JP2001136951A

JP2001136951A - 立体型スナックの製造方法および製造用金型

Info

Publication number: JP2001136951A
Application number: JP32803599A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Nagai; 光男永井; Tetsuo Shinomiya; 哲夫四宮; Osamu Moriyama; 修森山; Yoshinori Tokugawa; 善範徳川
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】食感の優れた食品発泡体が得られると共に、食
品発泡原料から様々な所望の立体形状のスナックが得ら
れる、立体型スナックの製造方法を提供する。【解決手段】シリンダバレルと該シリンダバレル内に
回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリ
ュとからなる食品用発泡装置（Ｓ）を使用して、食品発
泡原料を可塑化する。そうして、所望の形状をした金型
の空洞に射出して、空洞内で発泡させる。これにより、
空洞の形状をした立体型スナックが得られる。発泡時に
発生する水蒸気は外部へ排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダバレル
と、該シリンダバレル内に回転方向と軸方向とに駆動可
能に設けられているスクリュとからなる発泡装置を使用
して、所定形状の立体型スナックを得る立体型スナック
の製造方法およびこの製造方法の実施に使用される製造
用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食品発泡体あるいはスナックの製造方法
の実施には、例えば特公平２−５６０５８号公報、特公
平３−２４１８１号公報等に示されているように、一軸
あるいは二軸のエクストルーダが使用されている。この
ようなエクストルーダは、概略的にはシリンダと、この
シリンダ内に回転方向に駆動されるように設けられてい
る一本あるいは平行に配置された２本のスクリュとから
構成されている。そして、シリンダの後方寄りには食品
材料供給用のホッパが、また前方には押出用のダイがそ
れぞれ設けられている。したがって、例えば澱粉粉末と
水とをシリンダ内に供給すると共にスクリュを回転駆動
すると、澱粉質のペレットはシリンダの前方へ送られる
過程で可塑化され、そしてダイから大気中に押し出され
る。これにより、水蒸気が一気に放出され、緻密で発泡
状態の良好な膨化スナックが得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
一軸あるいは二軸のエクストルーダによると、スクリュ
の回転によってダイから大気中に押し出されるので、可
塑化と押出とが連続し、連続的に膨化スナックが得られ
るという特徴を有する。しかしながら、エクストルーダ
すなわち押出機では、押出圧力および速度に限界があ
り、サクサクした食感の食品発泡体は得られ難いとうい
う問題がある。また、食品発泡原料は、押出ダイから大
気中に押し出されると同時に十数倍に膨化、発泡するた
めに、例えば形状が正方形の押出ダイから押し出して
も、得られるスナックの角は丸められ、角張ったスナッ
クを得ることは難しい。同様な理由により、押出ダイの
孔の形状に工夫を凝らしても、所望の形状のスナックは
得られ難く、特に複雑な形状のスナックは得られないと
いう欠点がある。したがって、本発明は、食感の優れた
食品発泡体が得られると共に、食品発泡原料から様々な
所望の立体形状のスナックが得られる、立体型スナック
の製造方法およびこの方法の実施に使用される製造用金
型を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、食
品発泡原料を可塑化し、そして金型の空洞に射出して空
洞内で発泡させるように構成することにより達成され
る。すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達
成するために、食品発泡原料を１００〜２００°Ｃに加
熱されたシリンダバレルに供給しながら、前記シリンダ
バレル内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられて
いるスクリュを回転方向に駆動して食品発泡原料が前方
に送られる過程で、前記シリンダバレルに加えられてい
る熱と、前記スクリュの回転による摩擦作用、せん断作
用等により生じる熱とにより可塑化して前記シリンダバ
レルの前方の計量室に所定量蓄積し、そして前記スクリ
ュを軸方向に駆動して可塑化された食品発泡原料を金型
の空洞に射出して前記金型の空洞内で発泡させ、それに
よって前記金型の空洞の形状をした立体型スナックを得
るように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の、金型の空洞内で発泡させるときに発生する
水蒸気を前記金型の空洞から外部へ排出するように構成
される。請求項３に記載の発明は、固定金型と、該
固定金型に対して型開閉される可動金型とからなり、こ
れらの金型のパーテイング面には、可塑化された食品発
泡原料が射出される所望の形状をした空洞が形成されて
いると共に、前記空洞には前記金型の外部に通じた複数
個の排気孔が開口するように、そして請求項４に記載の
発明は、請求項３に記載の固定金型と可動金型が、５０
〜２００°Ｃの範囲に調節される加熱手段を備えるよう
に構成される。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１の（イ）は、立体型スナック
Ｒの例を模式的に示す図であるが、この図に示されてい
る立体型スナックＲの製造例について説明する。立体型
スナックＲは、全体としてはトウモロコシの外皮を一部
剥いた形をしている。すなわち、外皮部分ａと、この外
皮ａに一部が包まれている粒々の穀粒状部分ｂと、穀粒
状部分ｂの根本に位置する蔕部分ｃとからなり、外皮部
分ａの一部が剥けて全体がトウモロコシの形をしてい
る。このような形状をした立体型スナックＲを製造する
ための金型Ｋは、図１の（ロ）に示されているように、
概略的には固定金型１と、この固定金型１に対して型締
および型開きされる可動金型１０とからなっている。そ
して、この固定金型１に対向して食品用発泡装置Ｓが設
けられている。

【０００６】固定金型１は、固定盤２に取り付けられて
いる。そうして、その略中心部に、射出時に可塑化され
た食品発泡原料が通るスプル３が形成されている。固定
金型１の可動金型１０に面したパーテイング面Ｐ側に
は、本実施の形態では図２の（イ）にも示されているよ
うに、スプル３を中心として等間隔に、平面形が略卵形
を呈する６個の固定側凹部４、４、…が設けられてい
る。これらの６個の固定側凹部４、４、…は、立体型ス
ナックＲの穀粒状部分ｂの長手方向の約半分を製造する
部分で、そのために固定側凹部４、４、…の内表面は、
図２（イ）に示されているように、凹凸が付けられてい
る。このような固定側凹部４、４、…には、固定金型１
に設けられている複数個の排気孔６、６、…の一方が開
口し、他方は固定盤２側の大気に開放された開放室７、
７に開口している。したがって、食品発泡原料の発泡時
に発生する水蒸気は、これらの排気孔６、６、…を通っ
て大気中へ排出されることになる。また、固定金型１の
内部には、ヒータ８、８、…が設けられ、固定金型１の
温度が５０〜２００°Ｃの範囲で調節されるようになっ
ている。

【０００７】可動金型１０は、可動盤１２に取り付けら
れている。そうして、固定金型１に面したパーテイング
面Ｐ側には、固定側凹部４、４、…に対応して６個の可
動側凹部１４、１４、…が設けられている。これらの可
動側凹部１４、１４、…は、立体型スナックＲの外皮部
分ａを製造する第１の凹部１４’、１４’、…と、穀粒
状部分ｂの残りの部分を製造する第２の凹部１４”、
１４”、…とからなっている。第１の凹部１４’、１
４’、…は、穀粒状部分ｂの外側と蔕部分ｃとを製造す
る部分であるので、図１の（ロ）に示されているよう
に、第２の凹部１４”、１４”、…よりも深く、また
図２の（ロ）に示されているように、先端部を除いて幅
広で、根本近傍で細くなっている。この第１の凹部１
４’、１４’、…の内表面は、図２（ロ）に示されてい
るように滑らかであるが、第２の凹部１４”、１４”、
…の内表面には、凹凸が付けられている。また、可動金
型１０のパーテイング面Ｐ側には、固定金型１のスプル
３に連通するランナ１３、１３、…が形成され、これら
の１３、１３、…はそれぞれのゲートを介して可動側凹
部１４、１４、…に連通している。

【０００８】可動金型１０と可動盤１２との間には、大
気に開口している開放室１７が設けられている。そうし
て、可動側凹部１４、１４、…と開放室１７は、複数個
の排気孔１６、１６、…で連通している。したがって、
主として可動側凹部１４、１４、…で発生する水蒸気
は、これらの排気孔１６、１６、…を通って大気中へ排
出されることになる。また、可動金型１０の内部にも、
ヒータ１８、１８、…が設けられ、可動金型１０の温度
が５０〜２００°Ｃの範囲で調節されるようになってい
る。なお、本実施の形態に係わる金型Ｋにもエジェクタ
プレート２０が設けられ、このエジェクタプレート２０
に取り付けられている複数本のエジェクタピン２１、２
１、…は、可動盤１２と可動金型１０とを貫通して可動
側凹部１４、１４、…内に、進退自在に臨んでいる。

【０００９】本実施の形態に係わる食品用発泡装置Ｓ
は、図１の（ロ）にその一部が示されているように、軸
方向に所定長さのシリンダバレル３０を備えている。そ
して、このシリンダバレル３０の、図１の（ロ）におい
て左方の先端部に、シリンダバレル３０の内孔すなわち
可塑化された食品発泡原料が蓄積される計量室３１に連
通した射出ノズル３２が設けられている。射出ノズル３
２には、バルブ駆動装置により開閉される開閉弁３３が
設けられている。したがって、詳しくは後述するが、こ
の開閉弁３３により射出ノズル３２を閉鎖すると、水の
飽和蒸気圧よりも高い圧力で可塑化計量することがで
き、開くと、可塑化計量された食品発泡原料を金型１、
１０の凹部４、４、１４、１４、…で構成される空洞
９、９、…へ射出すことができる。

【００１０】このように構成されたシリンダバレル３０
および射出ノズル３２の外周部には、個々に温度制御が
できる複数個の加熱ヒータ３４、３４、…が取り付けら
れている。シリンダバレル３０の内部には、そのフライ
トがシリンダバレル３０の内孔周壁に近接する形で回転
方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュ３
６が設けられている。また、シリンダバレル３０の後方
端部には、スクリュ駆動装置が設けられ、そしてシリン
ダバレル３０の後方寄りには、シリンダバレル３０の内
孔に連通した食品発泡原料供給用のホッパが設けられて
いるが、これらは図１の（ロ）には示されていない。

【００１１】次に、上記金型Ｋおよび食品用発泡装置Ｓ
を使用した立体型スナックＲの製造方法を説明する。小
麦粉、穀粒スターチ、穀粒グリッツ、米、タピオカ、馬
鈴薯澱粉などの澱粉類、えんどう、ひえ、あわなどの穀
類おろび大豆分離蛋白、脱脂大豆、グルテン、トウモロ
コシ蛋白、脱脂粉乳、全脂粉乳などの蛋白類の中から選
択される１種あるいは２種以上からなる原料を食品発泡
原料として準備する。また、制御装置の設定器により、
得ようとする立体型スナックＲの形状、物性、サイズ等
から、スクリュ３６の回転数、スクリュ３６の後退位置
すなわち計量完了位置、射出速度、可塑化時にスクリュ
３６に与える後退抵抗等を設定する。このとき、シリン
ダバレル３０および射出ノズル３２の温度は、食品発泡
原料の種類により１００〜２００°Ｃに設定する。ま
た、固定金型１と可動金型１０の温度も５０〜２００°
Ｃに設定する。可動金型１０を、図示されない型締装置
により固定金型１に対して型締めする。そうすると、固
定側凹部４、４、…と可動側凹部１４、１４、…とによ
り立体型スナックＲを得るための空洞９、９、…が形成
される。型締めされた状態が、図１の（ロ）に示されて
いる。

【００１２】準備した食品発泡原料をシリンダバレル３
０内に所定量宛供給する。このとき、必要に応じて水、
香辛料等の添加物を適宜加える。バルブ駆動装置が作動
して開閉弁３３により射出ノズル３２は閉鎖される。ス
クリュ３６の回転により、食品発泡原料はシリンダバレ
ル３０の前方の計量室３１へ送られる。このとき、食品
発泡原料はシリンダバレル３０の外周部に設けられてい
る加熱ヒータ３４、３４、…から加えられる熱と、スク
リュ３６の回転による摩擦作用、せん断作用等により生
じる熱とにより可塑化される。そうして、計量室３１に
蓄積される。蓄積される食品発泡原料の圧力によりスク
リュ３６は、図１において右方へ後退する。このとき、
スクリュ３６には背圧が与えられているので、食品発泡
原料の圧力は水の蒸気圧力よりも高くなって、スクリュ
３６を後退させる。可塑化が進み、スクリュ３６が計量
完了位置まで後退したら、位置のセンサがこれを検知
し、可塑化を終わる。これにより、シリンダバレル３０
の計量室３１内には設定量の食品発泡原料が蓄積され
る。

【００１３】次に、射出ノズル３２を固定金型１のスプ
ル３に押し付ける。そうして、スクリュ３６を軸方向に
駆動して射出する。射出ノズル３２の開閉弁３３が開
き、可塑化された食品発泡原料は、固定金型１のスプル
３、可動金型１０のランナ１３、１３、…およびゲート
を通って、それぞれの空洞９、９、…に射出される。射
出された食品発泡原料は、水蒸気圧により瞬時に発泡す
る。このとき発生する水蒸気は、排気孔６、６、１６、
１６、…を通って大気中へ放出される。発泡した状態
は、図３の（イ）に示されている。

【００１４】固定金型１と可動金型１０は、５０〜２０
０°Ｃの範囲に加熱されているので、発泡した立体型ス
ナックＲは、直ちに固化、乾燥する。あるいは表面に適
度の焦げが付けられる。可動金型１０を開くと、立体型
スナックＲ、Ｒ、…は、表面積の差あるいは形状の差に
より可動金型１０の可動側凹部１４、１４、…に付いて
開かれる。さらに開くと、エジェクタピン２１、２１、
…が可動側凹部１４、１４、…の内部へ突き出て、図１
の（イ）に示されているような形状をした、６個の立体
型スナックＲ、Ｒ、…が取り出される。エジェクタピン
２１、２１、…が突き出た状態が、図３の（ロ）に示さ
れている。以下同様にして製造する。

【００１５】なお、上記実施の形態では開放室７、１７
は、単に大気中に開放されているが、可撓性ホース等に
より真空源に接続し、負圧にして排気を促進できること
は明らかである。また、空洞９、９、…の形状、数等が
上記実施の形態に限定されないことも明らかである。

【００１６】実施例１：（１）食品発泡原料：市販され
ている穀粒グリッツを用いた。（２）製造装置：株式会社日本製鋼所製の食品用発泡装
置で図１の（ロ）に示されているようなもので、食品用
発泡装置のスクリュの直径Ｄは３２ｍｍ、スクリュの軸
長さＬと、直径Ｄの比Ｌ／Ｄは１２．７５、射出ノズル
の直径は３ｍｍ、のものを使用した。（３）製造条件：シリンダバレル温度は７０／１８０°
Ｃに、射出ノズル温度は１５０°Ｃに設定した。金型温
度は１８０°Ｃにした。そして、８０ｃｍ^３／ｓｅｃ
の速度で射出した。発泡後１秒乾燥を待って金型を開い
て発泡体を取り出した。上記の条件で得られた食品発泡体は、金型温度が１８０
°Ｃであったので、１秒の乾燥で水蒸気による表面のベ
トツキはなく、軽量なもので、食品発泡体を構成する核
の気泡セルは小さく緻密であり、サクサク感の優れたも
のであった。

【００１７】実施例２：（１）食品発泡原料：市販され
ている玄米（コシヒカリ）を用いた。（２）製造装置：
実施例１と同じ装置を使用した。（３）製造条件：シリンダバレル温度は７０／１７０°
Ｃに、射出ノズル温度は１４０°Ｃに設定した。金型温
度は１８０°Ｃにした。計量後１０秒間保持を行い、９
６ｃｍ^３／ｓｅｃの速度で射出した。発泡後１秒乾燥
を待って金型を開いて発泡体を取り出した。上記の条件で得られた食品発泡体は、軽量で、食品発泡
体を構成する核の気泡セルは小さく緻密であり、サクサ
ク感の優れたものであった。また、計量後１０秒間保持
したので、若干香ばしいものであった。

【００１８】実施例３：（１）食品発泡原料：市販され
ている脱脂粉乳（よつ葉乳業製）と小麦粉（日清製粉
製）を、７：３で配合したものを用いた。（２）製造装置：実施例１と同じ装置を使用した。（３）製造条件：シリンダバレル温度は５０／１３０°
Ｃに、射出ノズル温度は１００°Ｃに設定した。金型温
度は１００°Ｃにした。そして、９６ｃｍ^３／ｓｅｃ
の速度で射出した。発泡後１秒乾燥を待って金型を開い
て発泡体を取り出した。上記の条件で得られた食品発泡体は、軽量で、食品発泡
体を構成する核の気泡セルは小さく緻密であり、サクサ
ク感の優れたものであった。

【００１９】上記実施例からシリンダバレルの温度は、
１００〜２００°Ｃにすれば、食品発泡原料の種類を問
わず、可塑化できることが判明した。すなわち、食品発
泡原料が澱粉質の時は高めに、そしてタンパク質の時は
低めに設定すると、容易に可塑化できる。澱粉と蛋白と
が混合された食品発泡原料からも、シリンダバレルの温
度を１００〜２００°Ｃの範囲内で適宜設定すれば、食
品発泡体を得ることができた。また、得られる食品発泡
体は、食品発泡原料が脱脂粉乳のようなタンパク質の時
は比較的低い温度で乾燥してもベトツキはなく、小麦粉
のような澱粉質の時は高めで乾燥するのが望ましいが、
金型温度を５０〜２００°Ｃにすれば、食品発泡原料の
種類を問わず、計量、射出等の製造サイクルに支障をき
たさない時間内に乾燥することが判明した。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、食品発
泡原料を１００〜２００°Ｃに加熱されたシリンダバレ
ルに供給しながら可塑化し、そうして可塑化された食品
発泡原料を金型の空洞に射出して前記金型の空洞内で発
泡させるので、高圧・高速で可塑化された食品発泡原料
を金型の空洞に射出することができる。したがって、本
発明によると、押出機により得られる食品発泡体には期
待することのできない、サクサク感の強い食品発泡体す
なわち立体型スナックが得られるという本発明に特有の
効果が得られる。また、金型の空洞内で発泡させるの
で、複雑な、所望の形状の立体型スナックも得られる。
さらには、固定金型と可動金型が５０〜２００°Ｃの範
囲に調節される加熱手段を備えている発明によると、金
型温度を適宜選択することにより食品発泡体の乾燥時間
を調節して可塑化時間に合わせる等の操作ができ、製造
サイクルを短縮することができる。また、食品発泡体の
表面に焦げを付け商品価値を高めることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図で、その（イ）は
本実施の形態により得られる立体型スナックの例を示す
平面図、その（ロ）は金型と食品用発泡装置の一部を断
面にして示す模式的正面図である。

【図２】本発明の実施の形態を示す図で、その（イ）は
固定金型をそのパーテイングライン側から見た側面図、
その（ロ）は可動金型をそのパーテイングライン側から
見た側面図である。

【図３】本発明の実施の形態を示す図で、その（イ）は
可塑化された食品発泡原料が射出された状態を示す、金
型と食品用発泡装置の一部を断面にして示す模式的正面
図、その（ロ）はエジェクタピンが突き出た状態を示
す、金型と食品用発泡装置の一部を断面にして示す模式
的正面図ある。

【符号の説明】

Ｋ金型Ｓ食品用発泡装置
Ｒ立体型スナック１固定金型４固定側凹部６排気孔８ヒータ９空洞１０可動金型１４可動側凹部１６排気孔１８ヒータ３０シリンダバレ
ル３１計量室３２射出ノズル３６スクリュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森山修広島市安芸区船越南１丁目６番１号株式会社日本製鋼所内 (72)発明者徳川善範広島市安芸区船越南１丁目６番１号株式会社日本製鋼所内Ｆターム(参考） 4B014 GE01 GQ11 GU09 GU10 GU11 4B048 PE16 PL15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】食品発泡原料を１００〜２００°Ｃに加
熱されたシリンダバレルに供給しながら、前記シリンダ
バレル内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられて
いるスクリュを回転方向に駆動して食品発泡原料が前方
に送られる過程で、前記シリンダバレルに加えられてい
る熱と、前記スクリュの回転による摩擦作用、せん断作
用等により生じる熱とにより可塑化して前記シリンダバ
レルの前方の計量室に所定量蓄積し、そして前記スクリ
ュを軸方向に駆動して可塑化された食品発泡原料を金型
の空洞に射出して前記金型の空洞内で発泡させ、それに
よって前記金型の空洞の形状をした立体型スナックを得
ることを特徴とする、立体型スナックの製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の、金型の空洞内で発泡さ
せるときに発生する水蒸気を前記金型の空洞から外部へ
排出する、立体型スナックの製造方法。
【請求項３】固定金型と、該固定金型に対して型開閉さ
れる可動金型とからなり、これらの金型のパーテイング
面には、可塑化された食品発泡原料が射出される所望の
形状をした空洞が形成されていると共に、前記空洞には
前記金型の外部に通じた複数個の排気孔が開口している
ことを特徴とする、立体型スナックの製造用金型。
【請求項４】請求項３に記載の固定金型と可動金型
が、５０〜２００°Ｃの範囲に調節される加熱手段を備
えている、立体型スナックの製造用金型。