JP2002045675A - 新規噴霧乾燥造粒装置及び顆粒状食品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原料の熱変性を抑えることができ、さらに安定
的に連続運転することが可能で、乾燥造粒処理能力の高
い噴霧乾燥造粒装置、及びこのような噴霧乾燥造粒装置
により乾燥造粒して、特に熱変性の少ない顆粒状食品を
提供する。 【解決手段】一つの槽内に噴霧乾燥部と流動造粒部とを
有する噴霧乾燥造粒装置であって、前記噴霧乾燥部の円
錐部の上端付近に、前記円錐部の内面に沿って下向き又
は斜め下向きへ気流を導入する手段と、排気を行う手段
とを備えた噴霧乾燥造粒装置、及びこの噴霧乾燥造粒装
置により乾燥造粒することにより上記課題を解決し、目
的とする顆粒状食品の提供を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、噴霧乾燥部と流動
造粒部とを有する噴霧乾燥造粒装置及びこれにより製造
される顆粒状食品の製造方法に関する。更に詳細には、
連続運転を可能とし、製品である造粒物の品質及び噴霧
乾燥造粒の処理能力の高い噴霧乾燥造粒装置、並びにこ
の装置により得られる、熱変性の少ない顆粒状調味料の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、天然調味料をはじめ、化学品、医
薬品、牛乳等、固形分を含む液体原料から造粒物を連続
的に製造するために、噴霧乾燥部と流動造粒部とを有す
る噴霧乾燥造粒装置が用いられている。

【０００３】噴霧乾燥造粒装置の一例は、図９に示すよ
うに、排気を噴霧乾燥部の頂上部より行う装置（粉体と
工業、Ｖｏｌ．２８、Ｎｏ．３[１９９６]、７２ページ
参照。）が知られている。このタイプの装置は、原料を
乾燥する熱風と、原料を乾燥して導入時よりも温度が低
く、湿度が増加した熱風とが、噴霧乾燥部２１の中間部
で向流となっている。このとき、原液を乾燥する熱風
は、噴霧乾燥部２１の頂上部より導入され、原料の噴霧
液滴を乾燥させた後、円錐部２に到達し、円錐部２の内
面を下から排気口８に向かって上方に流れる（図９の点
線矢印参照）。一方、噴霧液の液滴は、噴霧乾燥されて
粉体となり流動造粒部５へ落下し、一部は円錐部２の内
面に接触する。円錐部２の内面に接触した粉体は、円錐
部２の下から排気口８に向かって流れる熱風及び流動造
粒部５から導入される熱風（図示省略）で巻き上げら
れ、流動造粒部５に移送される。

【０００４】しかし、このような向流型の装置は噴霧乾
燥された粉体の水分が比較的高く、熱風の導入量、噴霧
の形態等の条件により、円錐部２の内面に粉体が付着・
堆積したり、製造された造粒品の品質が低下してしまう
場合があった。

【０００５】また、噴霧乾燥造粒装置の他の例は、図１
０に示すように、排気口８を噴霧乾燥部２１の下方に設
けた装置（特開平４−３６３１２６号公報や粉体と工業
Ｖｏｌ．２１、Ｎｏ．１０[１９８９]、３２ページ参
照）が知られている。このタイプの装置は、流動造粒部
５で、水、バインダ、原液等をバインダ噴霧ノズル６か
ら噴霧することにより、噴霧乾燥された粉体の水分を低
くすることができるため、円錐部２の内面に粉体が付着
・堆積することを防止することができる。

【０００６】しかしながら、この装置は、使用する原料
（例えば、加水分解蛋白質を多く含む調味液）によって
は、円錐部２の内面に粉体が付着・堆積することを十分
に防止することができなかった。

【０００７】以上のことから、図９〜１０に示す噴霧乾
燥造粒装置は、使用する原料により、噴霧乾燥部２１の
円錐部２の内面に付着した粉体を除去するため、装置の
運転を停止する必要があり、連続運転をすることができ
なかった。

【０００８】これは、噴霧乾燥による粉体の粒子径が、
５０〜１００μｍ程度と細かく、乾燥直後の粉体の水分
量が不安定であるため、円錐部２の内面に付着・堆積し
やすくなるからである。

【０００９】また、糖類や塩類を含む食品等の粉体であ
る場合、熱軟化性、潮解性をも有するため、円錐部２の
内面への付着・堆積が顕著となる。

【００１０】更に、従来の噴霧乾燥造粒装置（図９〜１
０参照）は、流動造粒部５の下部から導入される流動化
用空気により、円錐部２での粉体の流れ（重力による自
然沈降）が阻害されるため、円錐部２の内面に粉体が付
着・堆積しやすくなるという問題点があった。

【００１１】このような、円錐部の内面への粉体の付着
・堆積を防止するためには、円錐部に接触する粉体の乾
燥度を向上させ、粉体の含水率を低下させることが必要
であり、例えば、乾燥用熱風の温度をより高く設定した
り、噴霧液の流量を少なくすることが効果的である。

【００１２】しかしながら、原料が熱変性を受けやすい
ものである場合は、乾燥用熱風の温度を高く設定するこ
とができなかった。

【００１３】また、噴霧乾燥された粉体が熱軟化を起こ
しやすい性質のものである場合、比較的含水率の低い粉
末であっても、円錐部の内面に接触した際に熱軟化して
しまい、円錐部の内面に付着・堆積してしまうという問
題があった。

【００１４】従って、熱変性しやすい原料を連続的に噴
霧乾燥造粒する場合、採用し得る乾燥用熱風の温度、噴
霧液流量等の範囲が狭いため、装置の運転条件を最適化
することは多大の検討を要するとともに、非常に困難で
あった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
ような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであ
り、噴霧乾燥部の円錐部の内面への粉体の付着・堆積を
防止することにより、原料の熱変性を抑制することがで
きるとともに、安定した連続運転が可能であるため製品
である造粒物の品質及び処理能力を向上させることがで
きる噴霧乾燥造粒装置を提供することにある。更に、こ
の装置により、熱変性及び風味劣化の少ない蛋白加水分
解物を多く含む顆粒状調味料を連続的に製造する方法を
提供することを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば、一つの槽内に噴霧乾燥部と流動造粒部とを有する噴
霧乾燥造粒装置であって、前記噴霧乾燥部の円錐部の上
端付近に、前記円錐部の内面に沿って下向き又は斜め下
向きへ気流を導入する手段と、排気を行う手段と、を備
えたことを特徴とする噴霧乾燥造粒装置が提供される。

【００１７】このとき、円錐部の内面に導入される気流
の速度が、２〜１２ｍ／ｓであるとともに、円錐部の内
面に導入される気流が、８０％以下の湿度であり、且つ
１０〜３０℃に調温・調湿された空気であることが好ま
しい。

【００１８】また本発明では、円錐部に、円錐部の内面
を冷却する手段を配設することが好ましく、円錐部の内
面を冷却する手段が、エアージャケット装置であること
が特に好ましい。

【００１９】更に、本発明では、好ましい形態として流
動造粒部に、バインダ噴霧ノズルを配設したり、排気を
行う手段を、円錐部の上端付近に配設することが好まし
い。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の噴霧乾燥造粒装置は、一
つの槽内に噴霧乾燥部と流動造粒部とを有する噴霧乾燥
造粒装置であって、噴霧乾燥部の円錐部の上端付近に、
前記円錐部の内面に沿って下向き又は斜め下向きへ気流
を導入する手段と、排気を行う手段とを備えて構成され
る。

【００２１】上記のように、本発明の噴霧乾燥造粒装置
は、円錐部の上端付近に円錐部の内面に沿って下向き又
は斜め下向きへ気流を導入する手段(二次冷風導入手段)
を有しているため、乾燥工程終了後の粉末を、円錐部の
内面に接触する前に流動造粒部へ強制的に移送すること
ができるだけでなく、一時的に円錐部の内面に付着した
粉体も、気流により円錐部の内面から吹き飛ばされるた
め、円錐部の内面への粉体の付着・堆積を防止すること
ができる。

【００２２】これにより、含水量の比較的高い粉体であ
っても、円錐部の内面に付着しにくくなるので、噴霧液
の流量を増加したり、比較的低温の乾燥用熱風を用いる
ことができる。

【００２３】また、含水量の比較的高い粉体を円錐部の
内面に付着させることなく、流動造粒部へ移送すること
ができるため、噴霧乾燥工程及び流動造粒工程で原料に
加える熱量を全体として少なくすることができる。

【００２４】更に、円錐部の内面に沿って導入された気
流により、円錐部の内面に加えて、その内面付近の空気
層を冷却することができる。

【００２５】これにより、噴霧乾燥工程後の粉体は、円
錐部付近で速やかに冷却されるため、粉体の熱変性や熱
軟化による円錐部の内面への付着を防止することができ
る。このとき、本発明では、円錐部の内面に導入される
気流の速度が、好ましくは２〜１２ｍ／ｓ、より好まし
くは３〜８ｍ／ｓであることが重要である。

【００２６】これにより、従来の噴霧乾燥造粒装置の問
題点であった流動化空気による円錐部での粉体の流れ阻
害が抑制されるため、円錐部の内面における粉体の付着
・堆積を防止することができる。

【００２７】なお、円錐部の内面に導入される気流は、
８０％以下の湿度であり、且つ１０〜３０℃の調温・調
湿された空気であることが好ましい。

【００２８】また、本発明の噴霧乾燥造粒装置は、乾燥
用熱風の温度及び噴霧液の流量条件の選択の幅を広げる
ことができるため、装置の運転条件を容易に設定するこ
とができる。

【００２９】以上のことから、本発明の噴霧乾燥造粒装
置は、噴霧乾燥部の円錐部の内面への粉体の付着・堆積
を防止することにより、原料の熱変性を抑制することが
できるとともに、安定した連続運転が可能であるため、
製品である造粒物の品質及び処理能力を向上させること
ができる。

【００３０】以下、本発明を図面に基づいて更に詳細に
説明する。図１〜８は、本発明の噴霧乾燥造粒装置の各
例を示す概略説明図である。図１〜８に示す噴霧乾燥造
粒装置は、一つの槽内に噴霧乾燥部２１（直胴部１+円
錐部２）と流動造粒部５とを有するものである。

【００３１】噴霧乾燥部２１は、その頂上部に液噴霧ノ
ズル４及び乾燥用熱風導入口３が設けられている。

【００３２】円錐部２は、粉体が付着・堆積することを
防止するとともに、流動造粒部５に粉体を移送するた
め、円錐部２の内面に沿って下向き又は斜め下向きへ気
流を導入する手段（２次冷風導入装置を兼ねる）である
開口部７が、円錐部２の上端付近に設けられている。

【００３３】このとき、開口部７は、少なくとも１箇所
設けることが好ましく、必要に応じて、複数箇所（例え
ば、２〜６箇所）設けたり、円錐部の外周部全体にわた
るものやスリット状のものであってもよいが、均一に気
流を導入するため、風箱を開口部７に前置しておくこと
が好ましい。

【００３４】尚、開口部７は、空気冷却器１３、更に除
湿装置（図示せず）を介在させて送風機１４と接続され
ている。

【００３５】また、円錐部２の上端付近から排気を行う
手段は、図１に示すような噴霧乾燥部２１の頂上部に設
けられた排気口８、図２及び図８に示すような直胴部１
の下端の壁面に設けられた排気口１８、図３に示すよう
な直胴部１の下端の壁面より装置内部に向けてわずかに
突出させたパイプ２８ａ、図４に示すような円錐部２の
上端の壁面より装置内の中央部に水平方向に挿入され、
斜めに切断された先端部が装置の頂上部の背面になるよ
うに設けられたパイプ２８ｂ、図５に示すような円錐部
２の上端の壁面より装置内の中央部に挿入され、装置の
頂上部と垂直に向かい合うように先端部が折れ曲がり、
その先端部に陣笠状のカバー１９が取り付けられたパイ
プ２８ｃ、図７に示すような流動造粒部５の底部から装
置内の中央部に挿入され、装置の頂上部と垂直に向かい
合うように先端部が設けられたパイプ２８ｄのいずれか
が排気ライン１６と接続されてなるものである。

【００３６】尚、排気ライン１６は、排気から原料の微
粉を回収するサイクロン９を介在させて排風機２０と接
続されている。

【００３７】サイクロン９により回収された微粉は、サ
イクロン９の下端に接続された返送ライン１０により、
流動造粒部（流動層）５に戻される。

【００３８】流動造粒部５は、その上部にバインダ噴霧
ノズル６が設けられており、流動乾燥機１１と流動冷却
機１２に接続されている。

【００３９】原料供給ライン１５より供給された原液
は、液噴霧ノズル４から噴霧されて噴霧乾燥部２１に導
入され、乾燥用熱風導入口３より導入された熱風（図１
〜８の点線矢印参照）と接触することにより、乾燥され
て、粉体となる。

【００４０】尚、乾燥用熱風は、排気口８、排気口１
８、パイプ２８のいずれかにより排気され、排気ライン
１６を通ってサイクロン９へ導入される。

【００４１】次に、噴霧乾燥工程を終えた粉体は、円錐
部２の内面付近に落下し、開口部７から導入された気流
（図１〜８の実線矢印参照）により、流動造粒部５へ移
送されて、バインダ噴霧ノズル６よりバインダの噴霧を
受けつつ流動造粒される。

【００４２】流動造粒工程を終えた造粒物は、流動乾燥
器１１で乾燥され、流動冷却器１２で冷却される。

【００４３】ここで、円錐部の内面を冷却する方法は、
図１〜８に示すように、円錐部２の上端付近の開口部７
から気流（冷風）を導入することにより行われる。

【００４４】また、図６に示すように、円錐部２の内面
及びその内面付近の空気層の冷却効果をより向上させる
ため、円錐部２にエアージャケット装置２２を配設して
もよい。

【００４５】また排気を行う手段は、図１に示すような
噴霧乾燥部２１の頂上部に設けられた排気口８、図２に
示すような直胴部１の壁面に設けた排気口１８、図３〜
７に示すような装置内部に挿入したパイプ２８等を適宜
選択して用いることができる。

【００４６】このとき、図２〜６及び図８に示す噴霧乾
燥造粒装置の場合、円錐部２の上端付近からの排気は、
円錐部２の内部の空間に乾燥用熱風が入り込むことを避
け、円錐部２の内面の冷却を効率的に行うため、直胴部
１の下端の高さで行うことが好ましく、気流（冷風）を
導入する開口部７のすぐ上の高さで行うことがより好ま
しい。

【００４７】即ち、排気口１８又はパイプ２８の位置
は、直胴部１の下端の高さであることが好ましく、気流
（冷風）を導入する開口部７のすぐ上の高さであること
がより好ましい。

【００４８】尚、上記排気口１８又はパイプ２８の位置
は、直胴部１の下端又は円錐部２の上端の壁面に少なく
とも１箇所設けられることが好ましく、必要に応じて複
数箇所設けてもよい。

【００４９】また図３〜５及び図７に示すようなパイプ
２８を用いる場合、パイプ２８に粉体が付着することを
防ぎ、装置内部の清掃を容易にするため、パイプ２８の
先端部を直胴部１の内部壁面からわずかに突出させたり
（図３参照）、パイプ２８を斜めに切断し、その先端部
が装置の頂上部の背面になるようにしたり（図４参
照）、パイプ２８の先端部に陣笠状のカバー１９を取り
付けたり（図５参照）することが好ましい。

【００５０】更に、適当な付着防止の装置、例えば、連
続的又は断続的にパイプ表面に気体を吹き付ける装置や
装置内部の洗浄装置等を設けることにより、パイプへの
粉体の付着防止という目的を達成しつつ、種々のパイプ
を適宜選択することができる。

【００５１】尚、本発明で用いる液噴霧ノズル及びバイ
ンダ噴霧ノズルは、原液の種類、処理量、粘度等の条件
に応じて、加圧ノズル、ディスク式ノズル、２流体ノズ
ル等の公知のノズルを、適宜選択して用いることができ
る。

【００５２】また、噴霧乾燥部２１の頂上部に粉体導入
口３０を設け、この粉体導入口３０に粉体定量フィーダ
ー３１を取り付け、粉体定量フィーダー３１に粉体を供
給する粉体タンク３２を接続することもできる（図８参
照）。

【００５３】本発明には、上記装置を使用して乾燥造粒
する顆粒状食品の製造方法や、更にこの製造方法により
得られた製品も含まれる。特に、蛋白加水分解物及び／
又はエキス分を多く含む顆粒状調味料やスープの工業的
製造に適している。

【００５４】図８に示す噴霧乾燥造粒装置により顆粒状
食品を製造する方法は、グルタミン酸ナトリウム等が多
く含まれる配合の調味料を噴霧乾燥造粒するために好適
な方法である（特開平８−２９８９５６号公報参照）。
この方法によれば、より製品の吸湿を抑制し、液原料配
合量の相対的な低下に伴い、時間当たりの生産量をより
増加させることができる。

【００５５】以上、本発明の発明の実施の形態について
説明してきたが、本発明は、これらの実施の形態になん
ら限定されて解釈されるべきものではなく、本発明の範
囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて
種々の変更、修正、改良等を加えうるものである。

【００５６】

【実施例】図１に示す本発明の噴霧乾燥装置（実施例)
と図１０に示す従来の噴霧乾燥装置（比較例１〜２）を
用いて、表１に示す運転条件で、噴霧乾燥造粒を行った
結果を表１に示す。

【００５７】原料は蛋白加水分解物、酵母エキス、グル
タミン酸ナトリウム、イノシン酸ナトリウム、グアニル
酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、食塩等の混合水溶
液であり、水溶液中の固形分が全体の４０重量％となる
ように調整されたものである。

【００５８】

【表１】 ＊歩留まり（％）：生産量／処理量×１００

【００５９】表１に示したように、従来装置による製造
では円錐部に粉体が付着し、長期間の連続運転が困難で
あり、製品の風味も劣化していた。一方本発明の装置に
よる製造では、風味の劣化、熱変性の少ない造粒物を、
連続的に歩留まり良く得ることができた。特に、風味劣
化の少ない、蛋白加水分解物を多く含む調味料顆粒物を
得ることができた。

【００６０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の噴霧乾
燥造粒装置は、噴霧乾燥部の円錐部の内面への粉体の付
着・堆積を防止することにより、原料の熱変性を抑制す
ることができるとともに、安定した連続運転が可能であ
るため、製品である造粒物の品質及び処理能力を向上さ
せることができる。従って、従来の装置と比較して、噴
霧する原液の流量を増やすことができるため、単位時間
当たりの処理量を増やすことができるだけでなく、熱変
性の少ない造粒物、特に、風味劣化を押さえた顆粒状調
味料を好適に製造することができる。従って、このよう
な装置を使用することにより本発明の顆粒状食品を工業
的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の噴霧乾燥造粒装置の一例を示す概略説
明図である。

【図２】本発明の噴霧乾燥造粒装置の他の例を示す概略
説明図である。

【図３】本発明の噴霧乾燥造粒装置の更に他の例を示す
概略説明図である。

【図４】本発明の噴霧乾燥造粒装置の更に他の例を示す
概略説明図である。

【図５】本発明の噴霧乾燥造粒装置の更に他の例を示す
概略説明図である。

【図６】本発明の噴霧乾燥造粒装置の別の例を示す概略
説明図である。

【図７】本発明の噴霧乾燥造粒装置の更に別の例を示す
概略説明図である。

【図８】本発明の噴霧乾燥造粒装置の更に別の例を示す
概略説明図である。

【図９】従来の噴霧乾燥造粒装置の一例を示す概略説明
図である。

【図１０】従来の噴霧乾燥造粒装置の他の例を示す概略
説明図である。

【符号の説明】

１ 直胴部 ２ 円錐部 ３ 乾燥用熱風導入口 ４ 液噴霧ノズル ５ 流動造粒部 ６ バインダ噴霧ノズル ７ 気流（冷風）を導入する開口部 ８ 排気口 ９ サイクロン １０ 返送ライン １１ 流動乾燥器 １２ 流動冷却器 １３ 空気冷却器 １４ 送風機 １５ 原料供給ライン １６ 排気ライン １７ 送風ライン １８ 排気口 １９ 陣笠状のカバー ２０ 排風機 ２１ 噴霧乾燥部 ２２ エアージャケット装置 ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ パイプ（排気用） ３０ 粉体導入口 ３１ 粉体定量フィーダー ３２ 粉体タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻本 進 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１ 味の 素株式会社生産技術開発センター内 (72)発明者 古下 達也 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１ 味の 素株式会社川崎工場内 (72)発明者 小山 龍信 神奈川県横浜市都筑区池辺町3847 大川原 化工機株式会社内 (72)発明者 前坂 宗利 神奈川県横浜市都筑区池辺町3847 大川原 化工機株式会社内 (72)発明者 伊藤 崇 神奈川県横浜市都筑区池辺町3847 大川原 化工機株式会社内 Ｆターム(参考） 4B036 LC05 LE01 LF01 LP10 LP15 LT29 4B047 LB09 LE06 LG19 LP07 LP09 4D076 AA07 AA14 AA24 BA24 BA43 DA14 FA03 FA11 HA11 JA02 JA03 4G004 EA02 EA03 KA01

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一つの槽内に噴霧乾燥部と流動造粒部とを
   有する噴霧乾燥造粒装置であって、前記噴霧乾燥部の円
   錐部の上端付近に、前記円錐部の内面に沿って下向き又
   は斜め下向きへ気流を導入する手段と、 排気を行う手段と、を備えたことを特徴とする噴霧乾燥
   造粒装置。
2. 【請求項２】円錐部の内面に導入される気流の速度が、
   ２〜１２ｍ／ｓであるとともに、円錐部の内面に導入さ
   れる気流が、８０％以下の湿度であり、且つ１０〜３０
   ℃の調温・調湿された空気である請求項１に記載の噴霧
   乾燥造粒装置。
3. 【請求項３】円錐部に、円錐部の内面を冷却する手段を
   配設する請求項１又は２に記載の噴霧乾燥造粒装置。
4. 【請求項４】円錐部の内面を冷却する手段が、エアージ
   ャケット装置である請求項３に記載の噴霧乾燥造粒装
   置。
5. 【請求項５】流動造粒部に、バインダ噴霧ノズルを配設
   する請求項１〜４のいずれか１項に記載の噴霧乾燥造粒
   装置。
6. 【請求項６】排気を行う手段が、円錐部の上端付近に配
   設される請求項１〜５いずれか１項に記載の噴霧乾燥造
   粒装置。
7. 【請求項７】請求項１〜６いずれか１項に記載の噴霧乾
   燥造粒装置により乾燥造粒することを特徴とする顆粒状
   食品の製造方法。
8. 【請求項８】熱変性及び／又は風味劣化を改善する噴霧
   乾燥用である請求項７記載の製造方法。
9. 【請求項９】顆粒状食品が、蛋白加水分解物及び／又は
   エキス分を多く含む顆粒状調味料である請求項７又は８
   に記載の製造方法。
10. 【請求項１０】顆粒状食品が、蛋白加水分解物及び／又
    はエキス分を多く含む顆粒状スープである請求項７又は
    ８に記載の製造方法。
11. 【請求項１１】請求項７〜１０いずれか１項に記載の製
    造方法により得られたことを特徴とする顆粒状食品。