CN1313035C - 固态物的灭菌方法及灭菌装置 - Google Patents

Abstract

一种灭菌方法，能够以一定量连续地对固态物进行处理。使多个压力容器(3)依次由一定的输入部(12)向无菌区域(Z1)内的输出部(13)移动；在输入部(12)中，使收容一定量固态物(10)的容具(8)以一定的数目插入各压力容器(3)内并分别封闭各压力容器(3)；在由输入部(12)向输出部(13)移动中的各压力容器(3)的内部，进行用于对固态物(10)进行灭菌的处理；在输出部(13)中打开各压力容器(3)并且从压力容器(3)中取出容具(8)和固态物(10)；使空的压力容器(3)由输出部(13)向输入部(12)返送。

Description

固态物的灭菌方法及灭菌装置

技术领域

本发明涉及一种使装在容器中的加工后的食品中含有的固态物直接与蒸气等载热体接触而进行灭菌的方法及其装置。

背景技术

作为加工后食品的灭菌方法，以往都利用将加工后食品装袋密封后，将该袋子放在蒸馏器中通过高温加热对内容物进行灭菌的间接加热灭菌法。但是，在通过袋子间接灭菌的方法中，由于液体成分和固态物都以同一条件加热并且根据液体成分的热传递逐渐地传到固态物的中心而进行灭菌，所以就存在灭菌时间变长、固态物和液体成分都以过加热状态而改变风味等问题。

所以，提出并实施了各种使固态物直接与蒸气接触进行直接灭菌的直接加热灭菌方法。在通过直接加热灭菌方法对固态物进行的灭菌中，在灭菌前将固态物计量分成各个小的定量份并且将该分开的固态物装在杯子中。将各杯子装在同一灭菌釜(压力容器)中。在将灭菌釜密封后使其内部抽真空，之后在灭菌釜内导入蒸气。在蒸气加热一定时间后，真空冷却，之后从各灭菌釜中取出各杯子。根据这种直接加热灭菌方法，由于是使固态物与蒸气直接接触，所以可以设定适合于固态物的灭菌条件，在短时间内完成加热处理并且不会破坏固态物的风味，由于是在灭菌前计量并完成了各包装单位量的分装，所以与灭菌后对固态物计量并进行分装时比较具有容易针对各个食品设定适宜条件的优点。

但是，到目前为止的直接加热灭菌方法，均为将大量的杯子装在同一灭菌釜中并且进行一次性处理的批处理。所以要提高处理能力就必须使灭菌釜大型化，从而装置的设置面积也变得庞大。在灭菌处理后，由于必须一次取出大量的杯子，并且该操作必须在无菌条件下进行，所以就必须确保在灭菌釜的出口侧具有很大的无菌储存区并且设备要进一步大规模化。将大量灭菌后的杯子一次性由灭菌釜取出放在无菌储存区后，依次从各个杯子将固态物取出并送至后工序处理时，各杯子的固态物在无菌储存区的保留时间在处理前后相差甚异。无菌储存区，由于不断地被通入无菌空气并且要维持正压，所以在其内部保留的时间越长固态物被干燥从而质量差异越大。

为改正所述缺点，例如在特许第2907763号公报中公开的灭菌装置中，通过将多个灭菌器并排设置并且将装有一定数目杯子的盒子选择性地放入各灭菌器中，以多个灭菌器并排进行批处理并且连续地取出固态物。但是，必须将多个灭菌器的出口侧全部放置于无菌区储存内，无菌储存区仍然须要很大。

在特许第2815089号公报中提出了，在每一工序中准备在多个处理室中隔开的灭菌处理槽，通过依次向各处理室输送装有固态物的杯子，以单一的处理槽进行连续灭菌的装置。但是，很难这样将单一处理槽的内部在多个处理室内密闭隔开，并且处理槽内部由于暴露在真空高温环境下所以很难在处理槽内部输送杯子。由此，即使在该公报的装置中，使处理槽本身摇动成跷跷板状并且输送杯子，作为现实问题还很难实际利用该类机构。

发明内容

本发明是鉴于上述问题，其目的在于提供通过与以往不同的构成能够对固态物定量连续处理的灭菌方法及灭菌装置。

以下对本发明的灭菌方法及灭菌装置进行说明。另外，为容易理解本发明，将附图的参照符号记在括号里，由此，本发明不限于图示例。

本发明的灭菌方法，其特征在于，使多个压力容器3依次由一定的输入部12向无菌区Z1内的输出部13移动；在所述输入部中，使装有固态物10的容具8以一定的数目插入各压力容器并且分别密闭该压力容器；在由所述输入部向所述输出部移动中的各压力容器的内部进行用于对固态物灭菌的处理；在所述输出部中打开各压力容器并将容具和固态物从压力容器取出，然后将空的压力容器从所述输出部向所述输入部返送。

根据该灭菌方法，由于是边依次输送压力容器边进行灭菌，所以可以将装在压力容器中的容具的个数限制在例如数个以内，通过增加限制的压力容器的个数，即使各压力容器中灭菌处理本身是批式处理，作为整体可以实现依次对少量固态物灭菌并且可以连续处理。在输出部中，灭菌处理后的压力容器能够按顺序送入，在输出部中不须要一次处理大量的容具。由此，也无须很大的无菌储存区。进而，通过使各个压力容器小型化，可以很容易地将它们输送。另外，在压力容器内无须输送容具，所以可以简化装置。

在本发明的灭菌方法中，在所述无菌区域的前面区划外面灭菌区域Z2，对于导入该外面灭菌区域的压力容器优选进行外面灭菌处理。由此，在取入无菌区域前对压力容器的外面被灭菌。所以从输入部至外面灭菌区域的部分就无须设置于无菌处理的环境中。进而，在使外面灭菌区域内保持负压时，由于无菌区域维持在正压，外面灭菌区域的气氛对无菌区域无影响，外面灭菌区域作为介于无菌区域和外部环境之间的缓冲区域而发挥作用，从而可以进一步确保无菌区域的无菌性。

在本发明的灭菌方法中，固态物为典型的与液体成分混合而构成加工后的食品，但是其它的各种固态物也可以通过本发明的方法进行灭菌处理。收容固态物的容具，可以为杯状、托盘状等各种形状。制品的容器本身也可以用作容具，也可以使用灭菌处理中专用的容具。

在本发明的灭菌方法中，用于对固态物进行灭菌的处理，可以包括使压力容器的内部真空脱气处理、在压力容器内引入蒸气对该压力容器内部加压加热处理、使引入蒸气的压力容器的内部真空脱气从而冷却固态物的处理。但是，可以根据固态物适当地追加处理或改变或去除。

本发明的灭菌装置，其特征在于，设有收容一定数目的装有一定量固态物10的容具8并且能够分别密闭的多个压力容器3、使所述压力容器3在一定的输入部12和无菌区域Z1内的输出部13之间循环的输送机构2、用于使所述多个压力容器分别与灭菌处理用的附带设备27、28连接的连接装置25、26。

根据本发明，通过输送机构使压力容器循环，在输入部中，在各压力容器中装有一定数目的容具并且密闭各压力容器，对于由输入部面向输出部的压力容器，通过连接装置实施灭菌处理从而对固态物进行灭菌，在输出部中，通过打开各压力容器并取出容具和固态物，可以实施本发明的灭菌方法。

在本发明的灭菌装置中，在所述无菌区域的前面区划外面灭菌区域Z2，对于该外面灭菌区域，可以进一步设置供给灭菌剂的能够与所述压力容器的外面接触的灭菌剂供给装置30、31。此时，由于在取入无菌区域之前，压力容器的外面被灭菌，所以无须使由输入部至外面灭菌区域之间的部分设置为无菌处理的环境，装置的设置以及操作也变得容易。在设置使所述外面灭菌区域内保持负压的压力调节装置33时，外面灭菌区域作为介于无菌区域和外部环境之间的缓冲区域发挥作用，从而进一步确保了无菌区域的无菌性。

在本发明的灭菌装置中，各压力容器包括收容所述容具的主体5和封闭该主体的盖6，在所述盖上可以与支撑所述容具的托盘7设置为一体。此时，在托盘中，装有一定数目的容具，仅通过将其插入至主体内就可以完成容具的收容和压力容器的密闭。在取出容具时也只需将盖从主体上取下然后直接将托盘取出。所以，只需用手就可以很好地进行输出、输入作业。另外，这里所述的一体可以包括盖与托盘相对于主体能够一体装卸的一体构造，也可以包括盖与托盘不形成一体时，盖与托盘在分别制造后组合在一起而形成一体的构造。

在本发明的灭菌装置中，各压力容器的循环路径可以设置为圆形。此时，相对于循环路径的中心C，各压力容器可以经常在保持一定的距离同时移动。所以，在通过配管或软管等连接装置使附带设备和各压力容器连接时，通过经过循环路径的中心部，可以比较容易地使配管和软管旋转。

本发明的灭菌装置，作为所述附带设备，可以进一步配设抽真空装置27和蒸气供给装置28。此时，对于输送中的压力容器，可以进行真空脱气处理、蒸气加压加热处理、通过真空脱气的冷却处理等，从而通过直接对固态物加热灭菌的方式进行灭菌。但是，附带设备不限于这些，也可以追加其它装置，在其它装置上替换。

本发明的其它灭菌方法，其特征在于，通过盖部件40分别封闭收容一定量的固态物10的多个容具8，通过设置于所述盖部件上的连接装置41在各容具的内部进行用于对所述固态物进行灭菌的处理。

根据该方法，由于是以多个容具分别进行灭菌处理，所以不必准备大的压力容器。由于可以使灭菌处理后的容具分别放入无菌区域并且封闭，所以无须准备很大的无菌储存区。

附图说明

图1是表示本发明灭菌装置的俯视图。

图2是表示在图1的灭菌装置中使用的压力容器以及在其内部收容的杯子的图。

图3是表示对于压力容器的主体打开盖的过程中的图。

图4是表示无菌室的封闭构造的图。

图5是表示外面灭菌室的封闭构造的图。

图6是表示本发明的其它灭菌装置的图。

图中，1：灭菌装置，2：输送机构，3：压力容器，4：转台，5：主体，6：盖，7：托盘，8：杯子(容具)，10：固态物，11：循环路径，12：输入部，13：输出部，17：无菌室，18：外面灭菌室，25、26：实用管(连接装置)，27：抽真空装置，28：蒸气供给装置，30：喷嘴(灭菌剂供给装置)，31：灭菌剂供给装置，40：盖，41：管，Z1：无菌区域，Z2：外面灭菌区域。

具体实施方式

图1是表示本发明一实施例的灭菌装置的俯视图。该实施例的灭菌装置1设有输送机构2和通过输送机构2输送的多个压力容器3…3。输送机构2例如可以设置圆形的转台4和使该转台4在中心C的周围转动驱动的驱动装置(图未示)。驱动装置能够按各个一定角度间歇驱动。

如图2(a)和图2(b)所示，压力容器3设有主体5和封闭该主体5的盖6。另外，图2(a)是表示压力容器3的纵剖面，(b)是表示从盖侧观察到的侧面图。在盖6上安装一体化的托盘7。在托盘7上能够并排搭载一定数目例如4个杯子8…8。如图3所示，在托盘7上以搭载杯子8的状态使盖6和托盘7相对于主体能够一体化的装卸。另外，盖6和托盘7可以形成一体，也可以分离结合。为确保盖6和主体5之间的密闭性，可以在两者的相对部分上设置适当的衬垫9。在如图2(c)所示，杯子8为上端开口的圆筒状，在其内部可以收容分成各一定量的固态物10。盖6可以与托盘7分离。对于主体5可以使盖6能够开闭地安装。

如图1所示，主体5在转台4的外周以一定的间距安装。所以，压力容器3随着转台4的旋转沿着圆形循环路径11被输送。在循环路径11上，设置杯子8的输入部12和输出部13。在输入部12上通过收容固态物10的杯子8的输入管路15依次供给固态物。输出部13通过无菌充填机(图未示)和输出管路16而连接。输出部13设置在与无菌充填机相同的无菌室17内部。另外，关于转动台4的转动方向，在无菌室17前面设置外面灭菌室18。转动台4的一部分进入这些室17、18内的无菌区域Z1和外面灭菌区域Z2。

图4是表示无菌室17内部的压力容器3和转台4。在转台4的下面4a的整个外周设置凸缘4b。在无菌室17中设置其凸缘4b进入的貯液部17a，在其貯液部17a的内部储存灭菌剂19。在进入无菌室17内的部分中，转台4的凸缘4b浸在灭菌剂19中。

另外，在转台4上设置比压力容器还向内周侧偏移的纵壁20。纵壁20也在转台4的整个周围延伸。纵壁20比压力容器高，在其上端设置跨过整个周围的貯液部21。在貯液部21中也蓄存灭菌剂19。在无菌室17内设置浸渍在其貯液部21的灭菌剂19中的凸缘17b。通过所述设置，在转台4的上下中无菌室17内的无菌区域Z1相对于外部是密闭的。另外在灭菌装置1的实际作业中，在无菌室17的内部平时由无菌空气供给装置供给无菌空气，从而无菌区域Z1平时能够保持正压。

如图4所示，在各压力容器3的主体5上安装作为连接装置的实用管25、26。这些实用管25、26贯通纵壁20在转台4的内周侧上引出。如图1中示例的一部分，管25、26延伸至转台4的旋转中心C的附近，通过设置于此处的回转阀(图未示)分别与抽真空装置27和蒸气供给装置28连接。连接装置可以通过设有刚性的配管而构成。

图5是表示外面灭菌室18内压力容器3和转台4。在外面灭菌室18内相对于其内部的外面灭菌区域Z2设置喷雾灭菌剂的喷嘴30 30。喷嘴30与图1所示的灭菌剂供给装置31连接。灭菌剂供给装置31例如可以使过氧化氢的喷沫32供给喷嘴30并且由各喷嘴30喷雾。另外，这里所述的喷沫，是指使过氧化氢水在其沸点以上的高温气氛下喷雾(spray)并且一次性汽化，使汽化后的过氧化氢成分凝结而得到的微细液滴的集合。这样的喷沫由于以很少的量就能够获得满意的灭菌效果，并且很快地完成干燥，所以在如本装置1所示，作为在连续处理的过程中而完成灭菌的装置特别有效。另外，如图5所示，在外面灭菌室18内，设置与图4的无菌灭菌室17相同的貯液部18a和凸缘18b，并从外面密封外面灭菌区域Z2。进而如图1所示，外面灭菌室18通过与压力调节装置33连接，在装置1的实际作业中，外面灭菌区域Z2能够维持很小的负压(比外部压力低的压力)。

如所述，由于构成了无菌室17内的无菌区域Z1和外面灭菌区域18内的外面灭菌区域Z2，所以转台4在输出部13中可以不与外部接触而转动。

以下对根据灭菌装置1中对固态物10的灭菌顺序进行说明。在灭菌装置1中的灭菌处理中，转台4以压力容器3的并排间距为单位以一定的间隔进行间歇转动。在输入部12中，由输入管路15供给的装有固态物的杯子8装载于托盘7内。在托盘7中每装载4个杯子8，就开始在向输入部12输送的空的压力容器3的主体5上安装托盘7和盖6从而密封压力容器3。

密封的压力容器3开始向输出部13移动时，其压力容器3的空气通过管25在抽真空装置27中进行真空脱气。压力容器3在一定的区间移动过程中完成真空脱气。在真空脱气结束的压力容器3中通过管26由蒸气供给装置28导入蒸气。由此压力容器3的内部被加压加热，从而蒸气与杯子8内的固态物10接触而进行灭菌。压力容器3在一定移动区间移动的过程中，维持蒸气的加压状态。之后，利用抽真空装置27，对压力容器3进行真空脱气。由此，固态物被冷却。在冷却过程中，压力容器3移至外面灭菌区域Z2内，与固态物的冷却一起对压力容器3的外面进行灭菌。

压力容器3进一步移至无菌区域Z1内时，真空脱气结束，在输出部13中，将盖6和托盘7从主体5上抽出并且使杯子8移至输出管路16上。另外，真空脱气结束后，在压力容器3内导入无菌空气，在打开盖6之前，可以使容器3内压力返回至常压。在取出杯子8后，空的压力容器3伴随着转台4的动作由输出部13向输入部12返送，供给下次的灭菌处理。

以上的处理通过在压力容器3内依次操作，在输出部13内可以基本连续地供给灭菌后的固态物。结果可以进行高效率的灭菌。由于无须一次性在输出部13内处理大量的杯子8，所以无须设置很大的无菌储存区，并可以很容易地将输出部13收容在无菌室17内。从压力容器3取出的杯子8由于是依次向无菌充填机侧输送，因此杯子8内的固态物10就不会在无菌空气中长时间干燥。

本发明不限于所述实施方式，可以以各种实施方式实施。例如，输送机构不限于将杯子沿着圆形输送路径(循环路径)循环的例子，也可以是往返直线状的路径，或另外其它各种形状的循环路径。在压力容器的外面灭菌中，不限于喷沫可以利用各种灭菌剂。也可以不是使设置于转台的纵壁比压力容器偏移设置而是在压力容器的壳部上设置纵壁。无菌室和外面灭菌室中的上部侧的貯液部可以设置在室的顶棚的固定侧。输入部和输出部中杯子的输入和输出例如可以通过机械手自动化。容具不限于杯子8可以是各种形状。杯子8可以是含有固态物的制品的容器也可以使用专门用于灭菌处理的容器。另外，在压力容器3中可以设置排出由于蒸气的凝结等产生的液体成分的排出阀。

图6是表示另外的实施方式。在该例中，通过盖40把杯子8封闭，这些杯子8和盖40作为压力容器发挥作用。在盖40上连接作为连接装置的管41，通过管使杯子8的内部和抽真空装置27和蒸气供给装置28连接。另外，杯子8与图1中的例子相同，可以装载在转台4等上而输送。

如以上所述，根据本发明的灭菌方法和灭菌装置，由于能够边输送压力容器边进行灭菌处理，所以可以使固态物一点一点地依次灭菌并且可以实现连续处理。在输出部中，可以依次输送灭菌处理结束后的压力容器，在输出部中不须要一次处理大量的容具。因此也不须要很大的无菌储存区。进而通过使各个压力容器的小型化可以很容易地使其输送。并且，也无须在压力容器内输送容具。所以装置也可以简单化并且利于实用化。

Claims (12)

1.一种固态物的灭菌方法，其特征在于，使多个压力容器(3)依次由一定的输入部(12)向无菌区域(Z1)内的输出部(13)移动；在所述输入部中，使收容一定量固态物(10)的容具(8)以一定的数目插入各压力容器并分别封闭该压力容器；在由所述输入部向所述输出部移动的各压力容器的内部，进行用于对固态物加压加热而进行灭菌的处理；在所述输出部中打开各压力容器并且从压力容器中取出容具和固态物；使空的压力容器由所述输出部向所述输入部返送。

2.根据权利要求1所述的灭菌方法，其特征在于，在所述无菌区域的前面区划外面灭菌区域(Z2)，对于引入该外面灭菌区域的压力容器进行外面灭菌处理。

3.根据权利要求2所述的灭菌方法，其特征在于，使所述外面灭菌区域内保持负压。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的灭菌方法，其特征在于，所述加压加热灭菌处理包括使所述压力容器内部真空脱气处理、在所述压力容器内引入所述蒸气并且对该压力容器内部进行加压加热的处理、以及使导入所述蒸气的压力容器内部的压力降低的处理。

5.根据权利要求4所述的灭菌方法，其特征在于，作为使所述压力降低的处理，包括使导入所述蒸气的压力容器内部真空脱气从而冷却固态物的处理、以及在真空脱气结束后使压力容器内的压力返回至常压的处理。

6.一种固态物的灭菌装置，其特征在于，设有收容一定的数目的装有一定量固态物(10)的容具(8)并且能够分别封闭的多个压力容器(3)、使所述多个压力容器在一定的输入部(12)和无菌区域(Z1)内的输出部(13)之间循环的输送机构(2)、用于将所述多个压力容器分别与灭菌处理用的附带设备(27、28)连接的连接装置(25、26)。

7.根据权利要求6所述的灭菌装置，其特征在于，在所述无菌区域的前面区划外面灭菌区域(Z2)，对于该外面灭菌区域，设置供给灭菌剂的能够与所述压力容器的外面接触的灭菌剂供给装置(30、31)。

8.根据权利要求7所述的灭菌装置，其特征在于，设置使所述外面灭菌区域内保持负压的压力调整装置(33)。

9.根据权利要求6所述的灭菌装置，其特征在于，各压力容器包括收容所述容具的主体(5)和封闭该主体的盖(6)，在所述盖上与支撑所述容具的托盘(7)设置为一体。

10.根据权利要求6所述的灭菌装置，其特征在于，各压力容器的循环路径为圆形。

11.根据权利要求6～10中任一项所述的灭菌装置，其特征在于，作为所述附带装置，进一步设有抽真空装置(27)和蒸气供给装置(28)。

12.一种固态物的灭菌方法，其特征在于，通过盖部件(40)分别封闭收容一定量固态物(10)的多个容具(8)，通过设置于所述盖部件上的连接装置(41)在各容具的内部进行用于对所述固态物灭菌的处理。

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