JP2007110911A - 流動性食品の成形凍結方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流動性食品を成形及び凍結するに際し、流動性食品内部への空気混入を避けることができて、油調などで破裂を生じる問題を解消するとともに、短時間で連続した成形及び凍結処理を可能とすることを目的とする。
【解決手段】熱伝達率の高いコンベア面１上に筒状のモールド型を載置し、コンベア面１を底面として前記モールド型によってコンベア面１上に形成されたモールド空間に高温流動状態の流動性食品を充填し、前記モールド型をコンベアで移送しながら冷却空間に移送して冷却し、冷却された前記モールド型をコンベア面１で移送しながら前記冷却空間の外部で前記モールド型に充填された流動性食品を加温して前記モールド型と接触する流動性食品の接触面に軟化層を形成させ脱型した後、コンベア１に載置したまま凍結する。
【選択図】図１

Description

本発明は、クリームコロッケのように常温で流動性を有する流動性食品を冷却すると高粘度化することを利用して所望の形状に成形するとともに、形成及びその後の凍結処理をコンベア上に載置しながら連続的に行なうことを可能とする方法及びその方法を実施するための装置に関する。

従来クリームコロッケのようにクリーム状をした粘性をもつ流動性食品を成形した後凍結させる場合には、流動性食品を一度冷却させ粘度を高めた後に、成形工程及び凍結工程を実施していた。
例えば原材料の加熱攪拌、乳化処理、及びミキシングを行った後、専用容器に充填して冷却し、粘度を高めた後に、成形機で成形し、その後凍結していた。

例えば特許文献１（特開昭６０−１７２２７６号公報）に開示された流動性食品の成形方法は、コンベアの移送面に取り付けられ上部開放の凹部を有するトレーに流動性食品を充填し、必要に応じて前記コンベア面の上方に設けられた振り掛け機から微細パン粉、小麦粉等の付着防止物質を上記充填食品上に散布した後又は散布しつつ、充填食品の上面を成形ローラ等により所望の形状に成形し、そのままトレーと共に冷凍庫等の冷却装置内に入れ、冷却又は冷凍した後、トレーから取り出して衣付けし、再度凍結して包装することにより、冷凍食品として流通販売するものである。

また特許文献２（特開昭６１−２３４７６３号公報）に開示された流動性食品の成形方法を図１４及び図１５に示す。図１４は特許文献２の成形装置の側面図であり、図１５は、凍結後流動性食品をトレーより剥離する工程を示す側面図である。
図１４及び図１５において、プーリ０１，０１に掛け渡された無端状のコンベア０２には、充填機０４のノズル０４１から流動性食品がトレー０３に充填され、搬送されている。トレー０３は、上型トレーと下型トレーとが組み合わされ、搬送方向に複数列状に配設されている。上型トレーは流動性食品の充填口を有する。

充填が終了したトレー０３は、そのまま冷凍庫等の冷却装置内に入れられて凍結される。被凍結物は、トレー０３に充填されたままコンベア０２上を移送され、６０℃の温湯を張った水槽を通過することにより被凍結物の表面が解凍されてトレー０３からの剥離が容易となり、その後図１５に示す上昇コンベア０６に移乗し、上昇コンベア０６からコンベア０９に反転落下し、落下の衝撃と、叩き部材０７によりトレー０３に与えられた衝撃とにより、被凍結物ｗがトレー０３より剥離し、シート０１０から下方のコンベア０１１に移送され、例えばクリームコロッケの場合常法に従い衣付けされ、再凍結されて冷凍クリームコロッケを得る。

また特許文献３（特開昭６２−２４８４７６号公報）に開示された流動性食品の成形方法は、クリーム状食品のタネを型又は型トレーに充填し、タネの表層部が凍結し、内相は未凍結の状態で型又は型トレーから取出し、その後さらに必要に応じて内相部まで凍結する方法であるが、再凍結する際は型に拘束されずに中心部まで凍結されるので、体積の膨張が一箇所ないしは一面に集中することなく均一に分散されて凍結されるので、形状不良を生ぜず、均一な成形品が得られる利点がある。

特開昭６０−１７２２７６号公報 特開昭６１−２３４７６３号公報 特開昭６２−２４８４７６号公報

しかしながら流動性食品を一度冷却させ粘度を高めた後に、成形工程を行なう場合、流動性食品内への空気混入が避けられず、クリームコロッケ等においては、油調などで「パンク」と呼ばれる破裂を生じやすく、また低温成形により、流動性食品内の具材の潰れ及び偏在が発生していた。
また冷却工程は、一般的に高温の流動性食品を専用容器に入れた後、冷蔵庫で冷却するため、専用容器及び冷蔵庫と必要をする。

また流動性食品を高温のまま成形容器に入れ一次冷却する場合も、上記と同様の問題がある。また両者ともに大量の専用冷却用容器又は成形容器が必要であり、かつこれらを洗浄する工程を要していた。
また両者いずれにおいても、冷蔵庫を用いた冷却工程があるために、連続的な成形及び凍結処理が不可能であった。また流動性食品を凍結した場合、流動性食品を成形容器から脱型する時に、流動性食品の破損、変形が発生しやすいという問題がある。

また特許文献１に開示された成形方法では、成形した流動性食品をトレーとともに冷凍庫等の冷却装置に移し替えを行なうバッチ式の冷却ないし冷凍工程であるため、流動性食品の連続的な成形及び冷凍処理ができない。
また特許文献２に開示された成形方法では、流動性食品が上型トレーと下型トレーとによってほぼ密閉された状態となっており、このような状態で冷凍庫等に入れても熱伝達効率が悪く、冷凍するのに時間がかかる。また流動性食品をトレーから剥離させる場合も容易に剥離しないため、剥離工程が複雑化し、剥離のための設備が大掛かりとなってしまう問題があるとともに、コンベアからの反転落下の衝撃と、叩き部材０７によりトレー０３に与えられた衝撃とにより、被凍結物ｗが飛び散ってしまい、被凍結物ｗを収集して下方のコンベア０１１に集めることが困難である。また成形工程から剥離工程に亘り複数のコンベア０３，０６、０９及び０１１への乗せ変えが必要であり、乗せ変えに時間がかかり、設備が大掛かりとなる問題がある。
また特許文献３に開示された成形方法は、流動性食品の内相が未凍結の状態で型又は型トレーから取り出す工程及び取り出した流動性食品を再度凍結するという余分な工程を必要とし、成形工程が複雑化するという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、凍結処理等の前に流動性食品を成形するに際し、流動性食品内部への空気混入を防いで油調などで破裂を生じる問題を解消するとともに、流動性食品を成形容器から分離させる際に流動性食品の破損、変形を起こさず、前処理として流動性食品の粘度を高める冷却工程において熱伝達効率を向上させ、簡易な設備で短時間で連続した成形及び凍結処理を可能とすることを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の成形凍結方法は、
流動性食品を流動状態で型に充填し、冷却工程を経て前記流動性食品の粘度を高めて成形した後凍結する流動性食品の成形方法において、
熱伝達率の高いコンベア面上に筒状のモールド型を載置し、該コンベア面を底面として前記モールド型によって該コンベア面上に形成されたモールド空間に高温流動状態の流動性食品を充填するステップと、
前記モールド型を前記コンベア面を有するコンベアで移送しながら冷却空間に移送して冷却するステップと（ここでの冷却とは、凍結までに至らず流動性食品がまだ柔軟性を有する状態に冷却することをいう。）、
前記モールド型を前記コンベアで移送しながら前記冷却空間の外部に移送し、前記モールド型に充填された流動性食品を加温して前記モールド型と接触する流動性食品の接触面に軟化層を形成させるステップと、
前記モールド型のみを前記コンベア面から引き上げることにより、流動性食品を前記モールド型から脱型するステップと、
前記流動性食品を前記コンベア面に載置したまま凍結空間に移送して凍結するステップとからなることを特徴とする。

本発明方法においては、流動性食品を高温で低粘度の流動状態のまま前記モールド型に充填するため、前記モールド型に充填された流動性食品の表面から流動性食品に混入した空気の放散が活発化されるとともに、具材の偏在も避けることが出来る。
ここでいう「高温」とは、例えばクリームコロッケなどのクリーム状食品では８０℃前後の範囲をいう。さらに熱伝達率の高いコンベア面からなるコンベアを用い、前記コンベア面を底面として前記モールド型によって前記コンベア面上に形成された複数のモールド空間に高温流動状態の流動性食品を連続的に充填していく。熱伝達率の高いコンベア面とは、例えばスチールベルトなどの金属製のコンベア面を指し、前記モールド型を前記コンベア面を有するコンベアで移送しながら冷却空間に移送して冷却するため、前記モールド型の開放された上面及び前記モールド型に接する側面のみならず、熱伝達率の高いコンベア面と接した面から流動性食品との間で伝熱効率の高い熱交換が行なわれ、流動性食品の保有熱が急速に奪われる。

この場合流動性食品は、表面温度が０℃付近に達するまで冷却され、固化する。即ち凍結までに至らず流動性食品がまだ柔軟性を有する状態になっている。その後前記コンベアで搬送されて冷却空間の外部に出た流動性食品を加温して前記モールド型と接触する流動性食品の接触面に軟化層（解凍層）を形成させ、前記モールド型と食品を分離する。その際、コンベア上に流動性食品はそのまま残り、次工程の凍結空間へ送られる。
本発明においては、筒状のモールド型を使用するとともに、凍結までに至らず流動性食品がまだ柔軟性を有する状態に冷却した状態で脱型するため、流動性食品の破損、変形を伴わずに脱型をスムーズに行うことができる。
なお前記加温処理として、前記冷却空間の外部に出た前記コンベア面上の流動性食品に対し、例えば前記コンベア面の上側から前記モールド型に温風を吹き付ける等の手段を採用する。これによって流動性食品をコンベア面に載置した状態で容易に加温処理が可能となる。

また本発明の成形凍結装置は、
流動性食品を流動状態で型に充填し、前記型に充填された前記流動性食品を冷却し粘度を高めて成形し凍結する流動性食品の成形凍結装置において、
熱伝達率の高いコンベア面を有するコンベアと、
前記コンベア面上に載置され前記コンベア面を底面として前記コンベア面上にモールド空間を形成する筒状のモールド型と、
前記モールド型を前記コンベア面上で複数個ごとに把持するモールド枠と、
前記コンベア面上に形成された前記モールド空間に高温の流動性食品を充填する充填装置と、
前記充填装置の搬送方向下流側に前記コンベアの入口及び出口を有し冷却空間を形成して流動性食品を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置の前記出口から出た前記コンベア面上の流動性食品を加温して前記モールド型及び前記コンベア面と接触する流動性食品の接触面に軟化層を形成させる加温装置と、
前記加温装置のコンベア下流側で前記モールド枠のみを前記コンベア面から引き上げることにより、流動性食品を前記モールド型から脱型する手段と、
脱型された前記流動性食品が前記コンベア面に載置されたまま出入り可能な凍結空間を有する凍結装置とからなることを特徴とする。

本発明装置において、前記モールド型と前記モールド枠とによって前記コンベア面上に前記コンベア面を底面としたモールド空間が形成され、該モールド空間に高温の流動性食品を充填して、前記冷却装置にて流動性食品を冷却する。この場合の冷却の程度は、凍結までに至らず表面温度が０℃付近に達するまで冷却され、流動性食品がまだ柔軟性を有する状態に固化する。これによって流動性食品が高い粘性を有するとともに適度の柔軟性を有するので、脱型の際破損、変形を生じることなく、かつ衝撃力を与える必要がなく、脱型が容易に行なわれる。
その後冷却装置から出たコンベア面上の流動性食品を加温して、前記モールド型と接触する流動性食品の接触面に軟化層を形成させた後、モールド枠のみ引き上げて流動性食品を脱型する。このように加温された流動性食品は、モールド型との接触面に軟化層を形成することで、軽い力で脱型することができる。

本発明装置において、好ましくは、前記モールド型の上部に外方に拡径する鍔部を設け、前記モールド枠に前記モールド型が遊嵌される複数の開孔を有する支持面を設け、前記モールド型が前記コンベア面から離れた時に前記鍔部が前記支持面に係止するように構成する。
これによって前記モールド型が前記開孔に遊嵌されているために、前記モールド型の下端がコンベア面上に接し、コンベア面を底面とする前記モールド空間を形成することができるとともに、モールド型の前記鍔部がモールド枠の前記支持面に係止するため、冷却処理後モールド枠をコンベア面から離しても個々のモールド型がモールド型から脱落することがなく、その後の脱型処理を容易に行うことができる。

また本発明装置において、好ましくは、前記コンベアがベルトコンベアであり、該ベルトコンベアの下方に分散配置され前記ベルトコンベアの下面をローラ面で吸着しながら支持して前記ベルトコンベアの搬送方向に倣い回転が可能な複数のマグネットローラと、前記マグネットローラの垂直方向の設置位置を微調整する手段とを備えるようにする。
前記複数のマグネットローラのローラ面に接する平面が水平面となるように前記複数のマグネットローラの垂直方向設置位置を調整することにより、マグネットローラによってコンベア面を水平に支持することができ、これによってコンベア面の凹凸を最小限に抑えることができる。
このためコンベア面とコンベア面に載置されたモールド型との隙間を最小限に抑えることができ、流動性食品のその隙間からの漏れを最小限に抑えることができる。

また本発明装置において、好ましくは、脱型手段の設置位置から前記充填装置の設置位置まで前記モールド枠を戻すリターンコンベアを設け、該リターンコンベアの搬送経路の途中に前記モールド型の洗浄装置を設けるようにする。これによって脱型されたモールド型の洗浄をシステマチックに行なうことができ、流動性食品のシステマチックな連続した成形及び凍結処理が可能になる。

本発明方法によれば、コンベア面上に形成されたモールド空間に高温で低粘度の流動状態の流動性食品を充填するため、空気の混入が最小限に抑えられ、同時に具材の偏在も避けることができるとともに、前記コンベア面を底面として前記モールド型によって形成されたモールド空間に流動性食品を充填するため、前記冷却空間において前記モールド型の開放された上面及び前記モールド型に接する側面のみならず、熱伝達率の高いコンベア面と接した面から流動性食品の保有熱が急速に奪われ、熱伝達効率の良い短時間の急速冷却が可能となる。

また冷却ステップにおいて、凍結までに至らず０度付近の流動性食品がまだ柔軟性を有する状態に冷却することにより、流動性食品が高い粘性を有するとともに適度の柔軟性を有するので、脱型の際破損、変形を生じることなく、かつ衝撃力を与える必要がなく、脱型が容易に行なわれ、設備の信頼性が格段に向上する。
また前記冷却空間の外部で前記モールド型に充填された流動性食品を加温して前記モールド型と接触する流動性食品の接触面に軟化層を形成させることで、流動性食品はモールド型から軽い力で抜くことができる。また前記モールド型のみを引き上げ、流動性食品を前記モールド型から脱型するに際し、前記モールド型が筒状をなし、筒状の両側端が開放されているため、流動性食品の脱型処理を極めて容易に行うことができる。
流動性食品を脱型後、コンベアに載置したまま凍結空間に移送して凍結処理できるので、流動性食品の成形及び凍結処理を流動性食品の乗せ変えをすることなく１個の処理ラインで連続して行うことができる。

また本発明装置によれば、熱伝達率の高いコンベア面を有するコンベアと、前記コンベア面上に載置され前記コンベア面を底面として前記コンベア面上にモールド空間を形成する筒状のモールド型と、前記モールド型を前記コンベア面上で複数個ごとに把持するモールド枠と、前記コンベア面上に形成された前記モールド空間に高温の流動性食品を充填する充填装置と、前記充填装置の搬送方向下流側に前記コンベアの入口及び出口を有し冷却空間を形成して流動性食品を冷却する冷却装置と、前記冷却装置の前記出口から出た前記コンベア面上の流動性食品を加温して前記モールド型と接触する流動性食品の接触面に軟化層を形成させる加温装置と、前記加温装置のコンベア下流側で前記モールド枠のみを前記コンベア面から引き上げることにより、流動性食品を前記モールド型から脱型する手段と、脱型された前記流動性食品が前記コンベア面に載置されたまま出入り可能な凍結空間を有する凍結装置とからなり、これによって前記本発明方法の実施が可能となり、前述の本発明方法による作用効果を奏することができる。

また本発明装置によれば、好ましくは、前記モールド型の上部に外方に拡径する鍔部を設け、前記モールド枠に前記モールド型が遊嵌される複数の開孔を有する支持面を設け、前記モールド型が前記コンベア面から離された時に前記鍔部が前記支持面に係止するように構成したことにより、前記モールド型が前記開孔に遊嵌されているために、前記モールド型の下端がコンベア面上に接し、コンベア面を底面とする前記モールド空間を形成することができるとともに、モールド型の前記鍔部がモールド枠の前記支持面に係止するため、冷却処理後モールド枠をコンベア面から取り上げても個々のモールド型がモールド枠から脱落することがなく、その後の脱型処理を容易に行うことができる。

また本発明装置によれば、好ましくは、前記コンベアがベルトコンベアであり、該ベルトコンベアの下方に分散配置され前記ベルトコンベアの下面をローラ面で吸着しながら支持して前記ベルトコンベアの搬送方向に倣い回転が可能な複数のマグネットローラと、前記マグネットローラの垂直方向の設置位置を微調整する手段とを備えたことにより、前記微調整手段により複数のマグネットローラの垂直方向設置位置を同一水準に調整することにより、マグネットローラによってコンベア面を水平に支持することができ、コンベア面の凹凸を最小限に抑えることができる。このためコンベア面とコンベア面に載置されたモールド型との隙間を最小限に抑えることができ、流動性食品のその隙間からの漏れを最小限に抑えることができる。

また本発明装置によれば、好ましくは、前記脱型手段の設置位置から前記充填装置の設置位置まで前記モールド枠を戻すリターンコンベアを設け、該リターンコンベアの搬送経路の途中に前記モールド型の洗浄装置を設けることにより、脱型されたモールド型の洗浄をシステマチックに行なうことができ、流動性食品のシステマチックな連続した成形凍結処理が可能になる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明をそれのみに限定する趣旨ではない。
図１は、本発明装置の第１実施例の全体配置を示す平面図、図２は、第１実施例のモールド型５及びモールド枠４を示す断面立面図、図３は、第１実施例の水平化装置７の拡大断面立面図、図４は、第１実施例の冷却装置８の一部断裁斜視図、図５は、前記冷却装置８を別の角度から視た斜視図、図６は、前記冷却装置８において、コンベアベルトに当る衝突噴流の流れを示す斜視図、図７の（ａ）は、前記冷却装置８の変形例を示す断面立面図、（ｂ）は（ａ）中のVIIｂ部の拡大図、図８は、コアンダ効果の原理を示す説明図、図９は、助走区間をもつ山形スリットノズルの効果を示す一部断裁斜視図、図１０は、前記冷却装置８の縦断立面図、図１１は、第１実施例の加温装置９の模式図、図１２は、第１実施例の冷却装置１０の出口部の断面図、図１３は、第１実施例のモールド型５及びモールド枠４の洗浄装置１３の横断面図である。

図１において、１は、駆動プーリ３と従動プーリ２との間に装架されたベルトコンベアであり、そのコンベア面は熱伝達率の良いスチール製で構成されている。４は、ベルトコンベア１上に載置されたモールド枠であり、その詳細を図２に示す。
図２において、１ａはベルトコンベア１のコンベア面を構成するスチールベルトであり、モールド枠４がスチールベルト１ａ上に載置されている。モールド枠４は、内部を四角形状に囲う立設されたフレーム枠４１とフレーム枠４１の上端に水平方向に装架された支持面４２とからなり、支持面４２には後述するモールド型５を遊嵌する開孔４３が縦方向及び横方向に複数列穿設されている。

５はモールド型であり、両側端が開放され、下方（スチールベルト１ａ側）に向かって若干拡径された円筒形状をなし、上部に外方に拡径された鍔部５１を有する。モールド型５がモールド枠４の開孔４３に挿入され、スチールベルト１ａ上に載置された状態で開孔４３とモールド型５との間には隙間Ａが存在する。またモールド枠４がこのままの姿勢でスチールベルト１ａから取り出されたときは鍔部５１が開孔４３に係止するようになっている。

加熱攪拌、乳化処理及びミキシングされた流動性食品、例えばクリームコロッケ等の材料となるクリーム状食品ｃは、サニタリー配管を使って充填機６のホッパへ高温のままで連続供給され、充填機６に供給されたクリーム状食品ｃは、充填機下面のモールド型５に充填される。スチールベルト１ａとモールド型５との間の隙間Ｂは、クリーム状食品ｃの漏れを防ぐため、最小限に抑える必要がある。
そのためにはスチールベルト１ａをできるだけ凹凸のない水平な面とする必要があり、スチールベルト１ａの下方に水平化装置７を設ける。

図３は、水平化装置７の拡大断面立面図である。図３において、７１は、スチールベルト１ａの下方に複数配置されたマグネットローラで、内部に永久磁石が配置され、そのローラ外周面がスチールベルト１ａを吸着し、スチールベルト１ａの搬送に倣ってローラ軸７１ａを中心にスチールベルト１ａの搬送方向に回転する。７２は、マグネットローラ７１及びその支持部材を支持する支持桁で、固定ネジ７３が取り付けられる基部７４が支持桁７２に支持されている。
固定ネジ７３のネジ部７３ａが基部７４のネジ切りされた孔７４ａに螺合し、マグネットローラ７１の回転軸７１ａが回転台７５に回転可能に取り付けられ、回転台７５から横方向に張り出したプレート７５ａが支持台７６に支持されている。
７７は、マグネットローラ７１の高さ方向位置を微調整する微調整ネジであり、７８は、支持台７６に取り付けられたナット７９に螺合してプレート７５を支持台７６に固定する固定ネジである。

水平化装置７は、かかる構成を有し、スチールベルト１ａは複数のマグネットローラ７１の外周面に吸着されかつ支持された状態で搬送される。スチールベルト１ａの搬送に倣ってマグネットローラ７１がスチールベルト１ａの搬送方向に回転する。複数のマグネットローラ７１の外周面は、微調整ネジ７７によって正確に同一水準になるように微調整されており、これによってスチールベルト１ａは、正確に水平面に保持される。
そのためスチールベルト１ａの凹凸を最小限に抑えることができ、前記隙間Ｂを最小限に抑えることができる。

次に冷却装置８を図４〜１０に基づいて説明する。図４〜５において、８０１は、好ましくは、断熱性の壁で構成されたハウジングで、コンベアベルト８０２（図１のスチールベルト１ａ）が出入りする入口開口部８ａ及び出口開口部８ｂ（図１参照）以外は密閉され、内部で冷却された空気が循環する冷却空間Ｒを形成している。８０３及び８０４は、冷風サイクルの一部を構成する冷却器及びファンである。
８０５は、コンベアベルト８０２の上方空間に設けられた上部スリットノズルユニットで、上部スリットノズル８０５ａが複数個で一体に構成されている。８０９は、コンベアベルト８０２及び上部スリットノズルユニット８０５等を支持する支柱、８１０は、支柱８０９に装架された縦フレームで、複数の上部スリットノズルユニット８０５が縦フレーム８１０に持ち上げ可能に載置されている。

８０６はコンベアベルト８０２の下方空間に設けられた下部スリットノズルユニットで、上部スリットノズルユニット８０５と同様に、複数個の下部スリットノズル８０６ａが一体となって構成され、支柱８０９に支持された横フレーム８１１に支持されている。
上下スリットノズル８０５ａ及び８０６ａは、コンベアベルト８０２を横切る方向に配置され、ともに山形をなし、図９に示されるように、開口部の上流側に助走区間ｂが設けられている。上下スリットノズル８０５ａ及び８０６ａは、ワークの種類に応じてエアカーテンを形成するごとく連続した開口を有してもよいし、あるいは連続した開口に断続的にスペーサを配置して断続した噴流を吹き出すようにしてもよい。

冷却器８０３で発生した冷気流は、ファン８０４で矢印のように上部スリットノズルユニット８０５のほうに向けられるが、一部がコンベアベルト８０２の両側部に配置されたダクト８０７の開口８０７ａからダクト８０７を通って、下部スリットノズルユニット８０６の下方に配置されたダクト８０８に導入され、その後下部スリットノズル６ａからコンベアベルト８０２の下面に向けて吹き出し、コンベアベルト８０２の下面からワークを冷却する。
なおコンベアベルト８０２は、熱伝達率の良いスチール製でつくられたスチールベルトであり、熱伝達率が良いため、下方からの冷気流により冷却されて間接的にワークを冷却できるため無孔であるが、代わりに有孔として、冷気流の一部が上方及び下方から同孔を通して流れるようにしてもよい。

図６に示すように、コンベアベルト８０２はワーク（被冷却物）ｗを載置して矢印ａ方向に移動する。一方冷却器（クーラ）８０３で発生した冷気流は、矢印で示すように、ファン８０４によって上部スリットノズルユニット８０５に向けられ、上部スリットノズル８０５ａからコンベアベルト８０２上のワークｗに向けて垂直方向に衝突噴流ｋを吹き出し、ワークｗを冷却する。冷気流の一部はダクト８０７の開口８０７ａからダクト８０７の内部を通ってダクト８０８及び下部スリットノズルユニット８０６を経て下部スリットノズル８０６ａからコンベアベルト８０２の下面に向けて垂直方向に衝突噴流ｋを吹き出し、スチールベルト８０２の下面を冷却することにより間接的にワークｗを冷却する。ワークｗ又はコンベアベルト８０２の下面にぶつかった噴流は、その後スリットノズル８０５ａ及び８０６ａの間に形成された凹部（排気路）８１２を通って、図６の矢印ｅで示すように、コンベアベルト２の両側方へ排出される。その後冷排気は、ファン４により再び冷却器３に吸引される。

かかる冷却装置８によれば、図９に示すように、開口の上流側に助走区間ｂを有する山形の上下スリットノズル８０５ａ及び８０６ａにより整流された、流れに方向性を有し、到達距離ｈを長くした冷気流ｋをワークｗに対し垂直方向に衝突させるため、コアンダ効果によりワークｗの全長に亘りワークｗの側面に密着した状態でワークｗを包絡する安定した薄膜流を形成することができる。なおｎはスリット状の開孔である。

図８は、コアンダ効果を説明する説明図で、図８において、たとえば円筒体Ｄの側面に対して、円筒体Ｄの中心線上を垂直に膜状の空気噴流ｋが衝突した場合、コアンダ効果により円筒体Ｄの側面に密着した状態で円筒体Ｄを包絡する安定した薄膜流Ｓが形成される。従って冷気流を衝突させた場合、コアンダ効果による冷風気流は円筒体Ｄに対する熱伝達率をきわめて良好にし、冷却効果を向上させることができる。
従って冷気流を衝突させた場合、コアンダ効果による冷風気流はワークｗに対する熱伝達率をきわめて良好にし、冷却効果を向上させることができる。

またファン８０４から冷気をハウジング８０１の上方空間に供給し、上部スリットノズル８０５ａからワークｗに噴出した後、排気路８１２に排出し、一方冷気の一部をコンベアベルト８０２の両側部に設けられたダクト８０７の開口８０７ａを通って下部スリットノズル８０６ａに導入し、ワークｗに噴出した後、排気路８１２に排出し、排気路８１２から冷却器（クーラ）８０３に戻る冷気の循環経路を形成したことによって、ワークｗに噴出した後の冷気がワークに噴出される噴出流又はワーク周辺の雰囲気を乱すことなく、スムーズにコンベアベルト８０２から排出される。

また冷気流の排気路を並設された上下スリットノズル８０５ａ，８０６ａ間の凹部８１２に形成したことによって、排気路の形成がスリットノズルの配置を阻害することなく、かつきわめて容易になると共に、排気がコンベアベルト８０２の両側からスムーズに排気され、そのままハウジング８０１内のオープンスペースを冷却器８０３までスムーズに循環されるため、冷気流の圧力損失が少なくなるという利点がある。
またスリットノズル８０５ａ又は８０６ａを複数個ずつ一体に構成した上下スリットノズルユニット８０５又は８０６としたため、スリットノズルの製造及び取り付けがきわめて容易になる。さらにはコンベアベルト８０２の上方に配置された上部スリットノズルユニット８０５をコンベアベルト８０２の両側方に設けられた縦フレーム８１０上に取り外し自在に載置することにより、洗浄、その他の保守点検の際に、スリットノズルの取り外しがきわめて容易になるという利点がある。

図７（ａ）は、冷却装置８の変形例を示す断面立面図、（ｂ）は（ａ）中のVIIｂ部の拡大図である。
図７において、冷却装置８のハウジング入口開口部（図示略）と出口開口部８２２との間に圧力差が生じた場合、ハウジングの内部で圧力の高いほうから低いほうに向かって冷気流が生じ、これによって冷却装置８外への冷気の吹き出し及び冷却装置８外の空気の流入が生じる場合がある。この場合、冷風が庫外に洩れて作業者へ悪影響を及ぼしたり、或いは庫外空気が流入して冷却器に霜が付き、冷却性能に悪影響を及ぼしたりする。

この変形例は、これを解消するために、図示しない入口開口部から出口開口部８２２に向かって冷気流が生じている場合、図７のように、ハウジング８２１の出口開口部８２２付近に設置された上部スリットノズルユニット８２３のスリットノズル先端部８２３ａを出口開口部８２２側と反対の方向に斜めに角度をもたせて設置する。これによって出口開口部８２２から冷却装置外への冷風の吹き出し及び入口開口部からの庫外空気の流入を防ぐことが可能になる。なお８２３ｂは、出口開口部８２２から離れた位置に配置された上部スリットノズルのノズル先端部で、コンベアベルト８２５に対し鉛直方向に向けられている。

８２４は下部スリットノズルユニットで、そのノズル先端部８２４ａはコンベアベルト８２５に対し鉛直方向に配置されている。ｗはコンベアベルト８２５に載置されたワークである。このように入口開口部及び出口開口部で圧力差がある場合、ノズル先端部の角度を斜め方向に変えることにより冷気の吹き出し及び空気流入を防ぐことが可能になる。
なお上部スリットノズル先端部８２３ａに限らず、下部スリットノズル先端部８２４ａを斜めに角度をもたせて設置してもよい。また斜めに角度をもたせるスリットノズル列の数は装置の条件に応じて適宜に設定することができる。

図１０は、かかる構成を有する冷却装置８に、モールド型５を把持したモールド枠４をスチールベルト１ａに載置して冷却を行なう場合の断面立面図を示す。図１０において、スチールベルト１ａ上に載置されａ方向に搬送されるモールド型５及びモールド枠４に対し、上部スリットノズル８０５ａ及び下部スリットノズル８０６ａから冷気流ｋが垂直方向に衝突噴流として当てられ、コアンダ効果によりモールド型５及びモールド枠４に密着した冷気流が形成され、クリーム状食品ｃは急速に冷却する。
またクリーム状食品ｃは、底面が熱伝達性の良いスチールベルト１ａに接し、かつ上面が開放されているので、保有熱が急速に奪われる。クリーム状食品ｃは、冷却装置８によって凍結までに至らず０度付近の流動性食品がまだ柔軟性を有する状態に冷却される。表面温度が０℃付近に達したクリーム状食品ｃは、クリームに含まれているゼラチン、でんぷんによりゼリー状に個化する。
このように短時間で冷却されたクリーム状食品ｃは、そのまま冷却装置８の出口から外部に搬送される。

図１１は、冷却装置８の搬送方向ａの下流側に配置された加温装置を示す。図５において、９は、冷却装置８の下流側に設けた加温装置であり、スチールベルト１ａの上側に温風が流れる配管９１がスチールベルト１ａの搬送方向ａと直角方向に間隔をおいて並列に配置されている。配管９１には加熱源（図示略）から温風が供給され、配管９１のスチールベルト１ａに対向する側に開孔した複数の開孔９２からスチールベルト１ａに向かって垂直方向に温風が吹き出す構成となっている。
これによってスチールベルト１ａ、モールド枠４及びモールド型５が加温され、モールド型５内のクリーム状食品ｃは、スチールベルト１ａ及びモールド型５から熱伝達を受け、モールド型５に接した接触面に薄い軟化層（解凍層）を形成する。これによってクリーム状食品ｃは軽い力でモールド型５から脱型することができる。

その後モールド枠４は、モールドハンドリング装置（図示略）によってモールド枠のみ上方に引き上げられ、クリーム状食品ｃは、前記軟化層の形成により図１に示すモールド枠４から分離してスチールベルト１ａ上に残る。冷却装置１０は冷却装置８と同一の構造及び機能をもつもので、モールド枠４から脱型されたクリーム状食品ｃをその内部で凍結する。即ち冷却装置１０の内部には凍結空間Ｆが形成されている。クリーム状食品ｃはスチールベルト１ａ上に載置されたまま冷却装置１０の入口１０ａから入り、内部に形成された凍結空間Ｆを移送される間に凍結される。

図１２に示すように、冷却装置１０で完全に凍結されたクリーム状食品ｃは、冷却装置１０の出口１０ｂから出た後で、スクレーパ３１によりスチールベルト１ａから分離され、次工程のパン粉付け設備に移送され、パン粉付けが行われる。クリーム状食品ｃが分離されたモールド枠４は、モールド枠ハンドリング装置１１によって、リターンコンベア１２の始端部に搬送される。リターンコンベア１２は、モールド枠４をベルトコンベア１の始端側に戻すコンベアで、途中にモールド型５及びモールド枠４を洗浄する装置１３、及び洗浄後のモールド型５及びモールド枠４の水切りを行なう装置１４を備えている。

図１３は、モールド洗浄装置１３の内部構造を示す。図１３において、モールド洗浄装置１３は、リターンコンベア１２の周囲を洗浄水飛散防止カバー１３１で覆い、リターンコンベア１２上を搬送されるモールド枠４に上下にリターンコンベア１２の搬送方向と直角方向に洗浄配管１３２が配置されている。洗浄配管１３２には一定の間隔をおいてモールド枠４に向かう方向に多数のノズル孔（図示略）が穿設され、そのノズル孔からモールド枠４に向かって洗浄水を噴射する。これによってモールド型５及びモールド枠４の洗浄を行なう。
モールド洗浄装置１３で洗浄されたモールド型５及びモールド枠４は、モールド水切り装置１４で水切りがされるが、水切り装置１４は、洗浄装置１３とほぼ同様の構造となっており、洗浄配管１３２の代わりに中圧エア配管が配設され、該配管から中圧エアがコンベア上のモールド型５及びモールド枠４に供給されて、水切りが行なわれる。

モールド洗浄装置１３及びモールド水切り装置１４で洗浄及び水切りを終えたモールド型５及びモールド枠４はｄ方向に搬送されて、リターンコンベア１２の終端からモールド枠ハンドリング装置１５によってベルトコンベア１の始端部に搬送される。ベルトコンベア１の始端部に搬送されたモールド型５及びモールド枠４は、再び前記の工程を繰り返してクリーム状食品ｃの成形及び凍結を行なう。

第１実施例によれば、クリーム状食品ｃを高温かつ低粘度のまま充填機６に充填するので、空気の混入が最小限に抑えられ、同時に具材の偏在も防止され、油調などで「パンク」と呼ばれる破裂を生じることがない。
また冷却装置（冷却部）８又は冷却装置（凍結部）１０において、上部スリットノズル８０５ａ及び下部スリットノズル８０６ａから冷気流ｋが垂直方向に衝突噴流として当てられ、コアンダ効果によりモールド型５及びモールド枠４に密着した冷気流が形成され、クリーム状食品ｃは急速に冷却又は凍結される。
また熱伝達性能の良いスチールベルト１ａ上にモールド型５が載置され、スチールベルト１ａ面を底面とし、モールド型５を側面としたモールド空間内にクリーム状食品ｃを充填するので、オープンとなったクリーム状食品ｃの上面も含めて冷却装置８又は１０内で周囲の冷気とクリーム状食品ｃとの熱伝達効率が良く、クリーム状食品ｃが急速に冷却又は凍結される。

またスチールベルト１ａは、水平化装置７によって凹凸のない水平な面を形成しているので、モールド型５とスチールベルト１ａとの間の隙間Ｂを最小限に抑えることができ、従って隙間Ｂからのクリーム状食品ｃの漏れを最小限に抑えることができる。
また冷却装置８で凍結までに至らず０度付近のまだ柔軟性を有する状態に冷却されたクリーム状食品ｃは、クリームに含まれているゼラチン、でんぷんによりゼリー状に適度の粘度で個化しており、加温装置９で加温し、モールド型５及びスチールベルト１ａとの接触面にクリーム状食品ｃの軟化層を形成することにより、モールド型５との分離が容易であり、また脱型に際し破損、変形も起きず、かつ衝撃力を与える必要がなく、脱型が容易に行なわれ、設備の信頼性が格段に向上する。
その後クリーム状食品ｃをスチールベルト１ａに載置したまま冷却装置１０で凍結処理するので、クリーム状食品ｃの形成から脱型及び凍結までを１個のラインの中で連続処理することができる。

またクリーム状食品ｃを脱型分離したモールド型５及びモールド枠４を、モールド枠ハンドリング装置１１によってリターンコンベア１２に移し、リターンコンベア１２でベルトコンベア１の始端側に搬送するに際し、途中洗浄装置１３でモールド型５及びモールド枠４を洗浄した上で、モールド枠ハンドリング装置１５を介してベルトコンベア１の始端にスムーズにかつシステマチックに搬送するので、モールド型５及びモールド枠４の洗浄及び乾燥工程を１個ラインでシステマチックに連続的に行なうことができる。

本発明によれば、流動性食品の成形及び凍結処理において、クリームコロッケ、その他春巻き、シューマイのように常温で流動性を有する流動性食品を良好な伝熱効率で１個の連続した処理ライン上で成形から凍結までを連続的に行なうことを可能とするとともに、油調時に混入空気の膨張による破裂等を生じない流動性食品の成形品を提供することができる。

本発明装置の第１実施例の全体配置を示す平面図である。 前記第１実施例のモールド型及びモールド枠を示す断面立面図である。 前記第１実施例の水平化装置７の拡大断面立面図である。 第１実施例の冷却装置８の一部断裁斜視図である。 冷却装置８を別の角度から視た斜視図である。 冷却装置８においてコンベアベルトに当る衝突噴流の流れを示す斜視図である。 （ａ）は、冷却装置８の変形例を示す断面立面図、（ｂ）は（ａ）中のVIIｂ部の拡大図である。 コアンダ効果の原理を示す説明図である。 助走区間をもつ山形スリットノズルの効果を示す一部断裁斜視図である。 前記第１実施例の冷却装置の縦断立面図である。 前記第１実施例の加温装置の模式図である。 前記第１実施例の冷却装置１０の出口部を示す断面図である。 前記第１実施例のモールド型及びモールド枠の洗浄装置の横断面図である。 従来の成形装置の側面図である。 図１４の従来装置において凍結後流動性食品をトレーより剥離する工程を示す側面図である。

符号の説明

１ ベルトコンベア
１ａ スチールベルト
２ 従動プーリ
３ 駆動プーリ
４ モールド枠
５ モールド型
６ 充填機
７ ベルト水平化装置
８ 冷却装置（冷却部）
９ 加温装置
１０ 冷却装置（凍結部）
１１，１５ モールド枠ハンドリング装置
１２ リターンコンベア
１３ モールド洗浄装置
１４ モールド水切り装置
４１ フレーム枠
４２ 支持面
４３ 開孔
５１ 鍔部
７１ マグネットローラ
７７ 微調整ネジ
７８ 固定ネジ
７９ ナット
９１ 温風配管
１３２ 洗浄配管
８０１、８２１ ハウジング
８０２ コンベアベルト
８０３ 冷却器
８０４ ファン
８０５，８２３ 上部スリットノズルユニット
８０６，８２４ 下部スリットノズルユニット
８０７ ダクト
８１２ 凹部（排気路）
ｂ 助走区間
ｃ クリーム状食品（流動性食品）
ｋ 冷気流
ｎ スリット開孔
Ｒ 冷却空間
ｗ ワーク（被冷却物）

Claims (6)

1. 流動性食品を流動状態で型に充填し、冷却工程を経て前記流動性食品の粘度を高めて成形した後凍結する流動性食品の成形凍結方法において、
   熱伝達率の高いコンベア面上に筒状のモールド型を載置し、前記コンベア面を底面として前記モールド型によって前記コンベア面上に形成されたモールド空間に高温流動状態の流動性食品を充填するステップと、
   前記モールド型を前記コンベア面を有するコンベアで移送しながら冷却空間に移送して冷却するステップと、
   冷却された前記モールド型を前記コンベアで移送しながら前記冷却空間の外部に移送し、前記モールド型に充填された流動性食品を加温して前記モールド型と接触する流動性食品の接触面に軟化層を形成するステップと、
   前記モールド型のみを前記コンベア面から引き上げることにより、流動性食品を前記モールド型から脱型するステップと、
   前記流動性食品を前記コンベア面に載置したまま凍結空間に移送して凍結するステップとからなることを特徴とする流動性食品の成形凍結方法。
2. 前記加温ステップにおいて、前記コンベア面の上側から前記モールド型に温風を吹き付けることを特徴とする請求項１記載の流動性食品の成形凍結方法。
3. 流動性食品を流動状態で型に充填し、前記型に充填された前記流動性食品を冷却し粘度を高めて成形し凍結する流動性食品の成形凍結装置において、
   熱伝達率の高いコンベア面を有するコンベアと、
   前記コンベア面上に載置され前記コンベア面を底面として前記コンベア面上にモールド空間を形成する筒状のモールド型と、
   前記モールド型を前記コンベア面上で複数個ごとに把持するモールド枠と、
   前記コンベア面上に形成された前記モールド空間に高温の流動性食品を充填する充填装置と、
   前記充填装置の搬送方向下流側に前記コンベアの入口及び出口を有し冷却空間を形成して流動性食品を冷却する冷却装置と、
   前記冷却装置の前記出口から出た前記コンベア面上の流動性食品を加温して前記モールド型と接触する流動性食品の接触面に軟化層を形成させる加温装置と、
   前記加温装置のコンベア下流側で前記モールド枠のみを前記コンベア面から引き上げることにより、流動性食品を前記モールド型から脱型する手段と、
   脱型された前記流動性食品が前記コンベア面に載置されたまま出入り可能な凍結空間を有する凍結装置とからなることを特徴とする流動性食品の連続成形凍結装置。
4. 前記モールド型の上部に外方に拡径する鍔部を設け、
   前記モールド枠に前記モールド型が遊嵌される複数の開孔を有する支持面を設け、
   前記モールド型が前記コンベア面から離れた時に前記鍔部が前記支持面に係止するように構成したことを特徴とする請求項３記載の流動性食品の成形凍結装置。
5. 前記コンベアがベルトコンベアであり、
   該ベルトコンベアの下方に分散配置され前記ベルトコンベアの下面をローラ面で吸着しながら支持して前記ベルトコンベアの搬送方向に倣い回転が可能な複数のマグネットローラと、
   前記マグネットローラの垂直方向の設置位置を微調整する手段とを備えたことを特徴とする請求項３記載の流動性食品の成形凍結装置。
6. 前記脱型手段の設置位置から前記充填装置の設置位置まで前記モールド枠を戻すリターンコンベアを設け、
   該リターンコンベアの搬送経路の途中に前記モールド型の洗浄装置を設けたことを特徴とする請求項３記載の流動性食品の成形凍結装置。

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