JP2005511106A - 食品内への粒子注入プロセス - Google Patents

Abstract

本発明は冷凍懸濁粒子を食品内に注入するプロセスおよびかかるプロセスより得られる生成物に関する。本発明は肉製品分野の食品産業に応用され、そして後により大きなサイズの肉製品に配合される肉製品懸濁液の調製プロセスに関するそれらの特徴および前記注入プロセスに関するそれらの特徴を明らかにするものである。本発明の主目的は、風味、保存期間、栄養価または食感を損なうことなく最終製品の生の重量を増し、より小さな断片の取込みを可能にして高い商品価値の製品とすることである。ここで言う肉製品という語は、鳥、魚、牛、豚、羊等に由来する、脂肪を含むまたは含まない、カットまたは細断した肉、挽肉、冷凍肉、半冷凍肉または冷蔵肉のいずれでもよい製品の意味に用いる。

Description

本発明は冷凍懸濁粒子を食品内に注入するプロセス、およびかかるプロセスから得られる生成物に関する。本発明は肉製品分野の食品産業に応用され、そして後により大きなサイズの肉製品に配合される肉製品懸濁液の調製プロセスに関するそれらの特徴および前記注入プロセスに関するそれらの特徴を明らかにするものである。

本発明の主目的は、風味、保存期間、栄養価または食感を損ねることなく最終製品の生の重量を増し、より小さな細片を取込むことを容易にして、高い商品価値の製品とすることである。

本明細書では、肉製品という語は、鳥、魚、牛、豚、羊等に由来する、脂肪を含むまたは含まない、カットまたは細断した肉、挽肉、冷凍肉、半冷凍肉または冷蔵肉のいずれであってもよい製品の意味に用いる。

本発明に関する技術水準は、幾つかの文書、とりわけコッツイニ（Ｃｏｚｚｉｎｉ）らに付与された米国特許第４，９６０，５９９号(特許文献１)により述べることができる。

懸濁液調製のための、そして調製物を肉製品内に注入するための現在の技術水準のシステムは、
Ａ）混合サイロ；
Ｂ）強制供給粉砕ミル；
Ｃ）懸濁液貯蔵サイロ；
Ｄ）回収サイロ；および
Ｅ）注入ヘッド
よりなる５つの主要構成要素を基に説明できる。

混合サイロ（Ａ）の機能は、塩水（Ｂｒｉｎｅ）と肉との混合物を貯蔵すること、および冷凍することである。温度が−４．５℃から−９℃に達すると、前記混合物は強制供給粉砕ミル（Ｂ）に運ばれ、そこで懸濁液（１つまたはそれ以上の液相または油相と少なくとも１つの固相とを統合する混合物として定義される）に変換する。次に前記懸濁液は懸濁液貯蔵サイロ（Ｃ）に運ばれ、そこで生成懸濁液は連結する冷凍用熱交換器（Ｄ）により０℃未満の温度に保たれる。その後、遠心ポンプ（Ｐ）の助けを借りて、注入針セット（Ｆ）を具備する注入ヘッド（Ｅ）に懸濁液を移送する。コンベア（Ｇ）が市販サイズの肉製品を注入ヘッド（Ｅ）に運搬する。注入プロセス自体は、前記注入ヘッド（Ｅ）の下に置かれた市販サイズの肉製品に注入針セット（Ｆ）を貫通させて実施される。前記針は肉製品の複数点に懸濁液を注入する。注入操作で発生した余剰懸濁液は回収サイロ（Ｈ）に集められ、ローブポンプ（図示されていない。）の助けを借りて混合サイロ（Ａ）に戻しサイクルが完了する。

現技術水準の問題点
現技術水準には幾つかの問題点がある。

現技術水準のシステムの懸濁液貯蔵サイロ（Ｃ）は１個のポンプ（Ｐ）を特徴としており、このことが複数の注入器または複数個のヘッドを有する注入器の利用を妨げ、結果としてシステムの生産性を制限している。

更に、注入プロセスの機械特性に関連して、懸濁液成分（肉、塩水および任意の添加物）の摩擦係数および粘度の違いにより、注入ヘッド（Ｅ）の下に集まり、そして回収サイロ（Ｈ）に貯蔵される余剰懸濁液は懸濁液の成分要素間で成分比率が同一でなくなる。通常前記余剰液は、混合サイロ（Ａ）と懸濁液貯蔵サイロ（Ｃ）との間に配置された強制供給粉砕ミル（Ｂ）で調整された本来のものより肉含有量が高くなる。現技術水準のシステムでは、これにより注入器から混合サイロへの余剰懸濁液の戻りが懸濁液成分間の微妙なバランスを乱し、即ち塩水と肉製品との不均衡をもたらす。このため、前記懸濁液バランスの変化が注入プロセスでの収量の漸次的低下を起こし易くする。

別の欠点は、現技術水準の注入システムでは注入圧を正確かつ安定に制御できないことである。前記注入圧制御はシステムの性能にとって重要である。注入圧が低すぎると懸濁液は注入する肉製品の繊維の間を貫通せず、結果として肉製品には当初目的としていた量の懸濁液が入らない。注入圧が高すぎると注入により肉製品が損傷する（肉製品を断片にすることさえある）だけでなく、肉製品に配合される懸濁液の量の適切な制御を妨げる。
米国特許第４，９６０，５９９号

発明要件の説明
本発明は、水、塩および（任意）の添加物よりなる混合物への懸濁を促進する大きさまで肉製品を小さくするための高性能の順次式ディスクミルを組み込んだ改良型システムを用いることにより、現技術水準の不都合を解消する。

本発明は食品、好ましくは肉製品および一般の繊維性食品、ならびに鳥肉および魚の中への懸濁液の注入のためのプロセスに応用される。

本発明は、添付の図面を参照して更に解り易く説明される。

図面に基づいて、本発明では冷凍機（１）、混合サイロ（２）、強制供給第１粉砕ミル（３）、懸濁液貯蔵サイロ（４）、連続冷凍システム（５）、ポンプ列（２０）、注入ヘッド列（６）、注入針セット（７）、注入対象肉製品を運ぶためのコンベア（８）、回収サイロ（９）および強制供給第２粉砕ミル（１０）を確認できる。

注入針セット（７）は注入対象となる肉製品の種類と注入条件に応じて、様々なタイプの針を使用する。

別の実施態様において、本発明は前記注入針を使用せずに、ヒトへのワクチン注射に用いられている現技術水準の医療用具に非常によく似た様式で機能する加圧した懸濁液脈流を注入針の替わりに使用する。

強制粉砕ミル
図４に詳しく示す様に、本発明はまた強制供給システムと連動する高性能ミルを組み込んでいる。粉砕される製品（例えば塩水またはただの水と肉製品との混合物）を、強制流で（該強制流の上流を加圧する図示されていないポンプの助けを借りて）ダクト（１４）を通して移送する。前記ダクトは液流を粉砕または製粉ユニットの平面に対し直交方向に向ける。

前記粉砕ユニットは２またはそれ以上の製粉セットを具備し、それぞれのセットがその上に一定数のインサート（１６）が取り付けられた回転ブレードアセンブリー（１５）、固定製粉ディスク（１７）およびスペーサー（１８）を備えている。前記粉砕ユニットには２またはそれ以上の製粉セットを、連続且つ平行して、セットの間に好ましくは１５．０〜６０．０ｍｍの間隔をあけて組み込んでいる。

各回転ブレードアセンブリー（１５）は３から６枚の独立したブレードを有する。各固定製粉プレート（１７）はその表面上に好ましくは０．６〜５．０ｍｍの直径を有する一組の粉砕孔を有する。スペーサー（１８）は個々のチャンバーを形成して連続する粉砕セットを分離する役割を果たすが、上流で加圧された力に耐えるために必ず固定製粉プレート（１７）の後に設置する。ミルから液流を押し出すために、最後のスペーサー（１８）の上流にポンプ（１９）を設置する。

本発明のプロセスでは、強制供給第１粉砕ミル（３）および強制供給第２粉砕ミル（１０）の両方に前記ミルの構成を用いる。

プロセスの運転
本発明のプロセスの運転について以下に説明する。

まず、混合サイロ（２）に調製する懸濁液を構成する成分を充填する。前記成分は、塩水または水、肉製品の切断片および／または細断片を含み、所望により風味増強剤および保存剤として機能する香辛料、硝酸塩、リン酸塩、結合剤、等の添加物を含む。

場合によっては、塩水は、事前に冷凍機（１）に通し、補助サイロ（図示せず）中で処理してから混合サイロ（２）に移すこともできる。

混合液は、＋５℃から−１８℃の安定した温度で、懸濁液全重量に対し塩水または水の割合が少なくとも６０重量％になるように調製する。この様な状態に達した後、混合物をポンプ（図示せず）を使って第１粉砕ミル（３）に送り込み、ここで強制供給を用いた粉砕製粉プロセスを開始する。第１粉砕ミル（３）の粉砕孔の間を通すことにより、混合物の浮遊固形物をミル内側の粉砕セット列で細断する。最終スペーサー（１８）の下流右側に配置したポンプ（１９）が懸濁液を懸濁液貯蔵サイロ（４）に送る。

混合物を懸濁液に転換する目的は、混合物をより均一にして注入プロセスの機械性能および最終製品の態様の両方を高めることにある。

上述したように、懸濁液は、上記粉砕ユニットを通り、最終スペーサー（１８）の下流に配置したポンプ（１９）の助けをかりてミルから押し出される。第１粉砕ミル（３）から出た懸濁液は、懸濁液貯蔵サイロ（４）に運ばれる。

前記懸濁液貯蔵サイロ（４）には、連続冷凍システム（５）が組み込まれていても組み込まれていなくてもよい。懸濁液貯蔵サイロ（４）の下流に配置したポンプ列（２０）がその中に貯蔵された懸濁液を注入ヘッド列（６）に送り出し、そこで懸濁液を肉製品内に注入する。前記注入は注入ヘッド列（６）上に配置した注入針（７）により行われる。本発明では、前記の列は肉製品の経路に沿って配置した１またはそれ以上の注入ヘッドまたは注入器を具備する。前記ヘッド（６）の運転は互いに独立しており、プロセス毎に肉製品はこれらヘッドのそれぞれ一つを連続的に通過する。

圧が調整されているが、肉製品の繊維、注入後に針内部に残った余剰液、あるいは注入針の貫通により作られた穴からも少量の注入懸濁液が漏れる。針の代わりに懸濁液の加圧脈流を用いる別の実施態様では、余剰懸濁液量は少なくなる傾向がある。

前記余剰懸濁液は注入器に組み込まれた（重力を利用した）中央集中システム（図示せず）を利用して集められ、回収サイロ（９）に蓄えられ、その後次の粉砕サイクルにかけられる。余剰注入液の前記粉砕ステップは回収サイロ（９）出口と懸濁液貯蔵サイロ（４）とを結合するダクトの中央部に配置された強制供給第２粉砕ミル（１０）の中で行われ、ここで余剰注入液はプロセスに再度とりこまれる。これにより無駄がなくなり、懸濁液のより高い精製度が保証される。懸濁液貯蔵サイロ（４）が無い本発明の別の実施態様では、新たなバッチの混合物を調製し、それを混合サイロ（２）へ充填するように前述の余剰注入液回収回路の配置されているが、これはそれ以上余剰注入液を回収する必要がないからである。

ｚｚｚ注入圧
注入は、加工する肉製品の由来、食感、冷凍状態等の特性に応じて、好ましくは０．５〜９．０バールの圧で行う。本発明では、注入圧の制御はポンプ列（２０）内のポンプの速度を変化させて行うことが好ましい。

本発明には運転上の必要に応じ、複数の別の形態の注入圧制御方法も提供することが可能である。ポンプ列（２０）内のポンプ速度を変える方法に代わって、２つの代替方法で注入圧を制御できるだろう。注入圧制御の第一の代替方法は、懸濁液貯蔵サイロ（４）と注入ヘッド列（６）との間に配置した、懸濁液貯蔵サイロ（４）への回収回路を備えた圧制御バルブ（図示せず）を調整することに基づくものである。注入圧制御に関する第二の代替方法は図３に示す空気装置の使用に基づくものである。前記空気装置は次の様式で注入圧の制御を行う。懸濁液貯蔵サイロ（４）と注入ヘッド（６）との間に前記に替わり置かれた密閉タンク（１２）または（それに替わる）注入器自体の内部に配置された小型リザーバが、懸濁液と同時に一定量の空気も蓄える。密閉タンク（１２）内部に含まれる空気の圧力を圧制御バルブ（１１）が制御する。同一のマニホールドを共有することで、密閉タンク（１２）内に含まれる空気および懸濁液量は常に同一の圧力値を有する様になる。注入針セット（１３）はダクトによって直接密閉タンク（１２）の底に接続している。

本発明は現状の最先端技術に比べ多くの利点を提供する。

懸濁液貯蔵サイロ（４）内のポンプ列（２０）内に２台またはそれ以上の分配ポンプを配置することで、複数の注入器または複数のヘッド付き注入器を用いることができ、それによりシステムの性能を高めることができる。

本発明の余剰懸濁液収集システムは、処理効率を高め、無駄を無くす。

前記余剰注入液を更に粉砕するステップは懸濁液成分要素間の割合を確実に一定にし、注入ヘッド列（６）に供給される懸濁液が一定にバランス取りされることを保証し、注入プロセスの性能を高める。

本発明の別の利点はシステム性能にとって重要である注入圧制御の正確さと安定性にある。本発明を特徴付ける注入圧制御は、肉製品に加えられる懸濁液量が正確に当初の計画量であり、加工肉製品の完全性が保たれることを保証する。

最後に、本発明の別の利点は混合物を懸濁液へ変換することを加速する強制粉砕製粉の利用によりもたらされる高速処理である。

当業者は、前述の好適な実施態様の説明が、本発明の応用を本明細書に記載された特徴を有するプロセスに限定するものではなく、添付の請求の範囲によって包含される本発明の範囲および精神から逸脱することなく他の同様のプロセスにも応用できることを直ちに理解できる。

懸濁液の調製および肉製品内への注入を行うための現技術水準のシステムの例であり、矢印はプロセスの進行方向を示す。 本発明のシステムの概略図であり、矢印はプロセスの進行方向を示す。 本発明による空気圧制御に関する別の実施態様の例を詳細に示す。 本発明に組み込まれている肉製品粉砕用の順次強制供給ディスクミルの側面図および正面図を詳細に示す。

符号の説明

Ａ 混合サイロ
Ｂ 強制供給粉砕ミル
Ｃ 懸濁液貯蔵サイロ
Ｄ 冷凍用熱交換器
Ｅ 注入ヘッド
Ｆ 注入針セット
Ｇ コンベア
Ｈ 回収サイロ
Ｐ ポンプ
１ 冷凍機
２ 混合サイロ
３ 強制供給第１粉砕ミル
４ 懸濁液貯蔵サイロ
５ 連続冷凍システム
６ 注入ヘッド列
７ 注入針セット
８ コンベア
９ 回収サイロ
１０ 強制供給第２粉砕ミル
１１ 圧制御バルブ
１２ 密閉タンク
１３ 注入針セット
１４ ダクト
１５ 回転ブレードアセンブリー
１６ インサート
１７ 製紛プレート
１８ スペーサー
１９ ポンプ
２０ ポンプ列

Claims (13)

1. 冷凍機（１）、混合サイロ（２）、強制供給第１粉砕ミル（３）、懸濁液貯蔵サイロ（４）、連続冷凍システム（５）、注入ヘッド列（６）、注入針セット（７）、注入対象製品を運搬するためのコンベア（８）および回収サイロ（９）を具備する食品内に冷凍懸濁粒子を注入するプロセスであって、強制供給第２粉砕ミル（１０）を更に備えたことを特徴とするプロセス。
2. 少なくとも２台の前記強制供給粉砕ミルを組み込んでおり、粉砕対象製品の流れがミルの取り入れ口の上流の所定の位置に配置された圧発生装置により強制ダクトを通って前記ミルに送られることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
3. 少なくとも２台の前記強制供給粉砕ミルを組み込んでおり、該ミルが好ましくは１個より多い粉砕または製粉ユニットを連続的に且つ平行に備え、各ユニットには、好ましくは一定数のインサート（１６）をその上に取り付けられた１台の回転ブレードアセンブリー（１５）、１枚の固定製粉プレート（１７）および１枚のスペーサー（１８）が組み込まれており、最後のスペーサー（１８）の下流にポンプ（１９）が配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセス。
4. 少なくとも２台の強制供給粉砕ミルを組み込んでおり、前記連続する粉砕または製粉セットの間隔が１５．０〜６０．０ｍｍであり、各固定製粉プレート（１７）がその表面上に直径が好ましくは０．６〜５．０ｍｍである一組の粉砕孔を有することを特徴とする、、請求項１、２または３に記載のプロセス。
5. 注入ヘッド列（６）の上流に配置した回収サイロ（９）と接続する余剰懸濁液収集装置を更に組み込んでおり、注入プロセス後に集められた余剰懸濁液を処理フローに再度導入する前に第２粉砕装置により処理することを特徴とする、請求項１、２、３または４に記載のプロセス。
6. 冷凍機（１）、混合サイロ（２）、強制供給第１粉砕ミル（３）、懸濁液貯蔵サイロ（４）、連続冷凍システム（５）、注入ヘッド列（６）、注入針セット（７）、注入対象製品を運搬するためのコンベア（８）および回収サイロ（９）を具備する食品内に冷凍懸濁粒子を注入するプロセスであって、別の実施態様として、それが懸濁液貯蔵サイロ（４）の上流に配置した２台またはそれ以上のポンプを組み込んでいるポンプ列（２０）を特色とし、前記ポンプ列（２０）が複数の冷凍懸濁液注入装置または複数の注入ヘッドを備えた注入装置に接続する分配ダクトと連結していることを特徴とするプロセス。
7. ポンプ列（２０）内のポンプの速度制御により注入圧を制御する装置を備えたことを特徴とする、請求項１、３、４、５または６に記載のプロセス。
8. 密閉タンク（１２）の上流に配置された圧制御バルブ（１１）の調整により注入圧制御を行う装置を備えたことを特徴とする、請求項１、３、４、５、６または７に記載のプロセス。
9. 懸濁液貯蔵サイロ（４）と注入ヘッド列（６）との間に配置され、懸濁液貯蔵サイロ（４）に向けられた回収回路を備えた圧力制御バルブの調整により注入圧制御を行う装置を備えたことを特徴とする、請求項１、３、４、５、６、７または８に記載のプロセス。
10. 注入針セット（７）を使用せずに、それを加圧懸濁液脈流に置換えたことを特徴とする、請求項１、３、４、５、６、７、８または９に記載のプロセス。
11. 注入対象の肉製品のタイプと注入条件に応じて各種タイプの針を使用することを特徴とする、請求項１、３、４、５、６、７、８または９に記載のプロセス。
12. 既に冷凍機（１）を通した混合物成分を混合サイロ（２）に移送する前にそれを処理するために補助サイロを更に備えたことを特徴とする、請求項１、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１に記載のプロセス。
13. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２に記載のプロセスによって得られることを特徴とする生成物。

Images