JP2018094287A

JP2018094287A - 蒸気ジャケット釜

Info

Publication number: JP2018094287A
Application number: JP2016244103A
Authority: JP
Inventors: 守森本; Mamoru Morimoto; 保次郎中井; Yasujiro Nakai
Original assignee: SAMSON CO Ltd
Current assignee: SAMSON CO Ltd
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-06-21

Abstract

【課題】食品温度の想定温度からの乖離を縮小することのできる蒸気ジャケット釜を提供する。
【解決手段】蒸気供給配管４を通じて蒸気ジャケット３内へ蒸気を導入することで内釜２内に収容している食品を間接的に加熱するようにしている蒸気ジャケット釜において、蒸気供給配管４には、蒸気供給制御弁７と蒸気圧力調節弁８を直列に設置しておき、内釜内の温度を上昇させる昇温工程では、蒸気供給制御弁７と蒸気圧力調節弁８を大きく開くことで高圧の蒸気を供給し、内釜内の温度を設定温度に維持する加熱工程では、蒸気圧力調節弁８の開度を小さくすることで昇温工程時よりも圧力を低下させた蒸気を供給するようにしており、昇温工程から加熱工程へ移行する場合、蒸気圧力調節弁の開度を小さくして制限した圧力の蒸気を供給しつつ蒸気ジャケット内の圧力を低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品を収容する内釜の外面を覆うように蒸気ジャケットを設置しておき、蒸気ジャケット内に蒸気を導入することで内釜内の食品を加熱する蒸気ジャケット釜に関するものである。

特許第３６８５６０４号公報に記載があるように、食品を収容する内釜と、内釜の外面を覆うように設置した蒸気ジャケットを持ち、蒸気ジャケット内に高温の蒸気を供給することで内釜内に収容している食品を加熱する蒸気ジャケット釜がある。この蒸気ジャケット釜は、直火釜に比べて熱のロスが少なく、作業性がよいため、食品工場規模のユーザーでは広く普及している。

蒸気ジャケット釜では、蒸気ジャケット内に高温高圧の蒸気を導入することで蒸気ジャケット内の温度を高め、蒸気ジャケットによって内釜を加熱することで内釜内の食品を加熱しており、蒸気ジャケット内では圧力を高めることで１００℃を超える温度で加熱することができる。蒸気ジャケット内の蒸気は、食品への熱供給によって温度が低下すると結露水となる。加熱量の調節は、蒸気ジャケット内へ供給する蒸気量を調節することによって行う。食品の調理では、まず内釜内の食品を調理温度まで高める昇温工程を行い、食品が調理温度まで上昇すると調理温度で所定時間維持する加熱工程を行う。昇温工程では熱が大量に必要であるため、大容量の蒸気を連続供給し、内釜内の食品温度を高めていく。食品が調理温度まで上昇して加熱工程となると、必要な蒸気量は温度を維持するだけの量で少なくなるため、蒸気は間欠的に供給することで蒸気供給量は少なくしている。

しかし、特許第３６８５６０４号公報にも記載があるように、多量の蒸気を供給して食品温度を高めて行く昇温工程から、食品を調理温度で維持する加熱工程への移行時、蒸気供給量を削減しても余熱による温度上昇がしばらく継続し、食品温度が調理温度よりも大きく上回ってしまうオーバーシュートが発生することがあった。オーバーシュートが発生し、加熱している食品の温度が想定していた温度より高くなると、味や食感に影響が出てくることになっていた。そのため、昇温工程から加熱工程への移行時、オーバーシュートによって食品温度が想定温度から乖離するということを防止しなければならなかった。特許３６８５６０４号公報に記載の発明では、設定温度より少し低い温度に達した時点で蒸気注入弁を閉じ、また排水弁を開くことで、オーバーシュートの発生を防止するようにしている。

蒸気の供給を停止し、排水弁を開くと、蒸気ジャケット内の圧力が低下するため、蒸気ジャケットから内釜への熱供給量が低下し、余熱による加熱が少なくなるのでオーバーシュートの発生は低減される。ただし、蒸気ジャケット内の圧力が低下するまでには一定の時間が必要であり、その間には余熱による加熱が続くため、調理温度に到達するより前に蒸気の供給を停止して排水弁を開く必要がある。そして前倒しする幅は余熱による食品の温度上昇量が大きいほどより早い段階で蒸気供給を停止する必要があり、誤差も大きくなる。特許３６８５６０４号公報に記載の発明でも、ある程度の誤差は避けられないものであった。

特許３６８５６０４号公報

本発明が解決しようとする課題は、蒸気ジャケット内に蒸気を導入することによって内釜内の食品を加熱する蒸気ジャケット釜において、食品温度の想定温度からの乖離を縮小することのできる蒸気ジャケット釜を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、食品を収容する内釜と、内釜の外面を覆うように設置した蒸気ジャケットを持ち、蒸気ジャケット内に蒸気を供給する蒸気供給配管と、蒸気ジャケット内で発生したドレンを排出するドレン排出配管を設置しておき、蒸気供給配管を通じて蒸気ジャケット内へ蒸気を導入することで内釜内に収容している食品を間接的に加熱するようにしている蒸気ジャケット釜において、前記の蒸気供給配管には、開と閉の２位置で開閉する蒸気供給制御弁と、開度を連続的に変更することのできる蒸気圧力調節弁を直列に設置しておき、内釜内の温度を上昇させる昇温工程では、蒸気供給制御弁と蒸気圧力調節弁を大きく開くことで高圧の蒸気を供給し、内釜内の温度を設定温度に維持する加熱工程では、蒸気圧力調節弁の開度を小さくすることで昇温工程時よりも圧力を低下させた蒸気を供給するようにしており、昇温工程から加熱工程へ移行する場合、蒸気圧力調節弁の開度を小さくして制限した圧力の蒸気を供給しつつ蒸気ジャケット内の圧力を低下させるようにしていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記の蒸気ジャケット釜において、前記蒸気ジャケットに冷却用水を供給する水供給配管を設置しておき、昇温工程から加熱工程へ移行する場合、蒸気ジャケット内へ水を供給することによって蒸気ジャケット内の圧力を低下させるようにしていることを特徴とする。

本発明を実施することで、食品温度の想定温度からの乖離を縮小することができ、調理の品質を向上させることができる。

本発明を実施している蒸気ジャケット釜のフロー図本発明の一実施例での食品の加熱状態を示したタイムチャート

本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施している蒸気ジャケット釜のフロー図、図２は本発明の一実施例での食品の加熱状態を示したタイムチャートである。蒸気ジャケット釜１は、内部に加熱する食品を収容する内釜２と、内釜２の外側面を覆う蒸気ジャケット３などからなる。内釜２は円弧形に湾曲させた底部と、垂直な円筒形の胴部を持つ。内釜２の底部を覆う蒸気ジャケット３は、内釜２との間に蒸気を導入するための空間を持っており、蒸気を供給する蒸気供給配管４を接続している。

蒸気供給配管４には、上流側から順に蒸気ジャケット３へ供給する蒸気の圧力を調節する蒸気圧力調節弁８と、蒸気ジャケット３への蒸気供給を発停するための蒸気供給制御弁７を設置しておき、蒸気圧力調節弁８と蒸気供給制御弁７を通して蒸気供給を行う。蒸気供給制御弁７は開と閉の２位置で開閉する弁、蒸気圧力調節弁８は連続的に開度を変更する比例弁とする。蒸気供給制御弁７は蒸気ジャケット３への蒸気供給の有無を制御し、蒸気圧力調節弁８は蒸気供給時における蒸気供給圧力を制御することになる。蒸気供給制御弁７を閉じていると蒸気ジャケット３への蒸気供給は停止、蒸気供給制御弁７を開いている場合は蒸気圧力調節弁８の開度によって蒸気供給圧力が異なり、蒸気圧力調節弁８が全開であれば高い圧力（例えば0.4MPa）で供給し、蒸気圧力調節弁８が最小開であれば低い圧力（例えば0.1MPa）で供給となる。

また、蒸気ジャケット３には、蒸気ジャケット３内で発生した凝縮水などからなるドレンを排出するドレン排出配管５と、蒸気ジャケット３内へ冷却用の水を供給する水供給配管６接続しており、ドレン排出配管５に設置したドレン排出弁９を通してのドレン排出と、水供給配管６に設置した給水制御弁１０を通しての水供給を行えるようにしている。蒸気供給制御弁７、蒸気圧力調節弁８、ドレン排出弁９、給水制御弁１０などの作動操作は、運転制御装置１２によって行う。運転制御装置１２は、内釜内の温度を検出する温度検出装置１１を通じて食品温度を取り込むようにしており、取り込んだ食品温度に基づいて蒸気ジャケット釜の運転を行う。

図２に記載している実施例では、１次加熱の温度での保持と１次加熱より高い温度で保持する２次加熱を行う２段階の加熱を行うものであり、工程は１次昇温、１次加熱、２次昇温、２次加熱の順となっている。運転制御装置１２には、１次加熱の調理温度と保持時間、２次加熱の調理温度と保持時間をそれぞれ設定しておく。

食品の加熱調理を行う場合、内釜２内に調理を行う食品を収容しておき、蒸気供給配管４を通じて蒸気ジャケット３内へ蒸気を供給することで食品の温度を上昇させる。１次昇温の場合、運転制御装置１２では蒸気供給制御弁７と蒸気圧力調節弁８はどちらも全開とし、最大限の蒸気を供給する。蒸気ジャケット３内を高温の蒸気で満たすことによってジャケット内の温度が上昇し、内釜２内に収容している食品の温度も上昇していく。１次昇温は、食品温度が１次加熱の調理温度まで上昇させるために行うのであるが、食品温度が１次加熱の調理温度に達するまで昇温工程を行うと、蒸気供給を停止しても余熱による温度上昇があり、食品温度はオーバーシュートによって１次加熱の設定温度よりも高くなってしまう。

そのため１次昇温中の場合、食品温度が１次加熱の調理温度に達するより前の段階で加熱量を低減し、食品温度が１次加熱の調理温度を超えて高くなることを防止する。温度検出装置１１で検出している内釜２内の食品温度が、予め定めておいた所定の値に達すると、加熱量を低減する操作を行う。運転制御装置１２は、蒸気圧力調節弁８の開度を最小開に変更し、蒸気の供給量を削減する。また、給水制御弁１０を開き、蒸気ジャケット３内への水の供給を行い、蒸気ジャケット３内で水を噴射する。蒸気ジャケット３内に水を供給すると、蒸気ジャケット３内の蒸気が冷却され、蒸気が冷却されると凝縮によって体積が大幅に小さくなるため、蒸気ジャケット３内では圧力が急激に低下する。この水供給は、短時間でも非常に高い作用が得られ、蒸気ジャケット３内の圧力を低下させることができる。そしてドレン排出弁９を開き、蒸気ジャケット３内で発生したドレンは排出しておく。

蒸気ジャケット３内に水を噴射して蒸気ジャケット内の蒸気圧力を低下させたことで、蒸気ジャケット内の温度は低下し、蒸気ジャケット３から内釜２へ供給される熱量は瞬間的に低下するため、余熱による温度上昇を極めて少なくすることができる。そのため、オーバーシュートによって食品温度が設定温度から乖離して必要以上に高くなることを防止することができる。ただし、蒸気供給を停止してしまうと、食品温度を一定に維持することが難しくなる。蒸気供給の発停による温度調節とした場合、食品温度が下限温度未満まで低下すると蒸気供給を開始し、食品温度が上限温度より高くなると蒸気供給を停止する制御を行うことになり、供給する熱量は大きく増減する。そして食品温度は一定の幅内で上下することになる。開度を連続的に調節することのできる比例弁であれば、蒸気供給量を増減することで食品温度を一定に保つことができる。

一次加熱の工程に入ると、運転制御装置１２では内釜２内の食品温度を一次加熱での調理温度に維持する程度の加熱量とする。蒸気供給量は蒸気圧力調節弁８によって制限した量とし、温度検出装置１１で検出している内釜内の温度が一定の値を保つように蒸気圧力調節弁８の開度を調節する。温度検出装置１１で検出している温度が一次加熱での設定温度より低くなると、蒸気圧力調節弁８の開度を大きくし、蒸気の供給圧力を高くすることで蒸気ジャケット３内の圧力を高める。逆に温度検出装置１１で検出している温度値が一次加熱での設定温度より高くなると、蒸気圧力調節弁８の開度を小さくし、蒸気の供給圧力を低くすることで蒸気ジャケット３内の圧力を低くする。温度検出装置１１で検出している食品の温度が一次加熱の調理温度に保たれるように蒸気ジャケット３内の温度を調節する。

１次加熱での温度維持を設定時間行うと、２次加熱へ移行させるために２次昇温を行う。２次昇温では、食品温度を２次加熱の調理温度へ上昇させる。昇温工程では、蒸気圧力調節弁８を全開とし、蒸気供給量を増加して蒸気ジャケット３内の圧力を上昇させる。２次昇温から２次加熱に移行する場合にも、食品温度が２次加熱の設定温度に達するより前に蒸気供給量を削減し、蒸気ジャケット３内への水の噴射と、蒸気ジャケット３内からのドレン排出を行う。運転制御装置１２は、蒸気圧力調節弁８の開度を小さくすることで供給している蒸気の圧力を低下し、給水制御弁１０を開くことで蒸気ジャケット３内への水の供給を行い、ドレン排出弁９を開くことで蒸気ジャケット３内のドレンを排出する。蒸気ジャケット３内へ水を噴射し、蒸気ジャケット３内の蒸気を冷却することで蒸気ジャケット３内の蒸気は冷却され、一部で凝縮することで圧力は急激に低下する。このようにすることで、オーバーシュートによって食品温度が調理温度から乖離して高くなっていくことを防止する。

２次加熱の工程でも、１次加熱の場合と同様に蒸気ジャケット３内の圧力が一定の値になるように蒸気供給を調節する。２次加熱で設定時間の温度維持を行うと、蒸気供給制御弁７を閉じて蒸気の供給を停止し、ドレン排出弁９を開いてドレンの排出を行う。ドレン排出弁９を開くと蒸気ジャケット３内の蒸気も排出されるため、蒸気ジャケット３内の蒸気圧力は低下する。調理の終わった食品を内釜２から取り出すことで、蒸気ジャケット釜による加熱調理の工程は終了となる。

蒸気を大量に供給して食品温度を上昇させる昇温工程から、食品温度を一定温度に維持する加熱工程に移行する場合、蒸気供給量を減らしても食品の温度上昇はしばらく続くことにより、食品温度のオーバーシュートが発生していた。蒸気ジャケット３内に水を供給し、蒸気ジャケット内の蒸気を積極的に冷却すると、蒸気ジャケット３内での圧力は急減し、蒸気ジャケット３から内釜２へ供給される熱量を急低下することでオーバーシュートの発生を防止する。また、蒸気ジャケット３内へ水供給して冷却することによる蒸気ジャケット３内の圧力低下は、ドレン排出弁９を開くことによる蒸気ジャケット内の圧力低下よりも短い時間で減圧が行えるため、内釜内の食品温度が加熱時の設定温度により近づいてからの減圧でも間に合わせることができ、食品温度の目標温度との乖離を小さくすることができる。

なお、本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

１蒸気ジャケット釜
２内釜
３蒸気ジャケット
４蒸気供給配管
５ドレン排出配管
６水供給配管
７蒸気供給制御弁
８蒸気圧力調節弁
９ドレン排出弁
１０給水制御弁
１１温度検出装置
１２運転制御装置

Claims

食品を収容する内釜と、内釜の外面を覆うように設置した蒸気ジャケットを持ち、蒸気ジャケット内に蒸気を供給する蒸気供給配管と、蒸気ジャケット内で発生したドレンを排出するドレン排出配管を設置しておき、蒸気供給配管を通じて蒸気ジャケット内へ蒸気を導入することで内釜内に収容している食品を間接的に加熱するようにしている蒸気ジャケット釜において、前記の蒸気供給配管には、開と閉の２位置で開閉する蒸気供給制御弁と、開度を連続的に変更することのできる蒸気圧力調節弁を直列に設置しておき、内釜内の温度を上昇させる昇温工程では、蒸気供給制御弁と蒸気圧力調節弁を大きく開くことで高圧の蒸気を供給し、内釜内の温度を設定温度に維持する加熱工程では、蒸気圧力調節弁の開度を小さくすることで昇温工程時よりも圧力を低下させた蒸気を供給するようにしており、昇温工程から加熱工程へ移行する場合、蒸気圧力調節弁の開度を小さくして制限した圧力の蒸気を供給しつつ蒸気ジャケット内の圧力を低下させるようにしていることを特徴とする蒸気ジャケット釜。
請求項１に記載の蒸気ジャケット釜において、前記蒸気ジャケットに冷却用水を供給する水供給配管を設置しておき、昇温工程から加熱工程へ移行する場合、蒸気ジャケット内へ水を供給することによって蒸気ジャケット内の圧力を低下させるようにしていることを特徴とする蒸気ジャケット釜。