JPH0289598A

JPH0289598A - 温間静水圧加圧装置および被処理物の処理方法

Info

Publication number: JPH0289598A
Application number: JP24351588A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Sakashita; 由彦坂下; Takeshi Kanda; 剛神田; Yasuhiko Inoue; 康彦井上
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-09-27
Filing date: 1988-09-27
Publication date: 1990-03-29
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JP2519783B2

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、温間静水圧加圧装置および被処理物の処理方
法に係り、例えば、食品素材等の殺菌、変性、酵素反応
制御等に利用される。

（従来の技術）食品素材等の改質、殺菌、変性等を行なう技術として、
特開昭６２−５５０４８号公報（従来例の１）、特開昭
６２−６６８６２号公報（従来例の２）、および特開昭
６２−６９９６９号公報（従来例の３）にそれぞれ開示
の技術がある。

（発明が解決しようとする課題）従来例の１は、二輪型エクストルーダーにより、小麦粉
を加熱押出しする技術であり、この技術はあくまでも温
度と練り、剪断等の機械的作用によって食品（小麦粉）
の変性、組織化を行なうちのであって、圧力は意図的に
コントロールされるものではな（食品の物性によって変
化し、また、例えば、１０００ｋｇ　ｆ／ｃ１ａといっ
たような高圧を作用させることができないものであった
。

従来例の２は、レシプロ型ポンプを用いて被処理液体も
しくは被処理物を含む液体を５００ｋｇｆ　／　ｃ＋１
１以上に加圧し、これにより前記被処理液体もしくは前
記液体中に含まれる被処理物を殺菌する技術であり、こ
の場合、高圧容器そのものを熱媒により加熱するもので
あるから、昇温に時間がかかりすぎ効率の良い加熱が得
られ難いばかりか均質加熱の点で問題があった。

従来例の３は、加圧室をもつ高圧容器、前記加圧室内に
おいて被処理物を密閉する可撓性壁体および前記加圧室
内を５００ｋｇｆ／ｃｉ以上に加圧する加圧手段を具備
してなり、前記加圧室を加圧することにより前記可撓性
壁体を介して被処理物を間接的に５００ｋｇｆ／ｃｉ以
上に加圧し殺菌する技術であり、この技術では、被処理
物と圧媒とを隔絶するための可撓性壁体の固定ならびに
シールは非常に難しく、特に、高圧になればなる程困難
性が増大する傾向にあるとともに、加熱においても高圧
容器の熱吸収能が大きいために、加圧中に熱放散して厳
密な温度制御が困難となる問題点があった。

本発明は、叙述の従来技術の問題点を解決することがで
きる温間静水圧加圧装置および被処理物の処理方法を提
供することが目的である。

（課題を解決するための手段）本発明は、叙述の目的を達成するために、次の技術的手
段を講じている。

まず、第１の技術的手段は、高圧容器及びその両端に装
脱自在に取付けられた上蓋及び下蓋を具備し、可撓性筒
状壁体の一端を前記上蓋または下蓋のいずれか一方及び
／又は高圧容器の内面に液密に保持するとともに前記可
撓性筒状壁体の他端を前記上蓋または下蓋のいずれか一
方若しくは高圧容器の内面に前記一端に対向して液密に
保持して前記可撓性筒状壁体の内側に処理室、外側に圧
媒室をそれぞれ形成し、更に、処理室内又は処理室外に
被処理物の加熱手段を設けたことを特徴とするものであ
る。

更に、第１の技術的手段において、処理室に連通ずるよ
うに被処理物の排出用ガス供給通路および被処理物の取
出通路を、上蓋または下蓋または高圧容器のいずれかに
設けたことを特徴とするものである。また、第１の技術
的手段において、被処理物の供給通路およびその開閉弁
、エアー抜き通路およびその開閉弁、被処理物の取出通
路およびその開閉弁、ならびに／または大気連通路また
はその開閉弁を前記処理室に連通ずるように上蓋および
下蓋または高圧容器のいずれかに設けるとともに、前記
各開閉弁を処理室近傍部位に配置したことを特徴とする
ものであり、第２の技術的手段は、高圧容器およびその
両端に装脱自在に取付けられた上蓋及び下蓋を具備し、
可撓性筒状壁体の一端を前記上蓋または下蓋のいずれか
一方若しくは高圧容器の内面に液密に保持するとともに
前記可撓性筒状壁体の他端を前記上蓋または下蓋のいず
れか一方若しくは高圧容器の内面に前記一端に対向して
液密に保持して前記可撓性筒状壁体の内側に処理室、外
側に圧媒室をそれぞれ形成し、更に、処理室内又は処理
室外被処理物の加熱手段を設けた温間静水圧加圧装置を
用いて、処理室内の被処理物を加熱しつつ等方圧力で圧
縮処理した後、該処理物を、可撓性筒状壁体を圧媒によ
り加圧することによって取出すことを特徴とするもので
ある。

（作　用）本発明によれば、可撓性筒状壁体４の内側に形成された
処理室５に、被処理物を収め、壁体４の外側に形成され
た圧媒室６に圧媒を供給して昇圧することによって、可
撓性筒状壁体４が等方圧的に収縮され、ここに、被処理
物は加圧（圧縮）される。

ここにおいて、圧媒による圧力が高くなればなる程に、
可撓性筒状壁体４の液密に保持した部分のシール性は向
上し、圧媒と被処理物との混合がなく、両者は確実に隔
絶される。

また、加圧処理中において、処理室５の内又は外に設け
た加熱手段９により昇温することによって、ここに、熱
と等方圧との相乗作用で被処理体が加圧処理され、被処
理体が食品素材であるときは、殺菌、蛋白質の変性、酵
素反応の制御等が効果的になされる。

また、被処理体の処理後において、該処理物を取出すに
際しては、圧媒により可撓性筒状壁体４を加圧すること
によって、取出すことができる。

（実施例）以下、本発明の具体的実施例とその作用を、図面を参照
しつつ詳述する。

なお、各図において、共通部分乃至部材は共通符号で示
している。

図において、１は高圧容器であり、上下に開口部を有し
、該開口部には上蓋２及び下蓋３が装脱自在に取付けら
れている。

なお、上Ｍ２は開口部を施蓋するとともに、中心に孔を
有する上下蓋２Ａと該上下Ｍ２への孔に嵌挿される部分
を有する上下蓋２Ｂとを組合せたものを示しており、上
Ｍ２及び下蓋３の各端面には、図示省略しているが台車
式又は旋回式等によるプレスフレームが係脱自在とされ
て、容器軸方向に作用するプレス力を担持可能としてい
る。

４は可撓性筒状壁体であり、例えばゴム膜、テフロン、
ポリエチレン等のプラスチック膜等からなり、その一端
を上Ｍ２または下Ｍ３のいずれか一方若しくは高圧容器
１の内面に液密に保持するとともに、他端を上蓋２また
は下蓋３いずれか一方若しくは高圧容器ｌの内面に前記
一端に対向して液密に保持することによって、該壁体４
の内側に処理室５が、壁体４の外側に圧媒室６が隔絶状
に形成されている。

可撓性筒状壁体４の液密保持手段として、第１図、第３
図〜第８図の各実施例では、上下蓋２Ａおよび下蓋３の
それぞれにシール材（例えば０リング）７を嵌入して設
け、このシール材７に部両端のフランジ４＾を押し当て
てそれぞれ押えリング金具８により押付けるものが採用
できる。

また、第９図に示す如く下部フランジ４Ａを高圧容器１
の内面に押えリング金具８により押付けるか、第１０図
に示す如く上部フランジ４八を高圧容器ｌの内面に押え
リング金具８により押付ける構成を採用することもでき
る。

処理室５には加熱手段９が設けられており、この加熱手
段は、処理質５の内外のいずれに設けることもできるが
、熱伝達効率の点からは壁体４の内側、すなわち、処理
室５内に設けられるのが好ましい。　加熱手段９として
は、圧媒あるいは被処理物が電気絶縁性である場合には
、直接通電方式の抵抗加熱ヒーターを用いることができ
、その配列はシングルゾーンでもマルチゾーンでもよく
、マルチゾーンであると均熱性を良くすることができる
。

圧媒が導電性の場合は、シースヒータを用いることがで
き、被処理物に接する場合には、ステンレス等でシース
したものが望ましい。

なお、図中、ＩＯは電源手段を示している。

更に、圧媒室６には断熱筒１１が設けられており、シー
ル部材１１Ａを介して上Ｍ２又は下Ｍ３又は高圧容器ｌ
の内面に少なくとも一部を液密に保持されており、圧媒
室６に供給される圧媒の自然循環による放熱を防止して
いる。

但し、可撓性筒状壁体４が厚ければ、この壁体４そのも
のが断熱筒の役割を担うことから、該断熱筒は省略する
ことができる。

また、第２図に示す如く筒状保持体１２を設け、この筒
状保持体１２で可撓性筒状壁体４の両端を抑えて液密に
保持する場合も、筒状保持体１２が厚ければ、断熱筒１
１は省略することができる。なお、筒状保持体１２には
、図示の通り径方向の圧媒通孔１２八を軸方向に多数並
設している。

１３は圧媒加圧手段であり、水槽１４内の圧媒をプラン
ジャポンプ１５で吸引、吐出して圧媒室６に加圧供給す
るとともに、逃し弁１６を有して水槽１４内に環流する
ようにされ、送液管にはチエツク弁１７を有する。この
圧媒加圧手段１３は圧媒を圧媒室６に供給し、加圧ポン
プ１５で例えば５００ｋｇ　ｆ／ｃ＋ｌ１以上、望まし
くは２０００ｋｇ　ｆ／ｃ艷〜６０００ｋｇ　ｆ　／　
ｃ＋Ｈの圧力に加圧して壁体４を介して処理室５内の被
処理物を等方圧的に加圧する。

而して、加圧処理中の圧媒と被処理物とは壁体４の両端
におけるシール部により隔絶されており、この場合、例
えば、第２図に示す如く上蓋２側に軸部２Ｃを可撓性筒
状壁体４の内周面に挿出させることで、加圧の際のシー
ル部の安全性をより一層確保することができ、この際、
図示の如く、軸部２Ｃに下方先細状のテーパー２Ｄを形
成することにより、上上蓋２Ｂの装脱を円滑にすること
ができる。

第１図から第４図の実施例では、処理室５への被処理物
の供給は、上上蓋２Ｂを上下蓋２への中心孔より取外し
、該中心孔を介してなされるが、この場合、処理室５内
の気泡及び圧媒室６内における気泡を加圧前に除去する
ことが望ましく、このため、第３図、第４図に示す如く
、土工１１２Ｂ及び上下蓋２Ａに、それぞれ開閉弁１８
．１９を有するエアー抜き用通路２０．２１を設けるこ
とが望ましい。

また、第４図に示す如く、被処理物の温間加圧中におい
て、被処理物への熱伝達を向上させ、均熱性を促進する
ためには、モーター等の駆動体２２で回転される撹拌器
２３を設けることが望ましい。

被処理物の供給の自動化を図るためには、第５図に示す
如く、収容槽２４内の被処理物を、供給ポンプ２５の作
動により、開閉弁２６を開にした状態で供給通路２７を
介して行なわせることができる。

また、温間加圧処理後の取出しは、ガス圧媒による取出
し手段、ポンプによる取出し手段、加圧圧媒による取出
し手段等が採用できる。

第５図はガス圧媒による取出し手段であり、処理室５と
処理済槽２８とを、開閉弁２９を有する取出通路３０で
連絡するとともに、ガスボンベ３１のガスを、調圧弁３
２、開閉弁３３を介して通路２０に図示の如く連絡して
なる。

従って、この第５図に示すガス圧媒による取出し手段に
よれば、温間加圧処理後において、開閉弁２９を開にし
ておき、ガスボンベ３１のガスを、調圧弁３２、開閉弁
３３を介して処理室５の上部側より供給することにより
、取出通路３０を介して処理済槽２８に回収される。

第６図はポンプによる取出し手段であり、開閉弁２９を
有する取出通路３０に、ポンプ３４を設け、このポンプ
３４の起動等で処理済槽２８に回収される。

第７図は加圧圧媒による取出し手段であり、この取出し
手段は、温間加圧処理後において開閉弁２９を開として
おき、加圧手段１３における加圧ポンプ１５により圧媒
を圧媒室６に供給加圧することで、可撓性筒状壁体４に
等方圧を作用させて処理物を圧縮（押出）して取出通路
３０を介して処理済槽２８に回収される。この際、当然
ながら、加熱手段９は、可撓性筒状壁体４の外側に設置
するのが好ましい。

更に、温間静水圧加圧を作用させる際、可撓性筒状壁体
４内の被処理物の全体に、加熱作用を加えるためには、
上蓋２、下蓋３に付属させた開閉弁等（これらは装置構
成によっては高圧容器に付属させることもなくはない）
を、第６図に示す如く処理室５に近い位置に設置するこ
とが望ましい。

これは、圧力作用についてはパスカルの原理により等方
圧（均質）となるけれども、熱的作用は均質にならない
からである。

尚、第６図において、３５は開閉弁３６を有する大気連
通路を示している。

又、被処理物によっては、処理室５内に供給する前に、
予熱することが望ましいものがある。

このため、第８図に示す如く供給通路２７に予熱ヒータ
３７を設けることもできる。

なお、この予熱温度は被処理物が水分を含むものについ
ては最高で１００°Ｃまでとされるも、変性等が起るお
それがあるものについては、変性温度以下まで予熱され
る。

以上、詳述した本発明の各実施例において、被処理物は
例えば、殺菌に関しては次のものを挙げることができる
。

たとえばミルク、ジュース、スープ、ドリンク剤、災害
対策用保存水、医療用殺菌水、飼育無菌動物用飲料水、
清浄水、動物細胞大量培養用培地、飲み薬、注射液など
の液体。これらは、処理室内に送給し、バッチ連続で直
接加圧処理することができる。

または、未殺菌の液体やクリームやペースト、生肉等を
パックしたチューブなどが挙げられる。

このようなバック状被処理物については、水のような液
体中に入れられ、その液体を加圧することで間接的に加
圧される。

加圧力の大きさは、５００ｋｇ　ｆ／ｃｒＡ以上であり
、好まり、　＜　ハ２０００ｋｇ　ｆ／ｃｄ　〜６００
０ｋｇ　ｆ／ｃｎｌテアル。

加圧に際してレシプロ型ポンプを用いるのは、５００ｋ
ｇ　ｆ／ｃｔＡ以上という非常な高圧に加圧するのに最
も適しているからである。

なお、被処理物の処理温度は、通常の気温範囲（５°Ｃ
〜３５°Ｃ）でもよいが、タンパク質の変性を生じる温
度（約６０″Ｃ）以下でかつ殺菌対象となる微生物の生
存適温以上の温度範囲とするのが好ましい。たとえば殺
菌対象が大腸菌類である場合には４０°Ｃ〜５０°Ｃと
するのが好ましい。

また、慣性その他の目的の場合には、より以上の液体負
荷を与えることがありうる。

更に、本発明において圧媒としては水等の液体が望まし
いが、ガス圧媒を用いることもできる。

なお、第１図〜第１Ｏ図においては、可撓性壁体４と上
蓋２または下蓋３若しくは高圧容器１との間のシールリ
ングは、１個のみの例を示したが、第１１図の如く２個
設け、且つその間に外部に連通ずるリーク孔２１八を設
ける構成とすることは、シール不良に伴うリークを検出
し、しかも圧媒と被処理物との混合（被処理物への圧媒
混入）を防止しうるという点で、食品処理用装置として
は好ましいものである。

（発明の効果）本発明は以上の通りであり、本発明によれば、次の利点
がある。

高圧容器及びその両端に装脱自在に取付けられた上蓋及
び下蓋を具備し、可撓性筒状壁体の一端を前記上蓋また
は下蓋のいずれか一方に液密に保持するとともに前記可
撓性筒状壁体の他端を前記上蓋または下蓋のいずれか一
方若しくは高圧容器の内面に液密に保持して前記可撓性
筒状壁体の内側に処理室、外側に圧媒室をそれぞれ形成
しているので、圧媒室での圧力が高くなればなる程、可
撓性筒状壁体のシール部が圧力により押されるため、非
常にシール性に優れたものとでき、従って、被処理物に
圧媒が混入するのを避けての等方圧な処理ができる。

更に、壁体で隔絶された処理室内に又は、処理室外の断
熱筒の間に被処理物の加熱手段を設けたものであるから
、圧媒による等方圧と加熱との相乗作用で被処理物の処
理ができるし、この際、厳密な温度制御も可能となるば
かりか昇温も短時間で事済む。

更に、処理室に連通ずるように被処理物の排出用ガス供
給通路および被処理物の取出通路を、上蓋、下蓋および
高圧容器のいずれかに設けたので、被処理物の取出しが
円滑にできるし、ガス供給で取出すので、処理室に被処
理物が残存することもない。

また、被処理物の供給通路およびその開閉弁、エアー抜
き通路およびその開閉弁、被処理物の取出通路およびそ
の開閉弁、ならびに／または大気連通路およびその開閉
弁を前記処理室に連通ずるように上蓋および下蓋のいず
れかに設けるとともに、前記各開閉弁を処理室近傍部位
に配置しているので、可撓性筒状壁体を介しての等方圧
加圧と加熱手段による加熱が被処理体の全体にわたって
均質に作用し、しかも、自動化が容易となる。

更に、処理室内の被処理物を加熱しつつ等方圧力で圧縮
処理した後、該処理物を、可撓性筒状壁体を圧媒により
加圧することによって取出すようにしているので、圧媒
を等方圧的な加圧と処理物の取出しとの双方に有効利用
することができるし、しかも、高圧にて取出すことがで
きるので、処理室に処理物が残存することはなく、完璧
な回収ができる。

本発明は以上の利点を有するので、食品材料の殺菌、変
性、酵素反応制御を初めとする各種被処理物の温間静水
圧加圧とその処理手段として有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１１図は本発明の各実施例を示す各立面断
面図である。１・・・高圧容器、２・・・上蓋、３・・・下蓋、４・
・・可撓性筒状壁体、５・・・処理室、６・・・圧媒室
、９・・・加熱手段、１３・・・圧媒の加圧手段、１８
．１９，２６．２９．３６・・・各種開閉弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高圧容器及びその両端に装脱自在に取付けられた
上蓋及び下蓋を具備し、可撓性筒状壁体の一端を前記上
蓋または下蓋のいずれか一方若しくは高圧容器の内面に
液密に保持するとともに前記可撓性筒状壁体の他端を前
記上蓋または下蓋のいずれか一方若しくは高圧容器の内
面に前記一端に対向して液密に保持して前記可撓性筒状
壁体の内側に処理室、外側に圧媒室をそれぞれ形成し、
更に、処理室内又は処理室外に被処理物の加熱手段を設
けたことを特徴とする温間静水圧加圧装置。
（２）処理室に連通するように被処理物の排出用ガス供
給通路および被処理物の取出通路を、上蓋または下蓋ま
たは高圧容器のいずれかに設けたことを特徴とする請求
項（１）記載の温間静水圧加圧装置。
（３）被処理物の供給通路およびその開閉弁、エアー抜
き通路およびその開閉弁、被処理物の取出通路およびそ
の開閉弁、ならびに／または大気連通路およびその開閉
弁を前記処理室に連通するように上蓋または下蓋または
高圧容器のいずれかに設けるとともに、前記各開閉弁を
処理室近傍部位に配置したことを特徴とする請求項（１
）記載の温間静水圧加圧装置。
（４）高圧容器及びその両端に装脱自在に取付けられた
上蓋及び下蓋を具備し、可撓性筒状壁体の一端を前記上
蓋または下蓋のいずれか一方若しくは高圧容器の内面に
液密に保持するとともに前記可撓性筒状壁体の他端を前
記上蓋または下蓋のいずれか一方若しくは高圧容器の内
面に前記一端に対向して液密に保持して前記可撓性筒状
壁体の内側に処理室、外側に圧媒室をそれぞれ形成し、
更に、処理室内または処理室外に被処理物の加熱手段を
設けた温間静水圧加圧装置を用いて、処理室内の被処理
物を加熱しつつ等方圧力で圧縮処理した後、該処理物を
、可撓性筒状壁体を圧媒により加圧することによって取
出すことを特徴とする温間静水圧加圧による被処理物の
処理方法。