JP4784565B2 - 油の滅菌方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、食用油等の油を滅菌する方法及び装置に関する。

一般に、食品には黴、酵母、細菌等の微生物が付着、混入し、水分が多い場合には腐敗を引き起こすので、食品はあらかじめ滅菌処理したうえで保存され、流通過程におかれる。

たとえば、食用油脂、水等の混合食品であるホイップクリーム組成物も滅菌処理したうえで保存、搬送等される。ところが、ホイップクリーム組成物を超高温瞬間滅菌処理（ＵＨＴ）しようとすると超高温のため増粘し、固化するので、これを防止するため高温短時間滅菌処理（ＨＴＳＴ）している。そのため微生物が残存し、長期間の保存が困難となっている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、サラダドレッシング等のような酸を含む食品は、油、水等を含んでいてもｐＨを低く抑えたり、冷暗所に保存したりすることで微生物の繁殖を抑制し、格別滅菌処理をしなくとも長期間の保存が可能である。

特公平７−１０８２０１号公報

近年、例えばラーメンのスープ等のごとく油にだし汁等の水物を混入してなるほぼ中性の油水混合液をパウチ等で包装して保存し、使用し、或いは流通させたいとの要望がある。本発明者は当初、市販の食用油を購入し、この油に滅菌処理した水物を加えて保存しようとしたが、菌が繁殖し長期間の保存は困難であった。本発明者はこの点について検討したところ、食用油自体は菌が存在しても水分が含まれていない場合は腐敗することがなく、滅菌処理しなくとも長期保存が可能であること、また、開封したばかりの油に水物を滅菌処理したうえで注入した場合、一見して腐敗しないようであるが、油中に菌が存在する場合があり、この菌が水物の存在により繁殖し、油水混合液が腐敗してしまう場合があることが明らかとなった。そこで、本発明者は水物と油を別々に加熱滅菌処理したうえで混合するようにしたところ、長期保存が可能であった。

本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、従来行われていなかった油の滅菌を効率よく行うことができる方法及び装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

すなわち、請求項１に係る発明は、油（２）をタンク（３，３１）内に貯留し、このタンク（３，３１）内に蒸気又は熱水を注入してタンク（３，３１）内の油（２）を１２０℃〜１６０℃に加熱し滅菌処理し、しかる後に油（２）を冷却することを特徴とする油の滅菌方法である。

請求項２に記載されるように、前記油を冷却することが、タンク内で油（２）を滅菌処理した後に、同じタンク（３）に冷却水を供給してタンク（３）内の油（２）を冷却することであってもよい。

請求項３に記載されるように、前記油を冷却することが、タンク（３１）内で油（２）を滅菌処理した後に、このタンク（３１）から油（２）を取り出して冷却し、しかる後にサージタンク（３２）内に貯留することであってもよい。

請求項４に記載されるように、前記油を冷却することが、油（２）を真空冷却により冷却することであってもよい。

請求項５に記載されるように、前記タンク（３，３１）内で油（２）を撹拌する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の油の滅菌方法であってもよい。

また、請求項６に係る発明は、タンク（３，３１）内に蒸気、又は熱水を導入する供給手段と、このタンク（３，３１）内に蒸気又は熱水を注入してタンク（３，３１）内の油（２）を１２０℃〜１６０℃に加熱し滅菌する滅菌処理手段（９）と、滅菌処理された油（２）を冷却する冷却手段（１３，３４，３６）とを備えたことを特徴とする油の滅菌装置である。

請求項７に記載されるように、前記滅菌処理された油の冷却手段はタンク（３）に取り付けられた冷却水の循環するジャケット（１３）である請求項６に記載の油の滅菌装置であってもよい。

請求項８に記載されるように、前記冷却手段が、タンク（３１）に接続された油（２）の流路（６）に設けられた冷却機（３４，３６）であり、油（２）の流路（６）の上記冷却機（３４，３６）よりも下流側に油（２）のサージタンク（３２）が設けられた請求項６に記載の油の滅菌装置とすることも可能である。

請求項９に記載されるように、前記冷却機は真空冷却機（３６）である請求項８に記載の油の滅菌装置であってもよい。

請求項１０に記載されるように、前記滅菌処理手段にはタンク（３，３１）内の油（２）を撹拌する撹拌手段（１４）を備えた請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の油の滅菌装置であってもよい。

請求項１に係る発明によれば、食用油等の油（２）を適正に滅菌処理することができ、従って水分が混入しても腐敗することのない油（２）を製造することができる。また、滅菌処理がバッチ処理になるので、連続処理に比べて油（２）の損失が少なく、油を大量に使用する場合に限らず少量使用する場合であっても柔軟に対応することができる。

請求項２に記載されるように構成した場合は、同じタンク（３）で加熱と冷却を行うことから、滅菌システムの省スペース化を図ることができる。

請求項３に記載されるように構成した場合は、油（２）の冷却速度を速めて油（２）の品質の劣化を防止することができる。また、油（２）の加熱と冷却を別の場所で行うので、タンク（３１）及び冷却機（３４，３６）の構造を簡素化することができる。

請求項４に記載されるように構成した場合は、滅菌処理時に油（２）に混入した水を油（２）の冷却と同時に除去することができる。

請求項５に記載されるように構成した場合は、油（２）の加熱や冷却を速やかに行うことができ、それだけ油（２）の品質の劣化を防止することができる。

また、請求項６に係る発明によれば、食用油等の油（２）を適正に滅菌処理することができ、従って水分が混入しても腐敗することのない油（２）を製造することができる。また、滅菌処理がバッチ処理になるので、連続処理に比べて油（２）の損失が少なく、油（２）を大量に使用する場合に限らず少量使用する場合であっても柔軟に対応することができる。

請求項７に記載されるように構成した場合は、同じタンク（３）で加熱と冷却を行うので、滅菌システムの省スペース化を図ることができる。

請求項８に記載されるように構成した場合は、油（２）の冷却速度を速めて油（２）の品質の劣化を防止することができる。また、油（２）の加熱と冷却を別の場所で行うので、タンク（３１）及び冷却機（３４，３６）の構造を簡素化することができる。

請求項９に記載されるように構成した場合は、滅菌処理時に油（２）に混入した水を冷却と同時に除去することができる。

請求項１０に記載されるように構成した場合は、油（２）の加熱や冷却を速やかに行うことができ、それだけ油（２）の品質の劣化を防止することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

＜実施の形態１＞
この油の滅菌方法は、例えば植物から抽出した油を滅菌しようというものである。この油の滅菌方法により滅菌することができる油としては、例えば大豆油、綿実油、菜種油、コーン油、米糠油、サフラワー油、ヒマワリ種子油、ヤシ油、トウモロコシ油、カカオ脂、落花生油、オリーブ油、ごま油、カポック油、月見草油、シア脂、サル脂、椰子油、パーム核油等の植物性油脂、或いは乳脂肪、牛脂、ラード、魚油、鯨油等の動物性油脂等がある。

図１に示す油の滅菌装置は、この滅菌方法を実施するためのもので、油を加熱により滅菌処理し、冷却し、水抜きし、包装するようになっている。

図１に示すように、この油の滅菌装置は、滅菌処理手段として加熱冷却機１を備える。

この加熱冷却機１は、図２に示すように、油２を貯留するタンク３と、このタンク３内に蒸気又は熱水を注入してタンク３内の油２を滅菌する滅菌処理手段と、滅菌処理された油２を冷却する冷却手段と、タンク３内で油２を撹拌する撹拌手段とを備える。

タンク３は、略円筒形の胴部３ａと、胴部３ａの上を塞ぐ天部３ｂと、胴部３ａの下を塞ぐ漏斗状のホッパ部３ｃとを備える。タンク３の胴部３ａには油２をタンク３内に注入するための充填管４がバルブ５を介して接続される。バルブ５が開けられ、この充填管４から油４がタンク３内に所定量充填されると、バルブ５が閉じられる。ホッパ部３ｃの下端からは滅菌処理済の油２をタンク３外に取り出すための取出管６が、バルブ７を介し図１に示す充填機８へと伸びる。

図２に示すように、滅菌処理手段は、蒸気又は熱水をタンク３内で噴出するノズル装置とすることができる。具体的にはタンク３の中心部へと蒸気又は熱水を導入する導管９と、この導管９の先端からタンク３の内壁へと放射状に分岐する複数本の分岐管１０と、各分岐管１０の先端からタンク３の内壁に沿って伸びる伸長管１１とを具備し、分岐管１０及び伸長管１１には多数の噴出孔１２が形成される。

図示しないボイラ等の蒸気又は熱水供給源から供給される蒸気又は熱水は、導管９から分岐管１０、伸長管１１へと流れ、この蒸気又は熱水が図２中矢印で示すように多数の噴出孔１２からタンク３内に噴出する。蒸気又は熱水が油２を加熱する時の温度は、好ましくは１２０℃〜１６０℃より好ましくは１３５℃〜１５０℃である。

このような高温の蒸気又は熱水が、タンク３内の油２の液面下で噴出し油２を加熱する。油２は蒸気と直に接触することで短時間で大きな熱量を蒸気から与えられ速やかにかつ確実に滅菌される。滅菌された油２はタンク３の取出管６から蒸気の水分を含んだ状態でタンク３外に排出される。これにより、タンク３内の油２が滅菌処理され、水分が混入しても腐敗することのない油２が製造される。

また、この油の滅菌処理はタンク３内で行われるバッチ処理であるから、連続処理に比べて油の損失が少なく、油を大量に使用する場合に限らず少量使用する場合であっても対応が可能になる。

冷却手段は、上記タンク３内で油２を滅菌処理した後に、同じタンク３に冷却水を供給してタンク３内の油２を冷却しようというもので、図２に示すように、タンク３の胴部３ａの中間からホッパ部３ｃにわたる外壁面に取り付けられたジャケット１３を備える。このジャケット１３に冷却水の供給パイプ１３ａと排出パイプ１３ｂとが連結される。これにより、同じタンク３で加熱と冷却とを行うことができ、滅菌システムの省スペース化が可能となる。

上記油の滅菌処理が完了し、蒸気又は熱水の供給が停止されると、冷却水が供給パイプ１３ａからジャケット１３内に供給され、排出パイプ１３ｂから排出される。冷却水はジャケット１３内を流れる間に、タンク３の壁を介して、滅菌処理時に加熱されたタンク３内の油２から熱を奪い冷却する。この冷却により、タンク３内の油２の温度は好ましくは室温〜６０℃より好ましくは３０℃〜５０℃まで低下する。

撹拌手段は、図２に示すように、タンク３内に設けられる回転翼１４と、回転翼１４に回転力を与えるためのモータ１５とを備える。上記タンク３内で油２を滅菌処理する時と、冷却処理する時に、モータ１５により回転翼１４が駆動される。撹拌手段としては、このような回転翼１４に代えて又は回転翼１４と共に上記分岐管１０及び伸長管１１をタンク３内で旋回させる手段とすることも可能である。

このように、タンク３内で油２を撹拌することにより、油２の加熱や冷却を速やかに行うことができ、それだけ油２の品質の劣化を防止することができる。

図１に示すように、タンク３のホッパ部３ｃには、開閉弁１６の設けられた水抜き管１７が必要に応じて接続される。上記滅菌時に油２に混入した水がこのタンク３の底に溜まるが、この水が水抜き管１７からタンク３外に除去される。

また、上記タンク３のホッパ部３ｃに接続された取出管６は、図１に示すように、包装のための充填機８へと伸びている。この取出管６に設けられたバルブ７が開き、同じくこの取出管６に設けられたポンプ１８が駆動すると、タンク３内の油２が充填機８へと送られる。

充填機８はチャンバー８ａを備え、このチャンバー８ａ内に図示しない製袋機を備えている。製袋機は樹脂フィルムをヒートシールして袋１９を作りながら各袋１９に油２が定量充填されると袋１９の口をヒートシールにより閉じるようになっている。タンク３からチャンバー８ａ内へと伸びる取出管６の先端には図示しないノズルが取り付けられ、このノズルが製袋機で作られる袋１９の口に臨んでおり、ノズルから袋１９内に滅菌済みの油２を注入する。油２は滅菌処理されていることから、加熱時に混入した水が残留していたとしても、保存中に腐敗することはない。

なお、充填機及び製袋機は公知のものを使用するので、それらの詳細な説明は省略する。

図１に示すように、上記油の滅菌装置に水物の滅菌装置が併設され、油と一緒に水物が上記充填機で包装されるようになっている。

水物の滅菌装置は、だし汁等の水物を滅菌しようというもので、水物を加圧状態で流しながら、加熱、冷却、貯留の各工程を順次行うようになっている。

この水物の滅菌装置は、水物を一方向に流す導管２０を備え、また、この導管２０に上流側から下流側に向かって、コンテナタンク２１、ポンプ２２、加熱機２３、冷却機２４、制御弁２５、サージタンク２６、ポンプ２７を順に備えている。

コンテナタンク２１は滅菌処理前の水物を貯留するためのもので、このコンテナタンク２１内の水物は、ポンプ２２によって導管２０に送り出される。導管２０の下流側で制御弁２５が導管２０の口径を絞ることにより、水物はポンプ２２と制御弁２５との間を大気圧以上に加圧されつつ流れる。

加熱機２３は、室温と同程度の温度の水物を加熱することで、水物が例えばだし汁である場合はその温度を１２０℃〜１６０℃まで高める。加熱時間は望ましくは約２秒〜３秒である。

加熱機２３としては、例えば図３に示した構造のものを使用することができ、蒸気又は熱水を使用した間接加熱により水物を滅菌することができる。もちろん、例えば上記油の滅菌装置のような直接加熱による滅菌方式を採用することも可能である。

この加熱機２３は、図３に示すように、密封された釜２８を有する。釜２８内は水物の流路２９と蒸気の流路３０とがパイプ等によって網目状に張り巡らされ、両流路２９，３０間はパイプ等の壁で遮断される。また、釜２８には水物の流路２９及び蒸気の流路３０に対する入口２９ａ，３０ａと出口２９ｂ，３０ｂがそれぞれ設けられる。両流路２９，３０を水物と蒸気がそれぞれ流れることにより、蒸気の熱がパイプ等の壁を介して水物に伝わり水物を加熱し滅菌する。この加熱機２３による滅菌は水物と蒸気とが接触しない間接加熱として行われ、これにより水物が加熱され滅菌される。もちろん蒸気に代えて熱水を用いることも可能である。

冷却機２４は、図３に示した加熱機２３と同様な構造であり、水物は加熱機２３と同様にして冷却機２４内に注入されるが、加熱機２３での蒸気に代えて冷却水が注入される。この冷却により、水物は上記滅菌温度から、３０℃〜５０℃程度にまで冷却されて出口２９ｂから冷却機２４外に取り出される。

サージタンク２６は、冷却機２４を出て制御弁２５を通過してきた滅菌処理済みの水物を貯留するようになっている。このサージタンク２６は水物の滅菌処理速度と次の充填機８の充填速度との調整を図る機能を果たす。

図１に示すように、サージタンク２６から包装のための充填機８へと導管２０が伸びており、この導管２０に設けられたポンプ２７によってサージタンク２６内の水物が上述した充填機８へと送られる。サージタンク２６から充填機８内へと伸びる導管２０の先端には図示しないノズルが取り付けられ、このノズルが製袋機８で作られる袋１９の口に臨んでおり、ノズルから袋１９内に滅菌済みの水物が注入される。すでに袋１９内に注入され又は後から注入される油は滅菌処理されているので、水物が加えられたとしても、保存中に腐敗することはない。

なお、上記油の滅菌装置、水物の滅菌装置、充填機及び製袋機は、過酸化水素等の滅菌剤により予め滅菌され無菌状態とされる。この装置内を滅菌する装置は公知であるから詳細な説明を省略する。

＜実施の形態２＞
図４に示すように、この実施の形態２では、滅菌用のタンク３１内で油を滅菌処理した後に、このタンク３１から油を取り出して冷却し、しかる後にサージタンク３２内に貯留するようにしている。このように、油を加熱殺菌した後ただちにタンク３１外に流しつつ冷却することにより、油の冷却速度を速めて油の品質の劣化を防止することができる。また、滅菌用のタンク３１からサージタンク３２へと油を送ることで油の滅菌につきバッチ処理をすることができるので、図４の水物の滅菌の場合のように、コンテナタンク２１と加熱機２３を使用した場合に比べ、油の浪費を防止することができる。

図４に示すように、この油の滅菌方法を実施するための滅菌装置は、滅菌処理手段として加熱機を備える。

この加熱機３３は、図２に示した加熱冷却機１からジャケット１３等の冷却手段を省略した構造であり、油を貯留するタンク３１と、このタンク３１内に蒸気又は熱水を注入してタンク３１内の油を滅菌する滅菌処理手段と、タンク３１内で油を撹拌する撹拌手段とを備える。

このタンク３１内で一定量の油が実施の形態１と同様にして加熱され滅菌状態とされる。

タンク３１からは取出管６が充填機８へと伸び、この取出管６に上流側から下流側に向かって、バルブ７、冷却機３４、サージタンク３２、ポンプ３５が順に設けられている。

冷却機３４は、図３に示した加熱機２３と同様な構造であり、油は加熱機２３と同様にして注入されるが、蒸気に代えて冷却水が蒸気の注入される箇所に注入される。図４中、タンク３１側のバルブ７が開かれると、タンク３１内に供給される空気等のガスにより、滅菌処理済の油が取出管６へと圧送され、この冷却機３４内に注入される。冷却機３４で油は４０℃〜６０℃程度にまで冷却された後、取出管６内に送り出される。

このように、タンク３１内で加熱された油は、速やかに冷却機３４へと送られ、冷却機３４内を連続して流れつつ効率よく除熱されるので、油の品質の劣化が防止される。

また、このように油の加熱と冷却が別々の場所で行われることから、タンク３１と冷却機３４とが分離され、それらの構造が簡素化される。

サージタンク３２は冷却機３４を通過してきた滅菌処理済みの油を貯留するようになっている。サージタンク３２には開閉弁１６の設けられた水抜き管１７が接続される。上記加熱機３３で混入した水がこのサージタンク３２の底に溜まるが、この水が水抜き管１７からサージタンク３２外に除去される。

このサージタンク３２から充填機８への油の供給、及び水物の充填機８への供給は、実施の形態１と同様にして行われる。

なお、図４において実施の形態１の場合と同じ箇所には同一の符号を付して示すこととし、重複した説明を省略する。

＜実施の形態３＞
図５に示すように、この実施の形態３では、実施の形態２における冷却機に代えて真空冷却機３６が設けられる。

加熱機３３のタンク３１内で滅菌された油がこの真空冷却機３６に至ると、加熱機３３で油に混入した水分が減圧によって油外に蒸発し、気化熱が油から奪われることで油が冷却される。また、水分の蒸発によって油の不要な匂いも除去される。

図５に示すように、この油の真空冷却により油内の水分が除去されることから、サージタンク３２から実施の形態２におけるような水抜き管１７等が省略されている。

このサージタンク３２から充填機８への油の供給、及び水物の充填機８への供給は、実施の形態２と同様にして行われる。

なお、図５において実施の形態１、２の場合と同じ部分には同一符号を付して表すこととし、重複した説明を省略する。

本発明は以上説明したように構成されるが、本発明は上記実施の形態１〜３に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内において種々変更可能である。

本発明の実施の形態１に係る油の滅菌装置を表すブロック図である。 加熱冷却機の垂直断面図である。 水物の加熱機を示す垂直断面図である。 本発明の実施の形態２に係る油の滅菌装置を表すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る油の滅菌装置を表すブロック図である。

符号の説明

２…油
３，３１…タンク
６…取出管
９…導管
１３…ジャケット
１４…回転翼
３２…サージタンク
３４…冷却機
３６…真空冷却機

Claims (10)

1. 油をタンク内に貯留し、このタンク内に蒸気又は熱水を注入してタンク内の油を１２０℃〜１６０℃に加熱し滅菌処理し、しかる後に油を冷却することを特徴とする油の滅菌方法。
2. 前記油を冷却することが、タンクに冷却水を供給してタンク内の油を冷却することである請求項１に記載の油の滅菌方法。
3. 前記油を冷却することが、このタンクから油を取り出して冷却し、しかる後にサージタンク内に貯留することである請求項１に記載の油の滅菌方法。
4. 前記油を冷却することが、油を真空冷却により冷却することである請求項３に記載の油の滅菌方法。
5. 前記タンク内で油を撹拌することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の油の滅菌方法。
6. タンク内に蒸気、又は熱水を導入する供給手段と、このタンク内に蒸気又は熱水を注入してタンク内の油を１２０℃〜１６０℃に加熱し滅菌する滅菌処理手段と、滅菌処理された油を冷却する冷却手段とを備えたことを特徴とする油の滅菌装置。
7. 前記滅菌処理された油の冷却手段がタンクに取り付けられた冷却水の循環するジャケットであることを特徴とする請求項６に記載の油の滅菌装置。
8. 前記冷却手段が、タンクに接続された油の流路に設けられた冷却機であり、油の流路の上記冷却機よりも下流側に油のサージタンクが設けられたことを特徴とする請求項６に記載の油の滅菌装置。
9. 前記冷却機が真空冷却機であることを特徴とする請求項８に記載の油の滅菌装置。
10. 前記滅菌処理手段にはタンク内の油を撹拌する撹拌手段を備えたことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の油の滅菌装置。

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