JP2009268662A - 食品製造用の加熱・搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】食品製造対象物に搬送過程で精細な温度勾配制御を施して食品製造対象物を加熱することができる乾熱加熱方式の食品製造用の加熱・搬送装置を提供する。
【解決手段】食品製造の対象物を搬送しながら加熱処理する食品製造用の加熱・搬送装置において、対象物を順次搬送ライン上に乗せて間欠送りする間欠送り機構と、搬送ラインに沿って複数設けられ、間欠送りのインターバルに対象物を挟んで加熱する複数の加熱器と、複数の加熱器に対象物を挟むための動作を与える駆動機構と、間欠送りのインターバル及び加熱器の挟み動作を制御すると共に、複数の加熱器を個別に温度制御する制御手段とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品を製造するための装置において、製造対象となる食品の加熱・搬送を行う食品製造用の加熱・搬送装置に関する。

従来、製造対象とする食品（例えば、食肉加工品）を搬送ライン上で直に挟持し、ＩＨヒータ（電磁誘導加熱器）により加熱処理して食品を大量生産するための装置がある（例えば、特許文献１〜３参照）。

一方、パスタ等の乾麺を水と共に密封状態でパックし、その包装パックを高温の湯槽に入れて茹でることにより、乾麺をアルデンテ（固ゆで）状態に茹で上げる方法（パスタ早茹で麺の製造方法）がある（例えば、特許文献４参照）。

パスタのような乾麺を早茹でし、茹で麺の仕上がり（味や食感）を良くするには、加熱ステップを何回か繰り返し、また、そのステップごとに温度を変えて加熱している。そのため、乾麺の加熱する際、その加熱温度には精細な温度勾配制御が要求される。

特開２００２−３７３７７０号公報 特開平９−２１５６０５号公報 特開平７−４８１７号公報 特許第３６３４１１６号公報

従来のパスタ早茹で麺製造装置では、麺と水とを収容した密封パックを湯槽に入れて茹でるため、大量のお湯を使用することになる。そのため、大量の湯を熱するために消費される熱量は多大なものとなり、また、使用後の排水の環境的な配慮が必要となる。そこで、大量の湯を要しない乾式加熱（ドライ式加熱）により、麺等の食品製造の対象物を加熱する方法が考えられる。

しかしながら、例えば、上述した食肉加工品等の加熱に用いられる乾式加熱の食品加熱装置は、加熱対象物が加熱手段に非接触或いは接触して連続搬送されるため、加熱対象物に付与される温度勾配は一定となり、加熱対象物に搬送過程で数段階の異なる温度勾配を付与して順次加熱することは難しい。特に、乾麺等の加熱処理には、精細な温度勾配制御が必要であり、上述の加熱製造装置を乾麺の加熱処理に適用しても、茹であがった麺の仕上がり（味や食感）を良好なものとするためには、温度と時間の設定に相当な難しさがある。

本発明の目的は、上記課題を解決すべく、食品製造対象物に搬送過程で精細な温度勾配制御を施して食品製造対象物を加熱することができる乾熱加熱方式の食品製造用の加熱・搬送装置を提供することにある。

上記目的を達成すべく本発明に係る食品製造用の加熱・搬送装置は、食品製造の対象物を搬送しながら加熱処理する食品製造用の加熱・搬送装置において、前記対象物を順次搬送ライン上に乗せて間欠送りする間欠送り機構と、前記搬送ラインに沿って複数設けられ、前記間欠送りのインターバルに前記対象物を挟んで加熱する複数の加熱器と、前記複数の加熱器に前記対象物を挟むための動作を与える駆動機構と、前記間欠送りのインターバル及び前記加熱器の挟み動作を制御すると共に、前記複数の加熱器を個別に温度制御する制御手段とを備えたものである。

本発明によれば、食品製造対象物に搬送過程で精細な温度勾配制御を施して食品製造対象物を乾式加熱することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１及び図２は、本実施形態の食品製造用の加熱・搬送装置の構成を示す概略図であり、図１は搬送時の状態を示し、図２は加熱時の状態を示している。

本実施形態では、食品製造の対象物（以下、「加熱対象物」と称する）５をパスタ等の乾麺としている。より具体的には、加熱対象物５は、乾麺５１と水５２が一緒に樹脂製パック５３内に密封されている（詳細は図３参照）。

なお、本加熱・搬送装置は、図示しない他の食品製造装置（例えば、食品冷却装置、包装装置等）の製造ラインの延長上に配置されて使用される。

図１に示すように、本実施形態の加熱・搬送装置は、加熱対象物５を間欠送りする間欠送り機構と、間欠送りのインターバル時に加熱対象物５を挟んで加熱する上下複数対の加熱器２（２１〜２４），３（３１〜３４）と、対の加熱器２，３に加熱対象物５を挟む動作を与える挟持機構（駆動機構）９と、間欠送り機構のインターバル、挟持機構９の動作及び複数の加熱器２，３の温度を各対ごとに個別に制御する制御手段４とを備える。

間欠送り機構は、２つの搬送ドラム６，７と、その２つの搬送ドラム６，７間に移動可能に架け渡された搬送ベルト１と、搬送ドラムの一方である駆動ドラム６を回転させるモータ（例えば、サーボモータ）１２と、そのモータ１２を駆動させる駆動回路１１とで構成されている。

搬送ベルト１の張架部分の上面は、加熱対象物５の搬送面（搬送ライン）となっている。搬送ベルト１の間欠送り速度やインターバル時間は、制御手段４でコントロールされ、駆動回路１１を介してモータを駆動１２し、ドラム６の回転となって伝達される。搬送ベルト１は、耐熱性及び熱伝導性に優れ、摩擦が大きい材料で形成されるのが好ましい。

また、搬送ベルト１は、間欠送りのインターバル時に、加熱器２，３の加熱対象物５への挟み動作解除後に前進、後退による揺さぶり動作を行うように制御される。具体的には、駆動用の搬送ドラム６を小刻みに正回転、逆回転させ、搬送ベルト１を前後移動させる。これにより、搬送ベルト１上の加熱対象物５は前後に揺動する。

複数対の加熱器２，３は、電熱ヒータ（ＩＨヒータ或いは抵抗電熱ヒータ）である。複数対の加熱器２，３は、搬送ベルト１に沿って、かつ、搬送ベルト（搬送面）１の上方及び下方に配置される。上方の加熱器３と下方の加熱器２は、互いにヒータ面が対向し、搬送ベルト１を挟んで対をなす。複数対の加熱器２，３は、間欠送りのインターバル時に、加熱対象物５を上下方向から挟持して加熱する挟持機構９を有する。具体的には、挟持機構９は、上方の加熱器３を昇降装置部８により上下移動可能に保持する機構であり、制御手段４の命令に基づき駆動回路１０により昇降（上下移動）制御される。加熱器３は、挟持機構９の上下移動により、加熱対象物５の搬送時には搬送ベルト１から間隔ｈを隔てて上方に位置し、図２に示すように、インターバル時には加熱対象物の上面に接するまで下降する。搬送ベルト下方の加熱器２は、搬送ベルト１の内側（搬送面の下）に、搬送ベルト１とほぼ接して固定配置されている。挟持機構９となる昇降装置としては、モータを利用したピニオン・ラック機構、ボールスクリュー機構、或いはカム機構等がある。駆動回路１０は、昇降装置の駆動回路の他に加熱器２，３のヒータ駆動回路を含んでいる。

各加熱器２，３は、制御手段４でコントロールされるヒータ駆動回路１０を介して温度制御される。本実施形態では、互いに対をなす上方の加熱器３と下方の加熱器２は、同じ温度に設定される。また、対ごとに異なる温度制御が可能である。

駆動回路１０は、１対の加熱器２，３ごとに設けられる。なお、１対の加熱器２，３が配置された搬送ライン上の各位置を搬送上流側から順次第１ステーション、第２ステーション…と称する。図では４対の加熱器２１〜２４，３１〜３４が配置され、ステーション数を４としているが、ステーションは５つ以上設けられてもよく、また、３つ以下でもよい。ステーション（加熱器２，３及び回路１０）を増設した場合、より大量の食品製造を早く行うことができる。

次に、本実施形態の作用を説明する。

図３（ａ）に示すように、搬送ベルト１上に搬送された加熱対象物５は、間欠送り制御され、各ステーションにおいて加熱対象物が１対の加熱器２，３間に位置決めされて所定時間停止する（インターバル）。加熱対象物５がそれぞれ各ステーションで停止すると、図２に示すように、上方の加熱器３は加熱対象物５の上面に接触するまで下降し、加熱対象物５は上方の加熱器３と下方の加熱器２とに挟持された状態になる。各加熱器２，３の温度は、制御手段４によりコントロールされ、駆動回路１０のヒータ駆動電流によって一定の温度に保たれている。

これにより、各ステーションでは、加熱対象物５は、上下の加熱器２，３に挟まれて一定時間、一定温度下で加熱される。このとき、加熱対象物５は、両加熱器２，３からの距離が殆どないので、熱伝達効率よく加熱され、加熱対象物間の温度ばらつきがない。

ただし、図３（ｂ）に示すように、個々の加熱対象物５においては、加熱器側の表面部分Ａ、側面部分Ｂ、中心部分Ｃで温度が異なる温度分布が生じている（図３（ｂ）中、点線は等温線を示す）。そこで、上方の加熱器３を上昇させて加熱対象物５から離間させた後、搬送ベルト１を前後方向に交互に数回移動させ、搬送ベルト１上の加熱対象物５を揺さぶる。加熱対象物５への揺さぶりより、図３（ｃ）に示すように、包装パック５３内の湯水５２が攪拌され、包装パック５３内の温度分布が均一化される。なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、加熱対象物５が乾麺等の麺５１の場合、麺の芯方向が搬送ライン方向と垂直になるように配置すると、加熱対象物５の揺動による攪拌の効果が大きい。

加熱対象物５は、加熱、攪拌された後、次のステーションに間欠送りされ、再び加熱処理される。

図４は、加熱対象物５の加熱時間と温度Ｔとの関係を示すグラフである。本実施形態の加熱・搬送装置では、第１ステーションの加熱器２１，３１は温度θ１に設定され、第２ステーションの加熱器２２，３２は温度θ２に設定されている。第３、第４ステーションの加熱器２３，３３や２４，３４もそれぞれ麺の茹で上げ条件に応じて独自の温度に設定される。なお、これらの温度設定条件は様々であり、特に数値的に限定するものではない任意性のものである。各ステーションにおける加熱時間ｔはいずれも等しい。図４に示すように、加熱対象物５は第１ステーションで高い加熱温度で加熱され、第２ステーションでは前ステーションでの加熱よりも低い温度で加熱される（図中、実線）。すなわち、加熱対象物５は、第１ステーションでは急な温度上昇勾配が付与され、第２ステーションでは緩やかな温度上昇勾配が付与されている。第３、第４ステーションでも所望の温度上昇勾配が付与される。なお、図中、破線で示される従来の一般的な加熱・搬送装置では、加熱されながら連続搬送されているので、温度勾配を時間に関係なく任意に設定することが難しい。

このように、本加熱・搬送装置は、ステーションごとに加熱温度を設定可能な構成としているので、例えば、１ライン上で急加熱後に徐加熱する或いは加熱休止といった、精細な温度勾配制御を加熱対象物５に施すことができる。本実施形態のように加熱対象物５が麺である場合、個別に温度設定された各加熱器２，３で順次、温度勾配制御されて加熱されるので、仕上がり（味や食感）が良好な茹で麺を得ることができる。

以上、本実施形態の加熱・搬送装置によれば、加熱対象物５を間欠送りし、そのインターバル間に加熱対象物５を加熱器２，３に直接接触させて加熱し、かつ、複数の加熱器２，３の加熱温度を各々設定する構成とすることにより、温度勾配制御を行って加熱対象物を加熱することができる。したがって、デリケートな温度勾配制御を要する食品を、良好な仕上がりで大量生産することができる。また、本装置は、加熱器２，３を用いた乾式加熱により食品を加熱するので、大量のお湯を要することがなく、低コストで製造でき、環境にも配慮されたものである。また、インターバル時の加熱直後に、搬送ベルト１を交互に前進後退させることで加熱対象物５に揺動を付与し、加熱対象物５内部を攪拌させることにより加熱対象物５の温度分布を均一にすることができる。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定される。例えば、搬送ベルト１の搬送面には、加熱対象物５の攪拌時の位置ずれを防止するストッパを設けてもよい。

本実施形態では、加熱対象物５を攪拌するに際して、搬送ベルト１を交互に前進後退させる構成としたが、他に、加熱対象物５を挟持する一対の加熱器２，３を上下、前後、及び左右のうち少なくとも一方向に移動させて、加熱対象物５を攪拌してもよい。その場合、下方の加熱器２には、上方の加熱器３と連動して上下移動させる機構を設ける（図示せず）。また、１対の加熱器２，３による加熱後、上方の加熱器３を上下移動させて（図３（ｃ）参照）、加熱対象物５の上面に断続的な押圧力を与え、密封容器５３内の水を攪拌するようにしてもよい。

加熱器２，３の上下移動により、加熱対象物５を攪拌させる場合、加熱と攪拌とを同時に行うようにしてもよい。

本加熱・搬送装置において、加熱器２，３の代わりに冷却手段を設け、冷却・搬送装置として利用することもできる。

また、加熱対象物は、麺以外の食品についても適用可能である。

本発明に係る一実施形態の加熱・搬送装置において、間欠送り時の状態を示す概略構成図である。 図１の加熱・搬送装置において、加熱時の状態を示す概略図である。 加熱対象物の攪拌による温度均一化を説明するための断面図である。 加熱対象物の温度特性を示すグラフである。

符号の説明

１：搬送ベルト
２，３：加熱器
４：制御手段
５：加熱対象物
９：挟持機構

Claims (6)

1. 食品製造の対象物を搬送しながら加熱処理する食品製造用の加熱・搬送装置において、
   前記対象物を順次搬送ライン上に乗せて間欠送りする間欠送り機構と、
   前記搬送ラインに沿って複数設けられ、前記間欠送りのインターバルに前記対象物を挟んで加熱する複数の加熱器と、
   前記複数の加熱器に前記対象物を挟むための動作を与える駆動機構と、
   前記間欠送りのインターバル及び前記加熱器の挟み動作を制御すると共に、前記複数の加熱器を個別に温度制御する制御手段とを備えたことを特徴とする食品製造用の加熱・搬送装置。
2. 請求項１記載の食品製造用の加熱・搬送装置において、前記対象物は、茹で上げ対象の麺及び茹で上げに用いる水がパックに密封されたものである食品製造用の加熱・搬送装置。
3. 請求項１または２記載の食品製造用の加熱・搬送装置において、前記複数の加熱器の各々は、前記搬送ラインを形成する搬送ベルトを挟んで上下に対向した対の加熱器よりなり、前記対をなす加熱器の一方が前記搬送ベルトの下側に固定され、他方が前記搬送ベルトの上側で前記駆動機構を介して上下移動可能に保持されている食品製造用の加熱・搬送装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の食品製造用の加熱・搬送装置において、前記間欠送り機構は、前記間欠送りのインターバル時に、前記加熱器の前記対象物への挟み動作を解除した後、前記搬送ラインを形成する搬送ベルトを前後移動させて前記対象物を外部から揺さぶる機構を有する食品製造用の加熱・搬送装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の食品製造用の加熱・搬送装置において、前記間欠送りのインターバル時に、前記加熱器に挟み動作を与える前記駆動機構を介して前記対象物を上下、前後、及び左右のうち少なくとも一方向に揺さぶる機構を有する食品製造用の加熱・搬送装置。
6. 請求項３記載の食品製造用の加熱・搬送装置において、前記間欠送りのインターバル時に、前記対の加熱器の上側の加熱器を上下方向に数回移動させて前記対象物の上面に断続的な押圧力を与える機構を有する食品製造用の加熱・搬送装置。

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