説明

螺旋管による循環を用いる通電加熱系

【課題】食料品を、詳細には液相及び固体粒子の不均一混合物から形成された食料品を通電加熱するための装置を提供する。
【解決手段】食料品を、詳細には液相及び固体粒子の不均一混合物から形成された食料品を通電加熱するための装置であって、管状の断面を有し、その両端に環状電極を有する、電気絶縁材料製の1つ以上の加熱管と、同2つの環状電極は電源に接続されていることと、加熱装置は第1のモータによって駆動されるフィードポンプによって供給されていることと、前記フィードポンプは前記加熱管の中へ直接的に開いていることと、前記加熱管は、加熱チャンバにおいて流速を提供するように制御される第2のモータによって駆動される、非導体材料からなる螺旋管を備えることと、からなる装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は食料品の通電加熱用の装置に関する。詳細には、本発明はスープの通電加熱用の装置に関する。
【背景技術】
【0002】
食料品加工産業においては、液体又は固体の食料品の加熱に関して、通電加熱が非常に発達している。これは、この手法が急速な温度上昇を可能とし、食料品の官能品質を保持するためである。通電加熱は食料品の殺菌のために用いられ得る。
【0003】
通電加熱では、電流を流すことによって食料品の加熱が可能となる。電気の循環に対する食料品の抵抗によって、温度の上昇が生じる。
ジュール効果によって加熱を行うこの手法は周知である。例えば、管状の中央の導管と、その両端に配置された電極とを備え、管及びその集合の中へ流体を導くことを可能とする孔を有する通電加熱装置が知られている。一般的に用いられるカラムは絶縁材料(パイレックス(登録商標)ガラス又はプラスチック)製の管からなり、加熱される食料品は2つの電極間を循環する。これらの2つの電極は、導管と、全体的な流体の流れ方向との両方に対し垂直である。
【0004】
例として、特許文献1には、ポンプによって供給される食料品を殺菌するための装置が記載されている。この装置は第1の予備加熱管を備え、第1の予備加熱管の出力は、第2の通電加熱管の中へ開いている。
【0005】
シチュー又は調理済み料理など、大きな具材を含む食料品の加熱処理に通電加熱を用いる際に遭遇される問題のうちの1つは、食料品に含まれる成分の加熱が不均一なことであり、一部の成分は調理され過ぎて、官能品質が損なわれる。
【0006】
この加熱の不均一性は、部分的には、通電加熱カラムにおける液相の通過時間と粒子の通過時間との差による。通電加熱カラムにおける成分の通過時間を制御するには、カラムにおける食料品の流れを制御することが必要である。
【0007】
上述の解決策では、第1の管において、次いで、中間の管、また第2の管において、液相は固体粒子より迅速に移動する。この現象を考慮に入れるには、第1の管、接続導管、及び第2の管を含む機器の全てのアイテムにおいて最も高速の相の移動速度に従って、第2の管における加熱時間を設定し、したがって液相を過熱する必要がある。これは確かに装置全体において最も迅速に移動する相の殺菌を保証することが可能であるが、最も遅い相の栄養及び官能品質の保持は損なわれる。
【0008】
さらに、予熱後、2つの相が異なる温度で殺菌管に入ることによって、上述の現象は悪化する。
通過時間の差は、一方では沈降の問題によって説明される。この問題は、液相の粘性が低いことによって強調される。したがって、ごく最近までは、既知の通電加熱カラムのうちの多くは垂直であり、断面積は大きかった。沈降現象を制限するために、最近、幾つかの機器製造業者は、流れ方向にごくわずかな上り勾配を有する水平な加熱カラムを市場に提供した。
【0009】
これらの改良によって液相における具材の垂直沈降の現象を回避することが可能となった場合にも、依然として、加熱カラムにおける異なる成分の通過時間の不均一性は観察さ
れる。これは、流体力学現象によって説明され得る。
【0010】
実際、通過時間の分散は食料品の層流に結び付けて考えられ得る。層流条件下の流体食料品の通過時間の分散は、ニュートン流体では2に達する場合がある。これは壁と接する食料品の速度はほぼ0であるのに対し、流れの中心の速度は流体の平均流速の2倍程度に速いためである。取り扱われる食料品における具材の含有量は大きいため、液相及び固体粒子の不均一混合物から形成された食料品におけるこの現象は非常に限定されている。これは、いわゆるピストン流に近い。
【0011】
第2の流体力学現象は「スリップ速度」である。具材が懸濁している場合、キャリア流体は自身の輸送している具材より高速となる傾向にある。この現象によって、具材の平均存在時間は流体の平均存在時間より長くなる。
【特許文献1】特開2004−290094号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
食料品を、詳細には液相及び固体粒子の不均一混合物から形成された食料品を通電加熱するための装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記問題点を解決するために、詳細には、食料品の連続的な流れの加熱を可能とし、食料品の成分の通過時間を一様とし、また通電加熱カラムによって加熱される食料品の官能品質を保持するために、請求項1に記載の発明は、食料品を、詳細には液相及び固体粒子の不均一混合物から形成された食料品を通電加熱するための装置であって、管状の断面を有し、その両端に環状電極を有する、電気絶縁材料製の1つ以上の加熱管と、同2つの環状電極は電源に接続されていることと、加熱装置は第1のモータによって駆動されるフィードポンプによって供給されていることと、前記フィードポンプは前記加熱管の中へ直接的に開いていることと、前記加熱管は、加熱チャンバにおいて流速を提供するように制御される第2のモータによって駆動される、非導体材料からなる螺旋管を備えることと、からなることを要旨とする。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の装置において、螺旋管は回転軸として作用する固体コアを備えることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の装置において、加熱導管は、その両端に環状電極を有する電気絶縁材料製の通電加熱管であることと、2つの電極は電源に接続されていることと、を含むことを要旨とする。
【0015】
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の装置において、螺旋管のピッチは最大の具材の側面の寸法の2倍より大きいことを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の装置において、螺旋管のモータはその回転速度を変化させるための周波数コンバータを備えることを要旨とする。
【0016】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の装置において、螺旋管は非摩耗性プラスチック材料からなることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の装置において、食料品の粘性は250〜1500mPa/sであることを要旨とする。
【0017】
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の装置において、食料品の粒子含有率は30%〜80%であることを要旨とする。
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の装置において、食料品の電気伝導率は一様であり、液相の電気伝導率と粒子の電気伝導率との差は1〜3であることを要旨とする。
【0018】
請求項10に記載の発明は、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の装置において、螺旋管のピッチは2L〜4Lであり、Lは最大の具材の長さであることを要旨とする。
請求項11に記載の発明は、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の装置において、前記第2のモータは加熱チャンバにおいて供給流速と同期する流速を提供するように制御されることを要旨とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明による加熱装置は絶縁材料製の中空管(1)によって構成される。中空の管(1)は、その一方の端部に管(1)の中へ半径方向に開く供給導管(2)を有し、その他方の端部に加熱された食料品の出力用の導管(3)を有する。供給導管及び管の断面は、装置を低速で通過することを可能とし、異なる固体組成を保持するように決定される。
【0020】
管(1)は、管状のコア(6)を取り囲むねじれ溝(5)を有する螺旋管(4)を包囲している。
コア(6)はモータ(7)によって駆動され、螺旋管を回転駆動する。このモータは、螺旋管の回転速度の調整と、管の出力で測定される温度変動や場合によっては殺菌部に備えられたセンサに由来する他のパラメータに関連したフィードバック制御とを可能とするように、周波数コンバータによって制御される。
【0021】
管の中へ導かれる材料の通電加熱を行うために、螺旋管の上流及び下流に環状電極(8,9)が備えられる。
これらの材料はフィードポンプ(10)によって管の中へ導かれる。フィードポンプ(10)の流速は、定常的に螺旋管を充填するように決定される。フィードポンプ(10)は、ポンプと螺旋管との間の圧力低下を回避するように、通電加熱管に直接的に接続される。管(1)の内部に定常的なフィード及び一定の流速を提供するために、ポンプ(10)の駆動モータ及び螺旋管(4)の駆動モーター(7)は、調整回路によって同期制御される。
【0022】
ねじれ溝の連続するセグメントによって、管の長手方向の仕切りが形成される。この仕切りによって、管の中へ導かれる不均一混合物の異なる成分の移動速度の差は制限される。最高速の粒子の平均移動速度は最低速の粒子の平均移動速度にほぼ等しく、螺旋管の連続する2つのセグメントの存在によって、その変動は限定的である。
【0023】
したがって、加熱は電流強度、食料品の抵抗、及び管の通過時間に関連するが、成分の性質にかかわらず一定である。
管は、管の出力に近接して配置された温度プローブ(11)を備え、螺旋管の移動速度を制御する調整回路によって用いられる電気信号を発する。
【0024】
例として、管の直径は125ミリメートルである。ねじれ溝のピッチは100ミリメートルであり、殺菌される混合物に存在する固体片の寸法に関連する。最適にはピッチは2L以上である。ここで、Lは最大の具材の長さである。好適には、ピッチは2L〜4Lの間である。
【0025】
電極の動力は、周波数15kHz〜30kHz、かつ、電圧1500〜5000V/mの交流電流によって供給される。動作範囲は20℃〜155℃である。
螺旋管は非摩耗性プラスチック材料から製造される。
【0026】
例えば、加熱工程において殺菌を行うために、幾つかのチューブを連続して用いることが可能である。
次いで、殺菌された食料品は、冷水熱交換器を通過することによって、40℃の温度まで冷却される。
【0027】
そうした装置において殺菌される食料品の粘度は、250〜1500mPa/sである。粒子含有率は30%〜80%である。
好適には、電気伝導率は25℃において0.01mS/cm〜10mS/cmである。
【0028】
具材が肉片の場合、電気伝導率は1mS/cm〜7mS/cmである。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明による加熱装置の概略図。
【符号の説明】
【0030】
1…加熱管、4…螺旋管、7…モータ、8,9…環状電極、10…フィードポンプ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
食料品を、詳細には液相及び固体粒子の不均一混合物から形成された食料品を通電加熱するための装置であって、
管状の断面を有し、その両端に環状電極を有する、電気絶縁材料製の1つ以上の加熱管(1)と、
同2つの環状電極は電源に接続されていることと、
加熱装置は第1のモータによって駆動されるフィードポンプ(10)によって供給されていることと、
前記フィードポンプは前記加熱管(1)の中へ直接的に開いていることと、
前記加熱管(1)は、加熱チャンバにおいて流速を提供するように制御される第2のモータ(7)によって駆動される、非導体材料からなる螺旋管(4)を備えることと、からなる装置。
【請求項2】
螺旋管(4)は回転軸として作用する固体コアを備える請求項1に記載の装置。
【請求項3】
加熱導管は、その両端に環状電極(8,9)を有する電気絶縁材料製の通電加熱管(1)であることと、2つの電極(8,9)は電源に接続されていることと、を含む請求項1又は2に記載の装置。
【請求項4】
螺旋管(4)のピッチは最大の具材の側面の寸法の2倍より大きい請求項2に記載の装置。
【請求項5】
螺旋管(4)のモータ(7)はその回転速度を変化させるための周波数コンバータを備える請求項1乃至4のいずれか一項に記載の装置。
【請求項6】
螺旋管(4)は非摩耗性プラスチック材料からなる請求項1乃至5のいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
食料品の粘性は250〜1500mPa/sである請求項1乃至6のいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
食料品の粒子含有率は30%〜80%である請求項1乃至7のいずれか一項に記載の装置。
【請求項9】
食料品の電気伝導率は一様であり、液相の電気伝導率と粒子の電気伝導率との差は1〜3である請求項1乃至8のいずれか一項に記載の装置。
【請求項10】
螺旋管(4)のピッチは2L〜4Lであり、Lは最大の具材の長さである請求項1乃至9のいずれか一項に記載の装置。
【請求項11】
前記第2のモータは加熱チャンバにおいて供給流速と同期する流速を提供するように制御される請求項1乃至10のいずれか一項に記載の装置。

【図1】
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【公開番号】特開2008−22850(P2008−22850A)
【公開日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−187976(P2007−187976)
【出願日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【出願人】(507244482)キャンベル フランス エスアーエス (2)
【氏名又は名称原語表記】CAMPBELL FRANCE S.A.S.
【Fターム(参考)】