食用生地製造装置および食用生地製造方法
【課題】混捏終了時の生地温度が目標生地温度に近いものとなり、混捏開始後のミキシングボウルの温度管理を不要とする食用生地製造装置を提供する。
【解決手段】食用生地製造装置１は、ミキシングボウル２を有するミキシング部Ａと粉体供給部Ｂと仕込み水供給部Ｃと冷却部Ｄと制御部Ｅとを備える。制御部Ｅは、混捏終了時のミキシングボウル温度が、目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、冷却部を作動させて混捏開始前のミキシング部を初期冷却し、混捏開始以降は冷却部が作動しないように制御する。制御部は、粉体材料の供給量、温度及び比熱、仕込み水の供給量、温度及び比熱、ミキシングボウル温度および比熱、目標生地温度、目標ミキシングボウル温度、混捏時に発生する熱量を用いて、混捏開始以降は冷却部が作動しない条件下におけるミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能を備える。
【解決手段】食用生地製造装置１は、ミキシングボウル２を有するミキシング部Ａと粉体供給部Ｂと仕込み水供給部Ｃと冷却部Ｄと制御部Ｅとを備える。制御部Ｅは、混捏終了時のミキシングボウル温度が、目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、冷却部を作動させて混捏開始前のミキシング部を初期冷却し、混捏開始以降は冷却部が作動しないように制御する。制御部は、粉体材料の供給量、温度及び比熱、仕込み水の供給量、温度及び比熱、ミキシングボウル温度および比熱、目標生地温度、目標ミキシングボウル温度、混捏時に発生する熱量を用いて、混捏開始以降は冷却部が作動しない条件下におけるミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混捏時間が短い食用生地の製造に用いられる食用生地製造装置および食用生地製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、パン生地等の食用生地の混捏は、混捏終了時の生地温度にバラツキを生じると、次のパン生地を発酵させる工程におけるイースト菌の活性等に影響を与え、パン生地の膨らみ方・弾力性を左右し、また、風味成分にも影響するため、パンの品質に大きな影響がある。そのため混捏終了時の捏上げ温度を高い精度で制御すること、及び、混捏終了時の生地の内外に温度差を生じさせないことが望ましい。
しかし、生地の原材料を混捏する際に、ミキシングボウルに投入される粉及び仕込み水等の原材料の温度は製造するごとにその都度異なり、室温等も異なるので、これらの影響で混捏開始時のミキシングボウルの冷却状態にバラツキを生じ、かつ、混捏中の生地温度の上昇等により、捏上げ温度が影響を受けるため高精度で温度制御することが難しく、また、中種生地等食用生地によっては原材料混捏工程に於ける混捏時間は５分〜１０分程度と短い場合もあり、この短い時間に正確に制御することも困難なことであった。
さらに、ミキシング中にミキシングボウルを冷却して生地温度を調整しようとすると、捏上げ直後の生地温度とミキシングボウルの温度には、ミキシングボウルが冷却されているため温度差があり、この温度差が大きいと生地の内外で温度差が生じ易く、また、生地をミキシングボウルから取り出すまでの時間の相違によっても品質にバラツキを生じさせる原因となる。
【０００３】
特開昭５９−１９８９２８号公報（特許文献１）では、原材料を仕込み水とともにミキサー装置にて混捏して所定のパン生地に仕上げるに際し、混捏中の発熱量に見合う冷却熱量を冷却ジャケットに付与してミキサー装置の動力負荷を一定に保持するとともに、該ミキサー装置に投入される原材料の温度に基づいて、所定温度のパン生地を得るに必要な仕込み水の温度を決定し、その温度に調節した仕込み水を供給するパン生地の混捏制御方法が提案されている。また、特許文献１は、所定の温度に制御可能に構成された冷却ジャケットを有するミキサー装置と、前記ミキサー装置に投入される原材料の温度を検知する手段と、前記手段によって検出された温度と予め設定された条件に基づいて所定温度のパン生地を得るに必要な仕込み水の温度を演算し決定する手段と、所定の温度に制御可能に構成された仕込み水の供給装置とからなるパン生地の混捏制御装置を提案している。
【０００４】
特開昭６１−１９２２４０号公報（特許文献２）では、ミキシングボウルに付設した冷却ジャケットを流れる冷却水の流量制御手段と、前記ジャケットの冷却水流入口における冷却水温度と出口における冷却水温度との差を検出する手段と、前記ミキサー装置の駆動モーターの実負荷を単位時間毎に測定する手段とより成り、所定の混捏時間に対して原材料の初期温度条件と目標ミキシングボウル温度とを結ぶ制御基準熱収支直線を算定して、混捏の始めから終わり迄、前記熱収支直線から割出される単位時間当たりに必要な熱量と、当該時間における前記駆動モータの実負荷に補正係数を乗じた量とを比較して、両者の差が前記冷却水の入口・出口の温度差と、そのときの冷却水の流量の積に等しくなるよう次の単位時間において冷却ジャケットを流れる冷却水の流量を制御することによって、目標ミキシングボウル温度にパン生地を捏上げるパン生地温度制御方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１９８９２８
【特許文献２】特開昭６１−１９２２４０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のものでは、混捏による発熱量だけミキシングボウルを冷却し、かつ、冷却したミキシングボウル内に、原材料と演算して得られた温度に調節した仕込み水を投入するものであり、捏上げ前と混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量、或いは、冷却媒体の持つ熱量の変化については考慮されていないため、生地の捏上げ温度を正確に制御することが難しく、また、制御もミキシングボウルの温度制御と仕込み水の温度制御が必要であり複雑である。
また、特許文献２のものでは、混捏の始めから終わり迄、前記熱収支直線から割出される単位時間当たりに必要な熱量と、当該時間における前記駆動モータの実負荷に補正係数を乗じた量とを比較して、ウォータジャケットを流れる冷却水の流量を制御する方法であり、混捏時間が短い生地の混捏では、ミキシングボウルの構成素材であるステンレス鋼の熱伝導率が悪いことが影響し制御が遅れ、生地の捏上げ温度を正確に制御することが難しく、また、捏上げ直後の生地温度とミキシングボウルの温度との間に大きな温度差が生じ、このため生地の内外で温度ムラが生じ、また、生地をミキシングボウルから取り出すまでの時間の相違により品質にバラツキを生じるという問題点があった。
【０００７】
この発明は上記問題点に鑑みなされたもので、混捏開始時のミキシングボウルの冷却温度を諸条件を考慮して設定することにより、混捏終了時の生地温度が目標生地温度に近いものとなり、かつ、混捏開始後のミキシングボウルの温度管理を不要とし、温度管理も極めて容易であるパン生地に用いられる食用生地の製造装置および食用生地の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するものは、以下のものである。
（１）粉体材料と仕込み水とからなる原材料が投入されるミキシングボウルおよび該ミキシングボウル内に投入された前記原材料を混捏するための混捏機能とを有するミキシング部と、前記粉体材料を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための粉体供給部と、前記仕込み水を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための仕込み水供給部と、前記ミキシングボウルを冷却するための冷却部とを備えた食用生地製造装置であって、
前記食用生地製造装置は、前記粉体供給部に貯留されている前記粉体材料の温度を検知する粉体温度検知部と、前記仕込み水供給部に貯留されている前記仕込み水の温度を検知する仕込み水温度検知部と、前記ミキシングボウルの温度を検知するボウル温度検知部と、記憶部を備えかつ前記冷却部を制御するための制御部とを備え、
前記制御部の前記記憶部は、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標生地温度と、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出するものであり、
前記制御部は、前記製造対象生地における混捏終了時の前記ミキシングボウル温度が、前記目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記冷却部を作動させて混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却し、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御するものであり、
かつ、前記制御部は、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は前記冷却部が作動しない条件下における前記製造対象生地における混捏終了時の前記ミキシングボウル温度が前記目標ミキシングボウル温度となるためのまたは／および前記製造対象生地における混捏終了時の前記食用生地温度が前記目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能と、混捏開始前の前記ミキシング部が該冷却温度算出機能により算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御する制御機能を備えている食用生地製造装置。
【０００９】
（２）前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、前記目標生地温度での生地の持つ熱量および前記目標ミキシングボウル温度でのミキシング部の持つ熱量より、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および前記粉体材料と前記仕込み水と混捏により発生する熱量を減算することにより算出可能な必要冷却熱量を利用して、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである前記（１）に記載の食用生地製造装置。
（３）前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量は、前記ミキシングボウルに前記粉体材料と前記仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、前記粉体材料と前記仕込み水を投入しない無負荷状態での前記混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、前記必要混捏時間とから算出されるものである前記（１）または（２）に記載の食用生地製造装置。
（４）前記目標ミキシングボウル温度は、前記目標生地温度より所定温度低いものである前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（５）前記冷却部は、前記ミキシングボウルの外面に装着された冷却ジャケットと、該冷却ジャケット内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能と、冷却媒体を冷却するための冷却手段とを備えており、前記食用生地製造装置は、前記冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部を備え、前記記憶部は、前記冷却媒体の比熱を記憶し、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、検知される冷却媒体温度および前記冷却媒体の比熱をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（６）前記冷却部は、前記ミキシングボウルの外面に装着された冷却ジャケットと、該冷却ジャケット内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能と、冷却媒体を冷却するための冷却手段とを備えており、前記食用生地製造装置は、前記冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部を備え、前記記憶部は、前記冷却媒体の比熱、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標冷却媒体温度とを記憶するものであり、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記冷却媒体の比熱、前記目標冷却媒体温度をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【００１０】
（７）前記制御部の前記記憶部は、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した粉体材料の供給量と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した仕込み水の供給量と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標生地温度と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出するものであり、
前記食用生地製造装置は、複数の製造対象生地より製造対象生地を選択するための製造生地選択機能を備え、
前記制御部は、前記製造生地選択機能により選択された製造対象生地に対応した粉体材料および仕込み水が、前記粉体供給部および前記仕込み水供給部より、前記ミキシングボウルに供給されるように前記粉体供給部および前記仕込み水供給部を制御するものである前記（１）ないし（６）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（８）前記食用生地製造装置は、副原料を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための副原料供給部を備え、前記記憶部は、前記副原料の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記副原料の供給量とを記憶するものであり、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記副原料の比熱および前記製造対象生地に対応した前記副原料の供給量をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（９）前記記憶部は、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップを記憶している前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（１０）前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップは、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間と、
以下の関係式
（混捏開始前の粉体材料・副原料・仕込み水の各原材料が持つ熱量）＋（混捏開始前のミキシングボウルの持つ熱量）＋（混捏により発生する熱量）＝（混捏終了時の生地の持つ熱量）＋（混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量）
より導かれたものである前記（９）に記載の食用生地製造装置。
【００１１】
（１１）パンの製造に用いられる食用生地製造方法であって、
前記食用生地製造方法は、ミキシングボウルに粉体材料および仕込み水を含有する原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、前記混捏工程の混捏終了時における目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに冷却された前記ミキシングボウルの温度上昇を阻害しないように、前記初期冷却後の前記ミキシングボウルの冷却を行わないものである食用生地製造方法。
（１２）前記ミキシングボウル冷却工程は、前記混捏工程終了時の生地が前記目標生地温度に近いもとなるようにかつ前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が前記目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、粉体材料の温度と、仕込み水の温度と、ミキシングボウルの温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、粉体材料の供給量と、仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、混捏終了時の目標生地温度と、混捏終了時の目標ミキシングボウル温度と、前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、前記目標生地温度での生地の持つ熱量および前記目標ミキシングボウル温度でのミキシングボウルの持つ熱量と、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および前記粉体材料と前記仕込み水の混捏時に発生する熱量を用いて、ミキシングボウル初期冷却温度を算出し、該ミキシングボウル初期冷却温度に前記ミキシングボウルを冷却するものである前記（１１）に記載の食用生地製造方法。
（１３）前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量は、前記ミキシングボウルに前記粉体材料と前記仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、前記粉体材料と前記仕込み水を投入しない無負荷状態での前記混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、前記必要混捏時間とから算出されるものである前記（１２）に記載の食用生地製造方法。
（１４）前記目標ミキシングボウル温度は、前記目標生地温度より所定温度低いものである前記（１１）ないし（１３）のいずれかに記載の食用生地製造方法。
（１５）前記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の食用生地製造装置を用いる食用生地製造方法であって、
前記食用生地製造方法は、ミキシングボウルに原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、前記原材料混捏工程の混捏終了時における生地の目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに前記混捏開始前の冷却された前記ミキシングボウルが温度上昇を阻害しないように、前記初期冷却後の前記ミキシングボウルの冷却を行わないものである食用生地製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の食用生地製造装置では、制御部は、製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が、目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、冷却部を作動させて混捏開始前のミキシングボウルを初期冷却し、混捏開始以降は冷却部が作動しないように、冷却部を制御するものであり、かつ、制御部は、粉体温度検知部により検知された粉体温度と、仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量と、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、目標生地温度と、目標ミキシングボウル温度と、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は冷却部が作動しない条件下における製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が目標ミキシングボウル温度となるためのまたは／および製造対象生地における混捏終了時の生地温度が目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能と、混捏開始前のミキシング部が該冷却温度算出機能により算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は冷却部が作動しないように、冷却部を制御する制御機能を備えている。
このため、本発明の食用生地製造装置では、混捏終了時の生地温度が目標生地温度に近いものとなり、かつ、混捏開始後のミキシングボウルの温度管理を不要とし、温度管理も極めて容易である。
また、本発明の食用生地製造装置では、混捏終了時の生地温度とミキシングボウルの温度の差が、混捏が進むに従い縮小して行くため、混捏終了時の生地温度とミキシング部の温度の差が小さくなり、生地がミキシング部に接触している部分と接触していない部分との温度差が少なく、生地の内外に温度差を生じることが少ない。よって、混捏終了後においてミキシングボウルから生地を取出すまでの時間に差があっても、生地とミキシングボウルの温度差が少ないので、生地温度の変化が小さく抑えられ、品質のバラツキを抑えることができる。
【００１３】
また、本発明のパンの製造に用いられる食用生地製造方法は、粉体材料と仕込み水からなる原材料が投入されるミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、冷却されたミキシングボウルに原材料を投入する原材料投入工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、ミキシングボウル冷却工程は、ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、混捏工程の混捏終了時における目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、混捏開始前のミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに冷却されたミキシングボウルの温度上昇を阻害しないように、初期冷却後のミキシングボウルの冷却を行わないものとなっている。
このため、本発明の食用生地製造方法では、混捏開始後のミキシングボウルの温度管理を不要とし、かつ、混捏終了時の生地温度が目標生地温度に近いものを確実かつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の食用生地製造装置の一実施例の説明図である。
【図２】図２は、本発明の食用生地製造装置に使用されるミキシング部の要部断面図である。
【図３】図３は、ミキシング部のミキシングボウルに装着された冷却ジャケットの展開図である。
【図４】図４は、本発明の食用生地製造装置に使用される制御部の説明図である。
【図５】図５は、本発明の食用生地製造装置に使用される制御部の作用を説明するための説明図である。
【図６】図６は、制御部の記憶部に記憶された複数の製造対象生地に関する設定値の一例を示す表である。
【図７】図７は、製造対象生地Ａの５回の食用生地製造におけるデータを示す表である。
【図８】図８は、本発明の食用生地製造装置を用いたミキシングボウルの初期冷却を行うことにより製造された生地とミキシングボウルの初期冷却を行わずに製造された生地との混捏終了時の生地温度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の食用生地製造装置および食用生地製造方法について、図に示す実施例を用いて説明する。
本発明の食用生地製造装置１は、粉体材料と仕込み水とからなる原材料が投入されるミキシングボウル２およびミキシングボウル２内に投入された原材料を混捏するための混捏機能５とを有するミキシング部Ａと、粉体材料を貯留しかつミキシングボウル２に供給するための粉体供給部Ｂと、仕込み水を貯留しかつミキシングボウル２に供給するための仕込み水供給部Ｃと、ミキシングボウル２を冷却するための冷却部Ｄとを備える。
食用生地製造装置１は、粉体供給部Ｂに貯留されている粉体材料の温度を検知する粉体温度検知部８と、仕込み水供給部Ｃに貯留されている仕込み水の温度を検知する仕込み水温度検知部１０と、ミキシングボウル２の温度を検知するボウル温度検知部４と、記憶部１５を備えかつ冷却部Ｄを制御するための制御部Ｅとを備える。この食用生地製造装置１は中種生地の製造装置としても使用できるものである。
【００１６】
そして、制御部Ｅの記憶部１５は、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量と、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標生地温度と、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出する機能を備えている。
さらに、制御部Ｅは、製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が、目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、冷却部Ｄを作動させて混捏開始前のミキシング部を初期冷却し、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御するものである。
【００１７】
そして、制御部Ｅは、粉体温度検知部８により検知された粉体温度と、仕込み水温度検知部１０により検知された仕込み水温度と、ミキシングボウル温度検知部４により検知されたミキシングボウル温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量と、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量と、ミキシングボウル２の重量と、ミキシングボウル２の比熱と、目標生地温度と、目標ミキシングボウル温度と、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しない条件下における製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が目標ミキシングボウル温度となるためのまたは／および製造対象生地における混捏終了時の生地温度が目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能と、混捏開始前のミキシング部が冷却温度算出機能により算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しないように、冷却部Ｄを制御する制御機能を備えている。
【００１８】
この実施例の食用生地製造装置１は、ミキシング部Ａと、粉体供給部Ｂと、仕込み水供給部Ｃと、冷却部Ｄと、制御部Ｅとを備える。特に、図１に示す実施例の食用生地製造装置１は、さらに、副原料供給部Ｆを備えている。
ミキシング部Ａは、図２に示すように、粉体材料と仕込み水とからなる原材料が投入されるミキシングボウル２と、ミキシングボウル２内に投入された原材料を混捏するための混捏機能５と、ミキシングボウル２の温度を検知するミキシングボウル温度検知部４とを備える。そして、ミキシングボウルには、生地温度検知部１８が設けられている。また、ミキシングボウル２の外面には、後述する冷却部Ｄの一部を構成する冷却ジャケット３が設けられている。
ミキシングボウル２はステンレス製のボウル状のものであり、具体的には、下部が略半球状であり上部が筒状となっている。そして、ミキシングボウル２の底部には、ミキシングボウル自体の温度を計測するミキシングボウル温度検知部４、生地温度検知部１８が設けられている。また、ミキシングボウル２の内部には原材料を混捏する回転翼（混捏機能）５が設けられている。この回転翼５は、ミキシング部Ａの一部を構成する回転翼駆動部６により回転する。回転翼５と回転翼駆動部６は、図１に示すように、ベルトもしくはチェーン等の伝達手段１９により接続されている。また、回転翼駆動部６は、自ら備える制御機能もしくは後述する制御部により、原材料を混合する当初段階では低速で回転し、混捏する段階では高速で回転するように制御され、原材料を混捏する。また、回転翼駆動部６には、駆動電力検知部７を備えており、これにより、原材料を混捏する原材料混捏工程で混捏をするに必要なミキサー駆動有効電力の測定およびミキシングボウルに原材料を入れない無負荷時に必要なミキサー駆動有効電力を測定可能としている。
【００１９】
冷却部Ｄは、ミキシングボウル２を温度調節（冷却）するためのものであり、ミキシングボウル２の外面に装着された冷却ジャケット３と、冷却ジャケット３内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能(例えば、循環ポンプ）と、冷却媒体を冷却するための冷却機能（図示せず）手段とを備えている。具体的には、冷却部Ｄは、冷却機能を有する冷却媒体貯留部２０と、上述したミキシングボウル２の外面に設けられた冷却ジャケット３と、冷却ジャケット３内に冷却媒体貯留部２０内の冷却媒体を循環するための冷却媒体循環路１１を有する冷却媒体循環機能とを備えている。また、冷却媒体循環路１１の途中には、冷却媒体の流通を操作するための切換バルブ（冷却媒体循環路切替バルブ）１２が設けられている。この切換バルブ１２は、後述する制御部Ｅにより制御されており、冷却ジャケットへの冷却媒体の流通を迅速に制御可能となっている。切換バルブ１２としては、ＯＮ−ＯＦＦ切替バルブが用いられており、例えば、ＯＮ状態では、冷却媒体が冷却ジャケット３を含む冷却媒体循環路１１を流れ、ＯＦＦ状態では、冷却媒体が冷却ジャケット３に流れず、切換バルブ１２より副冷却媒体循環路２２を流れるものとなっている。このため、冷却媒体が冷却ジャケットを含む冷却媒体循環路を流れた後、切替バルブをＯＦＦにすることのより、冷却ジャケット３内の冷却媒体を滞留させることができるものとなっている。
【００２０】
冷却ジャケット３は、図３の展開図に示すように、一端側に設けられた冷却媒体流入口と他端側に設けられた冷却媒体流出口を有する冷却媒体流路を備えている。冷却媒体流路は、図３に示すように、ミキシングボウル２の両側を除くＵ字型の周側部の外面を均一に冷却できるように、冷却媒体（具体的には、冷却水）が流れる流路を有するものとなっている。また、冷却ジャケット３には、図３に示すように、冷却ジャケット３内を流れる冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部１３が設けられている。また、図３には、ミキシングボウル２に設けられるミキシングボウル温度検知部４の位置を示してあり、ミキシングボウル温度検知部４は、冷却ジャケット３の冷却媒体流路の中間点付近となる位置に対応するミキシングボウル２の部位に設けられている。冷却媒体温度検知部１３は、冷却ジャケット３の冷却媒体流路の中間点付近となる位置に設けられている。
【００２１】
粉体供給部Ｂは、粉体材料を貯留する粉体材料貯留部２３と、後述する制御部により開閉する粉体供給口（図示せず）と、粉体材料貯留部２３の下部、好ましくは粉体供給口付近に設けられた粉体温度検知部８とを備える。粉体材料貯留部２２は、ホッパー状のものとなっている。
仕込み水供給部Ｃは、仕込み水貯留部２１と、貯留部２１と連通し、ミキシングボウル２内に仕込み水を送るための供給管９と、貯留部２１内の仕込み水温度を検知するためのに仕込み水温度検知部１０を備えている。この仕込み水供給部Ｃも後述する制御部により制御されている。また、仕込み水温度検知部１０は、仕込み水の給水口付近に設けられていることが好ましい。
副原料供給部Ｆは、副原料であるパン酵母を貯蔵する貯蔵部２６と、貯蔵部２６内を所定温度（例えば、２２．１℃）に保持する温度調整機能と、ミキシングボウル２内に副原料を送るための管路を備えている。この副原料供給部Ｆも後述する制御部により制御されている。
【００２２】
制御部Ｅは、図４に示すように、記憶部１５を備えかつ冷却部Ｄを制御するための制御部Ｅとを備える。特に、この実施例の食用生地製造装置１では、制御部Ｅは、ミキシング部Ａ、冷却部Ｄ、粉体供給部Ｂ、仕込み水供給部Ｃおよび副原料供給部Ｆを制御するものとなっている。
制御部Ｅの記憶部１５は、粉体材料の比熱、仕込み水の比熱、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量、ミキシングボウルの重量、ミキシングボウルの比熱、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標生地温度、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶している。目標ミキシングボウル温度は、目標生地温度より所定温度（具体的には、３．０℃〜６．０℃）低いものであることが好ましい。
また、この実施例の食用生地製造装置は、中種生地を含む複数の製造対象生地より製造対象生地を選択するための製造生地選択機能を備えている。このため、記憶部１５は、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した粉体材料の供給量、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した仕込み水の供給量、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標生地温度、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度を記憶している。
【００２３】
そして、制御部Ｅは、図１および図４に示すように、入力部１７を備えており、この入力部１７には、複数の製造対象生地より製造対象生地を選択するための製造生地選択機能（選択スイッチ）が設けられている。そして、制御部Ｅは、製造生地選択機能により選択された製造対象生地に対応した粉体材料および仕込み水が、粉体供給部および仕込み水供給部より、ミキシングボウルに供給されるように粉体供給部および仕込み水供給部を制御する。
また、制御部Ｅは、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出する機能を備えている。具体的には、制御部Ｅは、回転翼駆動部６の駆動電力検知部７を用いて、予め測定した複数の製造対象生地のそれぞれに対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶している。さらに、制御部Ｅは、回転翼駆動部６の駆動電力検知部７を用いて、予め測定した粉体材料および仕込み水を投入しない無負荷状態での所定時間での駆動時に発生する熱量を記憶している。なお、粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量は、予め測定した粉体材料および仕込み水を投入しない無負荷状態での所定時間での駆動時に発生する熱量を用いて、対象供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量を算出するものであってもよい。つまり、粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量は、ミキシングボウルに粉体材料と仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、粉体材料と仕込み水を投入しない無負荷状態での混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、必要混捏時間とから算出可能である。
【００２４】
なお、図６に示す例では、記憶部１５は、製造対象生地Ａ、製造対象生地Ｂおよび製造対象生地Ｃの３種類の製造対象生地に関し、それぞれの製造対象生地に関する粉量、副原料、仕込み水のそれぞれの添加量、ミキシングボウル重量、副原料温度、目標生地温度、目標ミキシングボウル温度、混捏時間（図示せず）、混捏時の発生熱量等の各情報を記憶する。
そして、制御部Ｅは、図４に示すように、演算部１６を有するとともに、ミキシングボウル温度検知部４、粉体温度検知部８、仕込み水温度検知部１０、生地温度検知部１８，駆動電力検知部７、冷却媒体温度検知部１３のそれぞれと電気的に接続されており、各検知部により検知された検知データが逐次入力されるものとなっている。また、制御部Ｅは、図４に示すように、回転翼駆動部６、粉体供給部Ｂ、仕込み水供給部Ｃ、冷却部Ｄの冷却媒体循環機能および冷却媒体循環切替バルブ１２および副原料供給部Ｆのそれぞれと電気的に接続されるとともにそれぞれの作動を制御する機能を備えている。
さらに、制御部Ｅは、製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が、目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、冷却部Ｄを作動させて混捏開始前のミキシング部を初期冷却し、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、冷却部Ｄを制御する。
【００２５】
制御部Ｅは、上記の制御のために、検知された粉体温度、検知された仕込み水温度、検知されたミキシングボウル温度、記憶する粉体材料の比熱、記憶する仕込み水の比熱、選択した製造対象生地に対応する粉体材料の供給量、選択された製造対象生地に対応した仕込み水の供給量、記憶するミキシングボウルの重量、記憶するミキシングボウルの比熱、製造対象生地に対応した記憶する目標生地温度、製造対象生地に対応した記憶する目標ミキシングボウル温度、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しない条件下における製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が目標ミキシングボウル温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能を備えている。なお、冷却温度算出機能は、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しない条件下における製造対象生地における混捏終了時の生地温度が目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出するものであってもよい。そして、制御部は、算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しないように、冷却部Ｄを制御する。
【００２６】
特に、この実施例の食用生地製造装置では、制御部の冷却温度算出機能は、検知された粉体温度、検知された仕込み水温度、検知されたミキシングボウル温度、記憶する粉体材料の比熱と、記憶する仕込み水の比熱、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量、記憶するミキシングボウルの重量、記憶するミキシングボウルの比熱、製造対象生地に対応した記憶する目標生地温度、製造対象生地に対応した記憶する目標ミキシングボウル温度、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、目標生地温度での生地の持つ熱量および目標ミキシングボウル温度でのミキシング部の持つ熱量より、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および粉体材料と仕込み水と混捏により発生する熱量を減算することにより算出可能な必要冷却熱量を利用して、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものとなっている。
そして、制御部Ｅの記憶部には、上記の検知データおよび記憶部が記憶するデータを用いて、ミキシングボウルの初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップが記憶されている。
さらに、この実施例の食用生地製造装置１では、上述したように、冷却ジャケット内での冷却媒体温度を検知する冷却媒体温度検知部を備えている。制御部Ｅの記憶部は、冷却媒体の比熱を記憶し、制御部の冷却温度算出機能は、記憶する冷却媒体の比熱、検知される冷却媒体温度をさらに用いて、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものとなっている。さらに、制御部は、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標冷却媒体温度を記憶し、冷却温度算出機能は、この目標冷却媒体温度をさらに用いて、算出することが好ましい。
さらに、この実施例の食用生地製造装置１は、上述したように、副原料を貯留しかつミキシングボウルに供給するための副原料供給部を備えている。記憶部１５は、副原料の比熱と、製造対象生地に対応した副原料の供給量とを記憶している。制御部の冷却温度算出機能は、副原料の比熱および製造対象生地に対応した副原料の供給量をさらに用いて、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものとなっている。
【００２７】
ミキシングボウル初期冷却温度を算出手法について説明する。
混捏開始前の粉体材料・副原料・仕込み水の各原材料が持つ熱量と、混捏開始前のミキシングボウルの持つ熱量と、混捏により発生する熱量の合計熱量が、混捏終了時の生地の持つ熱量とミキシングボウルの持つ熱量の合計熱量に等しいことに本発明者は知見した。混捏による発熱量は、予めミキサー駆動有効電力を計測することから発熱量を算出できるので、混捏終了時の生地とミキシングボウル部が持つ混捏終了時の合計熱量から、混捏開始前の原材料の持つ熱量と混捏により発生する熱量を差し引くことにより、理論的に混捏開始時にミキシングボウルが必要とする熱量（冷却必要熱量）を演算し、その演算値に基づいて混捏開始前のミキシングボウルの冷却温度を求めることが理論的に可能である。
そして、制御部Ｅの記憶部には、ミキシングボウルの初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップが記憶されている。
キシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップは、粉体温度検知部により検知された粉体温度と、仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量と、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、目標生地温度と、目標ミキシングボウル温度と、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間と、以下の関係式
（混捏開始前の粉体材料・副原料・仕込み水の各原材料が持つ熱量）＋（混捏開始前のミキシングボウルの持つ熱量）＋（混捏により発生する熱量）＝（混捏終了時の生地の持つ熱量）＋（混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量）
より導かれたものであることが好ましい。
【００２８】
混捏開始前の原材料の熱量は、粉体材料の供給量Ｍ１、粉体材料の温度Ｔ１、粉体材料の比熱２.０、副原料の供給量Ｍ２、副原料の温度Ｔ１、副原料の比熱３.０を用いて表すと式１となる。
｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１・・・・・式１
また、使用する仕込水の熱量は、仕込み水の重量ＭＷ、温度Ｔ３、比熱４．２を用いて表すと式２となる。
（ＭＷ×４.２）×Ｔ３・・・・・・式２
ミキシングボウルの熱量は、ミキシングボウルの重量ＭＭ、温度ＴＭ、比熱０．４６で表すと式３となる。
（ＭＭ×０.４６）×ＴＭ・・・式３
そして、上記式１，式２および式３により得られた値の合計値が、混捏開始前に有する総熱量となる。
次に、混捏時に発生する熱量は、ミキシングボウルに原材料を投入し混捏終了までに必要なミキサー駆動有効電力の値Ｗ２から、無負荷時に必要なミキサー駆動有効電力の値Ｗ１を差し引き、その電力の差に混捏時間Ｔを掛け合わせることにより求められる（式４）。
（Ｗ２−Ｗ１）× Ｔ・・・・式４
また、混捏終了時の総熱量は、混捏終了時のパン生地の持つ熱量と混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量の合計である。
混捏終了時の目標生地温度をＴＦ、粉体材料の供給量Ｍ１、粉体材料の比熱２.０、仕込み水の重量ＭＷ、仕込み水の比熱４．２、副原料の供給量Ｍ２、副原料の比熱３.０を用いて表すと式５となる。
｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ・・・・式５
混捏終了時のミキシングボウルの熱量は、ミキシングボウルの重量ＭＭ、比熱０．４６、目標ミキシングボウル温度ＴＦＭを用いて表すと式６となる。
（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ・・・・式６
そして、混捏終了時の総熱量は、上記式５および式６により得られた値の合計値である。
尚、混捏終了時の設定したミキシングボウル温度（目標ミキシングボウル温度）ＴＦＭは、冷却ジャケット内の冷却水の存在、及び、熱伝導の影響により、混捏終了時の生地温度と等しく設定することはできず、混捏終了時の生地温度より３．０℃〜６．０℃低い温度に設定されるものである。
エネルギー保存の法則から、（混捏開始前の総熱量＋混捏時に発生する熱量）＝（混捏終了時の総熱量）となることから、下記式７にて表されることになる。
｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＭ＋｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ＝｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ・・・・式７
なお、副原料として、所定の温度（Ｔ４＝２２．１℃）に保管されているものを使用する場合は、上述した式１は、以下の式１ａとなる。
（Ｍ１×２.０）×Ｔ１＋（Ｍ２×３.０）×Ｔ４・・・・・式１ａ
また、副原料を用いない場合には、上述した式１は、以下の式１ｂとなる。
（Ｍ１×２.０）×Ｔ１・・・・・式１ｂ
制御部Ｅは、ミキシングボウル初期冷却温度演算式を記憶していることが好ましい。ミキシングボウル初期冷却温度演算式としては、例えば、上記式７より導かれる以下の式８が考えられる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ−｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−（Ｗ２−Ｗ１）×Ｔ］・・・・式８
また、式１ａを用いる場合には、ミキシングボウル初期冷却温度演算式としては、式８ａとなる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ−（Ｍ１×２.０）×Ｔ１＋（Ｍ２×３.０）×Ｔ４＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−（Ｗ２−Ｗ１）×Ｔ］・・・・式８ａ
また、式１ｂを用いる場合には、ミキシングボウル初期冷却温度演算式としては、式８ｂとなる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ−（Ｍ１×２.０）×Ｔ１＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−（Ｗ２−Ｗ１）×Ｔ］・・・・式８ｂ
なお、制御部におけるミキシングボウルの初期冷却温度は、上記演算式を用いた直接ミキシングボウルの初期冷却温度を算出するものに限定されるものではなく、複数ステップを行ってミキシングボウルの初期冷却温度を算出するもの（言い換えれば、算出ステップを記憶するもの）であってもよい。例えば、ミキシングボウルの初期冷却熱量を算出し、それより、ミキシングボウルの初期冷却温度を算出してもよい。
【００２９】
また、上記熱量計算において、冷却媒体として使用する冷却水の重量と温度を考慮してもよい。この場合、混捏開始前の冷却水の持つ熱量は、冷却水重量ＭＰ、冷却水比熱３．６、温度ＴＰで表すと式９となる。
（ＭＰ×３．６）×ＴＰ・・・・式９
また、混捏終了時の冷却水熱量は、冷却水重量ＭＰ、冷却水比熱３．６、終了時温度ＴＦＰで表すと式１０となる。
（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ・・・・式１０
上記式９により求められるものを上記混捏開始前の総熱量に加算し、上記式１０により求められるものを上記混捏終了時の総熱量に加算して、式７を書き直すと、下記式１１となる。
｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＭ＋｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＰ＝｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ・・・・式１１
上記式１１より導かれるミキシングボウル初期冷却温度演算式としては、以下の式１２が考えられる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ−｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１−（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ−（ＭＰ×３．６）×ＴＰ］・・・・式１２
なお、副原料として、所定の温度（Ｔ４＝２２．１℃）に保管されているものを使用する場合は、上述した式１２は、以下の式１２ａとなる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ−（Ｍ１×２.０）×Ｔ１−（Ｍ２×３.０）×Ｔ４−（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ−（ＭＰ×３．６）×ＴＰ］・・・・式１２ａ
また、副原料を用いない場合には、上述した式１２は、以下の式１２ｂとなる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ−（Ｍ１×２.０）×Ｔ１−（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ−（ＭＰ×３．６）×ＴＰ］・・・・式１２ｂ
【００３０】
本願発明では、全ての熱量・発熱量を求め、これらの熱量の授受の解析を行い原材料混捏工程を行う前にミキシングボウル、又は、ミキシングボウルと冷却水が持つ必要のある熱量を演算し、その熱量になる温度に調節することにより、混捏終了時のパン生地温度を正確に制御することができる。
それ故、従来方式の生地温度を測定しながら生地温度の変化に対応してミキシングボウルの温度調節する方法ではないので、生地温度の制御に遅れを生じることがなく、混捏終了時の生地温度は設定した温度と同じ温度、ないしは近似した温度である２３．５℃〜２４．０℃の範囲内に正確に捏上げ温度が制御できる。
また、混捏終了時のミキシングボウルの温度と生地温度の差を少なくすることができるので、生地の内外に生じる温度差が少なく、また、ミキシングボウルから生地を取り出すまでの時間差により、生地温度が所定温度より低くなることもなく、品質の安定した食用生地を製造でき、特に混捏時間が短い中種生地を製造する場合には有効である。
【００３１】
次に、本発明のパン等の製造に用いられる食用生地製造方法について説明する。
本発明の食用生地製造方法は、ミキシングボウルに原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものである。
そして、ミキシングボウル冷却工程は、ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、混捏工程の混捏終了時における目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、混捏開始前のミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに冷却されたミキシングボウルの温度上昇を阻害しないように、初期冷却後のミキシングボウルの冷却を行わないものである。
また、本発明の食用生地製造方法は、上述した食用生地製造装置１を用いることにより、容易かつ確実に実行することができる。
【００３２】
本発明の食用生地製造方法を図５を用いて説明する。
この実施例の食用生地製造方法では、最初に、中種生地等の食用生地の中から製造対象生地が選択される。具体的には、食用生地製造装置１の制御部Ｅの入力部１７より、製造対象生地を入力する。これにより、例えば、選択した製造対象生地に対応したデータ（粉体材料量、仕込み水量、副原料量、混捏時間等）が決定する。
続いて、粉体温度検知、仕込み水温度検知、ボウル温度検知が行われる。そして、各検知データ、上記製造対象生地の選択により当てられたデータおよび上述した制御部が予め記憶するデータを用いて、ミキシングボウルの初期冷却温度を算出する。そして、制御部は、冷却部を作動させて、ミキシングボウルの冷却ジャケットへの冷却媒体の循環を開始し、ミキシングボウルの温度が初期冷却温度に到達した時、循環を停止し、初期冷却操作（冷媒循環）が終了する。
制御部Ｅは、直ちに、選択した製造対象生地に対応した量の粉体材料および仕込み水をミキシングボウルに供給する。これにより、原材料投入工程が行われる。続いて、制御部は、回転翼駆動部を作動させて、ミキシングボウル内の材料の混捏を開始し、選択した製造対象生地に対応した混捏時間に到達することにより、混捏を終了する。これにより、目的生地温度に近い中種生地等の食用生地が製造される。
なお、ミキシングボウル初期冷却温度は、上述したように、粉体材料の温度と、仕込み水の温度と、ミキシングボウルの温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、粉体材料の供給量と、仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、目標生地温度と、目標ミキシングボウル温度と、粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、目標生地温度での生地の持つ熱量および目標ミキシングボウル温度でのミキシングボウルの持つ熱量より、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および粉体材料と仕込み水の混捏時に発生する熱量を減算することにより算出可能な必要冷却熱量を利用することにより算出される。
【実施例】
【００３３】
図６は、制御部の記憶部に記憶された複数の製造対象生地に関する設定値の一例を示す表であり、製造対象生地Ａは商品Ｒを原料４袋分製造する場合、製造対象生地Ｂは商品Ｒを原料３袋分を製造する場合、製造対象生地Ｃは商品Ｒを原料２袋分を製造する場合である。
次に、図７は、商品Ｒを原料４袋分製造する場合の製造対象生地Ａについて、５回の生地製造を行った結果を示す表である。図７に示すように、製造対象生地Ａについて５回の生地製造を行ったところ、粉体材料温度（粉温度）は、１回目３０．４℃、２回目３０．０℃、３回目２９．５℃、４回目２９．５℃、５回目２５．６℃であり、仕込み水温度は、それぞれ１２．０℃、１２．２℃、１２．２℃、１２．３℃、１２．０℃、であり、混捏開始前の制御器で演算して求められた目標ミキシングボウル温度にミキシングボウルの温度が到達時に冷却を停止し、原材料混捏工程を行ったところ、混捏終了時の生地温度（捏上げ温度）は、１回目２４．０℃、２回目２４．０℃、３回目２３．８℃、４回目２３．５℃、５回目２３．９℃となり、目標生地温度２４℃との差は、±０又は−０．２℃〜−０．５℃とわずかな誤差であった。
また、図８は、本発明の食用生地製造装置を用いたミキシングボウルの初期冷却を行うことにより製造された生地とミキシングボウルの初期冷却を行わずに製造された生地との混捏終了時の生地温度の関係を示すグラフである。
この図に示されているように、従来の生地の混捏終了時温度（点線で表した折れ線グラフ）では温度にばらつきが大きいのに対して、本願発明を用いて生地温度制御した場合（実線で表した折れ線グラフ）の生地の混捏終了時温度は、ほとんど２３．５℃〜２４．５℃の中に入っており、本願発明の食用生地製造装置および食用生地製造方法が優れていることがわかった。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ ミキシング部
Ｂ 粉体供給部
Ｃ 仕込み水供給部
Ｄ 冷却部
Ｅ 制御部
Ｆ 副原料供給部
２ ミキシングボウル
３ 冷却ジャケット
４ ボウル温度検知部
５ 回転翼（混捏機能）
６ 回転翼駆動部（混捏機能）
７ 駆動電力検知部
８ 粉体温度検知部
９ 供給管
１０ 仕込み水温度検知部
１１ 冷却媒体循環路
１２ 冷却媒体循環切換バルブ
１３ 冷却媒体温度検知部
１５ 記憶部
１６ 演算部
１７ 入力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混捏時間が短い食用生地の製造に用いられる食用生地製造装置および食用生地製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、パン生地等の食用生地の混捏は、混捏終了時の生地温度にバラツキを生じると、次のパン生地を発酵させる工程におけるイースト菌の活性等に影響を与え、パン生地の膨らみ方・弾力性を左右し、また、風味成分にも影響するため、パンの品質に大きな影響がある。そのため混捏終了時の捏上げ温度を高い精度で制御すること、及び、混捏終了時の生地の内外に温度差を生じさせないことが望ましい。
しかし、生地の原材料を混捏する際に、ミキシングボウルに投入される粉及び仕込み水等の原材料の温度は製造するごとにその都度異なり、室温等も異なるので、これらの影響で混捏開始時のミキシングボウルの冷却状態にバラツキを生じ、かつ、混捏中の生地温度の上昇等により、捏上げ温度が影響を受けるため高精度で温度制御することが難しく、また、中種生地等食用生地によっては原材料混捏工程に於ける混捏時間は５分〜１０分程度と短い場合もあり、この短い時間に正確に制御することも困難なことであった。
さらに、ミキシング中にミキシングボウルを冷却して生地温度を調整しようとすると、捏上げ直後の生地温度とミキシングボウルの温度には、ミキシングボウルが冷却されているため温度差があり、この温度差が大きいと生地の内外で温度差が生じ易く、また、生地をミキシングボウルから取り出すまでの時間の相違によっても品質にバラツキを生じさせる原因となる。
【０００３】
特開昭５９−１９８９２８号公報（特許文献１）では、原材料を仕込み水とともにミキサー装置にて混捏して所定のパン生地に仕上げるに際し、混捏中の発熱量に見合う冷却熱量を冷却ジャケットに付与してミキサー装置の動力負荷を一定に保持するとともに、該ミキサー装置に投入される原材料の温度に基づいて、所定温度のパン生地を得るに必要な仕込み水の温度を決定し、その温度に調節した仕込み水を供給するパン生地の混捏制御方法が提案されている。また、特許文献１は、所定の温度に制御可能に構成された冷却ジャケットを有するミキサー装置と、前記ミキサー装置に投入される原材料の温度を検知する手段と、前記手段によって検出された温度と予め設定された条件に基づいて所定温度のパン生地を得るに必要な仕込み水の温度を演算し決定する手段と、所定の温度に制御可能に構成された仕込み水の供給装置とからなるパン生地の混捏制御装置を提案している。
【０００４】
特開昭６１−１９２２４０号公報（特許文献２）では、ミキシングボウルに付設した冷却ジャケットを流れる冷却水の流量制御手段と、前記ジャケットの冷却水流入口における冷却水温度と出口における冷却水温度との差を検出する手段と、前記ミキサー装置の駆動モーターの実負荷を単位時間毎に測定する手段とより成り、所定の混捏時間に対して原材料の初期温度条件と目標ミキシングボウル温度とを結ぶ制御基準熱収支直線を算定して、混捏の始めから終わり迄、前記熱収支直線から割出される単位時間当たりに必要な熱量と、当該時間における前記駆動モータの実負荷に補正係数を乗じた量とを比較して、両者の差が前記冷却水の入口・出口の温度差と、そのときの冷却水の流量の積に等しくなるよう次の単位時間において冷却ジャケットを流れる冷却水の流量を制御することによって、目標ミキシングボウル温度にパン生地を捏上げるパン生地温度制御方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１９８９２８
【特許文献２】特開昭６１−１９２２４０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のものでは、混捏による発熱量だけミキシングボウルを冷却し、かつ、冷却したミキシングボウル内に、原材料と演算して得られた温度に調節した仕込み水を投入するものであり、捏上げ前と混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量、或いは、冷却媒体の持つ熱量の変化については考慮されていないため、生地の捏上げ温度を正確に制御することが難しく、また、制御もミキシングボウルの温度制御と仕込み水の温度制御が必要であり複雑である。
また、特許文献２のものでは、混捏の始めから終わり迄、前記熱収支直線から割出される単位時間当たりに必要な熱量と、当該時間における前記駆動モータの実負荷に補正係数を乗じた量とを比較して、ウォータジャケットを流れる冷却水の流量を制御する方法であり、混捏時間が短い生地の混捏では、ミキシングボウルの構成素材であるステンレス鋼の熱伝導率が悪いことが影響し制御が遅れ、生地の捏上げ温度を正確に制御することが難しく、また、捏上げ直後の生地温度とミキシングボウルの温度との間に大きな温度差が生じ、このため生地の内外で温度ムラが生じ、また、生地をミキシングボウルから取り出すまでの時間の相違により品質にバラツキを生じるという問題点があった。
【０００７】
この発明は上記問題点に鑑みなされたもので、混捏開始時のミキシングボウルの冷却温度を諸条件を考慮して設定することにより、混捏終了時の生地温度が目標生地温度に近いものとなり、かつ、混捏開始後のミキシングボウルの温度管理を不要とし、温度管理も極めて容易であるパン生地に用いられる食用生地の製造装置および食用生地の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するものは、以下のものである。
（１）粉体材料と仕込み水とからなる原材料が投入されるミキシングボウルおよび該ミキシングボウル内に投入された前記原材料を混捏するための混捏機能とを有するミキシング部と、前記粉体材料を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための粉体供給部と、前記仕込み水を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための仕込み水供給部と、前記ミキシングボウルを冷却するための冷却部とを備えた食用生地製造装置であって、
前記食用生地製造装置は、前記粉体供給部に貯留されている前記粉体材料の温度を検知する粉体温度検知部と、前記仕込み水供給部に貯留されている前記仕込み水の温度を検知する仕込み水温度検知部と、前記ミキシングボウルの温度を検知するボウル温度検知部と、記憶部を備えかつ前記冷却部を制御するための制御部とを備え、
前記制御部の前記記憶部は、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標生地温度と、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出するものであり、
前記制御部は、前記製造対象生地における混捏終了時の前記ミキシングボウル温度が、前記目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記冷却部を作動させて混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却し、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御するものであり、
かつ、前記制御部は、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は前記冷却部が作動しない条件下における前記製造対象生地における混捏終了時の前記ミキシングボウル温度が前記目標ミキシングボウル温度となるためのまたは／および前記製造対象生地における混捏終了時の前記食用生地温度が前記目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能と、混捏開始前の前記ミキシング部が該冷却温度算出機能により算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御する制御機能を備えている食用生地製造装置。
【０００９】
（２）前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、前記目標生地温度での生地の持つ熱量および前記目標ミキシングボウル温度でのミキシング部の持つ熱量より、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および前記粉体材料と前記仕込み水と混捏により発生する熱量を減算することにより算出可能な必要冷却熱量を利用して、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである前記（１）に記載の食用生地製造装置。
（３）前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量は、前記ミキシングボウルに前記粉体材料と前記仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、前記粉体材料と前記仕込み水を投入しない無負荷状態での前記混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、前記必要混捏時間とから算出されるものである前記（１）または（２）に記載の食用生地製造装置。
（４）前記目標ミキシングボウル温度は、前記目標生地温度より所定温度低いものである前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（５）前記冷却部は、前記ミキシングボウルの外面に装着された冷却ジャケットと、該冷却ジャケット内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能と、冷却媒体を冷却するための冷却手段とを備えており、前記食用生地製造装置は、前記冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部を備え、前記記憶部は、前記冷却媒体の比熱を記憶し、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、検知される冷却媒体温度および前記冷却媒体の比熱をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（６）前記冷却部は、前記ミキシングボウルの外面に装着された冷却ジャケットと、該冷却ジャケット内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能と、冷却媒体を冷却するための冷却手段とを備えており、前記食用生地製造装置は、前記冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部を備え、前記記憶部は、前記冷却媒体の比熱、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標冷却媒体温度とを記憶するものであり、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記冷却媒体の比熱、前記目標冷却媒体温度をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【００１０】
（７）前記制御部の前記記憶部は、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した粉体材料の供給量と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した仕込み水の供給量と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標生地温度と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出するものであり、
前記食用生地製造装置は、複数の製造対象生地より製造対象生地を選択するための製造生地選択機能を備え、
前記制御部は、前記製造生地選択機能により選択された製造対象生地に対応した粉体材料および仕込み水が、前記粉体供給部および前記仕込み水供給部より、前記ミキシングボウルに供給されるように前記粉体供給部および前記仕込み水供給部を制御するものである前記（１）ないし（６）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（８）前記食用生地製造装置は、副原料を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための副原料供給部を備え、前記記憶部は、前記副原料の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記副原料の供給量とを記憶するものであり、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記副原料の比熱および前記製造対象生地に対応した前記副原料の供給量をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（９）前記記憶部は、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップを記憶している前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の食用生地製造装置。
（１０）前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップは、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間と、
以下の関係式
（混捏開始前の粉体材料・副原料・仕込み水の各原材料が持つ熱量）＋（混捏開始前のミキシングボウルの持つ熱量）＋（混捏により発生する熱量）＝（混捏終了時の生地の持つ熱量）＋（混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量）
より導かれたものである前記（９）に記載の食用生地製造装置。
【００１１】
（１１）パンの製造に用いられる食用生地製造方法であって、
前記食用生地製造方法は、ミキシングボウルに粉体材料および仕込み水を含有する原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、前記混捏工程の混捏終了時における目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに冷却された前記ミキシングボウルの温度上昇を阻害しないように、前記初期冷却後の前記ミキシングボウルの冷却を行わないものである食用生地製造方法。
（１２）前記ミキシングボウル冷却工程は、前記混捏工程終了時の生地が前記目標生地温度に近いもとなるようにかつ前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が前記目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、粉体材料の温度と、仕込み水の温度と、ミキシングボウルの温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、粉体材料の供給量と、仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、混捏終了時の目標生地温度と、混捏終了時の目標ミキシングボウル温度と、前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、前記目標生地温度での生地の持つ熱量および前記目標ミキシングボウル温度でのミキシングボウルの持つ熱量と、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および前記粉体材料と前記仕込み水の混捏時に発生する熱量を用いて、ミキシングボウル初期冷却温度を算出し、該ミキシングボウル初期冷却温度に前記ミキシングボウルを冷却するものである前記（１１）に記載の食用生地製造方法。
（１３）前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量は、前記ミキシングボウルに前記粉体材料と前記仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、前記粉体材料と前記仕込み水を投入しない無負荷状態での前記混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、前記必要混捏時間とから算出されるものである前記（１２）に記載の食用生地製造方法。
（１４）前記目標ミキシングボウル温度は、前記目標生地温度より所定温度低いものである前記（１１）ないし（１３）のいずれかに記載の食用生地製造方法。
（１５）前記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の食用生地製造装置を用いる食用生地製造方法であって、
前記食用生地製造方法は、ミキシングボウルに原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、前記原材料混捏工程の混捏終了時における生地の目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに前記混捏開始前の冷却された前記ミキシングボウルが温度上昇を阻害しないように、前記初期冷却後の前記ミキシングボウルの冷却を行わないものである食用生地製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の食用生地製造装置では、制御部は、製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が、目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、冷却部を作動させて混捏開始前のミキシングボウルを初期冷却し、混捏開始以降は冷却部が作動しないように、冷却部を制御するものであり、かつ、制御部は、粉体温度検知部により検知された粉体温度と、仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量と、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、目標生地温度と、目標ミキシングボウル温度と、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は冷却部が作動しない条件下における製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が目標ミキシングボウル温度となるためのまたは／および製造対象生地における混捏終了時の生地温度が目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能と、混捏開始前のミキシング部が該冷却温度算出機能により算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は冷却部が作動しないように、冷却部を制御する制御機能を備えている。
このため、本発明の食用生地製造装置では、混捏終了時の生地温度が目標生地温度に近いものとなり、かつ、混捏開始後のミキシングボウルの温度管理を不要とし、温度管理も極めて容易である。
また、本発明の食用生地製造装置では、混捏終了時の生地温度とミキシングボウルの温度の差が、混捏が進むに従い縮小して行くため、混捏終了時の生地温度とミキシング部の温度の差が小さくなり、生地がミキシング部に接触している部分と接触していない部分との温度差が少なく、生地の内外に温度差を生じることが少ない。よって、混捏終了後においてミキシングボウルから生地を取出すまでの時間に差があっても、生地とミキシングボウルの温度差が少ないので、生地温度の変化が小さく抑えられ、品質のバラツキを抑えることができる。
【００１３】
また、本発明のパンの製造に用いられる食用生地製造方法は、粉体材料と仕込み水からなる原材料が投入されるミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、冷却されたミキシングボウルに原材料を投入する原材料投入工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、ミキシングボウル冷却工程は、ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、混捏工程の混捏終了時における目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、混捏開始前のミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに冷却されたミキシングボウルの温度上昇を阻害しないように、初期冷却後のミキシングボウルの冷却を行わないものとなっている。
このため、本発明の食用生地製造方法では、混捏開始後のミキシングボウルの温度管理を不要とし、かつ、混捏終了時の生地温度が目標生地温度に近いものを確実かつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の食用生地製造装置の一実施例の説明図である。
【図２】図２は、本発明の食用生地製造装置に使用されるミキシング部の要部断面図である。
【図３】図３は、ミキシング部のミキシングボウルに装着された冷却ジャケットの展開図である。
【図４】図４は、本発明の食用生地製造装置に使用される制御部の説明図である。
【図５】図５は、本発明の食用生地製造装置に使用される制御部の作用を説明するための説明図である。
【図６】図６は、制御部の記憶部に記憶された複数の製造対象生地に関する設定値の一例を示す表である。
【図７】図７は、製造対象生地Ａの５回の食用生地製造におけるデータを示す表である。
【図８】図８は、本発明の食用生地製造装置を用いたミキシングボウルの初期冷却を行うことにより製造された生地とミキシングボウルの初期冷却を行わずに製造された生地との混捏終了時の生地温度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の食用生地製造装置および食用生地製造方法について、図に示す実施例を用いて説明する。
本発明の食用生地製造装置１は、粉体材料と仕込み水とからなる原材料が投入されるミキシングボウル２およびミキシングボウル２内に投入された原材料を混捏するための混捏機能５とを有するミキシング部Ａと、粉体材料を貯留しかつミキシングボウル２に供給するための粉体供給部Ｂと、仕込み水を貯留しかつミキシングボウル２に供給するための仕込み水供給部Ｃと、ミキシングボウル２を冷却するための冷却部Ｄとを備える。
食用生地製造装置１は、粉体供給部Ｂに貯留されている粉体材料の温度を検知する粉体温度検知部８と、仕込み水供給部Ｃに貯留されている仕込み水の温度を検知する仕込み水温度検知部１０と、ミキシングボウル２の温度を検知するボウル温度検知部４と、記憶部１５を備えかつ冷却部Ｄを制御するための制御部Ｅとを備える。この食用生地製造装置１は中種生地の製造装置としても使用できるものである。
【００１６】
そして、制御部Ｅの記憶部１５は、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量と、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標生地温度と、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出する機能を備えている。
さらに、制御部Ｅは、製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が、目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、冷却部Ｄを作動させて混捏開始前のミキシング部を初期冷却し、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御するものである。
【００１７】
そして、制御部Ｅは、粉体温度検知部８により検知された粉体温度と、仕込み水温度検知部１０により検知された仕込み水温度と、ミキシングボウル温度検知部４により検知されたミキシングボウル温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量と、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量と、ミキシングボウル２の重量と、ミキシングボウル２の比熱と、目標生地温度と、目標ミキシングボウル温度と、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しない条件下における製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が目標ミキシングボウル温度となるためのまたは／および製造対象生地における混捏終了時の生地温度が目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能と、混捏開始前のミキシング部が冷却温度算出機能により算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しないように、冷却部Ｄを制御する制御機能を備えている。
【００１８】
この実施例の食用生地製造装置１は、ミキシング部Ａと、粉体供給部Ｂと、仕込み水供給部Ｃと、冷却部Ｄと、制御部Ｅとを備える。特に、図１に示す実施例の食用生地製造装置１は、さらに、副原料供給部Ｆを備えている。
ミキシング部Ａは、図２に示すように、粉体材料と仕込み水とからなる原材料が投入されるミキシングボウル２と、ミキシングボウル２内に投入された原材料を混捏するための混捏機能５と、ミキシングボウル２の温度を検知するミキシングボウル温度検知部４とを備える。そして、ミキシングボウルには、生地温度検知部１８が設けられている。また、ミキシングボウル２の外面には、後述する冷却部Ｄの一部を構成する冷却ジャケット３が設けられている。
ミキシングボウル２はステンレス製のボウル状のものであり、具体的には、下部が略半球状であり上部が筒状となっている。そして、ミキシングボウル２の底部には、ミキシングボウル自体の温度を計測するミキシングボウル温度検知部４、生地温度検知部１８が設けられている。また、ミキシングボウル２の内部には原材料を混捏する回転翼（混捏機能）５が設けられている。この回転翼５は、ミキシング部Ａの一部を構成する回転翼駆動部６により回転する。回転翼５と回転翼駆動部６は、図１に示すように、ベルトもしくはチェーン等の伝達手段１９により接続されている。また、回転翼駆動部６は、自ら備える制御機能もしくは後述する制御部により、原材料を混合する当初段階では低速で回転し、混捏する段階では高速で回転するように制御され、原材料を混捏する。また、回転翼駆動部６には、駆動電力検知部７を備えており、これにより、原材料を混捏する原材料混捏工程で混捏をするに必要なミキサー駆動有効電力の測定およびミキシングボウルに原材料を入れない無負荷時に必要なミキサー駆動有効電力を測定可能としている。
【００１９】
冷却部Ｄは、ミキシングボウル２を温度調節（冷却）するためのものであり、ミキシングボウル２の外面に装着された冷却ジャケット３と、冷却ジャケット３内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能(例えば、循環ポンプ）と、冷却媒体を冷却するための冷却機能（図示せず）手段とを備えている。具体的には、冷却部Ｄは、冷却機能を有する冷却媒体貯留部２０と、上述したミキシングボウル２の外面に設けられた冷却ジャケット３と、冷却ジャケット３内に冷却媒体貯留部２０内の冷却媒体を循環するための冷却媒体循環路１１を有する冷却媒体循環機能とを備えている。また、冷却媒体循環路１１の途中には、冷却媒体の流通を操作するための切換バルブ（冷却媒体循環路切替バルブ）１２が設けられている。この切換バルブ１２は、後述する制御部Ｅにより制御されており、冷却ジャケットへの冷却媒体の流通を迅速に制御可能となっている。切換バルブ１２としては、ＯＮ−ＯＦＦ切替バルブが用いられており、例えば、ＯＮ状態では、冷却媒体が冷却ジャケット３を含む冷却媒体循環路１１を流れ、ＯＦＦ状態では、冷却媒体が冷却ジャケット３に流れず、切換バルブ１２より副冷却媒体循環路２２を流れるものとなっている。このため、冷却媒体が冷却ジャケットを含む冷却媒体循環路を流れた後、切替バルブをＯＦＦにすることのより、冷却ジャケット３内の冷却媒体を滞留させることができるものとなっている。
【００２０】
冷却ジャケット３は、図３の展開図に示すように、一端側に設けられた冷却媒体流入口と他端側に設けられた冷却媒体流出口を有する冷却媒体流路を備えている。冷却媒体流路は、図３に示すように、ミキシングボウル２の両側を除くＵ字型の周側部の外面を均一に冷却できるように、冷却媒体（具体的には、冷却水）が流れる流路を有するものとなっている。また、冷却ジャケット３には、図３に示すように、冷却ジャケット３内を流れる冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部１３が設けられている。また、図３には、ミキシングボウル２に設けられるミキシングボウル温度検知部４の位置を示してあり、ミキシングボウル温度検知部４は、冷却ジャケット３の冷却媒体流路の中間点付近となる位置に対応するミキシングボウル２の部位に設けられている。冷却媒体温度検知部１３は、冷却ジャケット３の冷却媒体流路の中間点付近となる位置に設けられている。
【００２１】
粉体供給部Ｂは、粉体材料を貯留する粉体材料貯留部２３と、後述する制御部により開閉する粉体供給口（図示せず）と、粉体材料貯留部２３の下部、好ましくは粉体供給口付近に設けられた粉体温度検知部８とを備える。粉体材料貯留部２２は、ホッパー状のものとなっている。
仕込み水供給部Ｃは、仕込み水貯留部２１と、貯留部２１と連通し、ミキシングボウル２内に仕込み水を送るための供給管９と、貯留部２１内の仕込み水温度を検知するためのに仕込み水温度検知部１０を備えている。この仕込み水供給部Ｃも後述する制御部により制御されている。また、仕込み水温度検知部１０は、仕込み水の給水口付近に設けられていることが好ましい。
副原料供給部Ｆは、副原料であるパン酵母を貯蔵する貯蔵部２６と、貯蔵部２６内を所定温度（例えば、２２．１℃）に保持する温度調整機能と、ミキシングボウル２内に副原料を送るための管路を備えている。この副原料供給部Ｆも後述する制御部により制御されている。
【００２２】
制御部Ｅは、図４に示すように、記憶部１５を備えかつ冷却部Ｄを制御するための制御部Ｅとを備える。特に、この実施例の食用生地製造装置１では、制御部Ｅは、ミキシング部Ａ、冷却部Ｄ、粉体供給部Ｂ、仕込み水供給部Ｃおよび副原料供給部Ｆを制御するものとなっている。
制御部Ｅの記憶部１５は、粉体材料の比熱、仕込み水の比熱、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量、ミキシングボウルの重量、ミキシングボウルの比熱、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標生地温度、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶している。目標ミキシングボウル温度は、目標生地温度より所定温度（具体的には、３．０℃〜６．０℃）低いものであることが好ましい。
また、この実施例の食用生地製造装置は、中種生地を含む複数の製造対象生地より製造対象生地を選択するための製造生地選択機能を備えている。このため、記憶部１５は、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した粉体材料の供給量、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した仕込み水の供給量、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標生地温度、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度を記憶している。
【００２３】
そして、制御部Ｅは、図１および図４に示すように、入力部１７を備えており、この入力部１７には、複数の製造対象生地より製造対象生地を選択するための製造生地選択機能（選択スイッチ）が設けられている。そして、制御部Ｅは、製造生地選択機能により選択された製造対象生地に対応した粉体材料および仕込み水が、粉体供給部および仕込み水供給部より、ミキシングボウルに供給されるように粉体供給部および仕込み水供給部を制御する。
また、制御部Ｅは、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出する機能を備えている。具体的には、制御部Ｅは、回転翼駆動部６の駆動電力検知部７を用いて、予め測定した複数の製造対象生地のそれぞれに対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶している。さらに、制御部Ｅは、回転翼駆動部６の駆動電力検知部７を用いて、予め測定した粉体材料および仕込み水を投入しない無負荷状態での所定時間での駆動時に発生する熱量を記憶している。なお、粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量は、予め測定した粉体材料および仕込み水を投入しない無負荷状態での所定時間での駆動時に発生する熱量を用いて、対象供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量を算出するものであってもよい。つまり、粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量は、ミキシングボウルに粉体材料と仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、粉体材料と仕込み水を投入しない無負荷状態での混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、必要混捏時間とから算出可能である。
【００２４】
なお、図６に示す例では、記憶部１５は、製造対象生地Ａ、製造対象生地Ｂおよび製造対象生地Ｃの３種類の製造対象生地に関し、それぞれの製造対象生地に関する粉量、副原料、仕込み水のそれぞれの添加量、ミキシングボウル重量、副原料温度、目標生地温度、目標ミキシングボウル温度、混捏時間（図示せず）、混捏時の発生熱量等の各情報を記憶する。
そして、制御部Ｅは、図４に示すように、演算部１６を有するとともに、ミキシングボウル温度検知部４、粉体温度検知部８、仕込み水温度検知部１０、生地温度検知部１８，駆動電力検知部７、冷却媒体温度検知部１３のそれぞれと電気的に接続されており、各検知部により検知された検知データが逐次入力されるものとなっている。また、制御部Ｅは、図４に示すように、回転翼駆動部６、粉体供給部Ｂ、仕込み水供給部Ｃ、冷却部Ｄの冷却媒体循環機能および冷却媒体循環切替バルブ１２および副原料供給部Ｆのそれぞれと電気的に接続されるとともにそれぞれの作動を制御する機能を備えている。
さらに、制御部Ｅは、製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が、目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、冷却部Ｄを作動させて混捏開始前のミキシング部を初期冷却し、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、冷却部Ｄを制御する。
【００２５】
制御部Ｅは、上記の制御のために、検知された粉体温度、検知された仕込み水温度、検知されたミキシングボウル温度、記憶する粉体材料の比熱、記憶する仕込み水の比熱、選択した製造対象生地に対応する粉体材料の供給量、選択された製造対象生地に対応した仕込み水の供給量、記憶するミキシングボウルの重量、記憶するミキシングボウルの比熱、製造対象生地に対応した記憶する目標生地温度、製造対象生地に対応した記憶する目標ミキシングボウル温度、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しない条件下における製造対象生地における混捏終了時のミキシングボウル温度が目標ミキシングボウル温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能を備えている。なお、冷却温度算出機能は、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しない条件下における製造対象生地における混捏終了時の生地温度が目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出するものであってもよい。そして、制御部は、算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は冷却部Ｄが作動しないように、冷却部Ｄを制御する。
【００２６】
特に、この実施例の食用生地製造装置では、制御部の冷却温度算出機能は、検知された粉体温度、検知された仕込み水温度、検知されたミキシングボウル温度、記憶する粉体材料の比熱と、記憶する仕込み水の比熱、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量、記憶するミキシングボウルの重量、記憶するミキシングボウルの比熱、製造対象生地に対応した記憶する目標生地温度、製造対象生地に対応した記憶する目標ミキシングボウル温度、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、目標生地温度での生地の持つ熱量および目標ミキシングボウル温度でのミキシング部の持つ熱量より、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および粉体材料と仕込み水と混捏により発生する熱量を減算することにより算出可能な必要冷却熱量を利用して、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものとなっている。
そして、制御部Ｅの記憶部には、上記の検知データおよび記憶部が記憶するデータを用いて、ミキシングボウルの初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップが記憶されている。
さらに、この実施例の食用生地製造装置１では、上述したように、冷却ジャケット内での冷却媒体温度を検知する冷却媒体温度検知部を備えている。制御部Ｅの記憶部は、冷却媒体の比熱を記憶し、制御部の冷却温度算出機能は、記憶する冷却媒体の比熱、検知される冷却媒体温度をさらに用いて、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものとなっている。さらに、制御部は、製造対象生地に対応した混捏終了時の目標冷却媒体温度を記憶し、冷却温度算出機能は、この目標冷却媒体温度をさらに用いて、算出することが好ましい。
さらに、この実施例の食用生地製造装置１は、上述したように、副原料を貯留しかつミキシングボウルに供給するための副原料供給部を備えている。記憶部１５は、副原料の比熱と、製造対象生地に対応した副原料の供給量とを記憶している。制御部の冷却温度算出機能は、副原料の比熱および製造対象生地に対応した副原料の供給量をさらに用いて、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものとなっている。
【００２７】
ミキシングボウル初期冷却温度を算出手法について説明する。
混捏開始前の粉体材料・副原料・仕込み水の各原材料が持つ熱量と、混捏開始前のミキシングボウルの持つ熱量と、混捏により発生する熱量の合計熱量が、混捏終了時の生地の持つ熱量とミキシングボウルの持つ熱量の合計熱量に等しいことに本発明者は知見した。混捏による発熱量は、予めミキサー駆動有効電力を計測することから発熱量を算出できるので、混捏終了時の生地とミキシングボウル部が持つ混捏終了時の合計熱量から、混捏開始前の原材料の持つ熱量と混捏により発生する熱量を差し引くことにより、理論的に混捏開始時にミキシングボウルが必要とする熱量（冷却必要熱量）を演算し、その演算値に基づいて混捏開始前のミキシングボウルの冷却温度を求めることが理論的に可能である。
そして、制御部Ｅの記憶部には、ミキシングボウルの初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップが記憶されている。
キシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップは、粉体温度検知部により検知された粉体温度と、仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した粉体材料の供給量と、製造対象生地に対応した仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、目標生地温度と、目標ミキシングボウル温度と、製造対象生地に対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間と、以下の関係式
（混捏開始前の粉体材料・副原料・仕込み水の各原材料が持つ熱量）＋（混捏開始前のミキシングボウルの持つ熱量）＋（混捏により発生する熱量）＝（混捏終了時の生地の持つ熱量）＋（混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量）
より導かれたものであることが好ましい。
【００２８】
混捏開始前の原材料の熱量は、粉体材料の供給量Ｍ１、粉体材料の温度Ｔ１、粉体材料の比熱２.０、副原料の供給量Ｍ２、副原料の温度Ｔ１、副原料の比熱３.０を用いて表すと式１となる。
｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１・・・・・式１
また、使用する仕込水の熱量は、仕込み水の重量ＭＷ、温度Ｔ３、比熱４．２を用いて表すと式２となる。
（ＭＷ×４.２）×Ｔ３・・・・・・式２
ミキシングボウルの熱量は、ミキシングボウルの重量ＭＭ、温度ＴＭ、比熱０．４６で表すと式３となる。
（ＭＭ×０.４６）×ＴＭ・・・式３
そして、上記式１，式２および式３により得られた値の合計値が、混捏開始前に有する総熱量となる。
次に、混捏時に発生する熱量は、ミキシングボウルに原材料を投入し混捏終了までに必要なミキサー駆動有効電力の値Ｗ２から、無負荷時に必要なミキサー駆動有効電力の値Ｗ１を差し引き、その電力の差に混捏時間Ｔを掛け合わせることにより求められる（式４）。
（Ｗ２−Ｗ１）× Ｔ・・・・式４
また、混捏終了時の総熱量は、混捏終了時のパン生地の持つ熱量と混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量の合計である。
混捏終了時の目標生地温度をＴＦ、粉体材料の供給量Ｍ１、粉体材料の比熱２.０、仕込み水の重量ＭＷ、仕込み水の比熱４．２、副原料の供給量Ｍ２、副原料の比熱３.０を用いて表すと式５となる。
｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ・・・・式５
混捏終了時のミキシングボウルの熱量は、ミキシングボウルの重量ＭＭ、比熱０．４６、目標ミキシングボウル温度ＴＦＭを用いて表すと式６となる。
（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ・・・・式６
そして、混捏終了時の総熱量は、上記式５および式６により得られた値の合計値である。
尚、混捏終了時の設定したミキシングボウル温度（目標ミキシングボウル温度）ＴＦＭは、冷却ジャケット内の冷却水の存在、及び、熱伝導の影響により、混捏終了時の生地温度と等しく設定することはできず、混捏終了時の生地温度より３．０℃〜６．０℃低い温度に設定されるものである。
エネルギー保存の法則から、（混捏開始前の総熱量＋混捏時に発生する熱量）＝（混捏終了時の総熱量）となることから、下記式７にて表されることになる。
｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＭ＋｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ＝｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ・・・・式７
なお、副原料として、所定の温度（Ｔ４＝２２．１℃）に保管されているものを使用する場合は、上述した式１は、以下の式１ａとなる。
（Ｍ１×２.０）×Ｔ１＋（Ｍ２×３.０）×Ｔ４・・・・・式１ａ
また、副原料を用いない場合には、上述した式１は、以下の式１ｂとなる。
（Ｍ１×２.０）×Ｔ１・・・・・式１ｂ
制御部Ｅは、ミキシングボウル初期冷却温度演算式を記憶していることが好ましい。ミキシングボウル初期冷却温度演算式としては、例えば、上記式７より導かれる以下の式８が考えられる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ−｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−（Ｗ２−Ｗ１）×Ｔ］・・・・式８
また、式１ａを用いる場合には、ミキシングボウル初期冷却温度演算式としては、式８ａとなる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ−（Ｍ１×２.０）×Ｔ１＋（Ｍ２×３.０）×Ｔ４＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−（Ｗ２−Ｗ１）×Ｔ］・・・・式８ａ
また、式１ｂを用いる場合には、ミキシングボウル初期冷却温度演算式としては、式８ｂとなる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ−（Ｍ１×２.０）×Ｔ１＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−（Ｗ２−Ｗ１）×Ｔ］・・・・式８ｂ
なお、制御部におけるミキシングボウルの初期冷却温度は、上記演算式を用いた直接ミキシングボウルの初期冷却温度を算出するものに限定されるものではなく、複数ステップを行ってミキシングボウルの初期冷却温度を算出するもの（言い換えれば、算出ステップを記憶するもの）であってもよい。例えば、ミキシングボウルの初期冷却熱量を算出し、それより、ミキシングボウルの初期冷却温度を算出してもよい。
【００２９】
また、上記熱量計算において、冷却媒体として使用する冷却水の重量と温度を考慮してもよい。この場合、混捏開始前の冷却水の持つ熱量は、冷却水重量ＭＰ、冷却水比熱３．６、温度ＴＰで表すと式９となる。
（ＭＰ×３．６）×ＴＰ・・・・式９
また、混捏終了時の冷却水熱量は、冷却水重量ＭＰ、冷却水比熱３．６、終了時温度ＴＦＰで表すと式１０となる。
（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ・・・・式１０
上記式９により求められるものを上記混捏開始前の総熱量に加算し、上記式１０により求められるものを上記混捏終了時の総熱量に加算して、式７を書き直すと、下記式１１となる。
｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１＋（ＭＷ×４.２）×Ｔ３＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＭ＋｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＰ＝｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ・・・・式１１
上記式１１より導かれるミキシングボウル初期冷却温度演算式としては、以下の式１２が考えられる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ−｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×Ｔ１−（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ−（ＭＰ×３．６）×ＴＰ］・・・・式１２
なお、副原料として、所定の温度（Ｔ４＝２２．１℃）に保管されているものを使用する場合は、上述した式１２は、以下の式１２ａとなる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ−（Ｍ１×２.０）×Ｔ１−（Ｍ２×３.０）×Ｔ４−（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ−（ＭＰ×３．６）×ＴＰ］・・・・式１２ａ
また、副原料を用いない場合には、上述した式１２は、以下の式１２ｂとなる。
ＴＭ＝１／（ＭＭ×０.４６）×［｛（Ｍ１×２.０）＋（Ｍ２×３.０）｝×ＴＦ＋（ＭＷ×４.２）×ＴＦ＋（ＭＭ×０.４６）×ＴＦＭ＋（ＭＰ×３．６）×ＴＦＰ−（Ｍ１×２.０）×Ｔ１−（ＭＷ×４.２）×Ｔ３−｛Ｗ２−Ｗ１｝×Ｔ−（ＭＰ×３．６）×ＴＰ］・・・・式１２ｂ
【００３０】
本願発明では、全ての熱量・発熱量を求め、これらの熱量の授受の解析を行い原材料混捏工程を行う前にミキシングボウル、又は、ミキシングボウルと冷却水が持つ必要のある熱量を演算し、その熱量になる温度に調節することにより、混捏終了時のパン生地温度を正確に制御することができる。
それ故、従来方式の生地温度を測定しながら生地温度の変化に対応してミキシングボウルの温度調節する方法ではないので、生地温度の制御に遅れを生じることがなく、混捏終了時の生地温度は設定した温度と同じ温度、ないしは近似した温度である２３．５℃〜２４．０℃の範囲内に正確に捏上げ温度が制御できる。
また、混捏終了時のミキシングボウルの温度と生地温度の差を少なくすることができるので、生地の内外に生じる温度差が少なく、また、ミキシングボウルから生地を取り出すまでの時間差により、生地温度が所定温度より低くなることもなく、品質の安定した食用生地を製造でき、特に混捏時間が短い中種生地を製造する場合には有効である。
【００３１】
次に、本発明のパン等の製造に用いられる食用生地製造方法について説明する。
本発明の食用生地製造方法は、ミキシングボウルに原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものである。
そして、ミキシングボウル冷却工程は、ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、混捏工程の混捏終了時における目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、混捏開始前のミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに冷却されたミキシングボウルの温度上昇を阻害しないように、初期冷却後のミキシングボウルの冷却を行わないものである。
また、本発明の食用生地製造方法は、上述した食用生地製造装置１を用いることにより、容易かつ確実に実行することができる。
【００３２】
本発明の食用生地製造方法を図５を用いて説明する。
この実施例の食用生地製造方法では、最初に、中種生地等の食用生地の中から製造対象生地が選択される。具体的には、食用生地製造装置１の制御部Ｅの入力部１７より、製造対象生地を入力する。これにより、例えば、選択した製造対象生地に対応したデータ（粉体材料量、仕込み水量、副原料量、混捏時間等）が決定する。
続いて、粉体温度検知、仕込み水温度検知、ボウル温度検知が行われる。そして、各検知データ、上記製造対象生地の選択により当てられたデータおよび上述した制御部が予め記憶するデータを用いて、ミキシングボウルの初期冷却温度を算出する。そして、制御部は、冷却部を作動させて、ミキシングボウルの冷却ジャケットへの冷却媒体の循環を開始し、ミキシングボウルの温度が初期冷却温度に到達した時、循環を停止し、初期冷却操作（冷媒循環）が終了する。
制御部Ｅは、直ちに、選択した製造対象生地に対応した量の粉体材料および仕込み水をミキシングボウルに供給する。これにより、原材料投入工程が行われる。続いて、制御部は、回転翼駆動部を作動させて、ミキシングボウル内の材料の混捏を開始し、選択した製造対象生地に対応した混捏時間に到達することにより、混捏を終了する。これにより、目的生地温度に近い中種生地等の食用生地が製造される。
なお、ミキシングボウル初期冷却温度は、上述したように、粉体材料の温度と、仕込み水の温度と、ミキシングボウルの温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、粉体材料の供給量と、仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、目標生地温度と、目標ミキシングボウル温度と、粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、目標生地温度での生地の持つ熱量および目標ミキシングボウル温度でのミキシングボウルの持つ熱量より、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および粉体材料と仕込み水の混捏時に発生する熱量を減算することにより算出可能な必要冷却熱量を利用することにより算出される。
【実施例】
【００３３】
図６は、制御部の記憶部に記憶された複数の製造対象生地に関する設定値の一例を示す表であり、製造対象生地Ａは商品Ｒを原料４袋分製造する場合、製造対象生地Ｂは商品Ｒを原料３袋分を製造する場合、製造対象生地Ｃは商品Ｒを原料２袋分を製造する場合である。
次に、図７は、商品Ｒを原料４袋分製造する場合の製造対象生地Ａについて、５回の生地製造を行った結果を示す表である。図７に示すように、製造対象生地Ａについて５回の生地製造を行ったところ、粉体材料温度（粉温度）は、１回目３０．４℃、２回目３０．０℃、３回目２９．５℃、４回目２９．５℃、５回目２５．６℃であり、仕込み水温度は、それぞれ１２．０℃、１２．２℃、１２．２℃、１２．３℃、１２．０℃、であり、混捏開始前の制御器で演算して求められた目標ミキシングボウル温度にミキシングボウルの温度が到達時に冷却を停止し、原材料混捏工程を行ったところ、混捏終了時の生地温度（捏上げ温度）は、１回目２４．０℃、２回目２４．０℃、３回目２３．８℃、４回目２３．５℃、５回目２３．９℃となり、目標生地温度２４℃との差は、±０又は−０．２℃〜−０．５℃とわずかな誤差であった。
また、図８は、本発明の食用生地製造装置を用いたミキシングボウルの初期冷却を行うことにより製造された生地とミキシングボウルの初期冷却を行わずに製造された生地との混捏終了時の生地温度の関係を示すグラフである。
この図に示されているように、従来の生地の混捏終了時温度（点線で表した折れ線グラフ）では温度にばらつきが大きいのに対して、本願発明を用いて生地温度制御した場合（実線で表した折れ線グラフ）の生地の混捏終了時温度は、ほとんど２３．５℃〜２４．５℃の中に入っており、本願発明の食用生地製造装置および食用生地製造方法が優れていることがわかった。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ ミキシング部
Ｂ 粉体供給部
Ｃ 仕込み水供給部
Ｄ 冷却部
Ｅ 制御部
Ｆ 副原料供給部
２ ミキシングボウル
３ 冷却ジャケット
４ ボウル温度検知部
５ 回転翼（混捏機能）
６ 回転翼駆動部（混捏機能）
７ 駆動電力検知部
８ 粉体温度検知部
９ 供給管
１０ 仕込み水温度検知部
１１ 冷却媒体循環路
１２ 冷却媒体循環切換バルブ
１３ 冷却媒体温度検知部
１５ 記憶部
１６ 演算部
１７ 入力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体材料と仕込み水とからなる原材料が投入されるミキシングボウルおよび該ミキシングボウル内に投入された前記原材料を混捏するための混捏機能とを有するミキシング部と、前記粉体材料を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための粉体供給部と、前記仕込み水を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための仕込み水供給部と、前記ミキシングボウルを冷却するための冷却部とを備えた食用生地製造装置であって、
前記食用生地製造装置は、前記粉体供給部に貯留されている前記粉体材料の温度を検知する粉体温度検知部と、前記仕込み水供給部に貯留されている前記仕込み水の温度を検知する仕込み水温度検知部と、前記ミキシングボウルの温度を検知するボウル温度検知部と、記憶部を備えかつ前記冷却部を制御するための制御部とを備え、
前記制御部の前記記憶部は、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標生地温度と、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出するものであり、
前記制御部は、前記製造対象生地における混捏終了時の前記ミキシングボウル温度が、前記目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記冷却部を作動させて混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却し、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御するものであり、
かつ、前記制御部は、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は前記冷却部が作動しない条件下における前記製造対象生地における混捏終了時の前記ミキシングボウル温度が前記目標ミキシングボウル温度となるためのまたは／および前記製造対象生地における混捏終了時の前記食用生地温度が前記目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能と、混捏開始前の前記ミキシング部が該冷却温度算出機能により算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御する制御機能を備えていることを特徴とする食用生地製造装置。
【請求項２】
前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、前記目標生地温度での生地の持つ熱量および前記目標ミキシングボウル温度でのミキシング部の持つ熱量より、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および前記粉体材料と前記仕込み水と混捏により発生する熱量を減算することにより算出可能な必要冷却熱量を利用して、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである請求項１に記載の食用生地製造装置。
【請求項３】
前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量は、前記ミキシングボウルに前記粉体材料と前記仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、前記粉体材料と前記仕込み水を投入しない無負荷状態での前記混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、前記必要混捏時間とから算出されるものである請求項１または２に記載の食用生地製造装置。
【請求項４】
前記目標ミキシングボウル温度は、前記目標生地温度より所定温度低いものである請求項１ないし３のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項５】
前記冷却部は、前記ミキシングボウルの外面に装着された冷却ジャケットと、該冷却ジャケット内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能と、冷却媒体を冷却するための冷却手段とを備えており、前記食用生地製造装置は、前記冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部を備え、前記記憶部は、前記冷却媒体の比熱を記憶し、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、検知される冷却媒体温度および前記冷却媒体の比熱をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項６】
前記冷却部は、前記ミキシングボウルの外面に装着された冷却ジャケットと、該冷却ジャケット内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能と、冷却媒体を冷却するための冷却手段とを備えており、前記食用生地製造装置は、前記冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部を備え、前記記憶部は、前記冷却媒体の比熱、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標冷却媒体温度とを記憶するものであり、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記冷却媒体の比熱、前記目標冷却媒体温度をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項７】
前記制御部の前記記憶部は、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した粉体材料の供給量と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した仕込み水の供給量と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標生地温度と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出するものであり、
前記食用生地製造装置は、複数の製造対象生地より製造対象生地を選択するための製造生地選択機能を備え、
前記制御部は、前記製造生地選択機能により選択された製造対象生地に対応した粉体材料および仕込み水が、前記粉体供給部および前記仕込み水供給部より、前記ミキシングボウルに供給されるように前記粉体供給部および前記仕込み水供給部を制御するものである請求項１ないし６のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項８】
前記食用生地製造装置は、副原料を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための副原料供給部を備え、前記記憶部は、前記副原料の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記副原料の供給量とを記憶するものであり、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記副原料の比熱および前記製造対象生地に対応した前記副原料の供給量をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである請求項１ないし７のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項９】
前記記憶部は、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップを記憶している請求項１ないし７のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項１０】
前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップは、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間と、
以下の関係式
（混捏開始前の粉体材料・副原料・仕込み水の各原材料が持つ熱量）＋（混捏開始前のミキシングボウルの持つ熱量）＋（混捏により発生する熱量）＝（混捏終了時の生地の持つ熱量）＋（混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量）
より導かれたものである請求項９に記載の食用生地製造装置。
【請求項１１】
パンの製造に用いられる食用生地製造方法であって、
前記食用生地製造方法は、ミキシングボウルに粉体材料および仕込み水を含有する原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、前記混捏工程の混捏終了時における目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに冷却された前記ミキシングボウルの温度上昇を阻害しないように、前記初期冷却後の前記ミキシングボウルの冷却を行わないものであることを特徴とする食用生地製造方法。
【請求項１２】
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記混捏工程終了時の生地が前記目標生地温度に近いもとなるようにかつ前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が前記目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、粉体材料の温度と、仕込み水の温度と、ミキシングボウルの温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、粉体材料の供給量と、仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、混捏終了時の目標生地温度と、混捏終了時の目標ミキシングボウル温度と、前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、前記目標生地温度での生地の持つ熱量および前記目標ミキシングボウル温度でのミキシングボウルの持つ熱量と、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および前記粉体材料と前記仕込み水の混捏時に発生する熱量を用いて、ミキシングボウル初期冷却温度を算出し、該ミキシングボウル初期冷却温度に前記ミキシングボウルを冷却するものである請求項１１に記載の食用生地製造方法。
【請求項１３】
前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量は、前記ミキシングボウルに前記粉体材料と前記仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、前記粉体材料と前記仕込み水を投入しない無負荷状態での前記混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、前記必要混捏時間とから算出されるものである請求項１２に記載の食用生地製造方法。
【請求項１４】
前記目標ミキシングボウル温度は、前記目標生地温度より所定温度低いものである請求項１１ないし１３のいずれかに記載の食用生地製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の食用生地製造装置を用いる食用生地製造方法であって、
前記食用生地製造方法は、ミキシングボウルに原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、前記原材料混捏工程の混捏終了時における生地の目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに前記混捏開始前の冷却された前記ミキシングボウルが温度上昇を阻害しないように、前記初期冷却後の前記ミキシングボウルの冷却を行わないものであることを特徴とする食用生地製造方法。
【請求項１】
粉体材料と仕込み水とからなる原材料が投入されるミキシングボウルおよび該ミキシングボウル内に投入された前記原材料を混捏するための混捏機能とを有するミキシング部と、前記粉体材料を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための粉体供給部と、前記仕込み水を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための仕込み水供給部と、前記ミキシングボウルを冷却するための冷却部とを備えた食用生地製造装置であって、
前記食用生地製造装置は、前記粉体供給部に貯留されている前記粉体材料の温度を検知する粉体温度検知部と、前記仕込み水供給部に貯留されている前記仕込み水の温度を検知する仕込み水温度検知部と、前記ミキシングボウルの温度を検知するボウル温度検知部と、記憶部を備えかつ前記冷却部を制御するための制御部とを備え、
前記制御部の前記記憶部は、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標生地温度と、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出するものであり、
前記制御部は、前記製造対象生地における混捏終了時の前記ミキシングボウル温度が、前記目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記冷却部を作動させて混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却し、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御するものであり、
かつ、前記制御部は、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いて、混捏開始以降は前記冷却部が作動しない条件下における前記製造対象生地における混捏終了時の前記ミキシングボウル温度が前記目標ミキシングボウル温度となるためのまたは／および前記製造対象生地における混捏終了時の前記食用生地温度が前記目標生地温度となるためのミキシングボウル初期冷却温度を算出する冷却温度算出機能と、混捏開始前の前記ミキシング部が該冷却温度算出機能により算出された算出初期冷却温度となるように、かつ、混捏開始以降は前記冷却部が作動しないように、前記冷却部を制御する制御機能を備えていることを特徴とする食用生地製造装置。
【請求項２】
前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、前記目標生地温度での生地の持つ熱量および前記目標ミキシングボウル温度でのミキシング部の持つ熱量より、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および前記粉体材料と前記仕込み水と混捏により発生する熱量を減算することにより算出可能な必要冷却熱量を利用して、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである請求項１に記載の食用生地製造装置。
【請求項３】
前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量は、前記ミキシングボウルに前記粉体材料と前記仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、前記粉体材料と前記仕込み水を投入しない無負荷状態での前記混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、前記必要混捏時間とから算出されるものである請求項１または２に記載の食用生地製造装置。
【請求項４】
前記目標ミキシングボウル温度は、前記目標生地温度より所定温度低いものである請求項１ないし３のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項５】
前記冷却部は、前記ミキシングボウルの外面に装着された冷却ジャケットと、該冷却ジャケット内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能と、冷却媒体を冷却するための冷却手段とを備えており、前記食用生地製造装置は、前記冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部を備え、前記記憶部は、前記冷却媒体の比熱を記憶し、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、検知される冷却媒体温度および前記冷却媒体の比熱をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項６】
前記冷却部は、前記ミキシングボウルの外面に装着された冷却ジャケットと、該冷却ジャケット内に冷却媒体を流通させるための冷却媒体循環機能と、冷却媒体を冷却するための冷却手段とを備えており、前記食用生地製造装置は、前記冷却媒体の温度を検知する冷却媒体温度検知部を備え、前記記憶部は、前記冷却媒体の比熱、前記製造対象生地に対応した混捏終了時の目標冷却媒体温度とを記憶するものであり、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記冷却媒体の比熱、前記目標冷却媒体温度をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項７】
前記制御部の前記記憶部は、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した粉体材料の供給量と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した仕込み水の供給量と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標生地温度と、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した混捏終了時の目標ミキシングボウル温度とを記憶し、かつ、複数の製造対象生地のそれぞれに対応した供給量の粉体材料と仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間を記憶もしくは算出するものであり、
前記食用生地製造装置は、複数の製造対象生地より製造対象生地を選択するための製造生地選択機能を備え、
前記制御部は、前記製造生地選択機能により選択された製造対象生地に対応した粉体材料および仕込み水が、前記粉体供給部および前記仕込み水供給部より、前記ミキシングボウルに供給されるように前記粉体供給部および前記仕込み水供給部を制御するものである請求項１ないし６のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項８】
前記食用生地製造装置は、副原料を貯留しかつ前記ミキシングボウルに供給するための副原料供給部を備え、前記記憶部は、前記副原料の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記副原料の供給量とを記憶するものであり、前記制御部の前記冷却温度算出機能は、前記副原料の比熱および前記製造対象生地に対応した前記副原料の供給量をさらに用いて、前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するものである請求項１ないし７のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項９】
前記記憶部は、ミキシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップを記憶している請求項１ないし７のいずれかに記載の食用生地製造装置。
【請求項１０】
前記ミキシングボウル初期冷却温度を算出するための演算式もしくは演算ステップは、前記粉体温度検知部により検知された粉体温度と、前記仕込み水温度検知部により検知された仕込み水温度と、前記ミキシングボウル温度検知部により検知されたミキシングボウル温度と、前記粉体材料の比熱と、前記仕込み水の比熱と、前記製造対象生地に対応した前記粉体材料の供給量と、前記製造対象生地に対応した前記仕込み水の供給量と、前記ミキシングボウルの重量と、前記ミキシングボウルの比熱と、前記目標生地温度と、前記目標ミキシングボウル温度と、前記製造対象生地に対応した供給量の前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間と、
以下の関係式
（混捏開始前の粉体材料・副原料・仕込み水の各原材料が持つ熱量）＋（混捏開始前のミキシングボウルの持つ熱量）＋（混捏により発生する熱量）＝（混捏終了時の生地の持つ熱量）＋（混捏終了時のミキシングボウルの持つ熱量）
より導かれたものである請求項９に記載の食用生地製造装置。
【請求項１１】
パンの製造に用いられる食用生地製造方法であって、
前記食用生地製造方法は、ミキシングボウルに粉体材料および仕込み水を含有する原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、前記混捏工程の混捏終了時における目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに冷却された前記ミキシングボウルの温度上昇を阻害しないように、前記初期冷却後の前記ミキシングボウルの冷却を行わないものであることを特徴とする食用生地製造方法。
【請求項１２】
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記混捏工程終了時の生地が前記目標生地温度に近いもとなるようにかつ前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が前記目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、粉体材料の温度と、仕込み水の温度と、ミキシングボウルの温度と、粉体材料の比熱と、仕込み水の比熱と、粉体材料の供給量と、仕込み水の供給量と、ミキシングボウルの重量と、ミキシングボウルの比熱と、混捏終了時の目標生地温度と、混捏終了時の目標ミキシングボウル温度と、前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量および必要混捏時間とを用いるとともに、前記目標生地温度での生地の持つ熱量および前記目標ミキシングボウル温度でのミキシングボウルの持つ熱量と、混捏開始前の粉体材料と仕込み水の熱量と混捏開始前かつ冷却前のミキシング部の持つ熱量および前記粉体材料と前記仕込み水の混捏時に発生する熱量を用いて、ミキシングボウル初期冷却温度を算出し、該ミキシングボウル初期冷却温度に前記ミキシングボウルを冷却するものである請求項１１に記載の食用生地製造方法。
【請求項１３】
前記粉体材料と前記仕込み水との混捏時に発生する熱量は、前記ミキシングボウルに前記粉体材料と前記仕込み水を投入し混捏をするのに必要なミキサー駆動有効電力と、前記粉体材料と前記仕込み水を投入しない無負荷状態での前記混捏と同じ操作に必要なミキサー駆動有効電力との差と、前記必要混捏時間とから算出されるものである請求項１２に記載の食用生地製造方法。
【請求項１４】
前記目標ミキシングボウル温度は、前記目標生地温度より所定温度低いものである請求項１１ないし１３のいずれかに記載の食用生地製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の食用生地製造装置を用いる食用生地製造方法であって、
前記食用生地製造方法は、ミキシングボウルに原材料を投入する原材料投入工程と、ミキシングボウルを冷却するミキシングボウル冷却工程と、投入した原材料をミキシングボウル内にて混捏する混捏工程とを行うものであり、
前記ミキシングボウル冷却工程は、前記ミキシングボウルの混捏終了時の温度が、前記原材料混捏工程の混捏終了時における生地の目標生地温度より若干低い目標ミキシングボウル温度に近いものとなるように、前記混捏開始前の前記ミキシングボウルを初期冷却するものであり、かつ、原材料の混捏の進行による混捏物の温度上昇とともに前記混捏開始前の冷却された前記ミキシングボウルが温度上昇を阻害しないように、前記初期冷却後の前記ミキシングボウルの冷却を行わないものであることを特徴とする食用生地製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−６２１１３（Ｐ２０１１−６２１１３Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１４４０８（Ｐ２００９−２１４４０８）
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【出願人】（５９１１０８９２７）敷島製パン株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【出願人】（５９１１０８９２７）敷島製パン株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
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