JP6671297B2 - マイクロ波滅菌または殺菌 - Google Patents

Description

食料の保存、人または動物の敗血症の防止、およびその他の分野において滅菌または殺菌が用いられてきた。例えば、真菌、バクテリア、ウイルス、胞子体、または、腐敗もしくは食料起因の疾患さえ引き起こす可能性がある他の危険な微生物生命体を減らす、あるいは除去するために、食品を滅菌あるいは殺菌することができる。滅菌または殺菌技術の１つに、熱風、熱水、または蒸気による食料の加熱がある。しかし、そのような方法による加熱は、食品の味、質感、色、または匂いを損なうことがある。また、そのような加熱技術は、エネルギー効率が悪く、長い処理時間を要する場合がある。

開示された技術の実施形態による滅菌または殺菌に有用な処理システムを図示する概略図である。

開示された技術の実施形態による図１の処理システムに適した搬送機組立品を図示する斜視図である。

開示された技術の実施形態による図１の処理システムに適した部分加熱部を図示する斜視図である。

開示された技術の実施形態による図１の処理システムに適した分割器の例を図示する斜視図である。

開示された技術の実施形態による図１の処理システムの予熱部に適した予熱流体供給機の概略図である。 開示された技術の実施形態による図１の処理システムの加熱部に適した調熱流体供給機の概略図である。 開示された技術の実施形態による図１の処理システムの冷却部に適した冷却流体供給機の概略図である。

開示された技術の実施形態による滅菌または殺菌に有用な別の処理システムを図示する概略図である。

開示された技術の実施形態による図１の処理システムに適した搬送台の例の斜視図である。

開示された技術の実施形態による横方向部材を有する搬送台の例の平面図である。

開示された技術の実施形態による図７Ｂの搬送台に適した横方向部材の例の側面視断面図である。

開示された技術の実施形態による種々の構造形態を有する搬送台の平面図と、対応する加熱特性の例とを示す図である。 開示された技術の実施形態による種々の構造形態を有する搬送台の平面図と、対応する加熱特性の例とを示す図である。 開示された技術の実施形態による種々の構造形態を有する搬送台の平面図と、対応する加熱特性の例とを示す図である。 開示された技術の実施形態による種々の構造形態を有する搬送台の平面図と、対応する加熱特性の例とを示す図である。 開示された技術の実施形態による種々の構造形態を有する搬送台の平面図と、対応する加熱特性の例とを示す図である。

開示された技術の実施形態による滅菌または殺菌用の図１の処理システムの調整操作の過程を図示するフローチャートである。

開示された技術の実施形態による滅菌または殺菌に有用な別の処理システムを図示する概略断面図である。

図１０の処理システムに適した搬送台組立品の概略平面図である。 図１０の処理システムに適した搬送台組立品の概略端面図である。

開示された技術の実施形態による別の搬送台組立品の概略平面図である。

以下、滅菌または殺菌を目的とする処理システム、部品、組成物、および関連する操作方法の種々の実施形態を説明する。以下の説明は、開示された技術の特定の実施形態を十分に理解するための、装置、部品、および稼働の具体的な細部を含む。なお、当業者には明らかだが、本技術は別の実施形態を有してもよい。また、本技術は、図１−１１Ｂを参照して以下に記載された複数の実施形態の細部の内のいくつかを用いずに実施されてもよい。

本明細書に用いられているように、「滅菌」は一般に、食品、薬剤、生物培地、または他の適当な物品に存在する全ての形態の真菌、バクテリア、ウイルス、胞子体、または他の微生物生命体を除去、すなわち取り除く処理をいう。また本明細書に用いられているように、「殺菌」は一般に、微生物生命体の全てではなく一部が除去、すなわち取り除かれる、部分的な滅菌処理をいう。「物品」は一般に、滅菌あるいは殺菌することができる任意の適当な製造品をいう。例示的物品には、食品、医療用品、消費財、および／または他の適切な物品が含まれるが、それらに限定されない。「食品」は一般に、人または動物による消費に適した任意の食料品をいう。食品の例には、梱包済食品、缶詰食料、乳製品、ビール、シロップ、水、ワイン、および果汁が含まれるがこれらに限定されない。

前述のとおり、食品を熱風、熱水、または蒸気で加熱することによる滅菌または殺菌は、味、質感、色、匂いを損なう、あるいは他の悪影響を及ぼす場合がある。加熱処理の間、食品の表面または外側部分は所望の内部温度に到達するために過度に加熱される場合がある。このような過度の加熱は、食品に前述の悪影響を生じさせ得る一要因である。開示された技術のいくつかの実施形態は、浸漬流体（例えば、調熱水）に浸漬された物品（例えば、食品）を加熱してその物品を滅菌または殺菌するためにマイクロ波を利用する。より詳細に後述するように、開示された技術のいくつかの実施形態は、必要な処理時間が従来技術よりも短く、物品の温度が再現性よくほぼ均等になるという特性があり、効率的かつ費用対効果に優れた滅菌または殺菌を達成することができる。

図１は、開示された技術の実施形態による搬送台１０８に収容された物品１０１（例えば、食品）の滅菌または殺菌に有用な処理システム１００を図示する概略図である。図１に示されるように、処理システム１００は、互いに直列に連結された予熱部１０２と、加熱部１０４と、冷却部１０６（まとめて「処理部」と呼ぶ）とを備えることができる。示された実施形態では、処理システム１００は、加熱部１０４と冷却部１０６との間に選択保持部１０５も備える。別の実施形態では、選択保持部１０５は他の適切な構成を有してもよく、その一例が、図６を参照しながらより詳細に後述される。さらに別の実施形態では、保持部１０５はなくてもよい。特定の部品または処理部が図１に図示されているが、処理システム１００は、追加の部品、および／または別の部品を備えることもできる。例えば、処理システム１００は、プロセスロジック制御器、空圧式昇降機、ストレイナ、フィルタ、センサ（例えば、高さセンサ、流量計、圧力計など）、および／または別の適切な機械部品・電気部品を備えることもでる。

図１に示されるように、処理部は、浸漬流体１１０を循環および／または保持するように構成されていてもよい。特定の実施形態では、浸漬流体１１０は水を含むことができ、処理部の１つ以上は、対応する流体供給機に連結されていてもよい。例えば、予熱部１０２は予熱流体供給機１３２に連結することができる。冷却部１０６は冷却流体供給機１３６に連結される。図示された実施形態では、加熱部１０４と選択保持部１０５は、どちらも調熱流体供給機１３４に連結されている。別の実施形態では、加熱部１０４と選択保持部１０５は、それぞれ対応する調熱流体供給機（不図示）に連結されていてもよい。

流体供給機１３２と、１３６と、１３８のそれぞれは、稼働温度の浸漬流体１１０を供給し循環するように構成することができる。例えば、特定の実施形態では、予熱流体供給機１３２は、予熱部１０２内の物品１０１の予熱温度（例えば、６０°Ｃ）にほぼ等しいかそれを超える温度の浸漬流体１１０を供給し循環することができる。調熱流体供給機１３４は、加熱部１０４内の物品１０１の所望の加熱温度（例えば、９０°Ｃ）にほぼ等しいかそれを超える温度の浸漬流体１１０を供給し循環することができる。予熱温度は、加熱部１０４内の加熱温度よりも一般に低い。加熱流体供給機１３２と、調熱流体供給機１３４と、冷却流体供給機１３６の実施例が、それぞれ図５Ａ−５Ｃを参照しながらより詳細に後述される。別の実施形態では、浸漬流体１１０は、脂肪、油、高分子溶媒、および／または液状または半液状形態の別の適切な流体を含んでもよい。

また図１に示されるように、１つ以上の分割器１１１（それぞれ第１分割器１１１ａおよび第２分割器１１１ｂと図示される）は、隣接する処理部の間で浸漬流体１１０を制御可能に分離し、一方で搬送台１０８を通すように構成してもよい。例えば、図示された実施形態では、第１分割器１１１ａは、予熱部１０２と加熱部１０４との間で浸漬流体１１０を制御可能に分離することができる。第２分割器１１１ｂは、加熱部１０４（および選択保持部１０５）と冷却部１０６との間で浸漬流体１１０を制御可能に分離することができる。別の実施形態では、処理システム１００は、分割器１１１をさらに追加すること、および／または異なる配置にすることもできる。例えば、追加の分割器（不図示）は、加熱部１０４と保持部１０５との間でもよい。

１つ以上の分割器１１１はそれぞれ、浸漬流体１１０が隣接する処理部に流れないように、浸漬流体１１０を少なくとも部分的に封止するように構成された適切な機械部品および／または電気部品を備えることができる。例えばある実施形態では、分割器１１１は、弾性材料（例えば、ゴム）、剛性材料（例えば、プラスチック）、または他の適切な材料で作られた引張扉を備えることができる。引張扉は、搬送台１０８を通すとき以外、通常は閉じられる。別の実施形態では、分割器１１１は、搬送台１０８の通過と同期する作動門を備えることができる。作動門の一実施例が、図４を参照しながら後述される。さらに別の実施形態では、分割器１１１は、他の適切な作動式のすなわち能動型の部品および／または構成を備えることができる。

予熱部１０２は、滅菌または殺菌される物品１０１を担持した１つ以上の搬送台１０８を収容するように構成されている。搬送台１０８は、図１には説明の便宜上、各々物品１０１を３つ搬送するように示されている。別の実施形態では、搬送台１０８は、物品１０１を２つ、４つ、５つ、６つ、または任意の他の適切な数だけ搬送することができる。ある実施形態では、搬送台１０８を１度に複数台収容してもよい。例えば、物品１０１を伴った複数の搬送台１０８を、滅菌または殺菌過程の開始前に予熱部１０２に積載し、前回分の処理が一旦終了したら再度積載してもよい。別の実施形態では、搬送台１０８を、例えば、ベルトコンベア（不図示）、手動式積載部（不図示）、および／または他の適切な供給源（不図示）から連続的に受け取ってもよい。さらに別の実施形態では、搬送台１０８を、半連続的な方法あるいは他の適切な方法で受け取ってもよい。

また予熱部１０２は、搬送台１０８に収容された物品１０１の温度を予熱温度に均等化するように構成されている。ある実施形態では、予熱温度は約６０°Ｃにすることができる。別の実施形態では、予熱温度は、４０°Ｃ、５０°Ｃ、または任意の他の適切な温度にすることができる。図示された実施形態では、予熱流体供給機１３２によって供給された浸漬流体１１０は、物品１０１の温度を予熱温度に予熱および／または均等化するために用いられる。別の実施形態では、蒸気、高温の油、および／または他の温度媒体を用いてもよい。

図示された実施形態では、予熱部１０２は、入口１１２ａと、第１分割器１１１ａの近傍の出口１１２ｂとを有する搬送機組立品１１２を備える。搬送機組立品１１２は、容器、槽、カートリッジ、または他の適切な構造体を備えることができる。特定の実施形態では、搬送機組立品１１２は、搬送台１０８が搬送機組立品１１２の入口１１２ａから出口１１２ｂまで通過するときに搬送台１０８内の物品１０１の温度が少なくともほぼ均等になる滞留時間を確保するのに十分な容積を有することができる。別の実施形態では、搬送機組立品１１２は他の適切な容積、構造、形状、または部品を有することもできる。

搬送機組立品１１２は、加熱部１０４内の物品に静水圧を作用させるために、加熱部１０４に対して高さＨを有することもできる。より詳細に後述するように、個々の物品１０１に作用する静水圧は、加熱部１０４内で加熱中の蒸気爆発の危険性を防ぐ、あるいは少なくとも減らすことができる。ある実施形態では、高さＨは約５メートルにすることができる。別の実施形態では、高さＨは、４メートル、６メートル、または任意の他の適切な距離にすることができる。前述の実施形態のいずれにおいても、高さＨは、（１）物品１０１の所望の加熱温度、（２）物品１０１の含水量、（３）加熱部１０４内の浸漬流体１１０の温度、（４）加熱部内の物品１０１に供給されるマイクロ波エネルギーの大きさ、または他の適切な因子のうち、少なくとも１つを基に調節されてもよい。

搬送機組立品１１２は、個々の搬送台１０８を加熱部１０４に搬送するように構成された搬送機構を備えることもできる。図１に示されるように、搬送機構の例は、搬送機組立品１１２の出口１１２ｂの近傍に１つ以上のローラ１２２を備えることができる。１つ以上のローラ１２２は、１台の搬送台１０８を、出口１１２ｂから第１分割器１１１ａ経由で加熱部１０４に搬送するように構成されることができる。ローラ１２２を有する搬送機組立品１１２の例は、図２を参照しながらより詳細に後述される。

別の実施形態では、搬送機組立品１１２には、ローラ１２２がなくてもよい。代わりに、搬送機組立品１１２は、個々の搬送台１０８を予熱部１０２から加熱部１０４に搬送するために、機械式移動装置、噴流、圧縮ガス、および／または他の適切な搬送機構を備えてもよい。さらに別の実施形態では、予熱部１０２はさらに部品を追加することおよび／または別の部品を備えることもできる。例えば、予熱部１０２は、直列、並列、または他の適切な方法で配置された２つ、３つ、または他の適切な数の搬送機組立品（不図示）を備えていてもよい。

加熱部１０２は、搬送台１０８に担持された物品１０１が浸漬流体１１０に浸漬されて浸漬流体１１０の静水圧を受ける間、物品１０１にマイクロ波エネルギーを作用させるように構成されている。作用させるマイクロ波エネルギーは、物品１０１の温度（例えば、内部温度）を滅菌または殺菌の達成に十分な目標加熱温度まで、あるいはそれを超える温度まで上昇させるのに十分なエネルギーでよい。内部温度は、個々の物品１０１の中心温度あるいは中心部近傍の温度でよい。ある実施形態では、目標加熱温度は約９０°Ｃにすることができる。別の実施形態では、目標加熱温度は、７０°Ｃ、８０°Ｃ、１００°Ｃ、または他の適切な温度値にすることができる。

加熱部１０４は、１つ以上のマイクロ波組立品１１４に連結された搬送機１１３を備えることができる。搬送機１１３は、物品１０１を搬送する搬送台１０８を予熱部１０２から受け取るように構成することができる。また搬送機１１３は、受け取った搬送台１０８を物品１０１と一緒に加熱部１０４内で運送して、マイクロ波組立品１１４からのマイクロ波エネルギー（矢印１１７で示される）を照射するように構成することができる。図１に示されるように、搬送機１１３は、搬送筐体１２３と、複数のローラ１２２と、搬送筐体１２３の１つ以上のマイクロ波窓１２５とを備える。マイクロ波窓１２５は、それぞれマイクロ波透過部品（例えば、ガラスまたはプラスチック板）を設けた開口を備えることができる。搬送機１１３の例が、図３を参照しながらより詳細に後述される。

各マイクロ波組立品１１４は、搬送台１０８で搬送される個々の物品１０１が搬送機１１３内で運搬されるのと同時に、物品１０１の両側にマイクロ波エネルギーを作用させるように構成されている。図１に示されるように、各マイクロ波組立品１１４は、搬送機１１３の両側のマイクロ波導波部１１８に連結された２組のマイクロ波源１１６を備える。マイクロ波源１１６は、特定周波数（例えば、９５０ＭＨｚ）の単一モードマイクロ波源、または他の適切なマイクロ波源を備えることができる。マイクロ波導波部１１８は、マイクロ波源１１６からのマイクロ波エネルギー１１７を、搬送機１１３内の対応するマイクロ波窓１２５を通じて物品１０１に向けるように構成された円錐形、台形、または他の適切な形状の構造を備えることができる。図１には説明の便宜上、２つのマイクロ波組立品１１４が並んで図示されている。別の実施形態では、加熱部１０４は、１つ、３つ、または任意の他の適切な数のマイクロ波組立品１１４を備えることができる。さらに別の実施形態では、マイクロ波組立品１１４は互いに間を空けることができる。さらにまた別の実施形態では、マイクロ波組立品１１４は他の適切な配置でもよい。

選択保持部１０５は、滅菌または殺菌の促進または達成のため、加熱された物品１０１の内部温度をある時間（保持時間と呼ぶ）少なくともほぼ維持するように構成されることができる。理論による束縛はないが、特定の微生物生命体（例えば、バクテリア）を少なくとも一部除去するには、物品１０１の温度をある時間維持することが必要であると考えられている。例えば、牛乳は７２°Ｃに１５秒間加熱して殺菌しても、あるいは６３°Ｃに３０分間加熱して殺菌してもよい。ある実施形態では、保持部１０５は、保持時間に等しいあるいはそれを超える滞留時間を提供するのに十分な容積がある保持槽１２４を備えることができる。また保持槽１２４は、搬送台１０８を冷却部１０６に搬送するように構成された１つ以上のローラ１２２を備えることもできる。別の実施形態では、保持部１０５は、他の適切な構造、容積、および／または構成の保持槽を備えることができる。図示された実施形態では、選択保持部１０５は加熱部１０４より低い位置にあるように図示されている。別の実施形態では、保持部１０５は加熱部１０４と同じ高さか、またはそれより高い位置にあってもよい。さらに別の実施形態では、保持部１０５は加熱部１０４に対して他の適切な配置を有してもよい。

冷却部１０６は、加熱された物品１０１の全体温度または内部温度を室温（例えば、１５°Ｃ）まで、あるいは取り扱い、搬送、および／または保管に適した他の温度まで下げるように構成することができる。図１に示されるように、冷却部１０６は、予熱部１０２の搬送容器１１２とよく似たローラ１２２を設けた搬送容器１２６を備えることができる。特定の実施形態では、搬送容器１２６は、加熱部１０４と選択保持部１０５からの物品１０１の全体温度または内部温度を下げるのに十分な滞留時間が得られる容積を有することができる。別の実施形態では、搬送容器１２６は、バッチ式で稼働するように構成されてもよく、したがって任意の適切な容積を有してよい。

稼働時、予熱部１０２は、搬送台１０８に入った物品１０１を受け取り、物品１０１を浸漬流体１１０で予熱温度まで加熱し、および／あるいはその温度に均等化する。予熱部１０２は種々のモードで稼働することができる。例えば、ある実施形態では、予熱部１０２は複数回に分けて稼働してもよい。複数の搬送台１０８が対応する物品１０１と共に、先ず搬送組立品１１２で受け取られる。つぎに予熱流体供給機１３２が加熱温度（例えば、８０°Ｃ）の水を供給して、物品１０１の温度を予熱温度まで加熱、および／あるいは均等化する。物品１０１の温度がほぼ均等化されたら、搬送機構（例えば、ローラ１２２）が起動して、各搬送台１０８を第１分割器１１１ａ経由で加熱部１０４に搬送することができる。

別の実施形態では、予熱部１０２は、通常は連続モードで稼働してもよい。例えば、先ず予熱流体供給機１３２が、ある温度（例えば、８０°Ｃ）の浸漬流体１１０を搬送組立品１１２内で循環させることができる。続いて、搬送組立品１１２が、搬送台１０８を入口１１２ａ経由で受け取ることができる。搬送台１０８が入口１１２ａから出口１１２ｂに向かって移動すると、循環水が物品１０１を加熱し、および／あるいはその温度を均等化する。次に、搬送機構（例えば、ローラ１２２）が、個々の搬送台１０８を第１分割器１１１ａ経由で加熱部１０４に連続的に搬送することができる。さらに別の実施形態では、予熱部１０２は他の適切な方法で稼働してもよい。

加熱部１０４は、温度がほぼ均等な複数の物品１０１を予熱部１０２から受け取り、マイクロ波エネルギーにより物品１０１をさらに加熱することができる。先ず調熱流体供給機１３４が、浸漬流体１１０を加熱部１０４（および選択保持部１０５）内で循環させることができる。次に、加熱部１０４の搬送機１１３が、搬送台１０８を物品１０１と一緒に第１分割器１１１ａ経由で受け取ることができる。次に、搬送機１１３内のローラ１２２が、個々の搬送台１０８をある方向（矢印１２７で示される）に沿って選択保持部１０５に搬送する。浸漬流体１１０内の物品１０１がマイクロ波窓１２５を通過するとき、マイクロ波源１１６がマイクロ波エネルギーを物品１０１の両側に作用させて、物品１０１の内部温度を目標加熱温度まで上げる。次いで、搬送機１１３内のローラ１２２は、搬送台１０８内の加熱された物品１０１を選択保持部１０５に搬送することができる。

選択保持部１０５は、目標加熱温度に加熱された物品１０１を加熱部１０４から受け取り、物品１０１を、ある時間（例えば、１０分間）目標加熱温度にほぼ維持することができる。前述のとおり、物品１０１を目標加熱温度またはその付近に維持することによって、物品１０１内の微生物生命体を減らすまたは除去することができる。前記時間が終了すると、選択保持部１０５は、搬送台１０８を物品１０１と一緒に冷却部１０６に搬送する。次に、冷却部１０６が、冷却流体供給機１３６の冷却温度（例えば、１５°Ｃ）の浸漬流体１１０を作用させて、物品１０１の全体温度または内部温度を室温または他の適切な温度まで下げる。次に、冷却された物品１０１を冷却部１０６から取り出し、さらに処理および／または保存することができる。

処理システム１００の種々の実施形態を用いて、物品１０１への悪影響がない、あるいは従来の技術よりも少ない状態で物品１０１を効率的に滅菌または殺菌することができる。熱風、熱水、または蒸気で食品を加熱することによって物品１０１を加熱する従来の技術とは異なり、物品１０１はマイクロ波で加熱される。その結果、物品１０１の内部温度を、従来の加熱技術よりも効率的に上げることができる。

処理システム１００の種々の実施形態を用いて、処理システム１００の処理部を加圧せずに物品１０１を効率的に滅菌または殺菌することもできる。あるいは、処理システム１００の処理部の少なくとも一部は、外気に開放されてもよい。前述のとおり、包装食品などの物品１０１は一般にある程度の量の水を含む。したがって、加熱部１０４内で作用されたマイクロ波エネルギーによって蒸気が発生し、この蒸気が包装食品の爆発あるいは破裂を引き起こす場合がある。他の一部の処理システムでは、そのような蒸気爆発を防ぐために、処理部は、例えば不活性ガスまたは空気で加圧されている。しかし、そのように加圧するには処理部を圧力容器として設計する必要があり、したがって製造と設置の費用ならびに操作の煩雑さが増大する。これに対して、処理システム１００の種々の実施形態は、加熱中の蒸気爆発の防止または少なくともその危険性の低減に、物品１０１に対する浸漬流体１１０の静水圧を利用、したがって、処理部の加圧を必要としない。また、浸漬流体１１０によって、予熱、加熱、および／または冷却中の物品の温度の均等化も容易になる。

図２は、開示された技術の実施形態による図１の処理システム１００の予熱部１０２または冷却部１０６に適した搬送機組立品１３０の例を図示する斜視図である。図２に示されるように、搬送機組立品１３０は、入口フランジ１４４ａを設けた入口１３１ａと、出口フランジ１４４ｂを設けた出口１３１ｂとを有する筐体１３１を備えることができる。説明の便宜上、筐体１３１の背板が取り外されて、搬送台１０８が図示されている。図示された実施形態では、筐体１３１は、第１端１３７ａと第２端１３７ｂとの間に、略矩形状の断面を有する。入口フランジ１４４ａと出口フランジ１４４ｂとは互いに略垂直である。さらに別の実施形態では、搬送機組立品１３０は、台形、円筒形、および／または他の寸法と形状の適切な断面を有して複数の搬送台１０８を受け取ることができる。別の実施形態では、搬送機組立品１３０は、入口フランジ１４４ａおよび／または出口フランジ１４４ｂの他に、あるいはその代わりに、摩擦式接続具および／または他の適切な連結具を備えることができる。

図２に図示された実施形態では、搬送機組立品１３０は、筐体１３１の第２端１３７ｂの近傍に複数のローラ１２２を備えることができる。矢印１３９で示されるように、ローラ１２２は、一番下にある搬送台１０８を搬送して、出口１３１ｂ経由で筐体１３１から出すように構成されている。ある実施形態では、ローラ１２２は摩擦ローラにすることができる。別の実施形態では、ローラ１２２は他の適切な種類のローラを備えることができる。さらに別の実施形態では、搬送機組立品１３０は、追加のおよび／または異なる搬送部品を備えることもできる。例えば、特定の実施形態では、搬送機組立品１３０は、一番下にある搬送台１０８を搬送して、出口１３１ｂ経由で筐体１３１から出すために、筐体１３１の第２端１３７ｂの近傍に空圧式押出棒（不図示）を備えることもできる。

図２には図示されていないが、搬送機組立品１３０は、筐体１３１に流体入口（例えば、流体分配器）と流体出口（例えば、ノズル）とを備えて、予熱流体供給機１３２（図１）または冷却流体供給機１３６（図１）からの浸漬流体１１０（図１）を筐体１３１の内部１３３に循環させることができる。筐体１３１は、筐体１３１内の浸漬流体１１０の流量をほぼ均等にするように構成された整流器、分流器、および／または他の適切な流量調整部品を備えることもできる。

稼働時、搬送機組立品１３０は、積み重ねられたまたは他の状態の複数の搬送台１０８を入口１３１ａから受け取ることができる。ローラ１２２は、一番下にある搬送台１０８を方向１３９に沿って搬送して出口１３１ｂから出す。一番下の搬送台１０８が出口１３１ｂを出ると、別の搬送台１０８が筐体１３１の第２端１３７ｂに向かって下降して、出口１３１ｂから搬送される。この過程は、筐体１３１内に搬送台１０８がなくなるまで続く。

図３は、開示された技術の実施形態による図１の処理システム１００に適した加熱部１０４の例を説明する斜視図である。図３に示されるように、加熱部１０４は、搬送機１１３に連結されたマイクロ波組立品１１４を備えることができる。図３には、分かり易いようにマイクロ波組立品は１つだけ図示されているが、加熱部１０４は、搬送機１１３に連結されたマイクロ波組立品１１４（図１）をさらに１つ備えることができる。別の実施形態では、加熱部１０４は、複数のマイクロ波組立品（不図示）を任意の適切な配置で追加してもよい。

図３に示されるように、マイクロ波組立品１１４は、マイクロ波導波部１１８の第１端１１８ａに１組のフランジ１５２を介して連結されたマイクロ波源１１６を備えることができる。図１を参照しながら前述したように、マイクロ波源１１６は、単一モードのあるいは他の適切な種類のマイクロ波発生器を備えることができる。図示された実施形態では、マイクロ波導波部１１８の第２端１１８ｂは、搬送機１１３のマイクロ波窓１２５ａに連結されている。マイクロ波導波部１１８は、第１端１１８ａと第２端１１８ｂとの間に延在する４つの側壁１５３も備える。側壁１５３はそれぞれ略台形状である。別の実施形態では、マイクロ波導波部１１８は適切な形状と寸法の他の適切な構造にすることもできる。

図示された実施形態では、マイクロ波組立品１１８は、マイクロ波導波部１１８の１つ以上の側壁１５３に支持された１つ以上のマイクロ波調整器１５４も備える。マイクロ波調整器１５４は、マイクロ波源１１６からマイクロ波窓１２５ａを介して物品１０１（図１）に供給されるマイクロ波エネルギーの量を調整するように構成されることができる。マイクロ波調整器１５４は、１つ以上の機械式摺動ねじ調整器、手動式インピーダンス調整器、自動インピーダンス調整器、または他の適切な種類のマイクロ波調整器を備えることができる。別の実施形態では、マイクロ波調整器１５４は、マイクロ波組立品１１４および／または搬送機１１３上に適切に他の状態に配置されてもよい。さらに別の実施形態では、マイクロ波調整器１５４はなくてもよい。

図３に示されるように、搬送機１１３は、複数のローラ１２２を設けた搬送筐体１２３を備える。図示された実施形態では、搬送筐体１２３は略直線形で、第１端１５１ａと第２端１５１ｂにフランジ１５５が設けられている。搬送筐体１２３は、第１側部１５０ａにマイクロ波窓１２５ａと、反対側の第２側部１５０ｂに別のマイクロ波窓１２５ｂとを有する。ある実施形態では、第１窓１２５ａと第２窓１２５ｂは互いにほぼ整列している。別の実施形態では、第１窓１２５ａと第２窓１２５ｂは互いにずれているか、あるいは他の適切な配置を有する。ローラ１２２は、第２側部１５０ｂの近傍に並んで配置されて通路１５６を形成し、その中を搬送台１０８（図１）が第１端１５１ａから第２端１５１ｂまでローラ１２２によって搬送されてもよい。別の実施形態では、搬送機１２３は、搬送台１０８で搬送される物品１０１（図１）にマイクロ波エネルギーを供給するのに適した他の構造、形状、寸法を有することもできる。

図３に示されるように、搬送機組立品１３０は、搬送筐体１２３に流体入口１５７ａ（例えば、流体分配器）と流体出口１５７ｂ（例えば、ノズル）とを備えて、調熱流体供給機１３４（図１）からの浸漬流体１１０（図１）を搬送筐体１２３の通路１５６に循環させることができる。搬送筐体１２３は、搬送筐体１２３内の浸漬流体１１０の流量をほぼ均等にするように構成された整流器、分流器、および／または他の適切な流量調整部品を備えることもできる。

稼働時、物品１０１を搬送する個々の搬送台１０８が搬送筐体１２３の第１端１５１ａで受け取られ、一方、調熱流体供給機１３４からの浸漬流体１１０が通路１５６を満たし、循環する。次に、ローラ１２２が、個々の搬送台１０８を第１端１５１ａから第２端１５１ｂまで搬送することができる。次に、物品１０１がマイクロ波窓１２５ａと１２５ｂとの下／上を通過するときに、物品１０１は、浸漬流体１１０に浸漬された状態でマイクロ波源１１６からマイクロ波エネルギーを受け取る。

ある実施形態では、搬送台１０８がマイクロ波窓１２５ａと１２５ｂとほぼ整列したとき、ローラ１２２は停止してもよい。次に、マイクロ波源１１６が起動して、搬送台１０８上の物品１０１にマイクロ波エネルギーをある時間（例えば、約１０秒間から約３分間）供給してもよい。次いで、ローラ１２２が起動して、搬送台１０８を第２端１５１ｂに向けて搬送する。別の実施形態では、搬送台１０８が少なくとも部分的にマイクロ波窓１２５ａと１２６ｂとを通じて曝されたとき、ローラ１２２は減速するが停止せず、一方、マイクロ波源１１６が起動してマイクロ波エネルギーをマイクロ波窓１２５ａと１２５ｂとから供給してもよい。さらに別の実施形態では、ローラ１２２は、搬送台１０８を一定速度で通路１５６内を搬送してもよい。さらにまた別の実施形態では、ローラ１２２は、搬送台１０８を他の適切な方法で通路１５６内を搬送してもよい。

図４は、開示された技術の実施形態による図１の処理システム１００に適した分割器１１１の例を図示する斜視図である。図４に示されるように、分割器１１１は、分割器通路１６１で互いに隔てられた一対のフランジ１６０ａと１６０ｂと、分割器通路１６１内に配置されたゲート１６２とを備えることができる。図示された実施形態では、ゲート１６２は、１つ以上の昇降部材１６４（説明の便宜上、２つが図示されている）に取り付けられた遮断部材１６３を備える。遮断部材１６３は、金属、合金、プラスチック、ゴム、または十分な剛性がある任意の他の適切な材料で製造された板、厚板、薄板、または他の適切な構造を備えることができる。ある実施形態では、昇降部材１６４は遮断部材１６３と一体に形成されてもよい。別の実施形態では、昇降部材１６４は、１つ以上の固定具、接着剤、または他の適切な連結機構（不図示）で遮断部材１６３に取り付けられてもよい。図４には図示されていないが、分割器１１１は、フランジ１６０ａと１６０ｂおよび／またはゲート１６２に、取り付けおよび／または形成された、封止材、軌道、移動補助部、および／または他の適切な部品を、備えることもできる。

稼働のある様式では、昇降部材１６４は、電動モータ、空圧シリンダ、および／または他の適切な駆動機構（不図示）で作動して、遮断部材１６３をフランジ１６０ａと１６０ｂとの間の分割器通路１６１に、矢印１６６ａで示されるように、押し込んでもよい。そのため、遮断部材１６３は、浸漬流体１１０（図１）の少なくとも一部を、フランジ１６０ａまたは１６０ｂの片側に隔離することができる。稼働の別の様式では、昇降部材１６４は、矢印１６６ｂで示されるように、遮断部材１６３を分割器通路１６１から移動させるよう作動してもよい。図４に示されるように、遮断部材１６３が少なくとも部分的に移動すると、フランジ１６０ａと１６０ｂとの間に通路１６８が形成され、搬送台１０８（図１）が通過できるようになる。

図５Ａ−５Ｃは、開示された技術の実施形態による図１の処理システム１００の予熱部１０２、加熱部１０６、および冷却部１０８にそれぞれ適切な予熱流体供給機１３２、調熱流体供給機１３４、および冷却流体供給機１３６の概略図である。図５Ａ−５Ｃでは、同一の参照番号は、構造および／または機能が類似の要素を表す。具体的な部品が図５Ａ−５Ｃに示されているが、流体供給機１３２、流体供給機１３４、および流体供給機１３６は、流量計、圧力ゲージ、圧力伝達器、弁位置切替器／伝達器、および／または他の適切な部品（不図示）を備えてもよい。

図５Ａに示されるように、予熱流体供給機１３２は、互いに稼働可能に連結された循環ポンプ１７０と、蒸気熱交換器１７２と、蒸気弁１７４と、温度センサ１７８と、制御器１７６とを備えることができる。循環ポンプ１７０は、遠心ポンプ、歯車ポンプ、または他の適切な種類のポンプを備えることができる。蒸気熱交換器１７２は、板管式、板式、または他の適切な種類の熱交換部品を備えることができる。温度センサ１７８は、熱電対、抵抗式温度検出器、または他の適切な種類の温度センサを備えることができる。蒸気弁１７４は、作動玉形弁、蝶形弁、ボール弁、または他の適切な種類の弁を備えることができる。制御器１７６は、単ループ制御器またはプログラム式プロセス制御器の制御モジュールを備えることができる。

稼働時、循環ポンプ１７０が、予熱部１０２（図１）から浸漬流体１１０を受け取り、受け取った浸漬流体１１０を蒸気熱交換器１７２に移す。浸漬流体１７２が蒸気熱交換器１７２内を通過する間、蒸気（例えば、６０重量ポンド毎平方インチゲージの蒸気）が、蒸気弁１７４から導入され、浸漬流体１７２を加熱する。温度センサ１７８が、蒸気熱交換器１７２から出る浸漬流体１１０の温度を測定し、測定値を制御器１７６に提供する。そのため、制御器１７６は、蒸気熱交換器１７２から出る浸漬流体１１０の温度の設定値と温度センサ１７８の測定値とを基に、蒸気弁１７４を調節することができる。

図示された実施形態では、導入された蒸気は、熱交換器１７２の通過後に凝集液として集められる。集められた凝集液は、その後再利用されても、廃棄されても、あるいは別の処理が行われてもよい。別の実施形態では、熱交換器１７２は、導入された蒸気と浸漬流体１１０とを直接混合するように構成された蒸気−水混合器（不図示）と置き換えられてもよい。

図５Ｂに示されるように、調熱流体供給機１３４は、図５Ａに図示された予熱流体供給機１３２とほぼ類似したものにできるが、蒸気熱交換器１７２と直列の冷却熱交換器１７３と、冷却熱交換器１７３に冷却水を導入するように構成された冷却水弁１７５とを備える点で異なる。図５Ｂには、冷却熱交換器１７３は熱交換器１７２の下流に図示されているが、別の実施形態では、冷却熱交換器１７３は、蒸気熱交換器１７２の上流または他の適切な場所に配置することもできる。

稼働時、制御器１７６は、加熱部１０４（図１）への浸漬流体１１０の温度の設定値に達するよう、冷却水弁１７５と蒸気弁１７４の両方の調節を行うことができる。例えば、制御器１７６が分割制御を実行するように構成して、それに従い蒸気弁１７４に正の制御操作が、冷却水弁１７３に負の制御操作が実行されるようにしてもよい。そのため、浸漬流体１１０は、蒸気熱交換器１７２を通過するとき、蒸気で加熱されてもよく、冷却熱交換器１７３を通過するとき、冷却水で冷却されてもよい。別の実施例では、制御器１７６は、工程制御、閾値制御、または他の適切な制御方式を実行するように構成されてもよい。

図５Ｃに示されるように、冷却流体供給機１３６は、図５Ｂの調熱流体供給機１３４とほぼ類似したものにすることができるが、冷却流体供給機１３６が蒸気熱交換器１７２または蒸気弁１７４を含まない点で異なる。稼働時、冷却水弁１７５が冷却熱交換器１７３に冷却水を入れて浸漬流体１１０を除熱する。温度センサ１７８は、冷却熱交換器１７３から出る浸漬流体１１０の温度を測定し、測定値を制御器１７６に提供する。そのため、制御器１７６は、冷却熱交換器１７３から出る浸漬流体１１０の温度の設定値と温度センサ１７８の測定値とを基に、冷却水弁１７５を調節することができる。

図６は、開示された技術の実施形態による滅菌または殺菌に有用な別の処理システム１００’を図示する概略図である。図６に示されるように、処理システム１００’は、図１の処理システムとほぼ類似するものにすることができるが、予熱部１０２と冷却部１０６とを加熱部１０４に対してほぼ同じ高さＨにできる点で異なる。また、図６の処理システム１００’には選択保持部１０５を備えない。代わりに、処理システム１００’は加熱部１０４と冷却部１０６との間に搬送部１０７を備える。搬送部１０７は、加熱部１０４とほぼ同じ高さにすることができる。別の実施形態では、搬送部１０７が取り除かれ、加熱部１０４が冷却部１０６に直接連結されていてもよい。さらに別の実施形態では、処理システム１００’は適切に配置された他の適切な部品、組立品、および処理部を備えてもよい。

図７Ａは、開示された技術の実施形態による図１の処理システム１００に適した搬送台１０８の例の斜視図である。図７Ａに示されるように、搬送台１０８は、１つ以上の横断部材１８２を搬送する搬送台基部１８０を備えることができる。搬送台基部１８０は、搬送台基部１８０に搬送される物品１０１（図１）の少なくとも１つの形状または寸法を基に、任意の適切な形状を有することができる。例えば、図示された実施形態では、搬送台基部１８０は略矩形状を有し、搬送台基部１８０の第１端１８０ａと第２端１８０ｂとの間に延在する第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂ（まとめて側部または側部１８１と呼ぶ）とを備える。別の実施形態では、搬送台基部１８０は、略楕円、正方形、および／または他の適切な形状を有することができる。

図７Ａに示されるように、第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂは、それぞれ多孔板１８５を備える。多孔板１８５は第１支持部１８４と第２支持部１８６とを有し、第１支持部１８４と第２支持部１８６は多孔板１８５から離れるように延在する。第１支持部１８４は搬送台基部１８０の内部領域に向かって延在し、第２支持部１８６は第１支持部１８４と反対方向に延在する。第１支持部１８４と第２支持部１８６は、どちらも第１端１８０ａと第２端１８０ｂとの間を横断するように延在する。第１支持部１８４は、搬送台１０８で搬送される１つ以上の物品１０１を支持するように構成されてもよい。第２支持部１８６は、ローラ１２２（図１）または処理システム１００の他の適切な部品と係合するように構成されてもよい。第１端１８０ａと第２端１８０ｂは、１本以上の端部棒１８３を備える（説明の便宜上、両端に３本ずつ示されている）。別の実施形態では、第１端１８０ａと第２端１８０ｂは、代わりに横断部材１８２を備えることができる。

横断部材１８２は、第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂとの間に延在する細長い部品を備えることができる。横断部材１８２は、略円形、矩形、立方体、楕円、または任意の他の適切な断面を有することができる。図示された実施形態では、説明の便宜上、一対の横断部材１８２が図示されている。別の実施形態では、搬送台基部１８０は互いに略平行な２つ、３つ、４つ、または任意の適切な数の横断部材１８２を保持することができる。さらに別の実施形態では、搬送台基部１８０は、図７Ａに示されるように、２つの横断部材１８２の代わりに１つの横断部材１８２を、第１端１８０ａと第２端１８０ｂとの間の特定の位置に保持することができる。

前述の実施形態のいずれにおいても、搬送台基部１８０と横断部材１８２の種々の部品は、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチック、または十分な機械的強度を有する他の適切な材料で製造されてもよい。ある実施例では、第１側部１８１ａと、第２側部１８１ｂと、第１端１８０ａと、第２端１８０ｂはステンレス鋼で製造されてもよく、第１支持部１８４と横断部材１８２はポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、または他の適切なプラスチック材料で製造されてもよい。別の実施例では、搬送台基部１８０と横断部材１８２は全てステンレス鋼またはプラスチック材料で製造されることができる。さらに別の実施例では、搬送台基部１８０と横断部材１８２は、他の適切な製造材料の組み合わせでもよい。

稼働時、搬送台基部１８０は、１つ、２つ、または任意の適切な数の物品１０１を保持し支持することができる。例えば、図７Ｂを参照しながらより詳細に後述するように、物品１０１は、横断部材１８２および／または第１端１８０ａと第２端１８０ｂに、網を用いて固定あるいは取り付けてもよい。別の実施形態では、物品１０１は、留め具、紐、ベルト、ハンガー、および／または他の適切な取付機構を用いて固定あるいは取り付けてもよい。

図７Ａでは、搬送台１０８は、特定の部品を有するように図示されているが、別の実施形態では、搬送台１０８はさらに追加のおよび／または異なる部品を他の適切な配置で備えることもできる。例えば、搬送台基部１８０は、第１支持部１８４に固定されたおよび／またはそれに支持された基台部材（例えば、不図示の板、薄板、網など）を備えてもよい。図７Ｂと７Ｃとを参照しながらより詳細に後述するように、別の実施形態では、搬送台１０８は横方向部材１８８（図７Ｂ）を備えてもよい。

図７Ｂは、開示された技術の実施形態による横方向部材を備えた搬送台１０８の平面図である。図７Ｂに示されるように、搬送台１０８は、第１側部１８１ａの近傍の第１横方向部材１８８ａと、第２側部１８１ｂの近傍の第２横方向部材１８８ｂとを備えることができる。第１横方向部材１８８ａと第２横方向部材１８８ｂとは、第１端１８０ａと第２端１８０ｂとの間に横方向に延在する。ある実施形態では、横方向部材１８８ａと１８８ｂとは、それぞれ第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂと形状および寸法がほぼ類似する。別の実施形態では、横方向部材１８８ａと横方向部材１８８ｂは他の適切な形状および寸法を有することができる。さらに別の実施形態では、横方向部材１８８ａと１８８ｂとは互いに別の形状および／または寸法を有してもよい。以下、図７Ｃを参照しながら、横方向部材１８８の例を説明する。

第１横方向部材１８８ａと第２横方向部材１８８ｂとは、自在に移動でき、それぞれ第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂに対して相対的に配置を変えてもよい。図７Ｂに図示された実施形態では、第１横方向部材１８８ａと第１横方向部材１８８ｂとは、それぞれ第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂから同じ距離Ｄだけ離れている。別の実施形態では、第１横方向部材１８８ａと第２横方向部材１８８ｂとは、それぞれ第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂと接して、物品１０１に接する、あるいは他の適切な位置にあってもよい。さらに別の実施形態では、第１横方向部材１８８ａと第２横方向部材１８８ｂとは、それぞれ第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂと異なる距離（不図示）に離れていてもよい。

図８Ａ−８Ｅを参照しながらより詳細に後述するように、発明者は、搬送台１０８の特定の構造的特徴が物品１０１個々の加熱特性に影響を与えることを発見した。そのような構造的特徴には、横断部材１８２を作る材料、横方向部材１８８ａと１８８ｂとの位置、ならびに横方向部材１８８ａと横方向部材１８８ｂを作る材料が含まれる。その結果、（１）横断部材１８２および／または横方向部材１８８ａと１８８ｂとのそれぞれを作る材料の選択、および／または（２）第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂに対する横方向部材１８８ａと１８８ｂそれぞれの相対位置の調整によって目標加熱特性を達成してもよい。

図７Ｂに示されるように、搬送台１０８は網１８９を備え、この網１８９は、横断部材１８２および／または第１端１８０ａと第２端１８０ｂから下げられ、それらに留められ、あるいはそれらに取り付けられている。網１８９は、複数の物品１０１を搬送する。図示された実施形態では、網１８９は２つの層を有し、層と層との間に物品１０１を備えるように図示されている。別の実施形態では、網１８９は物品を１層で、および／または他の適切な方法で搬送することができる。網１８９に適した網製品の１つ（＃Ｇ−６３２８９６８０１）が、ニューヨーク州バッファローのＧｒｅｅｎｂｅｌｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ， Ｉｎｃ．（グリーンベルト・インダストリーズ社）から提供されている。前述のとおり、別の実施形態では、搬送台１０８は、物品１０１を搬送するように構成された他の適切な部品を備えてもよい。

図７Ｃは、開示された技術の実施形態による図７Ｂの搬送台１０８に適した横方向部材１８８の例の側面視断面図である。図７Ｃに示されるように、横方向部材１８８は、複数の孔１９４を有する基部１９２を備えることができる。図示された実施形態では、基部１９２は略矩形の板を備える。別の実施形態では、基部１９２は、薄板、棒、円筒、または適切な形状の他の適切な構造を備えることもできる。孔１９４は、横断部材１８２（図７Ｂ）が貫通可能な形状および寸法にすることができる。図７Ｃには説明の便宜上、５つの孔１９４が図示されている。別の実施形態では、基部１９２は、２つ、３つ、４つ、６つ、７つ、または任意の他の適切な数の孔１９４を備えることができる。

図７Ｃに示されるように、基部１９２は、基部１９２の端部１９３から対応する孔１９４まで延在する１つ以上の開口１９５を備えることもできる。図示された実施形態では、説明の便宜上、２つの開口１９５が図示されている。別の実施形態では、基部１９２は、１つ、３つ、または他の適切な数の開口１９５を備えることができる。一部の実施形態では、開口１９５にねじを切って、位置決め部品１９６（例えば、セットねじ、ピン、圧縮取付具など）と係合するようにすることができる。別の実施形態では、開口１９５はなくてもよく、基部１９２は、摩擦、ばね（不図示）、磁石、または他の適切な係合機構によって、横断部材１８２と係合してもよい。

前述のとおり、発明者は、搬送台１０８の特定の構造的特徴が、マイクロ波エネルギーが作用されたとき、個々の物品１０１の加熱特性に影響を与えることを発見した。図１の処理システム１００とほぼ類似する処理システムで、模擬組成物を有する物品１０１を殺菌する種々の試験が行われた。物品１０１は、図７Ａ−７Ｃに図示された搬送台１０８にほぼ類似した搬送台１０８で搬送されて、水に浸漬された。

模擬組成物は、種々の温度条件での加熱に応じた観察可能な影響が現れるように構成されている。一部の実施形態では、この模擬組成物は以下の成分の組み合わせを含むことができる。
・褐色化前駆体
・担体
・誘電性調整剤
・粘性調整剤
・水
褐色化前駆体は、アミノ酸（例えば、リジン、ロイシン、アスパラギン、グリシンなど）と、還元糖（例えば、リボース、グルコース、グリセルアルデヒド、ガラクトースなど）とを含むことができる。担体は、模擬組成物の他の成分の担持に適した基質材料を含むことができる。担体の例は、ジャガイモ、卵白、および／または他の適切な材料を含むことができる。誘電性調整剤は、蔗糖、塩、または模擬組成物の誘電特性を変えるまたは影響を与えるのに適した他の材料を含むことができる。粘性調整剤は、ゲランガム、澱粉、植物ガム、ペクチン、または食料成分の他の適切な増粘剤、乳化剤、または安定剤を含むことができる。

試験中に使用された模擬組成物の例の重量パーセントは以下である。
・ゲランガム：０．５−１．５％、約０−１０ｍＭの塩化カルシウムを含む
・蔗糖：０−５０％
・塩化ナトリウム：０−３００ｍＭ
・Ｄ−リボース：０．５−２％
・リジン：０．５−２％
・水：４２．６−９８．５％
上記組成物は以下の過程で作られてもよい
・ゲランガムを水に加え、室温で約１時間攪拌する。
・上記ゲランガムと水を約９０°Ｃに加熱する。
・望ましいゲル強度を基に決定した量の塩化カルシウムを加える。
・９０°Ｃで１分間攪拌し、加熱を停止する。
・混合物温度が約６０°Ｃになったらリボースとリジンを加える。
・混合物を皿に注ぐ。

理論による束縛はないが、アミノ酸（例えば、リジン）を還元糖（例えば、Ｄ−リボース）と共に加熱したとき、Ｄ−リボースは、弱酸性または中性条件でエノール化することにより、リジンと反応して模擬組成物を褐色化させると考えられている。褐色化すなわち色変化の程度は、反応が生じる温度に関連する。その結果、模擬組成物の色変化を観察することによって、加熱特性を導き出すことができる。色変化を観察する技術の例には、色温度測定、光反射測定、および／または他の適切な技術がある。

模擬組成物の種々の成分は、対象材料（例えば、食料）と物理的特性が少なくともほぼ一致するように調整することができる。例えば、塩化カルシウムの量は、対象材料の硬度を基に模擬組成物のゲル強度すなわち硬度を達成するように調整されてもよい。誘電性調整剤の量は、対象材料の誘電率と少なくともほぼ一致するように調整されてもよい。粘性調整剤の量は、対象材料の粘度と少なくともほぼ一致するように調整されてもよい。水の量は、対象材料の含水量すなわち水濃度を基に調整してもよい。

模擬組成物の種々の実施形態を用いて、図１の処理システム１００（または類似の処理システム）の稼働特性を達成および／または調整してもよい。例えば、模擬組成物を用いて、処理システム１００に使用されるときの搬送台１０８を較正してもよい。別の実施例では、模擬組成物を用いて、例えば処理後の色変化の観察により、処理システム１００の加熱効率を検証してもよい。さらに別の実施例では、模擬組成物を用いて処理システム１００の加熱特性を決定し、その加熱特性を基に処理を調整して所望の加熱結果を達成してもよい。

図８Ａ−８Ｅは、開示された技術の実施形態による試験結果を図示する。具体的には、図８Ａ−８Ｅは、構造的特徴が種々の搬送台１０８の平面図と、模擬組成物を観察して決定された対応する加熱特性の例とを示す。具体的には、図８Ａは、複数のステンレス鋼の横断部材１８２と、２つのステンレス鋼の横方向部材１８８とを備える搬送台１０８を図示する。図８Ｂは、複数のポリエーテルイミド横断部材１８２’と、２つのステンレス鋼の横方向部材１８８とを備える搬送台１０８を図示する。図８Ｃは、複数のポリエーテルイミド横断部材１８２’と、２つのポリエーテルイミド横方向部材１８８’とを備える搬送台１０８を図示し、２つのポリエーテルイミド横方向部材１８８’は、どちらも第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂおよび物品１０１から離れている。図８Ｄは、複数のポリエーテルイミド横断部材１８２’と、２つのポリエーテルイミド横方向部材１８８’とを備える搬送台１０８を図示し、２つのポリエーテルイミド横方向部材１８８’は第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂから離れ、物品１０１に接している。図８Ｅは、複数のポリエーテルイミド横断部材１８２’と、２つのポリエーテルイミド横方向部材１８８’とを備える搬送台１０８を図示し、２つのポリエーテルイミド横方向部材１８８’は物品１０１から離れ、第１側部１８１ａと第２側部１８１ｂに接している。

図８Ａ−８Ｅに明確に図示されているように、搬送台１０８の種々の構造的特徴により、物品１０１の温度特性は大きく異なる。理論による束縛はないが、搬送台１０８の構造的特徴は、物品１０１（図１）のマイクロ波エネルギー吸収または反射に影響し、この影響は、物品１０１近傍の浸漬流体１１０（図１）の不連続性の発生、変化、または消滅によると考えられている。例えば、マイクロ波エネルギーが搬送台１０８内の物品１０１に作用するとき、横方向部材１８８ａと１８８ｂ（図７Ｂ）とによって浸漬流体１１０の不連続性が発生する場合がある。この不連続性は、個々の物品１０１の表面あるいはその周囲の定在波の形成に影響し、そのため、マイクロ波エネルギーの吸収または反射のパーセンテージに影響する場合がある。

前述の認識を基に、（１）個々の横断部材および／または横方向部材１８８ａと１８８ｂとを製造する材料の選択、および／または（２）個々の横方向部材１８８ａと１８８ｂとの位置の調整によって、図１の処理システム１００の目標加熱特性を達成してもよい。例えば、図９は、開示された技術の実施形態による滅菌または殺菌用の図１の処理システム１００の調整操作の過程２００を示すフローチャートである。図９に図示されるように、過程２００は、種々の温度条件の加熱に応じて観察可能な影響が現れるように構成された模擬組成物の物品（例えば、食品）の処理を含むことができる（過程２０２）。例えば、特定の実施形態では、物品の処理には、図１の処理システム１００、図６の処理システム１００’、または他の適切な処理システムの中で物品を処理することが含まれる。別の実施形態では、物品の処理には、熱風、熱水、蒸気、または他の適切な熱媒体による物品の加熱が含まれる。

過程２００は、模擬組成物の物品の加熱様式の決定を含むこともできる（過程２０４）。ある実施形態では、模擬組成物の薄片や積層、または別の適切な状態の色特性を監視することによって、加熱様式を決定することができる。別の実施形態では、加熱様式は、模擬組成物の粘性、ゲル化の特性、および／または他の特性を監視することで決定することもできる。過程２００は、決定した加熱様式が閾値よりも大きいかを判定する決定工程を含むことができる（過程２０６）。

ある実施形態では、閾値は物品の加熱効果のばらつきのパーセンテージである。別の実施形態では、閾値は他の適切な値を含むことができる。決定した加熱様式が閾値より大きいと決定したら、過程２００は、搬送台構成を保持することを含むことができる（過程２１０）。決定した加熱様式が閾値より大きくないと決定したら、過程２００は、搬送台構成を調整することを含むことができる（過程２０８）。

前述のとおり、搬送台構成の調整は、（１）個々の横断部材１８２（図７Ｂ）および／または横方向部材１８８ａと１８８ｂ（図７Ｂ）との製造材料の選択、または（２）横方向部材１８８ａと１８８ｂとの個々の位置の調整のうち、少なくとも１つを含むことができる。次に、過程２００は、工程２０２の模擬組成物の他の物品の処理に戻る。例えば、ある実施形態では、製造材料の選択は、横断部材１８２および／または横方向部材１８８ａと１８８ｂ用の金属（または金属合金）材料とプラスチック材料との間での選択を含むことができる。別の実施例では、製造材料の選択は、横断部材１８２（または横方向部材１８８ａと１８８ｂ）のそれぞれに異なる材料を選択することを含むことができる。他の実施例では、製造材料の選択は、搬送台１０８の前述の部品のうち少なくとも１つに適した他の材料での間の選択を含むことができる。

図７Ａ−８Ｅを参照しながら、搬送台１０８は１列の物品１０１を搬送するように構成されていると説明したが、別の実施形態では、搬送台１０８と処理システム１００とは、それぞれ２列、３列、または任意の適切な列数の物品１０１を処理し、搬送するように構成されてもよい。例えば、図１０は、処理システム１００’の断面図を示す。処理システム１００’は搬送台組立品１０８’を受け取るように構成された搬送筐体１２３を有し、搬送台組立品１０８’は第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂとを備え、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂは１組以上の接続具３０４によって互いに連結されている。第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂは、それぞれが網１８９を備え、網１８９は、第１列物品１０１ａと第２列物品１０１ｂを保持するように構成されている。

ある実施形態では、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂは構造および機能がほぼ類似している。例えば、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂの各々は、先に図７Ａ−７Ｃを参照しながら説明した搬送台１０８とほぼ類似したものでよい。別の実施形態では、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂは、追加のおよび／または異なる部品を他の適切な構成で備えることもできる。さらに別の実施形態では、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂは、寸法、形状、または他の特性が異なる物品１０１の搬送に適した別の構成を有することができる。

図１０に示されるように、図示された実施形態では、処理システム１００’は、並列の２つのマイクロ波組立品１１４ａとマイクロ波組立品１１４ｂを備えることができる。各マイクロ波組立品は、マイクロ波源１１６ａとマイクロ波源１１６ｂを２組有する。マイクロ波源１１６ａとマイクロ波源１１６ｂは、搬送筐体１２３内で物品１０１ａと物品１０１ｂに対応するマイクロ波窓１２５（図１）からマイクロ波エネルギー１１７をほぼ同時に供給するように構成されている。別の実施形態では、処理システム１００’は、並列のマイクロ波組立品１１４（不図示）を３組、４組、または任意の適切な組数備え、これらのマイクロ波組立品１１４を、搬送台１０８を２台、３台、または任意の適切な数有する搬送台組立品１０８’を処理するように構成することもできる。

図１０に示されるように、図示された実施形態では、処理システム１００’の搬送機構は、搬送ベルト組立品３０２と、１つ以上の案内軌道１２９とを備えることができる。図示された実施形態では、搬送ベルト組立品３０２は、モータ（不図示）または他の適切な種類の作動装置で駆動されるベルト３０６を備える。ベルト３０６は、その表面から搬送台組立品１０８’に向かって延在する複数の接触部３０８を備えることができる。ベルト３０６が搬送筐体１２３に沿った方向に動いているとき、接触部３０８は接続具３０４と接触するように構成されている。稼働時、搬送台組立品１０８’は、角をそれぞれ案内軌道１２９と接触させることができる。ベルト３０６が搬送筐体１２３に入る方向に動くと、接触部３０８は、搬送台組立品１０８’を案内軌道１２９に沿って搬送筐体１２３に入れることができる。ベルト３０６と接触部３０８の実施例が図１１Ａと図１１Ｂを参照しながらより詳細に後述される。別の実施形態では、搬送機構は、図１に示されるように、ローラ、案内溝、および／または他の適切な部品を備えることもできる。

図１１Ａは、図１０の処理システムに適した２つの搬送台を有する搬送台組立品１０８’の概略平面図である。図１１Ｂは、搬送台組立品１０８’の概略Ａ−Ａ線端面図である。図１１Ａおよび図１１Ｂでは、分かり易いように網１８９の図示は省略されている。図１１Ａおよび図１１Ｂに示されるように、搬送台組立品１０８’は、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂとを備え、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂは３組の接続具３０４を用いて互いに並列に連結されている。接続具３０４の各組は２つの接続棒３０４ａと接続棒３０４ｂとを備え、これらの接続棒は金属製でも樹脂製でもよく、あるいは十分な機械的特性がある他の適切な材料で製造されてもよい。接続棒３０４ａと接続棒３０４ｂの各々は、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂの側部１８１に、溶接、ねじ、固定具（例えば、ナットとボルト）、および／または他の適切な機構で連結することができる。別の実施形態では、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂは、任意の適切な数の接続部を有する他の適切な組数の接続具３０４で連結することができる。

図１１Ａに示されるように、各接続具３０４は、搬送ベルト３０６の接触部３０８と対応することができる。前述のとおり、各接触部３０８は、接続具３０４の接続棒３０４ｂと接触するように構成されている。稼働時、搬送ベルト３０６が矢印３１０で示した方向に沿って動くと、各接触部３０８は、搬送台組立品１０８’を個々の接続棒３０４ｂで同じ方向に駆動することができる。

搬送台組立品１０８’の種々の実施形態は、搬送筐体１２３（図１０）内のマイクロ波エネルギーの漏れを低減、あるいは防止することができる。例えば、稼働中、第１搬送台１０８ａの（金属または他の適切な材料で製造された）側部１８１は、マイクロ波源１１６ａ（図１０）から放射されたマイクロ波エネルギー１１７（図１０）が第１搬送台１０８ａから漏れ出て第２搬送台１０８ｂに作用するのを低減、あるいは防止することができ、またその逆も可能である。放射されたマイクロ波エネルギー１１７の流れをそのような方法で制御することにより、第１搬送台１０８ａと第２搬送台１０８ｂとでそれぞれ搬送される物品１０１ａと物品１０１ｂの加熱様式および加熱速度がほぼ均等になる。

図１２には、別の搬送台組立品１０８’が示されており、この搬送台組立品１０８’は、第１搬送台１０８ａと、第２搬送台１０８ｂと、第３搬送台１０８ｃとを備え、これらは複数組の接続具３０４を用いて並列に連結されている。図１２では、搬送台１０８ａ―１０８ｃは互いにほぼ類似したものにすることができる。別の実施形態では、搬送台１０８ａ―１０８ｃの少なくとも１つは、構造および／または機能が他の搬送台１０８ａ―１０８ｃと異なることができる。さらに別の実施形態では、搬送台組立品１０８’は４つまたは任意の他の適切な数の搬送台組立品１０８を備え、これらを適切な数の組の接続具３０４で並列に連結することもできる。

本開示の具体的な実施形態を本明細書に説明目的で記述してきたが、以上から、種々の変更形態を本開示から乖離することなく実施できることが明らかである。また、ある実施形態の複数の構成要素を、他の実施形態の構成要素と組み合わせてもよく、あるいは他の実施形態にその構成要素の代わりに組み合わせてもよい。したがって、本技術は、添付の特許請求の範囲のみで規定される。

Claims (21)

1. 水分を含む物品の滅菌または殺菌の方法であって、
   複数の前記物品を複数の搬送台のそれぞれに別々に収容することと、
   複数の前記搬送台のそれぞれに収容された複数の前記物品のそれぞれを予熱温度まで予熱するように構成された予熱部から、前記予熱部に連結された加熱部へ、複数の前記搬送台を別々に搬送することと、
   前記物品を前記予熱部内の浸漬流体と前記加熱部内の浸漬流体とに浸漬し、前記物品を前記加熱部内の前記浸漬流体の静水圧に曝すことと、
   前記物品が前記加熱部内の前記浸漬流体に浸漬されて前記加熱部内の前記浸漬流体の前記静水圧に曝されている間に前記物品にマイクロ波エネルギーを作用させ、前記マイクロ波エネルギーが作用している間、前記加熱部内の前記浸漬流体の前記静水圧は、前記物品の含水量により生じる前記物品内の蒸気爆発を防止することと、
   前記加熱部内の前記浸漬流体に浸漬された前記物品を、前記作用させたマイクロ波エネルギーにより、前記物品の滅菌または殺菌の達成に十分な目標温度まで加熱することと、
   を含み、
   前記予熱部内の前記浸漬流体の温度は、前記加熱部内の前記浸漬流体の温度とは異なり、
   前記予熱部内の前記浸漬流体の液面は前記加熱部内の前記浸漬流体の液面よりも高い高位にあり、前記高位は前記マイクロ波エネルギーの作用中に前記物品に前記静水圧を加えるのに十分な高位であり、
   複数の前記搬送台は、前記予熱部において垂直方向に積載され、
   前記予熱部において高位にある前記搬送台と低位にある前記搬送台とは、前記高位にある前記搬送台の下部が、前記低位にある前記搬送台の上部の上方に配置され、
   前記予熱部において一番下に配置された前記搬送台が、前記予熱部から前記加熱部に搬送され、
   前記加熱部において、前記マイクロ波エネルギーは、前記搬送台の上部の上方または前記搬送台の下部の下方の少なくともいずれか一方から、前記搬送台に収容された前記物品に作用される、
   ことを特徴とする滅菌または殺菌の方法。
2. 前記マイクロ波エネルギーを作用させている間、前記目標温度に少なくともほぼ等しい温度を有する前記加熱部内の前記浸漬流体を循環させることを含む、
   請求項１記載の方法。
3. 前記マイクロ波エネルギーを作用させている間、前記目標温度に少なくともほぼ等しい温度を有する前記加熱部内の前記浸漬流体を循環させることと、
   前記物品の滅菌または殺菌の達成に十分な時間、前記循環される前記加熱部内の前記浸漬流体により、前記目標温度に少なくともほぼ等しい温度に前記物品を維持することと、
   を含む、
   請求項１記載の方法。
4. 前記物品は、
   第１側部と、
   前記第１側部の反対側の第２側部と、
   を有し、
   前記マイクロ波エネルギーを作用させることは、前記マイクロ波エネルギーを前記物品の前記第１側部と前記第２側部とに同時に作用させることを含む、
   請求項１記載の方法。
5. 前記マイクロ波エネルギーを前記物品に作用させる前に、前記予熱部において前記物品を前記目標温度より低い前記予熱温度まで予熱すること、
   を含む、
   請求項１記載の方法。
6. 前記加熱部内の前記浸漬流体に浸漬された前記物品を前記目標温度まで加熱することに続いて、前記物品を前記目標温度より低い冷却温度まで冷却すること、
   を含む、
   請求項１記載の方法。
7. 前記予熱部内の前記浸漬流体の温度は、前記加熱部内の前記浸漬流体の温度よりも低い、
   請求項１記載の方法。
8. 前記予熱部内の前記浸漬流体の温度は、前記予熱温度とほぼ等しく、
   前記加熱部内の前記浸漬流体の温度は、前記目標温度とほぼ等しい、
   請求項７記載の方法。
9. 前記予熱部内の前記浸漬流体は、分割器により前記加熱部内の前記浸漬流体と分離され、
   前記予熱部において一番下に配置された前記搬送台は、前記分割器を経由して前記予熱部から前記加熱部に搬送される、
   請求項７または８記載の方法。
10. 前記予熱部において一番下に配置された前記搬送台は、前記搬送台に収容された前記物品の温度に基づいて、前記予熱部から前記加熱部に搬送される、
    請求項１または９記載の方法。
11. 水分を含む物品を滅菌または殺菌する処理システムであって、
    複数の前記物品のそれぞれを別々に収容する複数の搬送台と、
    複数の前記搬送台のそれぞれに収容された複数の前記物品のそれぞれを浸漬流体に浸漬させて予熱温度まで予熱するように構成された予熱部と、
    前記予熱部に連結され、前記予熱部から搬送される前記搬送台を受け取り、前記搬送台に収容された前記物品が浸漬流体に浸漬されて前記浸漬流体の静水圧に曝されている間に前記物品にマイクロ波エネルギーを作用させ、前記物品の滅菌または殺菌の達成に十分な目標温度まで前記物品を加熱するように構成された加熱部と、
    複数の前記搬送台を、前記予熱部から前記加熱部に、別々に搬送する搬送機構と、
    を備え、
    前記加熱部内の前記浸漬流体の前記静水圧は、前記物品に前記マイクロ波エネルギーが作用している間、前記物品の含水量により生じる前記物品の蒸気爆発を防止し、
    前記予熱部内の前記浸漬流体の液面は前記加熱部内の前記浸漬流体の液面よりも高い高位にあり、前記高位は前記マイクロ波エネルギーの作用中に前記物品に前記静水圧を加えるのに十分な高位であり、
    前記予熱部内の前記浸漬流体の温度は、前記加熱部内の前記浸漬流体の温度とは異なり、
    複数の前記搬送台は、前記予熱部において垂直方向に積載され、
    前記予熱部において高位にある前記搬送台と低位にある前記搬送台とは、前記高位にある前記搬送台の下部が、前記低位にある前記搬送台の上部の上方に配置され、
    前記搬送機構は、前記予熱部において一番下に配置された前記搬送台を、前記予熱部から前記加熱部に搬送し、
    前記加熱部において、前記マイクロ波エネルギーは、前記搬送台の上部の上方または前記搬送台の下部の下方の少なくともいずれか一方から、前記搬送台に収容された前記物品に作用される、
    ことを特徴とする処理システム。
12. 前記予熱部は、前記予熱部内の前記浸漬流体を前記予熱部に供給し循環するように構成された予熱流体供給機に連結され、
    前記加熱部は、前記加熱部内の前記浸漬流体を前記加熱部に供給し循環するように構成された調熱流体供給機に連結される、
    請求項１１記載の処理システム。
13. 前記物品の滅菌または殺菌の達成に十分な時間、前記目標温度に少なくともほぼ等しい温度に前記物品を維持するように構成された保持部を備える、
    請求項１１記載の処理システム。
14. 前記物品は、
    第１側部と、
    前記第１側部の反対側の第２側部と、
    を有し、
    前記加熱部は、
    前記マイクロ波エネルギーを前記物品の前記第１側部と前記第２側部とに同時に作用させるように構成されたマイクロ波組立品、
    を備える、
    請求項１１記載の処理システム。
15. 前記物品は、
    第１側部と、
    前記第１側部の反対側の第２側部と、
    を有し、
    前記加熱部は、
    前記物品を移動させる第２搬送機構と、
    前記第２搬送機構による前記物品の移動と同時に前記マイクロ波エネルギーを前記物品の前記第１側部と前記第２側部とに作用させるように構成されたマイクロ波組立品と、
    を備える、
    請求項１１記載の処理システム。
16. 前記物品を室温まで冷却するように構成された冷却部を備える、
    請求項１１記載の処理システム。
17. 前記物品を室温まで冷却するように構成された冷却部を備え、
    前記冷却部は前記加熱部よりも高い高位にあり、前記高位は前記マイクロ波エネルギーの作用中に前記物品に前記静水圧を作用させるのに十分な高位である、
    請求項１１記載の処理システム。
18. 前記予熱部内の前記浸漬流体の温度は、前記加熱部内の前記浸漬流体の温度よりも低い、
    請求項１１記載の処理システム。
19. 前記予熱部内の前記浸漬流体の温度は、前記予熱温度とほぼ等しく、
    前記加熱部内の前記浸漬流体の温度は、前記目標温度とほぼ等しい、
    請求項１８記載の処理システム。
20. 前記予熱部内の前記浸漬流体と、前記加熱部内の前記浸漬流体と、を分離する分割器、
    を備え、
    前記搬送機構は、前記予熱部において一番下に配置された前記搬送台を、前記分割器を経由して前記予熱部から前記加熱部に搬送する、
    請求項１８または１９記載の処理システム。
21. 前記搬送機構は、前記予熱部において一番下に配置された前記搬送台を、前記搬送台に収容された前記物品の温度に基づいて、前記予熱部から前記加熱部に搬送する、
    請求項１１または２０記載の処理システム。