JP2008048902A - 冷却機能付き煮炊き撹拌装置およびその動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の装置では、加熱容器で煮炊きした後に強制冷却する場合の容器の移し替え中に、調理品が外気に触れることになりその間に菌が付着し易かった。しかも、冷却速度が不十分で、調理中に微妙な温度調整も難しかった。
【解決手段】被加熱調理材を収容するシリンダー５と、シリンダーの上側の外側面に冷却ジャケット２７が設けられた冷媒経路２９と、冷媒の流量を調整する冷媒流量調整手段３９等と、シリンダーの下側の外側面に加熱ジャケット４５が設けられた熱媒経路４７と、熱媒の流量を調整する熱媒流量調整手段５５とを備えた装置。２種類の熱（冷）媒を用いたことにより、広い温度範囲をカバーでき、被加熱調理材を適切な温度で煮炊き調理できると共に、加熱調理済みの製品を外気に触れることなく、加熱終了と同時に急速冷却することができる。また、被加熱調理材の有する潜熱による過熱を防止することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、冷却機能付き煮炊き撹拌装置及びその動作方法に関するものである。

従来は、ガス釜に鍋をセットし、ガスの直火により鍋の中の被加熱調理材を煮炊きしていた。また、煮炊きしたものを冷却する場合には、煮炊きしたものを鍋から取り出し、冷却機用の容器に移し替えて後、冷却機内に置いて冷却していた。

特開平９−５６３３５号公報

従来の装置では、ガス釜、即ち加熱容器で煮炊きした後に、強制冷却する場合には製品を別の容器に移し替えなければならなかった。従って、その移し替え中に、調理品が外気に触れることになりその間に菌が付着したり増殖し易かった。
また、調理中の正確な温度調整が難しかった。
さらに、冷却速度が不十分で、加熱処理終了時点での調理品の有する潜熱による過熱の阻止が難しく、製品にヤケが発生し易かった。

それ故、本発明は、上記した課題を解決するために、適切な煮炊きからその後の急速冷却までの一連の自動的な処理を１つの容器への被加熱調理材の投入のみで可能とする冷却機能付き煮炊き撹拌装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、被加熱調理材を収容する、密閉可能な容器と、前記容器に収容された被加熱調理材を撹拌する撹拌手段と、前記容器の上側の外側面に冷却器が設けられた冷媒経路と、前記冷却器を流れる冷媒の流量を調整する冷媒流量調整手段と、前記容器の下側の外側面に加熱器が設けられた前記冷媒経路とは別の熱媒経路と、前記加熱器を流れる熱媒の流量を調整する熱媒流量調整手段と、被加熱調理材の温度を検出する調理材温度検出手段と、調理プログラムに従い前記容器温度検出手段からの温度情報を利用して前記冷媒流量調整手段と熱媒流量調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする冷却機能付き煮炊き撹拌装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載した冷却機能付き煮炊き撹拌装置において、さらに、熱媒温度設定手段を備えたことを特徴とする冷却機能付き煮炊き撹拌装置である。
熱媒温度は人為的に設定され、冷媒温度は調理プログラムで設定された被加熱調理材の加熱・冷却温度に基づいて自動的に変更される構成とすることで、
冷媒温度の設定・変更が柔軟となり、急速冷却を一層容易に実行できる。
る。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載した冷却機能付き煮炊き撹拌装置において、冷却器及び加熱器としてジャケットを用いたことを特徴とする冷却機能付き煮炊き撹拌装置である。
容器と冷却器や加熱器が面接触となり熱効率が一層良くなる。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載した冷却機能付き煮炊き撹拌装置において、冷媒として不凍液を使用し、熱媒として熱媒油を使用したことを特徴とする冷却機能付き煮炊き撹拌装置である。
上記した２種類の熱（冷）媒を使用することで、−２０℃〜＋１６０℃の広い範囲から被加熱調理材に適した温度で正確に加熱・冷却制御することができる。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載した煮炊き撹拌装置の動作方法において、容器内に被加熱調理材を収容して加熱調理をした後にそのまま強制冷却をすることを特徴とする煮炊き撹拌装置の動作方法である。
この動作方法により、容器を移し変えずに加熱調理から急速冷却まで連続的に行うことができる。

請求項６の発明は、請求項５に記載した煮炊き撹拌装置の動作方法において、冷媒の設定温度を直近の未冷却処理における被加熱調理材の冷却温度よりも低い同じプラスマイナス側の温度に自動的に変更することを特徴とする煮炊き撹拌装置の動作方法である。
このように冷媒温度を調整することで、従来では不可能だった急速冷却を可能とする。

本発明の冷却機能付き煮炊き撹拌装置によれば、２種類の熱（冷）媒を用いたことにより、広い温度範囲をカバーでき、被加熱調理材を適切な温度で煮炊き調理できると共に、加熱調理済みの製品を外気に触れることなく、加熱終了と同時に急速冷却することができる。また、被加熱調理材の有する潜熱による過熱を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施の形態に係る冷却機能付き煮炊き撹拌装置１は、カスタードクリーム、ジェラート、アイスクリーム、チョコレートテンパリング、生クリームホイップ、ジャム、羊羹、餡練り、求肥、濃縮ミルク、ケチャップ、カレールウ、各種ソース類などの食品の製造や仕込みに好適に使用できる装置である。
図１は装置１の具現化態様の一部切欠き側面図を示し、左側が装置１の正面となっている。
この図に示すように、この装置１の本体３内には被加熱調理材を収容する容器としてのシリンダー５が配置されている。このシリンダー５の底面には排出口７が形成されている。
シリンダー５の上部開口は被加熱調理材の投入口となっている。上部開口は蓋体９によって開閉可能になっており、蓋体９で閉じられると、シリンダー５の内部は密閉状態となる。

符号１１はシリンダー監視用温度センサーを示し、このシリンダー監視用温度センサー１１はシリンダー５の下部に接触して配置されている。シリンダー監視用温度センサー１１により得られる温度は厳密にはシリンダー５の温度であるが、この装置１では、その温度を被加熱調理材または調理済みの製品の温度として取り扱っている。
符号１３は排出シャッターを示し、この排出シャッター１３はレバー（図示なし）を引くと装置１の正面側に開くように構成されている。
符号１５は排出シュートを示し、この排出シュート１５が排出シャッター１３を介して排出口７に臨んでいる。
排出シャッター１３が閉じられると、排出シャッター１３の上面により排出口７が閉じられ、排出シャッター１３が開かれると、排出口７が排出シュート１５と連通する。

符号１７はバット受けテーブルを示し、このテーブル１７はバットを置かないときは枢軸部材を介して折畳まれている。
符号１９は撹拌軸を示し、撹拌軸１９には撹拌子２３が取り付けられている。また、この撹拌子２３のシリンダー５内壁と近接する部分にはスクレーパ２１が設けられている。撹拌軸１９は主軸シャフト、主軸プーリーおよび駆動ベルトを介してモーター２５の出力軸に連結されて駆動可能になっている。
上記した構造の撹拌手段を備えることにより、被加熱調理材を焦げ付かせることなく高温で調理できる。

符号２７は冷却器としての冷却ジャケットを示し、この冷却ジャケット２７はシリンダー５の上半分側の外周面に沿って設けられている。
符号４５は加熱器としての加熱ジャケットを示し、この加熱ジャケット４５はシリンダー５の下半分側の外周面に沿って設けられている。

以下、図２の加熱・冷却システム図に従って、冷却ジャケット２７を含む循環式の冷却用冷媒経路２９と、加熱ジャケット４５を含む循環式の加熱用熱媒経路４７の構成を説明する。
この装置１では冷却方式として間接冷却（液冷）式が採用されており、冷媒として不凍液が冷却用冷媒経路２９中を循環している。冷却用冷媒経路２９の途中には、冷却ジャケット２７の他に、不凍液タンク３１、不凍液循環ポンプ３３、熱交換器３５が設けられている。
符号３７は冷媒ジャケットバルブを示し、この冷媒ジャケットバルブ３７は冷却用冷媒経路２９上で熱交換器３５と冷却ジャケット２７との間に設けられている。

符号３９は流量調整用冷媒経路を示し、この流量調整用冷媒経路３９は冷却ジャケット２７を通過しないバイパス経路になっている。
符号４１は冷媒リリーフバルブを示し、この冷媒リリーフバルブ４１は流量調整用冷媒経路３９上に設けられている。
冷媒ジャケットバルブ３７と、流量調整用冷媒経路３９と、冷媒リリーフバルブ４１とで冷媒流量調整手段が構成されている。
符号４３は冷媒温度監視用センサーを示し、この冷媒温度監視用センサー４３により不凍液の温度情報が得られる。

この装置１では加熱方式としてヒーター加熱式が採用されており、熱媒としての循環油が加熱用熱媒経路４７中を循環している。加熱用熱媒経路４７の途中には、加熱ジャケット４５の他に、電気ヒーター（加熱管）４９、熱媒循環ポンプ５１が設けられており、循環油が電気ヒーター４９で加熱される。
符号５３は熱媒ジャケットバルブを示し、この熱媒ジャケットバルブ５３は加熱用熱媒経路４７上で電気ヒーター４９と加熱ジャケット４５との間に設けられている。

符号５５は流量調整用熱媒経路を示し、この流量調整用熱媒経路５５は加熱ジャケット４５を通過しないバイパス経路になっている。
符号５７は熱媒リリーフバルブを示し、この熱媒リリーフバルブ５７は流量調整用熱媒経路５５上に設けられている。
熱媒ジャケットバルブ５３と、流量調整用熱媒経路５５と、熱媒リリーフバルブ５７とで熱媒流量調整手段が構成されている。
符号５９は熱媒温度監視用センサーを示し、この熱媒温度監視用センサー５９により電気ヒーター４９を通過する潤滑油の温度情報が得られる。

図３は制御システム図を示す。
符号６１は制御手段（マイクロコンピュータ、メモリＩＣ、タイマー等により構成）を示し、この制御手段６１は予め登録された調理プログラムに従い、シリンダー監視用温度センサー１１と冷媒温度監視用センサー４３と熱媒温度監視用センサー５９から取得した温度情報を利用して全ての駆動処理を制御する。

即ち、熱媒の温度は、電気ヒーター４９及び熱媒循環ポンプ５１の駆動に依存するが、これらの駆動は熱媒温度監視用センサー５９から取得した温度情報を利用して行われ、熱媒の流量は熱媒ジャケットバルブ５３と熱媒リリーフバルブ５７の開閉駆動に依存するが、これらの駆動はシリンダー監視用温度センサー１１から取得した温度情報を利用して行われる。
また、冷媒（不凍液）の温度は、熱交換器３５及び不凍液循環ポンプ３３の駆動に依存するが、これらの駆動は冷媒温度監視用センサー４３から取得した温度情報を利用して行われ、冷媒（不凍液）の流量は冷媒ジャケットバルブ３７と冷媒リリーフバルブ４１の開閉駆動に依存するが、これらの駆動はシリンダー監視用温度センサー１１から取得した温度情報を利用して行われる。

なお、制御手段６１には、カラー液晶パネルにより構成された操作パネル６３が設けられており、その操作パネル６３上での操作により自動運転（自動操作）でも手動操作でも選択できるようになっている。自動運転の場合には、予め登録された調理プログラムに従って自動的に運転される。

以下に、自動運転の調理プログラムの設定・登録手順を、図４、図５の操作パネルの画面に従って説明する。
電源（図示無し）をＯＮにすると、図４（１）に示すように、操作パネル６３上に初期（メニュー）画面が表示され、この画面上の「編集」ボタンを選択・押下すると、図４（２）に示すように、登録―運転パターンの選択画面として、予め用意された幾つかの運転パターンＣ１〜Ｃ７（縦軸：温度、横軸：時間）が表示される。運転パターン中、Ｃ２パターンのＲはレスト期間を示し、Ｃ６パターンの点線部は電源ＯＦＦ期間を示す。

図５（１）、（２）に示すように、この中から、目的とする調理手順に沿う運転パターン（縦軸：温度、横軸：時間）を選択し、電気ヒーター４９のヒーター温度（即ち、熱媒温度）を設定し、さらに直線毎に撹拌子２３の回転速度、シリンダー温度（加熱温度、冷却温度）、水平直線部の温度保持時間（ゼロ（０）を含む）を設定する。なお、熱効率を考慮して、最終的な冷却に至る前にＣ６，Ｃ７のように加熱処理の中間に冷却処理を行なう場合、又は副材料投入後再加熱する場合には、熱媒温度は２種類設定できるように構成されている。
この設定作業により、所望の調理プログラムが作成される。「登録」ボタンを押して作成された調理プログラムを登録する。

以下に、熱（冷）媒の予熱と自動運転を利用して、被加熱調理材を加熱・冷却処理する場合の作業者の手順と装置１の動作内容を説明する。
先ず、作業者は熱媒と冷媒の予熱温度を、初期画面上の予熱温度設定値の枠付き表示部を押して画面上に表示された数値入力キーで設定する。
次に、図４（１）に示すように、作業者は初期画面上から熱媒と冷媒の予熱処理の「ＯＮ」ボタンを押すと予熱処理モードに入る。因みにこの「ＯＮ」ボタンは一旦押されると「ＯＦＦ」ボタンに変更される。この操作により、予熱処理モードに入る。予熱処理はバックグランド処理なので、自動運転が終了した場合には電源がＯＦＦになるまで予熱処理モードになる。

次に、作業者が操作パネル６３上の初期画面上の「自動選択」ボタンを押し、さらに登録された調理プログラムから所望の調理プログラムを選択・押下すると、図６の自動運転実行画面が表示される。
この画面は、処理の進行状況を知らせるために、運転パターンの図形は、進捗状況の表示を兼ね、未完部は赤で進行中は赤と青の点滅となり完了部は青になる。また、熱媒温度の設定値、ヒーター温度の測定値及び設定値、シリンダー温度の測定値、温度保持期間の経過値（経過時間）及び設定値が表示される。
ヒーター温度の設定値と温度保持時間の設定値の枠付き表示部は変更ボタンにもなっており、そのボタンを押すことで自動運転中にもそれらの設定を変更できる。但し、この変更は登録された調理プログラムの設定内容には反映されない。

作業者が蓋体９を開けてシリンダー５内に被加熱調理材を投入し、蓋体９を閉じて「運転」ボタンを押すと、予熱処理モードから自動運転モードに移る。
自動運転モードでは、この装置１は、ヒーター温度を自動運転中の設定値に変更する。また、冷媒温度を直近の未冷却処理において設定されたシリンダー温度よりも低くしかも同じプラスマイナス側の温度に自動的に変更する。例えば、Ｃ３の運転パターンで＋１１０℃（シリンダー温度）まで加熱処理しそこで保持処理を行った後に、冷却処理により＋５℃以上の＋９５℃（シリンダー温度）まで降温させる場合には＋５℃に冷媒温度を変更し、＋５℃未満の＋４℃まで降温させる場合にはそのシリンダー温度に合致する＋４℃に冷媒温度を変更し、０℃未満の−４℃まで冷却処理する場合には、−１５℃に冷媒温度を変更する。
このように、冷媒温度を直近の未冷却処理に対応した温度に変更しても、予熱により保温されているので急速にはその温度には変更されないが、当該次の冷却処理直前にはその温度に到達またはその温度に近づいているので、急速冷却が可能となる。しかも、プラスマイナスを考慮した冷媒温度に変更しており、調理済みの製品の表層側だけ凍結するようなことはない。

加熱処理における昇温は、図７のフローチャートに示すように、熱媒ジャケットバルブ５３と熱媒リリーフバルブ５７の開閉により調整する。その際、過熱を防止するために、加熱処理ではシリンダー温度の設定値より低いオフセット温度（例えば、−２℃程度）が自動的に設定されており、オフセット温度まで到達した時点で熱媒リリーフバルブ５７が開かれて流量が絞られる。
冷却処理における降温は、図８のフローチャートに示すように、冷媒ジャケットバルブ３７と冷媒リリーフバルブ４１の開閉により調整する。その際、過冷を防止するために、冷却処理ではシリンダー温度の設定値より高いオフセット温度（例えば、＋２℃程度）が自動的に設定されており、オフセット温度まで到達した時点で冷媒リリーフバルブ４１が開かれて流量が絞られる。

温度保持処理は、図９のフローチャートに従う。この処理はタイマーの作動と同時に開始し、タイムアップにより終了する。
温度保持処理では、熱媒と冷媒の能力を考慮して温度により動作モードが分かれており、この実施の形態では４０℃が閾値になっている。
保持温度（シリンダー温度）の設定値が４０℃以上の場合には、熱媒ジャケットバルブ５３の開閉により熱媒の流量を変更して保持温度を正確に制御する。
一方、保持温度（シリンダー温度）の設定値が４０℃未満の場合は、熱媒ジャケットバルブ５３に加えて冷媒ジャケットバルブ３７と冷媒リリーフバルブ４１の開閉により熱媒と冷媒の流量を変更して保持温度を正確に制御する。

最後の冷却処理が終了すると、図示しないブザーが鳴動して一連の加熱〜冷却処理の終了を知らせる。
その後は、予熱処理モードに戻る。
その知らせを受けると、作業者はバット受けテーブル１７を組立て、そこにバットを置いた後に、排出シャッター１３を開き、初期画面上の「回転」ボタンを押して撹拌子２３の回転作用により調理済みの製品を排出シュート１５に排出させ、バットで受け取る。
電源をＯＦＦすると、予熱処理モードも終了する。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的構成が上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更があっても本発明に含まれる。
例えば、本発明の冷却機能付き煮炊き撹拌装置の本質的な特徴は２種類の熱（冷）媒を使用したことにあり、装置の具体的構造は特に限定されない。

上記実施の形態に係る冷却機能付き煮炊き撹拌装置１と従来装置の冷却能力と加熱能力を対比したところ、以下の通りであった。
以下の結果から、本発明の装置１は、従来装置より高い冷却能力と加熱能力を有することが確認された。

本発明の冷却機能付き煮炊き撹拌装置を用いれば、高温処理による直火炊きの美味しさをそのままに、焦げ付かせること無くプロの技を再現できる。また、容器を移し変えることなく最後の冷却処理まで行えるので、生菌の発生と増殖を抑え、ＨＡＣＣＰに対応する。
例えば、アイスクリーム・ジェラートの場合には、殺菌〜冷却〜熟成〜冷凍を容器の移し替えなく完全自動で行える。カスタードクリーム、求肥、羊羹、小豆餡、ソース類は、直火と変わらない美味しさに仕上げられる。ジャムは色ヤケを防止できる。チョコレートテンパリングは微妙な温度調整で艶のあるチョコレートに仕上げられる。さらに、温調ミキサーとして生クリームのホイップやフィナンシェの仕込みにも利用できる。

本発明の実施の形態に係る冷却機能付き煮炊き撹拌装置の一部切欠き側面図である。 図１の装置の加熱・冷却システムの説明図である。 図１の装置の制御システムの説明図である。 図１の装置の操作パネルの画面である。 図１の装置の操作パネルの画面である。 図１の装置の操作パネルの画面である。 図１の装置を用いた加熱処理のフローチャートである。 図１の装置を用いた冷却処理のフローチャートである。 図１の装置を用いた温度保持処理のフローチャートである。

符号の説明

１‥‥冷却機能付き煮炊き撹拌装置
３‥‥本体 ５‥‥シリンダー
７‥‥排出口 ９‥‥蓋体
１１‥‥シリンダー監視用温度センサー
２１‥‥スクレーパ ２３‥‥撹拌子
２７‥‥冷却ジャケット ２９‥‥冷却用冷媒経路
３５‥‥熱交換器 ３７‥‥冷媒ジャケットバルブ
３９‥‥流量調整用冷媒経路 ４１‥‥冷媒リリーフバルブ
４５‥‥加熱ジャケット ４７‥‥加熱用熱媒経路
４９‥‥電気ヒーター ５３‥‥熱媒ジャケットバルブ
５５‥‥流量調整用熱媒経路 ５７‥‥熱媒リリーフバルブ
６１‥‥制御手段 ６３‥‥操作パネル

Claims (6)

1. 被加熱調理材を収容する、密閉可能な容器と、前記容器に収容された被加熱調理材を撹拌する撹拌手段と、前記容器の上側の外側面に冷却器が設けられた冷媒経路と、前記冷却器を流れる冷媒の流量を調整する冷媒流量調整手段と、前記容器の下側の外側面に加熱器が設けられた前記冷媒経路とは別の熱媒経路と、前記加熱器を流れる熱媒の流量を調整する熱媒流量調整手段と、被加熱調理材の温度を検出する調理材温度検出手段と、調理プログラムに従い前記容器温度検出手段からの温度情報を利用して前記冷媒流量調整手段と熱媒流量調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする冷却機能付き煮炊き撹拌装置。
2. 請求項１に記載した冷却機能付き煮炊き撹拌装置において、さらに、熱媒温度設定手段を備えたことを特徴とする冷却機能付き煮炊き撹拌装置。
3. 請求項１または２に記載した冷却機能付き煮炊き撹拌装置において、冷却器及び加熱器としてジャケットを用いたことを特徴とする冷却機能付き煮炊き撹拌装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載した冷却機能付き煮炊き撹拌装置において、冷媒として不凍液を使用し、熱媒として熱媒油を使用したことを特徴とする冷却機能付き煮炊き撹拌装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載した煮炊き撹拌装置の動作方法において、容器内に被加熱調理材を収容して加熱調理をした後にそのまま強制冷却をすることを特徴とする煮炊き撹拌装置の動作方法。
6. 請求項５に記載した煮炊き撹拌装置の動作方法において、冷媒の設定温度を直近の未冷却処理における被加熱調理材の冷却温度よりも低い同じプラスマイナス側の温度に自動的に変更することを特徴とする煮炊き撹拌装置の動作方法。
   

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