JP2005176835A - 食材の供給装置及び供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で食材を潰したり練ることなく、形状をくずさないようにしてホッパーから計量部まで搬送し、計量部で食材を一定の量に計量、分別し、次の工程へ供給する食材の供給装置及び供給方法を提供する。
【解決手段】 ホッパー３の下部と第１配管４のホッパー側端部との間に、ホッパー３から２食材を吸引するとともに、該吸引した食材２を第１配管４に押し出すピストンポンプ７を設ける。ホッパー３の下部とピストンポンプ７との間に吸引側バルブ８を、ピストンポンプ７と第１配管４との間に吐出側バルブ９をそれぞれ設け、吸引側バルブ８を開き、吐出側バルブ９を閉じたときにピストンポンプ７が食材２を吸引し、吸引側バルブ８を閉じ、吐出側バルブ９を開いたときにピストンポンプ７が食材を押し出すように設定し、ピストンポンプ７にて第１配管４に食材２を連続的に押し出す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、食材を潰したり練ることなく、食材の形状をくずさないようにして一定の量を分別し、次の工程へ供給する食材の供給装置及び供給方法に係り、例えば、焼売自動成形機によって焼売を自動的に成形する際に、食材としての具材を良好な状態で、焼売皮の上に一定量ずつ供給するのに使用される食材の供給装置及び供給方法に関する。

従来、焼売自動成形機等で多く使用されている食材の定量供給装置として、例えば、電動機によって回転する押し込み羽根を備えたホッパーの下端にギアポンプを設け、該ギアポンプの下端に、切替コックを有する三方開口の計量部を設け、第１の開口はギアポンプに、第２の開口は食材を次工程へ搬送する配管に、第３の開口は計量ピストンに連動するカム機構にそれぞれ連結したものがある。この定量供給装置は、食材をホッパーに投入し、押し込み羽根とギアポンプとによって食材を計量部に定量ずつ導入し、計量部では、切替コックが第１開口と第３開口，第３開口と第２開口とを交互に繋ぐように往復動し、これと同時に計量ピストンが、吸引，押し出しの往復動をすることで前記配管を介して、次工程へ食材を定量供給するようにしている（特許文献１参照。）。

また、スクリューコンベアを備えた横型ホッパーの送出側に、食材を次工程へ搬送する配管を接続し、該配管途中に設けた圧力調整弁により配管内の圧力を調整して次工程へ食材を定量供給するもの（特許文献２参照。）や、横型ホッパーの底部に設けたスクリューコンベアによって食材をパドルポンプ等のポンプに送り込み、該ポンプの吐出口に食材を次工程へ搬送する配管を接続し、該配管の途中に定圧シリンダを設け、定圧シリンダの移動距離によってポンプを変速し、配管内の圧力を調整して次工程へ食材を定量供給するもの（特許文献３参照。）がある。さらに、筒状のケーシング内にスクリューコンベアを設けるとともに、ケーシングの外部から内部に加圧気体を送り込む気体導入手段を設け、付着性のある食材でも予め設定した一定量の食材を次工程へ搬送することができるようにしたものがある（特許文献４参照）。
特開昭４９−１２６８６６号公報 特開昭５２−１０２４８３号公報 特開２００３−２４０２７号公報 特開平９−３１３１５２号公報

食材の供給装置で搬送される食材は、野菜、エビ、肉片等、いろいろな材料が混入しているため、非常に流動性の悪い条件でホッパーから計量部へ搬送され、該計量部で計量、分別後、次工程へ供給されている。そのため、食材の搬送は、食材を相応に加圧した状態で行われていた。一方、調理加工食品は、いかにも機械で製造した印象を与える均質なものは好まれず、手作りに近い、食材の形状や食感が残っているものが好まれる。すなわち、食材の供給装置には、できるだけ食材が潰されたり練られたりせず、手作りに近い状態で食材を計量、分別して、次工程へ供給することが望まれている。

しかし、上述の特許文献１のものでは、押し込み羽根と、ギアポンプを使用しているため、押し込み羽根やギアポンプの歯によって、食材は潰され、相当練り込まれた状態になっていた。また、ギアポンプを省略して押し込み羽根だけで食材を搬送しようとすると、押し込み羽根の押し込む能力を高める必要があり、押し込み羽根のスクリューとホッパー内壁との隙間を小さくしたり、押し込み羽根の回転数を上げたり、押し込み羽根一回転あたりの食材の送り量が増すような羽根形状にする等の対策が必要になる。これらの対策により、定量性は上がるものの、食材は押し込み羽根により剪断、分断され易くなり、食材は潰され、相当練り込まれた状態になってしまう。

特許文献２のものでも、食材はスクリューコンベアにより剪断、分断されることから、前述のものと同様に、食材は潰され、練り込まれた状態になり、また、特許文献３のものでも、食材をポンプに送り込むためのスクリューコンベアによって食材が潰され、練り込まれた状態になってしまう。さらに、パドルポンプを用いるものでは、パドルポンプは、回転するパドルが食材を押してゆく形式であることから、比較的食材を剪断、分断することがないが、吸引口と吐出口との間でケーシングが９０度曲がっているため、回転するパドルと曲がったケーシングに囲まれた空間で食材が剪断、分断されてしまい練り込みが進行していた。

このように、ギアポンプや押し込み羽根を使用した供給方法、スクリューやパドル等で食材の搬送を補助する機構が含まれる供給方法、あるいはパドルポンプ、スネークポンプ等、回転運動を利用したポンプによる搬送方法等、食材を搬送する経路中に、連続回転する機構を有するものでは、食材の潰れや練りをなくすことはできなかった。

また、従来の供給方法で食材を搬送する場合、製品になったときに求められている品質や、手作り風の食感及び具材の存在感等が実現されるよう、工程中での食材の潰れ、崩れ、練りを想定した前処理が必要であり、食材のサイズを大きくしたり、食材の量を増したり、混合のダメージをなるべく抑えなければならなかった。しかしながら、存在感を高めたい食材は高価格である場合が多く、潰れることを想定して多量に使用した場合、製品コストが高くなっていた。また、食材の潰れや練りの度合は、それぞれの食材の物性や運転条件等で異なってくるため、新製品や改訂品を新たに製造しようとするとき、前処理段階での品質から出来上がった製品の品質を予測するのは困難であり、製品開発の効率を著しく落としていた。

そこで本発明は、簡単な構造で食材を潰したり練ることなく、形状をくずさないようにしてホッパーから計量部まで搬送し、計量部で食材を一定の量に計量、分別した後、次の工程へ食材を供給することのできる食材の供給装置及び供給方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため第１の発明は、食材投入用のホッパーと、該ホッパーから食材を搬送する第１配管と、該第１配管で搬送された食材を一定の量に分別する計量部と、前記計量部から次工程へ食材を搬送する第２配管とを備えた食材の供給装置において、前記ホッパーの下部と前記第１配管のホッパー側端部との間に、前記ホッパーから前記食材を吸引するとともに、該吸引した食材を前記第１配管に押し出すピストンポンプを設け、前記ホッパーの下部と前記ピストンポンプとの間に吸引側バルブを、前記ピストンポンプと前記第１配管との間に吐出側バルブをそれぞれ設け、前記吸引側バルブを開き、前記吐出側バルブを閉じたときに前記ピストンポンプが前記ホッパーから前記食材を吸引し、前記吸引側バルブを閉じ、前記吐出側バルブを開いたときに前記ピストンポンプが第１配管へ食材を押し出すように設定したことを特徴としている。

第２の発明では、前記ホッパーの下部に、前記ピストンポンプを複数設け、前記ホッパーと各ピストンポンプの吸入口とを選択的に連結する吸引側バルブと、前記第１配管と前記各ピストンポンプの吐出口とを選択的に連結する吐出側バルブとを設け、１つのピストンポンプが前記食材を押し出している間に、他のピストンポンプがホッパーから前記食材を吸引するように設定したことを特徴としている。

第３の発明では、前記計量部は、前記第１配管に連通する第１切替通路と、前記第２配管に連通する第２切替通路と、計量ピストンに連通する第３切替通路とから成る三方通路と、該三方通路の交差部に配設される切替コックとを有し、前記計量ピストンは、往復駆動手段により食材を吸引、圧送し、前記切替コックは、回転駆動手段によって回動し、前記第１切替通路と前記第３切替通路とを連通させる第１位置と、前記第２切替通路と前記第３切替通路とを連通させる第２位置とに交互に停止し、切替コックが前記第１位置に停止すると前記計量ピストンが切替コックを介して前記第１配管から食材を吸引し、切替コックが前記第２位置に停止すると前記計量ピストンが切替コックを介して前記第２配管に食材を圧送するように設定されていることを特徴としている。

第４の発明では、前記第１配管の前記計量部近傍に配設される圧力センサと、前記ピストンポンプの押圧力を調節する電空レギュレータと、前記圧力センサで測定した圧力値に応じて、前記電空レギュレータのバルブ開度を調節することにより、前記第１配管内の圧力を予め設定された圧力に制御するシーケンサーとを備えていることを特徴としている。

第５の発明では、請求項１乃至４記載のいずれかの食材の供給装置を用いて食材を前記ホッパーから前記計量部へ搬送する方法であって、前記ホッパーに投入された食材を、前記吸引側バルブを開き、前記吐出側バルブを閉じた後に、前記ピストンポンプのシリンダ内に吸引する食材吸引工程と、前記吸引側バルブを閉じ、前記吐出側バルブを開いて、前記シリンダ内の食材を前記第１配管へ押し出す食材押出工程とを連続して行い、前記食材を前記第１配管を介して前記計量部へ連続的に搬送することを特徴としている。

第６の発明では、前記食材にエビが含められることを特徴としている。

第１の発明では、食材の搬送にピストンポンプを用い、ホッパーから計量部までの食材搬送部分に、連続回転する機構が用いられることがないので、食材を剪断、分断して潰したり練ることなく、原形を保った状態で計量部まで食材を搬送することができる。また、食材を押し出す圧力を、容易に一定にすることができる。

第２の発明では、複数のピストンポンプを交互に吸引、押し出し作動させることにより、食材を間断なく第１配管に押し出すことができ、効率よく食材を計量部まで搬送することができる。

第３の発明では、計量部でも計量ピストンを用いて食材を一定の量に分別することから、食材を潰したり練ることがなく、原形を保った状態で計量部から次の工程まで食材を搬送することができる。

第４の発明では、シーケンサーが圧力センサからの圧力値に応じて電空レギュレータのバルブ開度を調節し、前記ピストンポンプの押圧力を調節することにより、第１配管内の圧力を予め設定された所定の圧力に制御することができるので、供給装置や食材の温度変化、食材に使用する原料のばらつきや混合等の前処理のばらつきによる食材の物性変化、配合の変更等による食材の物性変化等によって第１配管内の圧力が一時的に変動することがあっても、自動的に第１配管内の圧力を所定の圧力に戻すことができる。

第５の発明では、前記第１の発明乃至第４の発明に記載された食材の供給装置を用いて食材を搬送、供給することで、食材が搬送中に潰れたり練られたりすることがなく、手作りに近い状態の高品質な食品を製造することができる。

第６の発明では、ぷりぷりとした食感が好まれるエビを、潰したり練ったりすることなく搬送、供給することができ、エビが含まれる食品の品質向上を図ることができる。

以下、本発明の各形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１乃至図３は、本発明の第１形態例を示すもので、食材の供給装置１は、食材２を投入するホッパー３と、該ホッパー３から食材２を搬送する第１配管４と、該第１配管４で搬送された食材２を一定量に分別する計量部５と、該計量部５から次工程へ食材２を搬送する第２配管６とを備えている。ホッパー３の下部と第１配管４のホッパー側端部との間には、ホッパー３から食材２を吸引するとともに、該吸引した食材２を第１配管４に押し出すピストンポンプ７が連結されている。ホッパー３の下部とピストンポンプ７との間には吸引側バルブ８が設けられ、ピストンポンプ７と第１配管４との間には吐出側バルブ９が設けられている。

ピストンポンプ７は、シリンダ７ａの中心軸がホッパー３の中心軸と直交するように設けられ、シリンダ７ａの先端側には、ホッパー３の下端部と連通する吸引口７ｂ及び第１配管４の端部と連通する吐出口７ｃとが設けられ、シリンダ７ａの内部にはピストン７ｄが往復動可能に収容されている。ピストンポンプ７と吸引側バルブ８と吐出側バルブ９とは、吸引側バルブ８を開き、吐出側バルブ９を閉じたときに、ピストン７ｄを引いて食材２をシリンダ７ｃ内に吸引し、吸引側バルブ８を閉じ、吐出側バルブ９を開いたときに、ピストン７ｄを押してシリンダ７ｃ内の食材２を第１配管４に押し出すように設定されている。

計量部５は、第１配管４から導入される食材２を一定の量に分別するもので、矩形体状の切替コックケース１０に、前記第１配管４に連通する第１切替通路１１と、次工程へ食材を搬送する第２配管６に連通する第２切替通路１２と、計量ピストン１４に連通する第３切替通路１３とから成る三方通路１１〜１３が設けられると共に、この三方通路１１〜１３の交差部に球状の切替コック１５が設けられている。この切替コック１５は、食材導入・導出用の連通路１５ａを備えており、図示しない回転駆動手段によって９０度ずつ回転操作され、図１に示されるような第１切替通路１１と、連通路１５ａと、第３切替通路１３とが連通する第１位置と、図２に示されるような第２切替通路１２と、連通路１５ａと、第３切替通路１３とが連通する第２位置とに交互に停止するようになっている。また、この機構で食材２を確実に定量分別させるためには、第１配管４から圧入される食材２の圧力を一定にすることが求められるので、第１配管４の途中に圧力計１６を設け、ピストンポンプ７の押し圧を調整するようにしている。

このように形成された食材の供給装置１を用いて、食材２を一定の量に分別し、次の工程へ供給する際には、事前に混合処理された食材２をホッパー３に投入し、吐出側バルブ９を閉じ、吸引側バルブ８を開いてピストンポンプ７のピストン７ｄを引き、ホッパー３からシリンダ７ｃ内に食材２を吸引する。その後、吸引側バルブ８を閉じ、吐出側バルブ９を開いてピストン７ｄを第１配管４方向へ押し、シリンダ７ｃ内の食材を第１配管４内へ押し出す。この工程を繰り返し、計量部５までの第１配管４内が食材２で満たされた後、ピストンポンプ７の押し圧を圧力計１６で確認し、一定圧力に調整して、計量部５による計量動作を開始する。

計量部５では、まず切替コック１５を回動させて図１に示す第１位置に停止させ、第１切替通路１１と、連通路１５ａと、第３切替通路１３とを介して第１配管４と計量ピストン１４とを連通させた後、計量ピストン１４のピストン１４ａを引き、シリンダ１４ｂ内に第１配管４から食材２を一定量吸引する。次いで、切替コック１５を９０度回動させて図２に示す第２位置に停止させ、第３切替通路１３と、連通路１５ａと、第２切替通路１２とを介して、計量ピストン１４と第２配管６とを連通させた後、計量ピストン１４のピストン１４ａを切替コック１５方向へ押すと、シリンダ１４ｂ内の食材２が一定量だけ第２配管６へ押し出される。この一連の動作を繰り返すことにより、食材が一定量ずつ次工程へ順次供給される。また、計量ピストン１４のストロークを変化させることで、供給量を容易に変更させることができる。

上述のように、本形態例の食材の供給装置１では、食材２の搬送にピストンポンプ７を用い、ホッパー３から計量部５までの食材搬送部分に、連続回転する機構がないので、食材２を剪断、分断して潰したり練ることなく、原形を保った状態で計量部５まで食材２を良好に搬送することができる。また、第１配管４の途中に圧力計１６を設けたことにより、ピストンポンプ７の押し圧を圧力計１６で確認し、一定圧力に調整した後、食材２を計量部５に搬送するので、計量部５で食材２を確実に定量分別させることができる。さらに、計量部５でも計量ピストン１４を用いて食材２を一定の量に分別することから、食材２を潰したり練ることがなく、原形を保った状態で計量部５から次の工程まで食材２を一定量ずつ搬送することができる。また、計量部５は、とりわけ餃子、焼売、肉団子等、１個あたりの重量が小さい食品を成形するための計量手段として優れており、次工程の成形部と連動して計量部５の切替コック１５及び計量ピストン１４を動作させることで、成形部に１個分の食材を確実に供給することができる。

なお、吸引側バルブ８と吐出側バルブ９とを切替コック１５と同様の三方切替弁に置き換えることもできる。

図３は、ホッパーから食材を吸引するピストンポンプを２台設けた本発明の第２形態例を示すもので、第１形態例と同一構成部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。本形態例の食材の供給装置２０は、ホッパー３の下部に、第１ピストンポンプ２１と第２ピストンポンプ２２とを設けるとともに、前記ホッパー３と各ピストンポンプ２１，２２の吸入口２１ａ，２２ａとを選択的に連結する吸引側バルブ２３と、第１配管４と前記各ピストンポンプ２１，２２の吐出口２１ｂ，２２ｂとを選択的に連結する吐出側バルブとを設けている。吸引側バルブ２３は、各ピストンポンプ２１，２２の吸引口２１ａ，２２ａに連結される吸引用配管２５，２６と前記ホッパー３の下部配管との交差部分に設けられ、吸引側バルブ２３を切り替えることによって、ホッパー３の下部配管が、第１ピストンポンプ２１か第２ピストンポンプ２２のいずれかに連通するようになっている。吐出側バルブ２４は、各ピストンポンプ２１，２２の吐出口２１ｂ，２２ｂに連結される吐出用配管２７，２８とに接続され、吐出側バルブ２４を切り替えることによって、吐出用配管２７，２８のいずれかが第１配管４と連通するようになっている。

上述の食材の供給装置２０では、まず、吸引側バルブ２３を第１ピストンポンプ２１側に、吐出側バルブ２４を第２ピストンポンプ２２側に切り替えて、第１ピストンポンプ２１のピストン２１ｃを引いてシリンダ２１ｄ内に食材２を吸引する。吸引側バルブ２３を第２ピストンポンプ２２側に、吐出側バルブ２４を第１ピストンポンプ２１側に切り替えて、第１ピストンポンプ２１のピストン２１ｃを押してシリンダ２１ｄから食材２を第１配管４に押し出し、これと同時に第２ピストンポンプ２２のピストン２２ｃを引いてシリンダ２２ｄ内に食材２を吸引する。吸引側バルブ２３を第１ピストンポンプ２１側に、吐出側バルブ２４を第２ピストンポンプ２２側に切り替えて、第２ピストンポンプ２２のピストン２２ｃを押して、シリンダ２２ｄから食材２を第１配管４に押し出し、これと同時に第１ピストンポンプ２１で食材２をホッパー３から吸引する。これら一連の作動を繰り返すことで、食材２は一定圧力で、間断なく第１配管４から計量部５へと搬送されて行く。またこれらの作動は、各ピストンポンプ２１，２２の位置を検知するセンサを利用して、一般的なシーケンス制御によって自動的に切り替えることができる。なお、ピストンポンプは２台に限るものではなく、３台以上設けても差し支えない。

図４は、ホッパーから食材を吸引するピストンポンプを２台設けた本発明の第３形態例を示すもので、第１形態例と同一構成部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。本形態例の食材の供給装置３０は、ホッパー３の下部と第１配管４のホッパー側端部との間に、ホッパー３の中心軸と直交する第１ピストンポンプ３１が、また、第１配管４の途中に第１配管４と直交する第２ピストンポンプ３２がそれぞれ設けられ、ホッパー３の下部と第１ピストンポンプ３１との間には吸引側バルブ３３が、第１ピストンポンプ３１と第２ピストンポンプ３２との間の第１配管４に吐出側バルブ３４がそれぞれ設けられている。

上述の食材の供給装置３０では、吸引側バルブ３３を開き、吐出側バルブ３４を閉じて、第１ピストンポンプ３１のピストン３１ａを引いてシリンダ３１ｂ内に食材２を吸引する。吸引完了後、吐出側バルブ３４を開き、吸引側バルブ３３を閉じて、第１ピストンポンプ３１から食材２を第１配管４へ押し出す。このとき、第１ピストンポンプ３１の押し出し作動により発生する第１配管４内の圧力より少しだけ低い圧力で、第２ピストンポンプ３２を押圧すると、差圧によって第２ピストンポンプ３２内に少しずつ食材が進入し、第２ピストンポンプ３２のピストン３２ａを押し上げ、やがて第２ピストンポンプ３２のシリンダ３２ｂ内が食材２で満たされる。第１ピストンポンプ３１が吐出を完了すると、吐出側バルブ３４を閉じ、吸引側バルブ３３を開いて、第１ピストンポンプ３１は、再び吸引動作に入る。これと同時に、第２ピストンポンプ３２のピストン３２ａを押し下げて第２ピストンポンプ３２内の食材を第１配管４に押し出す。第１ピストンポンプ３１と第２ピストンポンプ３２とは、第２ピストンポンプ３２が食材２を押し出している間に、第１ピストンポンプ３２の吸引動作が完了するように、両ピストンポンプ３１，３２の容量を決定すれば良く、また、第１ピストンポンプ３１が食材を押し出している間に、第２ピストンポンプ３２が食材で充満するよう第２ピストンポンプ３２の押し圧を調整すればよい。これら一連の作動を繰り返すことで、食材２は一定圧力で、間断なく第１配管４から計量部５へ供給される。各動作は、両ピストンポンプ３１，３２の位置を検知するセンサを利用し、一般的なシーケンス制御によって自動的に切り替えることができる。第２ピストンポンプ３２へ食材２を満たす方法は特に上述のものに限定されるものではなく、例えば、電動スライダーで第２ピストンポンプ３２のピストン３２ａを所定の速度で上昇させるものや、ピストン３２ａの押し圧を間欠的に開放することを繰り返すもの等が考えられ、第１配管４内の圧力に大きく影響しない範囲で、かつ所定の時間内で動作できるものであればよい。

図５は、第１配管４２内の圧力を、予め設定された所定の圧力に制御するようにした本発明の第４形態例を示すもので、第３形態例と同一構成部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本形態例の食材の供給装置６０は、圧力センサ６１と、圧力制御用制御板に設置されるシーケンサー６２と第１電空レギュレータ６３と第２電空レギュレータ６４とを備えている。圧力センサ６１は、第１配管４２の先端部と計量部４７とを接続する接続配管５０に配設され、第１配管４２内と接続配管５０内の圧力を測定する。圧力センサ６１からシーケンサー６２には、圧力値を入力する配線が接続され、シーケンサー６２から各電空レギュレータ６３，６４には、圧力を調整する電気信号を送る配線が接続されている。第１電空レギュレータ６３と第１ピストンポンプ４３との間と、第２電空レギュレータ６４と第２ピストンポンプ４４との間には、圧力調整された空気を送る配管が設けられている。

前記圧力センサ６１で測定された圧力値は、シーケンサー６２に送られる。シーケンサー６２は、圧力センサ６１から受信した圧力値と予め設定された圧力（以下、設定圧力という）との偏差や圧力値の増減等から、各電空レギュレータ６３，６４の設定値を算出し、その制御信号を電空レギュレータ６３，６４に送出する。

各電空レギュレータ６３，６４は、前記制御信号に基づいてバルブ開度を調節することにより、第１ピストンポンプ４３と第２ピストンポンプ４４へのエアー供給量が調節され、第１ピストンポンプ４３と第２ピストンポンプ４４とに適正な押圧力が付与され、第１配管４２内を予め設定された所定の圧力に制御する。

圧力制御用制御板は、一般的な制御回路に使用される周知の電磁弁、トランス、ブレーカー等を備えており、制御方法としては、例えば微分制御、積分制御、ＰＩＤ制御等に代表される、一般的に実施されている方法を採ることができる。

なお、上述の各形態例において、ホッパー内に、押し込み羽根を備えてもよい。この押し込み羽根は、食材を計量部へ圧入する従来の押し込み羽根のように強力なものではなく、ピストンが食材を吸引する際にエアーが噛み込むのを防止する役割を果たす、比較的簡略なもので十分である。また、第１配管の太さや長さはとくに限定されないが、配管が細すぎたり、長すぎた場合、第１配管の抵抗により、食材が練られるため、食材の種類やピストンポンプの出力等に応じて適宜設定するとよい。第１配管中の圧力は、特に限定されるものではないが、圧力が高すぎると食材の潰れが進行し、低すぎると計量部への圧入が不完全になるので注意が必要である。例えば、エビ焼売の具であれば、３０ｋＰａから４００ｋＰａの範囲が望ましい。

また、上述の形態例で用いられる食材は、餃子、焼売、ハンバーグ、コロッケ等の混合具材であり、事前に一般的な方法で混合等の前処理を行っている。上述の食材の供給装置を用いることにより、食材の潰れや練りを防止できるため、前処理段階の品質を作り上げるときに、格別の工夫を必要としない。また、存在感を残したい食材を、潰れたり練られることを想定して多めに入れる必要がないため、不必要なコストが抑えられる。

特に、食材にエビが含まれる、餃子、焼売、ハンバーグ、コロッケ等の混合具材を、事前に一般的な方法で混合等の前処理を施し、上述の食材の供給装置で搬送し、成形部に定量供給することにより、エビが潰れたり練られたりすることを防止でき、製品におけるエビの存在感が高くなり、食感も良い。従来は、搬送工程でエビが崩れることを想定して、必要以上にエビを使用していたが、本発明の方法によれば適切な使用量で済む。

（実施例１）
図６は、本発明を焼売製造装置に適用した実施例を示すもので、焼売製造装置４０は、ホッパー４１と第１配管４２と第１，第２ピストンポンプ４３，４４と、吸引側バルブ４５と、吐出側バルブ４６と、計量部４７と、第２配管４８と、成形部４９とを備えており、ホッパー４１，第１配管４２，第１，第２ピストンポンプ４３，４４，吸引側バルブ４５，吐出側バルブ４６，計量部４７，第２配管４８は、上述の第１形態例及び第３形態例のホッパー３，第１配管４，第１，第２ピストンポンプ３１，３２，吸引側バルブ３３，吐出側バルブ３４，計量部５，第２配管６と同様の構造となっている。

第１ピストンポンプ４３は、ストローク３００ｍｍの第１ピストン４３ａと、内径２００ｍｍの第１シリンダ４３ｂとを備えている。第２ピストンポンプ４４は、ストローク１７０ｍｍの第２ピストン４４ａと、内径１００ｍｍの第２シリンダ４４ｂとを備えている。第１配管４２は、途中２ヶ所の曲がり部を含む、内径９７．６ｍｍ、長さ１．５ｍの配管で、第１配管４２の先端部と計量部４７とを接続する接続配管５０には、第１配管４２内と接続配管５０内の圧力を示す圧力計５１が設置されている。

計量部４７の後には、成形部４９が設けられ、該成形部４９には、定期的に往復動する成形ノズル５２と、その内部に配設される成形ピストン５３と、成形孔５４とを備え、成形ノズル５２が下り、成形孔５４の上に配置された焼売皮５５を成形孔５４に押し込みつつ、成形ピストン５３が下がり、計量部４７から定量供給された食材２を押し出して、焼売皮５５の中に打ち込んで焼売を成形する。

上述の焼売製造装置４０を用いて、エビ焼売を製造した。食材２は、一般的な焼売の具の製造方法に従い、１匹あたり０．９ｇ〜１．５ｇの解凍むきエビに下処理を施し、エビが食材全体の２５重量％になるように、すり身、でんぷん、食塩、調味料等と混合した。焼売１個あたり１２ｇの具を使用し、焼売１個あたりに含まれるエビは３ｇとなった。

ホッパー４１に食材２を適量投入し、シーケンス制御された第１ピストンポンプ４３を起動した。制御の順序は、まず吸引側バルブ４５を開き、第１ピストン４３ａが引かれ、食材２は第１シリンダ４３ｂ内に吸引される。次いで吸引側バルブ４５を閉じ、吐出側バルブ４６を開き、第１ピストン４３ａを吐出側に押し出し、食材２は第１配管４２内に供給される。第１ピストン４３ａが下限に達すると、吐出側バルブ４６を閉じ、吸引側バルブ４５を開き、第１ピストン４３ａが引かれ、食材２を吸引する。計量部４７の入口に食材２が達するまで、これらの操作が繰り返される。食材２が計量部４７に達すると、第２シリンダ４４ｂ内に食材２が進入する。第２ピストンポンプ４４の押し圧は、第２シリンダ４４ｂ内が食材で満たされるまでは、第１ピストンポンプ４３の押し圧よりもやや低く設定しているため、第１配管４２内の圧力をほぼ変動させないで、徐々に食材を満たすことができる。計量部４７が停止状態であれば、計量部４７までの第１配管４２内及び第２シリンダ４４ｂ内が食材２で満たされた状態で保持される。そのときの配管内圧力は、第１ピストンポンプ４３の押し圧に依存し、平衡している。

次に、計量部４７及び計量部４７と連動する成形部４９を起動した。計量部４７と成形部４９は、１秒に１サイクルの動作を行うよう設定し、動作中、計量部の入口の圧力計５１が、１２０ｋＰａを指すように、第１ピストンポンプ４３の押し圧を調整した。さらに、１回の成形に使用される食材が１２ｇになるよう、計量ピストン５６のストロークを調整した。この状態で、別途焼売皮５５を成形孔５４の上部に供給し、焼売を成形した。

食材２の供給中、第１ピストンポンプ４３が下限に達した場合、前記の吸引動作に移るが、その際、第２ピストンポンプ４４の押し圧を上げることで、それまでの第１配管４２内の圧力を保ちながら、第２シリンダ４４ｂ内の食材２を第１配管４２へと押し出す。第２シリンダ４４ｂからの押し出しが完了するまでには、第１シリンダ４３ｂは吸引動作を完了し、押し圧をかけた状態で待機している。そして、第２ピストンポンプ４４が下限に達した後、吐出側バルブ４６を開き、第１ピストンポンプ４３による押し出しが再開される。この間、第１配管４２内の圧力は間断なく保持され、食材２は連続的に計量部４７に供給される。

（比較例）
従来例に見られる方式の、押し込み羽根とギアポンプを備え、この実施例中の本発明の方法に記載と同様の計量部、成形部を持つ焼売成形機（イズミフードマシナリ（株）製、ＧＳ−Ａ型）を使用し、同一の食材を用い、１個あたり具を１２ｇ使用するように設定し、焼売の成形をおこなった。

上述の方法で、連続的に焼売を成形し、１００個の成形品中に含まれるエビの重量を評価した。計算上、１個あたりエビは３ｇ含まれるため、１００個中には３００ｇのエビが含まれていることになる。成形された焼売の具の中から、目視で判別できるエビを全て取り出し、体長が原形の１／２以上のものと、原形の１／２未満のものに分け、それぞれの合計の重量を測定した。また、崩れてしまい判別できなかったエビの重量を、計算上の全量である３００ｇから、目視で判別できた前述二者の重量を減じて算出した。これらのうち、蒸し等の加熱後、エビ焼売として食したときに、エビの食感を感じるのは、１／２以上のものであり、１／２未満のものは余り食感に貢献しないことが発明者らの別途の検討により事前に判明している。

実施例と比較例とでエビ焼売を成形した際の、エビの状態に応じた重量の測定結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例では、原形の１／２以上のものは９９．１ｇ、全量の約３３重量％であったのに対し、実施例では、２２２．４ｇ、全量の約７４重量％と、比較例の２倍以上の残存量を示した。また、崩れてしまいエビと判別できなかった量は、比較例では９６．３ｇあったのに対し、実施例では２３．３ｇと、１／４以下になった。

また、実施例及び比較例で成形したエビ焼売を、蒸し器で蒸した後、食したところ、比較例で成形したものは、エビの存在感がほとんど無かったのに対し、実施例で成形したものは、１個の焼売の中にぷりぷりとした食感のエビ片が２〜３個は感じられ、好ましい品質であった。

（実施例２）
図５に示す自動圧力制御機構を備えた食材の供給装置６０を用いて焼売製造装置を製造した。供給装置６０の作動中に食材２は、計量部４７へ間欠的に供給されるため、圧力センサ６１によって測定される第１配管４２内及び接続配管５０内の圧力値が振動することが予想された。そのため、１０秒間に測定された圧力値のうち、最大値と最小値の平均値を算出し、制御に用いる現在の圧力値とするようにシーケンサー６２をプログラムした。本実施例では、このような方法を採ったが、その他、一定時間内の圧力値を積分して平均の圧力値にする方法等でも良い。シーケンサー６２の制御動作を１０秒に１回とし、１０秒に１回ずつ圧力値の算出と、各電空レギュレータ６３，６４の設定値の算出及び各電空レギュレータ６３，６４への制御信号の送出を行うようにプログラムした。設定圧力と、現在の圧力値との差が、３ｋＰａを超えた場合に、その差の値だけ各電空レギュレータ６３，６４の設定値を増減させ、その差を無くすようにシーケンサー６２をプログラムした。例えば、圧力設定値が１６０ｋＰａで、現在の圧力値が１５５ｋＰａであった場合、その差が５ｋＰａとなり３ｋＰａを超えるので、電空レギュレータ６３，６４が５ｋＰａだけ圧力上昇するように制御信号が送られる。

次に、上述の焼売製造装置を用いて、エビ焼売を製造した。第１配管４２内の圧力が１６０ｋＰａになるように設定してシーケンサー６２を起動させた後、ピストンポンプ４３，４４及び成形機（図示せず）を起動し、エビ焼売の成形を開始した。成形開始後に数度の制御が掛かった後、現在の圧力値が１６０ｋＰａ付近で安定した。その後、現在の圧力値が徐々に増加、或いは減少し、設定圧力との差が３ｋＰａを超えたときに制御が掛かり、現在の圧力値が１６０ｋＰａ付近に戻るという動作を確認した。

図７はシーケンサー６２の機能を利用して、現在の圧力値Ａ、第１電空レギュレータ６３の設定値Ｂ、第２電空レギュレータ６４の設定値Ｃを記録し、グラフに表したものである。図７によれば、４時間余りの連続運転中、第１電空レギュレータ６３の設定値は４７０ｋＰａから５００ｋＰａの間で推移し、また、第２電空レギュレータ６４の設定値は４９０ｋＰａから５２０ｋＰａの間で推移し、それぞれ最大で３０ｋＰａの圧力差が生じた。一方、第１配管４２内の圧力は、１６０ｋＰａで一定であった。

第１配管４２内の圧力制御を行わなかった場合、第１配管４２内の圧力が、最大で３０ｋＰａ変化することになる。発明者の別途の検討によれば、第１配管４２内の圧力差が３０ｋＰａであると、成形重量に３．３％程度の増減が生じることが判明している。その場合、成形した重量が基準内に収まらない虞があった。上述のように、第１配管４２内の圧力を自動的に制御することにより、安定した重量で製品を成形することができる。

本発明の第１形態例を示す食材の供給装置の概略図である。 本発明の第１形態例を示す計量部の概略図である。 本発明の第２形態例を示す食材の供給装置の要部概略図である。 本発明の第３形態例を示す食材の供給装置の要部概略図である。 本発明の第４形態例を示す食材の供給装置の要部概略図である。 第３形態例の食材の供給装置を焼売製造装置に適用した概略図である。 現在の圧力値及び各電空レギュレータの設定値の推移を示すグラフである。

符号の説明

１，２０，３０，６０…食材の供給装置、２…食材、３，４１…ホッパー、４，４２…第１配管、５，４７…計量部、６，４８…第２配管、７…ピストンポンプ、８，２３，３３，４５…吸引側バルブ、９，２４，３４，４６…吐出側バルブ、１０…切替コックケース、１１…第１切替通路、１２…第２切替通路、１３…第３切替通路、１４，５６…計量ピストン、１５…切替コック、１６，５１…圧力計、２１，３１，４３…第１ピストンポンプ、２２，３２，４４…第２ピストンポンプ、２５，２６…吸引用配管、２７，２８…吐出用配管、４０…焼売製造装置、４９…成形部、５２…成形ノズル、５３…成形ピストン、５４…成形孔、５５…焼売皮、６１…圧力センサ、６２…シーケンサー、６３…第１電空レギュレータ、６４…第２電空レギュレータ

Claims (6)

1. 食材投入用のホッパーと、該ホッパーから食材を搬送する第１配管と、該第１配管で搬送された食材を一定の量に分別する計量部と、前記計量部から次工程へ食材を搬送する第２配管とを備えた食材の供給装置において、前記ホッパーの下部と前記第１配管のホッパー側端部との間に、前記ホッパーから前記食材を吸引するとともに、該吸引した食材を前記第１配管に押し出すピストンポンプを設け、前記ホッパーの下部と前記ピストンポンプとの間に吸引側バルブを、前記ピストンポンプと前記第１配管との間に吐出側バルブをそれぞれ設け、前記吸引側バルブを開き、前記吐出側バルブを閉じたときに前記ピストンポンプが前記ホッパーから前記食材を吸引し、前記吸引側バルブを閉じ、前記吐出側バルブを開いたときに前記ピストンポンプが第１配管へ食材を押し出すように設定したことを特徴とする食材の供給装置。
2. 前記ホッパーの下部に、前記ピストンポンプを複数設け、前記ホッパーと各ピストンポンプの吸入口とを選択的に連結する吸引側バルブと、前記第１配管と前記各ピストンポンプの吐出口とを選択的に連結する吐出側バルブとを設け、１つのピストンポンプが前記食材を押し出している間に、他のピストンポンプがホッパーから前記食材を吸引するように設定したことを特徴とする請求項１記載の食材の供給装置。
3. 前記計量部は、前記第１配管に連通する第１切替通路と、前記第２配管に連通する第２切替通路と、計量ピストンに連通する第３切替通路とから成る三方通路と、該三方通路の交差部に配設される切替コックとを有し、前記計量ピストンは、往復駆動手段により食材を吸引、圧送し、前記切替コックは、回転駆動手段によって回動し、前記第１切替通路と前記第３切替通路とを連通させる第１位置と、前記第２切替通路と前記第３切替通路とを連通させる第２位置とに交互に停止し、切替コックが前記第１位置に停止すると前記計量ピストンが切替コックを介して前記第１配管から食材を吸引し、切替コックが前記第２位置に停止すると前記計量ピストンが切替コックを介して前記第２配管に食材を圧送するように設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の食材の供給装置。
4. 前記第１配管の前記計量部近傍に配設される圧力センサと、前記ピストンポンプの押圧力を調節する電空レギュレータと、前記圧力センサで測定した圧力値に応じて、前記電空レギュレータのバルブ開度を調節することにより、前記第１配管内の圧力を予め設定された圧力に制御するシーケンサーとを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の食材の供給装置。
5. 請求項１乃至４記載のいずれかの食材の供給装置を用いて食材を前記ホッパーから前記計量部へ搬送する方法であって、前記ホッパーに投入された食材を、前記吸引側バルブを開き、前記吐出側バルブを閉じた後に、前記ピストンポンプのシリンダ内に吸引する食材吸引工程と、前記吸引側バルブを閉じ、前記吐出側バルブを開いて、前記シリンダ内の食材を前記第１配管へ押し出す食材押出工程とを連続して行い、前記食材を前記第１配管を介して前記計量部へ連続的に搬送することを特徴とする食材の供給方法。
6. 前記食材にエビが含められることを特徴とする請求項５記載の食材の供給方法。

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