JP2014090947A - 自動製パン器 - Google Patents

Abstract

【課題】パン生地に加わる押圧力および引張り力を適切に制御し、グルテンのネットワーク構造を強く成長させることによって、グルテン膜のちぎれによる生地だれを防いで、大きく膨らんだパンを製パンできるようにする。
【解決手段】パン羽根５を駆動するためのモーター７の負荷を、応力検知手段４０によって測定し、その応力が所定の範囲に収まるようにモーター７の回転数、トルクなどを制御することによって、パン生地に加わる応力である押圧力および引張り力を適切に保つことができ、グルテンのネットワーク構造を分断・損傷することなく、パン生地の粘弾性を強く保つ混練工程を実施することができる。これによって、発酵工程時に生地だれせずに、大きく膨らんだパンを製パンすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は自動製パン器に関するものである。

従来、市販の家庭用自動製パン器は、パン原料を入れたパン容器を本体内の焼成室に入れ、パン容器内のパン原料を混練手段で練り上げ（練り工程）、発酵工程を経た後に、パン容器をそのままパン焼き型としてパンを焼き上げる（焼成工程）仕組みのものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

混練手段としては、パン羽根と呼ばれる、パン容器に着脱自在に装着できて、かつパン容器に具備された軸に伴って回転する平板形状のものが一般的に用いられ、パン生地をパン容器の壁に押し付けるための、回転軸方向と略平行鉛直方向に延出するからみ部と、パン生地をパン容器の壁面とパン羽根のクリアランスに通すことで効率よく混練を実施するための、回転軸を含む主平面と略平行方向にパン容器の底面に沿い、かつパン容器の壁面方向に延出した延出羽根部を有する略Ｌ字状に構成した自動製パン器が発明されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３１９１６４５号公報 特許第２６７６８０９号公報

しかしながら、一方で、長い発酵時間を取る必要のあるフランスパンなどのハード系パンの製パン時には、少ないイーストで長時間発酵させることで大きく膨らんだパンを焼くために、発酵が進み気泡が大きくなるとグルテン膜がちぎれ、パンがしぼんでしまうという課題を有していた。

グルテンは、弾力に富むが伸びにくい性質のグルテニンと、その逆に弾力は弱いが粘着力が強くて伸びやすい性質を持つグリアジンの２種類の蛋白質により形成される。

グルテニンとグリアジンがネットワーク構造を多く形成することで、粘弾性に富んだパン生地となる。混練工程において、パン生地に加わる押圧力および引張り力が、強い場合にはグルテンのネットワーク構造を損傷し、弱い場合にはネットワーク構造が成長せずに、パン生地の粘弾性は弱くなる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、混練工程において小麦粉のタンパク質より生成されるグルテンを強く形成して、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することを目的とする。

本発明の発明者らは、前記従来の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下のことを見出した。

即ち、グルテンを形成するグルテニンとグリアジンのネットワーク構造は、パン生地に
加える応力である押圧力および引張り力を適切に制御することによって強く成長し、長時間発酵による炭酸ガス気泡の膨張に耐えうる、強いパン生地を得ることができることを見出した。そしてこの知見によって本発明に想到した。

前記従来の課題を解決するために、本発明の自動製パン器は、パン生地に対して、適切な応力である押圧力および引張り力を加える混練工程を実施することで、グルテンのネットワーク構造を強く保ち、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

本発明の自動製パン器は、混練工程において、パン生地に適切な応力である押圧力および引張り力が加わるように制御することができるために、グルテンのネットワーク構造を損傷することなく、成長させることで強く保つことができる。損傷したグルテンのネットワーク構造は、長時間の発酵による炭酸ガス気泡の膨らみに耐え切れずに破れてしまう、いわゆる「生地だれ」の状態を引き起こす。逆に強く保たれたネットワーク構造を持つパン生地は、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができるものである。

本発明の実施の形態１における自動製パン器の側断面図 本発明の実施の形態１における自動製パン器の応力検知手段の検知結果に基づく制御例を示す模式図 本発明の実施の形態２における自動製パン器の側断面図 本発明の実施の形態３における自動製パン器のパン羽根の上面図 本発明の実施の形態３における自動製パン器のパン羽根の正面図 本発明の実施の形態４における自動製パン器のパン羽根の側断面図

第１の発明は、モーターにより駆動される駆動コネクタを底部に設けた焼成室と、前記焼成室内に着脱自在に装着され、かつ、前記駆動コネクタによって駆動されるパン羽根を内底部に具備するパン容器とを有し、前記パン羽根は、前記駆動コネクタに係着されて従動する従動コネクタと、前記従動コネクタと一体で、かつ前記パン容器に回転自在に軸支される駆動軸に嵌合する羽根軸受部と、前記羽根軸受部から駆動軸と平行に平板状に突出する羽根板とを備え、パン生地を練り上げる混練工程において、パン生地に加わる応力を、所定範囲に制御する制御手段を設ける構成とした。

これによって、混練工程においてパン生地に対して、応力である押圧力および引張り力が強くかかることを抑制して、グルテンのネットワーク構造を損傷することなく強く保つことができて、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記モーターまたは前記モーターが駆動する部材に掛かる応力を測定することで、パン生地にかかる応力を検知する応力検知手段を設け、前記応力検知手段が検知した応力値に応じて前記制御手段は前記モーターの回転速度、トルクなどを制御する構成とした。

これによって、混練工程においてパン生地に対して、応力である押圧力および引張り力が強くかかることを抑制して、グルテンのネットワーク構造を損傷することなく強く保つことができて、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記パン羽根の回転軸方向高さを、パン生地が前記パン羽根の回転時に、所定以上の応力を受けると前記パン羽根を乗り越える高さにする構成とした。

これによって、混練工程においてパン生地に対して、応力である押圧力および引張り力が強くかかることを抑制して、グルテンのネットワーク構造を損傷することなく強く保つことができて、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

第４の発明は、特に、第１から第３のいずれか１つの発明において、前記パン羽根の羽根板は、パン生地が前記パン羽根の回転時に所定以上の応力を受けると前記パン羽根を乗り越えるように、回転方向にスロープ状に傾斜させた構成とした。

これによって、混練工程においてパン生地に対して、応力である押圧力および引張り力が強くかかることを抑制して、グルテンのネットワーク構造を損傷することなく強く保つことができて、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

第５の発明は、特に、第１から第３のいずれか１つの発明において、前記パン羽根は、前記羽根軸受部と前記羽根板部はバネ構造部によって接続されて、所定以上の応力がパン生地にかかると、前記バネ構造部が前記パン羽根の回転方向に変形することによって応力を低減する構成としたものである。

これによって、混練工程においてパン生地に対して、応力である押圧力および引張り力が強くかかることを抑制して、グルテンのネットワーク構造を損傷することなく強く保つことができて、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

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自動製パン器の側断面図である。

図１において、有底筒形状に構成した本体１には板金で構成した焼成室１７が具備され、焼成室１７内を加熱することができるシーズヒーター４と、焼成室１７内の温度を検知できる庫内温度センサ１６を備える。

焼成室１７に着脱自在に装着することができる有底筒形状のパン容器２の内底部には、駆動軸である軸６がパン容器２の内外に貫通するように具備される。軸６に伴って回転するように、パン羽根５を着脱自在に軸６に嵌合させることができる。軸６はパン容器２の外側で従動コネクタ１４が一体に構成される。

また、パン羽根５はパン容器２に回転自在に軸支される駆動軸である軸６に嵌合する羽根軸受部である軸受け部５ｃを備え、さらに、軸受け部５ｃから軸６の軸方向と平行に平板状に突出する羽根板である平板部５ｂを有している。

本体１のモーター７の回転動作が駆動コネクタ１３に伝わるように、モーター７の駆動軸と一体に構成した小プーリー１１と、駆動コネクタ１３の回転軸と一体に構成した大プ
ーリー１２をベルト１５で接続してある。モーター７により駆動される駆動コネクタ１３を焼成室１７の底部に設けている。

パン容器２を本体１内部の焼成室１７に設置する際に、従動コネクタ１４と駆動コネクタ１３が嵌合することによって、モーター７の回転動作が駆動コネクタ１３を介して従動コネクタ１４に伝わって、軸６を介してパン容器２内のパン羽根５を回転させることができる。

また、モーター７またはモーター７が駆動する部材に掛かる応力を測定することで、パン生地にかかる応力を検知する応力検知手段４０と、パン生地を練り上げる混練工程において、応力検知手段４０が検知した応力値に応じて、モーター７の回転速度、トルクなどを制御して、パン生地に加わる押圧力および引張り力などの応力を、所定範囲に制御する制御手段８を有している。

本体１の上部を覆う板金製の内蓋２１は樹脂製の下蓋３ａに係合、固定されている。また、内蓋２１及び下蓋３ａには、上下に連通する筒形状を有して、レーズンやナッツ類などを自動投入するための具材収納容器２０を取り外し自在に固定することができる。

そして容器蓋２０ａは、具材収納容器２０に回動自在に接続されており、容器蓋開手段２０ｂによって容器蓋２０ａが閉じた状態で固定されている。

また、容器蓋２０ａの少なくとも底部は金属で構成されて、閉じた状態で内蓋２１の一部を構成する。

本体１には、ロッド１０ｂとロッド１０ｂを支持するシリンダ１０ａで構成されたソレノイド１０が配されている。ソレノイド１０は、ロッド１０ｂの動作を操作することにより、容器蓋開手段２０ｂを動作させ具材収納容器２０に対して、容器蓋２０ａを閉じた状態から開放する状態に連動させることが出来る。

また、下蓋３ａにはドライイーストを自動投入するためのイースト収納部２４を備えている。イースト投入手段２５が内蓋２１に押し当てられていることでイースト収納部２４内にドライイーストを保持し、イースト投入手段２５が内蓋２１から離れることによって、ドライイーストをパン容器２に自動投入することができる。

ここで、製パン工程の最終工程である焼成工程時には、シーズヒーター４により焼成室１７内の雰囲気は１５０〜２３０℃の高温となる。この時、内蓋２１の表面も約１５０〜２３０℃の高温となり、下蓋３ａの表面も約６０〜９０℃の温度となる。

このように、蓋体全体が加熱される為に、蓋体内にソレノイド１０を配設すると、コイル線の温度による絶縁劣化、リード線の温度対策等に問題が生じるが、本実施の形態の構成によると、ソレノイド１０を焼成時にも蓋体に比べ温度が低い本体１内に配設し、ロッド１０ｂを介し動力伝達を行なっているために上記問題を解決することが出来る。

また、蓋３はヒンジ２２を介し、本体１に扉状に取り付けているので蓋３を閉める時、内蓋２１は本体１に当たる事により、かなりの衝撃、振動を受ける。この場合、約１００ｇ程度の重量部品であるソレノイド１０をこの衝撃、振動に耐えうるように固定するには複数のネジ止め固定等の強固な固定が必要とされるが、上記構成の為にそれを必要としない。また、蓋３内にソレノイド１０を配設する場合に比べ、スペースを必要とせず蓋体を薄くすることが可能となる。

また、上蓋３ｂは下蓋３ａにヒンジ２３を介して回動自在に接続され、パン焼成時の蒸気もれなどを防ぐ役割を果たす。また、図１において具材収納容器２０は上方向が開かない構成で表現してあるが、上方向に開く構成でも良い。その場合は、具材収納容器２０を蓋３に装着した状態でも、上蓋３ｂを開けることによって具材収納容器２０に具材を収納することができる。

以上のように構成された本実施の形態の自動製パン器について、以下、製パン工程とその動作、作用について説明する。

まず、ユーザはレシピを参照してあらかじめ計量した小麦粉、水、バター、砂糖といったパン材料を、パン容器２に投入する。そして、イースト収納部２４にドライイーストを入れて操作入力表示部９を操作して選択した製パン工程を実行する。

製パン工程をスタートすると、制御手段８はモーター７を駆動させてパン羽根５を回転させて、パン生地を混練する混練工程が開始される。小麦粉と水が混ぜられて一体のパン生地となり、パン羽根５の回転によって、パン羽根５がパン生地をパン容器２の壁面の凸部２ａに押し付けることにより、パン生地には応力として押圧力がかかる。

また、押し付けられたパン生地の一部は、粘性によってパン容器２の壁面に付着し、パン羽根５がパン生地を回転させることによって、パン生地に応力として引張り力が加わる。この押圧力と、引張り力によってパン生地内のグルテンのネットワークが成長して、強いパン生地が形成される。

しかしながら、押圧力もしくは引張り力が強い場合には、グルテンのネットワーク構造を分断・損傷してしまう。また、押圧力もしくは引張り力が弱い場合には、グルテンのネットワーク構造が成長しないために、粘弾性の弱いパン生地となる。

そこで、モーター７にかかる負荷である応力を測定することで、パン生地にかかる応力である押圧力および引張り力を検知する応力検知手段４０が配されている。
応力検知手段４０が検知した応力値である負荷を測定することによって、押圧力もしくは引張り力を検知した結果に基づいて、制御手段８によりモーター７の回転数、トルクなどを制御することで、パン生地にかかる応力である押圧力および引張り力を適切に制御することができる。

ここで、図２は本発明の第１の実施の形態における自動製パン器の応力検知手段４０による検知結果に基づく制御例を示す模式図である。

図２に示すように、混練工程おいて、パン羽根５の回転に伴って、パン生地が応力である押圧力または引張り力を受けてパン羽根５にかかる負荷が増えていくことを応力検知手段４０が検知する。応力検知手段４０の検知結果であるパン羽根５にかかる負荷が上限しきい値を超えると、例えば、制御手段８はモーター７の回転数を下げ、応力検知手段４０の検知結果であるパン羽根５にかかる負荷が下限しきい値を下回ると制御手段８はモーター７の回転数を上げることによって、パン羽根５にかかる負荷を所定範囲内に保ち、パン生地にかかる応力である押圧力および引張り力を所定の範囲に保持するように制御手段８は制御することができる。

以上のように本実施の形態においては、モーター７にかかる負荷情報を元に、パン生地にかかる応力を応力検知手段４０が検知して、応力である押圧力および引張り力を所定の範囲に保持するように制御手段８がモーター７の回転数、トルクなどを制御することによって、混練工程においてパン生地中のグルテンのネットワーク構造を、分断・損傷するこ
となく強く保つ混練を実施することができて、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における自動製パン器の側断面図である。なお、実施の形態１と構成が同じところは説明を省略し、その差異について説明する。

図３において、パン羽根５の回転軸方向高さは、パン生地がパン羽根５の回転時に、所定以上の応力である押圧力および引張り力を受けるとパン羽根５を乗り越える高さに構成している。ここで、パン羽根５の回転軸方向高さは、パン容器２の内底部からの高さを基準としている。

したがって、混練工程において、パン生地に対する応力である押圧力、もしくは引張り力が所定以上に高まった際には、パン羽根５の回転軸方向高さが、パン羽根５の上方にパン生地が逃げるように設定されているため、パン生地に対する応力である押圧力、もしくは引張り力が所定以上かからない。

以上のように本実施の形態においては、パン生地にかかる応力である押圧力および引張り力を所定以下に保持することができ、混練工程においてパン生地中のグルテンのネットワーク構造を、分断・損傷することなく強く保つ混練を実施することができて、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

（実施の形態３）
図４は本発明の第３の実施の形態における自動製パン器のパン羽根の上面図、図５は本発明の第３の実施の形態における自動製パン器のパン羽根の正面図である。なお、実施の形態１と構成が同じところは説明を省略し、その差異について説明する。

図４、図５において、パン羽根５の羽根板である平板部５ｂを、パン羽根５の回転方向に対してスロープ状に傾斜させた構成としている。混練工程において、パン生地に対する応力である押圧力、もしくは引張り力が所定以上に高まった際には、パン羽根５の平板部５ｂを、パン羽根５の回転方向に対してスロープ状に傾斜させたことによって、パン羽根５の上方にパン生地が逃げることとなり、パン生地に対する応力である押圧力、もしくは引張り力が所定以上かからない。

以上のように本実施の形態においては、パン生地にかかる応力である押圧力および引張り力を所定以下に保持することができ、混練工程においてパン生地中のグルテンのネットワーク構造を、分断・損傷することなく強く保つ混練を実施することができて、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

（実施の形態４）
図６は本発明の第４の実施の形態における自動製パン器のパン羽根の側断面図である。なお、実施の形態１と構成が同じところは説明を省略し、その差異について説明する。

図６において、パン羽根５の羽根板である平板部５ｂは、羽根軸受部である軸受け部５ｃとバネ構造部５ｄ（図６）を介して接続される構成としている。バネ構造部５ｄは、平板部５ｂをパン羽根５の回転方向に変形させる構成である。混練工程において、パン生地に対する応力である押圧力、もしくは引張り力が所定以上に高まった際には、パン羽根５
のバネ構造部５ｄがパン羽根５の回転方向に変形することによって、パン生地にかかる応力を逃がすことができ、パン生地に対する応力である押圧力、もしくは引張り力が所定以上かからない。

以上のように本実施の形態においては、パン生地にかかる応力である押圧力および引張り力を所定以下に保持することができ、混練工程においてパン生地中のグルテンのネットワーク構造を、分断・損傷することなく強く保つ混練を実施することができて、長時間の発酵にもグルテン膜がちぎれることなく、大きく膨らんだパンを製パンすることができる自動製パン器を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる自動製パン器は、パン生地にかかる応力である押圧力、引張り力を適切に制御することによって、パン生地中のグルテンを強く保持することができて、長時間の発酵にも生地だれを起こしにくいことが期待でき、フランスパンなど、長時間の発酵工程を要する自動製パン器の用途に有効である。

１ 本体
２ パン容器
２ａ 凸部
３ 蓋
３ａ 下蓋
３ｂ 上蓋
４ シーズヒーター
５ パン羽根
５ｂ 平板部
５ｃ 軸受け部
５ｄ バネ構造部
６ 軸
７ モーター
８ 制御手段
９ 操作入力表示部
１０ ソレノイド
１１ 小プーリー
１２ 大プーリー
１３ 駆動コネクタ
１４ 従動コネクタ
１５ ベルト
１６ 庫内温度センサ
１７ 焼成室
２０ 具材収納容器
２０ａ 容器蓋
２０ｂ 容器蓋開手段
２１ 内蓋
２２、２３ ヒンジ
２４ イースト収納部
２５ イースト投入手段
４０ 応力検知手段

Claims (5)

1. モーターにより駆動される駆動コネクタを底部に設けた焼成室と、
   前記焼成室内に着脱自在に装着され、かつ、前記駆動コネクタによって駆動されるパン羽根を内底部に具備するパン容器とを有し、
   前記パン羽根は、前記駆動コネクタに係着されて従動する従動コネクタと、前記従動コネクタと一体で、かつ前記パン容器に回転自在に軸支される駆動軸に嵌合する羽根軸受部と、前記羽根軸受部から駆動軸と平行に平板状に突出する羽根板とを備え、
   パン生地を練り上げる混練工程において、パン生地に加わる応力を、所定範囲に制御する制御手段を設けた自動製パン器。
2. 前記モーターまたは前記モーターが駆動する部材に掛かる応力を測定することで、パン生地にかかる応力を検知する応力検知手段を設け、前記応力検知手段が検知した応力値に応じて前記制御手段は前記モーターの回転速度、トルクなどを制御する請求項１に記載の自動製パン器。
3. 前記パン羽根の回転軸方向高さを、パン生地が前記パン羽根の回転時に、所定以上の応力を受けると前記パン羽根を乗り越える高さに構成する請求項１または２に記載の自動製パン器。
4. 前記パン羽根の羽根板は、パン生地が前記パン羽根の回転時に所定以上の応力を受けると前記パン羽根を乗り越えるように、回転方向にスロープ状に傾斜させた構成とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動製パン器。
5. 前記パン羽根は、前記羽根軸受部と前記羽根板はバネ構造部によって接続されて、所定以上の応力がパン生地にかかると、前記バネ構造部が前記パン羽根の回転方向に変形することによって応力を低減する請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動製パン器。