JP3965599B2

JP3965599B2 - 流動性食品材料の連続通電加熱装置

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Publication number: JP3965599B2
Application number: JP2002124594A
Authority: JP
Inventors: 弘星野
Original assignee: Frontier Engineering Co Ltd
Current assignee: Frontier Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: JP2003317900A

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

Claims

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。
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。