JP2014176357A - パウダースノー冷菓とその製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な食材の冷菓を製造するうえで、一定の冷却温度で全成分を同様に氷結させることはむずかしく、均一な氷結晶径の冷菓を得ることは製造工程上複雑となるため、均一かつ均質の氷結晶の氷結菓子を安価でコンスタントに生成する。
【解決手段】本発明の特徴は高圧噴霧された冷菓ミックス粒子をゆっくり氷結させてもっとも自然界に近い状態で雪のように氷結晶化させることにある。約マイナス１９５℃から約マイナス３０℃の液体窒素ガス雰囲気内で微小冷菓ミックス粒子は時間をかけて滞留下降しながら氷結することにより雪のような結晶に近い氷結状態であえるパウダースノー冷菓。
【選択図】図２

Description

本発明は、いわゆる口溶けのよい食感を有するパウダースノー冷菓とその製造方法に関するものである。

かき氷やアイスクリーム等の冷菓では、口に入れたときの清涼感、滑らかな食感が商品として重要な要素となる。パウダースノー（粉雪）のように氷結した冷菓は、口に入れたとき滑らかに融けて、口溶けのよい冷菓であり、またスプーンの通りもよく食べやすい。一方、氷結晶径が大きいときには、いわゆるザラついた食感となりやすく、また氷結晶同士が接着してスプーンの通りも悪くなりがちである。さらに氷結晶同士が接着して粒状の氷塊へと変化すると、これを食したとき、冷たさで鼻や頭に痛さを感じることさえある。

アイスクリームのような氷結菓子を工業的に生産するために冷菓の原料であるミルク等を冷温処理装置の冷温雰囲気内に滴下させ、強制冷却により氷結させ、一定の氷結晶径を有する氷結冷菓を製造する技術が開発された（特許文献１、特許文献２）。これらの先行技術における冷菓製造方法の主要な考え方は、原料であるミルク等の液状物を吐出口先端から冷却雰囲気中に適量ずつ滴下させ、水滴液状物を強制冷却させて氷結菓子つまりは小さなミルクの氷結晶を得るというものである。

特表２００７−５０８０１０号公報 特開昭５６−９６６６７号公報

しかしながら氷結冷菓の製造においては、原料であるミルクに加え、植物性油脂、脱脂粉乳、砂糖等の配合成分や美味しさのための調味料、香料等を添加したものであるため、その混合工程が複雑化しやすい。加えて植物性油脂等の混合量や調味料等の添加量によって、原料の氷点温度が変化するため、一定の冷却温度で全成分を同様に氷結させることがむずかしく、均一な氷結晶径の冷菓を得ることは製造工程上複雑となるため、均一かつ均質の氷結晶の氷結菓子をコンスタントに生成することはできなかった。

従来の氷結菓子をミクロな視点から分析すると、氷結晶は均一球状ではなく大小の球状凍結物、楕円体、変形球体、突起物形状などが混在したものの集合体となっており均一な粒状の氷結冷菓を得ることはむずかしいことがわかる（特許文献１参照）。この不均一な氷結冷菓は口溶けの感触や食感に影響する。例えばミルク味、果物の味、チョコレート味等を有する様々な冷菓を製造しようとすると、上記に加えてミルク味、果物の味、チョコレート味等のそれぞれの原料の混合工程の管理、氷結工程等の管理も必要となり、より複雑な製造工程が必要となる。こうしたことは冷菓の製造コスト上昇につながる。

さらに氷結冷菓の美味しさは、味覚ばかりではなく、口に入れた瞬間のやわらかさ、滑らかさ、さらさらとした口溶け感などの感触がさらに重要であり、このようなパウダースノーのような感触をもつ氷結冷菓を製造することはできなかった。かき氷やアイスクリームもたくさんの種類が商品化されているが、パウダースノーのようなさらさらとした口溶けのよい適度な水分を含んだ粉雪状の氷結菓子としては存在していない。かき氷においてもさらっとした感触でスプーンを使ってすくえるパウダースノー状態を生成するのは非常にむずかしい。

このように比較的簡単な工程で、好ましくは比較的管理が簡単な氷結工程で製造することができる口溶けのよいパウダースノー冷菓と、その製造方法の確立が課題となっている。

本発明は上述したような従来技術上の問題点を解決するためになされたものであり、ミルク味や果物の味、チョコレート味等の様々な味覚を有する氷結菓子であり、パウダースノー状の感触をもつ氷結菓子（以下パウダースノー冷菓と称する。）を製造することであり、またその製造装置を提供することである。

パウダースノー冷菓を製造するための原料には人間が食する様々な食材が考えられる。ミルク(牛乳)、脱脂粉乳、ココナッツミルク、果汁、チョコレートなどの主原料に加え、ビタミン、ミネラルなどの機能性添加剤や甘味料、香料などの調味料も必要になる。これらが配合され混合されたパウダースノー冷菓の原料を本発明においては冷菓ミックスと称し説明する。

冷菓ミックスの種類はパウダースノー冷菓商品ごとつまり味覚ごとに異なるものであるから、人間の食するおびただしい種類の冷菓ミックスが可能である。よって本発明は冷菓ミックスの種類を特定するものではなく、あらゆる冷菓ミックスに関して対応するためのものである。よって以下においては原料を特定するものではない総称としての冷菓ミックスとして説明する。冷菓ミックスは流動性をもつ液体状とする。原料が粉末状であれば水分を加えて調整すれば足りることである。

本発明の特徴は、冷菓ミックスを各種冷菓ミックスごとに氷結工程前に常圧以上の高圧状態で貯留し、パウダースノー冷菓製造の際、特定の冷菓ミックス貯留槽が選択されて氷結工程に投入される点にある。

冷菓ミックスの氷結工程への投入の際は、微細噴霧状に噴射させることを特徴とする。完全な霧状ではなくても小さな水滴状で噴射させる。噴霧機および噴霧ノズルを用いて冷菓ミックスを可能な限度において微細な噴霧状態で冷却雰囲気に投入することもできる。霧状の冷菓ミックス粒子は、微小な霧状で投入されることにより冷却雰囲気内での氷結工程において結晶化する空間自由度が大きくなり、よりパウダースノー同様の自然状態の雪に近い結晶化が可能になる。そして、高圧状態から常圧空間に噴霧させることにより減圧膨張による急冷効果を得ることができる。ここで噴射された霧状の冷菓ミックス粒子径の大きさは特に制限する必要はなく、これは冷菓ミックスの種類によって必然的に選択されれば足りるものである。

氷結工程での冷却雰囲気は、例えば液体窒素のような不活性な急冷用液体が最も好ましく、液体窒素から発生した気体窒素雰囲気内（液体窒素ガス雰囲気内）は氷結工程雰囲気として最適である。

本発明の特徴は、噴霧された冷菓ミックス粒子をゆっくり氷結させてもっとも自然界に近い状態で雪のように氷結晶化させることにある。約マイナス１９５℃から約マイナス３０℃の液体窒素ガス雰囲気内で微小冷菓ミックス粒子は時間をかけて滞留下降しながら氷結することにより雪のような結晶に近い氷結状態を生成することができる。

氷結工程の液体窒素ガス雰囲気は、その上層から下層に従い温度は液体窒素の沸点マイナス１９５℃に近くまで徐々に下降するため、微小冷菓ミックス粒子は滞留下降するに従いより冷却されて氷結する。その氷結状態がもっともパウダースノー冷菓として相応しい状態において取り出してパウダースノー冷菓を製品にする。

微小冷菓ミックスの液体窒素ガス雰囲気内の滞留時間を長く調整するためには、液体窒素ガス雰囲気内に上方へ向う対流を作ることにより成すことができる。この対流発生方法は、圧送ブロワによる送風対流であってもよいし、粉体分留におけるサイクロン分留技術であってもよい。もちろん対流気体は液体窒素ガスである。

同様に、微小冷菓ミックス粒子の液体窒素ガス雰囲気内の滞留時間の長短を調整するためには、氷結工程内の高さを充分にとった上でパウダースノー冷菓を回収する例えばコンベアの高さ位置を調節することによっても行われる。回収するコンベアの位置が高ければ滞留下降してくるパウダースノー冷菓は早く回収されるし、逆であれば滞留下降時間が長くなりパウダースノー冷菓は充分に氷結する時間を得ることになる。生成されたパウダースノー冷菓は、ネット状コンベアまたはスクリューコンベア等の搬出技術を使い自動で氷結工程から取り出されてパウダースノー冷菓製品としてパッケージングして製品化される。

このように氷結状態がもっともパウダースノー冷菓に相応しい状態の液体窒素ガス雰囲気内の高さ位置において搬出コンベアを位置設定することにより好ましいパウダースノー冷菓のみを搬出し製品化することができる。もっとも搬出後のパッケージングまでの温度や時間による変化を予め見込んだパウダースノー冷菓状態を選択して搬出回収することは当業者による一般的な対応技術である。

本発明のもうひとつの特徴は、別途、水のみを氷結工程内に噴霧する噴出ノズルを氷結ミックスと同様に設けることにより自然界の雪と同様の氷結晶を生成させて、パウダースノー冷菓に混入させる選択肢をもつことにある。

あらゆる食材からなる冷菓ミックスからなるパウダースノー冷菓をより自然パウダースノーに近づけるためには純粋な水からのパウダースノーを適量混入させることは冷菓完成度を向上させる上からも選択肢のひとつとして必須である。氷結工程において純粋な水粒子は冷菓ミックス粒子に付着してパウダースノー冷菓を生成することもできる。この場合は純粋な冷菓ミックスに比べてよりパウダースノー状態に近い氷結物が得られる。いずれの場合もそれらの混合比率によって美味しいパウダースノー冷菓となり得る。

本発明によれば、味覚のバラエティに富み、比較的簡単な液体窒素を用いた氷結工程によって原料である冷菓ミックスをパウダースノー状に氷結させてパウダースノー冷菓を得ることができる。特に本発明によるパウダースノー冷菓の口溶けサラサラ感は食感としても絶妙な感触を味わえる冷菓として生成される。もちろん本発明は、パウダースノー冷菓の製造コスト低減に資することができ、従来にないパウダースノー冷菓を安価に消費者に提供できる。

本発明の一実施形態にかかるパウダースノー冷菓製造装置の概略を説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかるパウダースノー冷菓製造サイクロン装置の概略を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明に係るパウダースノー冷菓製造方法および製造装置について実施形態を二つ説明する。

本発明の一実施形態について図１を参考に概略を以下に説明する。パウダースノー冷菓の原料は、前述のようにミルク（牛乳）、脱脂粉乳、ココナッツミルク、くだもの果汁、チョコレートなど様々であり、主原料に加え、ビタミン、ミネラルなどの機能性添加剤や甘味料、香料などの調味料も必要になる。よってこれらの配合混合物を冷菓ミックスと称し説明する。

原料である冷菓ミックス１８は冷菓ミックス貯蔵槽３に入れて保存する。この冷菓ミックス貯蔵槽３は、圧送ブロワ１１によって供給された例えば窒素ガスや炭酸ガスなどのような不活性ガスによって常圧以上の高圧状態に保たれている。原料の酸化防止や殺菌のためでもある。冷菓ミックス１８は氷結装置１３へ繋がる配管を通して高圧状態を保ったまま運ばれ、バルブ４で調整を経て氷結装置天井部に設置されたノズル噴射式の噴霧機５によって噴射噴霧される。

この冷菓ミックスの噴霧圧力や噴霧量は、ノズル噴射式噴霧機５や噴霧ノズル径、バルブ４の調整圧力によって任意調節される。それぞれのバルブ４は冷菓ミックス貯留槽の選択つまり冷菓ミックス１８の種類の選択を兼ねる。噴霧された冷菓ミックスはまず、高圧状態からノズル噴霧された際に減圧膨張により急冷却され、次に氷結装置内１３の液体窒素９から気化した液体窒素ガス雰囲気１０のなかで急激に冷却されて霧状微細冷却ミックス粒子６の状態のまま氷結し、ゆっくり下方へ滞留しながら落下していく。

この急激冷却と外圧のない落下状態の際に、霧状微細冷却ミックス粒子６の氷結体は略均一な形状に結晶成長しながら生成される。氷結での結晶化が十分な液体窒素ガス雰囲気内で充分な時間を滞留することによって、粉末状のパウダースノー状態になる。たとえば、原料ミルク含有の余分な水分は減圧急冷の過程で蒸発気化し取り除かれるが、この過程で残存する水分の氷結が適度に残ることによって舌触りがよく口溶けのよい粉雪状のパウダースノー冷菓７が生成される。

霧状微細冷却ミックス粒子６の滞留時間を延ばすために圧送ブロワ１１などで液体窒素ガス雰囲気内１０に上方向へ向う拡散対流または回転対流を作り、氷結時間を長く調節することも可能であるため、パウダースノー菓子の粉末粒径を大きくすることもできる。

パウダースノー冷菓の粉末は下降して液体窒素上に設置されているメッシュ状の搬出回収コンベア８の上に落ちる。霧状微細冷却ミックス粒子６の滞留時間を調製するために搬出回収コンベアの高さ位置は可変であり、パウダースノー冷菓の氷結粒子の成長レベルにあわせて高さ位置を設定する。生成されたパウダースノー冷菓は、搬出回収コンベア８により氷結装置１３の外に輸送されて、その後例えばスクリューコンベアを介してパウダースノー菓子ストックケース１４に保存される。そしてストックされたパウダースノー冷菓は一定量ずつ製品容器１２に投入されて密封製品化される。

氷結装置１３の天井部には水専用の水噴霧機１５が備えられており、水のみを噴射噴霧できる。霧状微細冷却ミックス粒子６の氷結成長の際、冷菓ミックスの種類によっては氷結補助のための霧状水分を供給する。霧状水分は、霧状微細冷菓ミックス粒子６の外周表面に付着して氷結しパウダースノー状態になりやすく、適度なパウダースノー冷菓を生成するための補助となる。また、水のみの霧状氷結によって自然界の粉雪に近いパウダースノーを生成し、適度の量でパウダースノー冷菓に混入させることができる。

次に本発明のもうひとつの実施形態であるパウダースノー冷菓製造サイクロン装置について説明する。図２はパウダースノー冷菓製造サイクロン装置２の概略を説明するための図である。

サイクロン式氷結装置１６の下部から圧送ブロワ１１により低温の液体窒素ガスをサイクロン内に噴射投入し、サイクロン内を回転上昇する液体窒素ガス渦巻き気流１７の液体窒素ガス雰囲気１０を作る。この液体窒素ガスはサイクロン式氷結装置１６上部から外に排出される。排出された液体窒素ガスは回収して液体窒素にリサイクルしてもよい。

冷菓ミックス貯留槽３に保存された冷菓ミックス１８は、圧送ブロワ１１によって供給された窒素ガスなどの不活性ガスによって常圧以上の高圧状態に保たれている。冷菓ミックス１８はサイクロン式氷結装置１６へ繋がる配管を通して高圧状態を保ったまま運ばれ、バルブ４の調整を経てサイクロン式氷結装置天井部に設置されたノズル噴射式噴霧機５によって噴射噴霧される。この冷菓ミックスの噴霧圧力や噴霧量は、ノズル噴射式噴霧機５や噴霧ノズル径、バルブ４の調整圧力によって任意調節される。

噴霧された冷菓ミックスはまず高圧状態でノズル噴霧された際に減圧膨張により急冷され、次にサイクロン式氷結装置内１６の冷却窒素ガス渦巻き気流１７で急激に冷却されて霧状微細冷菓ミックス粒子６状態のまま氷結する。氷結しながら冷却窒素ガス渦巻き気流といっしょに回転上昇するがその後ゆっくり下方向へサイクロン壁面近くを落下していく。この急激冷却と外圧のない落下状態の際に、霧状微細冷菓ミックス粒子６は氷結し略均一な形状のパウダースノー冷菓７に生成される。結晶化も起こり、まさに粉末状のパウダースノー状態になる。

一定の均一パウダースノー冷菓に生成されながらサイクロン式氷結装置１６の下部に落ちて外部に搬出され一定量ずつ製品容器に投入されて密封製品化される。密封製品化せずに輸送してその後例えばスクリューコンベアを解してパウダースノー冷菓ストックケースに保存してもよい。

サイクロン式氷結装置１６によれば、液体窒素ガス渦巻き気流１７として上昇する液体窒素ガス１０の流速および流量の調節により、霧状微細冷菓ミックス粒子６の氷結時間を調節設定することができる。サイクロン式氷結装置１６内で長く滞留すれば霧状微細冷菓ミックス粒子６の氷結粒径は大きくなるし、逆に短くすれば早く下降して氷結粒径は大きく成長しない。

また液体窒素ガス渦巻き気流１７の流量と流速によっては、サイクロン式氷結装置内での滞留時間を大きく増やすことによって、霧状微細冷菓ミックス粒子６の氷結体がサイクロン壁面や氷結粒子同士で衝突しあい破壊され、より細かなパウダースノー冷菓の微粉末を製造することも可能になる。パウダースノー冷菓の微細粒子が細かく均一であれば、より舌触りのよい滑らかな風味をもつサラサラ微粉末状の美味しい氷結菓子となる。

第一の実施形態と同様にサイクロン式氷結装置１６の天井部には水噴霧機１５が備えられており、水のみを噴射噴霧することもできる。霧状微細冷却ミックス粒子６の氷結成長の際、冷菓ミックスの種類によっては氷結補助のための霧状水分を供給し、適度なパウダースノー冷菓を生成するための補助となる。水のみの霧状氷結によって自然界の粉雪に近いパウダースノーを生成し、適度の量でパウダースノー冷菓に混入させることができる。

本発明におけるパウダースノー冷菓の原料としては、ミルク、脱脂粉乳、ココナッツミルク、果物果汁、チョコレートなどのアイスクリームやキャンディーの原料となる液体状の食材が好ましい。また、味覚を調整するための甘味料などやビタミン、ミネラルなどの機能成分に加え香料などの配合も可能であり、これらの配合成分は冷菓ミックス貯留槽３に保存する状態の際、すでに混合されていることが望ましいといえる。

本発明に係るパウダースノー冷菓製造方法および製造装置によれば、従来にない舌触りのよい美味しいパウダースノー冷菓を提供できるため、冷菓製造販売市場での需要は大きく、装置導入による技術的効果や費用削減効果のみならず、新しい味覚と食感によるパウダースノー冷菓市場の活性化を含めて産業上利用価値が大きいといえる。

１ パウダースノー冷菓製造装置
２ パウダースノー冷菓製造サイクロン装置
３ 冷菓ミックス貯留槽
４ バルブ
５ ノズル噴射式噴霧機
６ 霧状微細冷菓ミックス粒子
７ パウダースノー冷菓
８ 搬出回収コンベア
９ 液体窒素
１０ 液体窒素ガス雰囲気
１１ 圧送ブロワ
１２ パウダースノー冷菓製品容器
１３ 氷結装置
１４ ストックケース
１５ 水噴霧機
１６ サイクロン式氷結装置
１７ 液体窒素ガス渦巻き気流
１８ 冷菓ミックス

Claims (6)

1. 冷気環境中に、乳製品、果汁、チョコレート、調味料、香料、機能食品またはそれらの混合物である冷菓原料液を噴出ノズルから高圧噴霧噴出し、
   冷気環境中に滞留させることによりパウダースノー状に氷結させたことを特徴とするパウダースノー冷菓。
2. 冷気環境中に、乳製品、果汁、チョコレート、調味料、香料、機能食品またはそれらの混合物である冷菓原料液を噴出ノズルから高圧噴霧噴出し、
   同時に水を噴霧噴出し、
   冷気環境中に滞留させることによりパウダースノー状に混合氷結させたことを特徴とするパウダースノー冷菓。
3. 請求項１もしくは２記載の冷菓原料液を冷気環境中に高圧噴霧噴出し、パウダースノー状に氷結させる氷結工程を有することを特徴とするパウダースノー冷菓製造方法。
4. 前記冷菓原料液を冷気環境中に高圧噴霧噴出し、
   同時に水を噴霧噴出し、
   冷気環境中に滞留する時間を調節することによりパウダースノー状に氷結させる氷結工程を有することを特徴とする請求項３記載のパウダースノー冷菓製造方法。
5. 請求項１もしくは２記載の冷菓原料液を冷気環境中に高圧噴霧噴出し、
   同時に水を噴霧噴出し、
   回収する高さ位置を変えて冷気環境中に滞留する時間を調節することによりパウダースノー状に氷結させる氷結工程を有することを特徴とするパウダースノー冷菓製造装置。
6. 前記冷菓原料液をサイクロン型の液体窒素ガスからなる冷気環境中に高圧噴霧噴出し、
   同時に水を噴霧噴出し、
   液体窒素ガス冷気のサイクロン対流を発生させ冷気環境中に滞留する時間を調節することによりパウダースノー状に氷結させる氷結工程を有することを特徴とする請求項５記載のパウダースノー冷菓製造装置。

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