JP2005318816A - 粉体物殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 粉体食品等の粉体物を連続的に殺菌すると共に積層された粉体物の内部にある粉体物も有効に殺菌できるようにする。
【解決手段】 粉体供給装置１８により供給される粉体物１７を、横置きされて回転できるようにしてある回転胴1内に入れる。回転胴１内には紫外線ランプ又は紫外線フラッシ
ュランプ１６が配置してある。又、回転胴１の内壁面は鏡面２４に仕上げてある。更に、回転胴１の内壁面には、撹拌用のプレート２５が取り付けてある。回転胴１が回転すると、粉体物１７が持ち上げられて落とされる動作が繰り返されて排出側へ移動させられる間に紫外線殺菌される。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として小麦粉、ココア、コーヒー、スパイス等の如き粉状の食品を含む粉体物を殺菌処理するために用いる粉体物殺菌装置に関するものである。

従来、粉体食品その他の粉体物を殺菌処理する手法としては、粉体物に熱を加えて加熱殺菌する方法、臭化メチルにより粉体物を殺菌処理する方法が行われていた。

しかし、これらの方法は、粉体物、特に粉体食品の風味を壊すおそれがあることから、風味を大事にするものが多い粉体食品の殺菌には好ましいものとは云えないと共に、熱殺菌の場合は、熱を冷ます必要があり、又、臭化メチル殺菌の場合は、残留物の除去の問題がある等、後処理の問題があった。

かかる問題を解消するものとして、紫外線、オゾン、電子線による殺菌処理が試みられている。

一例として、紫外線による殺菌処理の場合について説明すると、図６に示す如き構成のものが提案されている。すなわち、円筒容器ａの底部内側の中央部に渦流インペラｂを設置して、円筒容器ａの外側に設置した可変速モータｃにより渦流インペラｂが回転して円筒容器ａ内に渦流を生じさせるようにしてある。又、上記円筒容器ａの上端開口部を密閉する上蓋ｄの中央部から上記渦流インペラｂの真上にかけて粉粒体投入管ｅを鉛直状態に設置すると共に、該粉粒体投入管ｅを中心とする所要半径の位置に複数本の紫外線ランプｆを保護管ｇで覆った状態で周方向に配置した構成としてあり、渦流インペラｂにより渦流を生じさせ、バッチ式に投入された一定量の粉粒体を円筒容器ａ内で拡散、旋回させ、この間に紫外線ランプｆから紫外線を粉粒体に照射させて殺菌するようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

又、粉体食品ではないが、ハム、ソーセージ等の食品を紫外線の照射によって殺菌するものとして、ローラ付チェンコンベヤの搬送面の上方位置に紫外線ランプを設置し、コンベヤの進行と同時にローラを自転させて被殺菌物を回転させながら紫外線を照射させるようにして殺菌を行わせるようにしたものも提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

更に、食品として、鶏卵等の球状食品を紫外線殺菌するものとしては、鶏卵等が抜け落ちない程度の間隔で平行に配置した多数の小径シャフトを、回転自在に支持させた引出しを作り、該引出しの後部側へ突出させた各シャフトの端部に、それぞれ同径のプーリを取り付けて、ベルトにより動力を伝達させて各シャフトが同方向へ等速で回転するようにし、更に、該引出しを、箱状の外殻に押し込んで閉じたときに、リミットスイッチ等が作動し、外殻の奥側の内壁に取り付けてあるモータが始動してプーリを介してシャフト群を回転させるようにすると共に、引出しの上方位置にある紫外線ランプが点灯するようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献３参照）。

特開２０００−１１６７５８号公報 特開昭５８−４７４７８号公報 特開２０００−３２５０５９号公報

ところが、特許文献１に記載されている粉粒体の紫外線殺菌装置の場合は、一定量の粉粒体を粉粒体投入管ｅより投入して円筒容器ａ内へ渦流インペラｂにより分散させ、紫外線ランプｆから照射される紫外線で殺菌するものであり、粉粒体投入管ｅから投入される量は、渦流に浮遊し得る量に限られるものであり、粉粒体を連続的に供給して殺菌することはできないものである。

又、特許文献２に記載されたものや、特許文献３に記載されたものは、いずれも所定の大きさの形状を有するものを回転させながら殺菌するようにしたものであり、粉体食品を対象とするものではないため、粉体物の殺菌には適していないものである。仮りに、特許文献２に記載のコンベヤや、特許文献３に記載の引出しに、粉体物を載せることができるようにしたとしても、積層される粉体物の表面だけの殺菌効果しかなく、積層された粉体物の内部まで殺菌することはできないものである。

そこで、本発明は、粉体物を連続的に供給しながら殺菌処理することができると共に、積層した粉体物の内部にある粉体物の殺菌も有効に行うことができるようにした粉体物殺菌装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、円筒体を横置きして駆動装置により回転できるようにした回転胴を備え、該回転胴の一端を、粉体物供給装置を備えた入口側支持フレームに回転可能に支持させると共に、回転胴の他端部を排出側支持フレームに回転可能に支持させて他端を排出口とし、且つ上記回転胴内に紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプを位置させた構成とする。

又、上記構成において、紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプを回転胴内の軸心部位置に平行に設け、回転胴の内壁面を鏡面仕上げするようにしたり、回転胴の内壁面に、回転胴の回転時に粉体物を受けて持ち上げた後に落すことにより拡散させるようにする撹拌用のプレートを、回転胴の軸心方向に平行又は螺旋状に取り付けた構成とする。

更に、上記の構成に、回転胴内にオゾンガスを注入して、該回転胴内をオゾンガス雰囲気とし、粉体物をオゾンガスにも接触させるようにする。

本発明の粉体物殺菌装置によれば、次の如き優れた効果を奏し得る。
（１）円筒体を横置きして駆動装置により回転できるようにした回転胴を備え、該回転胴の一端を、粉体物供給装置を備えた入口側支持フレームに回転可能に支持させると共に、回転胴の他端部を排出側支持フレームに回転可能に支持させて他端を排出口とし、且つ上記回転胴内に紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプを位置させた構成としてあるので、殺菌を必要とする粉体食品等の粉体物を隈なく殺菌することができると共に、連続的に殺菌して排出させることができて、多量の粉体物を効率よく殺菌することができ、又、殺菌時に食品の風味を損うこともなく、後処理の必要もない。
（２）回転胴の内壁面の鏡面仕上げにより、反射光を利用して回転胴内粉体物へ種々の角度より紫外線を照射させることができて有効に殺菌することができる。
（３）回転胴の内壁面に撹拌用のプレートを取り付けることにより、回転胴内の粉体物をプレートで受けて持ち上げた後、落下させるときに粉体物を大きな滝状に落すことができるので、この落ちるときに有効に殺菌できると共に、回転胴内で積層している粉体物の内部にある粉体物も、粉体物を持ち上げて落す動作が繰り返されることにより表面に露出させられるようになることから、粉体物を隈なく殺菌することができ、又、プレートを螺旋状に取り付けることにより、上記効果のほかに粉体物を自動的に搬送させることができる。
（４）オゾンガスと紫外線による殺菌を併用することにより、オゾンガスと紫外線の使用によるオゾンガスの酸化促進反応により更に殺菌効果を上げることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１及び図２は本発明の実施の一形態を示すもので、横置きとした円筒体である回転胴１の一端を、固定配置した入口側支持フレーム２に、シール装置付き軸受３を介して回転自在に支持させるようにする。上記回転胴１の他端部は、外径及び内径を小さくするよう段付構造として、該小径部１ａを、固定配置した排出側支持フレーム４を貫通させて、該貫通部の支持フレーム４の内面と小径部１ａの外面との間に軸受５を介在させ、更に、上記小径部１ａの端を排出口１ｂとして排出室６内に臨ませ、該排出室６と小径部１ａの間にシール部材７を介装させるようにする。

上記横置きとする回転胴１は、入口側よりも排出側が約３度ほど低くなるように傾斜させて配置し、該回転胴１の入口側と排出側の２個所の外周面に取り付けたタイヤ８を、支持ローラ９で受け、たとえば、図示したように入口側のタイヤ８の側面部に同軸心状に取り付けた大径のスプロケット１０と、駆動装置１１の出力軸に減速機構１２を介して取り付けたスプロケット１３との間にチェン１４を無端状に掛け回し、駆動装置１１によりスプロケット１３、チェン１４、スプロケット１０を介してタイヤ８に回転力を伝えることにより回転胴１が支持ローラ９に支持された状態で回転できるようにする。

上記回転胴１内の軸心部位置には、紫外線を通し得る石英ガラス製の保護管１５を、排出室６を貫通させて先端部を入口側支持フレーム２の近くまで達するように配置し、末端側を排出室６で受けさせるようにする。該保護管１５内には、紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６を、回転胴１の排出側より挿入して配置する。

一方、上記入口側支持フレーム２には、殺菌対象となる粉体物１７を回転胴１内に供給するための粉体物供給装置１８を取り付ける。該粉体物供給装置１８は、入口側にホッパ１９を有するケーシング２０内にスクリュー２１を備えてなるスクリューフィーダ式としてあり、駆動装置２２でスクリュー２１を回転させることによりホッパ１９内に充填された被殺菌物としての粉体物１７を回転胴１内へ連続的に供給するようにしてある。上記粉体物供給装置１８のケーシング２０は、先端部を入口側支持フレーム２の中心部を貫通させて、回転胴１内に粉体物１７を放出できるようにしてあればよいが、本実施の形態では、前記した紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６の保護管１５の先端側を支持させるために回転胴１内へ突出させ、該ケーシング２０の突出端部の内側に上記保護管１５の先端部を嵌入（又は挿入）支持させるようにして、保護管１５を両端部で支持するようにする。そのために、上記回転胴１内へ突出させてあるケーシング２０の内径は、上記保護管１５の先端部の外径よりも大きくしてあり、更に、ケーシング２０の先端部には、下半分を切欠いて開口２３が形成してあり、粉体物供給装置１８により供給される粉体物１７が上記開口２３から回転胴１内へ供給されるようにする。

更に、上記回転胴１の内壁面を鏡面２４に仕上げ加工すると共に、軸心方向へ延びる撹拌用のプレート２５を内壁面の周方向に複数個所、たとえば、４個所に、図示の如く相対向する角度、あるいは任意の傾斜角度で取り付け、回転胴１が所定の速度で回転させられるとき、回転胴１内の粉体物１７を順次プレート２５で受けて持ち上げてから滝状に落すことにより排出側となる下流側へ粉体物１７を徐々に移行させるようにする。

又、上記入口側支持フレーム２には、外部から回転胴１内へオゾンガスを注入するためのオゾンガス注入口２６を設け、該オゾンガス注入口２６の回転胴１側開口部には、フィルタ２７を設け、回転胴１内の粉体物１７が洩れ出るのを防止するようにする。上記オゾンガス注入口２６には、図示しないオゾンガス発生装置に接続されたオゾンガス供給装置２８を接続する。一方、排出室６の頂部には、オゾンガス排出口２９を設け、該オゾンガス排出口２９に接続したオゾンガス排出管３０にオゾンガス濃度計３１を取り付けて、回転胴１内のオゾンガス濃度を計測するようにしてある。回転胴１内のオゾンガス濃度は、該回転胴１内に供給された粉体物１７が回転胴１内に滞留する時間が予め求められることから所定のＣＴ値（オゾンガス濃度と処理時間の積）となるように設定するようにする。
そのために、オゾンガス濃度計３１により回転胴１内のオゾンガス濃度が検出されると、その信号に基づき粉体物１７の殺菌に最適なＣＴ値となるようにオゾンガスの注入量がコントロールされるようにしてある。

粉体物１７を殺菌する場合は、殺菌すべき粉体物１７をホッパ１９内に充填し、該ホッパ１９内の粉体物１７を粉体物供給装置１８で連続的にケーシング２０内を搬送させて回転胴１内へ供給する。回転胴１は、駆動装置１１を駆動させてタイヤ８に回転動力を伝えることにより回転させられ、この回転胴１の回転に合わせて保護管１５の内側の紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６を点灯させる。この際、紫外線ランプを用いる場合は、紫外線を照射するまでの立上り時間を要するので、前以ってランプを点灯させておいて、粉体物１７が回転胴１内に供給され始めたときには紫外線殺菌が可能な状態にしておくようにする。紫外線フラッシュランプを用いる場合は、瞬時に殺菌可能のため、所定時間間隔で点滅を繰り返すようにしておく。

回転胴１が回転すると、粉体物１７は該回転胴１の内壁面に沿って持ち上げられてから落下させられる動作が繰り返されることから、回転胴１内に供給される粉体物１７は順次撹拌されながら拡散されて排出側へ徐々に移動させられる。これにより積層された粉体物１７の内部に位置している粉体物１７も繰り返し受ける撹拌作用により外部へ露出させられてすべての粉体物が表面にさらされることになる。このような粉体物１７が拡散される間に、紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６からの紫外線が、拡散される粉体物１７に隈なく照射されることにより粉体物の殺菌が行われ、回転胴１内へ連続的に供給される粉体物１７を連続的に殺菌処理することが可能となる。この際、上記紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６からの紫外線は、回転胴１内で常時撹拌作用を受けている粉体物１７に直接照射されるほか、回転胴１の内壁面の鏡面２４に当って反射された紫外線も図２に示す如く照射されることになるため、より有効に粉体物１７の殺菌を行うことができる。なお、紫外線ランプを用いる場合は、或る一定時間連続的に照射しておく必要があるが、殺菌光が弱いため、回転胴１の回転で持ち上げられてから落下されるときの一瞬の間に殺菌し切れないおそれがあるが、回転胴１の入口側から出口側までの長さを長くしておくことにより、粉体物１７は繰り返し撹拌されながら移動される間に十分に紫外線の照射を浴びることができるので、十分に粉体物殺菌が可能である。紫外線フラッシュランプを用いる場合は、粉体物を瞬時に殺菌できるため、回転胴１を図１のように長くすることなく短かくしても十分に粉体物殺菌ができる。

上記において、回転胴１の内壁面に図１、図２に示す如く撹拌用のプレート２５が取り付けてあると、回転胴１の回転時にプレート２５で受けられて持ち上げられた多量の粉体物１７が、或る回転角度になると次々と滝状に落下させられることになり、かかる粉体物１７の撹拌作用がより確実に行われることになると共に、持ち上げられてから落下する距離も長くできるため、多量の粉体物を効果的に殺菌することが可能となる。

又、上記紫外線による粉体物殺菌に併用させて、入口側支持フレーム２に設けたオゾンガス注入口２６より回転胴１内にオゾンガスを注入し、回転胴１内のオゾンガス濃度を所定の値に維持しておくようにすることができる。これにより回転胴１の回転で持ち上げられて落とされることによる撹拌が繰り返される間に、すべての粉体物１７をオゾンガスに接触させることができて、オゾンガスによる殺菌も行われることになる。このようなオゾンガスと紫外線による殺菌を併用すると、オゾンガスの酸化促進反応により更に殺菌効果を上げることができる。

回転胴１内で殺菌されて回転胴１の排出側に搬送されて来た粉体物１７は、回転胴１の小径端部内を経て排出室６へ移される。排出室６に入った粉体物１７は該排出室６より取り出されて回収される。一方、回転胴１内に注入されたオゾンガスは、排出室６の頂部のオゾンガス排出口２９よりオゾンガス排出管３０を経て排出される。

次に、図３（イ）（ロ）は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１において回転胴１を入口側よりも排出側が約３度程度低くなるように傾斜させて横置きして、該回転胴１が回転することにより傾斜した回転胴１内を粉体物１７が移動するようにした構成において、該回転胴１内に供給された粉体物１７を、回転胴１の回転時に積極的に入口側から排出側へ自動的に搬送させるために、図１及び図２に示した撹拌用のプレート２５と同様に複数（図では４枚）のプレート３２を、回転胴１の軸心方向に対して所要角度斜め、すなわち、螺旋状に取り付け、回転胴１の回転にプレート３２で持ち上げた粉体物を該プレート３２の傾斜により排出側へ落すようにして、粉体物１７の送り機能を付与させるようにしたものである。

その他の構成は、図１及び図２に示したものと同じであり、同一のものには同一符号が付してある。

この実施の形態によれば、回転胴１内に連続的に供給される粉体物１７を、回転胴１の回転で周方向へ変位するプレート３２で受けて下流側へ移動させながら持ち上げて滝状に落下させるようになるので、自動搬送させながら紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６からの紫外線照射により連続的に殺菌処理でき、又、オゾンガス殺菌と併用して殺菌処理することもできる。又、この実施の形態では、プレート３２により粉体物１７を搬送できることから、回転軸１を水平状態に横置きすることもできる。

又、上記図３（イ）（ロ）に示す実施の形態において、複数のプレート３２を螺旋状に回転胴１の内壁面に取り付けることに代えて、１枚のプレートを螺旋状に取り付けて自動搬送の機能を持たせるようにしてもよい。

図４は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図１に示した実施の形態では、紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６の保護管１５の先端部を、粉体物供給装置１８のケーシング２０を回転胴１内への突出端部に嵌入して支持させるようにした構成を示したが、これに代えて、上記ケーシング２０は回転胴１内へは突出させることなく入口側支持フレーム２の内側面と面一となるようにし、且つ該入口側支持フレーム２の内側面に、上記ケーシング２０の開口部を取り囲むように複数個所、たとえば、３個所にアーム３３を固定し、該アーム３３の先端部に保持リング３４を取り付け、該保持リング３４内に保護管１５の先端部を嵌入して保持させるようにしたものである。

この実施の形態においても、紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６の保護管１５の先端部を固定側である入口側支持フレーム２側にて支持させることができて、保護管１５を両端部で支持できることになり、安定よく支持させることができる。

更に、図５は本発明の実施の更に別の形態を示すもので、図１及び図２、図３（イ）（ロ）の各実施の形態では、紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６の保護管１５の一端を、粉体供給装置１８のケーシング２０に嵌入して支持させ、又、図４(イ)（ロ）の実施の形態では、上記の保護管１５の一端を、入口側支持フレーム２にアーム３３、保持リング３４を介して支持させた場合を示したが、これらの構成に代えて、保護管１５の一端部を入口側支持フレーム２に直接シール可能に嵌入させて支持させ、且つ粉体供給装置１８のケーシング２０を、上記保護管１５の嵌入位置よりも下側位置の入口側支持フレーム２に貫通させて回転胴１内に開口させるようにしたものである。

この実施の形態によれば、保護管１５の支持を比較的に簡易に行うことができることになる。

なお、本発明は上記した実施の形態にのみ限定されるものではなく、たとえば、回転胴１の内壁面を鏡面仕上げすると共に、該回転胴１の軸心部位置に紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ１６を配置した場合を示したが、回転胴１の外周部に窓を設けて、該窓を、紫外線を通し得る部材で覆うようにすると共に、回転胴内の粉体物が該回転胴の回転で持ち上げられて落とされる側の外側に、紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプを回転胴の軸心方向に延びるように配置し、更に、下側部を除く回転胴の外側に、断面円弧形状又は角形状とした反射板を設置し、回転胴内で拡散されながら排出側へ搬送される粉体物に対し、回転胴外側の紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプからの紫外線を、回転胴外周面の窓を通して照射させると共に、回転胴内の軸心部の紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプからの紫外線を粉体物に照射させるようにすれば、回転胴の外に洩れた紫外線は反射板で反射させて粉体物に照射させるようにすることもできること、図１では回転胴１のタイヤ８にスプロケット１０を取り付けてチェン駆動する場合を示したが、支持ローラ９を回転させてタイヤ８を回転させるようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の粉体物殺菌装置の実施の一形態を示す概略切断側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の粉体物殺菌装置の実施の他の形態を示すもので、（イ）は回転胴の内部を示す切断側面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ矢視図である。 本発明の粉体物殺菌装置の実施の別の形態を示すもので、（イ）は紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプの保護管の先端部の保持の仕方を示す側面図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の粉体物殺菌装置の実施の更に別の形態を示す一部切断側面図である。 従来の粉体物の殺菌装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 回転胴
１ｂ 排出口
２ 入口側支持フレーム
４ 排出側支持フレーム
６ 排出室
８ タイヤ
９ 支持ローラ
１１ 駆動装置
１６ 紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプ
１７ 粉体物
１８ 粉体物供給装置
２４ 鏡面
２５ 撹拌用のプレート
２６ オゾンガス注入口
２８ オゾンガス供給装置
３２ 撹拌用のプレート

Claims (4)

1. 円筒体を横置きして駆動装置により回転できるようにした回転胴を備え、該回転胴の一端を、粉体物供給装置を備えた入口側支持フレームに回転可能に支持させると共に、回転胴の他端部を排出側支持フレームに回転可能に支持させて他端を排出口とし、且つ上記回転胴内に紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプを位置させた構成を有することを特徴とする粉体物殺菌装置。
2. 紫外線ランプ又は紫外線フラッシュランプを回転胴内の軸心部位置に平行に設け、回転胴の内壁面を鏡面仕上げした請求項１記載の粉体物殺菌装置。
3. 回転胴の内壁面に、回転胴の回転時に粉体物を受けて持ち上げた後に落すことにより拡散させるようにする撹拌用のプレートを、回転胴の軸心方向に平行又は螺旋状に取り付けた請求項１又は２記載の粉体物殺菌装置。
4. 回転胴内にオゾンガスを注入して、該回転胴内をオゾンガス雰囲気とし、粉体物をオゾンガスにも接触させるようにした請求項１、２又は３記載の粉体物殺菌装置。

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