JP3965599B2 - Continuous energization heating device for fluid food materials - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、パイプ内で連続的に流動移送可能な程度の流動性を有する食品材料、例えば液状食品材料、固体−液体混合食品材料、ゲル状食品材料などについて、殺菌や調理などのためにパイプ内（管路内）で連続的に流動移送させながら連続加熱する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流動性を有する食品材料を殺菌や調理等のために加熱する方法の一つとしては、その流動性食品を、ポンプ等の圧力によってパイプ内を連続的に流動移送させつつ、そのパイプ内で連続的に加熱する方法がある。このようにパイプ内を連続的に流動移送させつつ流動性食品材料を連続加熱する方法によれば、パイプ内で連続的に加熱された食品材料をそのまま連続的に容器に充填することができるため、加熱から充填までの作業を完全連続化することができる。
【０００３】
従来前述のようにパイプ内を連続的に流動移送される食品材料を連続的に加熱するための方法として、食品材料の有する電気抵抗を利用して、食品材料に直接通電して発熱させる通電加熱（ジュール加熱）を利用する方法が実用化されている。このように通電加熱を適用してパイプ内を連続的に流れる流動性食品材料を連続的に加熱する装置は、既に例えば特公平５−３３０２４号等において提案されている。
【０００４】
上記提案の装置では、管路の上流側から下流側へ向けて所定間隔を置いて少なくとも２以上の部分に、管路の少なくとも内面に相当する部分に導電材料からなる環状の電極体を設け、管路内を流れる食品材料に対して管路の上流側の電極体と下流側の電極体との間で電流を流し、連続的に通電加熱することとしている。
【０００５】
しかしながら前記提案のような流動性食品材料の通電加熱装置においては、均一加熱の点で未だ問題がある。
【０００６】
すなわち、本来通電加熱は、食品材料をそれ自体の内部から発熱させるところから、食品材料を均一に加熱することができるというメリットがあるが、前述のような装置を用いて管路内を流れる流動性食品材料を加熱する場合、管路の中心軸線位置付近の部分では食品材料が充分に加熱されないのに対し、管路の内周面近くの部分では逆に過加熱されてしまうという問題がある。このような問題が生じる原因は、管路内の食品材料に対して電流が不均一に流れることに由来すると考えられる。すなわち、一般に電流が媒体中を流れるときには、媒体の固有抵抗が均一であれば、電流は最も電気抵抗が小さくなるような経路、すなわち最短距離を流れるのが通常である。そのため前述のような連続通電加熱装置において、管路内に流動性食品材料を流した状態で、上流側の環状電極体と下流側の環状電極体との間に通電加熱のための電圧を加えれば、電流は上流側の環状電極体と下流側の環状電極体との間において管路の内周面に近い部分を通って流れる傾向を示す。そのため食品材料が流れる管路の内面近くの部分では電流密度が大きくなる一方、管路の中心軸線の付近では電流密度が極端に小さくなってしまい、その結果管路の内周面近くでは食品材料が過加熱されやすくなるのに対し、中心軸線の近くでは食品材料が加熱されにくくなる事態が生じやすい。
【０００７】
さらに通電加熱に特有の現象として、流動性食品材料は一般にその温度が高くなるほど電流が流れやすくなることから、前述のように管路の内周面近くで過加熱されて温度上昇した食品材料には電流が一層集中して流れ、その結果管路の内周面近くを流れる食品材料は、急激に温度上昇して、中央部付近を流れる食品材料との温度差が大きくなってしまう。
【０００８】
上述のように食品材料が過加熱された場合、殺菌は充分に行なえても、食品の食感や風味が損なわれたり、変色が生じたり、さらには栄養成分の破壊が生じたりするおそれがあるから、優れた品質の食品を得るためには、過加熱を避ける必要がある。一方食品材料が充分に加熱されない場合には、充分に殺菌されずに食品衛生上の問題が生じたり、また調理が充分に行なわれないなどの問題が生じる。したがって食品材料全体を目的とする処理に応じた適切な温度に加熱することが食品加熱装置では重要であるが、既に述べた従来提案されている流動性食品材料の連続通電加熱装置では、食品材料を均一に適切な温度に加熱することが困難であり、そのため実用化は未だためらわれていたのが実情である。
【０００９】
さらに前述のように管路の内周面近くを流れる流動性食品材料が過加熱されれば、管路の内面に食品材料が焦げ付く(焼き付く)ことがあり、その場合には食品材料の風味が損なわれるばかりでなく、焦げ付き部分の炭化によって局部的に大電流が流れたり、スパークが発生したりして、管路を構成している絶縁材料が局部的に溶融もしくは損傷したりしてしまうこともある。したがって管路の内面への食品材料の焦げ付き防止も重要な課題となっている。
【００１０】
そこで本発明者等は、既に特開平１１−８９５２２号において、前記通電加熱用の環状電極体の相互の間において管路内を流れる食品材料を撹拌するための撹拌手段を設けた連続通電加熱装置を提案している。
【００１１】
このように管路内において食品材料を撹拌するための撹拌手段を設けておくことによって、管路内中心付近と管路内周面付近との間で食品材料が混合、撹拌されることから、管路内を流れる食品材料全体を均一に加熱することができる。すなわち、前述のように管路の内面近くの部分と管路の中心軸線付近の部分との間で電流密度に差が生じても、食品材料は管路内面付近の部分のみを流れたりあるいは中心軸線付近の部分のみを流れたりすることがなく、それらの部分を交互に流れることになるため、トータル的に見れば加熱の程度は均一になり、所望の温度に必要な時間均一に加熱できることになる。またこのように管路内を流れる食品材料を撹拌することによって、管路の内面に食品材料の焦げ付きが生じることを未然に防止できる。
【００１２】
ここで撹拌体としては、管路内で回転させることによって管路内の流動性食品材料を撹拌する回転撹拌体と、管路内で静止（固定）させておき、流動性食品材料の流れを妨げたり、分割させたりすることによってその流れの方向を変化させ、流動性食品材料に撹拌力を与える静的撹拌体（いわゆるスタティックスターラ）とがある。前者の回転撹拌体は、確実かつ充分に流動性食品材料を撹拌し得るという利点はあるものの、外部から回転駆動しなければならないという面倒があるばかりでなく、管路の外部と管路の内部との間を貫通する部分が必ず存在することから、その貫通部分の隙間に食品材料が入り込んで衛生上の問題が生じたりするおそれが強い。一方、静的撹拌体は、駆動源を必要とせず、また管路内に配置しておけば足りるため、前述のような衛生上の問題も生じにくい。そこで本発明者等は、静的撹拌体を用いて実用化することを検討している。
【００１３】
図４〜図７に、撹拌体として静的撹拌体を用いた場合の前記提案の連続通電加熱装置の一例を示す。
【００１４】
図４において、液体状食品材料あるいは固体−液体混合食品材料などの流動性を有する食品材料は、予め供給側容器１１に収容されている。この供給側容器１１の下端には供給開閉弁１３が設けられており、さらにこの供給開閉弁１３の下端からは、管路１５が延長されている。管路１５における供給開閉弁１３近くの位置には、流動性食品材料について管路１５内を流動搬送させるための圧送手段として、ポンプ１７が設けられている。管路１５におけるポンプ１７よりも下流側には、上方へ垂直に立上がる垂直立上り部分１５Ａが存在し、この管路垂直立上り部分１５Ａには、この発明で特徴とする撹拌手段を備えた通電加熱装置１９が形成されている。さらに管路１５における垂直立上り部分１５Ａの上端は水平方向へ折り曲げられて水平方向へ伸長され、その部分（すなわち通電加熱装置１９の下流側に相当する部分）には冷却装置２１が配設され、その冷却装置２１の下流側には排出側容器２２が設けられている。
【００１５】
ここで、図４の例では圧送手段として管路１５の途中にポンプ１７を設けた構成としているが、場合によっては供給側容器１１内に圧力を加える加圧手段を設けて、供給側容器１１内の食品材料を加圧して管路１５内を流動移送させる構成としても良い。また冷却装置２１は、例えば管路１５の外周面上を冷却水が循環するように構成すれば良いが、場合によってはこの冷却装置２１は省くことも可能である。
【００１６】
図５には、前記通電加熱装置１９を含む管路１５の垂直立上り部分１５Ａの一例を示す。
【００１７】
図５において、管路１５の垂直立上り部分１５Ａには、下方から第１アース電極２３Ａ、通電加熱用電極２５Ａ〜２５Ｆ、第２アース電極２３Ｂが間隔を置いてその順に配設されている。各アース電極２３Ａ，２３Ｂおよび各通電加熱用電極２５Ａ〜２５Ｆは、チタン、チタン合金、あるいはステンレス鋼などの導電材料からなるものであって、それぞれ環状に作られて、管路１５の一部を構成している。また各電極２３Ａ，２３Ｂ；２５Ａ〜２５Ｆの間の管路部分は、それぞれ円筒状をなす絶縁性管体（スペーサ管体）１６によって構成されている。そして各通電加熱用電極２５Ａ〜２５Ｆは、交互に図示しない通電加熱用電源の一方の端子、他方の端子に電気的に接続され、両側のアース電極２３Ａ，２３Ｂはそれぞれ電気的に接地されている。そしてこれらの電極２３Ａ，２３Ｂ；２５Ａ〜２５Ｆ、通電加熱用電源によって通電加熱装置１９が構成されている。なお通電加熱用電源としては、通常は高周波電源あるいは商用交流電源が用いられる。
【００１８】
さらに上述のように通電加熱装置１９を設けた管路立上り部分１５Ａには、その上端部側から鉛直に撹拌手段としての静的撹拌体３１が挿入されている。
【００１９】
図５〜図７において、静的撹拌体３１は、板状の部材を右ネジ方向へ１８０°捻った複数の右捻り片３１Ａと、板状部材を左ネジ方向へ１８０°捻った複数の左捻り片３１Ｂとからなり、これらの右捻り片３１Ａと左捻り片３１Ｂとを管路１５内に交互に固定して設けた構成とされている。ここで右捻り片３１Ａと左捻り片３１Ｂとの突き合せ部分では、それぞれの端部が９０°の位相差をもって接するように位置決めされている。なお図６、図７中の各破線矢印は、それぞれ右捻り片３１Ａ、左捻り片３１Ｂの捻り方向を示している。
【００２０】
以上のような連続加熱装置において、供給開閉弁１３を開いてポンプ１７を作動させれば、供給側容器１１から流動性食品材料が管路１５内を図４の左方から右方へ流れる。そして流動性食品材料は、管路１５の垂直立上がり部分１５Ａにおいて撹拌手段を備えた通電加熱装置１９を通過して、管路１５内において撹拌されつつ通電加熱されて温度上昇し、殺菌や調理等の加熱処理がなされ、さらに冷却装置２１を通過することにより冷却されてから、排出側容器２２に至る。
【００２１】
ここで、管路垂直立上がり部分１５Ａにおける流動性食品材料に対する通電加熱作用および撹拌作用についてさらに具体的に説明する。
【００２２】
管路垂直立上がり部分１５Ａにおいて流動性食品材料は、第１アース電極２３Ａ、各通電加熱用電極２５Ａ〜２５Ｆ、第２アース電極２３Ｂのそれぞれの内側の位置を順次通過する。ここで、通電加熱用電極２５Ａ〜２５Ｆは、交互に通電加熱用電極の一方の端子、他方の端子に接続されているから、各通電加熱用電極間において流動性食品材料を通って電流が流れ、その流動性食品材料の有する電気抵抗によって流動性食品材料が発熱し、通電加熱がなされる。また両端の第１および第２アース電極２３Ａ，２３Ｂはそれぞれ接地されているから、第１アース電極２３Ａよりも上流側もしくは第２アース電極２３Ｂよりも下流側へ流動性食品材料を介して漏れ電流が流れて感電事故等を起こすことを有効に防止できる。
【００２３】
上述のように流動性食品材料が管路１５内において通電加熱される間に、その流動性食品材料は、静的撹拌体３１の右捻り片３１Ａ、左捻り片３１Ｂによって交互に逆方向へ旋回せしめられる。そしてまた右捻り片３１Ａと左捻り片３１Ｂとの突き合せ部分では両者の位相が９０°異なっているため、食品材料の流れが分割され、かつその突き合せ部分が複数個所に存在するところから、流れの分割が多重に行なわれることになる。そしてこれらの作用が相俟って管路１５の横断方向へも食品材料が撹拌されることになる。すなわち、各捻り片３１Ａ，３１Ｂの表面に流動性食品材料が当接したときに食品材料に与えられる旋回力の方向は、管路１５の接線方向となっているから、管路１５の内周面へ近接する方向へ食品材料が押しやられることになり、しかも前述のような隣り合う捻り片３１Ａ，３１Ｂの突き合せ部分での流れの分割により乱流が生じ、これらの総合的な結果として管路１５の半径方向への撹拌作用を充分に得ることができる。
【００２４】
したがって以上の撹拌作用によって、流動性食品材料のある部分が各通電加熱用電極２５Ａ〜２５Ｆに近接した状態で定常的に流れてしまうことが防止される。すなわちこのような管路１５の横断方向への撹拌を連続的に行なうことによって、流動性食品材料のいずれの部分も管路１５の内周面付近の位置と中心軸線Ｏ付近の位置との間で繰返し移動することになる。したがって流動性食品材料は全体的に均一に加熱され、特に通電加熱用電極２５Ａ〜２５Ｆの近傍で過加熱されたり、逆に中心軸線Ｏ付近で加熱不足が生じてしまうような事態の発生を防止することができる。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
前記提案の如き静的撹拌体を用いた流動性食品材料の連続通電加熱装置について、本発明者がさらに実用化のための実験・検討を進めたところ、次のような問題があることが判明した。
【００２６】
すなわち、前述のような静的撹拌体は、通電加熱を適用した流動性食品材料の連続加熱以外においては、既に種々の分野において適用されており、その場合一般に静的撹拌体はその外縁部が管路の内面に接するように管路内に嵌め込んでおくのが通常である。これは、静的撹拌体の外縁部と管路の内面との間に隙間があれば、管路の内面に沿い前記隙間を通って流れる流動物に対しては撹拌力が作用しないと考えられるからである。しかしながら、流動性食品材料、特にマヨネーズや味噌等の特に粘性が大きい流動性食品材料を連続通電加熱する場合には、静的撹拌体の外縁部が管路の内面に接するように静的撹拌体を管路内に嵌め込んだ構成とすれば、かえって別の新たな問題を引起すことが判明した。すなわち、静的撹拌体の外縁部が管路の内面に密に接するように静的撹拌体を管路内に嵌め込んだ場合でも、実際には静的撹拌体の外縁と管路内面との間にわずかに隙間が生じるのが通常である。そしてこのような隙間が存在すれば、その隙間に粘性の高い流動性食品材料が差し込まれ、さらにその隙間付近で粘性の高い流動性食品材料の流れが局部的に滞留して、より粘性の高い付着物に成長してしまうおそれがある。このようにして隙間付近で粘性の高い流動性食品材料の局部的な滞留、付着の成長が生じれば、その部分の食品材料はそのまま長い時間通電加熱されることになるため、局部的に温度が著しく上昇して、過加熱状態となり、そのため食品材料が焦げ付いてしまい、またその焦げ付きによりスパークが発生したりしてしまう。
【００２７】
ここで、管路の外部から高温ガス等の熱源（外部熱源）を用いて加熱している場合には、前述のような隙間付近で流動性食品材料の滞留、付着物の成長が生じても、その部分の食品材料は外部熱源の温度以上には加熱されないため、実際上さほど問題となることはないが、通電加熱の場合は、電流が流れ続ければ無制限に温度上昇してしまい、その結果過加熱が著しくなって、前述のような焦げ付きやスパークが生じやすくなるのである。
【００２８】
一方、撹拌効果の点を考えれば、粘性の高い流動性食品材料を対象としている場合、流動性食品材料は静的撹拌体によって粘性効果により全体的に大きく撹拌されるから、静的撹拌体の外縁が管路の内面に接しておらず、ある程度その間が開いていても、粘性の高い流動性食品材料に対する撹拌効果はさほど低下しないことが判明している。
【００２９】
したがって、特に粘性の高い流動性食品材料を通電加熱によって加熱する場合には、前述のように静的撹拌体をその外縁が管路の内面に接するように管路内に嵌め込むのではなく、逆に静的撹拌体の外縁と管路の内面との間を、その部分で流動性食品材料が流通し得る程度に積極的に拡大しておくことが望ましいと考えられる。
【００３０】
しかしながら、静的撹拌体を、その外縁と管路の内面との間にある程度の空間が存在するように管路内に支持することは、特に食品材料の通電加熱では構造的な問題や強度的な問題から困難であることが多い。すなわち、静的撹拌体を、その外縁が管路内面に接しないように管路内に支持しておくための方法としては、一般的には静的撹拌体の両端を固定しておく方法が考えられる。そしてその場合、静的撹拌体が管路内において曲がったり撓んだりしてその一部が管路内面に接しないようにするためには、静的撹拌体を高剛性の材料で構成する必要がある。ここで、通電加熱によらずに外部熱源を用いた外部加熱方式の場合には、静的撹拌体として高剛性の金属材料を使用することができるが、通電加熱方式の場合は、静的撹拌体として導電性の金属材料を使用することはできず、そのため金属よりも剛性の低いプラスチック材料を使用せざるを得ない。そのため前述のように静的撹拌体の両端を固定支持しても、使用しているうちに剛性の低い静的撹拌体が撓んだり曲がったりして、その一部の外縁が管路内面に接してしまい、その結果既に述べたように流動性食品材料の局部的な滞留が生じて、局部的な過加熱の問題を招いてしまう。
【００３１】
また一方、食品材料の通電加熱の場合、管路の電極と電極との間の部分（図５におけるスペーサ管体１６の部分）も、非導電性材料によって構成しなければならず、そこでこの部分もプラスチックによって作るのが通常であるが、そのプラスチック材料と前述の静的撹拌体のプラスチック材料とでは、異なった材料を用いるのが通常であり、その場合両者の間には熱膨張率の差があるのが通常である。そのため管路と静的撹拌体とでは、通電加熱による温度上昇時に膨張長さに差が生じてしまうから、既に述べたように静的撹拌体の両端を固定してしまうことは好ましくない。
【００３２】
したがって以上の理由から、通電加熱方式を用いる場合、静的撹拌体の両端を固定する方式は適用困難と考えられる。
【００３３】
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、流動性食品材料、特にマヨネーズや味噌等の粘性の高い流動性食品材料を、管路内において静的撹拌体により撹拌させながら通電加熱方式によって管路内で連続的に加熱するにあたって、静的撹拌体の外縁と管路の内面との間に確実かつ安定してある程度の空間を保持して、前述のような局部的過加熱の問題が生じないようにし、かつ構造的にも前述のような問題が生じないようにした連続通電加熱装置を提供することを目的とするものである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
前述のような課題を解決するため、この発明の流動性食品材料の連続通電加熱装置においては、管路の内径より小さい外径を有する静的撹拌体の一端（特に流動性食品材料の流れの下流側に相当する端部）を、環状電極に形成したテーパー面で受けるようにし、これによって静的撹拌体が管路内で常にその断面の中心位置に維持されるように（したがって静的撹拌体の外縁が管路内面に常に接しないように）保持することとした。
【００３５】
具体的には、この発明の流動性食品材料の連続通電加熱装置は、流動性食品材料を、管路内においてその長さ方向に連続的に流動移送させながら、その管路内において流動性食品材料を通電加熱により連続的に加熱するための装置において、管路の上流側から下流側へ向けて所定間隔を置いて少なくとも２以上の部分に、管路の中心軸線に対し同心状となりかつ内径が管路内径よりも小径の導電材料からなる環状電極体が設けられており、かつ管路内における各環状電極体の間に、静止状態で流動性食品材料の流れの方向を変化させて流動性食品材料に撹拌力を与えるための静的撹拌体が、管路の軸線方向に沿って配設されており、その静的撹拌体は、外径が、管路の内径よりも小径でかつ環状電極体の内径よりも大径となるように作られており、一方前記各環状電極体における内側突出部の上流側の側縁には、静的撹拌体の下流側端部を受けるテーパー面が形成され、また各環状電極体における内側突出部の下流側の部分には、静的撹拌体の上流側端部が管路の軸線方向に沿って移動可能に嵌め込まれる嵌合部が形成されており、前記静的撹拌体が流動性食品材料の流れにより押されてその下流側端部が環状電極体のテーパー面に接して管路内中心位置を保持するようにしたことを特徴とするものである。
【００３６】
なおここで、静的撹拌体の具体的形状は特に限定されるものではないが、請求項２において規定したように、管路の軸線方向に対し異なる方向へ傾斜する２以上の傾斜面を、軸線方向に交互に形成した構成のものを用いることが望ましい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
【００３８】
【実施例】
図１〜図３にこの発明の一実施例の連続通電加熱装置を示す。
【００３９】
図１は、この発明の実施例の連続通電加熱装置３０を水平に配置した状態でその全体構成を示す図であり、この図１において連続通電加熱装置３０は、右側が流動性食品材料の流れの上流側、左側が下流側であるとする。そして図１において、連続通電加熱装置３０の上流側の端部、下流側の端部にはそれぞれフランジ付管体３２Ａ，３２Ｂが位置している。そして上流側のフランジ付管体３２Ａと下流側のフランジ付管体３２Ｂとの間には、多数のスペーサ管体３４Ａ〜３４Ｍと、環状電極体３６Ａ〜３６Ｌとが交互に配置されており、そしてこれらのスペーサ管体３４Ａ〜３４Ｍと環状電極体３６Ａ〜３６Ｌの全体は、その外側に位置する長ボルト状の結締部材３８Ａ，３８Ｂによりフランジ付管体３２Ａ，３２Ｂの間に挟まれた状態で固定されている。そしてこれらのスペーサ管体３４Ａ〜３４Ｍと環状電極体３６Ａ〜３６Ｌの全体によって、流動性食品材料を流すべき管路４０が形成されている。各スペーサ管体３４Ａ〜３４Ｍは、非導電性のプラスチック、例えばポリサルホンによって構成され、一方環状電極体３６Ａ〜３６Ｌとしてはチタン等の導電性の金属材料を用いるのが通常である。そして環状電極体３６Ａ〜３６Ｌのうち、両端の環状電極体３４Ａ，３４Ｌは漏洩電流阻止のためのアース電極とされ、残りの環状電極体３４Ｂ〜３４Ｋは通電加熱用電極とされている。すなわちアース電極としての両端側の環状電極体３４Ａ，３４Ｌは電気的に接地されており、残りの環状電極体３４Ｂ〜３４Ｋには、電源４２によって交互に高周波電圧が加えられるようになっている。
【００４０】
さらに図２には、図１の一部（例えば通電加熱用の環状電極体３６Ｃ，３６Ｄの付近）の断面を拡大して示し、さらにその要部を図３に拡大して示す。
【００４１】
図２、図３において、管路４０内には、隣り合う一対の環状電極体３６Ｃ，３６Ｄに対応して（すなわち一つのスペーサ管体３４Ｄに対応して）一つの静的撹拌体４４が配設されている。この静的撹拌体４４は、既に図５〜図７を参照して説明したように、板状の部材を右ネジ方向へ１８０°捻った複数の右捻り片４４Ａと、板状部材を左ネジ方向へ１８０°捻った複数の左捻り片４４Ｂとからなり、これらの右捻り片４４Ａと左捻り片４４Ｂとを交互に接合した構成とされている。ここで右捻り片４４Ａと左捻り片４４Ｂとの突合せ部分では、それぞれの端部が９０°の位相差をもって接するように位置決めされている。そしてこの静的撹拌体４４は、その外径Ｒ１が管路４０の内径Ｒ２（スペーサ管体３４Ｄの内径）よりも小さくなるように作られている。なおこの静的撹拌体４４は、ポリフッ化ビニリデン、テフロン（登録商標）、その他のフッ素系樹脂によって作られているのが通常である。
【００４２】
一方、環状電極体３６Ｃ，３６Ｄは、その内径Ｒ３が管路４０の内径Ｒ２（スペーサ管体３４Ｄの内径）および静的撹拌体４４の外径Ｒ１よりも小さくなるように定められている。したがって環状電極体３６Ｃ，３６Ｄは、管路４０の内側へ環状に突出する内側突出部４６を有することになり、その内側突出部４６の内側突出端は静的撹拌体４４の外縁よりも内側に位置することになる。
【００４３】
前記各環状電極体３６Ｃ，３６Ｄの内側突出部４６における上流側の側縁には、下流側へ向かって径が縮小されるテーパー面４８が形成されている。このテーパー面４８は、管路の中心軸線Ｏを規準として例えば４５°のテーパー角とされ、またそのテーパー面４８は、その最大径部分の径（実施例では環状電極体３６Ｃ，３６Ｄの内径Ｒ３と同一）は、静的撹拌体４４の外径Ｒ１よりも小径となり、最小径部分の径Ｒ４が静的撹拌体４４の外径Ｒ１よりも大径となっている。そしてこのテーパー面４８に前記静的撹拌体４４の下流側端部５０が接するようになっている。
【００４４】
一方各環状電極体３６Ｃ，３６Ｄの内側突出部４６における下流側の内面には、静的撹拌体４４の上流側端部５２がはめ込まれる内向き円筒面状の嵌合部５４が段差状に形成されている。この嵌合部５４の内径は、その内側に嵌め込まれる静的撹拌体４４の上流側端部５２が軸線方向（したがって流動性食品材料の流れの方向）に沿って移動し得る程度の嵌め合いとなるように定められている。
【００４５】
なお各環状電極体３６Ｃ，３６Ｄとスペーサ管体３４Ｄとの間には、ゴアテックス（登録商標）等の弾性材料からなるパッキング５６が挿入されている。
【００４６】
以上の実施例において、図１〜図３の右側から左側へ向けて管路４０内に粘性の高い流動性食品材料、例えばマヨネーズを流しながら、通電加熱用の環状電極体３６Ｂ〜３６Ｋの相互間に例えば高周波電圧を加えれば、管路４０内の流動性食品材料に各環状電極体間において高周波電流が流れ、流動性食品材料の有する電気抵抗によってジュール発熱し、通電加熱がなされる。そしてその間、各環状電極体間において流動性食品材料は既に述べたと同様に静的撹拌体４４によって撹拌せしめられる。すなわち、管路４０内を流れる流動性食品材料は、右捻り片４４Ａ、左捻り片４４Ｂによって交互に逆方向へ旋回せしめられる。また右捻り片４４Ａと左捻り片４４Ｂとの突き合せ部分では両者の位相が９０°異なっているため、食品材料の流れが分割され、かつその突き合せ部分が複数箇所に存在するところから、流れの分割が多重に行なわれることになる。そしてこれらの作用が相俟って、管路４０の横断方向へも食品材料が充分に撹拌されることになる。
【００４７】
ここで、静的撹拌体４４は、上流側から下流側へ向かって流れる流動性食品材料の動的圧力によって下流側へ押しやられる。そのため静的撹拌体４４は、常にその下流側端部５０が環状電極体３６Ｃ，３６Ｄのテーパー面４８に押し付けられることになり、その結果静的撹拌体４４は常にその中心軸線が管路４０の中心軸線Ｏ（スペーサ管体３４Ｄの中心軸線）と一致するように芯出しされることになる。したがって静的撹拌体４４は常に管路４０の中心位置に位置するように維持されるから、静的撹拌体４４の外縁部分が管路４０の内面（スペーサ管体３４Ｄの内面）に接してしまうことが防止され、それらの間に常に所定の空間が存在するように維持されることになる。そしてこのような空間が維持されることから、その部分をも流動性食品材料が常に流れて、局部的滞留が生じることが防止される。
【００４８】
なおここで、静的撹拌体４４の外縁と管路４０の内面（スペーサ管体３４Ｄの内面）との間の空間においては、流動性食品材料に対し静的撹拌体４４から直接的に流動撹拌力が与えられないが、マヨネーズ等の粘性の高い流動性食品材料の場合は、粘性効果によって全体的に流動せしめられるため、上述のような空間の存在は特に問題とはならないのが通常である。
【００４９】
さらに、前述の実施例において、静的撹拌体４４の上流側端部５２は、環状電極体３６Ｃ，３６Ｄの嵌合部５４に、軸線方向に移動可能に嵌め込まれているから、静的撹拌体４４とスペーサ管体３４Ｃ，３４Ｄとの間の熱膨張率の差が大きい場合でも、その差は静的撹拌体４４の上流側端部５２の移動によって吸収されるから、両者の熱膨張率の差が大きい場合でも特に問題は生じない。
【００５０】
なおここで、静的撹拌体４４の上流側端部５２と環状電極体３６Ｃ，３６Ｄの嵌合部５４との嵌め込み部分では、流動性食品材料が差し込まれてその部分で流動性食品材料の滞留が生じることがあるが、その嵌め合い部分では通電加熱のための電流はほとんど流れず、したがって過加熱が生じるおそれも少ない。すなわち、通電電流は各環状電極体３６Ｃ，３６Ｄの最短距離間において流れるの通常であるから、環状電極体３６Ｃ，３６Ｄの内面側の嵌め合い部分にはほとんど電流は流れず、したがって嵌め合い部分でたとえ流動性食品材料の差し込み、滞留が生じてもその影響は少ないのである。
【００５１】
なお静的撹拌体４４の形状は、図２、図３に示すような形状に限らず、要は管路の軸線方向に対して異なる方向へ傾斜する２以上の傾斜面を備えたものであれば、異なる２以上の方向への旋回力を流動性食品材料に与えて、管路横断方向へ食品材料を撹拌することができ、そのような場合にもこの発明を適用できることはもちろんである。
【００５２】
なおまた、前述の例では管路４０を水平に配置している構成としているが、傾斜状あるいは垂直状に配置しても良いことはもちろんである。
【００５３】
【発明の効果】
前述の説明から明らかなように、この発明の流動性食品材料の連続通電加熱装置によれば、流動性食品材料、特にマヨネーズや味噌などの如く粘性が大きい流動性食品材料を管路内に連続的に流して静的撹拌体により撹拌しながら連続的に通電加熱するにあたって、その粘性の高い流動性食品材料が静的撹拌体と管路内面との間の微小な隙間に差し込まれてその部分で食品材料の滞留が生じてしまうことを確実かつ安定して防止でき、したがって上述のような差し込み、滞留による過加熱に起因する焦げ付き、さらにはスパークの発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の連続通電加熱装置の正面図である。
【図２】図１に示される装置の一部を拡大して示す正面断面図である。
【図３】図２のさらに要部を拡大して示す正面断面図である。
【図４】従来の連続通電加熱装置の全体構成の一例を示す略解図である。
【図５】図４に示される装置の一部の縦断正面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線における横断平面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線における横断平面図である。
【符号の説明】
３０ 連続通電加熱装置
３６Ａ〜３６Ｌ 環状電極体
４０ 管路
４４ 静的撹拌体
４８ テーパー面
５４ 嵌合部[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a food material having fluidity that can be continuously fluidly transferred in a pipe, such as a liquid food material, a solid-liquid mixed food material, a gel food material, and the like for sterilization and cooking. The present invention relates to an apparatus for continuous heating while continuously flowing and transferring inside (in a pipe line).
[0002]
[Prior art]
One method of heating a fluid food material for sterilization, cooking, etc. is to continuously flow the fluid food through the pipe by the pressure of a pump, etc. There is a method of heating. In this way, according to the method of continuously heating the fluid food material while continuously flowing and transporting the inside of the pipe, the food material continuously heated in the pipe can be continuously filled in the container as it is. The operation from heating to filling can be completely continuous.
[0003]
Conventionally, as described above, as a method for continuously heating a food material that is continuously flow-transferred in a pipe, the heating is performed by directly energizing the food material using the electrical resistance of the food material. A method using (Joule heating) has been put into practical use. An apparatus for continuously heating a flowable food material that continuously flows in a pipe by applying electric heating in this way has already been proposed in, for example, Japanese Patent Publication No. 5-33024.
[0004]
In the proposed apparatus, an annular electrode body made of a conductive material is provided in a portion corresponding to at least the inner surface of the pipeline at at least two portions at a predetermined interval from the upstream side to the downstream side of the pipeline, Current is passed between the upstream electrode body and the downstream electrode body of the food material flowing in the pipe line, and the energization heating is continuously performed.
[0005]
However, the current heating apparatus for fluid food materials as described above still has a problem in terms of uniform heating.
[0006]
In other words, energization heating originally has the advantage that the food material can be heated uniformly from the point where the food material generates heat from itself, but the flow that flows in the pipeline using the above-mentioned apparatus When heating the food material, the food material is not sufficiently heated in the vicinity of the central axis position of the conduit, whereas the portion near the inner peripheral surface of the conduit is overheated. . The cause of such a problem is considered to be derived from the fact that the current flows non-uniformly with respect to the food material in the pipeline. That is, in general, when current flows through a medium, if the specific resistance of the medium is uniform, the current normally flows through a path with the smallest electrical resistance, that is, the shortest distance. Therefore, in the continuous energization heating apparatus as described above, a voltage for energization heating can be applied between the upstream annular electrode body and the downstream annular electrode body in a state where the flowable food material is allowed to flow in the pipeline. For example, the current tends to flow through a portion close to the inner peripheral surface of the conduit between the upstream annular electrode body and the downstream annular electrode body. As a result, the current density increases near the inner surface of the pipeline through which the food material flows, whereas the current density decreases extremely near the central axis of the pipeline, resulting in the food material near the inner peripheral surface of the pipeline. However, the food material is less likely to be heated near the central axis.
[0007]
Furthermore, as a phenomenon peculiar to energization heating, fluid food materials generally tend to flow current as the temperature rises, so as described above, the food materials are heated up and heated near the inner peripheral surface of the pipe. As a result, the current flows more concentrated, and as a result, the temperature of the food material that flows near the inner peripheral surface of the pipe line increases rapidly, and the temperature difference from the food material that flows near the center increases.
[0008]
If the food material is overheated as described above, even if sterilization can be performed sufficiently, the food texture and flavor of the food may be impaired, discoloration may occur, and nutritional components may be destroyed. Therefore, in order to obtain a food of excellent quality, it is necessary to avoid overheating. On the other hand, when the food material is not sufficiently heated, there are problems such as food hygiene problems caused by insufficient sterilization and insufficient cooking. Therefore, it is important in the food heating apparatus to heat the whole food material to an appropriate temperature according to the intended treatment, but in the previously proposed continuous energization heating apparatus for fluid food materials, the food material It is difficult to uniformly heat to an appropriate temperature, so that the practical use was still hesitant.
[0009]
Furthermore, as described above, if the fluid food material flowing near the inner peripheral surface of the pipeline is overheated, the food material may be burned (burned) on the inner surface of the pipeline, in which case the flavor of the food material is reduced. Not only is it damaged, but the carbonization of the charred portion causes a large current to flow locally, or a spark occurs, causing the insulating material constituting the pipe to melt or be damaged locally. There is also. Therefore, prevention of scorching of food material on the inner surface of the pipe line is also an important issue.
[0010]
Therefore, the present inventors have already disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-89522 a continuous energization heating apparatus provided with a stirring means for stirring the food material flowing in the pipe between the annular electrodes for energization heating. Has proposed.
[0011]
By providing a stirring means for stirring the food material in the pipeline in this way, the food material is mixed and stirred between the vicinity of the center in the pipeline and the vicinity of the inner peripheral surface of the pipeline, The entire food material flowing in the pipeline can be heated uniformly. That is, as described above, even if there is a difference in current density between the portion near the inner surface of the conduit and the portion near the central axis of the conduit, the food material flows only in the portion near the inner surface of the conduit or the center. Since it does not flow only in the vicinity of the axis, and flows alternately in these parts, the degree of heating becomes uniform from the total viewpoint, and it can be heated uniformly for the required temperature for the time required. Become. In addition, by stirring the food material flowing in the pipeline in this way, it is possible to prevent the food material from being burnt on the inner surface of the pipeline.
[0012]
Here, as the agitator, a rotating agitator that agitates the fluid food material in the pipeline by rotating in the pipeline, and a stationary (fixed) in the pipeline, the flow of the fluid food material is allowed to flow. There is a static stirrer (so-called static stirrer) that changes the direction of the flow by blocking or dividing, and gives stirring force to the flowable food material. Although the former rotary stirring body has the advantage that the fluid food material can be stirred reliably and sufficiently, it does not have the trouble of being driven to rotate from the outside, but also the outside of the pipeline and the inside of the pipeline. Therefore, there is a strong possibility that food materials may enter the gap between the penetrating parts and cause sanitary problems. On the other hand, the static stirrer does not require a drive source, and is sufficient if it is disposed in the pipeline, so that the above-described hygiene problems are unlikely to occur. Therefore, the present inventors are studying practical application using a static stirring body.
[0013]
FIG. 4 to FIG. 7 show an example of the proposed continuous energization heating device when a static stirring body is used as the stirring body.
[0014]
In FIG. 4, a fluid food material such as a liquid food material or a solid-liquid mixed food material is stored in the supply-side container 11 in advance. A supply opening / closing valve 13 is provided at the lower end of the supply side container 11, and a pipe line 15 is extended from the lower end of the supply opening / closing valve 13. A pump 17 is provided at a position near the supply opening / closing valve 13 in the pipeline 15 as a pressure feeding means for fluidly conveying the fluid food material through the pipeline 15. In the pipe line 15, there is a vertical rising part 15 </ b> A that rises vertically upward from the pump 17, and the pipe vertical rising part 15 </ b> A is energized and heated equipped with stirring means that are characteristic of the present invention. A device 19 is formed. Furthermore, the upper end of the vertical rising portion 15A in the pipe line 15 is bent in the horizontal direction and extended in the horizontal direction, and the cooling device 21 is disposed in that portion (that is, the portion corresponding to the downstream side of the energization heating device 19). A discharge side container 22 is provided on the downstream side of the cooling device 21.
[0015]
Here, in the example of FIG. 4, the pump 17 is provided in the middle of the pipe line 15 as the pressure feeding means. However, depending on the case, a pressurizing means for applying pressure in the supply side container 11 may be provided to supply the supply side container 11. It is good also as a structure which pressurizes the food material inside and carries out the fluid transfer inside the pipe line 15. The cooling device 21 may be configured so that cooling water circulates on the outer peripheral surface of the pipe line 15, for example. However, the cooling device 21 may be omitted depending on circumstances.
[0016]
FIG. 5 shows an example of a vertical rising portion 15A of the pipe line 15 including the energization heating device 19.
[0017]
In FIG. 5, a first ground electrode 23 </ b> A, current-carrying heating electrodes 25 </ b> A to 25 </ b> F, and a second ground electrode 23 </ b> B are arranged in that order at intervals from the bottom in the vertical rising portion 15 </ b> A of the pipe line 15. Each of the ground electrodes 23A and 23B and each of the energization heating electrodes 25A to 25F is made of a conductive material such as titanium, a titanium alloy, or stainless steel, and is formed in an annular shape so that a part of the pipe line 15 is formed. It is composed. Moreover, the pipe part between each electrode 23A, 23B; 25A-25F is comprised by the insulating tube (spacer tube) 16 which makes a cylindrical shape, respectively. The energization heating electrodes 25A to 25F are electrically connected alternately to one terminal and the other terminal of an energization heating power supply (not shown), and the ground electrodes 23A and 23B on both sides are electrically grounded. . The electrodes 23A and 23B; 25A to 25F and the power source for current heating constitute the current heating device 19. In general, a high-frequency power source or a commercial AC power source is used as the power source for electric heating.
[0018]
Furthermore, the static stirrer 31 as a stirring means is inserted vertically into the pipe rising portion 15A provided with the electric heating device 19 as described above from the upper end side.
[0019]
5 to 7, the static stirring body 31 includes a plurality of right twisted pieces 31A obtained by twisting a plate-like member by 180 ° in the right-hand screw direction, and a plurality of left-hand pieces obtained by twisting the plate-like member by 180 ° in the left-hand screw direction. The right twist piece 31A and the left twist piece 31B are alternately fixed in the pipe line 15 and provided with a twist piece 31B. Here, at the abutting portion between the right twist piece 31A and the left twist piece 31B, each end portion is positioned so as to contact with a phase difference of 90 °. 6 and 7 indicate the twisting directions of the right twist piece 31A and the left twist piece 31B, respectively.
[0020]
In the continuous heating apparatus as described above, when the supply on-off valve 13 is opened and the pump 17 is operated, the fluid food material flows from the supply side container 11 through the pipe 15 from the left to the right in FIG. The fluid food material passes through the energization heating device 19 provided with stirring means in the vertically rising portion 15A of the pipe line 15 and is heated while being stirred in the pipe line 15 so as to increase the temperature. Then, after being cooled by passing through the cooling device 21, it reaches the discharge side container 22.
[0021]
Here, the current heating action and the stirring action on the fluid food material in the pipe vertical rising portion 15A will be described more specifically.
[0022]
The fluid food material sequentially passes through the inner positions of the first ground electrode 23A, the energization heating electrodes 25A to 25F, and the second ground electrode 23B in the pipe vertical rising portion 15A. Here, since the current heating electrodes 25A to 25F are alternately connected to one terminal and the other terminal of the current heating electrode, a current flows through the fluid food material between the current heating electrodes. The flowable food material generates heat due to the electric resistance of the flowable food material and is heated by energization. In addition, since the first and second ground electrodes 23A and 23B at both ends are respectively grounded, a leakage current flows through the flowable food material to the upstream side of the first ground electrode 23A or the downstream side of the second ground electrode 23B. It is possible to effectively prevent electric shocks and the like from flowing.
[0023]
While the fluid food material is energized and heated in the pipe line 15 as described above, the fluid food material is alternately swung in the opposite direction by the right twist piece 31A and the left twist piece 31B of the static stirring body 31. I'm damned. And since the phase of the two is 90 ° different at the butted portion of the right twisted piece 31A and the left twisted piece 31B, the flow of the food material is divided, and the butted portions exist at a plurality of locations. There will be multiple flow splits. Together with these actions, the food material is also stirred in the transverse direction of the pipe line 15. That is, the direction of the turning force applied to the food material when the flowable food material comes into contact with the surface of each twisted piece 31A, 31B is the tangential direction of the pipe line 15, and therefore the inner circumference of the pipe line 15 The food material is pushed in the direction close to the surface, and the turbulent flow is generated by the division of the flow at the abutting portion of the adjacent twist pieces 31A and 31B as described above. A sufficient stirring action in the radial direction of the passage 15 can be obtained.
[0024]
Therefore, the above stirring action prevents a portion of the fluid food material from constantly flowing in a state in which it is close to each of the energization heating electrodes 25A to 25F. That is, by continuously agitating the pipe 15 in the transverse direction, any part of the flowable food material is between the position near the inner peripheral surface of the pipe 15 and the position near the central axis O. Will move repeatedly. Therefore, the flowable food material is uniformly heated as a whole, and particularly prevents overheating near the energizing heating electrodes 25A to 25F, or conversely, insufficient heating near the central axis O. can do.
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
As a result of further experiments and examinations for practical application of the continuous energization heating device for fluid food materials using a static stirrer as described above, the following problems were found. did.
[0026]
That is, the static stirrer as described above has already been applied in various fields other than continuous heating of fluid food materials to which electric heating is applied. In that case, the static stirrer generally has an outer edge portion. Usually, it is fitted into the pipe so as to be in contact with the inner surface of the pipe. This is because if there is a gap between the outer edge of the static stirrer and the inner surface of the pipe, the stirring force does not act on the fluid flowing through the gap along the inner face of the pipe. Because. However, when fluid food materials, especially fluid food materials with particularly high viscosity, such as mayonnaise and miso, are continuously energized and heated, the static stirrer is placed so that the outer edge of the static stirrer is in contact with the inner surface of the pipe. It turned out that if the configuration was fitted in the pipe, it would cause another new problem. That is, even when the static stirrer is fitted into the pipe line so that the outer edge of the static stirrer is in close contact with the inner surface of the pipe line, the outer edge of the static stirrer and the inner surface of the pipe line are actually There is usually a slight gap between them. If such a gap exists, the fluid food material with high viscosity is inserted into the gap, and the flow of the fluid food material with high viscosity is locally retained in the vicinity of the gap, so that the viscosity is higher. There is a risk of growing into deposits. In this way, if local accumulation of fluid food material with high viscosity occurs in the vicinity of the gap, and growth of adhesion occurs, the food material in that part is heated and energized for a long time. Rises significantly and becomes overheated, so that the food material is burnt and sparks are generated by the burn.
[0027]
Here, when heating is performed using a heat source (external heat source) such as a high-temperature gas from the outside of the pipe line, even if stagnation of fluid food material or growth of deposits occurs in the vicinity of the gap as described above However, the food material in that part is not heated above the temperature of the external heat source, so there is no problem in practice. However, in the case of energization heating, if the current continues to flow, the temperature rises indefinitely, and as a result Overheating becomes remarkable, and scorching and sparks are likely to occur as described above.
[0028]
On the other hand, when considering the point of the stirring effect, when the fluid food material having high viscosity is targeted, the fluid food material is largely stirred by the static stirring body due to the viscous effect. It has been found that even if the outer edge is not in contact with the inner surface of the pipe line and the gap is open to some extent, the stirring effect on the fluid food material with high viscosity is not reduced so much.
[0029]
Therefore, in particular, when a highly viscous fluid food material is heated by electrical heating, the static stirrer is not fitted into the pipe line so that the outer edge is in contact with the inner surface of the pipe line as described above, On the contrary, it is considered that it is desirable to positively expand between the outer edge of the static stirring body and the inner surface of the pipe line to such an extent that the flowable food material can circulate there.
[0030]
However, supporting a static stirrer in a pipe so that a certain amount of space exists between the outer edge of the pipe and the inner surface of the pipe is a structural problem and strength, particularly in the case of electric heating of food materials. Often difficult due to various problems. That is, as a method for supporting the static stirring body in the pipe line so that the outer edge thereof does not contact the inner surface of the pipe line, generally, a method of fixing both ends of the static stirring body is provided. Conceivable. In that case, the static stirrer must be made of a highly rigid material so that the static stirrer bends or bends in the pipe and a part thereof does not contact the inner surface of the pipe. There is. Here, in the case of the external heating method using an external heat source without relying on the electric heating, a highly rigid metal material can be used as the static stirring body, but in the case of the electric heating method, the static stirring is used. A conductive metal material cannot be used as a body, and therefore, a plastic material having rigidity lower than that of metal must be used. Therefore, even if both ends of the static stirrer are fixedly supported as described above, the static stirrer with low rigidity bends or bends during use, and a part of the outer edge is attached to the inner surface of the pipe line. As a result, local stagnation of the flowable food material occurs as described above, resulting in a problem of local overheating.
[0031]
On the other hand, in the case where the food material is energized and heated, the part between the electrodes of the pipe line (the part of the spacer tube 16 in FIG. 5) must also be made of a non-conductive material. Made of plastic But Usually, the plastic material and the plastic material of the static stirrer mentioned above are usually different materials, and there is usually a difference in thermal expansion coefficient between them. is there. For this reason, there is a difference in the expansion length between the pipe and the static stirring body when the temperature rises due to electric heating, so it is not preferable to fix both ends of the static stirring body as already described.
[0032]
Therefore, it is considered difficult to apply the method of fixing both ends of the static stirrer when the current heating method is used.
[0033]
This invention has been made against the background described above, and fluid food materials, particularly fluid food materials with high viscosity such as mayonnaise and miso are stirred by a static stirrer in a pipe line by an electric heating method. When heating continuously in the pipe line, a certain amount of space is reliably and stably maintained between the outer edge of the static stirring body and the inner surface of the pipe line. It is an object of the present invention to provide a continuous energization heating apparatus which does not occur and is structurally free from the above-described problems.
[0034]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the continuous energization heating device for fluid food material according to the present invention, one end of a static stirring body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the conduit (particularly the flow of the fluid food material). The end corresponding to the downstream side) is received by a tapered surface formed on the annular electrode, so that the static stirring body is always maintained at the center of its cross section in the pipe line (and thus static stirring). So that the outer edge of the body does not always touch the inner surface of the pipe).
[0035]
Specifically, the continuous energization heating device for the flowable food material of the present invention is configured such that the flowable food material is continuously flow-transferred in the length direction in the pipeline while the flowable food material is flowable in the pipeline. In an apparatus for continuously heating a material by energization heating, at least two or more portions are spaced from each other at a predetermined interval from the upstream side to the downstream side of the pipeline, and are concentric with the central axis of the pipeline and have an inner diameter. Is provided with an annular electrode body made of a conductive material having a diameter smaller than the inner diameter of the pipe, and the flow direction of the flowable food material is changed between the annular electrode bodies in the pipe in a stationary state. A static stirrer for applying a stirring force to the food material is disposed along the axial direction of the pipe, and the static stirrer has an outer diameter smaller than the inner diameter of the pipe and Made to be larger than the inner diameter of the annular electrode body On the other hand, a tapered surface that receives the downstream end of the static agitator is formed at the upstream side edge of the inner protrusion of each annular electrode body, and the downstream side of the inner protrusion of each annular electrode body. In this part, a fitting portion is formed in which the upstream side end portion of the static stirring body is movably fitted along the axial direction of the pipe line, and the static stirring body is formed by the flow of the fluid food material. It is characterized in that the downstream end thereof is pressed to contact the tapered surface of the annular electrode body so as to maintain the center position in the pipe.
[0036]
In addition, although the specific shape of a static stirring body is not specifically limited here, As prescribed | regulated in Claim 2, two or more inclined surfaces which incline in a different direction with respect to the axial direction of a pipe line, It is desirable to use a structure formed alternately in the axial direction.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0038]
【Example】
1 to 3 show a continuous energization heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0039]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a continuous current heating device 30 according to an embodiment of the present invention in a horizontally arranged state. In FIG. 1, the right side of the continuous current heating device 30 is a flow of fluid food material. The upstream side and the left side of FIG. In FIG. 1, flanged tubular bodies 32 </ b> A and 32 </ b> B are located at the upstream end and the downstream end of the continuous energization heating device 30, respectively. A large number of spacer tubes 34A to 34M and annular electrode bodies 36A to 36L are alternately arranged between the upstream flanged tube 32A and the downstream flanged tube 32B, and The spacer tubes 34A to 34M and the annular electrode bodies 36A to 36L are fixed in a state of being sandwiched between the flanged tubes 32A and 32B by long bolt-like fastening members 38A and 38B positioned outside the spacer tubes 34A to 34M. Has been. And the pipe line 40 which should flow fluid food material is formed of the spacer pipe bodies 34A-34M and the annular electrode bodies 36A-36L as a whole. Each of the spacer tubes 34A to 34M is made of a non-conductive plastic, for example, polysulfone, while a conductive metal material such as titanium is usually used as the annular electrode bodies 36A to 36L. Of the annular electrode bodies 36A to 36L, the annular electrode bodies 34A and 34L at both ends serve as ground electrodes for blocking leakage current, and the remaining annular electrode bodies 34B to 34K serve as energization heating electrodes. That is, the annular electrode bodies 34A and 34L on both ends as the ground electrodes are electrically grounded, and a high frequency voltage is alternately applied to the remaining annular electrode bodies 34B to 34K by the power source 42.
[0040]
Further, FIG. 2 shows an enlarged cross section of a part of FIG. 1 (for example, the vicinity of the annular electrode bodies 36C and 36D for energization heating), and further shows an essential part of FIG.
[0041]
2 and 3, one static stirring body 44 is arranged in the pipe line 40 corresponding to a pair of adjacent annular electrode bodies 36C and 36D (that is, corresponding to one spacer pipe body 34D). It is installed. As already described with reference to FIGS. 5 to 7, the static stirring body 44 includes a plurality of right twist pieces 44 </ b> A obtained by twisting a plate-like member 180 ° in the right-hand screw direction, and a plate-like member left-handed. It consists of a plurality of left twisted pieces 44B twisted 180 ° in the direction, and these right twisted pieces 44A and left twisted pieces 44B are alternately joined. Here, at the abutting portion between the right twist piece 44A and the left twist piece 44B, each end portion is positioned so as to contact with a phase difference of 90 °. And this static stirring body 44 is made so that the outer diameter R1 becomes smaller than the inner diameter R2 of the conduit 40 (the inner diameter of the spacer tube body 34D). The static stirring body 44 is usually made of polyvinylidene fluoride, Teflon (registered trademark), or other fluororesin.
[0042]
On the other hand, the annular electrode bodies 36C and 36D are determined such that the inner diameter R3 is smaller than the inner diameter R2 of the conduit 40 (the inner diameter of the spacer tube body 34D) and the outer diameter R1 of the static stirring body 44. Therefore, the annular electrode bodies 36 </ b> C and 36 </ b> D have an inner projecting portion 46 projecting annularly toward the inside of the conduit 40, and the inner projecting end of the inner projecting portion 46 is located on the inner side of the outer edge of the static stirring body 44. Will be located.
[0043]
A tapered surface 48 whose diameter decreases toward the downstream side is formed at the upstream side edge of the inner projecting portion 46 of each annular electrode body 36C, 36D. The tapered surface 48 has a taper angle of, for example, 45 ° with respect to the central axis O of the pipe line, and the tapered surface 48 has a diameter of the maximum diameter portion (in the embodiment, the inner diameter R3 of the annular electrode bodies 36C and 36D). Is the smaller diameter than the outer diameter R1 of the static stirring body 44, and the diameter R4 of the minimum diameter portion is larger than the outer diameter R1 of the static stirring body 44. Further, the downstream end portion 50 of the static stirring body 44 is in contact with the tapered surface 48.
[0044]
On the other hand, on the inner surface of the downstream side of the inner projecting portion 46 of each annular electrode body 36C, 36D, an inwardly cylindrical fitting portion 54 into which the upstream end 52 of the static stirring body 44 is fitted is formed in a stepped shape. Has been. The inner diameter of the fitting portion 54 is such that the upstream end portion 52 of the static stirring body 44 fitted inside the fitting portion 54 can move along the axial direction (and thus the flow direction of the flowable food material). It is determined to be.
[0045]
A packing 56 made of an elastic material such as Gore-Tex (registered trademark) is inserted between the annular electrode bodies 36C and 36D and the spacer tube body 34D.
[0046]
In the above embodiment, while flowing a highly viscous fluid food material, such as mayonnaise, into the conduit 40 from the right side to the left side of FIGS. 1 to 3, between the annular electrode bodies 36 </ b> B to 36 </ b> K for energization heating. If, for example, a high frequency voltage is applied, a high frequency current flows between the respective annular electrode bodies in the fluid food material in the conduit 40, Joule heat is generated by the electrical resistance of the fluid food material, and current heating is performed. In the meantime, the fluid food material is agitated by the static agitator 44 between the annular electrode bodies as described above. That is, the flowable food material flowing in the conduit 40 is alternately swung in the opposite direction by the right twist piece 44A and the left twist piece 44B. Also, since the phases of the right twist piece 44A and the left twist piece 44B are 90 ° different from each other, the flow of the food material is divided, and the flow exists from a plurality of the match parts. Is divided in multiple. These actions combine to sufficiently agitate the food material in the transverse direction of the conduit 40.
[0047]
Here, the static stirring body 44 is pushed downstream by the dynamic pressure of the fluid food material flowing from the upstream side toward the downstream side. Therefore, the static agitator 44 always has its downstream end 50 pressed against the tapered surface 48 of the annular electrode bodies 36C and 36D. As a result, the static agitator 44 always has a central axis line of the pipe line 40. Centering is performed so as to coincide with the central axis O (the central axis of the spacer tube body 34D). Therefore, since the static stirring body 44 is always maintained so as to be positioned at the center position of the pipe line 40, the outer edge portion of the static stirring body 44 comes into contact with the inner surface of the pipe path 40 (the inner surface of the spacer pipe body 34D). Is prevented, and a predetermined space always exists between them. And since such a space is maintained, it is prevented that a fluid food material always flows also in the part, and local stagnation arises.
[0048]
Here, in the space between the outer edge of the static stirrer 44 and the inner surface of the conduit 40 (the inner surface of the spacer tube 34D), the fluid stirrer 44 directly fluidly stirs the fluid food material. In the case of fluid food materials with high viscosity such as mayonnaise, the presence of the space as described above is usually not a problem because it is generally flowed by the viscous effect. .
[0049]
Furthermore, in the above-described embodiment, the upstream end 52 of the static stirring body 44 is fitted into the fitting portion 54 of the annular electrode bodies 36C and 36D so as to be movable in the axial direction. Even when the difference in the thermal expansion coefficient between the spacer 44 and the spacer tubes 34C and 34D is large, the difference is absorbed by the movement of the upstream end 52 of the static stirring body 44. Even if the difference is large, no particular problem occurs.
[0050]
Here, at the fitting portion between the upstream end 52 of the static agitator 44 and the fitting portion 54 of the annular electrode bodies 36C and 36D, the fluid food material is inserted and the fluid food material stays at that portion. However, there is almost no current for energization heating in the fitting portion, and therefore there is little possibility of overheating. That is, since the energization current normally flows between the shortest distances of the annular electrode bodies 36C and 36D, almost no current flows through the fitting portion on the inner surface side of the annular electrode bodies 36C and 36D. Even if a fluid food material is inserted or retained, the effect is small.
[0051]
The shape of the static stirrer 44 is not limited to the shape shown in FIGS. 2 and 3, but the main point is that the static stirring member 44 has two or more inclined surfaces inclined in different directions with respect to the axial direction of the pipe line. For example, it is possible to apply a turning force in two or more different directions to the flowable food material to stir the food material in the pipe crossing direction. Of course, the present invention can be applied to such a case.
[0052]
In addition, in the above-described example, the pipe line 40 is arranged horizontally, but it is needless to say that the pipe line 40 may be arranged in an inclined shape or a vertical shape.
[0053]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the continuous energization heating device for fluid food material of the present invention, fluid food material, particularly fluid food material having high viscosity such as mayonnaise or miso is continuously provided in the pipe. In order to continuously heat and heat while stirring with a static stirrer, the fluid food material with high viscosity is inserted into a minute gap between the static stirrer and the inner surface of the pipe. Therefore, it is possible to reliably and stably prevent the food material from staying, and thus it is possible to reliably prevent the occurrence of scorching due to overheating due to insertion and retention as described above, and further the occurrence of sparks.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a continuous energization heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front sectional view showing a part of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a front sectional view showing an enlarged main part of FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic view showing an example of the overall configuration of a conventional continuous energization heating device.
5 is a longitudinal sectional front view of a part of the apparatus shown in FIG. 4;
6 is a cross-sectional plan view taken along line VI-VI in FIG. 5;
7 is a cross-sectional plan view taken along line VII-VII in FIG.
[Explanation of symbols]
30 Continuous current heating device
36A-36L annular electrode body
40 pipeline
44 Static stirrer
48 Tapered surface
54 Fitting part

Claims (2)

流動性食品材料を、管路内においてその長さ方向に連続的に流動移送させながら、その管路内において流動性食品材料を通電加熱により連続的に加熱するための装置において、
管路の上流側から下流側へ向けて所定間隔を置いて少なくとも２以上の部分に、管路の中心軸線に対し同心状となりかつ内径が管路内径よりも小径の導電材料からなる環状電極体が設けられており、かつ管路内における各環状電極体の間に、静止状態で流動性食品材料の流れの方向を変化させて流動性食品材料に撹拌力を与えるための静的撹拌体が、管路の軸線方向に沿って配設されており、その静的撹拌体は、外径が、管路の内径よりも小径でかつ環状電極体の内径よりも大径となるように作られており、一方前記各環状電極体における内側突出部の上流側の側縁には、静的撹拌体の下流側端部を受けるテーパー面が形成され、また各環状電極体における内側突出部の下流側の部分には、静的撹拌体の上流側端部が管路の軸線方向に沿って移動可能に嵌め込まれる嵌合部が形成されており、前記静的撹拌体が流動性食品材料の流れにより押されてその下流側端部が環状電極体のテーパー面に接して管路内中心位置を保持するようにしたことを特徴とする、流動性食品材料の連続通電加熱装置。In the apparatus for continuously heating the flowable food material in the pipeline by energization heating while continuously flowing and transferring the flowable food material in the length direction in the pipeline,
An annular electrode body made of a conductive material that is concentric with the central axis of the pipe and has an inner diameter smaller than the inner diameter of the pipe in at least two portions at a predetermined interval from the upstream side to the downstream side of the pipe And a static stirrer for changing the flow direction of the flowable food material in a stationary state to give a stirring force to the flowable food material between the annular electrode bodies in the pipe line. The static stirrer is disposed along the axial direction of the pipe line, and the outer diameter of the static stirring body is smaller than the inner diameter of the pipe line and larger than the inner diameter of the annular electrode body. On the other hand, a tapered surface that receives the downstream end of the static stirring body is formed on the upstream side edge of the inner projecting portion of each annular electrode body, and downstream of the inner projecting portion of each annular electrode body. In the side part, the upstream end of the static stirring body is along the axial direction of the pipe A fitting portion to be movably fitted is formed, the static stirring body is pushed by the flow of the flowable food material, and the downstream end thereof is in contact with the tapered surface of the annular electrode body, and the center position in the pipe line A continuous energization heating device for fluid food materials, characterized in that it is maintained. 請求項１に記載の流動性食品材料の連続通電加熱装置において、
前記静的撹拌体が、管路の軸線方向に対し異なる方向へ傾斜する２以上の傾斜面を、軸線方向に交互に形成した構成とされている、流動性食品材料の連続通電加熱装置。In the continuous electric heating apparatus of the fluid food material according to claim 1,
A continuous energization heating device for a fluid food material, wherein the static agitator is configured such that two or more inclined surfaces that are inclined in different directions with respect to the axial direction of the pipe are alternately formed in the axial direction.

Images