JP5379781B2

JP5379781B2 - 油の殺菌装置

Info

Publication number: JP5379781B2
Application number: JP2010284136A
Authority: JP
Inventors: 甲子男岡田; 徳子古宮; 直宏黒田; 宏一串岡
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Ariake Japan Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Ariake Japan Co Ltd
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: JP2011080085A

Description

本発明は、食用油等の油を殺菌する装置に関する。

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、食品はあらかじめ殺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殺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殺菌処理（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、格別殺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、この油に殺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、殺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殺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殺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殺菌を効率よく行うことができる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、加圧状態で油を流す流路に、油に蒸気又は熱水を注入して、油の温度を１２０〜１６０℃に高め、加熱時間を２秒から３秒間として直接加熱する手段と、直接加熱された油を冷却する冷却手段とが順次設けられ、冷却手段よりも下流側に油の貯留タンクが設けられ、このタンクに直接加熱により混入した水を排出する排出手段が設けられた油の殺菌装置であることを特徴とする。

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を殺菌対象とすることができる。油の直接加熱時の温度は、好ましくは１２０°Ｃ〜１６０°Ｃより好ましくは１３５°Ｃ〜１５０°Ｃである。また、冷却時の油の温度は、好ましくは室温〜６０°Ｃ、より好ましくは３０°Ｃ〜５０°Ｃである。

この殺菌装置において、直接加熱手段（５）よりも上流側に間接加熱手段（４）を設けてもよいし、冷却手段を真空冷却機（４５）として油から水抜きを行ってもよい。

この油の殺菌装置において、直接加熱の前に間接加熱手段を設けることで直接加熱の殺菌効果を高めることができる。

本発明によれば、加圧状態で油を流す流路に、油に蒸気又は熱水を注入して、油の温度を１２０〜１６０℃に高め、加熱時間を２秒から３秒間として直接加熱する手段と、直接加熱された油を冷却する冷却手段とが順次設けられ、冷却手段よりも下流側に油の貯留タンクが設けられ、このタンクに直接加熱により混入した水を排出する排出手段が設けられた油の殺菌装置であることから、食用油等の油を適正に滅菌処理することができ、従って水が混入しても腐敗することのない油を製造することができる。

本発明の実施の形態１に係る油の殺菌方法を示すブロック図である。一次加熱器の垂直断面図である。二次加熱器の垂直断面図である。一次加熱器の変形例の斜視図である。二次加熱器の変形例の垂直断面図である。本発明の実施の形態２に係る油の殺菌方法を示すブロック図である。

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＞
この油の殺菌方法は、例えば植物から抽出した油を殺菌しようというもので、図１に示すような殺菌装置により、油を加圧状態で流しながら、一次加熱（Ｉ）、二次加熱（ＩＩ）、一次冷却（ＩＩＩ）、二次冷却（ＩＶ）、水抜き（Ｖ）、包装（ＶＩ）の各工程を順次行うようになっている。

この殺菌装置は、油を一方向に流す流路１を備え、また、この流路１上に上流側から下流側に向かって、コンテナタンク２、ポンプ３、一次加熱（Ｉ）のための一次加熱器４、二次加熱（ＩＩ）のための二次加熱器５、一次冷却（ＩＩＩ）のための一次冷却器６、二次冷却（ＩＶ）のための二次冷却器７、制御弁８、水抜き（Ｖ）等のためのサージタンク９、ポンプ３５、包装（ＶＩ）のための充填機１１を順に備えている。

コンテナタンク２は殺菌前の油を貯留する。このコンテナタンク２内の油は、ポンプ３によって流路１に送り出される。流路１の下流側では制御弁８が流路１の開度を絞ることにより、油はポンプ３と制御弁８との間を大気圧以上に加圧されつつ流れる。

一次加熱（Ｉ）のための一次加熱器４は、室温の油を加熱することで油温を４０°Ｃ〜８０°Ｃまで高める。加熱時間は例えば約４５秒である。

一次加熱器４は、図２に示すように、密封された釜１２を有する。釜１２内は油の流路１３と蒸気の流路１４とがパイプ等によって網目状に張り巡らされ、両流路１３，１４間はパイプ等の壁で遮断される。また、釜１２には釜１２内の油の流路１３及び蒸気の流路１４に対する入口１３ａ，１４ａと出口１３ｂ，１４ｂがそれぞれ設けられる。両流路１３，１４を油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油に伝わり油を加熱し殺菌する。この一次加熱器４による殺菌は油と蒸気とが接触しない間接加熱として行われ、これにより油が予備的に加熱される。もちろん蒸気に代えて熱水を用いることも可能である。

一次加熱は次の二次加熱器５における加熱能力の不足を補う意味で設けられるものであり、従って二次加熱器５の加熱能力、殺菌能力が十分な場合は省略可能である。

この一次加熱は、図４に示すような加熱器４ａによっても行うことができる。

図４において、符号１５ａ，１５ｂは油の送り管と戻り管をそれぞれ示し、符号１６ａ，１６ｂは蒸気用の送り管と戻り管をそれぞれ示し、符号１７・・・は油と蒸気がそれぞれ流入するシェルを示す。各シェル１７には、中央の隔壁１７ａで仕切られた扁平な油室Ｐと蒸気室Ｑとが背中合わせに形成される。隔壁１７ａには熱交換用の図示しないフィンが多数形成される。これらのシェル１７が油室Ｐ同士合致し、蒸気室Ｑ同士が合致するように一方向に重ね合わされる。また、各シェル１７の油室Ｐ側には蒸気を素通りさせるための上記蒸気用の送り管１６ａと戻り管１６ｂとにそれぞれ連通する蒸気用パイプｑが隔壁１７ａを貫通するように取り付けられ、隣り合うシェル１７の油室Ｐ内の蒸気用パイプｑ同士が連結される。同様に、各シェル１７の蒸気室Ｑ側には油を素通りさせるための油の送り管１５ａと戻り管１５ｂとにそれぞれ連通する油用パイプｐが取り付けられ、隣り合うシェル１７の蒸気室Ｑ内の油用パイプｐ同士が連結される。

この一次加熱器４ａにおいて、油が送り管１５ａから戻り管１５ｂへとシェル１７間の油室Ｐ内を経て流れ、一方、蒸気も送り管１６ａから戻り管１６ｂへとシェル１７間の蒸気室Ｑを経て流れ、その間蒸気の熱が各シェル１７，１８の隔壁１７ａを介して油に伝わる。これにより、油温が上記温度まで上昇し、油が間接加熱される。

二次加熱（ＩＩ）のための二次加熱器５は、油を更に加熱することで油温を好ましくは１２０°Ｃ〜１６０°Ｃより好ましくは１３５°Ｃ〜１５０°Ｃまで高める。１２０°Ｃよりも低い温度であると殺菌不良を生じるおそれがあり、また１６０°Ｃより高い温度であると油が焦げたり劣化したりするおそれがある。加熱時間は望ましくは大体２秒〜３秒である。

二次加熱器５としては、図３に示すようなスチームインジェクション式加熱器を用いることができる。この加熱器５は、外側から内側へと第一、第二、第三の筒体１９，２０，２１が入れ子状に設けられ、第三の筒体２１の空洞内に弁棒２２が挿入されることにより構成される。第一、第二、第三の筒体１９，２０，２１及び弁棒２２の相互間はネジ２３，２４，２５で同一方向に螺進退可能に結合している。第一、第二、第三の筒体１９，２０，２１及び弁棒２２の先端部では相互間に環状の隙間２６，２７，２８が形成され、第一の筒体１９内で第二、第三の筒体２０，２１及び弁棒２２を回転させ相対的に螺進退させることで隙間２６，２７，２８の大きさを細かく加減することができるようになっている。また、油を加熱器５内に導入するための入口５ａが第一の筒体１９に設けられ、この入口５ａに対応して第二の筒体２０には貫通孔２０ａが形成され、第一の筒体１９の先端には油を加熱器５外に取り出すための出口５ｂが形成される。さらに、蒸気を加熱器５内に導入するための入口５ｃが第一の筒体１９に設けられ、この入口５ｃが上記油の出口５ｂに導通せしめられる。なお、蒸気に代えて熱水を用いることも可能である。

油は上述したようにポンプ３により流路１内を流れ、加圧状態で二次加熱器５内に入口５ａから流入して出口５ｂへと向かい、環状の隙間２７，２８を通過する際に蒸気が隙間２６から吹き込まれることで蒸気に直に接して加熱される。油はポンプ３と制御弁８との間で大気圧以上に加圧されていることから、沸点が高まり上述したような高温まで加熱され殺菌される。この殺菌は直接加熱であり、短時間で大きな熱量が蒸気から油に供給される結果比較的短時間で殺菌される。

この二次加熱は、図５に示すようなスチームインフュージョン式の加熱器５ｄによっても行うことができる。この加熱器５ｄは上下方向に伸びる筒体２９を備え、この筒体２９の上端に多数の小孔の集合により形成される油の入口３０が設けられ、筒体２９の下端に先細になった油の出口３１が設けられる。また、筒体２９の上下方向の中間には蒸気の入口３２ａと出口３２ｂが設けられる。油は加圧状態で入口３０の各小孔３０ａから筒体２９内に筋状に注入され、蒸気がその入口３２ａから筒体２９内に注入される。油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殺菌される。殺菌された油は出口３１から蒸気の水分を含んだ状態で筒体２９外に取り出され、蒸気は油に熱を奪われた後、出口３２ｂから筒体２９外に排出される。

一次冷却（ＩＩＩ）のための一次冷却器６は、図２に示した加熱器４と同様な構造であり、油は加熱器４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。この一次冷却により、油は二次加熱温度から、４０°Ｃ〜６０°Ｃ程度にまで冷却されて出口１３ｂ（図２参照）から一次冷却器６外に取り出される。

二次冷却（ＩＶ）のための二次冷却器７も一次冷却器６と同様な構造であり、一次冷却器６外に流出した油が二次冷却器７内に注入され、二次冷却器７内に供給された冷却水によって、好ましくは室温〜６０°Ｃ、より好ましくは３０°Ｃ〜５０°Ｃまで冷却され、出口１３ｂ（図２参照）から二次冷却器７外に取り出される。６０°Ｃより高い温度であると、後に油を袋等に充填しヒートシールした場合に、袋等のヒートシール性を損なうおそれがある。

なお、一次冷却器６の冷却性能が高く一次冷却器６のみで上記温度まで油を冷却することができる場合は二次冷却器７を省略することができる。また、一次、二次の冷却器６，７の冷却性能が低い場合は、三次以上の冷却器を設けてもよい。

サージタンク９は二次冷却器７を出て制御弁８を通過してきた殺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９には開閉弁３３の設けられた水抜き管３４が接続される。上記二次加熱器５で混入した水がこのサージタンク９の底に溜まるが、この水が水抜き管３４からサージタンク９外に除去される。このサージタンク９は油の殺菌処理速度と次の充填機の充填速度との調整を図る機能も果たすようになっている。

サージタンク９から包装（ＶＩ）のための充填機１１へと流路１が伸びており、この流路１に設けられたポンプ３５によってサージタンク９内の油が充填機１１へと送られる。充填機１１はチャンバー１１ａを備え、このチャンバー１１ａ内に図示しない製袋機を備えている。チャンバー１１ａ内は過酸化水素等の殺菌剤により殺菌され無菌状態となっている。製袋機は樹脂フィルムをヒートシールして袋３６を作りながら各袋３６に油が定量充填されると袋３６の口をヒートシールにより閉じるようになっている。サージタンク９から伸びる流路１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３６の口に臨んでおり、ノズルから袋３６内に殺菌済みの油を注入する。油は殺菌処理されているので、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、上記油の殺菌装置に対して、水物の殺菌装置を併設しておき、油と一緒に水物を上記充填機で包装することができる。

水物の殺菌装置は、だし汁等の水物を殺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（Ａ）、冷却（Ｂ）、貯留（Ｃ）の各工程を順次行うようになっている。

この水物の殺菌装置は、水物を一方向に流す流路３７を備え、また、この流路３７上に上流側から下流側に向かって、コンテナタンク３８、ポンプ３９、加熱（Ａ）のための加熱器４０、冷却（Ｂ）のための冷却器４１、制御弁４２、貯留（Ｃ）のためのサージタンク４３、ポンプ４４を順に備えている。

コンテナタンク３８は殺菌前の水物を貯留する。このコンテナタンク３８内の水物は、ポンプ３９によって流路３７に送り出される。流路３７の下流側では制御弁４２が流路３７を絞ることにより、水物はポンプ３９と制御弁４２との間を大気圧以上に加圧されつつ流れる。

加熱（Ａ）のための加熱器４０は、室温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°Ｃ〜１６０°Ｃまで高める。加熱時間は望ましくは約２秒〜３秒である。

加熱器４０としては、図２に示した油の加熱器４と同様な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殺菌することができる。

冷却（Ｂ）のための冷却器４１は、図２に示した加熱器４と同様な構造であり、水物は加熱器４と同様にして冷却器４１内に注入されるが、加熱器４での蒸気に代えて冷却水が注入される。この冷却により、水物は滅菌温度から、冷却後は３０°Ｃ〜５０°Ｃ程度にまで冷却されて出口１３ｂ（図２参照）から冷却器４１外に取り出される。

貯留（Ｃ）のためのサージタンク４３は、冷却器４１を出て制御弁４２を通過してきた殺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４３は水物の殺菌処理速度と次の充填機１１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４３から包装（ＶＩ）のための充填機１１へと流路３７が伸びており、この流路３７に設けられたポンプ４４によってサージタンク４３内の水物が上述した充填機１１へと送られる。サージタンク４３から伸びる流路３７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１１で作られる袋３６の口に臨んでおり、ノズルから袋３６内に殺菌済みの水物を注入する。すでに袋３６内に注入され又は後から注入される油は殺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。

＜実施の形態２＞
図６に示すように、この実施の形態２では実施の形態１における一次冷却器として真空冷却器４５が使用される。二次加熱器５で殺菌された油がこの真空冷却器４５に至ると、二次加熱器５で混入した水分が減圧によって油外に蒸発すると共に、気化熱を油から奪って油を冷却する。また、水分の蒸発によって油の不要な匂いも除去される。

この一次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９から水抜き管３４等（図１参照）が省略されている。

なお、図６において実施の形態１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、上記実施の形態１，２に限定されるものではなく、例えば上記実施の形態１，２では二次加熱器が一基のみ設けられているが、必要に応じて二基以上設けることも可能である。もちろん水抜き管を併用してもよい。

１…油の流路
５…加熱器
６…冷却器
９…貯留タンク
３４…水抜き管
４５…真空冷却機

Claims

加圧状態で油を流す流路に、油に蒸気又は熱水を注入して、油の温度を１２０〜１６０℃に高め、加熱時間を２秒から３秒間として直接加熱する手段と、直接加熱された油を冷却する冷却手段とが順次設けられ、冷却手段よりも下流側に油の貯留タンクが設けられ、このタンクに直接加熱により混入した水を排出する排出手段が設けられたことを特徴とする油の殺菌装置。
前記直接加熱する手段の前に間接加熱手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の油の殺菌装置。
前記直接加熱された油を冷却する冷却手段が真空冷却機であることを特徴とする請求項１に記載の油の殺菌装置。