JP2006325402A - 食品加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】材料の状態に応じた最適な混練を行うことができる食品加工機を提供する。
【解決手段】材料１０を入れる調理容器１と、前記調理容器１に装着され前記材料１０を混練する練り羽根２と、前記練り羽根２を回転する駆動源３と、前記駆動源３の消費電力を検知する電力検知手段４と、前記電力検知手段４により検知された前記消費電力の変化量に応じて、実質的な混練の作用を増減させるように前記駆動源３を制御する制御手段５を備えたもので、材料１０を混練したときの生地の状態を判別し、小麦粉等の材料１０の含水量など、材料１０の重量変動があった場合でも、生地の状態に応じた最適な混練を行うことができ、かつ最適な混練時期に調理を終了することができる。また消費電力の変化量が著しく変動した場合には、材料１０に異物等が混入していると判断し、駆動源３の回転を直ちに停止させるようにすれば、使用者の安全性を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭で用いられる食品加工機に関するもので、特に、めん等の生地を調製する食品加工機の駆動方法に関するものである。

めん生地等の材料を混練するための食品加工機は種々提案されているが、自動でめん生地を調製する場合は食品加工機に所定の混練時間の数値を入力し、その入力された数値に従って、めん材料の混練工程を行ったり、混練する駆動源の消費電力量を測定し、電力量の増減を検知して、めん生地にとって最適な練り上がりを得ようとする駆動方法を取っているものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１３６８７０号公報

しかしながら、前記従来の食品加工機の構成では、めん生地の材料の一つである小麦粉等の含水量が変動し、材料の重量変動があった場合でも、食品加工機は所定の混練時間に従って回転するため、最適な生地が調製できないという課題があった。また、電力量の増減で混練時間を決定するようにしたものでは、材料に異物等が混入し、練り羽根に著しい負荷が生じた場合に、電力量が極端に変動するため練りあがりの判断を誤検知し、めん生地を適切に混練できないという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、めん生地を最適な状態で混練することができると共に、異物等が混入した場合に、駆動源の回転を直ちに停止する安全性の高い食品加工機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の食品加工機は、材料を入れる調理容器と、前記調理容器に装着され前記材料を混練する練り羽根と、前記練り羽根を回転する駆動源と、前記駆動源の消費電力を検知する電力検知手段と、前記電力検知手段により検知された前記消費電力の変化量に応じて、実質的な混練の作用を増減させるように前記駆動源を制御する制御手段を備えたもので、材料を混練したときの生地の状態を判別し、小麦粉などの材料の含水量など、材料の重量変動があった場合でも、生地の状態に応じた最適な混練を行うことができ、かつ最適な混練時期に調理を終了することができる。また消費電力の変化量が著しく変動した場合には、材料に異物等が混入していると判断し、駆動源の回転を直ちに停止させるようにすれば、使用者の安全性を高めることができる。

本発明の食品加工機は、小麦粉などの材料の含水量が変動した場合や材料の重量変動があった場合でも、めん等の生地を最適な状態に練り上げることができ、一般家庭で簡単に生地を調製することができる。

第１の発明は、材料を入れる調理容器と、前記調理容器に装着され前記材料を混練する練り羽根と、前記練り羽根を回転する駆動源と、前記駆動源の消費電力を検知する電力検知手段と、前記電力検知手段により検知された前記消費電力の変化量に応じて、実質的な混練の作用を増減させるように前記駆動源を制御する制御手段を備えたもので、材料を混練したときの生地の状態を判別し、小麦粉などの材料の含水量など、材料の重量変動があった場合でも、生地の状態に応じた最適な混練を行うことができ、かつ最適な混練時期に調理を終了することができる。また消費電力の変化量が著しく変動した場合には、材料に異物等が混入していると判断し、駆動源の回転を直ちに停止させるようにすれば、使用者の安全性を高めることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の駆動源による混練時間を増減して、実質的な混練の作用を増減させるようにしたもので、生地の状態を判別して、その状態に応じて混練時間を増減することで、生地が硬いことが原因で起こる材料の混ざりムラや、軟らかい生地を練りすぎることが原因で起こる生地温度の過上昇や、生地の弾力性の低下を防止し、生地を最適な状態に混練することができる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の駆動源の回転速度を増減して、実質的な混練の作用を増減させるようにしたもので、めん等の生地を最適な状態に混練することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の電力検知手段によって検知された駆動源の消費電力に応じて、前記駆動源の回転を停止するようにしたもので、例えば、単位時間あたりの消費電力の変化量が大幅に変動する場合には、調理容器内に異物が混入している可能性があることから、直ちに駆動源の回転を停止し混練工程を終了させることで、材料が調理容器の外へ飛び散ったり、異物等により容器が破損するのを防止でき、使用者の安全性を高めることができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明の調理容器の重量変化を検知する重量検知手段を設け、前記重量検知手段による検知結果に応じて、駆動源の回転を開始するようにしたもので、例えば、調理容器又は前記調理容器内の材料の重量に所定の変化が見られた時は、規定の材料が投入されたと判断して駆動源の回転を開始するようにし、また、運転開始に当たり重量に変化が見られない時は、調理容器に材料が入れられていないと判断し、それを使用者に報知するようにすれば、材料の投入忘れを防止し、使い勝手の良い食品加工機を提供することができる。

第６の発明は、特に、第５の発明の重量検知手段による検知結果に応じて、駆動源による混練時間を増減させるようにしたもので、材料が多いことが原因で起こる材料の混ざりムラや、少ない材料を練りすぎることが原因で起こる生地温度の過上昇や、生地の弾力性の低下を防止し、生地を最適な状態に混練することができる。

第７の発明は、特に、第５又は第６の発明の重量検知手段による検知結果に応じて、駆動源の回転速度を増減させるようにしたもので、材料の重量を基に生地の状態を判別して回転速度を増減することで、生地量が多いことが原因でおこる練り羽根への負荷増加や、少ない生地が練り羽根の上に載りかかり練り羽根との接触が少なくなる生地の空転を防止し、生地を最適な状態に混練することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における食品加工機の内部構成図、図２は、同食品加工機のめん調製工程のプロセス図、図３は、単位時間あたりの駆動源の消費電力の変化量を表す図、図４は、同食品加工機で混練する材料の規定配合表である。

図１において、食品加工機は、めん生地等の材料１０を入れる調理容器１と、調理容器１に回転自在に装着され材料１０を混練する練り羽根２と、練り羽根２を回転駆動する駆動源３と、駆動源３の消費電力を検知する電力検知手段４と、駆動源３を制御する制御手段５と、使用者に運転終了などを報知する報知手段６とを備えている。

図２において、めん調製工程は、調理容器１内の材料１０を練り羽根２および駆動源３を用いて軽く混ぜ合わせる粉合わせ工程、駆動源３の消費電力を電力検知手段が検知し、検知された消費電力の変化量に応じてめん生地の状態を判別する２段階の生地判別工程１、２、さらに生地をなめらかに練り上げるための練り短縮工程、練り工程、練り延長工程のうちいずれか１つを行うものとする。

図３において、調理が開始されたのち粉合わせ工程が終了するまでの所要時間をｔ_０［秒］、粉合わせ工程が終了したのち生地判別工程１が開始してから終了するまでの所要時間をｔ_１［秒］、生地判別工程１が終了したのち生地判別工程２が開始してから終了するまでの所要時間をｔ_２［秒］とする。電力検知手段４はめん調製工程における駆動源３の消費電力を検知するものとする。生地判別工程１および生地判別工程２における駆動源３の消費電力の変化量に応じて、調理容器１内の生地の状態を判別し、電力検知手段４の検知結果に基づいて制御手段５は、駆動源３を制御するものとする。

生地判別工程１、２の２段階の生地判別工程後の次工程として練り短縮工程、練り工程、練り延長工程のいずれか１つを行うものとする。練り短縮工程が開始してから終了するまでの所要時間をｔ［秒］、練り工程が開始してから終了するまでの所要時間をｔ’［秒］、練り延長工程が開始してから終了するまでの所要時間をｔ’’［秒］とし、ｔ＜ｔ’＜ｔ’’に設定されている。

また調理が開始されたのち粉合わせ工程が終了するまでの駆動源３の消費電力量をｗ_０［Ｗ］、粉合わせ工程が終了したのち生地判別工程１が開始してから終了するまでの駆動源３の消費電力量をｗ_１［Ｗ］とする。また規定の材料１０で動作させた場合における生地判別工程１の工程時間あたりの駆動源３の消費電力の変化量をαとする。また生地判別工程１が終了したのち生地判別工程２が開始してから終了するまでの駆動源３の消費電力量をｗ_２［Ｗ］とする。

上記のように構成された食品加工機について、以下その動作、作用を説明する。

調理容器１に材料１０を投入すると、粉合わせ工程、生地判別工程１、生地判別工程２、練り短縮工程もしくは練り工程もしくは練り延長工程からなるめん調製工程が開始し、駆動源３が運転し練り羽根２が回転して粉合わせ工程に入る。めん調製工程中は、駆動源３の消費電力を電力検知手段４が検知しているものとし、粉合わせ工程は調理容器１内の材料１０をｔ_０［秒］間混ぜ合わせたのち終了する。

次に、生地判別工程１が開始し、調理容器１内の材料１０をｔ_１［秒］間混練する。このとき電力検知手段４は生地判別工程１が開始してから終了するまでの駆動源３の消費電力の変化量（ｗ_１−ｗ_０）／ｔ_１［Ｗ／秒］を検知する。さらに生地判別工程２が開始し、調理容器１内の材料１０をｔ_２［秒］間混練する。このとき電力検知手段４は生地判別工程２が開始してから終了するまでの駆動源３の消費電力の変化量（ｗ_２−ｗ_１）／ｔ_２［Ｗ／秒］を検知する。

制御手段５は、２段階の生地判別工程１、２間の電力検知手段４の検知結果に基づき、調理容器１内のめん生地の状態を判別する。

例えば、生地判別工程１の変化量（ｗ_１−ｗ_０）／ｔ_１＞０かつ生地判別工程２の変化量（ｗ_２−ｗ_１）／ｔ_２＜０の場合、つまり２段階の生地判別工程１、２間において駆動源３の消費電力が上昇したのち下降するという挙動を示すのは小麦粉の含水量が高いことや、使用者が図４に示すような規定の配合量以上の加水を行ったことが原因であると考えられる。生地判別工程１では混練の作用が効きやすく駆動源３の消費電力が徐々に上昇するものの、生地判別工程２では生地がまとまり出すが、規定の配合で調製した生地よりも生地が軟らかい状態に仕上がっていることから練り羽根２に掛かる負荷も少ないので駆動源３の消費電力が上がらないためである。

このように生地が軟らかい場合、混練の作用が効きやすいため生地の温度が過上昇し、めん生地の弾力性が低下する。このような生地の状態を判別した場合には、制御手段５は生地判別工程２の次工程として混練の所要時間を短縮した練り短縮工程に移行するようにする。

また、生地判別工程１の変化量（ｗ_１−ｗ_０）／ｔ_１＞α（ただしα＞０）かつ生地判別工程２の変化量（ｗ_２−ｗ_１）／ｔ_２＞０の場合、つまり２段階の生地判別工程間において駆動源３の消費電力が規定どおりの配合の材料１０で行った場合よりも消費電力の変化量が大きく、上昇しつづけるという挙動を示すのは調理容器１内の水以外の材料１０が規定の配合量を下回っていることが原因であると考えられる。

生地判別工程１では混練の作用が効きやすく駆動源３の消費電力が徐々に上昇するものの、生地判別工程２では生地がまとまり出すため、単に調理容器１内の水が多い場合とは異なり、生地の粘着性が高いため練り羽根２に若干の負荷が掛かるため駆動源３の消費電力が上昇するためである。このように生地が軟らかい場合、混練の作用が効きやすいため生地の温度が過上昇し、めん生地の弾力性が低下する。このような生地の状態を判別した場合にも、制御手段５は生地判別工程２の次工程として混練の所要時間を短縮した練り短縮工程へ移行するものとする。

続いて、生地判別工程１時の消費電力の変化量が（ｗ_１−ｗ_０）／ｔ_１＜α（ただしα＞０）かつ生地判別工程２時の消費電力の変化量が（ｗ_２−ｗ_１）／ｔ_２＞０の場合、つまり２段階の生地判別工程において駆動源３の消費電力が規定どおりの材料１０で行った場合よりも生地判別工程１の消費電力の変化量が緩やかに上昇しつづけるという挙動を示すのは、小麦粉等の材料１０の含水率が低いことや、使用者が、水以外の材料１０を規定の配合以上に投入したことが原因で生地が硬い状態にあると考えられる。生地判別工程１では生地に徐々に粘着性が出始めるため混練の作用が効きにくく消費電力の変化率が規定の配合量と比較して緩やかであるが、生地にまとまりが出始めると練り羽根２に負荷が掛かるようになり、駆動源３の消費電力が徐々に上昇していく。このような生地の状態を判別した場合には制御手段５は、生地判別工程２の次工程として混練時間を延長した延長練り工程へ移行するものとする。

さらに、生地判別工程１時の消費電力の変化量（ｗ_１−ｗ_０）／ｔ_１＜０かつ生地判別工程２時の消費電力の変化量（ｗ_２−ｗ_１）／ｔ_２＞０の場合、つまり生地判別工程１にて駆動源３の消費電力の変化量が減少し、生地判別工程２において駆動源３の消費電力が上昇するという挙動を示すのは規定の配合よりも水量が少ないことが原因で生地が硬くなっていると考えられる。生地判別工程１では水分が少ないため調理容器１内の生地が水気の少ない乾燥した状態のため練り羽根２に掛かる負担が少なく駆動源３の消費電力が減少したのち、生地判別工程２では混練を継続することで、生地が凝集し加水が少ない生地は硬く大きな塊状となることから練り羽根２に掛かる負荷が大きくなり駆動源３の消費電力は上昇する。このような硬い生地の場合には、調理容器１内の生地の混ざりを改善するため、生地判別工程２の次工程として混練時間を延長した練り延長工程へ移行するものとする。

以上のように、本実施の形態によれば、制御手段５は電力検知手段４の検知結果に基づき、生地の状態を判断し、その状態に応じて駆動源３を制御し、生地判別工程２の次工程として、練り短縮工程、もしくは練り工程、もしくは練り延長工程のいずれか１つに移行するようにして、混練時間を増減することでめん生地を最適な状態へ練り上げることができ、また、混練工程が終了した時点で、報知手段６により使用者に工程の終了を知らせることで、非常に使用勝手の良い食品加工機を提供することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における食品加工機の駆動源の回転速度チャートである。なお、上記第１の実施の形態における食品加工機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

図５において、めん調製工程が開始し、粉合わせ工程が開始したのち駆動源３の回転速度は０から徐々に上がって、回転速度ｆ_０に達するものとする。生地判別工程１における駆動源３の回転速度をｆ_１、生地判別工程２における駆動源３の回転速度をｆ_２、練り短縮工程における駆動源３の回転速度をｆ_ｔ、練り工程における駆動源３の回転速度をｆ_ｔ’、練り延長工程における駆動源３の回転速度をｆ_ｔ’’とする。なお、自動製パン機の構成は実施の形態１と同じである。

上記のように構成された食品加工機について、以下その動作、作用を説明する。

調理容器１にめん生地の材料１０を投入すると、粉合わせ工程、生地判別工程１、生地判別工程２、練り短縮工程もしくは練り工程もしくは練り延長工程からなるめん調製工程が開始し、駆動源３が運転し練り羽根２が回転して粉合わせ工程に入る。制御手段５は駆動源３の回転速度を徐々に上げながら練り羽根２を回転する制御を行い、粉合わせ工程が終了する時には駆動源３の回転速度はｆ_０に達するものとする。次いで生地判別工程１及び生地判別工程２において回転速度ｆ_１、回転速度ｆ_２でｔ_１［秒］、ｔ_２［秒］間それぞれ練り羽根２を回転させる。生地判別工程１および生地判別工程２において、電力検知手段４によって検知された駆動源３の消費電力の変化量に基づき、第１の実施の形態と同様に、調理容器１内の生地の状態を判別し、その状態に応じて制御手段５は生地判別工程２の次工程として練り短縮工程、もしくは練り工程、もしくは練り延長工程のいずれか１つを選択して行われる。

練り短縮工程は、調理容器１内の材料１０が軟らかい場合に選択される工程である。生地が軟らかいゆえに混練の作用が効き過ぎて、生地温度が過上昇となり生地の弾力性が低下する。そこで回転速度ｆ_ｔ＝０．９ｆ_０と回転速度を下げることで、混練の作用を小さくし生地の練りすぎを防止し、めん生地の適切な練り上がりが得られる。

練り工程の場合は回転速度ｆ_ｔ’＝ｆ_０のままで問題ないが、調理容器１内のめん生地が硬い状態になる練り延長工程では混練の作用性を増加させるために回転速度をｆ_ｔ’’＝１．１ｆ_０とする。回転速度を上げることで、硬い生地でも十分に混練できることから適切な練り上がりを得ることができる。

また、めん調製時の各工程において、消費電力が急激に増加し、その時の消費電力が、増加直前の消費電力の２倍以上になった時は、調理容器１内にめん用の材料１０以外のもの、つまり異物等が混入したと判断し、制御手段５は駆動源３及び練り羽根２の回転を直ちに停止するようにする。これにより、調理容器１内の材料１０が調理容器１の外へ飛び散ることや、異物等により調理容器１が破損するのを防止でき、使用者の安全性を高めることができる。

（実施の形態３）
図６（ａ）は、本発明の第３の実施の形態における食品加工機の概略構成図、（ｂ）は同食品加工機の重量検知手段の動作を表した図である。なお、上記実施の形態における食品加工機と同一部分に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、図６（ａ）に示すように、調理容器１の重量を検知する重量検知手段７を設け、その重量の変化に応じて生地の状態を判定するようにしたものである。

調理容器１に材料１０を投入すると、重量検知手段７が、めん調製工程が開始する前の調理容器１の重量を測定しそれをＭ_０とし、次に、めん調製工程が開始した直後の調理容器１の重量を再度検知し、それをＭ_１として、調理開始時点の重量変化（Ｍ_１−Ｍ_０）を検知するようにする。ここで、規定配合の材料１０の重量をβとし、（Ｍ_１−Ｍ_０）＞０かつＭ_１＞βの場合は、使用者により調理容器１内へ材料１０の投入があったが規定重量以上の材料１０が加えられたと判断する。

また（Ｍ_１−Ｍ_０）＞０かつＭ_１＜βの場合は、使用者により調理容器１内へ材料１０の投入があったが規定重量より少ない材料１０を使用していると判断する。規定材料の水、または水以外の材料１０の多寡が原因かどうかは、上記第１の実施の形態で述べたように、生地判別工程１、２での電力検知手段４の検知結果から生地の硬軟を判別し、制御手段５は駆動源３の混練時間及び回転速度を生地の状態に応じて適切に増減する。

さらに（Ｍ_１−Ｍ_０）≦０の場合は、調理容器１内に材料１０が投入されなかったと判断し、制御手段５は使用者に対して調理容器１内への材料１０の入れ忘れを注意喚起するため報知手段６にて報知するものとする。

これにより、使用者に対して調理容器１内への材料１０の入れ忘れを注意喚起することができ使い勝手を高めるだけでなく、調理容器１の重量変化を検知することで材料１０の量が規定量と比較してどの程度変動しているのか把握でき、より詳細な生地の状態を判別するのに効果があることから、材料１０の変動によらず生地を最適な状態に練り上げることが可能である。

以上のように、本発明にかかる食品加工機は、生地の状態に応じて、混練時間や駆動源の回転速度を制御して、最適なめん生地の練り上がりが得られることから、多数のメニューに対応した回転機器や熱機器等にも適用できる。

本発明の第１の実施の形態における食品加工機の内部構成図 同食品加工機のおけるめん調製工程のプロセス図 同食品加工機の単位時間あたりの駆動源の消費電力の変化量を表す図 同食品加工機で混練する材料の規定配合を示す図 本発明の第２の実施の形態における食品加工機の駆動源の回転速度を表す図 （ａ）本発明の第３の実施の形態における食品加工機の概略構成図（ｂ）同食品加工機の重量検知手段の動作図

符号の説明

１ 容器
２ 練り羽根
３ 駆動源
４ 電力検知手段
５ 制御手段
６ 報知手段
７ 重量検知手段
１０ 材料

Claims (7)

1. 材料を入れる調理容器と、前記調理容器に装着され前記材料を混練する練り羽根と、前記練り羽根を回転する駆動源と、前記駆動源の消費電力を検知する電力検知手段と、前記電力検知手段により検知された前記消費電力の変化量に応じて、実質的な混練の作用を増減させるように前記駆動源を制御する制御手段を備えた食品加工機。
2. 駆動源による混練時間を増減して、実質的な混練の作用を増減させるようにした請求項１に記載の食品加工機。
3. 駆動源の回転速度を増減して、実質的な混練の作用を増減させるようにした請求項１又は２に記載の食品加工機。
4. 電力検知手段によって検知された駆動源の消費電力に応じて、前記駆動源の回転を停止するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品加工機。
5. 調理容器の重量変化を検知する重量検知手段を設け、前記重量検知手段による検知結果に応じて、駆動源の回転を開始するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の食品加工機。
6. 重量検知手段による検知結果に応じて、駆動源による混練時間を増減させるようにした請求項５に記載の食品加工機。
7. 重量検知手段による検知結果に応じて、駆動源の回転速度を増減させるようにした請求項５又は６に記載の食品加工機。