冷却装置及び冷却方法
【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。
【解決手段】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。
【解決手段】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。
【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
【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
【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。
【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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−７４９（Ｐ２００８−７４９Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８９６７８（Ｐ２００７−１８９６７８）
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【分割の表示】特願２００２−２０７９１４（Ｐ２００２−２０７９１４）の分割
【原出願日】平成１４年７月１７日（２００２．７．１７）
【出願人】（０００１１１４８７）ハウス食品株式会社 (262)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【分割の表示】特願２００２−２０７９１４（Ｐ２００２−２０７９１４）の分割
【原出願日】平成１４年７月１７日（２００２．７．１７）
【出願人】（０００１１１４８７）ハウス食品株式会社 (262)
【Ｆターム（参考）】
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