JP3959963B2 - Sterilization method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種容器や、この容器に充填された食品、医療器具その他の器具等(以下、容器等と記載する)の殺菌に用いられる殺菌方法にかかり、特に、間欠的に前記容器等をチャンバ内に搬入しながら、前記チャンバ内に高温・高圧の蒸気を供給して加熱殺菌を行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
[食品パッケージの一例]
殺菌装置にて殺菌を行う必要がある容器等として、いわゆるレトルト食品がある。これは、米飯等の食品を容器に充填した後、130℃程度の高温の条件下で前記食品を殺菌し、密封することによって製造されるものである。
図8に、米飯等を充填して殺菌処理し、密封したレトルト食品の一例を示す。このレトルト食品1は、洗米した米を容器であるトレー3に充填し、このトレー3を図示しない密閉したチャンバ内で高温・高圧の条件下で蒸気によって殺菌処理し、次いで、炊き水を注水して炊飯した後、トレー3に蓋材2を貼着・密封して製造されるものである。
【0003】
[殺菌装置の具体例]
図9は、前記したようなレトルト食品を、高温・高圧の蒸気で殺菌する殺菌装置の一例にかかり、特開平10−99061号公報に記載された食品殺菌装置である。
食品殺菌装置10は、トレー3が収納されるチャンバ11と、このチャンバ11に蒸気を供給する給気管12と、この給気管12を介してチャンバ11に蒸気を供給するための図示しないスチームジェネレータと、チャンバ11から蒸気を排気する排気管13とを有している。
給気管12を介してチャンバ11に供給される蒸気は、常時0.3〜0.35MPaの蒸気圧を有するように維持される。
【0004】
チャンバ11は、開閉自在な上チャンバ11aと下チャンバ11bとを有し、上チャンバ11aと下チャンバ11bが閉じることで、密閉空間が形成される。
上チャンバ11aは、電磁弁である給気弁15を有する給気管12に連結されている。そして、給気弁15が開かれたときに、給気管12から所定圧力の蒸気が上チャンバ11aに送り込まれるようになっている。
【0005】
また、上チャンバ11aは、電磁弁である排気弁16を有する排気管13と連結されている。そして、排気弁16が開かれたときに、チャンバ11内に充填された蒸気を、排気管13を通してチャンバ11の外に排出するようになっている。
図示はしないが、チャンバ11内には、一つ又は複数の温度センサが設けられていて、チャンバ11内の蒸気の温度を検出するようになっている。
【0006】
食品殺菌装置10による殺菌処理を開始する前に、オペレータは、殺菌処理を開始するタイミングを決定する。オペレータは、給気弁15を開いてチャンバ11内に蒸気を供給し、次いで排気弁16を閉じて、一定時間経過後に温度センサの検出結果を確認する。トレー3を間欠的にチャンバ11内に搬入しながらこの作業を繰り返し行い、各サイクル(トレー3をチャンバ11に搬入してから搬出するまでを一サイクルとする)ごとに温度センサによる温度の検出結果を確認する。
【0007】
チャンバ11内の温度は、サイクルを重ねるごとに徐々に上がり始め、トレー3の搬入、上下チャンバ11a,11bの閉鎖、給気弁15開放、蒸気供給、排気弁16閉鎖、所定時間保持、給気弁15開放、排気弁16閉鎖、上下チャンバ11a,11b開放、トレー3の搬出、のサイクルを数回繰り返して行い、チャンバ11内の蒸気の温度が殺菌に必要な温度範囲内で安定する時期を判断する。また、このとき、排気弁16から排気される蒸気(ドレン)の状態を見て、チャンバ11内の蒸気が飽和状態であるかどうかを確認している。
そして、チャンバ11内の温度及び蒸気の状態が上記の条件に適合したときに、オペレータは、殺菌処理を開始させる。
【0008】
ところで、チャンバ11は、一度に数個のレトルト食品1を同時に殺菌処理するため、ある程度の容積を有していて、かつ、一つ又は複数の給気管12から供給された高温の蒸気が、チャンバ11内で適切に広がるように、邪魔板などの部材が適宜の箇所に配置されている。
しかしながら、チャンバ11内の形状が複雑であり、チャンバ11内に搬入されるレトルト食品1も複数であるため、チャンバ11に供給された蒸気の流れが複雑になり、蒸気の流量も各所でばらついたりすると、チャンバ11内の一部に、コールドスポットと称される温度の低い部分が発生することがある。このようなコールドスポットは、殺菌処理の信頼性に悪影響を与えることがあるため、コールドスポットが存在しない状態で殺菌処理を行うことが望まれる。
【0009】
しかしながら、上記従来の殺菌装置及び殺菌方法は、チャンバ11内の所定箇所に配置された温度センサによって蒸気の温度を検出するようにしているため、温度センサから離れた部分に発生した前記コールドスポットの存在を判断することは容易ではない。
【0010】
また、上記したように、殺菌処理の開始時にはオペレータがドレンから排気される蒸気の状態を監視しているが、ドレンから排気される蒸気の状態からコールドスポットの有無を判断するのは熟練したオペレータにとっても容易ではない。さらに、殺菌処理を開始させるタイミングの判断が、作業者によってばらついていた。
また、殺菌処理の途中で殺菌装置の点検等を行う場合のように、停止時間が短時間であるような場合には、ドレンから排気される蒸気の状態及び温度センサから検出される温度にはほとんど変化がなく、コールドスポットの存在の判断が困難である、という問題がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点にかんがみてなされたもので、殺菌装置による殺菌処理の開始時や殺菌装置の短時間の停止後も、コールドスポットの有無を含む確実な殺菌処理の監視を行うことができ、信頼性の高い容器等の殺菌処理を行うことのできる殺菌方法の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者は、チャンバ内にコールドスポットが存在する場合には、チャンバ内に供給された蒸気の熱量(エンタルピ)が規定値よりも小さいことに着眼し、この熱量と密接な関係を有する蒸気圧を検出することで、コールドスポットの存在を容易に判断できることを見出した。
【0013】
具体的には、請求項1に記載の発明は、チャンバ内に、容器等を間欠的に搬入して密閉し、前記チャンバに供給した高温・高圧の蒸気で殺菌処理を行って搬出する殺菌方法において、前記容器等を搬入してから搬出するまでの一サイクル中におけるチャンバ内の蒸気圧を検出する検出工程と、一サイクル中に検出された前記蒸気圧の最高値を、予め設定された圧力値と比較する比較工程と、前記蒸気圧の最高値が前記予め設定された圧力値を超えたときに、当該超えたサイクルの回数をカウントするカウント工程と、カウントされた前記サイクルの数が複数回連続したときに、前記殺菌処理の開始時期であると判断工程を備えた方法としてある。
この方法によれば、蒸気圧が上昇して安定的な圧力になったことを前記判断手段が自動的に判断し、殺菌処理の本稼働を自動的に開始させることが可能になる。
【0014】
また、本発明は、チャンバ内に、容器等を間欠的に搬入して密閉し、前記チャンバに供給した高温・高圧の蒸気で殺菌処理を行って搬出する殺菌方法において、前記容器等を搬入してから搬出するまでの一サイクル中におけるチャンバ内の蒸気圧を検出する検出工程と、一サイクル中に検出された前記蒸気圧の最高値を、一つ前のサイクルの最高値と比較する比較工程と、両サイクルの前記圧力の最高値の差が所定の範囲内になったサイクルの回数をカウントするカウント工程と、カウントされた前記サイクルの数が複数回連続したときに、前記殺菌処理の開始時期であると判断する判断工程と、を有する方法としてある 。
この方法によれば、蒸気圧の変動の勾配から、蒸気圧が飽和蒸気圧付近に到達しているかどうかを判断することができる。
【0015】
また、本発明は、チャンバ内に、容器等を間欠的に搬入して密閉し、前記チャンバに供給した高温・高圧の蒸気で殺菌処理を行って搬出する殺菌方法において、前記容器等を搬入してから搬出するまでの一サイクル中におけるチャンバ内の蒸気圧を検出する検出工程と、一サイクル中に検出された前記蒸気圧の最高値を、圧力供給側の二次圧力と比較する比較工程と、両前記圧力の差が所定の範囲内になったサイクルの回数をカウントするカウント工程と、カウントされた前記サイクルの数が複数回連続したときに、前記殺菌処理の開始時期であると判断する判断工程と、を有する方法としてある。
この方法によれば、蒸気を供給する側の二次圧力とチャンバ内の蒸気圧の差から、殺菌処理の開始のタイミングを図ることができる。
【0016】
上記発明においては、チャンバ内の圧力と温度とを測定し、前記圧力から求まる飽和蒸気温度と、前記温度とからコールドスポットの有無を判断する方法とすることができる。
この方法によれば、前記チャンバ内の蒸気の圧力と検出されたチャンバ内の温度とに基づいて、チャンバ内にコールドスポットが存在するか否かを容易に判断することが可能になり、より確実な殺菌処理のタイミングを決定することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を、図面にしたがって詳細に説明する。
[第一の実施形態]
図1は、本発明の第一の実施形態にかかる殺菌方法を実施する装置の概略図で、容器の搬送方向に対して直交する方向に殺菌装置を断面した図である。基本的な構成は、図9に示した食品殺菌装置10と変わりがないので、同一部位には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【0018】
この装置のチャンバ11内には、給気管12からチャンバ11内に蒸気を供給する給気口12a及び排気管13を経てチャンバ11外に蒸気を排気する排気口13aとトレー3との間に蒸気拡散用の邪魔板18が配設されている。チャンバ11内には、一サイクルで四つのトレー3が搬入され、これら四つのトレー3について同時に殺菌処理が行われる。
また、下チャンバ11bには、適宜の箇所に、チャンバ11内に供給された蒸気の圧力を検出するための圧力センサPが設けられている。
【0019】
この実施形態では、圧力センサPが検出したチャンバ11内の蒸気圧は、図示しないディスプレイ等の表示部にグラフとなって表示され、この表示結果に基づいてオペレータが、コールドスポットの有無及び殺菌処理を開始するか否かを判断するようにしている。
図2は、前記ディスプレイ等の表示部に表示されるグラフの一例を示す図である。このグラフでは、縦軸に圧力(蒸気圧)を、横軸に時間(例えば、データのサンプリング間隔は0.2秒)をとっていて、一つの山が一サイクルを表している。また、このグラフでは、対比のために、従来の温度センサによる温度の検出結果(細線で示す)を圧力のグラフ(太線で示す)に重ね合わせている。
【0020】
温度センサから検出された温度は、図2のグラフの矢印Aのところから、ほぼピーク温度が一定になっている。従来は、この矢印Aのところを基準に、ドレンから排気される蒸気の状態を監視しつつ、二〜三サイクル分さらに試運転を行い、おおむね矢印Bのところで殺菌処理を開始させる判断をしていた。
しかし、この段階では、蒸気圧は未だピークには達しておらず、チャンバ11内の熱量が不十分であること、すなわち、コールドスポットの存在の可能性を示唆している。また、殺菌処理を開始させるタイミングの判断が、作業者によってばらついていた。
【0021】
本発明によれば、チャンバ11内の圧力がピークに達するのは、矢印Cのところである。さらに、ここでは、蒸気圧がほぼ規定された飽和蒸気圧(この蒸気圧を、図2中X−Xで示す)、に達している。すなわち、矢印Cのところでは、チャンバ11内の熱量がほぼ十分であり、コールドスポットがほとんど消滅していることを示している。この後、確認のために、さらに予め決められた回数、例えば二〜三サイクル分同じ処理を行い、この連続したサイクルの中で圧力のピーク値が安定していれば、例えば図中矢印Dのところで殺菌処理開始の判断を行う。
このように、本発明によれば、チャンバ11内の蒸気圧によってコールドスポットの存在を簡単に予測することが可能である。しかも、作業者による判断のばらつきもほとんど無くすことができる。さらに、以下の実施形態で説明するように、自動的に殺菌処理の開始時期の判断を行うことも可能になる。
【0022】
[第二の実施形態]
この第二の実施形態の殺菌方法は、圧力センサPが検出したチャンバ11内の蒸気圧の最高値を、予め設定された圧力値(設定圧力値)と比較し、この比較結果に基づいて殺菌処理の開始時期を自動判断するようにしている。
図3は、この第二の実施形態にかかる殺菌方法を実施するための装置のブロック図である。
この装置は、圧力センサPの検出結果から所定時間ごと(例えば、データのサンプリング間隔は0.2秒)にチャンバ11内の圧力を検出する圧力検出部21と、この圧力検出部21によって検出された圧力を、図2に示したようなグラフで表示するディスプレイ等の表示部22と、圧力検出部21で検出された一サイクル内の圧力の中から最高圧力値を抽出し、メモリ24に予め記憶された設定圧力値と前記最高圧力値とを比較するとともに、前記最高圧力値が設定圧力値を超えたときに信号を出力する比較部23と、一サイクルごとに比較部23から前記信号が出力されたかどうかを判断し、連続したサイクルの各サイクルごとに比較部23から信号が出力されたときに、当該信号の出力の回数を計数するカウンタ25と、このカウンタ25でカウントされた回数が、予め設定された回数(例えば3回)に達したときに、殺菌処理を開始させる判断を行う判断部26とを有している。
【0023】
また、チャンバ11からは、上チャンバ11aと下チャンバ11bが開閉を行うごとに、一サイクルのタイミング信号が圧力検出部21及びカウンタ25に出力される。
各サイクルごとの最高圧力値は、比較部23でメモリ24に予め設定された設定圧力値と比較され、前記最高圧力値が前記設定圧力値よりも大きければ、その回数がカウンタ25で一回としてカウントされる。次のサイクルでも同様に最高圧力値が設定圧力値よりも大きければ、カウンタ25ではカウント数に一を追加して二回とする。前記次のサイクルで最高圧力値が前記設定圧力値よりも小さければ、カウント数を0にリセットする。そして、例えば、連続する三つのサイクルで連続して最高圧力値が設定圧力値を超えていれば、判断部26が殺菌処理を開始するように指令信号を出力する。
この実施形態によれば、殺菌処理開始のタイミングを自動的に判断し、自動的に殺菌処理を開始させることが可能である。
【0024】
[第三の実施形態]
上記の第二の実施形態では、メモリ24に予め設定された設定圧力値を用いて、殺菌処理を開始させるべきかどうかの判断の基準にしていた。
この第三の実施形態では、圧力センサPが検出したチャンバ11内の蒸気圧の最高値を、一つ前のサイクルの前記最高圧力値と比較し、この差が予め決められた範囲内になったときに、当該範囲内になった回数をカウントし、カウント数が連続したサイクルで所定回数(例えば三回)になったときに殺菌処理を開始させるように判断している。
【0025】
この第三の実施形態にかかる殺菌方法を実施するための装置の構成は、図3のブロック図で示した殺菌装置の構成と同じである。
比較部23は、一サイクル中の最高圧力値が予め設定された基準圧力値を超えたときに、当該最高圧力値を新たな設定圧力値としてメモリ24に記憶させる。次のサイクルでは、この新たな設定圧力値と当該サイクルにおける最高圧力値とが比較される。前回サイクルの最高圧力値と今回サイクルの最高圧力値が同じ又は予め設定された範囲内にあるときは、信号をカウンタ25に出力する。判断部26は、連続したサイクル内でカウント数が例えば3になったときに、殺菌処理を開始させるように判断する。
この実施形態においては、殺菌処理に必要な圧力値の下限値を予めメモリ24に基準圧力値として設定しておくとよい。これにより、前記最高圧力値がこの基準圧力値を超えていることを前提条件として殺菌処理を開始させるようにすることが可能である。
【0026】
[第四の実施形態]
この第四の実施形態では、メモリ24に設定された設定圧力値に代えて、蒸気供給側(図9のスチームジェネレータ側)の二次圧力値(例えば、ピーク時の最小限界値)と、前記最高圧力値とを比較している。
図4は、一サイクル中における二次圧力の変動を示すグラフである。なお、この図4では、グラフの上方に、排気弁16及び給気弁15の開閉のタイミングチャートを示している。
チャンバ11内への蒸気の供給を開始する際には、まず排気弁16(図9参照)を開放し、次いで給気弁15(図9参照)を開放する。排気弁16と給気弁15の両方が開放されている間は、二次圧力は、図4中符号Iで示す圧力から、符号IIで示す圧力まで急激に低下する。この後、排気弁16が閉じられると、給気管12から供給される蒸気によってチャンバ11内の圧力が上昇する。
【0027】
チャンバ内の蒸気圧が飽和蒸気圧に達する符号IIIに示す位置で、蒸気圧はほぼ安定する。一サイクルが終了し、給気弁15が閉じられると、二次圧力は再び符号Iと同レベルの符号IVで示す圧力まで戻る。
この実施形態では、符号I又はIVで示す二次圧力(又は二次圧力の最小限界値)と圧力センサPが検出したチャンバ11内の圧力とを比較し、この比較結果に基づいて、殺菌処理を開始するタイミングを判断する。
連続したサイクルにおけるチャンバ11内の圧力変動と二次圧力の圧力変動との関係を示したのが図5のグラフである。図5のグラフでは、一つの山が一サイクルを表している。
【0028】
また、図5のグラフでは、チャンバ11内の圧力変動を細線で示し、二次圧力の圧力変動を太線で示している。そして、チャンバ11内の最高圧力値とピーク時の二次圧力の最小限界値(図5のグラフ中、例えばY−Y線で示される値)との差(図5のグラフ中、Z1〜Z6で示す)が予め設定された範囲内で安定的になったときに、殺菌処理開始の判断を行うようにする。例えば、図5のグラフに示す例では、図中1で示すところで両者の差Z4が予め設定された範囲内に収束する。そして、さらに二サイクル試運転を行い、差Z4〜Z6がほぼ安定的であれば、図中3で示すところで、殺菌処理を開始させる判断をしている。
この実施形態にかかる殺菌方法を実施するための装置のブロック図を図6(a)に示す。
この殺菌装置の構成は、第二及び第三の実施形態のメモリ24を、二次圧力の最小限界値が記憶されたメモリ28に置き換えた以外は同じ構成にしてある。
【0029】
すなわち、比較部23では、一サイクル中のチャンバ11内の蒸気の最高圧力値と、メモリ28に記憶された二次圧力の最小限界値とを比較し、両者の差が所定の範囲内になったときに、信号をカウンタ25に出力するようにしている。
そして、第二及び第三の実施形態と同様に、判断部26は、連続したサイクル内で比較部23から連続して出力された信号のカウント数が、例えば3回になったときに、殺菌処理を開始させるように判断する。
【0030】
なお、この実施形態では、図6(b)に示すように、二次圧力計27と比較部23との間に、二次圧力計27によって検出された供給側の蒸気圧が適正であるかどうかを監視する二次圧力監視部を設けてもよい。
この二次圧力監視部は、二次圧力の最小限界値を記憶するメモリ28と、二次圧力計27によって検出された蒸気圧とメモリ28に記憶された最小限界値とを比較する比較部29と、この比較部29の比較結果に基づいて、二次圧力が適正かどうかを判断する判断部30とを有している。
そして、何からの異常の発生によって二次圧力が前記最小限値よりも低くなった場合には、判断部30は、比較部23に二次圧力計27の検出結果を出力することなく、二次圧力が異常であることを報知する二次圧力異常警報を出力する。
これによって、圧力供給側の異常による殺菌処理不良等の不都合を未然に回避することができる。
【0031】
[第五の実施形態]
この第五の実施形態では、圧力センサの他に、チャンバ内の蒸気温度を検出するための温度センサTを設けている。
図7にこの実施形態にかかる殺菌方法を実施するための装置のブロック図を示す。
圧力検出部、比較部、カウンタ、メモリについては第二及び第三の実施形態と同様であるので、図3と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【0032】
この殺菌装置は、温度センサTと、温度検出部31と、表示部32と、比較部33と、メモリ34とカウンタ35とをさらに有している。
温度検出部31は、温度センサTによって検出された温度を、図2に示したようなグラフでディスプレイ等の表示部32に表示させるものである。表示部32は、圧力検出結果を表示する表示部22と同一のものであってもよい。そして、図2に示すように、圧力センサPで検出された圧力と、温度センサTで検出された温度とを、一つのグラフに表示させるようにしてもよい。
【0033】
また、温度検出部31は、温度センサTで検出された温度の中から一サイクル中の最高温度を抽出し、比較部33に送信する。比較部33では、メモリ34に予め設定された温度と前記最高温度とを比較し、前記最高温度が前記予め設定された温度を超えたときにカウンタ35に信号を出力する。カウンタ35は、一サイクルごとに比較部33から前記信号が出力されたかどうかを判断し、連続したサイクルで比較部33から連続して信号が出力されたときに、当該信号の出力の回数をカウントする。このカウンタ35でカウントされた前記信号の連続出力回数が、予め設定された回数(例えば3回)に達したときに、判断部36が殺菌処理を開始させる判断を行う。
【0034】
この場合、判断部36は、連続したサイクル内で比較部23から連続して出力された信号のカウント数が、所定の回数になっているかどうかを同時に判断し、所定の回数に達しているときに、殺菌処理を開始させる指令を出力する。
すなわち、温度だけでなく圧力が所定の条件を満たしたときに、判断部36が殺菌処理を開始させるように指令を出力するわけである。
【0035】
なお、この実施形態においても、上チャンバ11aと下チャンバ11bが開閉を行うごとに、一サイクルのタイミング信号が圧力検出部21、カウンタ25、温度検出部31及びカウンタ35に出力される。
このように構成することで、温度と蒸気圧の双方から殺菌開始のタイミングを図ることができ、より確実にコールドスポットの存在を予測することができ、かつ、より確実な殺菌処理を行うことが可能になる。
【0036】
この発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態では、レトルト食品の殺菌を例に挙げて説明したが、本発明は、医療器具や他の容器等にも適用することが可能である。
また、一サイクルのタイミング信号は、上チャンバ11aと下チャンバ11bの開閉のタイミングから検出するものとして説明したが、コンベア等の搬送装置上によるトレー3の搬送タイミングから前記タイミング信号を出力するようにすることも可能である。
【0037】
さらに、上記の説明では、蒸気圧の最高値及び温度の最高値が、予め設定された温度を超えたときに、比較部がカウンタに信号を出力するものとして説明したが、これに限らず、予め設定された値に対して所定の関係になったときに前記カウンタに信号を出力するように構成することも可能である。
また、上記の説明では、カウンタによるカウント数が連続して複数回になったときに判断部が殺菌処理を開始させる指令を出力するものとしているが、カウント数は一回であってもよい。
【0038】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成されているので、殺菌装置の殺菌処理開始時や短時間の停止後も、コールドスポットの有無を簡単に判断することができる。
そのため、殺菌処理の開始のタイミングを適切に設定して、信頼性の高い容器等の殺菌処理を行うことができる。また、前記タイミングの設定に際し、作業者の個人差による判断のばらつきをほとんど無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施形態にかかる殺菌方法を実施するための装置の概略図で、容器の搬送方向に対して直交する方向に殺菌装置を断面した図である。
【図2】 表示部に表示されるグラフの一例を示す図である。
【図3】 第二の実施形態にかかる殺菌方法を実施するための装置のブロック図である。
【図4】 一サイクル中における二次圧力の変動を示すグラフである。
【図5】 連続したサイクルにおけるチャンバ内の圧力変動と二次圧力の圧力変動との関係を示したグラフである。
【図6】 図6(a)(b)は、第四の実施形態にかかる殺菌方法を実施するための装置構成を説明するためのブロック図で、図6(b)は、図6(a)の殺菌装置に二次圧力監視部を付加した場合を示している。
【図7】 第五の実施形態にかかる殺菌方法を実施するための装置のブロック図を示す図である。
【図8】 米飯等を充填して殺菌処理し、密封したレトルト食品の一例を示す斜視図である。
【図9】 殺菌装置の従来例にかかり、特開平10−99061号公報に記載された食品殺菌装置を示す図である。
【符号の説明】
1 レトルト食品
3 トレー
11 チャンバ
11a チャンバ
11b 下チャンバ
12 給気管
13 排気管
15 給気弁
16 排気弁
18 邪魔板
P 圧力センサ
T 温度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used for sterilization of various containers, foods filled in the containers, medical instruments, and other instruments (hereinafter referred to as containers).Sterilization methodIn particular, while intermittently carrying the container or the like into the chamber, high temperature and high pressure steam is supplied into the chamber for heat sterilization.On how to do.
[0002]
[Prior art]
[Example of food package]
As a container that needs to be sterilized by a sterilizer, there is a so-called retort food. This is manufactured by filling a container with food such as cooked rice and then sterilizing and sealing the food under a high temperature condition of about 130 ° C.
FIG. 8 shows an example of a retort food that is filled with cooked rice and sterilized and sealed. In this
[0003]
[Specific example of sterilizer]
FIG. 9 shows a food sterilization apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-99061 according to an example of a sterilization apparatus for sterilizing retort food as described above with high-temperature and high-pressure steam.
The
The steam supplied to the
[0004]
The
The upper chamber 11a is connected to an
[0005]
The upper chamber 11a is connected to an
Although not shown, one or more temperature sensors are provided in the
[0006]
Before starting the sterilization process by the
[0007]
The temperature in the
Then, when the temperature in the
[0008]
By the way, the
However, since the shape in the
[0009]
However, since the conventional sterilization apparatus and the sterilization method detect the temperature of the vapor by the temperature sensor arranged at a predetermined location in the
[0010]
In addition, as described above, the operator monitors the state of the steam exhausted from the drain at the start of the sterilization treatment, but it is a skilled operator to determine the presence or absence of a cold spot from the state of the steam exhausted from the drain. It is not easy for them. Furthermore, the determination of the timing for starting the sterilization treatment varies depending on the operator.
Also, when the stop time is short, such as when checking the sterilizer during the sterilization process, the state of the steam exhausted from the drain and the temperature detected by the temperature sensor There is a problem that there is almost no change and it is difficult to determine the presence of a cold spot.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to reliably monitor sterilization processing including the presence or absence of a cold spot even at the start of sterilization processing by the sterilization device or after a short stop of the sterilization device. Can sterilize highly reliable containers, etc.The purpose is to provide a sterilization method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present invention pays attention to the fact that when a cold spot is present in the chamber, the amount of heat (enthalpy) of the steam supplied into the chamber is smaller than a specified value, and has a close relationship with this amount of heat. It was found that the presence of a cold spot can be easily determined by detecting the vapor pressure.
[0013]
Specifically, the invention described in claim 1In a sterilization method in which a container or the like is intermittently carried in and sealed in a chamber and then sterilized by high-temperature and high-pressure steam supplied to the chamber, and then carried out. A detection step for detecting the vapor pressure in the chamber during one cycle; a comparison step for comparing the maximum value of the vapor pressure detected during one cycle with a preset pressure value; and the maximum value of the vapor pressure. When the pressure value exceeds the preset pressure value, the counting step for counting the number of cycles exceeding the preset pressure value, and the start time of the sterilization treatment when the counted number of cycles continues a plurality of times As a method with a judgment process.
According to this method, it becomes possible for the determination means to automatically determine that the vapor pressure has risen to a stable pressure, and to start the actual operation of the sterilization process automatically.
[0014]
The present invention also relates to a sterilization method in which a container or the like is intermittently carried in and sealed in a chamber and sterilized by high-temperature and high-pressure steam supplied to the chamber and then carried out. A detection step for detecting the vapor pressure in the chamber during one cycle from the start to unloading, and a comparison step for comparing the maximum value of the vapor pressure detected during one cycle with the maximum value of the previous cycle And a counting step for counting the number of cycles in which the difference between the maximum values of the pressures in both cycles is within a predetermined range, and the start of the sterilization treatment when the counted number of cycles continues a plurality of times And a determination step for determining that it is time .
According to this method, it is possible to determine whether or not the vapor pressure has reached the vicinity of the saturated vapor pressure from the gradient of the vapor pressure fluctuation.
[0015]
The present invention also relates to a sterilization method in which a container or the like is intermittently carried in and sealed in a chamber and sterilized by high-temperature and high-pressure steam supplied to the chamber and then carried out. A detection step for detecting the vapor pressure in the chamber during one cycle from the start to the discharge, and a comparison step for comparing the maximum value of the vapor pressure detected during one cycle with the secondary pressure on the pressure supply side; When the number of cycles in which the difference between the pressures falls within a predetermined range is counted, and when the counted number of cycles continues for a plurality of times, it is determined that it is the start time of the sterilization treatment. And a determination step.
According to this method, the start timing of the sterilization process can be achieved from the difference between the secondary pressure on the steam supply side and the vapor pressure in the chamber.
[0016]
In the above invention,The pressure and temperature in the chamber are measured, and the presence or absence of a cold spot is determined from the saturated vapor temperature obtained from the pressure and the temperature.It can be a method.
According to this method, it is possible to easily determine whether or not there is a cold spot in the chamber based on the pressure of the vapor in the chamber and the detected temperature in the chamber, and it is more reliable. The timing of the appropriate sterilization treatment can be determined.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.Device for carrying out the sterilization methodIt is the figure of these, It is the figure which cut the sterilizer in the direction orthogonal to the conveyance direction of a container. Since the basic configuration is the same as that of the
[0018]
In the
The
[0019]
In this embodiment, the vapor pressure in the
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a graph displayed on a display unit such as the display. In this graph, the vertical axis represents pressure (vapor pressure), and the horizontal axis represents time (for example, the data sampling interval is 0.2 seconds), and one mountain represents one cycle. In this graph, the temperature detection result (shown by a thin line) by a conventional temperature sensor is superimposed on the pressure graph (shown by a thick line) for comparison.
[0020]
The temperature detected from the temperature sensor has a substantially constant peak temperature from the position of the arrow A in the graph of FIG. Conventionally, on the basis of the position of the arrow A, while monitoring the state of the steam exhausted from the drain, a further trial run was performed for two to three cycles, and a decision was made to start the sterilization process at the arrow B. .
However, at this stage, the vapor pressure has not yet reached its peak, suggesting that the amount of heat in the
[0021]
According to the present invention, the pressure in the
As described above, according to the present invention, it is possible to easily predict the presence of the cold spot by the vapor pressure in the
[0022]
[Second Embodiment]
Of this second embodimentSterilization methodCompares the maximum value of the vapor pressure in the
FIG. 3 shows the second embodiment.For carrying out the sterilization method according to the present inventionFIG.
thisapparatusThe
[0023]
In addition, from the
The maximum pressure value for each cycle is compared with a set pressure value preset in the
According to this embodiment, it is possible to automatically determine the timing of the start of the sterilization process and automatically start the sterilization process.
[0024]
[Third embodiment]
In the second embodiment, the set pressure value preset in the
In the third embodiment, the maximum value of the vapor pressure in the
[0025]
This third embodimentFor carrying out the sterilization method according to the present inventionThe configuration of is the same as the configuration of the sterilization apparatus shown in the block diagram of FIG.
When the maximum pressure value in one cycle exceeds a preset reference pressure value, the
In this embodiment, the lower limit value of the pressure value necessary for the sterilization process may be set in the
[0026]
[Fourth embodiment]
In the fourth embodiment, instead of the set pressure value set in the
FIG. 4 is a graph showing fluctuations in secondary pressure during one cycle. In FIG. 4, a timing chart for opening and closing the
When the supply of steam into the
[0027]
At the position indicated by reference numeral III where the vapor pressure in the chamber reaches the saturated vapor pressure, the vapor pressure is substantially stabilized. When one cycle is completed and the
In this embodiment, the secondary pressure (or the minimum limit value of the secondary pressure) indicated by the symbol I or IV is compared with the pressure in the
The graph of FIG. 5 shows the relationship between the pressure fluctuation in the
[0028]
In the graph of FIG. 5, the pressure fluctuation in the
This embodimentFor carrying out the sterilization method according to the present inventionA block diagram of FIG. 6 is shown in FIG.
Of this sterilizerThe configuration is the same except that the
[0029]
That is, the
Then, as in the second and third embodiments, the
[0030]
In this embodiment, as shown in FIG. 6B, is the supply-side vapor pressure detected by the secondary pressure gauge 27 between the secondary pressure gauge 27 and the
The secondary pressure monitoring unit includes a
When the secondary pressure becomes lower than the minimum value due to the occurrence of any abnormality, the
As a result, inconveniences such as defective sterilization due to abnormality on the pressure supply side can be avoided in advance.
[0031]
[Fifth embodiment]
In the fifth embodiment, in addition to the pressure sensor, a temperature sensor T for detecting the vapor temperature in the chamber is provided.
FIG. 7 shows this embodiment.For carrying out the sterilization method according to the present inventionThe block diagram of is shown.
Since the pressure detection unit, the comparison unit, the counter, and the memory are the same as those in the second and third embodiments, the same reference numerals as those in FIG.
[0032]
This sterilizer isThe temperature sensor T, the temperature detection unit 31, the display unit 32, the comparison unit 33, the memory 34, and the counter 35 are further included.
The temperature detection unit 31 displays the temperature detected by the temperature sensor T on the display unit 32 such as a display as a graph as shown in FIG. The display unit 32 may be the same as the
[0033]
Further, the temperature detection unit 31 extracts the highest temperature in one cycle from the temperatures detected by the temperature sensor T, and transmits the highest temperature to the comparison unit 33. The comparison unit 33 compares the temperature preset in the memory 34 with the maximum temperature, and outputs a signal to the counter 35 when the maximum temperature exceeds the preset temperature. The counter 35 determines whether or not the signal is output from the comparator 33 every cycle, and counts the number of times the signal is output when the signal is continuously output from the comparator 33 in successive cycles. To do. When the number of continuous outputs of the signal counted by the counter 35 reaches a preset number (for example, 3 times), the determination unit 36 determines to start the sterilization process.
[0034]
In this case, the determination unit 36 simultaneously determines whether the count number of the signals continuously output from the
That is, when not only the temperature but also the pressure satisfies a predetermined condition, the determination unit 36 outputs a command to start the sterilization process.
[0035]
Also in this embodiment, every time the upper chamber 11a and the
By comprising in this way, the timing of a sterilization start can be aimed from both temperature and vapor pressure, presence of a cold spot can be predicted more reliably, and more reliable sterilization processing can be performed. It becomes possible.
[0036]
Although preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
For example, in the above embodiment, the sterilization of retort food has been described as an example. However, the present invention can be applied to medical instruments, other containers, and the like.
The timing signal for one cycle has been described as being detected from the opening / closing timing of the upper chamber 11a and the
[0037]
Furthermore, in the above description, when the maximum value of the vapor pressure and the maximum value of the temperature exceed a preset temperature, the comparison unit has been described as outputting a signal to the counter. It is also possible to configure so that a signal is output to the counter when a predetermined relationship is reached with respect to a preset value.
In the above description, the determination unit outputs a command to start the sterilization process when the count number by the counter reaches a plurality of times continuously, but the count number may be one.
[0038]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it is possible to easily determine the presence or absence of a cold spot even at the start of the sterilization process of the sterilizer or after a short stop.
Therefore, the start timing of the sterilization process can be set appropriately to perform a sterilization process of a highly reliable container or the like. In addition, when setting the timing, it is possible to eliminate almost any variation in judgment due to individual differences among workers.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 according to a first embodiment of the present invention.Device for carrying out the sterilization methodIt is the figure of these, It is the figure which cut the sterilizer in the direction orthogonal to the conveyance direction of a container.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a graph displayed on a display unit.
FIG. 3 is a second embodiment.For carrying out the sterilization method according to the present inventionFIG.
FIG. 4 is a graph showing fluctuations in secondary pressure during one cycle.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the pressure fluctuation in the chamber and the pressure fluctuation of the secondary pressure in a continuous cycle.
6 (a) and 6 (b) show a fourth embodiment.For carrying out the sterilization method according to the present inventionFIG. 6B is a block diagram for explaining the configuration, and FIG. 6B shows a case where a secondary pressure monitoring unit is added to the sterilizer of FIG.
FIG. 7 is a fifth embodiment.For carrying out the sterilization method according to the present inventionIt is a figure which shows these block diagrams.
FIG. 8 is a perspective view showing an example of a retort food that is filled with cooked rice and sterilized and sealed.
FIG. 9 is a diagram showing a food sterilization apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-99061 according to a conventional example of a sterilization apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Retort food
3 trays
11 chambers
11a chamber
11b Lower chamber
12 Air supply pipe
13 Exhaust pipe
15 Air supply valve
16 Exhaust valve
18 Baffle plate
P Pressure sensor
T temperature sensor
Claims (4)
前記容器等を搬入してから搬出するまでの一サイクル中におけるチャンバ内の蒸気圧を検出する検出工程と、 A detection step of detecting the vapor pressure in the chamber during one cycle from loading the container and the like to unloading;
一サイクル中に検出された前記蒸気圧の最高値を、予め設定された圧力値と比較する比較工程と、 A comparison step of comparing the maximum value of the vapor pressure detected during one cycle with a preset pressure value;
前記蒸気圧の最高値が前記予め設定された圧力値を超えたときに、当該超えたサイクルの回数をカウントするカウント工程と、 When the maximum value of the vapor pressure exceeds the preset pressure value, a counting step that counts the number of cycles that have exceeded,
カウントされた前記サイクルの数が複数回連続したときに、前記殺菌処理の開始時期であると判断する判断工程と、 A determination step of determining that it is the start time of the sterilization treatment when the counted number of cycles continues a plurality of times;
を有することを特徴とする殺菌方法。 The sterilization method characterized by having.
前記容器等を搬入してから搬出するまでの一サイクル中におけるチャンバ内の蒸気圧を検出する検出工程と、 A detection step of detecting the vapor pressure in the chamber during one cycle from loading the container and the like to unloading;
一サイクル中に検出された前記蒸気圧の最高値を、一つ前のサイクルの最高値と比較する比較工程と、 A comparison step of comparing the maximum value of the vapor pressure detected during one cycle with the maximum value of the previous cycle;
両サイクルの前記圧力の最高値の差が所定の範囲内になったサイクルの回数をカウントするカウント工程と、 A counting step of counting the number of cycles in which the difference between the maximum values of the pressures in both cycles is within a predetermined range;
カウントされた前記サイクルの数が複数回連続したときに、前記殺菌処理の開始時期であると判断する判断工程と、 A determination step of determining that it is the start time of the sterilization treatment when the counted number of cycles continues a plurality of times;
を有することを特徴とする殺菌方法。 The sterilization method characterized by having.
前記容器等を搬入してから搬出するまでの一サイクル中におけるチャンバ内の蒸気圧を検出する検出工程と、 A detection step of detecting the vapor pressure in the chamber during one cycle from loading the container and the like to unloading;
一サイクル中に検出された前記蒸気圧の最高値を、圧力供給側の二次圧力と比較する比較工程と、 A comparison step of comparing the maximum value of the vapor pressure detected during one cycle with the secondary pressure on the pressure supply side;
両前記圧力の差が所定の範囲内になったサイクルの回数をカウントするカウント工程と、 A counting step of counting the number of cycles in which the difference between the two pressures is within a predetermined range;
カウントされた前記サイクルの数が複数回連続したときに、前記殺菌処理の開始時期であると判断する判断工程と、 A determination step of determining that it is the start time of the sterilization treatment when the counted number of cycles continues a plurality of times;
を有することを特徴とする殺菌方法。 The sterilization method characterized by having.
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