JP3015993B2

JP3015993B2 - 粉粒体の殺菌方法

Info

Publication number: JP3015993B2
Application number: JP6105870A
Authority: JP
Inventors: 美徳川村
Original assignee: Hosokawa Micron Corp
Current assignee: Hosokawa Micron Corp
Priority date: 1994-04-07
Filing date: 1994-04-07
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JPH07274916A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、穀類・野菜・香辛料・
生薬原料・かつお節粉末など細片化したものを含む粉粒
体状の原料の殺菌方法に関し、原料成分の変質がなく、
香りや風味、薬用成分などが大切とされる香辛料や生薬
原料などにも適した粉粒体の殺菌方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、食品の粉粒体原料の殺菌は加熱に
よる殺菌処理よりもコバルト６０やセシューム１３７の
γ線を照射する放射線殺菌、及びエチレンオキサイドや
プロピレンオキサイド等の殺菌ガスによる薬剤殺菌が多
く行われていた。その理由として、これらの殺菌方法は
加熱殺菌法に比べ簡単で処理経費が安いこと、さらに比
較的品質の劣化が少ないことなどが上げられる。しか
し、ここで放射線照射や殺菌ガスによる殺菌処理に関し
て健康上の問題が指摘されることになり、再び加熱によ
る殺菌処理が採用されるようになった。

【０００３】また、最近の傾向としては、加熱殺菌を低
温で長時間殺菌するよりも高温で短時間殺菌の方が多く
行われるようになってきた。これは、比較的低い温度で
長時間殺菌するよりも、高温で短時間加熱する方が殺菌
効果が大きく、かつ原料の品質劣化が少なく品質保持の
面からも良好であり、加えて処理時間が大幅に短縮され
るなど好ましい点があるためである。

【０００４】そして、この高温短時間殺菌は小麦粉・そ
ば粉・米や小麦の胚芽・大豆粉・カカオ豆・コーンスタ
ーチなどの穀物を始め、熱の影響を受けやすい蛋白質系
の粉末やペッパー・パプリカ・ターメリック・ローレル
などの香辛料、甘草・桂皮・茴香・芍薬などの生薬原料
の殺菌処理についても利用されるようになってきた。従
来、このような粉粒体原料（以下、単に原料という）の
殺菌処理は、過熱水蒸気の気流中に原料を乗せて移送し
ながら加熱する気流式殺菌法や、撹拌容器内で回転羽根
によって原料を高速撹拌させながら過熱水蒸気を送り込
んで加熱する高速撹拌式殺菌法などで行われていた。気
流式殺菌法は連続式で単一原料を大量処理する場合に適
し、これに対して高速撹拌式殺菌法は多品種少量の原料
の処理に適している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、これら殺菌
方法は穀物などの原料に対する加熱殺菌の効果は十分で
あっても、たとえば香辛料や生薬原料など特殊な原料に
ついては、なお別の解決すべき問題があった。つまり、
香辛料や生薬原料などについては、香りや風味が損なわ
れないことや薬用成分等の変質が少ないことなどが要求
されるため、加熱殺菌に当たっては香りや風味の逸散と
成分の変質を最小限に止めつつ処理することが必要とさ
れる。しかし、従来の気流式殺菌法では原料が水蒸気と
高温空気との搬送気流中に置かれること、また、高速撹
拌式殺菌法でも水蒸気のほかに搬送用として多少の高温
空気の導入が強力な撹拌作用中に行われるため、香りや
風味が損なわれたり薬用成分等の変質が起こるなどおそ
れがあった。

【０００６】つまり、香辛料や生薬原料などから香りが
損なわれるのは、空気と接触した時であり、空気量が多
いほど、かつ空気温度が高いほど香り成分の発散は活発
になる。また、香辛料や生薬原料などから風味が損なわ
れたり、薬用成分が変質したりするのは、高い温度状態
に曝されたりした時であり、温度が高いほど、時間が長
くなるほど著しい。このように、高温下における空気が
香りや風味、成分等に与える影響は非常に大きい。した
がって、これを防止するために原料の加熱時間をできる
限り短くし、かつ空気との接触を極力抑えることが必要
となる。なお、水蒸気による加熱殺菌については、原料
は１２０〜２００℃の水蒸気に直接触れるものの、殺菌
のための加熱時間は５〜２０秒と極短時間であるため、
成分の変質などは微少である。しかし、香りについて
は、原料と空気とが直接接触するため、ある程度の逸散
は避けられなかった。

【０００７】そこで、別の方法として、気密な容器内に
原料を入れて水蒸気を送り込んで加熱殺菌させる方法が
ある。しかし、容器内に蒸気を送り込むだけでは堆積状
態あるいは凝集した原料を全体にわたって均一に加熱さ
せるには不可能である。その結果、原料に加熱ムラが生
じて殺菌が不十分になったり、逆に加熱オーバーによっ
て部分的に原料が変質するおそれもあった。そこで、容
器内を撹拌させながら水蒸気を送り込んで加熱殺菌させ
るようにしているが、実際には水蒸気を注入して殺菌温
度近くまで昇温する時間はある程度取れたとしても、殺
菌温度を保持する時間は短く、この短時間内に容器内の
原料全体を均一に撹拌することは困難である。したがっ
て、原料中の凝集塊の内部までの殺菌は十分でなくとも
原料の変質を避けるか、あるいは加熱ムラができ原料の
変質が多少生じても殺菌のためには十分に加熱時間を長
く取るか、の何れかの選択をしなければならなかった。

【０００８】しかも、この方法で加熱殺菌後に原料を常
温にしてから取り出すのに、容器内に空気を導入して冷
却させようとすると、香りや風味が逸散され易くなり、
また、空気の導入を一切行わないで容器にジャケットを
付けて冷やす場合には、冷却時に蒸気の凝縮によって原
料粒子の表面に水滴が付着したり、原料自体が濡れたり
湿れたりするという問題も生じる。

【０００９】本発明は、このような問題に鑑み、穀物を
始め蛋白質系の粉末、及び香辛料や生薬原料などであっ
てもそれらの持つ香りや風味、原料成分の変質を抑えた
上で、十分な殺菌効果が得られるようにすることを目的
とするものである。

【００１０】

【諜題を解決するための手段】本発明は、撹拌部材を有
する気密な容器内に被処理原料を入れ、容器内に飽和又
は過熱水蒸気を供給する前に容器内を減圧させて置き、
水蒸気を供給して原料を加熱殺菌した後、再度容器内を
減圧しつつ冷却し乾燥させることにあり、更にこれらの
処理工程を容器内の原料を撹拌しつつ行わせることにあ
る。以下に作用について説明する。

【００１１】

【作用】被処理原料を入れた気密な容器内に飽和水蒸気
又は過熱水蒸気を供給する前に容器内を減圧させて置く
ことにより、原料内部への蒸気の供給を素早く行わせる
ことができ、原料自体の加熱時間を短縮させることがで
きる。また、容器内を減圧することによって、容器内に
おいて飽和水蒸気の状態を比較的低い温度で維持するこ
とができ、多少熱変質し易いものであっても加熱殺菌す
ることができる。さらに、容器内を減圧することで容器
内の空気濃度を低くすることになり、それによって原料
の酸化による変質を防止あるいは抑制することができ
る。

【００１２】また、原料を撹拌させつつ行うことによ
り、凝集塊を解しつつ均一に分散させることができ、原
料全体を均一に加熱させ殺菌することができる。その結
果、原料への加熱処理時間を短縮することができ、原料
成分などの変質を最小限に抑えることができる。つま
り、原料は温度が高く、加熱時間が長くなるほど、原料
自体の持つ風味などの成分が酸化したり変質し易くなる
が、一容器内において、減圧後の容器内への水蒸気の導
入と原料の加熱殺菌、減圧しながらの冷却と乾燥に至る
一連の処理操作を、原料を撹拌させつつ行わせることで
短時間に処理でき、原料の持つ香りや風味の逸散、原料
成分の変質などを十分に防止または抑制することができ
る。

【００１３】すなわち、容器内において凝縮した水蒸気
によって原料が濡れたり湿ったりして凝集塊ができる
と、この凝集塊の内部にまでは十分熱が伝わらなくて所
望の殺菌効果が得られなくなるが、原料を撹拌させなが
ら行うことで、凝集塊の生成を防止でき、原料全体を均
一かつ素早く殺菌加熱させることができる。また、殺菌
後に原料を常温にする際には、水蒸気の注入を止めて容
器内を再度減圧することにより、凝縮した水分が蒸発
し、水蒸気供給に伴う原料の濡れや湿りもなく、原料は
急速に冷却されることになる。しかも、容器内に外部か
ら空気を一切導入しないで原料を冷却させることがで
き、原料の香りが失われたり、風味や原料成分が変質し
たりするのを十分に防止または抑制することができる。

【００１４】

【考案の効果】以上のように、本発明によれば、蒸気に
よる加熱殺菌を短時間で行わせることができ、熱の影響
を受け易い香辛料や生薬原料などであってもそれらの持
つ香りや風味の逸散や薬用成分の変質などを防止あるい
は抑えた上で、十分な殺菌効果が得られるようになっ
た。しかも、原料の濡れや湿りも防止できる。また、加
熱殺菌と冷却とを一つの容器内で行うことができ、機内
の掃除や洗浄などの手間が削減できる。さらに、従来方
法において、殺菌部から冷却部への原料の搬送等に際し
て必要だった空気輸送の除菌フイルタなどの設備が不要
となり、設備と運転の両面で費用の節減できる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例を図１により説明す
る。混合機１は逆円錐形状の容器２の上部に配置した駆
動装置３に駆動アーム４を介して連結したスクリュー式
の撹拌部材５が回転しながら容器２の内周面に沿って旋
回するように構成されたもので、容器２内の処理原料を
下方から上方に持ち上げながら撹拌と分散を繰り返し付
与するもので、容器２内全体にわたって効率よく撹拌混
合させることができる。容器２の上部には原料供給口６
と排気口７が、下方には製品の取出口８が取出用バルブ
９を連結させて設けられている。原料供給口６には気密
な蓋１６が取付けられ、排気口７にはバッグフイルタ１
０が接続されている。

【００１６】容器２の周囲にはジャケット１１が付設さ
れており、ジャケット１１には蒸気供給口１２と冷却水
供給口１３および排出口１４が設けられており、蒸気供
給口１２には図示省略の蒸気発生用ボイラが接続され、
冷却水供給口１３には冷却水ポンプ１５が接続されてい
る。

【００１７】また、容器２には蒸気注入口１７が容器２
の上方と下方位置の二カ所に設けられており、下方側の
供給量を多くして注入時に原料の撹拌効果を得るように
しており、いずれもアキュムレータ１８を介し蒸気発生
用ボイラ１９に接続されている。このアキュムレータ１
８は容器２内に飽和又は過熱蒸気を素早く送り込むため
のもので、容器２内の原料の加熱殺菌を短時間で終了さ
せるためには不可欠のものである。容器２内からの蒸気
の排出は、真空ポンプ２８により排気口７からバッグフ
イルタ１０、コールドトラップ２０を介して行うように
なっている。

【００１８】バッグフイルタ１０内は仕切板２１によっ
て上下二つの室に区画されており、下方側には筒状のろ
布２２が吊下られ、上方側にはコールドトラップ２０に
接続される排気口２３とろ布２２の中心上方位置に洗浄
用ノズル２４が配設され、コンプレッサ２５からの高圧
空気を間欠的に噴射してろ布２２を逆圧洗浄するように
なっている。この高圧空気はコンプレッサ２５から送り
出されたものを濾過器２６で濾過除菌した後にノズル２
４に送り込むようにしてある。この濾過器２６にはＨＥ
ＰＡフイルタが使用される。また、濾過器２６と洗浄用
ノズル２４との間にはアキュムレータ２７を付設してい
る。このアキュムレータ２７はコンプレッサ２５側の高
圧空気の供給量不足を補い、圧力変動の少ない安定した
状態で一定量の高圧空気を洗浄用ノズル２４に送り込む
と共に、濾過器２６を通過する空気の流量および通過速
度を略一定に保たせて濾過器２６による濾過効果を安定
させるためのものである。

【００１９】バッグフイルタ１０から排気される加湿空
気はコールドトラップ２０に送り込まれて凝縮され、水
分はドレンとして排出され、空気は真空ポンプ２８より
排気される。また、コールドラップ２０には冷却水を送
り込むためのポンプ２９が接続される。

【００２０】

【実験例】処理原料として、ブラックペッパー３００ｋ
ｇを使用し、加熱殺菌後に冷却乾燥する実験を行った。
図２は、容器２内の温度（Ｔ）と圧力（Ｐ）の状態を示
すもので、まず、結露防止のために容器２を加温し、原
料を投入して容器２内を約５分間かけて１００ｍｂａｒ
に減圧する。（図中のＡ点からＣ点、但しＢ点で略所定
圧力になる）

【００２１】次に、約１２０℃の飽和水蒸気を一気に注
入していくと、容器２内は温度、圧力ともに上昇し（Ｃ
点からＤ点）、温度１２０℃以上、圧力１ｂａｒ程度に
上昇するまで水蒸気の注入を続け、所定の温度、圧力に
到達した時点（Ｄ点）で、この状態を更に１５秒間保持
し（Ｄ点からＥ点）、水蒸気の供給を停止した。

【００２２】次に、再度容器２内を約５分間かけて１０
０ｍｂａｒまで減圧すると、凝集した水分が蒸発し急激
に温度降下が起こり（Ｅ点からＦ点）、原料温度は５０
℃程度まで下がった。但し、原料の含水率が当初よりも
０．５〜１．５％程度増加したので、この減圧状態をし
ばらく維持して乾燥させ（Ｆ点からＧ点）、容器２内を
常圧に戻してから取出す。こうして処理され取出された
ブラックペッパーは、香辛料として十分な香りを持ち、
かつ湿り気もなく、全体にわたって略均一に乾燥された
ものであった。さらに、運転後に原料の殺菌数を測定し
た結果、処理前は一般生菌数２．１×１０００００個、
耐熱生菌数８．９×１０００個だったのが、処理後は
３．０×１０００個、３．０×１０個となり、殺菌効果
は実用上十分であることが確認できた。

【００２３】

【別の実施例】減圧乾燥後の原料の含水率を更に下げる
必要のある場合は、ジャケット１１に蒸気や温水を送り
込んで多少加熱させて乾燥してもよい。また、乾燥後の
原料の冷却についても、ジャケット１１に冷却水を送り
込んで行わせるほか、直接容器２内に高性能フイルタを
通した空気を導入することも可能である。

【００２４】また、容器２内の撹拌部材５については、
駆動方法も含め種々の形状や構造のものに変更可能であ
るほか、スクリュー以外の撹拌部材や他の形式の撹拌機
構などに変更してもよい。

【００２５】本発明における容器２内に注入する水蒸気
の温度と加熱時間、減圧の程度などは、処理する原料の
種類と処理量、及び殺菌対象となる菌体の種類や殺菌の
程度などに応じて最適な値に適宜設定されるものであ
り、前記実施例の数値に限定されるものではない。

【００２６】なお、特許請求の範囲の項に図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【００２７】

【図１】本実施例の概要図である。

【図２】本実施例の容器２内の温度と圧力状態を示す
グラフである。

【００２８】

【符号の説明】

１混合機２容器５撹拌部材６原料供給口７排気口８取出口１０バッグフイルタ１１ジャケット１５ポンプ１７蒸気注入口１８アキュムレータ１９ボイラ２０コールドトラップ２５コンプレッサ２６濾過器２８真空ポンプ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】気密な容器２内に飽和又は過熱水蒸気を
供給して粉粒体原料を殺菌する方法において、容器２内
に撹拌部材を設け、水蒸気を供給する前に容器２内を減
圧させて置き、水蒸気を供給して原料を加熱殺菌した
後、再度容器２内を減圧しつつ冷却し乾燥する、一連の
工程を原料を撹拌しつつ行わせることを特徴とする粉粒
体の殺菌方法。
【請求項２】前記容器２として内部にスクリュー式撹
拌部材５を具備した逆円錐形混合機１を使用する請求項
１記載の粉粒体の殺菌方法。