JP2017514508A - カカオマスをココアバター及びココアケーキに分離する方法及び分離するためのプレス機 - Google Patents

Abstract

本発明は、１つ以上のプレス要素（６）を備えるプレス機（１）によって、カカオマスをココアバター及びココアケーキに分離する方法であって、プレス要素（６）が、プレスされるカカオマスを収容するためのキャビティ（８）を有するポット（７）と、少なくとも部分的にキャビティ（８）内に位置づけられた圧搾器（９）と、圧搾器（９）の前方及び／又はキャビティ（８）における圧搾器（９）の反対側に配置された少なくとも１つのフィルタ（１１）と、を備え、方法が、カカオマスでキャビティ（８）を充填するステップと、プレス要素（６）に圧力を与え、従ってフィルタ（１１）を通じてココアバターを絞り出すステップと、プレス要素（６）から圧力を解放するステップと、キャビティ（８）から１つ以上のココアケーキを取り出すためにポット（７）を開くステップと、を含む、方法に関する。プレス要素（６）から圧力を解放する前に、ココアバターが、少なくともフィルタ（１１）の裏側の１つ以上の空間（１３）からパージされる。

Description

本発明は、１つ以上のプレス要素を備えるプレス機により、脂肪含有マス、例えばカカオマスを液体脂、例えばココアバターとケーキとに分離する方法であって、プレス要素が、プレスされるカカオマスを収容するためのキャビティを有するポットと、少なくとも部分的にキャビティ内に位置づけられた圧搾器と、圧搾器の前方及び／又はキャビティにおける圧搾器の反対側に配置された少なくとも１つのフィルタと、を備え、方法が、カカオマスで１つ以上のキャビティを充填するステップと、プレス要素に圧力を与え、従ってフィルタを通じて液体脂を絞り出すステップと、プレス要素から圧力を解放するステップと、キャビティから１つ以上のケーキを取り出すためにポットを開くステップと、を含む、方法に関する。本発明は、脂肪含有マス、例えばカカオマスを液体脂及びケーキに分離するためのプレス機にさらに関する。

この種類の方法及びプレス機は、例えば特許文献１から公知である。

カカオプレス機は、通常、２つの平行なタイロッドにより保持器と接続された液圧式シリンダを備えている。シリンダ内には、プランジャが存在し、前記プランジャと保持器との間には、複数のプレス要素が配置されている。プレス要素のそれぞれは、（大抵、円形シリンダ状の）キャビティを規定するいわゆるポットと、対抗ポット又は雄型ポットとして公知の圧搾器と、それぞれ１つがキャビティの（軸方向で見ると）両側にある、典型的には２つのフィルタと、を備えている。

サイクル中に、プレス要素は、供給ライン（入口）を介してカカオマスで充填され、且つカカオマスは、その後、圧縮される。結果として、ココアバターが、フィルタを通じて絞り出され、放出される。十分な又は予め選択された量のバターがカカオマスから絞り出されると、圧力が解放され、且つプレス機はその開始位置に復帰させられる。この位置では、ポットが、圧搾器上で押され（又は引かれ）、ココアケーキが落下する。最終的に、ポットは開始位置に復帰させられ、サイクルが完了する。

特許文献２は、圧搾チャンバの数又は直径を大きくすることなく、オイル含有材料、特にカカオマスを圧搾するための圧搾器の生産性を増大させるという課題に取り組んでいる。このために、チャンバ壁上に設置された濾過要素は、面積が増大した、例えば半球状、テーパ状又は“サーペンタイン”の、平面的でない形状を有している。特許文献２の第５頁から第６頁にかかる節では、フィルタ（２３，２４）を通じて液体の移動を加速させるために真空が（特許文献２の図１では符号２５及び２６で示された）出口に付与されるサイクルが説明されている。カカオマスのプレスが、特定の高圧、例えば９００ｂａｒで行われると、真空の寄与（すなわち、フィルタにわたる最大１ｂａｒの圧力差の付加）は、比較的小さくなる。

特許文献３は、カカオマスのための入口（８）及びココアバターのための出口（１１）を備えるココアプレス機を開示している。ポット（Prebtopf）の充填高さは、好ましくは約２０ｍｍであり、且つ３０ｍｍを超えるべきではない。

特許文献４は、カカオのための雄型ポット及びオイルシードプレス機に向けられている。ポットは、２つのリング／ディスク要素（図１から図５では符号４）を備え、これらリング／ディスク要素には、対応するチャネル（６）と接続された複数の孔（５）が設けられ、チャネル（６）は、続いて、“ココアバター又はオイル材料を含む可能性がある液体材料をそれ自身から排出するための”排出チャネル（７）と接続されている。

特許文献５は、カカオマスがプレス後にも静止した液体であるココアプレス機に関する。

特許文献６は、単一のフィルタ手段がそれぞれ設けられた複数のプレス要素(Kasten)を備えたカカオプレス機に関する。

特許文献７は、少なくとも１つのプレスチャンバ内に包囲されたバルク品での圧力変化と、プレスケーキの固体マスへの圧縮と、の影響によりバルク品から気体及び／又は液体物質を分離するためのデバイスに関する。

さまざまなカカオプレス機が、Duyvis、Nagema/Heidenau、Carle Montanari、及びBauermeisterなどの企業から市販されている。

欧州特許出願公開第１０４２９６１号明細書 国際公開第９２／１２８５３号パンフレット 独国特許出願公開第１１０９５０１号明細書 欧州特許出願公開第０６３４２６８号明細書 独国特許発明第７２３７２２号明細書 独国特許発明第１４９９０号明細書 欧州特許出願公開第０３１８８７２号明細書

本発明の目的は、個々のサイクル中に作り出される液体脂の量を増大させること、及び／又はサイクル継続時間を減少させることである。

このために、本発明による方法は、プレス要素から圧力を解放する前に、液体脂が、少なくともフィルタの裏側の空間から、好ましくはフィルタからもパージされることを特徴する。

このようにして、例えば優先度がどこにあるかに応じて、より多くの液体脂がサイクルごとに生み出され且つ／又はサイクルの継続時間が減少されることが分かっている。

液体脂は、好ましくは液体脂と混ざらない流動可能媒体によりパージされることが好ましい。液体脂は、液体、例えば水によりパージすることができるが、液体脂は、気体、例えば空気又は窒素によりパージされることが好ましい。

また、例えば、フィルタ、フィルタプレート、放出ラインなどに対する液体脂の毛細管力又は付着を克服するために、パージ中に、加圧媒体が、フィルタの裏側の空間に供給され、且つ／又は媒体及び液体脂が、前記空間から引き出されることが好ましい。パージ媒体の圧力及び流量は、毛細管力及び／又は付着の程度により調節され、例えば前記毛細管力及び／又は付着が比較的強い場合には、圧力及び流量が増大される。

一実施形態では、加圧媒体の流れは、好ましくは、少なくとも０．２ｂａｒ、好ましくは少なくとも０．４ｂａｒの入口と出口との間の圧力差により、フィルタの裏側の空間内で発生される。圧力降下は、フィルタの裏側の空間内に、従ってフィルタ内の液体脂に圧力勾配をもたらし、これは、続いて、パージ媒体の入口からパージ媒体の出口への方向へフィルタを通じて液体脂を輸送することを引き起こす。圧力降下、従って圧力勾配は、例えばフィルタの裏側の空間内の流動制限により、増大される。

本発明は、カカオマスを液体脂及びケーキに分離するためのプレス機であって、プレス要素の少なくとも１つ、好ましくは全てには、少なくとも１つのフィルタの少なくとも裏側の空間から液体脂をパージするための流動可能媒体のために、入口、例えばベント又は圧力ラインがそれぞれ設けられている、プレス機にさらに関する。

液体脂のパージを容易にするために、バターのための前記出口が、低圧源、好ましくは真空ポンプに接続され、且つ／又は前記入口が、パージ媒体源に接続され、この媒体源は、ポンプを備え、且つ／又は高圧にあることが好ましい。

一実施形態では、液体脂をパージするための媒体のための入口が、圧搾器に設けられる。さらなる一実施形態では、入口及び出口が、実質的に正反対に位置決めされ、すなわち直径方向で反対側にあるか又は同じ直径の３０°内に位置決めされ、好ましくは双方が圧搾器にある。

プレス機が、上述した方法を実行するためにプレス機を動作させるように構成された手段、例えばコンピュータのようなコントローラを備えることが好ましい。

一般的に、キャビティは、シリンダ状であり、前記フィルタは、平坦もしくは略平坦であり、且つ／又はキャビティにおける圧搾器の反対側が、隣接する圧搾器の後部によって形成されることが好ましい。

本発明の効果は、ケーキがより薄いときによりはっきりと分かる。従って、フィルタの間の距離が、８５ｍｍよりも小さく、好ましくは７５ｍｍよりも小さく、好ましくは６５ｍｍよりも小さく、好ましくは６０ｍｍから３０ｍｍの間の範囲にあり、好ましくは６０ｍｍよりも小さく３０ｍｍよりも大きいことが好ましい。

本発明は、本発明による液圧式カカオプレス機の一例を示す図面を参照してより詳細に説明されるであろう。

本発明による液圧式カカオプレス機の斜視図である。 図１によるプレス機のプレス要素の正面図である。 充填位置にある、図１のプレス機のプレス要素の断面図である。 気体／液体分離器と図１のプレス機のプレス要素の出口に接続されたポンプとの断面図である。 プレス要素の入口を示す図３Ａの一部の拡大図である。 プレス要素の出口を示す図３Ａの一部の拡大図である。 図１によるプレス機で使用されるフィルタ及びフィルタプレートの図である。 図１によるプレス機で使用されるフィルタ及びフィルタプレートの図である。 図１によるプレス機で使用されるフィルタ及びフィルタプレートの図である。 図１によるプレス機で使用されるフィルタ及びフィルタプレートの図である。

図１は、フレーム２と、フレーム２に取り付けられた、液圧式シリンダ３、２つのタイロッド４及び保持器５と、を備える液圧式カカオプレス機１を示している。複数、例えば１６個、１８個又は２０個のプレス要素６が、シリンダ３と保持器５との間に位置づけられている。

図２及び図３Ａでより詳細に示される、プレス要素６のそれぞれは、プレスされるカカオマスを収容するためのシリンダ状キャビティ８を有するポット７と、対抗ポット又は雄型ポットとして公知の、キャビティ８内にシールして位置決めされた圧搾器９と、を備えている。ポット７及び圧搾器９は、円形開口部１０によりタイロッド４周りでスライド可能に取り付けられ、これら円形開口部１０は、ポット７及び圧搾器９のサイド部分に形成されている。

キャビティ８は、図５Ａに示されるようにフィルタプレート１２に取り付けられたディスク状フィルタ１１、例えばそれ自体公知の濾布又は金属メッシュによって（軸方向の）両側で制限されている。

フィルタプレート１２の前面、すなわちポット７のキャビティ８に面する側は、フィルタ１１を通じて絞り出されたココアバターを集めるために、この例ではスパイラル形状（図５Ｃ及び図５Ｄ）の少なくとも１つの溝１３を備えている。フィルタプレート１２の後面（図５Ｂ）は、ココアバターをプレス要素６の出口にガイドするために、少なくとも１つのチャネル１４、この例では複数の径方向チャネルによって相互接続された複数の同心チャネルを備えており、少なくとも１つのチャネル１４が、プレート１２を貫通して延在する複数の孔１５によりフィルタプレート１２の前面でチャネル１３に接続されている。

一方のフィルタプレートが、圧搾器に取り付けられる一方で、他方のフィルタプレートは、隣接するプレス要素の一部を形成する圧搾器の後部に取り付けられている。

ポットは、カカオマスのための入口（それ自体が公知であり、図示せず）を含んでいる一方で、圧搾器９は、フィルタ１１を通じて絞り出されたココアバターを放出するための図４Ｂで拡大して示される出口１６を含んでいる。本発明に従って、圧搾器９の全てには、少なくともフィルタの裏側の空間から、典型的には少なくともプレートの前面の１つ以上のチャネルからココアバターをパージするための媒体のために、図４Ａで拡大して示される入口１７がさらに設けられている。この入口は、例えばベントから構成されるか、又はパージ媒体源に接続され、このパージ媒体源は、ポンプを備え、且つ／又は高圧にある。

圧搾器９の出口１６は、３ウェイバルブ１８と、ココアバターからパージガスを分離するための気体／液体分離器１９と、を介して真空源、この例では真空ポンプ２０に接続されている。

図１及び図３Ａは、充填位置にあるプレス機１を示している。この位置では、液圧式シリンダ３のプランジャが、その最も左側の位置（図１）をとり、ディスク状フィルタ１１の間の間隔、従ってプレス要素６のそれぞれにおけるキャビティ８の容積は、最大である。この例では、プレス要素６のそれぞれに存在するフィルタ１１の間の間隔は、充填位置では６５ｍｍである。

動作中に、カカオプレス機のキャビティは、カカオマスで充填され、充填されると、プレス要素は、圧力が特定の閾値、例えば５００ｂａｒに達するまで、液圧式シリンダのプランジャを保持器に向かって移動させることによって均一に圧縮される。十分な量のバターがカカオマスから絞り出されると、フィルタプレートの前面にある１つ以上のチャネル内にあり且つフィルタから下流のココアバターは、パージされる。この例では、パージは、真空ポンプと、空気が圧搾器内に入ってバターを追い出すことを可能にするベントと、によって達成される。バターの全て又はほとんどがフィルタの裏側からパージされ、従って弾性的に圧縮されたココアケーキから、選択的にフィルタ及びフィルタプレートから、すなわちフィルタプレートの後部の１つ以上のチャネル内の孔から且つチャネルからバターを液圧で分離すると、圧力は解放され、且つプレス機がその開始位置に復帰させられる。この位置では、ポットは、圧搾器上で押され（又は引かれ）、ココアケーキは落下する。最終的に、ポットは開始位置に復帰させられ、サイクルが完了する。

いくつかの実験では、バターが、圧力を解放する前にフィルタの裏側からパージされた場合、ケーキに含有されていた脂肪は、バターがパージされなかったサイクルで得られたケーキと比較すると、およそ５％から１０％少ない。

以上から、本発明が、従来技術のプレス機を超える顕著な利点を提供するとともに、必要とされる手段が比較的シンプルであることは明らかである。既存のプレス機は、少なくとも１つのフィルタの少なくとも裏側の空間からココアバターをパージするための媒体のために入口をプレス要素の少なくとも１つ、好ましくは全てに提供することによって、又はプレス要素の少なくとも１つ、好ましくは全てを上記入口を備えるプレス要素と交換することによって、本発明のために適したものとすることができる。

本発明は、上述された実施形態に限定されず、当然ながら、特許請求の範囲の権利範囲内でさまざまな方式で変更することができる。従って、プレス機は、プレス及び濾過作用がカカオマスのプレス及び濾過作用に相当する生産品のために使用することもできる。

１ プレス機、２ フレーム、３，４，５ 圧力を与えるための手段、６ プレス要素、７ ポット、８ キャビティ、９ 圧搾器、１１ フィルタ、１３ 空間，チャネル、１６ 出口、１７ 入口

Claims (15)

1. １つ以上のプレス要素（６）を備えるプレス機（１）により、脂肪含有マス、例えばカカオマスを液体脂及びケーキに分離する方法であって、
   前記プレス要素（６）が、プレスされるカカオマスを収容するためのキャビティ（８）を有するポット（７）と、少なくとも部分的に前記キャビティ（８）内に位置づけられた圧搾器（９）と、前記圧搾器（９）の前方及び／又は前記キャビティ（８）における前記圧搾器（９）の反対側に配置された少なくとも１つのフィルタ（１１）と、を備え、
   前記方法が、
   カカオマスで前記キャビティ（８）を充填するステップと、
   前記プレス要素（６）に圧力を与え、従って前記フィルタ（１１）を通じて液体脂を絞り出すステップと、
   前記プレス要素（６）から圧力を解放するステップと、
   前記キャビティ（８）から１つ以上の前記ケーキを取り出すために前記ポット（７）を開くステップと、
   を含む、方法において、
   前記プレス要素（６）から前記圧力を解放する前に、液体脂が、少なくとも前記フィルタ（１１）の裏側の１つ以上の前記空間（１３）からパージされることを特徴する方法。
2. 前記プレス要素（６）から前記圧力を解放する前に、液体脂が前記フィルタ（１１）からパージされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記液体脂が、流動可能媒体によりパージされることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. パージ中に、加圧媒体が前記フィルタの裏側の前記空間（１３）に供給され、且つ／又は前記流動可能媒体及び前記液体脂が前記空間（１３）から引き出されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記加圧媒体の流れが、好ましくは、少なくとも０．２ｂａｒ、好ましくは少なくとも０．４ｂａｒの入口と出口との間の圧力差により、前記フィルタ（１１）の裏側の前記空間（１３）内で発生されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記加圧媒体の流れが、少なくとも０．２ｂａｒ、好ましくは少なくとも０．４ｂａｒの入口と出口との間の圧力差により発生されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. フレーム（２）と、前記フレーム（２）に配置された１つ以上のプレス要素（６）と、前記プレス要素（６）に圧力を与えるための手段（３，４，５）と、を備える、脂肪含有マス、例えばカカオマスを液体脂及びケーキに分離するためのプレス機（１）であって、
   前記プレス要素（６）が、プレスされるカカオマスを収容するためのキャビティ（８）を有するポット（７）と、少なくとも部分的に前記キャビティ（８）内に位置づけられた圧搾器（９）と、前記圧搾器（９）の前方及び／又は前記キャビティ（８）における前記圧搾器（９）の反対側に配置された少なくとも１つのフィルタ（１１）と、液体脂のための出口（１６）と、を備える、プレス機（１）において、
   前記プレス要素（６）の少なくとも１つ、好ましくは全てには、少なくとも前記フィルタ（１１）の裏側の１つ以上の前記空間（１３）から液体脂をパージするための流動可能媒体のために入口（１７）がそれぞれ設けられていることを特徴とするプレス機（１）。
8. 前記入口（１７）が、媒体源に接続され、前記媒体源が、ポンプを備え、且つ／又は高圧にあることを特徴とする請求項７に記載のプレス機（１）。
9. バターのための前記出口（１６）が、低圧源、好ましくは真空ポンプ（２０）に接続されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のプレス機（１）。
10. 液体脂をパージするための媒体のための前記入口（１７）が、前記圧搾器（９）に設けられていることを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載のプレス機（１）。
11. 前記入口（１７）及び前記出口（１６）が、実質的に正反対に位置決めされていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載のプレス機（１）。
12. 前記圧搾器（９）の少なくとも１つ、好ましくは全てが、それぞれの前記フィルタ（１１）を通じて絞り出された液体脂を集めるために、少なくとも１つのチャネル（１３）、好ましくは、相互接続されたチャネルの同心リングのようなチャネルのネットワークを備えていることを特徴とする請求項７から１１のいずれか一項に記載のプレス機（１）。
13. 請求項１から６のいずれか一項に記載の方法を行うために前記プレス機を動作させるように構成された手段を備えることを特徴とする請求項７から１２のいずれか一項に記載のプレス機（１）。
14. 前記キャビティ（８）がシリンダ状であり、前記フィルタ（１１）が平坦もしくは略平坦であり、且つ／又は前記キャビティ（８）における前記圧搾器（９）の反対側が、隣接する圧搾器（９）の後部によって形成されていることを特徴とする請求項７から１３のいずれか一項に記載のプレス機（１）。
15. 前記プレス要素（６）の少なくとも１つ、好ましくは全てでは、フィルタ（１１）が、前記圧搾器（９）の前方及び前記キャビティ（８）における前記圧搾器（９）の反対側に配置され、前記プレス機（１）が充填位置にあると、前記フィルタ（１１）の間の距離が８５ｍｍよりも小さく、好ましくは７５ｍｍよりも小さく、好ましくは６５ｍｍよりも小さく、好ましくは６０ｍｍから３０ｍｍの範囲内にあり、好ましくは６０ｍｍよりも小さく３０ｍｍよりも大きいことを特徴とする請求項７から１４のいずれか一項に記載のプレス機（１）。

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