缶剤が蒸気中に
混入して、これが食品の品質に著しく大きな問題を与え
るということである。

周知のようにボイラーに注入される水は、硬水を軟水に
変えて鉄製熱交換器の劣化防止とスゲール付着防市とを
目的とした脱酸素系の清缶剤が使用さＦするが、このＹ
？；缶剤は通常ＰＨＩＩ乃至１３程度の高アルカリ水で
あるため、この清缶剤が混入したボイラー水が蒸気化さ
れて食品の薄し加工に用いられると、食品に高アルカリ
水が直接付着して食品の品質に大幅に影響を与えること
となる。またこの清缶剤は食品の品質に影響を与えるの
みならず、微量ながら人体にとって有害な重金属物質な
どを含んでいるために、食品衛生上からも決して好まし
くないという問題を有している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記のような食品の製造加工にボイラーによる
蒸気を用いた場合の問題点を解消するために、ボイラー
の高圧蒸気を熱交換器として用いて、清缶剤などの不純
物を全く含まない純水の低圧蒸気を効率的かつ経済的に
連続して得られるようにしたものである。また本発明は
そのための手段と゛して、タンク内に供給される不純物
を含まない水を、該タンクの上部に配置されたボイラー
の高圧蒸気熱を用いる熱交換器により加熱して低圧蒸気
を発生させ、この低圧蒸気を流動を遮る障壁板をもった
蒸気分離室内に導入して、該蒸気分離室内における障壁
板との接触により余分な水分が分離された適度の湿り気
をもつ１１０℃以下の飽和蒸気を食品加熱手段に供給す
ることを特徴としたものである。

〔作　用〕

タンク内を通して上方の熱交換室における蒸気発生管内
に不純物を含まない水を一定量供給し、該熱交換室内に
ボイラーからの高圧蒸気を導入することによって、蒸気
発生管内上部に０．２乃至０．５ｋｇ／　ｃ＋＋Ｉ　Ｇ
程度の低圧蒸気を発生させ、上方の蒸気貯留室内に導入
する。蒸気貯留室内に貯留された蒸気は、側方の蒸気分
離室内に導入されるが、この蒸気分離室内には蒸気貯留
室方向から流入してくる蒸気の流れを遮る障壁板がある
ために、蒸気がこの障壁仮に接触して、蒸気中に含まれ
る水分が障壁板の表面に付着する。障壁板によって余分
な水分が除去された蒸気は、障壁板の下を通り抜けて該
蒸気分離室からゲージ圧０．４　ｋｇ　／　ｃｔａ　Ｇ
　、飽和温度１０９．４３℃程度の不純物を一切含まな
い適度な湿り気をもった低圧蒸気として、蒸し器のよう
な食品加熱手段内に供給され、食品の加工熱として利用
される。

熱交換器内の蒸気発生管内には、上方の蒸気貯留室から
水位レベルセンサが配置されていて、蒸気の発生供給に
伴い常に下方の貯水タンクから該蒸気発生管内に水が所
定レベル迄補給される。

〔実施例〕

次に本発明に係る蒸気供給法に使用される蒸気発生装置
を図面に示す実施例により説明すると、この蒸気供給手
段は、第１図に示すように、ボイラーｌから供給される
高圧蒸気２を直接食品加熱器３に供給するのではなく、
熱交換器４内に導入して、該熱交換器４内に貯留された
不純物を含まない水５の加熱媒体として利用し、この熱
交換器４内において前記加熱媒体により加熱されて発生
した低圧蒸気６を食品加熱器３に供給する。

また蒸気発生装置としての具体的構成は、第２図に示す
ように、水道水給水ライン７と接続される貯水タンク８
と、このタンク８の上方に配置された前記熱交換）（３
４と、この熱交換器４の上方に配置された蒸気貯留室９
及びこの蒸気貯留室９の側方に導管１１を介して接続配
置された蒸気分離室１０とから構成されている。

熱交換器４は、外筒１２の上下両端が端板１３により遮
閉され、両端板１３間に複数本の蒸気発生管１４ａ、１
４ｂ、１４ｃｍ　−−が、夫々両端を端板１３外に解放
されるようにして貫通配管されている。また外筒１２の
上端部には蒸気導入口１５、下端部には蒸気排出口１６
が開設され、前記ボイラー１からの高圧蒸気が、供給管
１７を経て前記導入口１５より外筒１２内に導入され、
下方の貯水タンク８内から各蒸気発生管１４ａ、１４ｂ
、１４Ｃ・・・内に導入される水を加熱したのち、蒸気
排出口１６に接続されたリターンパイプ１８を経て、再
びボイラー１に戻るようになっている。

給水ライン７と接続される貯水タンク８は、上端のフラ
ンジ１９を介して前記熱交換器４の下部端Ｆｉ１３に必
要に応し取外せるようにして固定されており、内部には
加熱ヒータ２０と温度センサ２１とを有している。

また熱交換器４の上部に配置される蒸気貯留室９も、下
端のフランジ２２を介して熱交換室４の上端と取外し可
能なるようにして固定されており、内部上端にはレベル
センサ２３を存し、このレベルセンサ２３から夫々長さ
の異なる電極２４が熱交換器４における一部の蒸気発生
管１４ｂの内部に挿入されている。これらのレベルセン
サ電極２４は、貯水タンク８内に供給された水道水が、
熱交換器４の各蒸気発生管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・
・内の所定レベルにまで達した時点で、貯水タンク８内
への水の供給を停止する信号を給水ライン７におけるバ
ルブ２５に与える。更に蒸気発生管１４ａ、１４ｂ、１
４ｃ・・・内の水が周囲の高圧蒸気により加熱されて蒸
発し、該蒸気発生管内の水位が低下すると、前記のレベ
ルセンサ２３が各管内の不足水位を補うために前記給水
ライン７のバルブ２５を開き、貯水タンク８内に順次所
定量の水が供給されるようになっている。

蒸気貯留室９と導管１１を介して導通する蒸気分離室１
０内には、上部フランジ２６に取付けられた蓋板２７か
ら導管１１と直交する向きの障壁板２８が、分離室１０
の底板２９との間に流路３０を隔離するようにして設け
られており、この障壁板２８を挟んだ蒸気導入室１０ａ
と反対側の蒸気供給室１０ｂ側の側壁に前記食品加熱器
３に通ずる低圧蒸気供給管３１が接続されている。また
この蒸気分離室１０の底板２９には排水口３２が設けら
れており、この排水口３２と前記貯水タンク８との間に
はリターンパイプ３３が接続されている。

尚図中３４は蒸気貯留室９に設けられた安全弁、３５は
蒸気分離室１０に設けられた圧力設定スイッチ、３６は
温度計、３７はボイラー１からの高圧蒸気供給管１７に
設けられた電磁弁を示す。

給水ライン７から不純物を含まない水道水が貯水タンク
８内を経て熱交換器４における蒸気発生管１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ・・・内の所定レベルまで供給されると、給
水ライン７のバルブ２５が遮断すると共に、ボイラー１
から高圧蒸気が供給管１７を経て熱交換室４に流入して
、各蒸気発生管１４ａ、１４ｂ、１４Ｃ・・・の周囲を
加温し、管内の水が加熱蒸発する。これらの各蒸気発生
管内において発生する蒸気は、ボイラーｌからの高圧蒸
気による間接加熱であるため、発生蒸気としてはゲージ
圧０．２乃至０．５　ｋｇ　／　ｃｉ　Ｇ　、飽和温度
１０５°Ｃ乃至１１０℃程度の低圧飽和蒸気である。こ
の低圧蒸気は上方の蒸気貯留室９に貯留されたのち、導
管１１を介して蒸気分離室１０内に導入し、障壁板２８
に接触して蒸気中に含まれる余分な水分が障壁板２８に
付着し、適度の湿り気のある飽和蒸気として供給管３１
を通って食品加熱器３に連続的に供給される。

作業工程として例えば午前中の作業を中止する場合、熱
交換器４に対するボイラー１からの高圧蒸気供給を停止
するが、その時貯水タンク８内の加熱ヒーターを作動し
、温度センサにより長時間の運転停止中においても該タ
ンク内の水温が９５乃至１００℃程度の設定温度に維持
されるようにしておく。これにより、午後再び作業を開
始すべく熱交換室４への高圧蒸気供給を開始した時、余
熱された湯水が高圧蒸気による加熱を受けるので、作業
開始後直ちに目的とする低圧蒸気を能率的に供給するこ
とができる。

〔効　果〕

以上に述べたように、本発明に係る蒸気供給法によれば
、有害物質を含まない水道水を低圧飽和蒸気として食品
の蒸し加熱熱源として利用できるので、従来のボイラー
による清缶剤のような有害物質を含む蒸気を用いること
なく食品加熱が行え、食品衛生の面からきわめて好まし
い結果が得られる。

またこの蒸気発生装置によって得られる蒸気は、ボイラ
ーによる高圧蒸気を熱交換器内で間接的に利用して発生
するものであるために、直火による直接加熱によって発
生させる場合に比較して、食品の加熱加工に適した適度
の湿り気をもった低圧の飽和蒸気を無駄な（効率的に連
続発生させることができ、その結果、「表面やけど」　
「こげＪ「乾き」などによる弊害を生じない良好な品質
の食品を製造することができる。

更にこの蒸気発生装置は、ボイラーの高圧蒸気を熱源と
して利用するので、食品製造工場では従来から使用して
いたボイラーを廃棄することなくそのまま利用して本装
置を付設することにより、品質の優れた製品を製造でき
るという利点を有する。また本装置では熱交換器が貯水
タンク及び蒸気貯留室と必要に応じて分離できるように
構成されているので、所定期間の稼動後には定期的に熱
交換器内を取外して各蒸気発生管内を清掃することがで
き、管理の面からも好適であるという利点を存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る蒸気発生装置の基本的構成を示す
ブロック面、第２図は装置の具体的構成を示す断面図で
ある。 １・・・ボイラー、２・・・高圧蒸気、３・・・食品加
熱器、４・・・熱交換器、５・・・蒸気発生用水、６・
・・低圧蒸気、７・・・給水ライン、８・・・貯水タン
ク、９・・・蒸気貯留室、１０・・・蒸気分離室、１１
・・・導管、Ｉ２・・・外筒、Ｉ３・・・端板、 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・−蒸気発生管、１７・・・
高圧蒸気供給管、 １８．３３・・・リターンパイプ、２０・・・加熱ヒー
タ、２１・・・温度センナ、２３・・・レヘルセンサ、
２４・・・電極、２８・・・障壁板、３０・・・流路、
３１・・・低圧蒸気供給管。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンク内に供給される不純物を含まない水を、該
   タンクの上部に配置されたボイラーの高圧蒸気熱を用い
   る熱交換器により加熱して低圧蒸気を発生させ、この低
   圧蒸気を流動を遮る障壁板をもった蒸気分離室内に導入
   して、該蒸気分離室内における障壁板との接触により余
   分な水分が分離された適度の湿り気をもつ１１０℃以下
   の飽和蒸気を食品加熱手段に供給することを特徴とした
   食品加熱用蒸気の供給法。
2. （２）ボイラーからの高圧蒸気が導入される熱交換室を
   挟んで、下方には加熱ヒータと温度センサとを有する貯
   水タンク、上方には蒸気貯留室を夫々配置し、前記熱交
   換室内には下方のタンクと上方の蒸気貯留室とを導通す
   る複数本の蒸気発生管を貫通させ、一部の該蒸気発生管
   内に前記蒸気貯留室からレベルセンサを延出させると共
   に、該蒸気貯留室の側方には内部に蒸気貯留室からの蒸
   気流動を遮る障壁板をもった蒸気分離室を導管を介して
   接続させたことを特徴とする食品加熱用蒸気の供給装置
   。
3. （３）貯水タンクと熱交換器と蒸気貯留室とが、必要に
   応じ分離可能なるようにして一体的に接続されている特
   許請求の範囲第２項記載の食品加熱用蒸気の供給装置。
4. （４）蒸気分離室と貯水タンクとの間に蒸気分離室で分
   離された水分を貯水タンクに戻すリターンパイプが接続
   されている特許請求の範囲第２項記載の食品加熱用蒸気
   の供給装置。