JPS6241041B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はスクリユコンベヤを組込んだ逆流式抽
出装置の改良に関する。 逆流抽出装置は、関連した固形物から液体、可
溶性物質および微細な粒体を連続抽出するものと
して食品工業では周知である。そのような抽出装
置は一般的に、樋、あるいは全閉管の形態をした
傾斜、あるいは垂直の細長いハウジングの内部に
装置された、一対の平行で相互に逆転するスクリ
ユコンベヤを含む。例えば、刻まれたテンサイの
ような処理すべき材料はハウジングの下端に送り
込まれ、スクリユの回転により上方へ運ばれ、一
方（一般に水である）抽出液がハウジングの頂部
に送入され、重力により下方へ流れる。一本のス
クリユをもつ逆流抽出装置も周知であるが、ハウ
ジングの一側に固形物が堆積し、一方液体が他側
で比較的円滑に流れる傾向があるため、比較的効
率がよくないと考えられている。同じような問題
が２本スクリユの場合も経験されうるが、相互に
対し逆回転することによりスクリユの幅にわたつ
て固形物をより均一に分配しようとするので、そ
の問題の程度は小さい。 一本スクリユのコンベヤは２本スクリユの逆流
式抽出装置に比較して簡単で、かつ安価という重
要な利点を提供するので、そのような一本スクリ
ユ抽出装置の効率を高めようとする試みが行われ
て来た。本発明の発明者はスクリユコンベヤの回
転方向を間欠的に逆転させるという比較的簡単な
手段により逆流抽出装置の作動効率を実質的に向
上できるという驚くべき発見をした。スクリユコ
ンベヤの回転方向を逆転することにより、抽出さ
れつつある比較的固められた材料の塊りがほぐさ
れ、抽出液が該材料を浸漬できるようにする。こ
のように、スクリユコンベヤが元の回転方向に戻
ると、抽出液は材料から排出され、溶解し、拡散
された抽出可能材料を運ぶ。本発明は、樋または
管の形態を取り、一端またはその近くに入口を、
他端またはその近くに出口を有し、長手方向の軸
線が一端から他端まで上方へ傾斜した細長いハウ
ジングと、このハウジング内に配置され、その長
手方向の軸線のまわりに回転可能な少なくとも一
つの実質的にら旋状のフライトを有し、前記入口
から前記ハウジングへ導入された、抽出すべき材
料を前記ハウジングの前記一端から前記他端まで
運ぶスクリユコンベヤと、導入された流体が該ハ
ウジングの該一端まで該ハウジングを流れ下り、
かつ抽出すべき材料に対し向流の状態に流れるよ
うに、該ハウジングの前記他端へ抽出液を導入す
る装置と、該スクリユコンベヤを回転させ、該ス
クリユコンベヤの回転方向を間欠的に逆転させる
一方で抽出すべき材料を該一端から該他端へ実質
的に前方へ動かす駆動装置と、該ハウジングの該
一端またはその近くの箇所で該ハウジングから抽
出液を回収し、該回収された液を加熱し、また戻
され加熱された液が抽出すべき材料と接触するよ
うに前記加熱された液を該ハウジングへ戻す装置
を含む逆流抽出装置を提供する。 本発明は一本のスクリユコンベヤを使用した逆
流式抽出装置に関して以下説明するが、本発明は
複数のスクリユコンベヤを有する逆流式抽出装置
に対しても使用可能なることが認められるべきで
ある。さらに、以下の説明は野菜等からの成分抽
出用にスクリユー式抽出装置を使用することに限
定するが、実際には抽出の逆と称しうる、即ち固
形物に液を浸漬させることに対しても使用でき、
したがつて後者の応用についても本発明の範囲内
と考えられる。 本発明の特に好適な実施例においては、前記材
料をハウジングの前記他端に向かつて運ぶ上で余
り作用しないスクリユコンベヤのスクリユのフラ
イトの側に、該コンベヤの長さにわたり複数の概
ね半径方向のリブが配置して設けられている。こ
れらのリブは抽出装置中で固体の基質の著しく固
められた塊りと係合し、粉砕し抽出液が該固形材
料の塊り中へ自由に浸透しやすくする。また、こ
のリブは希望に応じて固形材料をハウジングの一
方の端部から他方の端部へ運ぶ上で作用するスク
リユのフライトの表面に設けてもよい。 抽出された液体がハウジングの一端から除去さ
れる前に過するために過装置を設けることが
好ましい。該過装置はハウジングの一端、ある
いはその近くを横切つて横方向に延びたプレート
を含み、そのプレートを貫通してスクリユコンベ
ヤ用の駆動軸が突出することが好ましい。このプ
レートには抽出液が通過しうる少なくとも１個の
開口を設け、かつハウジングの前記他端に遠い方
の側で該プレートと近接して並置してフイルタデ
イスクを設け、かつ前記プレートの前記開口を通
してスクリユコンベヤの駆動軸と共に回転するこ
とによつて自動清浄を行うよう配置している。 ハウジングの前記一端から抽出液を再循環さ
せ、ある希望温度まで加熱し、ハウジングの一端
と他端との間の一点でハウジングに戻すための装
置を設けることが好ましい。ハウジングの下端か
ら排出される抽出液の適当部分を独立した熱交換
器を通して分岐させ、そこで加熱し、前記一端上
のある点でハウジングに再循環することが望まし
い。食品加工の初期段階で材料を急速加熱する目
的として、加熱され、再循環された液体を、好ま
しくは前記一端からハウジングの長さの約1/20か
ら1/4までの間の箇所で、ハウジングの下半分部
分へ導入すべきである。 さらに細かい配慮として、固形物の装入点近く
で抽出液が制御された範囲まで溜るようにできれ
ば、固形物と液体との接蝕が高められることが判
つたので、抽出装置にはハウジングの下部で抽出
液の所定の液位を確実に保つための装置も設けて
ある。例えば、適当な制御装置が液位を感知し
て、抽出液の流入および（または）流出の流量を
自動的に調整して液位の変動を補正する。 抽出装置のハウジングには、液体が通過しうる
ジヤケツトを設けることが好ましい。このように
ハウジングの温度と、ある程度までの内容物の温
度とは制御できる。抽出装置の駆動装置は、いづ
れかの適当な逆転駆動装置を含むことができる。
駆動装置は逆転可能な電動モータあるいは油圧モ
ータを含む。代替的な実施例においては、逆転可
能なギヤボツクスをモータとスクリユコンベヤと
の間に配置してよい。 スクリユが連続的に前進運動して作動する抽出
装置と同様に、前述した原理によつて作動する抽
出装置の性能は、例えば装入材料の性質、装入材
料の温度、液体の流速、スクリユの傾斜、スクリ
ユの回転速度およびスクリユのつる巻角のように
多くの要素によつて影響され、それぞれの操作者
が特定の要件に見合うようこれらの要素を変更す
る。しかしながら、最大効率を得るためにはスク
リユーが前進される時間と後退作動される時間と
の間に適度の関係が存在することを認識すること
である。大ざつぱにいつて、このことは、作動中
のスクリユーの正味前進時間が約75％以上を越え
ないことが好ましく、さらに好ましくは約50％を
越えないこと、最も好ましくは約25％を越えない
ということである。 本明細書では、正味前進時間は以下の通り規定
する。 ＴＦ−ＴＲ／ＴＦ＋ＴＲ×100 TF＝スクリユが前進運動する合計時間 TR＝スクリユが後退運動する合計時間 前記スクリユの正味前進時間が減少するにつれ
て、回収される可溶性固成物の量は増加すること
が判明したが、それに付随して液体の流速が減少
するのは明らかであつて、このことは適正な経済
的な作動条件を決定する際考慮に入れる必要があ
る。 抽出液は水であることが度々であるが、有機性
液体、あるいは水溶液もしくは有機性溶液を含む
その他の液体も使用できる。本発明による逆流抽
出装置は例えばテンサイ、スイートコーン、ブド
ウ、ブドウの絞りかす、茶、カンキツ類の果物、
カンキツ類の皮、リンゴ、ナシのような菓物また
は野菜および、例えば魚の頭やくず肉のような動
物性材料からの可溶性あるいは拡散性の材料の抽
出に使用できる。例えばリンゴの皮や芯、カンキ
ツ類の皮や、ブドウの絞りかすのようなかすを余
さず抽出して、通常これらのかすと共に捨ててし
まう貴重な可溶性成分を回収できる。リンゴある
いはナシの皮や芯から回収される可溶性の糖分は
シロツプの缶詰調製に使用するかあるいはアルコ
ールに発酵させることができる。その他のかす
は、例えば調味着色料のような材料を含み、ある
いはペクチンのような特定の有用な材料が回収で
きる。満足な抽出を行うには、材料は粒体状が好
ましく、その粒体の形状は、粒体からの可溶性材
料の移動する拡散通路が少なくとも一方向に短い
ようなものである。 抽出された基質材料はハウジングの前記他端に
ある出口を通してハウジングより排出される。前
記出口はスクリユコンベヤの高さより上でハウジ
ングの側壁に配設されることが好ましい。抽出さ
れた基質材料をハウジングの基部から前記出口に
向かつて横方向かつ上方に動かすために抽出コン
ベヤを設けることが好ましい。本発明の特に好適
な実施例においては、スクリユコンベヤの長手方
向に延びた軸の延長部に支承された索車の周りを
排出コンベヤの下端が通過し、スクリユコンベヤ
とは独立して排出コンベヤを駆動するためにモー
タ装置が設けられている。 以下例示のみとして、添付図面を参照して本発
明の好適実施例を説明する。 第１図に示すように、逆流式抽出装置１０は細
長い樋状ハウジング１１を含み、該ハウジングに
は、駆動装置１３により長手方向軸線の周りを回
転するようにされたスクリユコンベヤ１２が配置
されている。ハウジング１１には抽出すべき材料
を装入する入口ホツパ１４が設けられている。該
ホツパ１４は、処理済の固形材料排出口１５に向
かつてわずかに上方へ傾斜したスクリユの下端の
上方に配置している。給液配管１７を介してハウ
ジング１１中へ供給される抽出液を排出するため
に排出配管１６が設けられている。排出された抽
出液を加熱し、ノズル２１を介してハウジング１
１の下端に戻し処理中の材料を加熱するために分
岐配管１９に熱交換器１８が設けられている。 スクリユコンベヤ１２の回転方向を間欠的に逆
転させるために駆動装置１３とスクリユコンベヤ
１２との間に逆転装置２２が設けられている。 第２図、第３図と第４図とは第１図に示す抽出
装置と類似の逆流式抽出装置を示し、同一部材に
は同一参照番号を用いている。 抽出装置１０は樋状ハウジング１１を含み、該
ハウジングには長手方向軸線の周りを回転するよ
うにされたスクリユコンベヤ１２が配置されてい
る。モータ１３はスクリユコンベヤ１２を駆動す
るようにされ、スクリユの回転方向を間欠的に逆
転する逆転装置２２を含んでいる。モータ１３は
一対の整合した駆動輪２４，２５と、チエイン２
６とを介してスクリユコンベヤ１２のスピンドル
２３に作動連結されており、該駆動輪２４と２５
との寸法比は、モータ１３が適当な作動速度で作
動しているとき、スピンドル２３とスクリユコン
ベヤ１２とが約1Rpmで回転するよう選択する。
スピンドル２３は、ハウジング１１の両端に取り
付けられたベアリング２７と２８とに支承されて
いる。 スクリユコンベヤ１２はスピンドル２３の周り
に配設されたらせん状のフライト２９を含んでい
る。このフライト２９にはその周囲方向に向けた
スリツト３０と複数の半径方向に延びたリブ３１
と設けてあり該リブ３１はハウジング１１の入口
から出口へ抽出される材料を動かす上で作用しな
いフライト２９の側に配設されている。 抽出すべき材料は入口ホツパ１４を通してハウ
ジング１１に送入される。抽出された材料は出口
１５を通して排出される。コンベヤ羽根板５２を
支承した一対の連続したチエイン５１を含む排出
コンベヤ５０が設けられ、抽出された材料をハウ
ジング１１の底部から側壁５３を上方へ出口１５
へと運ぶ。チエイン５１は３組の歯付き索車で支
持されている。一組の索車５４はスクリユコンベ
ヤ１２の軸２２に支承され、該軸に対して自由回
転する。他の２組の索車５５と５６とは前記軸２
２に対し平行の軸に支承されている。速度制御装
置を内蔵した電動モータ５７がベルト５８を介し
て索車５５を駆動するために設けられている。こ
のように前記軸２２の回転速度、あるいは回転方
向と関係なく材料は一定速度で排出できる。 ハウジング１１の下端には抽出された液体がハ
ウジングから排出される前に過する過装置が
設けられている。この過装置は開口３５を有す
る端板３４よりなる。ねじ３６と裏板３７とが前
記端板３４の後ろに設けられ、スピンドル２３に
接続されて、該スピンドルと共に回転するように
されている。過された抽出液は排出管１６を介
して熱交換器１８へ排出され、この熱交換器にお
いて、まづ熱交換板３８を通過し、そこで配管１
７中の給水へ逆流し、次に熱交換板３９を貫流
し、そこで配管４１中の冷却水に逆流する。今や
冷却された抽出液製品は、次いで配管１６を通つ
て抽出装置から排出される。配管１６中の抽出ジ
ユースのあるものは配管１９中へ分岐され、熱交
換板４２を通過し、そこで配管４３中の熱水と逆
流することにより加熱され、ハウジング１１へ戻
され、抽出すべく新に送入された材料を加熱す
る。配管１９中の加熱された再循環液はハウジン
グ１１の長さの10分の１と４分の１との間のとこ
ろでハウジング１１へ排出される。 熱交換板３８を通過した後配管１７中の給水は
熱交換板４４へ流入し、そこで配管４５中の熱水
と逆流する。配管１７中の液はハウジング１１の
上端で該ハウジング１１に入る。 ハウジング１１には温水保温ジヤケツト４６が
設けられている。熱水は配管４７を介してジヤケ
ツトへ入り、配管４８を介して流出する。 使用時、抽出すべき材料はハウジング１１の下
端へ送入され、スクリユコンベヤ１２が回転して
材料をハウジング１１に沿つて動かし始める。加
熱された給水は配管１７を介してハウジング１１
へ送入され、この給水は材料からの浮遊ジユース
や抽出された物質および粒体と共にフイルタを通
過し、熱交換板４２を通つて、配管１９を介して
ハウジング１１へ戻される。 抽出すべき材料はハウジング１１に沿つて進行
するにつれて、スクリユのフライト２９により圧
縮され、部分的に抽出された材料の固められた塊
を形成する。スクリユコンベヤ１２の回転方向が
逆転すると、リブ３１が固められた塊へ噛込みほ
ぐして新鮮な給水が入るようにする。コンベヤ１
２が元の回転方向に戻ると、抽出されつつある材
料は再度圧縮され、さらに抽出された材料と共に
給水が送られる。抽出されつつある材料の固めら
れた塊をこのようにほぐすことは抽出装置の性能
向上に著しく寄与し、抽出された材料の生産アツ
プをもたらす。 第５図にグラフで示す得られた結果は（長さ２
ｍ、直径20cm、つる巻角15度、傾斜3.5度の）単
一スクリユの拡散装置を使用したものである。ま
づスライスしたリンゴを装入し、スクリユを
1Rpmの速度で連続的に前進駆動し、（排出液の
分析により決定される）平衡状態に到達した際、
前進駆動を15秒毎に停止し、1/20回転スクリユを
逆転させ一定期間スクリユを作動させた。最終的
に、スクリユを再度連続前進運動させた。第５図
から判るように、逆転させたとたん、液体の排出
流量が増加し、リンゴの塊りをほぐすことにより
スクリユの上部で、この塊りから液体が排出した
ことを示した。連続した均一な回転に戻ると、抽
出水がリンゴの塊りを通つて自由に流れず、そこ
に溜つた間液体の流出は停つた。また、逆転期間
中に排出液の糖分濃度（ブリツクス度）が著しく
増加することが認められる。 第６図から第８図に示すデータは、同じような
装置を使用したが、逆転作動が100秒の前進駆動
と70秒の逆転駆動とが交互するようなシーケンス
よりなるようにスクリユの運動を自動制御した。
毎分352グラムのロツトでスライスしたリンゴを
抽出装置に供給し、（65℃の）水を毎分77.3グラ
ムの割合でスクリユの上端に給水した。全体の流
量、液体の濃度、固形物排出の読取りは間隔をお
いて行つた。 スクリユーは連続前進運動に逆転を重ねて作動
した。各作動の完了時、本装置の系統が均衡する
と、スクリユでの液体と固形物の自由な溜りを調
べた。逆転を重ねて行うことにより、回収された
可溶性固形物の生産量ならびにそれらが回収され
たときの濃度を増加させた。 第６図は逆転運動を行うことにより、リンゴの
塊りを通して液体が流れやすくなつたことを示
す。 また、スクリユに逆転運動を加えると、ブリツ
クス度で測定した、抽出された可溶性固形物の濃
度が高くなつたので、固形物と液体との接触効率
が向上したことが判明した。（第７図） シラズ（Shiraz）グレープを送入して、スクリ
ユ運動の前進と後退駆動との比を変えることによ
る可溶性固形物の生産量に対する作用を調査した
が、その結果を第８図に示す。 さらに別の実施例として、以下本発明による逆
流抽出装置を用いた例を示す。 例 すべりやすいために押しつぶすことが難しいこ
とで有名なゴルド（Gordo）種のブドウをブドウ
酒醸造工場の排出場の端から取り入れ、直径0.5
ｍ、長さ4.5ｍのスクリユを具備した抽出装置に
毎時600キログラムの割合で通した。 抽出装置からと、醸造所の通常のスクリユプレ
スからとの生産データを下表に示す。 The present invention relates to an improvement in a counterflow extraction device incorporating a screw conveyor. Backflow extractors are well known in the food industry for the continuous extraction of liquids, soluble substances and fine particles from associated solids. Such extraction devices generally include a pair of parallel, reciprocating screw conveyors mounted within an elongated housing, either sloped or vertical, in the form of a trough or a closed tube. For example, the material to be processed, such as chopped sugar beets, is fed into the lower end of the housing and carried upwards by the rotation of the screw, while the extraction liquid (generally water) is fed into the top of the housing and is carried by gravity. Flows downward. Single-screw backflow extractors are also known, but are considered relatively inefficient due to the tendency for solids to accumulate on one side of the housing while liquid flows relatively smoothly on the other side. It is being A similar problem can be experienced with two screws, but to a lesser extent since counter-rotating relative to each other attempts to distribute the solids more evenly across the width of the screw. Because single-screw conveyors offer the important advantages of simplicity and cost compared to two-screw counterflow extractors, attempts have been made to increase the efficiency of such single-screw extractors. I came here. The inventors of the present invention have made the surprising discovery that the operating efficiency of a backflow extractor can be substantially improved by the relatively simple expedient of intermittently reversing the direction of rotation of the screw conveyor. Reversing the direction of rotation of the screw conveyor loosens the clumps of relatively compacted material that is being extracted, allowing the extraction liquid to soak the material. Thus, when the screw conveyor returns to its original direction of rotation, the extraction liquid is discharged from the material, carrying the dissolved and dispersed extractable material. The invention takes the form of a trough or tube, with an inlet at or near one end;
an elongated housing having an outlet at or near the other end and having a longitudinal axis sloped upwardly from one end to the other; and at least one elongated housing disposed within the housing and rotatable about the longitudinal axis. a screw conveyor having substantially helical flights and conveying the material to be extracted, introduced into the housing from the inlet, from the one end of the housing to the other end; a screw conveyor having substantially helical flights; flowing down the housing to the one end of the
and a device for introducing the extraction liquid into the other end of the housing so that it flows countercurrently to the material to be extracted, and rotating the screw conveyor, intermittently changing the direction of rotation of the screw conveyor. a drive device for moving the material to be extracted substantially forwardly from the one end to the other end while reversing; and collecting extraction liquid from the housing at a point at or near the one end of the housing; A backflow extraction device is provided that includes a device for heating a liquid and returning the heated liquid to the housing such that the heated liquid is returned into contact with the material to be extracted. Although the present invention is described below with respect to a counterflow extraction device using a single screw conveyor, it should be recognized that the invention can also be used with a counterflow extraction device having multiple screw conveyors. . Furthermore, although the following explanation is limited to the use of a screw-type extraction device for extracting components from vegetables, etc., in reality it can also be used for the reverse of extraction, that is, immersing a liquid in a solid material. can be used,
Therefore, the latter application is also considered to be within the scope of the present invention. In a particularly preferred embodiment of the invention, a plurality of generally radial directions are provided along the length of the conveyor on the side of the screw flights of the screw conveyor that do less to convey said material towards said other end of the housing. The ribs are arranged and provided. These ribs engage and break up the highly compacted mass of solid matrix in the extraction device, facilitating free penetration of the extraction liquid into the mass of solid material. The ribs may also be provided on the surface of the screw flights which act to transport the solid material from one end of the housing to the other, if desired. Preferably, a filtration device is provided to pass the extracted liquid before it is removed from one end of the housing. Preferably, the screw conveyor includes a plate extending laterally across at or near one end of the housing, through which a drive shaft for the screw conveyor projects. the plate is provided with at least one opening through which the extraction liquid can pass, and a filter disk is provided in close juxtaposition with the plate on the remote side of the other end of the housing; The screw conveyor is arranged to perform automatic cleaning by rotating with the drive shaft of the screw conveyor through the screw conveyor. Preferably, a device is provided for recycling the extraction liquid from said one end of the housing, heating it to a certain desired temperature and returning it to the housing at a point between one end and the other end of the housing. Preferably, a suitable portion of the extract liquid discharged from the lower end of the housing is diverted through a separate heat exchanger, heated therein and recycled to the housing at a point on said one end. For the purpose of rapidly heating materials during the initial stages of food processing, the heated and recirculated liquid is preferably placed between about 1/20 and 1/4 of the length of the housing from said one end. should be introduced in the lower half of the As a more detailed consideration, it was found that if the extraction liquid could accumulate to a controlled extent near the solids charging point, corrosion between the solids and the liquid would be enhanced; A device is also provided to ensure that a predetermined liquid level of the extract is maintained. For example, a suitable controller senses the liquid level and automatically adjusts the inflow and/or outflow flow rate of the extract liquid to compensate for variations in liquid level. Preferably, the housing of the extraction device is provided with a jacket through which liquid can pass. In this way the temperature of the housing and to some extent the temperature of the contents can be controlled. The extractor drive can include any suitable reversing drive.
The drive device includes a reversible electric or hydraulic motor. In an alternative embodiment, a reversible gearbox may be placed between the motor and the screw conveyor. As with any extraction device that operates with continuous forward movement of the screw, the performance of an extraction device that operates according to the principles described above depends on, for example, the nature of the charge material, the temperature of the charge material, the flow rate of the liquid, and the It is influenced by many factors, such as tilt, screw rotation speed, and screw helix angle, and each operator will modify these factors to meet specific requirements. However, to obtain maximum efficiency it is important to recognize that a reasonable relationship exists between the time the screw is advanced and the time it is retracted. Broadly speaking, this means that the net advancement time of the screw during operation preferably does not exceed more than about 75%, more preferably does not exceed about 50%, and most preferably does not exceed about 25%. That's what it means. In this specification, net advance time is defined as follows. TF - TR / TF + TR x 100 TF = Total time of forward movement of the screw TR = Total time of backward movement of the screw As the net advance time of the screw decreases, the amount of soluble solids recovered can increase. It has been found, however, that there is an obvious concomitant reduction in liquid flow rate, which must be taken into account in determining appropriate economic operating conditions. The extraction liquid is often water, but organic liquids or other liquids containing aqueous or organic solutions can also be used. The backflow extraction device according to the invention can be used to extract fruits such as sugar beets, sweet corn, grapes, grape pomace, tea, citrus fruits, etc.
It can be used for the extraction of soluble or diffusible materials from confectionery or vegetables such as citrus peels, apples, pears, and animal materials such as fish heads and offal. For example, it is possible to extract all the waste, such as apple peels and cores, citrus peels, and grape pomace, and recover valuable soluble components that would normally be thrown away with these grounds. The soluble sugars recovered from the skins and cores of apples or pears can be used in the preparation of canned syrups or fermented to alcohol. Other scraps may contain materials such as seasoning colorants, or certain useful materials such as pectin may be recovered. For satisfactory extraction, the material is preferably in granular form, the shape of the granules being such that the diffusion path traveled by the soluble material from the granules is short in at least one direction. The extracted matrix material is discharged from the housing through an outlet at said other end of the housing. Preferably, the outlet is arranged in a side wall of the housing above the level of the screw conveyor. Preferably, an extraction conveyor is provided for moving extracted substrate material laterally and upwardly from the base of the housing towards said outlet. In a particularly preferred embodiment of the invention, the lower end of the discharge conveyor passes around a sheave carried on an extension of the longitudinal shaft of the screw conveyor, and the discharge conveyor is independent of the screw conveyor. A motor arrangement is provided to drive the conveyor. Preferred embodiments of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. As shown in FIG. 1, the counterflow extraction device 10 includes an elongated trough-like housing 11 in which is disposed a screw conveyor 12 adapted to rotate about a longitudinal axis by a drive 13. ing. The housing 11 is provided with an inlet hopper 14 into which the material to be extracted is charged. The hopper 14 is located above the lower end of the screw, which is sloped slightly upward toward the processed solid material outlet 15. A discharge pipe 16 is provided for discharging the extraction liquid supplied into the housing 11 via the liquid supply pipe 17. The discharged extract is heated and passed through the nozzle 21 to the housing 1.
A heat exchanger 18 is provided in the branch pipe 19 to heat the material being returned to the lower end of the pipe 1. A reversing device 22 is provided between the drive device 13 and the screw conveyor 12 to intermittently reverse the rotational direction of the screw conveyor 12. FIGS. 2, 3 and 4 show a countercurrent brewing device similar to that shown in FIG. 1, and like reference numerals are used for like parts. The extraction device 10 includes a trough-like housing 11 in which a screw conveyor 12 is arranged, which is adapted to rotate about a longitudinal axis. The motor 13 is adapted to drive the screw conveyor 12 and includes a reversing device 22 that intermittently reverses the direction of rotation of the screw. The motor 13 has a pair of aligned drive wheels 24, 25 and a chain 2.
6 to the spindle 23 of the screw conveyor 12, and the drive wheels 24 and 25
The dimensional ratio between the spindle 23 and the screw conveyor 12 is selected such that when the motor 13 is operating at a suitable operating speed, the spindle 23 and the screw conveyor 12 rotate at approximately 1 Rpm.
The spindle 23 is supported in bearings 27 and 28 attached to both ends of the housing 11. The screw conveyor 12 includes a helical flight 29 disposed around a spindle 23. The flight 29 has a slit 30 extending in the circumferential direction and a plurality of ribs 31 extending in the radial direction.
The ribs 31 are located on the side of the flights 29 that do not act in moving the extracted material from the inlet to the outlet of the housing 11. The material to be extracted is fed into the housing 11 through the inlet hopper 14. The extracted material is discharged through outlet 15. A discharge conveyor 50 is provided which includes a pair of continuous chains 51 carrying conveyor vanes 52 to direct the extracted material from the bottom of the housing 11 up the side wall 53 to the outlet 15.
carry it to The chain 51 is supported by three sets of toothed pulleys. A pair of pulleys 54 are supported on the shaft 22 of the screw conveyor 12 and rotate freely about the shaft. The other two sets of pulleys 55 and 56 are connected to the shaft 2.
It is supported on an axis parallel to 2. An electric motor 57 with built-in speed control is provided for driving the pulley 55 via a belt 58. In this way, the material can be discharged at a constant speed regardless of the rotation speed or rotation direction of the shaft 22. The lower end of the housing 11 is provided with a sieve device through which the extracted liquid passes before being discharged from the housing. The filter device consists of an end plate 34 having an opening 35 therein. A screw 36 and a back plate 37 are provided behind said end plate 34 and are connected to the spindle 23 for rotation therewith. The filtered extract is discharged via the discharge pipe 16 to the heat exchanger 18, in which it first passes through the heat exchange plate 38, where it passes through the pipe 1.
7 and then through the heat exchange plate 39 where it flows back into the cooling water in the pipe 41. The now cooled extract product is then discharged from the extraction device via line 16. Some of the extracted juice in line 16 is branched into line 19 and passes through a heat exchange plate 42 where it is heated by counterflowing with the hot water in line 43 and returned to housing 11 where it is freshly extracted for extraction. heats the material fed into the The heated recirculating liquid in line 19 is discharged into housing 11 between one tenth and one quarter of the length of housing 11. After passing through the heat exchange plate 38, the feed water in the pipe 17 flows into the heat exchange plate 44, where it flows counter-currently with the hot water in the pipe 45. The liquid in pipe 17 enters housing 11 at its upper end. The housing 11 is provided with a hot water insulation jacket 46. Hot water enters the jacket via line 47 and exits via line 48. In use, the material to be extracted is fed into the lower end of the housing 11 and the screw conveyor 12 rotates to begin moving the material along the housing 11. The heated supply water is supplied to the housing 11 via piping 17.
This feed water, together with suspended juices and extracted substances and granules from the material, passes through a filter, passes through a heat exchange plate 42 and is returned to the housing 11 via piping 19. As the material to be extracted progresses along the housing 11, it is compressed by the screw flights 29 to form a compacted mass of partially extracted material. When the direction of rotation of the screw conveyor 12 is reversed, the ribs 31 bite into the hardened mass to loosen it and allow fresh water to enter. conveyor 1
When 2 returns to its original direction of rotation, the material being extracted is compressed again and feed water is delivered along with the extracted material. This loosening of the compacted mass of the material being extracted contributes significantly to improving the performance of the extraction equipment and results in increased production of the extracted material. The results obtained, shown graphically in Figure 5, are (length 2
20 cm in diameter, 15 degree helical angle, and 3.5 degree inclination) using a single screw diffuser. First, add the sliced apples and stir in the sucrill.
Drive continuously forward at a speed of 1 Rpm, and upon reaching equilibrium (determined by analysis of the effluent),
The forward drive was stopped every 15 seconds, the 1/20 rotation screw was reversed, and the screw was operated for a certain period of time. Finally, the screw was again moved in a continuous forward motion. As can be seen from FIG. 5, as soon as the reversal was performed, the flow rate of liquid discharge increased, indicating that the liquid was discharged from the apple mass at the top of the screw by loosening the mass. Upon returning to continuous, even rotation, the extraction water no longer flowed freely through the apple mass, but instead pooled there, and the outflow of liquid ceased. It is also observed that the sugar concentration (brix degree) of the effluent increases significantly during the reversal period. The data shown in Figures 6 to 8 uses a similar device, but the screw movement is changed so that the reversal action consists of alternating sequences of 100 seconds of forward drive and 70 seconds of reverse drive. Automatically controlled.
Sliced apples were fed into the extractor at a rate of 352 grams per minute, and water (at 65° C.) was fed to the top of the screw at a rate of 77.3 grams per minute. Readings of total flow rate, liquid concentration, and solids output were taken at intervals. The screw operated by continuously moving forward and reversing. At the completion of each run, once the system was balanced, the screws were checked for free accumulation of liquids and solids. Multiple inversions increased the production of recovered soluble solids as well as their concentration when recovered. Figure 6 shows that by performing the reverse motion, the liquid flows more easily through the apple mass. It was also found that applying a reverse motion to the screw increased the concentration of extracted soluble solids, as measured by degrees Brix, and thus improved the efficiency of solid-liquid contact. (Figure 7) We investigated the effect on the production of soluble solids by changing the ratio of forward and backward drive of the screw movement by feeding Shiraz grapes. The results are shown in Figure 8. show. As yet another example, an example using the backflow extraction apparatus according to the present invention will be shown below. Example: Gordo grapes, which are notoriously slippery and difficult to crush, are brought in from the end of a winery's discharge pit, and are harvested with a diameter of 0.5
The extract was passed through an extraction device equipped with a screw 4.5 m long at a rate of 600 kg per hour. Production data from the extractor and from the brewery's regular scruille press are shown in the table below.

【表】 別の実験において、シラズグレープを4250Kg抽
出したが、その可溶性固形物の回収率は82％であ
つた。 全体のバランスデータを下表に示す。[Table] In another experiment, 4250 kg of Shiraz grapes were extracted, and the recovery rate of soluble solids was 82%. The overall balance data is shown in the table below.

【表】 例 西インド諸島ではライムジユースの調製に通常
の方法で約30日かかる。しかしながら、スライス
した菓物の抽出に逆流抽出装置を使用すれば、ラ
イムジユースの調製時間は１時間半に短縮でき
る。 ある例では、ライムジユースの生産量は送入し
たライムの重量と等しかつた。この「ジユース」
は、４倍の水に薄め、香りをバランスさせるため
に適当量の砂糖を加えるとすばらしいライムジユ
ースとなつた。 例 前記ライムと同様の逆流抽出装置を用いて、
100Kgのレモンから「ジユース」をつくり、この
ジユースを水を加えて400Kgとし、32Kgの砂糖を
加えたところすばらしいレモン飲料をつくり出し
た。 当該技術分野の専問家にとつては、大ざつぱに
説明したが本発明の精神あるいは範囲から逸脱す
ることなく、前述の本発明に対して数多くの変更
や修正が可能なことが認められる。[Table] Example: In the West Indies, it takes about 30 days to prepare lime juice using the usual method. However, if a backflow extractor is used to extract the sliced confectionery, the lime juice preparation time can be reduced to one and a half hours. In one example, the production of lime use was equal to the weight of lime input. This “J Youth”
diluted with four times as much water and added the right amount of sugar to balance the flavor, making a wonderful lime juice. Example: Using a backflow extraction device similar to the above lime,
They made ``Gy Youth'' from 100 kg of lemons, added water to make 400 Kg, added 32 Kg of sugar, and created a wonderful lemon drink. Those skilled in the art will appreciate that numerous changes and modifications can be made to the invention as described above without departing from the spirit or scope of the invention as broadly described.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明よる逆流抽出装置の概略図；第
２図は本発明による逆流抽出装置の半ば概略的な
平面図；第３図は第２図の線―に沿つた、ハ
ウジングの断面図；第４図は第２図に示すハウジ
ングの下端とスクリユとの縦断面図；第５図は本
発明による逆流抽出装置のスクリユコンベヤの回
転方向を間欠的に逆転することによる効果を示す
グラフ；第６図は一方向に連続回転させ、間欠的
に逆転させたときの逆流抽出装置のハウジングに
おける液位を比較したグラフ；第７図は本発明に
よる逆流抽出装置の接触効率が向上したことを示
すグラフ；第８図は本発明による逆流抽出装置を
使用した場合の、スクリユコンベヤの前進回転に
対して逆転させる時間が可溶性固形物の生産量に
及ぼす影響を示すグラフ；第９図は第２図の―
に沿つた断面図である。 図において、１１…ハウジング、１２…スクリ
ユコンベヤ、１３…駆動装置、１４…ホツパ、１
５…出口、１６…排出配管、１７…送入配管、１
８…熱交換器、２２…逆転装置、２９…スクリユ
のフライト、３０…スリツト、３１…リブ、３４
…過装置、３７…裏板、５０…排出コンベヤ、
６４…ジヤケツト。 1 is a schematic diagram of a backflow extraction device according to the invention; FIG. 2 is a semi-schematic plan view of a backflow extraction device according to the invention; FIG. 3 is a sectional view of the housing along the line - of FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the lower end of the housing and the screw shown in FIG. 2; FIG. 5 is a graph showing the effect of intermittently reversing the rotational direction of the screw conveyor of the backflow extraction device according to the present invention. Figure 6 is a graph comparing the liquid level in the housing of the backflow extraction device when it is continuously rotated in one direction and intermittently rotated in the reverse direction; Figure 7 is a graph showing that the contact efficiency of the backflow extraction device according to the present invention has been improved. FIG. 8 is a graph showing the influence of the time required to reverse the forward rotation of the screw conveyor on the production amount of soluble solids when using the backflow extraction device according to the present invention; FIG. Figure 2 -
FIG. In the figure, 11... Housing, 12... Screw conveyor, 13... Drive device, 14... Hopper, 1
5... Outlet, 16... Discharge piping, 17... Inlet piping, 1
8... Heat exchanger, 22... Reversing device, 29... Screw flight, 30... Slit, 31... Rib, 34
...passing device, 37...back plate, 50...discharge conveyor,
64...jacket.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 樋または管の形態を取り、一端またはその近
くに入口を、他端またはその近くに出口を有し、
長手方向の軸線が一端から他端まで上方へ傾斜し
た細長いハウジングと、このハウジング内に配置
され、その長手方向の軸線のまわりに回転可能な
少なくとも一つの実質的にら旋状のフライトを有
し、前記入口から前記ハウジングへ導入された、
抽出すべき材料を前記ハウジングの前記一端から
前記他端まで運ぶスクリユコンベヤと、導入され
た流体が該ハウジングの該一端まで該ハウジング
を流れ下り、かつ抽出すべき材料に対し向流の状
態に流れるように、該ハウジングの前記他端へ抽
出液を導入する装置と、該スクリユコンベヤを回
転させ、該スクリユコンベヤの回転方向を間欠的
に逆転させる一方で抽出すべき材料を該一端から
該他端へ実質的に前方へ動かす駆動装置と、該ハ
ウジングの該一端またはその近くの箇所で該ハウ
ジングから抽出液を回収し、該回収された液を加
熱し、また戻され加熱された液が抽出すべき材料
と接触するように前記加熱された液を該ハウジン
グへ戻す装置を含む逆流抽出装置。 ２ 該ハウジングの前記他端へ向かつて前記材料
を移動させる際に作動しない該スクリユコンベヤ
の該フライトの側が該スクリユコンベヤの長手方
向に離隔した箇所に概ね放射方向に位置した複数
個のリブを備えている特許請求の範囲第１項に記
載の逆流抽出装置。 ３ 該ハウジングの前記一端から取り除くのに先
立つて該抽出された液をろ過するろ過装置が設け
られている特許請求の範囲第１項または第２項に
記載の逆流抽出装置。 ４ 作動中に該ハウジングの前記一端において抽
出液の所定の液位を確保する装置が設けられてい
る特許請求の範囲第３項に記載の逆流抽出装置。 ５ 前記ろ過装置が該ハウジングの前記一端また
はその近くで該ハウジングを横切つて延在する穴
あきの閉鎖装置であつて、該スクリユコンベヤ用
の駆動軸が貫通するような閉鎖装置と、該ハウジ
ングの前記他端とは離れた側において該閉鎖装置
の穴に対し密接に並置して設けられたろ過部材を
含み、該ろ過部材が自己清浄するように前記穴を
過ぎて連続的に回転するように配設されている特
許請求の範囲第３項に記載の逆流抽出装置。 ６ 作動中に該ハウジングの前記一端において抽
出液の所定の液位を確保する装置が設けられてい
る特許請求の範囲第５項に記載の逆流抽出装置。 ７ 該抽出液を再循環させる装置は、再循環され
る液が前記ハウジングの前記一端から前記ハウジ
ングの長さの20分の１から４分の１までの箇所に
おいて該ハウジングへ戻されるように配設されて
いる特許請求の範囲第１項に記載の逆流抽出装
置。 ８ 作動中に前記ハウジングの前記一端において
抽出液の所定の液位を確保する装置が設けられて
いる特許請求の範囲第１項、第２項または第７項
に記載の逆流抽出装置。Claims: 1. in the form of a trough or pipe, having an inlet at or near one end and an outlet at or near the other end;
an elongated housing having a longitudinal axis sloped upwardly from one end to the other; and at least one substantially helical flight disposed within the housing and rotatable about the longitudinal axis. , introduced into the housing from the inlet;
a screw conveyor conveying the material to be extracted from the one end of the housing to the other end, the introduced fluid flowing down the housing to the one end of the housing and in countercurrent to the material to be extracted; a device for fluidly introducing extraction liquid into said other end of said housing and rotating said screw conveyor to intermittently reverse the direction of rotation of said screw conveyor while extracting material to be extracted from said one end; a drive for moving the liquid substantially forwardly to the other end, collecting extract liquid from the housing at or near the one end of the housing, heating the collected liquid, and returning the heated liquid; A backflow extraction device including a device for returning said heated liquid to said housing so that it is in contact with the material to be extracted. 2 a plurality of ribs located generally radially at locations spaced apart in the longitudinal direction of the screw conveyor on the side of the flights of the screw conveyor that are inoperative when moving the material toward the other end of the housing; A backflow extraction device according to claim 1, comprising: 3. A backflow extraction device according to claim 1 or 2, further comprising a filtration device for filtering the extracted liquid prior to removal from the one end of the housing. 4. A backflow extraction device according to claim 3, further comprising a device for ensuring a predetermined liquid level of the extraction liquid at the one end of the housing during operation. 5. a perforated closure extending across the housing at or near the one end of the housing, the closure being such that the drive shaft for the screw conveyor extends therethrough; a filtration member disposed in close juxtaposition to the aperture of the closure device on a side remote from the other end of the device, the filtration member being continuously rotated past the aperture so as to be self-cleaning; A backflow extraction device according to claim 3, which is arranged in a. 6. A backflow extraction device according to claim 5, further comprising a device for ensuring a predetermined liquid level of the extraction liquid at the one end of the housing during operation. 7. The device for recirculating the extraction liquid is arranged such that the recirculated liquid is returned to the housing at a point between one-twentieth and one-fourth of the length of the housing from the one end of the housing. A backflow extraction device as claimed in claim 1. 8. A backflow extraction device according to claim 1, 2 or 7, further comprising a device for ensuring a predetermined liquid level of the extraction liquid at the one end of the housing during operation.