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【発明の名称】 冷却装置及び冷却方法
【発明者】 【氏名】森岡 三郎

【氏名】山上 宜男

【氏名】森 正樹

【氏名】油野 芳博

【氏名】白水 崇

【氏名】橋本 康治

【要約】 【課題】調理によって高熱化したフレーク原料等を均一かつ効率的に短時間に冷却して次の加工ステップに都合のよい温度にする冷却装置及び冷却方法を提供すること。

【構成】上方開放部と、ジャケットを設けた側壁部と、排出手段を設けた球面である底部とを有する冷却槽と、リング状の攪拌枠部材に半径外方向に延びた複数の攪拌バーを、ほぼ円形の回転軌跡をもつように植設した内側攪拌部材と、リング状の枠部材に冷却槽の底部内面に接して付着原料を掻き取る掻取部材を取付けた外側攪拌部材とを設け、
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上方開放部と、ジャケットを設けた側壁部と、排出手段を設けた球面である底部とを有する冷却槽と、
リング状の攪拌枠部材に半径外方向に延びた複数の攪拌バーを、ほぼ円形の回転軌跡をもつように植設した内側攪拌部材と、
リング状の枠部材に冷却槽の底部内面に接して付着原料を掻き取る掻取部材を取付けた外側攪拌部材とを設け、
前記内側攪拌部材と前記外側攪拌部材とを同一水平軸を中心に回転駆動されるように設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項2】
前記側壁部が、上部ジャケットと下部ジャケットを有し、前記排出手段が、排出ジャケットを有することを特徴とする冷却装置。
【請求項3】
前記排出手段が、スクリューポンプを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の冷却装置。
【請求項4】
請求項2に記載の冷却装置を使用して油脂含有原料を冷却する方法であって、
前記上部ジャケットと前記排出手段のジャケットに原料に含まれる油脂の融点より高い第1温度の冷媒を流し、前記下部ジャケットに第1温度より低い第2温度の冷媒を流すステップと、
前記原料の少なくとも一部が第1温度にまで冷却された後に全ての前記ジャケットに第1温度に等しい温度の冷媒を流しながら前記排出手段によって排出するステップと
を有することを特徴とする冷却方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、フレーク製造装置等に使用するための冷却装置及び冷却方法、さらに詳しくは、温度によって流動性を著しく変化させる原料からつくるフレーク等を均一な品質を維持して効率的に製造するために原料を冷却する冷却装置及び冷却方法に関する。
ここで、本明細書においてフレークとは、食品、薬品、顔料等を粒状にしたものであって、食品を例にとれば、カレーフレーク、シチューフレーク、ハヤシフレーク、ソースフレークのような調味料、チョコレートフレーク等を意味するものとする。
【背景技術】
【0002】
複数種類の原料からなる食品原料を加熱用容器内で攪拌しながら加熱調理するカレー、シチュー等のルウを製造する装置は、小麦粉等の澱粉系原料と油脂系原料とを加熱しながら、一定の条件で攪拌して所謂小麦粉ルウを製造し、この小麦粉ルウに食塩、砂糖、香辛料等の粉体原料を加えて、さらに加熱・攪拌による調理を行って、溶融したペースト状ルウを得ている。
【0003】
この攪拌を行う装置として、底部が球面である攪拌容器内に、攪拌部材を傾斜した軸線を中心に回転駆動可能に配置し、前記攪拌部材を複数の回転部材すなわち前記傾斜軸線を中心に回転する内側回転部材と外側回転部材とから構成し、前記内側攪拌部材を回転軸線を中心に非対称に形成する攪拌装置を開示している。前記攪拌容器は、単一なジャケットによって被われている。(例えば、特許文献1参照)
【0004】
他の背景技術として、攪拌機に関し、単一のジャケットを有する攪拌室に同一軸線を中心に回転する内外二重の攪拌羽根を設けて、外側攪拌羽根を攪拌室の外周部において一方向に回転させ、内側羽根を攪拌室の中心部において外側羽根と干渉しないように他方向に回転させる構成が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
温度によって流動性の度合いが変化する流動性原料を冷却コンベヤ上に平らに延ばすことに関し、冷却コンベヤの両側縁部に該流動性原料によるストランドを形成し、流動性原料が冷却コンベヤから毀れ出ることを防ぐ構成を開示されている(例えば、特許文献3参照)。
一方、流動性原料を冷却コンベヤ上に延ばし、流動性原料の流動性が無くなった後に、該冷却コンベヤをプーリの周りを通過させることによって変形させ、流動性原料を冷却コンベヤから剥離させ、小さく破壊させる構成が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】特開2000−107579号公報
【特許文献2】特開平1−168323号公報
【特許文献3】特公昭62−4637号公報
【非特許文献1】日本機械学会発行書籍「造粒と造粒装置」の第205頁以降
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
引用文献1に開示された攪拌容器や引用文献2に開示された攪拌機においては、カレールウの原料等の油脂含有原料の混合及び攪拌、さらに加熱処理に関し所定の性能を有する。また、引用文献3に開示された冷却コンベヤ及び非特許文献1に開示された造粒技術を組み合わせることによって、前記油脂含有原料を造粒することができる。
【0008】
しかし、加熱された原料をそのままベルトクーラーで造粒すると、油脂結晶が不安定となり、成形性も悪く、更に、原料の粘性が低過ぎて、ベルト上に広がり過ぎて造粒することができない問題がある。さらに、加熱した原料を冷却し過ぎると、流動性が減少し、該原料を攪拌容器から排出することが困難になったり、該原料が冷却コンベヤ上に所定の均一の厚さで展張することができない問題がある。一般に、カレールウの原料等は流動性が悪く、均一に冷却することが容易でなく、冷却後にパイプ移送等で装置移送することも困難である。従って、先行技術において提案されている加熱攪拌装置やベルトクーラーを活用して連続生産が可能なフレーク製造装置は、実用上は未だ開発されていない。
【0009】
(発明の目的)
【0010】
本発明は、調理によって高熱化したフレーク原料等を均一かつ効率的に短時間に冷却して次の加工ステップに都合のよい温度にする冷却装置及び冷却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、
上方開放部と、ジャケットを設けた側壁部と、排出手段を設けた球面である底部とを有する冷却槽と、
リング状の攪拌枠部材に半径外方向に延びた複数の攪拌バーを、ほぼ円形の回転軌跡をもつように植設した内側攪拌部材と、
リング状の枠部材に冷却槽の底部内面に接して付着原料を掻き取る掻取部材を取付けた外側攪拌部材とを設け、
前記内側攪拌部材と前記外側攪拌部材とを同一水平軸を中心に回転駆動されるように設けたことを特徴とする冷却装置である。
【0012】
本発明はまた、
上方開放部と、ジャケットを設けた側壁部と、排出手段を設けた球面である底部とを有する冷却槽と、
リング状の攪拌枠部材に半径外方向に延びた複数の攪拌バーを、ほぼ円形の回転軌跡をもつように植設した内側攪拌部材と、
リング状の枠部材に冷却槽の底部内面に接して付着原料を掻き取る掻取部材を取付けた外側攪拌部材とを設け、
前記内側攪拌部材と前記外側攪拌部材とを同一水平軸を中心に回転駆動されるように設け、
前記側壁部が、上部ジャケットと下部ジャケットを有し、前記排出手段が、排出ジャケットを有する冷却装置を使用して油脂含有原料を冷却する方法であって、
前記上部ジャケットと前記排出手段のジャケットに原料に含まれる油脂の融点より高い第1温度の冷媒を流し、前記下部ジャケットに第1温度より低い第2温度の冷媒を流すステップと、
前記原料の少なくとも一部が第1温度にまで冷却された後に全ての前記ジャケットに第1温度に等しい温度の冷媒を流しながら前記排出手段によって排出するステップと
を有することを特徴とする冷却方法である。
【0013】
本発明の実施態様は、以下のとおりである。
前記側壁部が、上部ジャケットと下部ジャケットを有し、前記排出手段が、排出ジャケットを有することを特徴とする。
前記排出手段が、スクリューポンプを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
調理によって高熱化したフレーク原料等を均一かつ効率的に短時間に冷却して次の加工ステップに都合のよい温度にすることができる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態の冷却槽を含むフレーク製造装置を詳細に説明する。
フレーク製造装置の構成
カレーフレークを製造するためのフレーク製造装置10は、図1に示すように、フレーク原料を攪拌しながら加熱処理する釜装置12、その下流側に配置されて調理済フレーク原料を冷却する冷却装置14、冷却装置14の下流側に配置されて冷却された調理済フレーク原料をさらにダブルベルトによって冷却して原料小片をつくるためのベルトフレーカー15、ベルトフレーカー15の下流側に配置されて原料小片をフレークにするための粉砕装置16を有する。
【0016】
フレーク製造装置10の作動は以下のとおりである。カレールウフレーク原料の油脂、小麦粉、香辛料、及び混合粉体等のフレーク原料が、投入パイプ(図示せず)等を介して釜装置12へ投入される。釜装置12によって加熱攪拌されたペースト状やそぼろ状のフレーク原料は、釜装置12を反転させて落下させることにより、釜装置12から冷却装置14へ移される。調理済フレーク原料は、さらに、スクリュウポンプ20及び二重構造で温度制御可能な搬送パイプ30によって、冷却装置14からベルトフレーカー15へ搬送される。調理済フレーク原料は、さらに、コンベヤベルト32によってベルトフレーカー15から粉砕装置16へ搬送される。
【0017】
フレーク製造装置10は、加熱調理されたフレーク原料を適当な手段によって短時間に釜装置12から冷却装置14へ移し、冷却装置14の攪拌羽根及び冷却ジャケットを作用させて、原料を均一かつ効率的に短時間で冷却する。上記冷却処理は、原料が冷却コンベヤ上に均一の厚さで展張可能となり、かつ冷却装置14からベルトフレーカー15への移送が可能な流動性を保つ品温となる状態で実施される。従って、加熱された原料は、冷却装置14で冷却された後、連続的にベルトフレーカー15へ搬送されて冷却固化されることにより、フレークを効率的に連続生産することが可能となる。特に、冷却装置14を介在させることにより、搬送パイプ30によってフレーク原料をベルトフレーカー15に連続的にパイプ搬送できる点は、大量生産向けフレーク製造装置の作用として特筆すべきである。
【0018】
釜装置の構成
釜装置12は、特開2000−107579号に開示されたような斜軸釜等任意の加熱釜を採用でき、蓋部を外して釜部を反転させることができる適当な機構を備える。攪拌羽根やスクレーパーを備えるとさらに効率的に加熱処理を行うことができる。
【0019】
冷却装置の構成
冷却装置14は、図2に示すように、架台110に支持され上方開放の冷却槽112内に、水平な共通回転軸線を有する攪拌羽根114及びスクレーパー116を有する。冷却槽112の上方側壁部118には第1ジャケット120が設けられ、下方側壁部124及び底部126には第2ジャケット128が設けられている。冷却槽112の底部126の中心最低部に,図2に示すように、排出口130が設けられている。攪拌羽根114には、冷却槽112の中心下方領域にある調理済フレーク原料の温度を測定するための温度センサー150が設けられている。
【0020】
図2及び図3に示すように、排出口130に連通された排出パイプ132の下方には、スクリュウポンプ134が配置されている。排出パイプ132及びスクリュウポンプ134を覆う外壁には、第3ジャケット136が設けられている。
スクリュー174とパイプ部材190とによって排出手段を形成する。これらの部材を第3ジャケット136で覆う機構により、第3ジャケット136の加温によりフレーク原料の流動状態を保ちながら、スクリュー174を回動させることにより、後述するようにフレーク原料を円滑に連続的に排出する。
第1ジャケット120、第2ジャケット128及び第3ジャケット136は、それぞれ独立して温度制御可能な流体等の冷媒が循環するように構成されている。
【0021】
攪拌羽根114は、図2に示すように、丸みを持たせた4角形の攪拌枠部材140に半径外方向に延びた複数の攪拌バー142が植設され、複数の攪拌バー142の線端部を結ぶ線(想像線143)はほぼ円形である。攪拌羽根114は、架台110の外側面に取り付けられた攪拌駆動モータ144によって回転させられる。
【0022】
スクレーパー116は、図2に示すように、リング状のスクレーパー枠部材160のほぼ全周に複数の樹脂製の掻取部材162を取付けてなる。掻取部材162は、冷却槽112の底部内面に接して回転して、底部内面に付着した調理済フレーク原料を掻き取る。スクレーパー116は、スクレーパー駆動モーター164によって回動させられる。
【0023】
冷却槽112には、図2に示すように、その上方開放部を閉塞するための蓋部材170が配置されている。蓋部材170は、架台110に支持されて水平に延びた一対のレール172の上を、油圧シリンダー174によって摺動する蓋保持枠176によって保持されている。蓋部材170には、冷却中に調理済フレーク原料から発生する蒸気を排出するための排気筒178、及びCIP洗浄液供給パイプ180が取り付けられている。
【0024】
スクリュウポンプ134は、図3に示すように、水平に延びた排出パイプ190内に、スクリュウモーター192によって駆動されるスクリュウ部材174が配置されている。排出パイプ190の入口端部195は、冷却槽114の底部中央に設けられた排出孔130に連通されている。排出パイプ190の出口端部196は、搬送パイプ30を介してベルトフレーカー14に連通されている。
【0025】
冷却装置の作動
冷却装置14は、冷却作動中、攪拌羽根114及びスクレーパー116が回転し続け、温度センサー150によって冷却槽112の中心領域にあるフレーク原料の温度を測定する。
加熱済フレーク原料を冷却槽112に投入する準備として、第1ジャケット120及び第3ジャケット136に第1温度例えば60℃の冷却水を供給し、第2ジャケット128に第2温度例えば10℃ないし15℃の冷却水を供給する。フレーク原料を投入して攪拌しながら冷却し、温度センサー150によって冷却槽112の中心領域にあるフレーク原料の温度を測定する。温度センサー150が第1温度60℃を検出すると、第2ジャケット128に60℃の冷却水を供給する。温度センサー150が安定して第1温度60℃を検出すると、フレーク原料の冷却がの完了したと判断し、フレーク原料を冷却装置14から排出する。
【0026】
作動のメカニズムは、油脂含有原料に含まれる油脂の融点が例えば50℃の場合に、第1ジャケット120及び第3ジャケット136にこれより高い60℃(第1温度)の冷却水を供給することで、冷却処理の間,フレーク原料が冷却槽112の側壁部上部に当っても、第1ジャケット120の加温により油脂が溶融して原料は該側壁部より流れ落ちて、付着しない。また、第3ジャケット120の加温により、排出手段の狭隙等に原料が固着することが回避される。そして、この間、第2ジャケット128の冷却作用により、例えば投入当初100℃のフレーク原料は徐々に冷却される。フレーク原料が、略第1温度60℃にまで冷却されと、第2ジャケット128にも60℃の冷却水を供給し、冷却装置14におけるフレーク原料が当たる面を加温する。その結果、フレーク原料は冷却装置14に付着せず、流動性を保ち、冷却装置14よりスムーズに排出される。
【0027】
ベルトフレーカーの構成
ベルトフレーカーは、図1に示すように、冷却装置14によって所定温度に冷却されてそぼろ状すなわち半練り状態やペースト状等にされた調理済フレーク原料を、上下に配置した上冷却ベルト201及び下冷却ベルト202の間に挟みながら搬送する。調理済フレーク原料はさらに冷却されて下冷却ベルト202に薄く貼り付いた状態になる。冷却ベルト200による搬送が終了する位置において、下冷却ベルト202をプーリー204に巻き付けて変形させて、薄くなって貼り付いる調理済フレーク原料を下冷却ベルト202から剥離させる。剥離の際,調理済フレーク原料は破壊して小片になる。
【0028】
なお、ダブルベルトフレーカーを用いると、上冷却ベルト201及び下冷却ベルト202の冷却作用によりフレーク原料を効率的に短時間に冷却固化することが可能となる反面、原料が上下ベルトで押えられるため、フレーカーに供給される原料の冷却状態が不均一であると、含まれた油脂等が表面に浮き出て、得られるフレークの油結晶が不安定となり易い。従って、本発明によると前記冷却装置で原料が均一かつ効率的に冷却されて、連続的にフレーカーに送られることにより、前記問題点を解消して均一な品質のフレークを効率的に製造することが可能となる。もちろん、シングルベルトフレーカーでも、フレーク原料の冷却及びフレーク化は可能である。
【0029】
調理及び冷却済フレーク原料を搬送パイプ30から下冷却ベルト202へ供給するのは、フィーダー220によって行う。フィーダー220は、図4及び図5に示すように、略三角形の中空平板形であって、中央部分の空間部分が調理済フレーク原料の通過する通路部221であって、上下面の部分が上フィーダージャケット222、下フィーダージャケット224である。
【0030】
フィーダー220は、下端縁部の下方開放部226に加えて、その両側すなわち三角形の下辺縁の両側の2頂点に当たる部分が切断されて側方開放部228を穿つ状態となっている。従って、調理済フレーク原料は下方開放部226と側方開放部228の両方から排出される。フィーダー220の上面及び左右側面には、重量のあるフィーダー220の搬送を容易にするために取手229が取り付けられている。
【0031】
通路部221は、高さすなわち三角形の面に直交する方向の幅は、搬送パイプ30に連結される入り口部230が最も大きくその断面が円形であり、下方開放部226は最も小さくその断面が長方形であり、その中間はそれらを結ぶ面によって形成されている。
【0032】
粉砕装置の構成
本発明の実施形態の粉砕装置16は、図6に示すように、排出ハウジング250と、破砕ハウジング252とからなる。排出ハウジング250は、製造されたフレークの飛散を防止して該フレークを下流側の包装装置(図示せず)やストック装置(図示せず)等に導く。粉砕装置16には、さらに、製造されたフレークの落下を阻止しない適当に支持された軸受装置260、軸受装置260によって軸受けされ排出ハウジング250の下部まで延びた軸部材262、軸部材262を回転させるための適当な駆動源(図示せず)を有する。
【0033】
破砕ハウジング252内には、有孔スクリーン300が配置され、破砕ハウジング252に取り外し可能に取り付けられている。有孔スクリーン300は、ステンレス等で形成され、円盤状の薄板である。有孔スクリーン300は中央に軸部材262が通過する開口302を有し、その他の領域には複数の略正方形の孔Aを並べて設けてなる。従って、有孔スクリーン300は、全体的に格子状であり、その厚さは約4mmである。
【0034】
有孔スクリーン300の上方には、図6及び図7に示すように、軸部材262に4枚の攪拌羽根310が軸部材262を中心として等角度間隔をおいて放射方向に延びるように取り付けられている。攪拌羽根310は、長手方向の端縁を有孔スクリーン300の上面に近接し、この部分より他方の長手方向の端縁を45度傾斜して持ち上げて、回転したとき有孔スクリーン300にフレーク原料を押しつける方向に傾斜してつまり、傾斜面がフレーク原料を押さえつけるようにして取り付けられている。
【0035】
軸部材262の上部には、軸部材262を中心として放射方向に延びた複数の第1ピン部材320が互いに異なった高さ位置に異なった角度方向を向いて設けられている。軸部材262の上端部は、上方が先細形の円錐形である。第1ピン部材320は、単数で設けられてもよく、複数設けられる場合は、同じ高さ位置に設けることもできる。複数の第1ピン部材320が互いに異なった高さ位置に異なった角度方向を向いて設けられると、有孔スクリーン300上でフレーク原料をさばいて滞留させることなく、効率的に良好に粉砕整粒できるので好ましい。
【0036】
図6及び図7に示すように、破砕ハウジング252の内壁の異なった高さ位置に、複数の第2ピン部材340が軸部材262に向けて固定して取り付けられている。第2ピン部材340についても、単数であるいは複数同じ高さ位置に設けることがきるが、互いに異なった高さ位置に複数取り付けることが、前記第1ピン部材320の場合と同様の理由から好ましい。
【0037】
なお、本発明のフレーク製造装置は、特に油脂含有フレーク、更に油脂含有食品のフレーク、更にカレー、シチュー、ハヤシ、デミグラスソース等の油脂含有ルウ食品のフレークの製造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の実施形態の冷却槽を含むフレーク製造装置の構成説明図でる。
【図2】本発明の実施態様の冷却槽の断面図である。
【図3】本発明の実施態様のスクリュウポンプの断面図である。
【図4】本発明の実施形態のフィーダーの平面図である。
【図5】本発明の実施形態のフィーダーの断面図である。
【図6】本発明の実施態様の粉砕装置の垂直断面図である。
【図7】本発明の実施態様の粉砕装置の平面図である。
【符号の説明】
【0039】
A 孔
10 フレーク製造装置
12 釜装置
14 冷却装置
16 粉砕装置
30 搬送パイプ
32 コンベヤベルト
112 架台
114 チエーン昇降装置
120 釜部
130 蓋部
134 軸受部
136 保持アーム
140 ジャケット
146 スイベルジョイント
148 排出管
160 蓋本体
164 スクレーパー
166 攪拌羽根
180 油脂供給ノズル
【出願人】 【識別番号】000111487
【氏名又は名称】ハウス食品株式会社
【出願日】 平成19年7月20日(2007.7.20)
【代理人】 【識別番号】100059959
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 稔

【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭

【識別番号】100082005
【弁理士】
【氏名又は名称】熊倉 禎男

【識別番号】100065189
【弁理士】
【氏名又は名称】宍戸 嘉一

【識別番号】100084009
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 信夫

【識別番号】100082821
【弁理士】
【氏名又は名称】村社 厚夫

【識別番号】100086771
【弁理士】
【氏名又は名称】西島 孝喜

【識別番号】100084663
【弁理士】
【氏名又は名称】箱田 篤


【公開番号】 特開2008−749(P2008−749A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2007−189678(P2007−189678)