JP2005137377A - 食品を処理するための方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保守に要する労力と費用が少なく、乾燥効率の高い乾燥機を提供する。
【解決手段】本発明は、包装される食品を準備するために食品を加工処理するための方法及び装置に関する。加工方法は、食品のプリスチーミング工程と、プリフォッシング工程と、水への浸漬工程と、蒸気加熱工程と、乾燥工程とからなる。加工処理中に化学添加剤を食品に添加してもよい。加工装置は、搬送装置（３８）と、浸水タンク（２７）と、水再循環装置（３０）とからなる。加工処理中における食品の撹拌に適した回転バレルを有する乾燥装置（３２）が設けられる。
【選択図】図１６

Description

本発明は食品加工の方法とその装置に関するものである。より詳しくは、本発明は、速く炊ける米をつくるための米加工の方法と装置に関するものである。

人類は常に、穀物，野菜やその他の食品を調理するための新しい良い方法を求めている。大規模な商業的工程で食品を調理するには、均質で理想的な食品をつくると同時に、継続的なバッチ加工システムで大量の食品を処理できるような、特別な装置と特別に改良した調理方法が必要とされる。

澱粉を含む野菜や穀物を調理するときには、いくつかの問題が出てくる。第一に、食物粒を貯蔵タンクから処理容器に移さなければならず、ある場合には、保管タンクや加熱容器に移し、それから乾燥機に運んで、食物粒から水分を取り除かなければならない。このような処理過程における食物粒の物理的運搬は、十分に管理及び維持されなければならず、加工システム全体を通して、ひとつの工程から次の工程に流れる食物粒が、具合の悪い塊になったり結合することなく、理想的に流れるようにしなければならない。

ある場合においては、加熱処理中に穀物に加えられる熱が、食物ストック自体に含まれている澱粉あるいは他の分子の物理的又は化学的変化をもたらすように意図されている。米等の穀物の加熱処理では、穀物に含まれている澱粉のゼラチン化が最終目的である。穀物の加工中に、結合していない澱粉分子は加熱中に食物粒から浸出し、あるいはその加熱中に破壊してしまう。そのようなことが起こると、調理工程は穀粒同士を付着させることとなり、それにより、調理システム全体を通して穀類の進行を遅らせることとなる。この「グルーイング（凝固化）」の問題は米の加熱調理処理ではとくに厄介である。凝固化をそのまま弱めることなく放置しておくと、米の粒子の表面同士が付着し合って、大きな球となり、米の運搬と加工を進めることが不可能とまではならなくとも、実際にはできなくなる。

過去において、澱粉分子の浸出又は破壊による食物粒の凝固化の問題は、少なくとも限られた程度ながら制御することができた。それは、加工処理機械，加熱器，導管，又はその類のものに大量の液体を流す方法によるものであった。典型的な方法としては、水を運搬用媒体として使い、大量の水で「グルー（遊離化した澱粉）」を希釈して、遊離化した澱粉による悪影響を最小限に抑えるという方法である。大量の水を使うことによって、具合の悪い球状物が生じて加工装置を通過する穀類の運搬を遅らされるということもなく、穀類を加工することができる。しかしながら、このグルーイング効果を弱めるために水を使用することは、廃棄されるか又は水処理装置によって更に処理されなければならない多量の遊離化した澱粉を含んだ使用済の水を生じさせる結果となる。

残念なことに、多くの地域社会が、そのような食品加工過程で必要な水に対して商業的な規模での使用者が支払うべき水道料金をかなり大幅に値上げした。そのようなことで、大量の水が要求される食品の加工は、そのような地域では、非常に費用が嵩む結果となっている。加工システムにおいて、より新しく且つより良い方法で、しかもより少ない水で食品を搬送し調理する方法が強く望まれている。

また、過去においては、食品加工の過程において水が食品を搬送するために必要でなくなった時点で、搬送に用いられた水は廃水として捨てられていた。しかしながら、最近の環境法規によって、食品加工工場が放出する排水や廃棄物の量が厳しく規制されるようになった。例えば、昔であれば、食品加工システムで食品の運搬に利用した水は、運搬に必要でなくなったら、その処理時点で廃水として捨てていた。

多くの公共事業体や水道会社は、企業の利用者に対して、消費した水量のみならず、公共下水道に放出した廃水量のガロン数に応じて料金を請求している。したがって、食品加工工場が出す廃水量を少なくすることが望ましい。

さらに、商業的処理過程で使用される水量が多ければ多い程、望ましい温度に到達するのに必要な熱エネルギーはそれだけ多くなる。バッチ処理システムで使用される水量が少なくなれば、電力消費をかなり節約することができる。したがって、バッチ処理システムは、加工食品１ポンド当たり低いコストで操業できることになる。

商業用の米調理方法は大量に水を消費し且つ排出する。例えば、１カップの米を商業的に調理する場合、従来の加工方法では、使用された水量と生産される米との割合は２０対１である。食品加工業で必要とされているものは、米のような食物粒を加熱する場合に、消費水量と食品の生産量の割合が２対１か、おそらくそれ以下になるような加熱方法である。

食品加工産業における他の問題は、特に大量バッチ処理又は継続的な処理において、均一な最終製品を作ることである。穀粒を均等に加熱して、どの穀粒も実質的に同一の加熱条件となるようにすることは非常に難しいことである。

穀物の加工には多数の変数があり、また総ての穀粒各々を同一条件下に置くことは困難であるからそのような目標が生じるのである。第一の変数は、使用する熱量である。使用する熱量が多ければ多い程、穀物の中の澱粉のゼラチン化が進み、米は速く炊き上がる。さらに、米を加熱している間、圧力を高めれば、澱粉のゼラチン化の割合が高くなり、したがって、米が炊けるスピードは速くなる。米のゼラチン化の割合が高過ぎると、あるいは米の加熱や乾燥中の圧力や温度が最適でなければ、個々の穀粒のなかに小さな空気のポケット、つまりデッドスペースができ、物理的な損傷を受ける。このポケットができると、米は乾燥した後に弾力性が無くなり、消費者が好まない質の悪い製品となる。

従って、この食品加工業界で求められているのは、余分な水を使用することも廃棄することもなく、食品粒子同士の付着・凝結を回避しながら、継続的加工システムで食物粒を均等加熱するための装置と方法である。

本願発明は、包装される米を準備するために米を加工するための方法であって、該方法は、前記米が水分を吸収するように米をプリスチームする工程と、前記米を更に加工し米が更に水分を吸収するように米を水に浸漬する工程と、前記米が水分を更に吸収するように米を蒸気加熱する工程と、前記米を包装するための準備のために米を乾燥する工程の各工程を前記順序で有する方法である。

本発明は、他の態様として、前記プリスチーム工程に先立って米をプリウォッシュする工程を有する。

本発明は、更に他の態様として、過剰水分の少なくとも一部は、加熱工程に入り、且つ全処理工程において再利用のために再循環させられる。

本発明は更に他の態様として、穀物を処理するための方法であって、該方法は、穀物をプリスチームする工程と、前記穀物を蒸気加熱する工程と、前記穀物を乾燥する工程を有する。更に、プリスチーム工程の前に穀物をプリウォッシュする工程が設けられ、そして、更に他の方法は、これらの工程に加えてプリスチーム工程の後に穀物を浸漬する工程を有する。

本発明の他の態様として、穀物は化学添加物を加えることによって調質される。ある場合には、穀物は、ガスを加えることによって、加熱工程の後に後調質される。

本発明の他の態様として、食品を処理しながら搬送するための搬送装置を備えた食品を加工するための装置が示されている。この場合、浸漬タンクが未調理食品をプリソークするために設けられており、また、食品に対して水分又は蒸気が与えられそしてその後循環されるようになった水分循環装置が設けられている。食品を処理している間に消費されそして排出される水の量は最小限となるようになっている。さらに、この装置には、食品を加熱するための蒸気加熱機と乾燥装置が設けられ、前者の蒸気加熱機は食品に対して加熱処理中に水分又は蒸気を与える。

本発明の別の態様では、乾燥装置がロータリー乾燥機からなり、食品がロータリー乾燥機に搬送され、包装のための食品を準備するために食品の水分を減らすようになった装置が提供される。ロータリー乾燥機は食品を攪拌するための回転バレルを有する。ロータリー乾燥機は更に、熱せられた空気を用いて食品の水分を減らすための熱源を有する。食品から除去された過剰水分の一部は循環され、そして未調理の食品に再吸収される。

本発明の他の態様として、食物粒を処理するための方法であって、該方法は、食物粒をプリスチームする工程と、未調理の食物粒を熱せられた水に浸漬する工程と、蒸気加熱機の中で熱と水とを与えることによって食物粒を加熱調理する工程と、前記各工程を使用水量が最少となるように実行する工程とを有する。

更に、この方法は、特定のある工程において、食物粒が吸収できる程度のみの水を与えることによって、その食物粒を処理する間に排出される水の量を最少限とする工程を含んでもよい。更に、少なくとも過剰な水の一部は、各工程が実行されている間に再循環され、全ての工程で再使用されるように食物粒に供給される。

本発明の利点としては、水を有効的に使用する結果、処理に使用される水量が減少することである。特に、全体の処理の中におけるある時点を考えた場合、おおよそその時点で米粒によって吸収され得る程度の水の量しか使用されない。水を必要とし且つ廃水することに関連して、使用水量の減少に応じた費用の減少も本発明の有利な点である。エネルギーコストが減少され、且つ上記方法を使用することにより、公益事業団体に支払う費用はより合理的なものとなる。

さらに、適当なプリスチームの実行、適当量な水の使用、適温での加熱調理の結果として、高いきれいな水が調理の最終段階で供給でき、これにより、その最終段階での水を他の工程に再使用することができる。

本発明の最も優れている点の一つは、処理行程の全工程を通して、対象物が糊化状態となることを避けられることであり、これにより食品の効率的な搬送が確実になる。米粒の各粒を均一に加熱調理できることも本発明の有利な点であり、これにより、全ての処理を実行する結果、高品質な米を得ることができる。効率良く、均質に、且つ変化に富んだ米粒の乾燥を行うことができる。

全体的な装置と方法
本発明の好適実施例では、食物粒は、予備洗浄（プリウォッシュ）され、プリスチームされ、浸漬され、そして蒸気加熱機に搬送される。その後、食物粒は１つ以上の乾燥工程に搬送される。乾燥した後、食物粒は消費者に配送されるために包装される。さらに、本発明では、食物粒の加工に使われる総水量を少なくし、また、食物粒の加工で排出される総排水量を少なくすることにより、経済的な方法で水を有利に活用できる。

米の加工に使われる水量は、普通、例えば、米粒のひとつひとつに熱を伝え、過度の澱粉が米から遊離し、それにより米がもはや処理工程を動かなくなる「グルー・ポイント」に達するのを防止するために必要な最低水量のことである。これは、その処理のその時点で米が吸収できる水量にほぼ等しい水量を加えることによって達成することができる。したがって、圧力や温度を上げれば、穀物加工に使われる水量はより少なくなり、穀類から澱粉が過度に遊離することなく、穀類を理想的な程度にゼラチン化することができる。

加工システムの全体を図１に示す。図２のフローチャートは、本発明による処理工程を進行して行く食物粒の典型的な流れを示す。これらの全工程は以下に詳しく説明するが、このフローチャートはこの処理加工の概観図となるものである。食物粒５８は、図１で示した装置１２でプリウォッシュ工程５９に先ず付される。プリウォッシュが終わると、食物粒はプリスチーム工程６０（図１では参照番号２０で示す）に移され、浸漬と水吸収工程６１の準備として蒸される。この浸漬と吸収は、移動タンク即ちバケツ２７（図１参照）で行われる。図１に示されるバケツ２７は概略的に示したものであり、これと同一機能を発揮できるものであれば、実際の搬送容器は図１に概略的に示したものと異なる形状のものであっても勿論構わない。浸漬の後、食物粒は蒸気加熱機９０に進み、ここで食物粒は加熱され、その後、コンベアライン３８に沿って蒸気加熱機から一つあるいはそれ以上のオプションのステーションへと運ばれる。一つのオプションとしては、マイクロ波又は高周波ヒーター４４をそのラインに沿って配置することもできるし、また、食物粒にガスを噴射できるようガス噴射器４２を設けることもできる。さらに、オプションとして、空気コンベア・ヒーター４０で食物粒を加熱することもできる。

加熱器を出て更にコンベアライン３８を進行することにより、食品は好ましくは水スラリーの状態で運ばれ、更に振動水切器３００へ送られ、ここでスラリーから水切りが行われる。食物粒はロータリー乾燥機３２に進み、ここで食物粒はさまざまな温度ゾーンで乾燥させられる。さらに、オプションの工程として、食物粒をベッド乾燥機１４あるいは縦型乾燥機１５、あるいはその両方で乾燥させることができる。食物粒はかくして最終製品５４（図２参照）として乾燥され、包装のための準備が完了する。

図１に戻り説明すると、食品加工システム１０は、未調理食品を受け入れ且つプリウォッシュ行程を実行するプリウォッシャー１２を具備する。入力２２から摂氏約２５度の温度である好ましくは常温の水がプリウォッシャー１２に供給される。図１には示さないが、必要により、プリウォッシャー１２に温水又は冷水を供給するようにしても構わない。遊離澱粉又は表面澱粉の除去を最適にしたい場合には、温水を供給するようにすればよい。プリウォッシング（予備洗浄）は、従来から知られているいかなる方法によって行ってもよい。好ましい方法は、所謂「ジフ・ライス」システムで、特許公報番号第５１−２２０６３号及び日本国特許出願番号第５７−１４１２５７号に開示されており、必要に応じてこれらの内容は本明細書の内容に組み入れられる。

ジフ・ライス装置は、回転しながら遠心力で注水し、分離する方法を使って米をプリウォッシュする。基本的には、米は水で洗浄され、その水は、プリウォッシャーの中にある遠心ドラムが回転することにより、遠心力で米から振り払らわれる。プリウォッシャー１２では、米は、通常１０秒−６０秒間だけ洗浄される。このジフ・ライス装置が採用されない場合には、１０秒間が好ましい洗浄時間である。もしジフ・ライス装置が採用される場合には、洗浄時間は６０秒程度、あるいはそれよりも若干長い時間となるであろう。このプリウォッシング（予備洗浄）については、先に記載した特許あるいはその他の特許によって知り得るものである。

プリウォッシングは、加熱の前段階で米に過度の水分を与えることなくある程度の水分を与える役割を果たす。米やその他の加熱前の食物粒に対して、処理の前段階で過剰な水分が与えられると、望ましくないグルーイング現象が起こって、食物粒が加熱システムを進むのが遅くなる。

比較的短いプリウォッシュ工程が終了すると、食物粒はコンベア１６に載せられて、プリスチーマー装置２０に運び込まれる。プリスチーマー装置２０にはスチームライン４９から蒸気が供給されている。プリスチーマーは好ましくは公知のベッド・コンベア式スチーム装置である。この型は、食物粒のベッドがスチーマーを通り抜ける時に、コンベアの上方からコンベア上に向けて、またコンベアの下方からも食物粒に向けて蒸気を吹きかける技術として知られているものである。このプリスチーム工程は、本発明の全体を通して重要なものである。

なぜならば、食物粒の調理過程の初期の段階で食物粒に損傷を与えることを避け、また表面澱粉の流動を避けるために、食物粒は比較的少量の熱と水分に曝されるからである。好ましい方法では、米の各粒は、約５分−３０分間プリスチーマー工程に置かれる。もちろん、この時間は必要により変更されるものであり、さらに処理される食品の種類によってもその時間は変わり得るものである。

プリスチーミング工程は、処理加工のこの時点で、食物粒が、特に米などのような穀類が、比較的少ないが適量の水分を吸収することを補助する。したがって、この工程は、米粒が、その後の工程で適量の水分をさらに吸収できるような状態に準備することを目的とする。本発明による処理加工法において、最も重要な要素の一つは、穀物を、蒸気加熱機に送る途中でバケツ２７に浸す前に、プリスチーミングを行うことである。この方法によって、一定の水分を食物粒や穀粒が取り込み易くし、食物粒子が好ましくないグルーイング現象を生ずることなく加熱される可能性が大きくなる。特に、加熱中に穀物と一緒に運ばれる水は、本発明におけるように、米の蒸気加熱の前にプリスチーミングと短時間の浸水工程を行う場合には、穀物から放出される結合していない澱粉を大量に含んでいる可能性が少ない。

食物粒はプリスチーマー装置２０を通り抜けた後、コンベアライン５０に載って断続的に進むバケツ２７の中に入れられる。コンベア／バケツ装置は、日本の日搬機株式会社から商業的に入手可能である。好ましくは、コンベアライン５０のバケツ１個につき約５０ポンドの食物粒を入れる。感知装置（図示せず）がバケツに食物粒が満量になったことを検出すると、その時点でコンベアシステムは次のステーションへと進み、ディスペンサー・ライン・ミクスチャー３４が浸漬工程のための水をバケツ２７に入れる。

ディスペンサー・ライン・ミクスチャー３４は、温水ライン１８から出てくる新鮮な温水、または再循環水ライン３０の再循環水のどちらからを使っている。処理する食物粒のタイプや、求められている処理条件によって、再循環水ライン３０の再循環水を使うことが可能になる。この再循環水というのは既に処理に使った水のことで、バケツ２７に戻して、食物粒の再吸収に利用するので、全体の処理システムで使用する水量を最少限に抑え、しかも食物粒の加工全体から排出される排水量も少なくする。

各バケツ２７に入れる水量は、典型的には、バケツに入れる食物粒の量とバケツに入れる水量が重量比で略１対１になるような水量である。とりわけ、その水量は、食物粒が蒸気加熱機９０に送り込まれる前に、食物粒が完全に、あるいはほぼ完全に吸収できるような量に調整される。ディスペンサー・ライン・ミクスチャー３４から食物粒に入れる水の温度は、処理条件や処理する食物粒の種類によっても異なるが、およそ摂氏８０度が望ましい。さらに、米を処理する場合には、米の種類によって、浸漬に使用する水の水温は異なることが要求されるであろう。

バケツ２７に入れられた５０ポンドの食物粒と注入された水は、段階的に、蒸気加熱機９０に向かって進んで行く。米はそのバケツに温水と一緒に入れたまま、約５分−３０分間（処理条件及び食品の種類によって異なるが）置かれることになる。精白米に対するその適切な浸漬及び水の吸収のための時間はおよそ１０分である。バケツが蒸気加熱機に到達したなら、バケツの中身は蒸気加熱機に開けられ、そのバケツはコンベアライン５０の下部構造に沿って設けられた保管ステーションに戻される。バケツ清掃ステーションを必要により設けることができる。

蒸気加熱機９０に入った後、この加熱器については後により詳しく説明するが、加熱された米と水のスラリーはコンベアライン３８に載って現われ、振動水切器３００へと、そして更にロータリー乾燥機３２へと進む。しかし、蒸気加熱機とロータリー乾燥機の間には、いくつかのオプションの工程がある。たとえば、マイクロ波ヒーター４４で、マイクロ波、電波、その他の電磁放射線を食物粒に浴びせる工程である。別のオプションとしては、ガス噴射ステーション４２で、炭酸ガスのようなガス状の物質を食物粒に噴射することである。もう一つのオプションとして、加工する食物粒のタイプにもよるが、空気コンベア・ヒーター４０を使って、食物粒がロータリー乾燥機３２に入る前に、余分な水を吹き飛ばすこともできる。

更に、場合によっては、米を化学処理することが望ましい。食品はレシチン，米ぬか油，砂糖，燐酸，アジピン酸，あるいはその他の酸を添加することによって調質してもよい。例えば米の処理においては、そのような添加物は最終製品の品質を向上するのに有益である。

ガスの噴射及びマイクロ波加熱はいくつかの作用をもたらす。その作用の一つは、食品の表面を乾燥させ、粒体への水の浸透を容易にすることであり、これにより食品は柔らかくなる。例えば米の場合、マイクロ波による穀粒の加熱により、穀粒の外皮に小さい亀裂を生じることであり、これにより調理中における穀粒内部への水分の浸透を容易にし、非常に好ましい最終米製品を提供することが可能となる。二酸化炭素ガスを、穀物の繊維組織を改善すると共に穀粒内の澱粉のゼラチン化を助けるために、穀物に対して供給しても良い。それにより、より均一な調理が可能で、消費者にとってより好ましいしっかりした穀物を提供することができる。これらの工程によってもたらされる作用により、それらは、個別的に又は組み合わせにより、あるいは全工程において他の付加的な又は他のポイントにおいて行っても構わない。

ロータリー乾燥機３２に到達すると、食品は以下でより詳しく説明するように、熱せられた空気に曝される。他の代替え的乾燥機としては、乾燥を助長する目的で高周波エネルギーを用いることもできる。食物粒はロータリー乾燥機を通り抜け、更に、オプション工程ではあるが、ベッド乾燥機１４に進むことができる。ベッド乾燥機を必要とするか否かは、加工する食物粒のタイプや、希望する乾燥の程度による。ベッド乾燥機で乾燥させた食物粒は、その後、オプション工程として、縦型乾燥機１５に進むことができる。縦型乾燥機１５は、食物粒の水分をかなり減少したレベルまで減ずるためのものである。

以下、全工程のそれぞれの特徴を詳細に説明することとする。

蒸気加熱機の好適実施例
本発明による蒸気加熱機の好適実施例である蒸気加熱機９０を図２Ａに示す。蒸気加熱機に入る直前に水を吸収した食物粒は、図２Ａの上部に示す通り、コンベアライン５０に沿って進む。水を吸収した食物粒は、バケツ２７から蒸気加熱機９０の上部に放出される。熱湯ライン１８は、蒸気加熱機９０の下部に位置する熱湯ライン９９に熱湯を供給する。この熱湯は、食品粒のスラリーを蒸気加熱機外に流出させるために用いられ、そしてスラリーをロータリー乾燥機に搬送するための水媒体を提供する（図３−図５参照）。

流れを示す矢印９５は、加熱前の食物粒が蒸気加熱機に入って行く流れを示している。熱湯ライン１８は、蒸気加熱機９０の上部に設けられた洗浄するためのジェットノズル９１に熱湯を送る。食物粒はドレイン・スクリーン９３に入れられ、そこで振動を加えられることにより、図２Ａの上部中央に見られる蒸気室開口３１２を通過する前に、食物粒の水分が除去されるようになっている。大きな円形の保存ボウル９２が食物粒を受け止め、ドレイン・スクリーン９３の振動作用によって、食物粒を蒸気室開口３１２に導く。

食物粒は、蒸気室開口３１２を通過して、図２Ａに見られるように、蒸気加熱機の下部に進んでいく。複数の蒸気ライン、例えば蒸気ライン３１８及び３１０が蒸気加熱機の壁から中に入り込み、蒸気加熱機９０内の食物粒に蒸気を供給する。図２Ａの中程から下部にかけて、破断及び仮想線で示した回転シャッター３０８が示されている。四角形状を有する回転シャッター３０８は蒸気加熱機の側壁間に延在しており、その上面に蒸気孔３２０を有する。食物粒は、何段もの或いは何層もの回転シャッターを段階的に順次進行し、最終的には、図２Ａの下部位置に見られるホッパー３１４に至る。そのホッパーは、典型的には水で満たされた槽であって、それは食物粒を冷やす役割を果たす。水ライン，ガスライン，真空ラインを、加熱器からの食品の排出を容易にするために、出口シュートの位置に設けることもできる。そのような装置は、図３−図５の実施例でより詳しく説明するが、本実施例にも勿論用いることができる。

図２Ｂは先に説明した図２Ａの蒸気加熱機の下部の断面図である。図２Ｂには蒸気加熱機の両側壁面３０６が示され、そして、該蒸気加熱機の壁面３０６間に縦方向に間隔を置いて四つの回転シャッター３０８が設けられている。図２Ｂは、回転シャッター３０８が連続して設けられ、食物粒をある一つの段から次の段へと連続的に進めて行く本発明の好適実施例を示すものである。図２Ｂに示されるように、加熱装置の下部はその上部より若干広くなっている。こうすることにより、最大加熱効率且つ最小“グルーイング”効果でもって、食物粒のスループットをより高くすることができ、更に、水の吸収により米等の食品の膨張を許容することができる。図２Ｂには、回転シャッター３０８の直下に横方向に設けられた多孔蒸気ライン３２４の断面が示されている。多孔蒸気ラインは二つの機能を有する。その第１は、食物粒を加熱するための蒸気を提供することである。第２は、回転シャッター３０８が回転するための軸あるいは蝶番を提供することである。シャッター間隙スペース３３８は回転シャッター３０８間の動作間隙であり、これにより、食物粒を加熱器の各層中に保持したままでシャッターが自由に回転することを容易にする。図２Ｃは、以下詳細に説明するが、シャッター３０９の回転位置を仮想線で示す。図２Ｂに示すシャッターのそれぞれは、図２Ｃに示すように回転することによって機能する。

図２Ｂに示す多孔蒸気ライン３２２及び３２４は、食物粒を加熱するために蒸気を与える。蒸気ジェット３２６は、多孔蒸気ラインから下方向そして若干横方向に吹き出る。そして、回転シャッターの上面には蒸気孔３２０が設けられており、食物粒に対して上方に向けて蒸気を供給する。こうすることにより、食物粒は、蒸気加熱機を順次進行して行く間に、上部及び下部から蒸気を与えられることになる。

図２Ｃは一つの回転シャッター３０８及びそれに関連した多孔蒸気ライン３２２の拡大図である。特に、蒸気孔３２０が回転シャッター３０８の上面にあり、そこから蒸気が吹き出ることが示されている。蒸気導管３３４が多孔蒸気ライン３２２の中心を通って蒸気を運ぶ。外側蒸気ライン壁３３６は、回転シャッター３０８がそこを中心にして９０°回転するようにピボット点あるいは蝶番として機能する。図２Ｃは、上方から下方に延びる仮想線で、回転し終わった状態のシャッター３０９を示す。蒸気導管３３４は、蒸気加熱機の外部から、蒸気噴射ノズル３３２及び蒸気孔３２０へ蒸気を運ぶ。蒸気ジェット３２６は蒸気噴射ノズル３３２から噴射されたものとして示されている。回転シャッター３０８の回転方向は、参照符号３２８及び３３０で示す矢印によって示される。

図２Ａ−２Ｃに示す蒸気加熱機の実際の動作では、米は先ず開口部３１２を通って落下し最上部の閉じられたシャッター３０８の上に至る。この位置において、蒸気が米に、蒸気孔３２０及び蒸気噴射ノズル３３２から一定時間与えられる。その後シャッターが回転され、米は直下の次の閉じられているシャッター上に落下しその上に受け止められる。ここでその米は更に蒸気が与えられ加熱される。米はこのように加熱器の中を直下のシャッターを次々に進んで行くことにより更に加湿加熱され、最終的に米は最適な調理程度及び最適な水分吸収の状態となる。

好ましい動作としては、外部からの操作により、回転シャッターを１分毎に一回、白米の場合にはその半分の時間毎に一回の割合で回転させることである。他の種類の米では他の処理条件で行えばよく、回転シャッターの操作期間を長くしたり短くしたりする必要があろう。一回の操作により、回転シャッターは、ある一つの段（ゾーン）から次のゾーンへ食物粒が容易に移動できるのに必要な数度から最大９０°までの範囲で回転する。実際的には、蒸気加熱機は好ましくは、食物粒が回転シャッターを介して順次進んで行く約１０ゾーンからなる。図面を簡略化する目的で、図２Ａ−２Ｃには約４つから５つのゾーンのみが示されている。食物粒の種類の違いにより、そして米の種類の違いにより、異なる数のゾーンが必要な場合もある。ある場合には、二つか三つのゾーンあるいはこれより少ない数のゾーンで良い場合もあろうし、また他の場合には、３０程度のゾーンが必要な場合もある。

回転シャッターを操作する手段としては、モータ、水力装置、あるいは空気装置の使用が考えられる。長粒白米の場合の蒸気加熱機内の米の総滞留時間は約５分から３０分である。他の種類の米に対して、又は他の種類の食物粒に対しては、この総滞留時間はこれよりも短くなったり長くなったりする。短粒米（即ち、高吸湿米）の滞留時間はこれよりも短くなるであろうし、またパーボイルド米，玄米等の低吸湿米ではこれよりも長くなるであろう。長粒白米の場合、各段の回転シャッターによって保持される米の重量は、（好ましくは）およそ２．８ｋｇである。さらに、長粒白米の場合、米がなす層の厚さは好ましくはおよそ５ｃｍである。回転シャッターを回転させることにより米を落下させるには、各回転シャッターの上面の米の厚さは、米をあるゾーンから次のゾーンに容易に移動するためには、回転シャッターの回転半径より小さいことが好ましい。場合によっては、蒸気加熱機から出た米あるいは他の食物粒を、回転乾燥機の中に直接送り込んだ方が好ましい。しかしながら、好ましい実施例では、図１に示されるように、スラリーの状態で米を蒸気加熱機から振動水切機３００、そして次にロータリー乾燥機へと搬送することが、米の処理では最も効率が良い方法であると思う。食物粒の処理及び他の種類の米の処理では、これとは異なる方法によっても構わない。

好ましい動作においては、加熱器内の圧力は、高圧容器では強いられる高圧制御を避ける目的で、１５ｐｓｉ以下に保たれるべきである。加熱器を出た時の米の水分はおよそ５０％−６５％水分含有率となるであろう。これらの一般的条件は、本好適実施例の加熱器のみならず、他の実施例の加熱器でも当てはまることである。

中央回転機構を用いた蒸気加熱機の他の実施例
図３は本発明の他の実施例の蒸気加熱機を示すものである。図３には蒸気加熱機８７が示されており、蒸気加熱機に入る前に水を吸収している食物粒は、図３の上部に見られるコンベアライン５０に沿って進む。この代替え的実施例では、水を吸収している食物粒は、バケツ２７から蒸気加熱機８７の上部に入れられる。流れの方向を示す矢印９５はここでも、蒸気加熱機に入る未加熱食品の流れの方向を示す。熱湯ライン１８は蒸気加熱機の上部位置に設けられた清掃するための噴射ノズルに熱湯を供給すると共に、熱湯ライン９９に熱湯を供給する。食物粒はドレイン・スクリーン９３に入れられ、そこで振動を加えられることにより、図３の上部中央に見られる食物粒入口９４を通過する前に、食物粒の水分が除去されるようになっている。大きな円形の保存ボウル９２が食物粒を受け止め、ドレイン・スクリーン９３の振動作用によって、食物粒を食物粒入口９４に導く。

処理条件の違いにより又は食物粒の違いにより、最も好ましい蒸気加熱機の形式を決めればよい。例えば、本発明の好ましい実施例は図２Ａ−２Ｃに示す蒸気加熱機であって、それは長粒白米に好都合なものである。短粒米あるいはパーボイルド米等の他の種類の米では、図３−図５に示す回転機構を備えた蒸気加熱機、あるいは図６−図１２に示す他の実施例を用いることにより、より好ましい状態で加熱可能となる。本明細書に示す各蒸気加熱機は本発明の一部をなすものと考えられ、種類の異なる食物粒には異なる種類の蒸気加熱機を使うことが好ましい。

食物粒は、その中にプロペラ組立体９７（図３の中央部分にある円筒状の点線部分）を有するハウジング８９の中に入れられる。プロペラ組立体９７は幾つかの部品から構成され、それらは図４の分解詳細図に見ることができる。

蒸気ライン４９は、図３に見られるように、ハウジング８９の外側の壁に蒸気を供給する。更に、回転ブレード９８が、プロペラ組立体９７の部品として、図３の中央部に仮想線で示されている。熱湯ライン９９はホッパー８０に熱湯を供給し、その熱湯は、ホッパーから食物粒のスラリーを洗い流すのに用いられ、またロータリー乾燥機への水搬送手段を提供する。再循環水ライン３０もハウジング８９内に延びている。

図３の下部位置には、蒸気ライン４９がハウジングに延びているのが見られる。熱湯ライン９９は、ホッパー８０を有する蒸気加熱機の下部位置に熱湯を供給する。図３の下部位置には、仮想線で、回転クランク軸１０３が示されている。回転クランク軸１０３はプロペラ組立体９７に接続されており、その回転により、回転ブレード９８も回転する。

蒸気加熱機が運転中、回転ブレード９８は食物粒をその上部から下部に押しやる働きをする。ブレードは食物粒を支えて、食物粒が蒸気加熱機で蒸されている間、食物粒が均等に混じるように作用する。更に、回転クランク軸１０３の回転作用は、それが無ければどうしても生じる食物粒のグルーイングや結合を防止する働きをする。

支持フレーム１１２は蒸気加熱機を支持する。動力は、モータ１０２によって、プーリ１０１に巻かれたベルト１００を介して回転クランク軸１０３に与えられる。図４はプロペラ組立体９７の分解詳細図である。プロペラ組立体の中心軸１０９は点線で示されている。図４はまた回転スクレーパキャップ１０５を示し、その上にはオプションでスクレーパ連結装置１０７が搭載される。スクレーパ連結装置１０７は二つの異なるスクレーパアーム１０６に連結しており、該スクレーパアーム１０６が次にスクレーパ１０４に接続されている。回転スクレーパキャップ１０５は、図４に示す全組立体を通して延びる回転クランク軸１０３に固定的に接続される。スクレーパは、蒸気加熱機の内部に入った食物粒を均等に分布するように回転する。

図４の中央から左側には、ハウジング８９の切断図が示されており、そこにはハウジング８９の内壁面に設けられた固定ブレード１０８が見られる。１２枚の固定ブレード１０８が切断図に示されており、ハウジング８９全体のおよそ半分を占めている。蒸気室１１０を外側の周囲に見ることができる。蒸気室１１０の内部には蒸気ライン４９によって蒸気が噴射され、そして多孔壁１２３を通して振り分けられる。多孔壁１２３は、例えば、円筒状の形状の鉄又はアルミ網の一部によって形成することが可能である。

更に、図４にはその右側上部に、回転クランク軸１０３に接続される回転シリンダー１１１が示されている。回転シリンダー１１１はハウジング８９内で回転し、長さ方向に沿った三つの異なるゾーンに配置された複数の回転ブレードを具備する。回転ブレード９８は、食物粒が加熱装置を通過するのを補助すると共に、食物粒のスラリーが載る台の働きをして、スラリーの圧力が非常に大きくなって室内に大きな球体ができることがないように防止する。このように、回転ブレード９８と固定ブレード１０８は、食物粒のスラリーを支えると同時に混ぜ合わせる働きがあり、蒸気加熱装置９０の中で、球体が生じるのを防止する。

回転シリンダー１１１は、中央軸１０９に沿って延びた回転クランク軸１０３の上部位置に搭載され、ここで回転スクレーパキャップ１０５と連結している。

ミストライン１１４は回転クランク軸１０３の中を通って延びており、このミストライン１１４が蒸気と水が混じりあった霧を食物粒スラリーに与える。更に、蒸気ライン４９には、回転シリンダー１１１の中に沿って複数のスチームノズル１１３が設けられており、回転シリンダー１１１の内部から噴射された蒸気は、その壁を突き抜け、食物粒が置かれている蒸気室の中に入る。外壁１２４と同様に、回転シリンダー１１１の壁も蒸気が通過できるよう多孔壁となっている。このように、より均一な加熱と水の吸収を達成すべく、食物粒は二つの方向から、即ち外側の蒸気室１１０からと内側のスチームノズル１１３から蒸気を浴びる。図４の右下には、ハウジング８９の切断図が示されている。ハウジング８９からは、熱湯ライン９９が延び出ている。再循環水ライン３０は蒸気室の内部から余分な水を排出し、図１に見るように、再吸収のための再循環水をディスペンサー・ライン・ミクスチャー３４に送りバケツ２７に戻している。こうすることにより、加熱中に使用する水はより少なくなり、処理システムの中に保持される水はより多くなる。

スポーク１１５は蒸気加熱機を支える構成要素であり、ホッパー８０は、要するに蒸気加熱機の底部に近いところにある容器状の部分のことで、米が加熱された後にそこに落ちてくる。蒸気ライン４９はホッパー８０の壁を突き抜けて蒸気室に入る。必要により、熱湯ライン９９によってホッパー８０に熱湯を注入することができる。ある場合には、熱湯をかけて、ホッパー８０から食物粒の球を流し出し、コンベアライン３８に載せ、ロータリー乾燥機３２に移動させたほうが良いことがある。動力は、モータ１０２によって回転クランク軸１０３に伝達される。シャフトはプーリ１０１に巻かれているベルト１００に連結している。

図５は、この発明による図３と図４に示された好適実施例の蒸気加熱機の断面図である。図５の上部では、加熱前の食物粒６２が保持ボウル９２に放り込まれており、食物粒はドレイン・スクリーン９３の上で振動している。ボウル９２の上部に熱湯ライン１８が示されている。ここには、複数の清掃ジェットノズル９１が設けられており、スクリーンを清掃するために使われたり、必要に応じて、食物粒の上に熱湯を散布するのに使われる。

ドレイン・スクリーン９３の振動は振動モータ１１７によって与えられ、該振動モータ１１７はドレイン・スクリーン全体に振動作用を伝える。水は、食物粒注入口９４の周辺を取り巻くドレインスペース１１８に排出され、排水は集められて、加熱器排水ライン３７に流し込まれる。図１から分かる通り、加熱器排水ライン３７にある排水は後に濾過し、その水の一部を再利用し、ディスペンサー・ライン・ミクスチャー３４に送りバケツ２７に入れて、再吸収させることができる（図１参照）。また、この再循環水の一部は図１に示したようにドレイン２９のところで排出することができる。

図５は、食物粒が、上部の矢印で示したように、食物粒注入口９４を通って行く経路を示している。食物粒は散らばって、回転スクレーパキャップ１０５上に落ちる。その中では、スクレーパ１０４が回転していて、食物粒を動かし、蒸気加熱機に送り込む働きをしている。スクレーパ連結装置１０７が、回転スクレーパキャップ１０５とスクレーパ１０４を連結しているのが見える。

食物粒はそれから継続バッチ方式で蒸気加熱機に進み、固定ブレード１０８と回転ブレード９８の働きで、混じりあったり、分散したりする。固定ブレード１０８は動かないが、回転ブレード９８は回転シリンダー１１１の周辺を取り巻き、図５で見るように、三つの分離されたゾーンで回転している。回転ブレードは、その下側に蒸気ライン４９が設けられており、そこから蒸気ノズル１１３が蒸気室の中の食物粒に蒸気を送っている。これら蒸気ライン１２２は、ミストライン１１４から蒸気を受けている。

回転クランク軸１０３は、毎分１−１０回転の範囲、好ましくは毎分５回転というかなり遅いスピードで回転ブレード９８を回転する。穀粒を破壊しないために、過度に穀粒を攪拌しないように注意しなければならない。その結果、米は加熱室を通り抜ける時に、加熱器の周囲を取り巻くと共に蒸気室の中に設けられた複数の蒸気ジェットから蒸気を吹きつけられる。蒸気ライン４９は、蒸気加熱機の外側から入って、蒸気室１１０の内部の空間に入っている。

図５の右側には熱湯ライン９９が示されており、その熱湯ライン９９のやや下には水位センサー１１６が設けられる。その下には再循環水ライン３０が示されており、このラインにホッパー８０から余分な水が排出され、この水は再循環されて、図１に示すようにバケツ２７内で再吸収されることになる。再循環水ライン３０の下にはセンサー１２５が設けられ、これは水の温度が高くなり過ぎることを防ぐために水の温度を検出する。このセンサーは澱粉の破壊とグルーイング現象の発生を最少限とするのに役立つ。

図５に示されるホッパー８０は、蒸気加熱機の一部で、米が十分に混ぜあわされ、加熱された後で、その米が落ちる部分である。蒸気ライン４９が図５の左側下部に示されている。熱湯ライン９９がホッパー８０の部分に備え付けられていて、必要に応じて、熱湯を流し込めるようになっている。

モータ１０２はベルト１００によって発生した動力を供給し、その動力がプーリ１０１を駆動し、それにより回転クランク軸１０３を回す。図５の一番下に示す蒸気ライン４９と熱湯ライン１８は共に、クランク軸１０３の領域に入ってから、図ではクランクシャフト１０３の内部に沿って点線で表すように更に上へと延びている。蒸気室の中で食物粒に蒸気と水が混じった霧を吹きつけるミストライン１１４は、特定の品種の食物粒を加熱するのに必要な水と蒸気の理想的な混合状態にするために、調節することができる。一部の食物粒では水の方を多く蒸気を少なくした方が、また別の食物粒では蒸気の方を多く水を少なくした方が、食物粒が蒸気室から出る前に食物粒を十分に加熱することができる。

好ましい工程では、米を加熱器９０の中におよそ１０分間置くが、この滞留時間は浸水工程における時間とほぼ同じである。したがって、浸水と加熱の工程はよく時間的に調和していると言える。米が加熱器の中に滞在している間に、米は最適の状態で水を吸収し続け、即ちその工程におけるその時点で穀粒が吸収し得る水の量にほぼ等しい量の水を吸収し、そして澱粉はゼラチン化する。

加熱器内の温度と圧力は、好ましくないグルーイング現象又は米同士の付着を防ぐと同時に、最適な米の調理が達成されるように調和が図られる。

蒸気加熱機の他の代替的実施例
一般的に言って、蒸気加熱機の様々な実施例が本発明に利用し得ると理解すべきである。食物粒の種類によって、穀粒の種類によって、又は米の種類によって、加熱効率が最大限となるように加熱器の設計に変更を加えるべきである。

図６−図８は、ある種の米等の食物粒を蒸す場合に好ましい結果をもたらす本発明の他の実施例を示す。図６の上部にはバケツ２７が示されている。バケツ２７は、コンベアライン５０を進んで、加熱前の１分量の食物粒６２を蒸気加熱機の上部に放り込む。

食物粒は蒸気加熱機の上端にある漏斗部分６４に入れられる。加熱前の食物粒６２は、好ましくは自由落下でコーンスプレッダー７８の上に落下し、ここで食物粒はコーンスプレッダー７８の周囲に均等に分散される。さらに、漏斗部分６４は、食物粒がその周辺にさらに均等に分散するのを補助すべく、オプションで回転させることができ、これにより、食物粒の均等且つ完全な加熱の助けとなる。回転は右回りにも左回りにもすることができ、好適実施例では、漏斗部分６４の回転を排出部分６８の回転と同じ方向（右回り、あるいは左回り）にする。

蒸気加熱機４６では、円筒型ハウジング７４が複数の部分、すなわち漏斗部分６４、中間部分６６、排出部分６８で構成されている。パイプ入口部分１４８は、好適実施例では図６に示されるように、中間部分６６と排出部分６８との間にある。熱湯ライン１８と蒸気４９は、図６で示すように、パイプ入口部分１４８を貫通して円筒型ハウジング７４内に入り込んでいる。食物粒は上記各部分を通過し、回転している排出部分６８によってピックアップされる。食物粒はホッパー８０に入り、それからベンチュリ部分８４に落下して行く。

蒸気加熱機を通る食物粒の流速は、ホッパー８０の蒸気加熱機の排出口近くで特に抑制される。食物粒がホッパーを自由に流れるようにするために、特に穀物や米製品の場合、蒸気加熱機を通過する米粒の進行を妨げるグルーイング現象が発生するかもしれないので、ベンチュリ部分８４に空気又はガスフィードライン８２を設けて、空気やガスの圧力で食物粒を、バタフライバルブ８６から蒸気加熱機へと押し出し、バタフライバルブ８８を通り抜ける動きを容易にする。

代替的実施例で円筒型ハウジングの各部分を回転させる目的は、図６及び図７に示すように、蒸気加熱機を通過する食物粒の加熱と分散の均等性をさらに高めるためである。穀物の場合、穀物が一旦蒸気加熱機に入ったならば、その目的は、できるだけ少ない水分で穀物を加熱し、蒸気加熱機で必要となる時間を減らすことである。水分と加熱に要する時間を減らすことは有益であるが、蒸気加熱機の空洞の中で、望ましくないグルーイング効果を起こすほど、水分を減らしてはならない。このことは本実施例に限らず、全ての実施例で言えることである。

一般に、蒸気加熱機の中はわずかな圧力にする。図６−図１１に示した蒸気加熱機では、図２Ａ−図２Ｃ及び図３−図５に示した代替的実施例と同様に、蒸気加熱機の中の圧力は好ましくは１５ｐｓｉ以下に抑えて、圧力容器に関する政府の規則や地方の法規にわざわざ合わせる必要がないようにする。勿論、これはその方が良いというだけのことで、希望や必要に応じて変えることができる。圧力は、容器の中で米が下に向かう力と、圧力を加えて蒸気を加熱室に導入することによって維持される。

図６に示された円錐形部分７８の上部にある小さな開口部７５は、加熱容器内から蒸気が逃げられるようにしたものであるが、開口部は、望ましい内圧を維持するために蒸気の放出を制限できるような大きさでなければならない。

容器は代表的には約５ｐｓｉの圧力で使用されるが、この値は希望によって変更できる。蒸気室の中の圧力が高くなると、それに応じて水分を追加しなければ、室内の温度が高くなる。したがって、食物粒の加熱における主要な変数は、圧力、温度、食物粒スラリーの水分である。

図６に示す実施例では、排出部分６８と漏斗部分６４は同期して回転するようになっている。摂氏９０度から１００度の間の温度の熱湯が熱湯ライン１８を通して供給される。加熱器は垂直方向に配置されるのが好ましく、そうすることにより、加熱器の中の食物粒の流れは重力によって補助されることになる。食物粒が蒸気加熱機の中に留まっている平均時間は、およそ１０分から１５分が望ましいが、加熱時間は食物粒の種類によって大きく変わる。排出部分６８と漏斗部分６４が同期して回転する回転速度は、１分間におよそ５回転が一般的に使われている最高の回転数であり、最低の回転数は１分間に０．２回転である。

図７は図６に示す加熱器の分解図である。スチームジェット７６は漏斗部分６４にあるコーンスプレッダー７８の上部から出ている。漏斗部分６４は回転しており、排出部分６８と同期して回転することが望ましい。蒸気加熱機の中央軸に沿って、中央熱湯ライン１３８と中央蒸気ライン１４０がある。これらのラインは熱湯と蒸気を、中間部分６６の周辺に配置された加熱室１４２に送る。

加熱室は好ましくは仕切板１４３で区切った方が良いが、そのように加熱室を区切ることが絶対的に必要というわけではない。中間部分６６と排出部分６８の間にはパイプ入口部分１４８があり、熱湯ライン１８と蒸気ライン４９が蒸気加熱機の外から、高圧室（プレーナムチェンバー）１４４に入る入口となっている。高圧室は蒸気加熱機の中央に沿って設けられた室で、そこから蒸気や熱湯が出て、放射状に外に広がる加熱室に入って行く。排出部分６８には拡散窓１５４が設けられ、排出部分６８が回転している時、食物粒を均等に分散するようになっており、食物粒がいろいろな加熱室１４２から出てくるときにも均等に広がる。このように均等に食物粒を広げると、より均質に加熱され、食物粒スラリーがこの発明による処理過程を進んで行くときに、さらに都合のよい配分になる。ホッパー８０は食物粒を集め、バタフライバルブ８６とバタフライバルブ８８を有するベンチュリ部分８４を通って排出される。空気あるいはガスフィードライン８２から空気あるいはガスを送ることができ、真空を利用して、食物粒を蒸気室からより効率よく押し出すベンチュリ効果を出すことができる。

図８には加熱室１４２のパイ型の部分が拡大して図示されており、具体的には、二つの仕切板１４３と外壁１４６と内部多孔壁１５０の孔１５２が示されている。熱湯及び／又は蒸気が、孔１５２を通って、加熱室１４２内に滞留している食物粒に供給される。これに加えて、供給室（図示せず）から供給される熱湯あるいは蒸気を受け入れられるように、外壁１４６に開口を設けることもできる。そうすることにより、蒸気が二つの異なる方向から供給されることになり、より均一な加熱と、水の供給と吸収をより良く制御することが可能となる。

図７で示した実施例の実際の動作では、米はバケツ２７に入れられた状態でコンベア５０によって漏斗部分６４まで搬送され、ここで米は漏斗部分に放り込まれる。食物粒は各室に溜まり、５−１５ｐｓｉの内圧が加えられる。食物粒が室内に滞留する時間は普通約１０分から１５分であるが、この時間は必要に応じて変えられる。最も好ましくは、蒸気が、孔１５２（図８参照）および外壁１４６の開口部の双方から供給されて、できるだけどの穀粒も均等に蒸気を浴びるようにすることである。

先に指摘したように、食物粒は排出部分６８によって各加熱室に溜まる。排出部分６８にある開口部１５４は、ある一定少量の食物粒のみが各加熱室から重力で自然落下することを許容する働きをする。排出部分６８の面１５５は、開口部１５４が各室を通過し、少量の穀粒がその開口部１５４に落下するまで、加熱された食物粒を載せてそこに止めておく支持面として機能する。

図９は、蒸気加熱機のもう一つの代替的実施例を示す。食物粒は入口漏斗１７２に入れられ、ここで、入口室１７４に落下し、コーンスプレッダー７８の表面に落ちる。この実施例では、蒸気室はこれまでのものとは別の構造となっており、具体的には、加熱室１４２が、中央室１８４の周囲に、高圧室１４４と交互に設けられている。蒸気は蒸気加熱機の外側から蒸気ライン７２を通って送られ、蒸気は４つの高圧室に入り、金網あるいは孔の開いた壁を通り抜けて、各加熱室１４２に送り込まれる。

さらに、図９には、蒸気加熱機の中央軸に一致して軸１８２が設けられた構造が示されている。排出パドル１８０は排出パドルブレード１７６を回転させ、食物粒の均等な拡散及び蒸気加熱機の底部からの食物粒の排出を補助する。こうすることにより、食物粒は均等に拡散され、ホッパー８０と排出口１７８を通じて放出される。

図１０は、図９で示した蒸気加熱機の断面図である。蒸気は蒸気ライン７２を介して入り、孔の開いた一般的には放射状に延び加熱室の境界を画定する壁から加熱室１４２に送り込まれる。

図１１は、別の代替的装置と方法であり、加熱室の底部から外部への食物粒の搬出の補助のために利用することができる。図１１には加熱室１４２が図示されており、回転ディストリビューター１８８が加熱室の中心軸の中心に回転することにより、加熱した食物粒１９０は均等に配分されて加熱室から排出される。回転軸１９４は、図１１の右側に示されている。食物粒は下方に進行する。上部フレームサポート１９２、下部フレームサポート１９８、フレームサポート１９６は、加熱室の外面を形成する。ハウジングフロア２００は加熱室の底部に安定性を与える。

図１２は、この発明による蒸気加熱機のもう一つの実施例を示す。この実施例では、蒸気は蒸気ライン２０６を通って、ロータリーバルブ２０４に入り、最後に中央室１８４（図１３の断面図参照）に送り込まれる。この構造では、加熱室は図９のものと実質的に同じであり、異なる点は、蒸気が蒸気ライン７２から中央室１８４に直接送り込まれることである。蒸気は、加熱室の中央から外方に向けて中央軸に沿って加熱室１４２に分配される。その他の点では、図１２と図１３で示した実施例は、図９と図１０に示した実施例と実質的に同一であると言える。

この発明による蒸気加熱機の好ましい大きさは、外寸（加熱器を横切って測定した寸法）が約８フィートであるが、これ以外の大きさであっても勿論利用できる。

乾燥装置と方法
この発明の好適実施例では、ロータリー乾燥機が、食物粒の乾燥のために使用されている。場合によっては、ある種の食物粒のために、ベッド乾燥機を利用することもできる。例えば、米の乾燥には、ロータリー乾燥機やベッド乾燥機が使用される。さらに、直ぐに元に戻る米などのように十分に脱水した米をつくる場合には、米の水分を低く抑えるために縦型乾燥機も使われる。

更に、好ましくは、食物粒スラリーが水を含んだ状態で蒸気加熱機からロータリー乾燥機に送給される場合には、図１に示される振動水切機が使用されることが好ましい。図１５Ａ及び図１５Ｂはそれぞれ、図１のロータリー乾燥機の入口部分に装着される振動水切機の断面及び横面を示す。

もちろん、食物粒を蒸気加熱機からロータリー乾燥装置に搬送する方法は色々あり、水スラリーを用いて搬送するのは単なる一例に過ぎない。例えば、管を介して米を送風し、米と空気の混合状態で搬送する乾燥形式の搬送方法もあり、また、米をコンベアベルト上に載せて搬送することもできる。

図１５Ａ及び図１５Ｂに示される振動水切機の主なる目的は、乾燥工程において早く米から水分を除去することと、米の水分量を減らし乾燥機に要求されるエネルギー消費を減らすことである。さらに、大量の水が乾燥機に入ることを防ぐことにより、乾燥機の保守に要する労力及び費用は少なくなる。さらに、食物粒スラリーから水を減らすことは、乾燥機への食物粒のより均一な送給に役立つ。

図１５Ａ及び図１５Ｂは、振動水切機３００の詳細を示す。水切機は、食物粒スラリー３４４を図１５の上部に参照符号３５２で示される取入口で受ける。スラリーは振動スクリーン３４６上に落下し、そして、食物粒は、図１５Ａに見られるように、水切機３４８の右側に向かって食物スラリーチャンネル３４８を進む。食物スラリーチャンネル３４８はその上部面が上部壁３５０によって覆われている。取入口３５２は食物スラリーチャンネルの上部位置に設けられた開口である。振動スクリーン３４６の下側には水切スペース３５４が延びている。食物粒スラリーからの水は水切スペース３５４に落ち、さらに水貯水器３５６で捕水される。その水は更に水出口口３５８へと進み、次に水帰還ライン３０２（図１参照）へと進む。水分の減らされた食物粒は食物粒出口３６２から出て、次に乾燥装置へと進む。支持構造体３６０は機枠を構成し、その上に振動水切機が搭載される。振動モータ３６４が水切スペース３５４の下部に設けられる。水位センサー３６６が水貯水器３５６の内部に延びている。もし水位が高くなり過ぎた場合、例えば水排出口が詰まったような場合、振動水切機の動作を停止するようになっている。右上側支持ストラット３６９が図１５Ａの上部左側部分に示されており、また右下側支持ストラット３６８が同図１５Ａの右側に示されている。

図１５Ｂは振動水切機３００の端面を示す。この図において、取入口３５２が図の上部に示されており、その位置よりも低い位置に上部壁３５０がある。左上側支持ストラット３７０及び左下側支持ストラット３７１が図１５Ｂの右端部に示されている。さらに、食物粒出口３６２は図１５Ｂの中央部分に示されており、また、水貯水器３５６及び水出口口３５８は図１５Ｂの下方部分に示されている。支持構造体３６０は振動水切機の両側に見られ、全体構造を支持している。

この発明に従えば、驚く程の乾燥効果を効果的に上げることができる。図１４に示すように、ロータリー乾燥機３２には、加熱された食物粒スラリーが振動水切機３００（図１，図１５Ａ及び図１５Ｂ参照）から送り込まれてくる。このスラリーは、入力部２２６に進み、そこで残りの水がドレインラインを介してスラリーから排出される。この排水はこの発明による再循環サイクルで再循環される。

食物粒はロータリー乾燥機の中心部に供給され、そこで、乾燥機の各加熱ゾーンを進むにつれて乾燥される。図１４には、加熱ゾーンとして、第１加熱ゾーン２６８、第２加熱ゾーン２７０、第３加熱ゾーン２７２、第４加熱ゾーン２７４が示されている。各加熱ゾーンは、乾燥しようとする食物粒の種類によって（例えば、食物粒が穀粒であるか、パーボイルド米であるか、短粒米であるか等により）その温度が調整されるようになっている。また、各ゾーンの温度は、乾燥機のエネルギー消費量を最少としながら且つ最大の乾燥効率を達成するように制御される。各加熱ゾーンに一つ、合計４つのバーナーが別個に設けられている。送風器５６は、熱せられた空気を主要乾燥室からバッフル板２３４を介して回転バレルに送り、そして次に再循環ダクト２３２に送り、そして最後に乾燥室に送り返すように動作する（図１５参照）。加熱した食物粒２３８が乾燥機の本体を通り抜ける間に（図１４の矢印の方向）、その水分が減少させられる。ロータリー乾燥機の上端部には、乾燥される食物粒の経路に沿ったプラスの空気の流れを発生させるための換気扇２１６が設けられる。乾燥された食物粒２１８は、ロータリー乾燥機の末端部分から出てくる。

図１５は、ロータリー乾燥機の断面図である。バレル２３０は中心回転軸２２４を中心にして回転する。線１６Ａ（図１４）は中心軸で、これを中心にバレル２３０は回転する（図１５参照）。食物粒はバレル２３０の内面にそって進行する。バレルの内側から空気が流れ、乾燥ゾーン２４４に入り、ダンパー２３６を通り抜け、再循環ダクト２３２に入り、ここで送風機５６に戻って循環し、バッフル板２３４を通り、乾燥ゾーン２４４に再び戻る。このように、食物粒の乾燥が行なわれる循環経路に対して空気が送られる。バーナー２２２は、循環する空気を熱するための熱源であって、図１５に示されている。図１５には、下側ハウジング２４２と下側ダンパー２４０が示されている。ダンパー２３６、送風機５６、バッフル板２３４は、それぞれ、適当な空気流が回転バレルを通過するように調整される。

バッフル板２３４における空気の速度は、典型的には、回転バレル２３０の中の空気の速度よりも遅い。回転バレルの中での速度は、好ましく毎分２０００乃至３５００フィートである。空気の速度は、回転バレルの孔を通過することにより回転バレル内に入ると大きくなる。

図１６は、ロータリー乾燥機の主要構成要素であるバレル組立体２７６を示す。図１６の左には、中央回転軸２２４に連結され回転力を与えるモータ２２０が示されている。３７４は貯留部であり、ここには入力部２２６から湿った食物粒が送られてくる。バレルは、食物粒は通過することができないが空気と水は自由に通過することができる、十分に網目の細かい金網からなることが好ましい。乾燥機３２は、内部での米の移動が容易となるように、入口から出口へ向けてやや下方に傾斜させて配置される。

後部ベアリング２５８は支持体２６４によって支持される。中心軸２２４はモータ２２０に軸着される。モータ２２０は、中心軸２２４に回転運動を与える。ハウジング２６４はモータアッセンブリを支持する。

ロータリー乾燥機は食品の最初の乾燥を行うためのものであり、その乾燥機における米粒の滞留時間は、典型的には約２分から７分の間であり、好ましくは約３分である。ロータリー乾燥機で使用される空気の量は、一分間で約３０００立方フィート程で、多くとも７０００立方フィートである。空気の温度は代表的には華氏２５０度から華氏４００度の間であり、ゾーンの違いによって変わるが、好ましくはおよそ華氏３５０度である。

図１６Ａ及び図１６Ｂは、図１４に示すロータリー乾燥機の内部回転部分を形成するバレル組立体の拡大詳細図である。図１６Ａにおいて、振動水切機を出た食物粒は、図１６Ａの左側部分に示した入力部２２６へ進む。ドレイン貯水器４１２は、ロータリー乾燥機に送られてきた後の食物粒から出る過剰水を受けいれ、そしてその過剰水は図１６Ａの左側部分に示した排水ライン３６へ送られる。食物粒は次にロータリー乾燥機の中心部分に送られる。そこでは、中心回転軸２２４がその周りに回転バレル２３０を回すように回転している。螺旋翼３８６，３８８が図１６Ａの左側部分に示されている。食物粒が最初にロータリー乾燥機に入った時には、その食物粒は湿った塊の状態であり、何等かの物理的手段によってロータリー乾燥機の中を移動されなければならない。この左から右への水平方向の移動は、図１６Ａに示される螺旋翼３８６，３８８によって行われる。一方、送風口３７６，３７８，３８０，３８２，３８４からは、ロータリー乾燥機の回転バレルを通過する循環熱風が供給され、その循環熱風は次に下部空気取出口４０６，４０７，４０８，４０９によってロータリー乾燥機から排出される。

熱風が回転バレルの中の食物粒を通過することにより、食物粒から水分が取り除かれる。食物粒が回転バレルのほぼ下方半分の位置まで進んできた時、食物粒は、図１６の右側部分に示された、回転バレルの出口部分近傍に固定されている混合ローラ３９２に遭遇する。混合ローラ３９２も、その上に設けられたフィンガー片３９０が運動作用をもたらすように回転している。フィンガー片３９０は、食物粒（特に米の場合）同士の付着を解き離すのに役立ち、そしてロータリー乾燥機の後段での米の乾燥に役立つ。

米又は他の食物粒が十分に乾燥したら、それらはバレル２３０の最右端部へと進み、そこで調節可能なリップ板４００に至る。このリップ板４００は、図１６Ａの右端部分に、回転バレルの下側右端縁から上方に延びた小さな突片として示されている。米の場合、米が乾燥機の中に滞留する時間を決める方法としては、米が十分に乾き、そして回転バレルの運動によって調節可能なリップ板４００を飛び越えられる程度までその重量が軽くなるまで回転バレルの中に食物粒を止め置くことを基準に決めればよい。こうすることにより、調整可能なリップ板は、米が十分に軽くなったとき、回転バレルの作用によりそれを飛び越えるハードルとして機能する。バレル２３０を通過した食物粒は、集合ゾーン４０３に入って行く。この集合ゾーン４０３は、周囲部を形成する端部ハウジング３９４によって画定される。集合ゾーン４０３に集められた食物粒は、食物粒出口３９６を介して下側に進む。

図１６Ｂは、図１６Ａの右側部分に示された線１６Ｂから見た回転バレルの端面部である。図１６Ｂにおいては、内部ベアリング３９８が回転バレル２３０の中心に示されている。このベアリングの上にあるのが回転中心軸２２４であり、その中心軸は、直角方向に外側に向かって延びた４本のスポーク４０４を有する。調整可能なリップ板４００は、バレル２３０の端部に取り外し可能に装着されるものとして図示されている。このリップ板は、食物粒がロータリー乾燥機から出るためには乗り越えなければならない“ハードル”として機能する。このリップ板は、それを一旦取り外しそして内径の異なる他のリップ板と交換することにより調節することができる。こうすることにより、バレルから出た食物粒が乗り越えるための僅かに低いか又は僅かに高い“ハードル”を提供することができる。

米を乾燥させるについては、種々の変動要因または因子がある。その変動因子には先ず、米がロータリー乾燥機に入るときの水和の量である。第二の因子はロータリー乾燥機内の空気の速度である。第三の因子はロータリー乾燥機内の空気の温度である。第四の因子はバレル２３０の回転速度である。第五の因子は、装置の左側から右側に向けての空気の水平方向の吸引力である。第六の因子は、ロータリー乾燥機内で乾燥されている食物粒又は米の大きさ，形状，種類である。第七の因子は、バレル内の食物粒の滞留時間を増加又は減少させるために上昇又は下降される、バレル端部に位置する調整可能はリップ板である。これら変動要因のそれぞれは、最も効率の良い乾燥作業となるように調節することができる。バレルの回転速度は毎分１回転以下が好ましい。本発明のロータリー乾燥機は、湿った食物粒の表面を部分的に乾燥させることが可能で、これにより最終製品をパフ化することを最小限に抑えることができる。さらに、バレルの回転速度はかなり遅く、そして、米は従来技術での方法と異なり、大きな重力を受けないことが好ましい。この発明では、米は回転バレルの内壁面に“付着”することはないが、その代わり、軸から回転バレルの壁に向かった、１重力以下の放射状方向の力を受けることになる。

本発明のある実施例では、ロータリー乾燥機内の各加熱ゾーン２６８，２７０，２７２，２７４及び２７５の温度を変えた方が好ましい。例えば、図１６Ａに第１加熱ゾーンとして示した第１加熱ゾーンの中において、より好ましい米製品を提供するためには、かなり高い温度でもって空気のスループットを非常に高くすれば良い。バレル２３０に沿った温度の変化は、製品の均一性の程度を異なったものとすることができ、また希望する製品を作るために、パフ化の程度を変えることができる。

この発明で食物粒を乾燥させる場合、典型的なベッド乾燥機と縦型乾燥機を使用することができる。これら何れの乾燥機も米等の穀類を乾燥させる技術としては従来から良く知られているものである。米等の穀類を乾燥させることにおけるその目的は、米を「セット」することで、それは、消費者にとって良い特性を米粒に与えることである。米の乾燥中に米の中にある水分に膨張効果を持たせることによって、米を膨らんだ状態で「フリーズ」することが望ましい。

さらに、膨れる効果が望ましいのは、水分が米粒の中に蒸気のポケットを与え、米粒を膨張させて、米に適度な感触と消費者にとって望ましい品質を与えることができるからである。

図１に参照符号１４で示したベッド式の乾燥処理においては、その温度は、典型的には華氏２７５度と華氏３２５度との間、好ましくは華氏３００度である。ベッド乾燥機はベルト乾燥機のことで、米はベッド即ちベルトに載って乾燥機を通過し、空気は上方から下のベルトに向かって吹きつけられるか、あるいはベルトの下側を通して下から吹き上げられる。このようなベッド乾燥処理では、空気の速度はロータリー乾燥処理よりも遥かに低くなり、普通、１分間３００フィートである。ベッド乾燥処理では、およそ５分から１５分の滞留時間が用いられるが、約１０分間が望ましい。

ある種の穀物については、特にすぐに戻る米（急速再水和米）のような場合は、米の水分を６％程度まで大幅に減らすために、図１に参照符号１５で示したような縦型乾燥機を使用することができる。例えば、乾燥機の中の穀物の滞留時間がおよそ２時間の縦型乾燥機を用いることができる。ベッド形式の及び縦型形式の乾燥原理は、当業者によって良く知られているところである。

本発明における水の効率的使用
食物粒の処理において、使用される水の量を最少限とするため、水は再循環且つ再使用される。すなわち、処理に付される１ポンド当たりの食品に使用され及び／又は排出される水の量は低レベルに保たれる。

図１７は本発明における水の通過経路を示し、特に、消費水量と排水量を減らすために、この発明では水を再循環させていることを示している。図１及び図１７に共に示されている通り、食物粒の加熱において、熱交換機２４は、処理システムの各種熱湯ライン及び蒸気ラインに対して熱を与え又はそれらから熱を吸収する。例えば、熱交換機２４には水供給口２６から新しい水が供給され、また、ボイラー２８には供給口１１９から水が供給される。ボイラーからの蒸気は蒸気ライン４９に沿って熱交換機に供給される。熱交換機とボイラー２８との間には蒸気ライン４７が設けられる。

コンベアライン３８に沿って水食物粒スラリーは、振動水切機３００によって水切りされる。水切りされた“使用済”の又は再循環水は、排水ライン３６を介して、スチーマーからの“使用済”の水を含むスチーマー排水ライン３７と合流するポイントまで運ばれる。これら二つのラインは、（図１７の左側上方部分に示されるように）結合排水ライン３９として一本に合流される。この結合排水ライン３９は、図１７にそして図１にも示されているように、フィルター２７８に供給される。

フィルターは基本的には、水に含まれている異物をマクロ的にフィルタリングするためのものであり、そしてフィルタリングされた水は次に他の経路へと供給される。フィルタリングされた水は、二つの場所の一方にバルブによって分けられる出口ライン１２０に送られる。排水ライン１２１に送ることができる。または、食物粒による再吸収のために蒸気加熱機に送り返されるか、或いは蒸気加熱機９０で食物粒の加熱のために用いられるべく、再循環水ライン３０に沿って送られる。再循環水を排水ライン１２１に入れるなら、その水はドレイン２９からこの処理システムの外へ（下水道に）排出される。もう一つの経路として、再循環水はバルブ操作でディスペンサー・ライン・ミクスチャー３４の経路に送られる。ここで再循環水はバケツ２７に再投入されて、加熱前の食物粒が蒸気加熱機に向かう途中で食物粒によって再吸収させる。

さらに、コンベア５０に沿ったバケツから食物粒が放出された時にバケツ２７から落下する水は、コンベヤ５０の下側で集められ、ドレインライン３６に沿って流れる水と同様に、蒸気排水ライン３７にドレインライン３８を介して供給される。“使用済”の水は、その一部をドレイン２９から装置の外部に排出し、残りをバケツ２７に再循環させてもよい。さらに、熱湯ライン１８は、熱交換機２４から蒸気加熱機９０に熱湯を供給する。

図１において、ディスペンサー・ライン・ミクスチャー３４を介してバケツ２７に供給される水の量は、その特定バッチ処理における浸水条件に依存する。ある種の食物粒に対しては、食物粒同士のグルーイングを防ぐとともに、システム全体を通してその流れを容易にするために、新しい水をより多く混合することが要求される。水の管理を最も良くするためには、熱湯ライン１８に供給される水の量を最少限に維持し、且つ再循環水ライン３０が再循環水を最大限供給することもあり、これにより全体を通しての水の管理がもっと良く達成される。

必要により、熱湯入力２２からプリウォッシャー装置に熱湯を入れて、プリウォッシングに使ったり、あるいはその装置を洗浄するのに利用してもよい。コンベア１６は食物粒をプリスチーマー２０に運びこみ、そこで食物粒はバケツ２７の中に入れられ、食物粒はそこでディスペンサー・ライン・ミクスチャー３４からの水を浴びる。ボイラー２８は、蒸気ライン４９を通して、蒸気加熱機９０と熱交換器２４の双方に蒸気を送り込む。図１７に示される通り、蒸気ライン４９を介してボイラーからプリスチーマー２０に蒸気が送り込まれる。

さらに、蒸気加熱機９０は、“使用済”の再循環水３７を排出し、この再循環水はスチーマードレインライン３７を流れ、濾過されて最終的には再利用されるか、あるいは処理システムから外部に排出される。水を効率よく再利用することに関する本発明の特徴の一つは、ライン３７のところの、加熱機を出た水の汚れのなさの発見である。これは、主に二つのことの結果として達成し得たと考えられる。すなわち、プリスチーマー工程を用いたことと、全体を通して最適な温度と最適な量の水の供給がなされることである。そうすることにより、処理過程のある時点で米が吸収することができる水の量にほぼ調整された量の水の供給により、澱粉分子が溶けだすことを防ぐことができる。最大温度は重要であり、もしこれが高過ぎると澱粉のダメージ（即ち、遊離化した澱粉の分離、好ましくないグルーイング現象）が生じる。

食物粒スラリーは蒸気加熱機９０を離れ、コンベアライン３８に載って、ロータリー乾燥機３２に到達する。縦型乾燥機１５とベッド乾燥機１４はともに図１７に示されている。これらは、本発明で必ずしも必要なものではなく、オプションとして点線で示されている。

この発明では再循環水を利用するので、生産される米１ポンド当たりに使用される水量は大きく減少する。現在の食物処理システムの工程では、蒸気加熱機を出る時の米の水分は典型的には、約５０％から６０％の間である。米がバケツ２７を出て、蒸気加熱機に入る時には、水分はおよそ４０％から５０％の間である。加熱した後、乾燥の段階では、乾燥の第一段階（ロータリー乾燥）を終えた時の水分は、当然製品によって異なるが、約２０％である。

本発明によれば、供給され又は排出される水の量は、体積比で約３分の１のレベルまで最少化される。

もし米をロータリー乾燥機の後でベッド乾燥機に入れたならば、水分はおよそ１２％に減る。さらなる乾燥が必要又は望ましければ、縦型乾燥機で米の水分をおよそ６％にまで減らすことができる。米製品が異なれば水分の割合も違ってき、そして、水分を減らす量が多くなるほど、乾燥工程はエネルギー消費という点で費用が嵩むことを特記しておくべきである。

明らかに、この発明では再循環水の利用には多くの可能性があり、再循環水を最も効率よく利用するには、加熱の条件、処理する食物粒の種類によって決まるが、米の場合には、米の品種や、米が短粒米か、長粒米か、パーボイルド米かによって左右される。

例えば、下に示した例は、乾燥のために僅か三つのゾーン（即ち、乾燥機の入口に最も近い第１ゾーン，その次の第２ゾーン，そして乾燥機の入口から最も遠い位置の第３ゾーン）を有した場合の例である。他の実施例では追加的な乾燥ゾーンを用いてもよい。乾燥ゾーン内での空気の速度は毎分約２５００−３５００フィートの範囲であり、好ましくは、送風機５６のところでは約２５００−２８００フィート、そして回転バレルの中では毎分３０００−３５００フィートである。

例１
以下の例は、加熱調理される食物粒として、予め加熱された、精米された、パーボイルドされた、長粒米を用いて本発明を実施する場合の好ましい処理条件を与えるものである。勿論、これらの処理条件は、米の種類が異なれば、あるいは野菜や他の食品粒で穀粒でない食品粒の場合には、変えられるべきである。さらに、以下の条件は、たとえ精白長粒米であっても、最終製品において他の特徴が要求されるようであれば、変えるべきである。

本実施例のウォッシング（洗浄）工程における洗浄は、温度が摂氏２５度の洗浄水を用いて３０秒間行うのが好ましい。洗浄工程後の米の水分量は約１６％から１８％の範囲の値となる。

プリスチーミング工程においては、１５分間のプリスチームが常圧のもとで米に対して行われ、これにより米の水分量はおよそ２２％から２５％の間の値となる。

浸水工程は、水温摂氏約８０度の水を用いて米をバケツの中に入れた状態でコンベアに沿って移動している間に、およそ１５分間実施される。浸水工程が実施されている間に、米の水分量は、およそ５６％から５８％の間の値となる。浸水工程においては、各コンテナへの米の投入量は１５ｋｇであり、この時、各バケツには２２リッターの水が使用される。

蒸気加熱機９０（図２Ａ−図２Ｃ参照）においては、米は常圧のもとでおよそ１５分間加熱され、これにより、水分量は約５９％から６０％となる。
蒸気加熱工程の後、米は常温（摂氏約２５度）の水を用いて約３０秒間水を含んだ状態で搬送され、これにより、水分量は約６２％から６３％となる。水の除去装置（振動水切機）への搬送はポンピング作用によって行われる。米は、振動水切機へ搬送され、そして次にロータリー乾燥機に搬送される。ロータリー乾燥機の第１ゾーンの温度は、摂氏約２５０度で、第２及び第３ゾーンの温度は摂氏約１９５度である。乾燥温度に影響する空気の流れる速度は可変となっている。ロータリー乾燥機のバレル内での米の滞留時間は、およそ２分から２分半である。米の滞留時間とは、米がバレル内に入った時点から、ロータリー乾燥機内のバレルの端部に設けられた調節可能なリップ板４００をその米が乗り越えてバレル外に出た時点迄の時間である。ロータリー乾燥機を出る時の米の水分量は、およそ２０％から２２％である。

ロータリー乾燥機を出た米は、およそ５分から７分の乾燥が行われるために、ベッド乾燥機へと進められる。ここでの乾燥は温度約摂氏１００度で行われ、これにより、水分量はおよそ９％から１１％となる。こうして完成した最終製品は、およそ５分間で用意できる予め調理された米となる。

上に挙げた各条件はあくまでも例に過ぎず、これらの条件が、いかなる場合であっても、本発明を限定するものとして考えるべきではない。

例２
例２では、調理される製品として、５分間，予備調理された精白長粒米が用いられている。米を用意するに当たり、下記に示す温度，時間，水分量の範囲が好ましい値と言える。しかしながら、異なる特性の製品を得るには、異なる種類の米，異なる処理条件とすることもできる。

先ずパーボイルド米を用意し、常温の水を用いておよそ３０秒間プリウォッシュ（予備洗浄）することにより、その水分量をおよそ１６％から１８％とする。その米は次に１０分間プリスチームされる。これにより、米の水分量は、およそ２２％から２３％となる。次に、米は、バケツの中で摂氏約８０度の水に漬けられる。この浸水工程を経た米の水分量はおよそ５０％から５２％となる。米は次に、本発明の好ましい蒸気加熱機を用いて約１０分間蒸気加熱される。この場合、図２Ａ−図２Ｃに示される蒸気加熱機を使用するのが好ましい。米は次に摂氏１５０度で蒸気加熱される。これにより、水分量はおよそ５３％から５５％となる。米は次に、１５秒間常温で、水スラリーの状態で搬送され、水分量が５８％から５９％となる。

米は次に空気の温度が摂氏１９５度から２５０度の間で変化するロータリー乾燥機に２分から３分間供給される。ロータリー乾燥機の中では、第１ゾーン（乾燥機の入口に一番近いゾーン）は摂氏２５０度で動作しており、また第２及び第３ゾーンは摂氏２９５度で動作している。乾燥機の滞留時間はおよそ２．５分である。この時の米の水分量は２２％から２５％である。米は次に温度摂氏約１００度のベッド乾燥機に５分から７分間供給される。ベッド乾燥機での乾燥を終えた米の水分量は、およそ９％から１１％である。こうすることにより、最終製品として、消費者によって５分間で炊飯状態となる、５分間インスタント米を作ることができる。

例３
例３では、精白長粒米が処理される。以下に記載する例の如く処理することにより、ヨーロッパスタイルの市場米の特徴である若干かための感触を有した、およそ７分間で用意できる、インスタント長粒精白米を作ることができる。先ず、前にも説明したように、精白長粒米を常温（摂氏約２５度）の水を用いて３０秒間プリウォッシュ（予備洗浄）する。これにより、米の水分量は約１６％から１８％の範囲となる。米は次に常圧のもとでおよそ１０秒間蒸気加熱され、その結果、米の水分量は２２％から２３％の範囲となる。この工程に続き、米は、摂氏８０度（華氏１７６度）の水に１０秒間浸水される。これにより、水分量は５０％と５２％の間となる。浸水工程中は温度は制御されなければならない。米１５ｋｇの投入に対して水２２．５リッターの水が使用される。米は次に常圧のもと１０分間蒸気加熱され、これにより、米の水分量は５３％から５５％の間の範囲となる。

米は次に、摂氏２０度から摂氏２５度の常温水を用いて、３０秒間、蒸気加熱機から乾燥装置に搬送される。この時点における米の水分量は、５８％から５９％の間の範囲である。

この実施例では、ヨーロッパスタイルの米の特徴である調理感触とするためには、ゆっくりした乾燥処理であることが好ましい。乾燥は、およそ摂氏７５度で３０分間行われ、これにより、水分量のレベルは９％と１１％の間の範囲となる。ロータリー乾燥機が用いられているが、この最終製品に対しては必要ではない。この方法によって作られる米の感触とするには、この実施例で記述されている例えば摂氏７５度という低い乾燥温度が要求される。こうして作られた製品は、準備時間がおよそ７分間で、よりかたい感触を有したインスタント精白長粒米である。

例４
例４において調理される米は長粒玄米であり、準備時間がおよそ１０分から１２分のインスタント長粒玄米が製品として作られる。さらに、より柔らかい感触が望まれるならば、１２分の準備時間が勧められる。しかし、以下の例は、およそ１０分間の準備時間を有する米の例である。

先ず、米は常温水を用いて３０秒間プリウォッシュ（予備洗浄）され、これにより米の水分量は１４％から１６％の間の範囲となる。米は次に常圧のもとで１８分間プリスチームされる。これにより、水分量のレベルは１８％から２０％の間のレベルとなる。

米は次に摂氏８０度（華氏１７６度）の水に１８分間漬けられる。この浸水工程を終えた米の水分量は４２％と４５％の間の範囲となる。米は次に常圧のもと１８分間蒸気加熱され、水分量が５０％と５５％の間の範囲となる。

米は次に、蒸気加熱機から出され、水により約３０秒の時間をかけて、乾燥装置に搬送される。この時の水分量は５８％から５９％の間の範囲である。

米は次に、摂氏２３０度のゾーン１（乾燥機の入口に一番近いゾーン）により、ロータリー乾燥機の中で乾燥される。ゾーン２の温度は摂氏約１９５度であり、ゾーン３の温度もまた摂氏約１９５度である。ロータリー乾燥機による乾燥を終えた米の水分量は約１５％から１８％の間の範囲となる。

米は次に、摂氏１００度（華氏２１２度）による乾燥時間５分から７分間の乾燥のためにベッド乾燥機に供給される。ベッド乾燥機による乾燥を終えた米の水分量は、約９％と１１％の間の範囲となる。本実施例により作られる製品は、消費者による１０分から１２分の準備時間を有したインスタント長粒玄米である。

当業者であれば、本発明の精神及び範囲を逸脱するこなく、本願発明の装置および方法をいろいろに改変することがきるであろう。例えば、ロータリー乾燥機においては、異なる数の加熱セクションとすることが考えられ、また、蒸気加熱機９０では異なる構成の加熱部分を設けることが考えられる。

異なる形式の蒸気加熱機として、例えば、重力誘導によって食物粒を送る縦型の装置も考えられる。また、水平方式とし、水平方向に食物粒を送り且つ加熱するようにすることも考えられる。さらに、装置に入れられた最も少ない量の水を最も有効に且つ効率良く利用し、そして廃水を最少量とするために、本発明における水の再循環方法又装置について改変を加えられることも明らかである。この点に関し、本発明は明細書記載の内容に限られたものではなく、その他の装置も容易に考えられる。さらに、本明細書中に記載の温度、圧力、加熱条件は好ましい実施例として書かれているだけであり、本明細書に記載されていない温度、圧力及び／又は方法で、且つ本発明の範囲を逸脱することなく、調理を行うことができる。さらに、本明細書に開示された装置及び方法は、主に米を対象にしたものであるが、他の食品への使用もこれらの装置及び方法は適している。本明細書の開示は、添付する請求の範囲で規定される技術範囲内のものとして、均等物を含むそのような全ての改変を包含するものとしてその開示がなされている。

図１は、全体的な食品加工システムの斜視図。 図２は、食物粒が本発明による様々な処理工程を動いて行くフローチャート。図２Ａは、本発明の蒸気加熱機の好適実施例の斜視図。図２Ｂは、本発明の好適実施例の蒸気加熱機の断面図。図２Ｃは、図２Ａ及び図２Ｂに示した好適実施例の蒸気加熱機内のシャッターの詳細図。 図３は、本発明の他の好適実施例の蒸気加熱機の斜視図。 図４は、図３に示した本発明の他の好適実施例の蒸気加熱機の内部の分解詳細図。 図５は、図３及び図４に示した本発明の他の好適実施例の蒸気加熱機の断面図。 図６は、本発明の更に他の好適実施例の蒸気加熱機の斜視図。 図７は、図６に示した好適実施例の蒸気加熱機の縦方向分解斜視図。 図８は、図６及び図７に示した蒸気加熱機の中の加熱室の一つの構造の精密図。 図９は、本発明の更に他の好適実施例の蒸気加熱機の斜視図。 図１０は、図９に透視図で示した蒸気加熱機の断面図。 図１１は、本発明による蒸気加熱機の実施例の下部断面図。 図１２は、本発明の更に他の実施例の蒸気加熱機の斜視図。 図１３は、図１２に示した蒸気加熱機の断面図。 図１４は、本発明によるロータリー乾燥機の斜視図。 図１５は、ロータリー乾燥機の断面図。図１５Ａは、本発明の好適実施例に於けるロータリー乾燥機（図１４に示す）の開口部に装着される振動水切器の断面図。図１５Ｂは、図１５Ａに示す振動水切器の端面図。 図１６は、本発明のロータリー乾燥器の中に入っているバレル組立体の詳細図。図１６Ａは、本発明のロータリー乾燥器の断面図。図１６Ｂは、本発明のバレル組立体の端面図。 図１７は、本発明による各処理工程を進む食物粒と水のフローチャートで、再循環水のフローも含むフローチャート。

符号の説明

１２ プリウォッシャー
１４ ベッド乾燥機
１５ 縦型乾燥機
１６ コンベア
１８ 温水ライン、熱湯ライン
２０ プリスチーマー装置
２７ バケツ
２８ ボイラー
３０ 再循環水ライン
３２ ロータリー乾燥機
３４ ディスペンサー・ライン・ミクスチャー
３６ 排水ライン
３８ コンベアライン
４０ 空気コンベア・ヒーター
４９ スチームライン
５９ プリウォッシュ工程
６０ プリスチーム工程
４２ ガス噴射器
４４ マイクロ波ヒーター
４９ 蒸気ライン
５０ コンベア
５６ 送風器
６４ 漏斗部分
６６ 中間部分
６８ 排出部分
７２ 蒸気ライン
７４ 円筒型ハウジング
７８ コーンスプレッダー
８０ ホッパー
８４ ベンチュリ部分
８２ 空気又はガスフィードライン
８６ バタフライバルブ
８９ ハウジング
９０ 蒸気加熱機
９１ ジェットノズル
９２ ボウル
９３ ドレイン・スクリーン
９４ 食物粒入口
９７ プロペラ組立体
９８ 回転ブレード
９９ 熱湯ライン
１００ ベルト
１０１ プーリ
１０２ モータ
１０３ クランク軸
１０４ スクレーパ
１０５ 回転スクレーパキャップ
１０６ スクレーパアーム
１０７ スクレーパ連結装置
１０８ 固定ブレード
１１０ 蒸気室
１１１ 回転シリンダー
１１２ 支持フレーム
１１３ スチームノズル
１１４ ミストライン
１１６ 水位センサー
１１７ 振動モータ
１２４ 外壁
１４２ 加熱室
１４４ 高圧室
１４８ パイプ入口部分
２２４ 中央回転軸
２３０ 回転バレル
２３４ バッフル板
２６８ 第１加熱ゾーン
２７０ 第２加熱ゾーン
２７２ 第３加熱ゾーン
２７４ 第４加熱ゾーン
２７６ バレル組立体
３００ 振動水切器
３０６ 壁面
３０８ 回転シャッター
３１４ ホッパー
３２０ 蒸気孔
３２２ 多孔蒸気ライン
３２６ 蒸気ジェット
３３２ 蒸気噴射ノズル
３３４ 蒸気導管
３３６ 外側蒸気ライン壁
３４４ 食物粒スラリー
３５４ 水切スペース
３６４ 振動モータ
３６６ 水位センサー
４００ リップ板

Claims (5)

1. 食物粒スラリーを乾燥する方法であって、該方法は、
   独立して制御可能な複数の温度ゾーンをその中に有する多孔回転バレルの長手方向に食物粒を進行させる過程と、
   バレルの孔を通り、バレル内の内部スペースを横切り、バレルの孔を通過する通路に沿って食物粒を通過させる空気を吹き付ける過程と、
   食物粒が所定の水分量となるように乾燥されるまで、回転バレルの出口の近くに作動的に結合する食物粒保持装置によって、回転バレル内で食物粒を保持し、回転バレル内の食物粒の滞留時間を制御する過程と、
   ことからなることを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記保持装置は、調節可能なハードルを含むことを特徴とする方法。
3. 請求項１記載の方法は、更に、
   回転バレルの内部表面に配置された複数の螺旋翼で、回転バレルの長手方向に食物粒を進行させる過程を含むことを特徴とする方法。
4. 請求項１記載の方法において、回転バレル内の空気の速度は、毎分約２０００フィート（約６１０メートル）と毎分約３５００フィート（約１０６７メートル）との間であることを特徴とする方法。
5. 請求項１記載の方法は、更に、
   回転バレル内で、食物粒を混合し、均等に配分する過程を含むことを特徴とする方法。