JP2021132625A - 食品製造方法、食品製造装置及び温度降下防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱処理が不十分な食品の生成を防ぎつつ、食材の適切且つ安定的な加熱処理を実現するのに有利な食品製造方法、食品製造装置及び温度降下防止方法を提供する。【解決手段】食品製造方法は、加熱装置１２によって無端状の移動部１１を加熱しつつ冷却装置１３を介して加熱装置１２を冷却し、目標加熱温度域に移動部１１の温度を調整する工程と、移動部１１の温度が目標加熱温度域にある状態で、食材９０を移動部１１に付与する工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、食品製造方法、食品製造装置及び温度降下防止方法に関する。

回転焼成ドラムを用いてバッター等のペースト状食材を加熱し、薄皮焼成食品を連続的に作り出す装置が知られている。

特許文献１の装置では、紐状体を具備する油塗布装置によって焼成用回転体の外周面に油が塗布される。これにより、油の塗布作業を機械的に行うことができ、回転体の外周面に付着した焦げ滓等を自動的に除去して外部へ排出することができる。

特開平８−３３２０１６号公報

焼成ドラムなどの加熱調理具を使って食材を加熱する場合、加熱調理具の運転を開始してから、食材の加熱を所望の状態で安定的に行うことができるようになるまでに、時間を要する。

例えばペースト状食材を焼成する場合、焼成ドラムが理想的な焼成温度に一旦達しても、ペースト状食材の付与により焼成ドラムの温度は理想的な焼成温度から降下し、結果的にペースト状食材の焼成が不十分になってしまうことがある。このような食材付与に伴う焼成ドラムの温度降下は、焼成食品の生産開始時や焼成ドラムの一時停止後の再復帰時などに生じうる。

通常、焼成が不十分な状態でしばらくの間ペースト状食材を焼成ドラムに付与して薄皮食品を作り続けることにより、焼成ドラムの蓄熱状態及び焼成ドラムの加熱コントロールが徐々に安定し、焼成ドラムを加熱する加熱機構は、ペースト状食材の付与に伴う焼成ドラムの温度降下に対して徐々に適応する。その一方で、ペースト状食材の焼成が安定的且つ適切に行われるようになるまでの間、焼成ドラムからは、焼成が不十分な薄皮食品が継続的に排出されることになる。このようにして焼成ドラムから排出される「焼成が不十分な薄皮」は、追加的な加熱処理を受けたり、他の用途に転用されたりすることによって有効活用することも可能ではあるが、現実的には廃棄せざるを得ないこともあり、フードロスにつながる。

なお特許文献１に開示されている装置及び方法は、上述のように、焼成ドラムの加熱機構の適切且つ安定的な稼働の実現とは関係のない課題を解決することを目的として提案されている。また特許文献１は、焼成が不十分な薄皮食品の生成を回避しつつ焼成ドラムの加熱機構をペースト状食材の焼成に適応させることについては教示していない。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、加熱処理が不十分な食品の生成を防ぎつつ、食材の適切且つ安定的な加熱処理を実現するのに有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、加熱装置によって無端状の移動部を加熱しつつ冷却装置を介して移動部を冷却し、目標加熱温度域に移動部の温度を調整する工程と、移動部の温度が目標加熱温度域にある状態で、食材を移動部に付与する工程と、を含む食品製造方法に関する。

移動部には、食材付与設定量に応じた食材が付与され、目標加熱温度域に移動部の温度を調整する工程において、移動部は、食材付与設定量に応じた程度で冷却されてもよい。

加熱装置による移動部の加熱が行われている状態で目標加熱温度域に含まれる特定目標加熱温度を有する移動部に対して冷却装置を介した冷却を開始してから、移動部が特定目標加熱温度に戻るまでの時間が、加熱装置による移動部の加熱が行われている状態で特定目標加熱温度を有する移動部に対して食材の付与が開始されてから、移動部が特定目標加熱温度に戻るまでの時間と略等しくなるように、移動部は冷却されてもよい。

移動部は、回転軸線を中心に回転移動してもよい。

本発明の他の態様は、移動部と、移動部を加熱する加熱装置と、水を含む冷却体を移動部に付与して移動部を冷却する冷却装置と、食材を移動部に付与する食材付与装置と、を備える食品製造装置に関する。

本発明の他の態様は、移動部と、移動部を加熱する加熱装置と、移動部を冷却する冷却装置と、食材付与設定量に応じた食材を移動部に付与する食材付与装置と、を備え、冷却装置は、食材付与設定量に応じた程度で移動部を冷却し、加熱装置は、冷却装置が移動部を冷却している状態で移動部を加熱して、目標加熱温度域に移動部の温度を調整し、食材付与装置は、移動部の温度が目標加熱温度域にある状態で、食材を移動部に付与する食品製造装置に関する。

移動部は、回転軸線を中心に回転移動してもよい。

本発明の他の態様は、加熱装置によって無端状の移動部を加熱しつつ冷却装置を介して移動部を冷却し、目標加熱温度域に移動部の温度を調整する工程と、移動部の温度が目標加熱温度域にある状態で、食材を移動部に付与する工程と、を含む、移動部における温度の降下を防止する温度降下防止方法に関する。

本発明によれば、加熱処理が不十分な食品の生成を防ぎつつ、食材の適切且つ安定的な加熱処理を実現するのに有利である。

図１は、食品製造装置の一例の概略を示す図である。 図２は、食品製造装置の制御構成の一例を示すブロック図である。 図３は、食品製造方法の一例を示すフローチャートである。 図４は、移動部に食材を付与した場合（実線参照）及び移動部に冷却体を付与した場合（一点鎖線参照）における、移動部の温度及び時間の関係例を示すグラフである。 図５は、第１変形例に係る冷却装置及び食材付与装置の一例の概略を示す図である。 図６は、第２変形例に係る移動部、加熱装置及び外周カバー材の一例の概略を示す断面図である。 図７は、第２変形例に係る移動部、加熱装置、外周カバー材及び冷却装置の一例の概略を示す側方図である。 図８は、第３変形例に係る移動部、加熱装置及び冷却装置の一例の概略を示す側方図である。

図１は、食品製造装置１０の一例の概略を示す図である。図１には、移動部１１及び加熱装置１２については断面が示されている一方で、冷却装置１３、食材付与装置１４、食材受取装置１５及び温度検出部１６等は外観が示されている。

図１に示す食品製造装置１０は、流動性を有する液状のバッターから非流動性の薄皮食品を焼成するための装置であり、移動部１１、加熱装置１２、冷却装置１３、食材付与装置１４、食材受取装置１５及び温度検出部１６を備える。以下の説明では、液状のバッターも焼成後の薄皮食品も「食材９０」と称する。

移動部１１は、食材９０を加熱する加熱調理具として構成されている。図示の移動部１１は、矢印「Ｄｒ」で示す方向に回転可能な加熱ドラムによって構成されており、加熱ドラムの外周面によって構成される無端状の加熱処理面１１ａを含む。移動部１１は、回転軸線Ａｘを中心に継続的に回転移動する。移動部１１は、移動部１１上に食材９０が載せられている状態で移動部１１が移動する第１エリアＡ１と、移動部１１上に食材９０が載せられていない状態で移動部１１が移動する第２エリアＡ２と、を繰り返し通過する。

加熱装置１２は発熱して移動部１１を加熱し、移動部１１の温度を、食材９０の加熱処理に適した目標加熱温度域に調整する。目標加熱温度域は、環境温度（通常は常温（５℃〜３５℃））よりも高い温度域であり、食材９０に応じて適宜決められる。バッターから薄皮食品を焼成する場合には、例えば１００℃以上１５０℃以下の温度域や１１０℃以上１３０℃以下の温度域を、目標加熱温度域としうる。目標加熱温度域には、複数の温度が含まれていてもよいし、特定の温度（すなわち特定目標加熱温度）のみが含まれていてもよい。

図示の加熱装置１２は、移動部１１の内側に設けられた電気ヒーターにより構成されており、移動部１１を内側から加熱する。加熱装置１２に用いられる電気ヒーターは限定されず、例えば、オン／オフ制御方式の電気ヒーターや、電力（電圧及び／又は電流）を無段階に制御可能な電気ヒーター（例えば、サイリスタなどの半導体を具備する交流電力調整器）を、加熱装置１２に用いることが可能である。なお加熱装置１２は、他の加熱手段（例えばＩＨ：誘導加熱）を利用してもよい。

加熱装置１２は、図示しない支持体に固定されて移動不能に設けられていてもよいし、移動可能に設けられていてもよく、例えば移動部１１と一体的に移動可能に設けられていてもよい。なお加熱装置１２の設置位置は図示の例には限定されず、例えば移動部１１に埋没されていてもよい。

冷却装置１３は移動部１１を冷却する。本実施形態の冷却装置１３は、水を含む液状の冷却体２１を移動部１１に付与することで、移動部１１を冷却する。図示の冷却装置１３は第２エリアＡ２において移動部１１に冷却体２１を付与するが、第１エリアＡ１において移動部１１に冷却体２１が付与されてもよい。図示の冷却装置１３は、第２エリアＡ２のうち、食材９０が移動部１１上から離れる食材送出スポットＳｐ２よりも、移動部１１に食材９０が付与される食材付与スポットＳｐ１に近い領域で、移動部１１を冷却する。

図示の冷却装置１３は冷却ノズル１７を具備し、冷却体２１が冷却供給管１９を介して冷却ノズル１７に供給される。冷却ノズル１７は、冷却供給管１９を介して供給される冷却体２１を移動部１１に向けて噴出し、移動部１１（特に加熱処理面１１ａ）に付与する。本例では、冷却ノズル１７からの冷却体２１の噴出量は、冷却供給管１９を介して冷却ノズル１７に供給される冷却体２１の量に応じて変動する。

液状の冷却体２１としては、典型的には水（例えば自然水や水道水）を用いることができる。冷却体２１として水を用いる場合、水自体の温度に基づく移動部１１の冷却に加え、水の気化熱を利用して移動部１１を効率的に冷却することが可能である。また水は、安価に入手可能であり、移動部１１に対するダメージが非常に小さく、環境に対する影響も非常に小さい。なお、水以外の液体（例えば調理油）が冷却体２１として用いられてもよく、添加物を冷却体２１は含んでいてもよい。冷却体２１の気化熱を利用して移動部１１を効率的に冷却する観点からは、冷却装置１３から移動部１１に付与される冷却体２１の少なくとも一部は、移動部１１上で気化することが好ましい。したがって冷却体２１は、例えば常温常圧下（すなわち５℃〜３５℃且つ標準大気圧下）において、目標加熱温度域よりも低い沸点を有することが好ましく、例えば１００℃以下の沸点を有していてもよい。

冷却ノズル１７への冷却体２１の供給量は、冷却供給管１９に設けられた冷却レギュレーター１８により調整される。例えば、冷却供給管１９を介し冷却ノズル１７に向けて冷却体２１を送り出す冷却ポンプ３１を冷却レギュレーター１８が具備する場合、冷却ポンプ３１は、回転数がコントロールされることによって、冷却ノズル１７への冷却体２１の送り出し量を調整することができる。また冷却供給管１９における冷却体２１の流量を調整する冷却調整弁３２を冷却レギュレーター１８が具備する場合、冷却調整弁３２の弁開度をコントロールすることによって、冷却ノズル１７に向かう冷却体２１の流量を調整することができる。

移動部１１に対する冷却体２１の付与態様は限定されない。例えば、冷却ノズル１７から冷却体２１のみを吐出させてもよい。この場合、回転移動している移動部１１（特に加熱処理面１１ａ）に対し、冷却ノズル１７からあふれさせた冷却体２１を接触させることにより、移動部１１に対して冷却体２１を薄膜状に付与することができる。冷却ノズル１７は、移動部１１の加熱処理面１１ａの幅方向（すなわち図１の奥行き方向（回転軸線Ａｘと平行な方向））に並べられる複数のスリット（開口（図示省略））を有するスリットノズルであってもよい。この場合、加熱処理面１１ａの幅方向の全体にわたって冷却体２１を効果的に付与可能であるとともに、冷却体２１の使用量を抑えることができる。冷却ノズル１７としてスリットノズルを用いる場合、各スリットの開口サイズや開口形状、スリット間の距離、及びスリットの分布態様を変えることによって、移動部１１に対する冷却体２１の付与態様を変えることができる。

また、いわゆる２流体ノズルを冷却ノズル１７に使用し、エアー供給源（図示省略）から冷却ノズル１７に供給される圧縮エアーと一緒に冷却体２１を冷却ノズル１７から噴出させてもよい。この場合、液滴状又はミスト状の冷却体２１を冷却ノズル１７から移動部１１に向けて吐出することができる。液滴状又はミスト状の冷却体２１を移動部１１に付与する場合、冷却体２１が移動部１１上で気化しやすいので、移動部１１の冷却に冷却体２１の気化熱を効果的に利用することができ、また移動部１１からの冷却体２１の垂れを効果的に防ぐことができる。液滴状又はミスト状の冷却体２１の状態（粒形等）は、エアー及び冷却体２１の混合比や混合方法を変えることによって調整可能である。

温度検出部１６は、移動部１１の温度を検出する。図１に示す温度検出部１６は、第２エリアＡ２において、非接触式の温度センサ（例えば赤外線センサ）を使って移動部１１の温度を検出する。温度検出部１６は、図１に示す例には限定されない。例えば、温度検出部１６は、第１エリアＡ１において移動部１１の温度を検出してもよい。また温度検出部１６は、移動部１１の移動エリア（すなわち第１エリアＡ１及び第２エリアＡ２）の複数箇所において移動部１１の温度を検出してもよく、例えば移動エリアのうち回転方向Ｄｒに関して等角度間隔の複数の箇所において移動部１１の温度を検出してもよい。また温度検出部１６は、接触式の温度センサを具備し、当該温度センサを移動部１１に接触させることによって移動部１１の温度を検出してもよい。また温度検出部１６は、図１に示すように移動部１１の外側から移動部１１の温度を検出してもよいし、移動部１１の内側から移動部１１の温度を検出してもよい。なお温度検出部１６は、移動部１１のうち食材９０が実際に載せられる部分（すなわち食材載置部分）の温度を、直接的に検出することが好ましい。ただし温度検出部１６は、移動部１１のうち当該食材載置部分の温度を間接的に検出可能な任意の箇所の温度を検出してもよい。

食材付与装置１４は、食材付与スポットＳｐ１において、食材付与設定量に応じた食材９０を移動部１１に付与する。本実施形態では、食材付与装置１４によって移動部１１に付与される食材９０が、流動性を有するバッターにより構成されており、典型的には小麦粉、米粉及び／又は卵を含む。ただし食材９０は、小麦粉、米粉及び／又は卵に加えて又は代わりに、他の材料を含んでいてもよい。本実施形態では、食材付与装置１４において保持される食材９０の温度及び食材付与装置１４から移動部１１に付与される際の食材９０の温度は、環境温度（通常は常温）に等しい。

図示の食材付与装置１４は、食材ホッパー３４、食材レギュレーター３５及び食材案内吐出ユニット３６を具備する。

食材ホッパー３４には機械又は人手によって食材９０が投入され、食材ホッパー３４は食材９０を貯留することができる。食材ホッパー３４は、必要に応じて攪拌器（図示省略）を有してもよく、食材ホッパー３４に貯留される食材９０が攪拌器によってかきまぜられてもよい。

食材レギュレーター３５は、食材ホッパー３４から食材案内吐出ユニット３６に送り出す食材９０の量を調整し、ひいては食材案内吐出ユニット３６から移動部１１に付与する食材９０の量を調整する。食材レギュレーター３５の具体的な構成は限定されず、例えば食材レギュレーター３５はギアポンプを具備する。

食材案内吐出ユニット３６は、食材レギュレーター３５を介して食材ホッパー３４からから送られてくる食材９０を下流に案内する食材案内路（図示省略）を有する。食材案内吐出ユニット３６は、食材案内路を介して送られてくる食材９０を吐出する食材吐出部３６ａを有する。食材吐出部３６ａは、食材案内路の端部によって構成されてもよいし、食材案内路とは別体として設けられていてもよい。回転移動している移動部１１（特に加熱処理面１１ａ）に対し、食材付与スポットＳｐ１において食材吐出部３６ａからあふれさせた食材９０が接触させられることにより、移動部１１に対して食材９０が薄膜状に付与される。

食材受取装置１５は、食材送出スポットＳｐ２において移動部１１から離れた食材９０を受け取る。移動部１１に付与された食材９０は、移動部１１とともに食材付与スポットＳｐ１から食材送出スポットＳｐ２に向けて第１エリアＡ１を移動する間に加熱されて焼成され、焼成後の食材９０が移動部１１から食材受取装置１５に受け渡される。

図示の食材受取装置１５は、食材送出案内部３８及び送出コンベア３９を具備する。食材送出案内部３８は、移動部１１から離れた食材９０を送出コンベア３９に向けて誘導する。送出コンベア３９は、載せられた食材９０を後段に向けて搬送する。図１に示す送出コンベア３９は、ベルトコンベアによって構成されている。

図２は、食品製造装置１０の制御構成の一例を示すブロック図である。

本実施形態の食品製造装置１０は統合コントローラー５０を備える。統合コントローラー５０は、食材付与コントローラー５１、加熱コントローラー５２、冷却コントローラー５３、移動コントローラー５４及び記憶部５５を含む。

食材付与コントローラー５１は食材付与装置１４（例えば食材レギュレーター３５）の駆動を制御する。加熱コントローラー５２は加熱装置１２の駆動を制御する。冷却コントローラー５３は冷却装置１３（例えば冷却レギュレーター１８）の駆動を制御する。移動コントローラー５４は、移動部１１に動力を与えるモーター等の移動駆動装置４４を制御する。例えば、食材付与コントローラー５１、加熱コントローラー５２、冷却コントローラー５３及び／又は移動コントローラー５４はインバーターを具備し、当該インバーターによってそれぞれの制御対象に与える駆動電流の周波数を調整してもよい。

食材付与コントローラー５１、加熱コントローラー５２、冷却コントローラー５３及び移動コントローラー５４は、相互に接続され、また温度検出部１６、ユーザーインターフェース２０及び記憶部５５に接続されている。食材付与コントローラー５１、加熱コントローラー５２、冷却コントローラー５３及び移動コントローラー５４の各々は、接続されている他のコントローラー、温度検出部１６、ユーザーインターフェース２０及び記憶部５５と、データの送受信を行うことができる。

ユーザーインターフェース２０は、ユーザーによって各種データ及びコマンドが入力されるユーザー入力部として機能し、また食品製造装置１０における各種データ（例えば状態データ）を出力するユーザー出力部として機能する。ユーザーは、例えば、食材付与装置１４から移動部１１に付与すべき食材９０の量を示す食材付与設定量を、ユーザーインターフェース２０に入力してもよい。またユーザーは、ユーザーインターフェース２０を介し、食品製造装置１０に関する各種データを確認することができる。

記憶部５５は、各種データ（プログラムを含む）等の情報が記憶されており、磁気、光学、光磁気、或いは他の任意の書き込み及び読み込み方式に基づくストレージデバイスによって構成される。記憶部５５に接続されている機器は、必要に応じて、記憶部５５に記憶されている情報を読み出して利用したり、記憶部５５に記憶されている情報をアップデートしたり、新たな情報を記憶部５５に記憶させたりすることが可能である。

本例の統合コントローラー５０は、お互いに別体として設けられている食材付与コントローラー５１、加熱コントローラー５２、冷却コントローラー５３、移動コントローラー５４及び記憶部５５を集合的に含み、図示されていない他のコントローラーや記憶部等を更に含んでいてもよい。なお、統合コントローラー５０に含まれる任意の２以上のコントローラーは共通の制御デバイスによって実現されていてもよい。また単一の制御デバイスが、食材付与コントローラー５１、加熱コントローラー５２、冷却コントローラー５３及び移動コントローラー５４として機能してもよい。また図２に示す例では、記憶部５５が他の装置とは別体として設けられているが、他の装置（例えば各種コントローラー等）の一部として記憶部５５が設けられていてもよい。

なお統合コントローラー５０は、図２に示されていない装置の駆動を制御してもよく、例えば食材受取装置１５（例えば送出コンベア３９）の駆動を制御してもよい。

次に、食品製造装置１０を使った食品製造方法（特に、加熱された状態の移動部１１に対して食材９０の付与を開始した当初（すなわち食材９０の加熱開始当初）の移動部１１における温度の降下を防止する方法（温度降下防止方法）の一例について説明する。

図３は、食品製造方法及び温度降下防止方法の一例を示すフローチャートである。

食品製造装置１０を使って食材９０の加熱処理を開始する場合、温度検出部１６による移動部１１の温度の検出が開始される（図３のＳ１）。温度検出部１６は、継続的又は断続的に移動部１１の温度を検出し、検出結果を統合コントローラー５０（例えば加熱コントローラー５２）に送信する。

またユーザーによりユーザーインターフェース２０を介して入力された食材コントロール情報が、統合コントローラー５０（例えば食材付与コントローラー５１、加熱コントローラー５２、冷却コントローラー５３及び／又は移動コントローラー５４）によって取得される（Ｓ２）。食材コントロール情報は、食材付与装置１４から移動部１１に付与する食材９０の量を直接的又は間接的に示す食材付与設定量に関する情報を含む。例えば、単位時間当たりに移動部１１に付与される食材９０の量、及び／又は、移動部１１上に載せられる食材９０の厚みを、食材付与設定量としうる。また食材コントロール情報は、食材付与設定量以外の情報を含んでいてもよく、例えば食材９０の構成材料及び／又は水分量に関する情報を含んでいてもよい。

そして、冷却装置１３による移動部１１の冷却に関する情報（すなわち「冷却コントロール情報」）が、冷却コントローラー５３によって取得される（Ｓ３）。冷却コントロール情報は、移動部１１の冷却の程度を示す情報を含む。本実施形態の冷却コントロール情報には、冷却装置１３から移動部１１に付与される冷却体２１の量に関する情報が含まれる。冷却コントローラー５３は、食材付与設定量に応じて、冷却装置１３から移動部１１に付与すべき冷却体２１の量（すなわち冷却レギュレーター１８の駆動態様（例えば冷却ポンプ３１の回転数や冷却調整弁３２の弁開度））を決める。この際、冷却コントローラー５３は、食材９０と冷却体２１との間の比熱等の特性の違いを考慮して移動部１１に付与すべき冷却体２１の量を決定することが好ましい。冷却コントローラー５３は、予め準備されている「食材付与設定量」と「冷却装置１３から移動部１１に付与すべき冷却体２１の量（すなわち冷却レギュレーター１８の駆動態様）」とが対応付けられたテーブルを参照して、移動部１１に付与すべき冷却体２１の量を決定してもよい。

そして、移動コントローラー５４が移動駆動装置４４を駆動して、移動部１１の回転移動が開始される（Ｓ４）。また加熱コントローラー５２の制御下で、加熱装置１２の駆動が開始され、移動部１１は加熱装置１２によって加熱される（Ｓ５）。また冷却コントローラー５３の制御下で、冷却装置１３の駆動が開始され、移動部１１は冷却装置１３によって冷却される（Ｓ６）。

移動部１１の回転移動の具体的な態様は限定されない。例えば移動部１１は、移動コントローラー５４の制御下で、予め定められた回転速度で回転させられてもよい。また移動コントローラー５４は、食材付与設定量、温度検出部１６の検出結果（すなわち移動部１１の温度）及び／又は他の情報に基づいて、移動部１１の回転速度を適応的に決定し、このようにして決定した回転速度で移動部１１を回転させるように移動駆動装置４４を制御してもよい。

加熱コントローラー５２は、温度検出部１６により検出された移動部１１の温度に応じて加熱装置１２を制御し、加熱装置１２による移動部１１の加熱の程度を、移動部１１の実際の温度に応じて変える。このように加熱装置１２は、フィードバック制御方式に基づいて移動部１１を加熱する。なお、加熱装置１２による移動部１１の加熱の具体的な態様は限定されない。例えば加熱装置１２の発熱温度は、加熱装置１２の全体にわたって一律的に調整されてもよいし、加熱装置１２の区分された複数の領域の各々において個別的に発熱温度が調整されてもよい。

冷却コントローラー５３は、冷却コントロール情報に基づいて冷却レギュレーター１８を制御し、冷却装置１３による移動部１１の冷却の程度を、食材付与設定量に応じて変える。このように本実施形態の冷却装置１３は、フィードフォーワード制御方式に基づいて移動部１１を冷却する。なお、冷却装置１３による移動部１１の冷却の具体的な態様は限定されない。典型的には、冷却コントローラー５３は、食材付与設定量に応じて、冷却装置１３から移動部１１に与える冷却体２１の量（すなわち単位時間当たりに冷却ノズル１７から吐出される冷却体２１の量）を調整する。

このように、加熱装置１２によって移動部１１を加熱しつつ冷却装置１３によって移動部１１を冷却して、目標加熱温度域に移動部１１の温度を調整する。本実施形態では、冷却装置１３が移動部１１に冷却体２１を付与している状態で加熱装置１２が移動部１１を加熱して、目標温度域に移動部１１の温度が調整される。

なお、上述の移動部１１の駆動開始ステップ（Ｓ４）、加熱装置１２の駆動開始ステップ（Ｓ５）及び冷却装置１３の駆動開始ステップ（Ｓ６）の実行順番は、図３に示す例には限定されない。これらの駆動開始ステップ（Ｓ４〜Ｓ６）のうちの２以上が同時的に行われてもよい。移動部１１の駆動開始ステップ（Ｓ４）は、食材コントロール情報がユーザーインターフェース２０に入力された後の任意のタイミングで行われてもよい。加熱装置１２の駆動開始ステップ（Ｓ５）は、移動部１１の温度の検出開始ステップ（Ｓ１）の後の任意のタイミングで行われてもよい。冷却装置１３の駆動開始ステップ（Ｓ６）は、冷却コントロール情報の取得ステップ（Ｓ３）の後の任意のタイミングで行われてもよい。

統合コントローラー５０（例えば食材付与コントローラー５１、加熱コントローラー５２及び冷却コントローラー５３）は、温度検出部１６の検出結果に基づいて移動部１１の温度を監視する（Ｓ７）。移動部１１の温度が目標加熱温度域から外れている間は、加熱装置１２による移動部１１の加熱及び冷却装置１３による移動部１１の冷却が継続される（Ｓ７のＮ）。

一方、温度検出部１６の検出結果から、移動部１１の温度が目標加熱温度域にあることが確認された場合（例えば目標加熱温度域に含まれる特定の温度に移動部１１の温度が達した場合）（Ｓ７のＹ）、移動部１１の冷却を終了し（Ｓ８）、食材付与装置１４から移動部１１への食材９０の付与を開始する（Ｓ９）。より具体的には、冷却コントローラー５３が冷却装置１３（例えば冷却レギュレーター１８）を制御し、冷却装置１３から移動部１１への冷却体２１の付与を停止させる。また食材付与コントローラー５１が食材付与設定量に応じて食材付与装置１４（例えば食材レギュレーター３５）を制御し、食材付与設定量に対応する食材９０の食材付与装置１４から移動部１１への付与を開始させる。

「冷却装置１３が移動部１１の冷却を終了するタイミング」及び「食材付与装置１４が移動部１１に対する食材９０の付与を開始するタイミング」は、同時であってもよいし、一方が他方に先行していてもよい。移動部１１に対して過大な冷却負荷がかかることを防ぐ観点からは、「冷却装置１３が移動部１１の冷却を終了するタイミング」が、「食材付与装置１４が移動部１１に対する食材９０の付与を開始するタイミング」に対し、先行して行われるか同時的に行われることが好ましい。なお図１には、便宜的に、移動部１１上に食材９０及び冷却体２１の両者が載せられている状態が示されているが、移動部１１上において食材９０及び冷却体２１が同時的には載せられなくてもよい。

移動部１１の冷却終了（Ｓ８）の後及び移動部１１に対する食材９０の付与開始（Ｓ９）の後も、加熱装置１２は加熱コントローラー５２の制御下で移動部１１を加熱し続け、移動駆動装置４４は移動コントローラー５４の制御下で回転移動し続ける。

これにより、移動部１１の温度が目標加熱温度域にある状態で、食材付与装置１４によって食材９０が移動部１１に付与される。特に、移動部１１の冷却終了（Ｓ８）及び移動部１１に対する食材９０の付与開始（Ｓ９）を適切なタイミングで行うことによって、移動部１１に対する食材９０の付与を開始した後も、移動部１１の温度が目標加熱温度域から外れることを防ぐことが可能である。したがって移動部１１での食材９０の加熱処理が不十分になることを防ぎ、加熱処理が不十分な食材９０の移動部１１からの排出を低減することができる。

このように、移動部１１に付与された食材９０は、移動部１１の回転によって食材付与スポットＳｐ１から食材送出スポットＳｐ２に移動する過程で必要十分な加熱処理を受けて焼成される。焼成後の食材９０は、食材送出スポットＳｐ２において移動部１１上から離れ、食材受取装置１５の送出コンベア３９によって受け取られる。

次に、移動部１１の冷却の程度の決め方について説明する。

図４は、移動部１１に食材９０を付与した場合（実線参照）及び移動部１１に冷却体２１を付与した場合（一点鎖線参照）における、移動部１１の温度及び時間の関係例を示すグラフである。図４において横軸は時間を示し、縦軸は移動部１１の温度を示す。

目標加熱温度域に含まれる特定目標加熱温度ｔ０を有する移動部１１に対し、特定目標加熱温度ｔ０よりも低い温度の食材９０の付与が開始されると、移動部１１の温度は下がって目標加熱温度域から外れてしまうことがある。その後、加熱装置１２が移動部１１の加熱を継続することによって、移動部１１は昇温するとともに蓄熱量が増大する。その結果、加熱装置１２は、食材９０の付与に伴う移動部１１の温度降下に適切に対応した加熱コントロールを行うことができるようになり、移動部１１の温度を特定目標加熱温度ｔ０に戻すことができる。

上述のように食材９０の代わりに冷却体２１を使用して移動部１１を冷却する場合、移動部１１の温度の挙動を、食材９０を使う場合と似せる観点からは、冷却体２１の比熱が食材９０の比熱に近い方が好ましい。しかしながら、ほとんどの場合、実際に使用する冷却体２１（例えば水）の比熱は、食材９０の比熱とは異なる。そのため冷却装置１３による移動部１１の冷却の程度は「特定目標加熱温度ｔ０の移動部１１に対して食材９０の付与を開始してから、移動部１１に対する食材９０の付与を維持しつつ移動部１１が特定目標加熱温度ｔ０に戻るまでの時間」に基づいて決められてもよい。

すなわち、「加熱装置１２による移動部１１の加熱が行われている状態で、特定目標加熱温度ｔ０を有する移動部１１に対して冷却装置１３が冷却を開始してから、移動部１１が特定目標加熱温度ｔ０に戻るまでの時間」が、「加熱装置１２による移動部１１の加熱が行われている状態で、特定目標加熱温度ｔ０を有する移動部１１に対して食材付与装置１４が食材９０の付与を開始してから、移動部１１が特定目標加熱温度ｔ０に戻るまでの時間」と略等しくなるように、冷却装置１３は移動部１１を冷却してもよい。ここで言う２つの時間が略等しいという意味合いは、これらの２つの時間が必ずしも厳密に完全に一致することを必要とはせず、お互いからわずかにずれていてもよい（例えば、数秒〜１分程度ずれていてもよい）。

加熱コントローラー５２は、「移動部１１に食材９０を付与する場合」及び「冷却装置１３が移動部１１を冷却する場合」において共通の加熱コントロールアルゴリズムに基づき、加熱装置１２の発熱制御を行ってもよい。

図４に示す例において、「移動部１１の温度（図４の縦軸）」は、「移動部１１に食材９０を付与する場合」については移動部１１のうち食材９０が着地する地点（すなわち食材付与スポットＳｐ１）の温度であり、「移動部１１に冷却体２１を付与する場合」については移動部１１のうち冷却体２１が着地する地点の温度である。そして「加熱装置１２による移動部１１の加熱が行われている状態で、特定目標加熱温度ｔ０を有する移動部１１に対して、食材９０／冷却体２１の付与が開始される時間」が「Ｔｓ」で表されている。また「加熱装置１２による移動部１１の加熱が行われ且つ移動部１１に対する食材９０／冷却体２１の付与が継続している状態で、移動部１１が特定目標加熱温度ｔ０に戻る時間」が「Ｔｅ」で表されている。

これらの「Ｔｓ」及び「Ｔｅ」の差の絶対値（＝｜Ｔｅ−Ｔｓ｜）が、移動部１１に食材９０が付与される場合と移動部１１に冷却体２１が付与される場合との間で同じになるように、冷却コントローラー５３は、冷却装置１３による移動部１１の冷却の程度（すなわち移動部１１に対する冷却体２１の付与量）を決めることができる。この場合、食材９０の付与によって移動部１１の温度が最も降下した際の温度（図４の符号「ｔ１ｂ」参照）と、冷却体２１の付与によって移動部１１の温度が最も降下した際の温度（図４の符号「ｔ１ｗ」参照）と、は必ずしも同じにはならない。

以上説明したように本実施形態の食品製造装置１０、食品製造方法及び温度降下防止方法によれば、冷却装置１３を利用することによって、移動部１１に食材９０を付与することなく、移動部１１の加熱温度を目標加熱温度域において安定化させることができる。これにより加熱処理が不十分な食材９０の生成を防ぐことができ、移動部１１に載せられた食材９０を適切且つ安定的に加熱処理することができる。

特に、移動部１１は冷却装置１３によって食材付与設定量に応じた程度で冷却されるので、実際の食材９０の付与に伴う移動部１１の温度降下に対して適切に対応した加熱コントロールを実現することができる。

また移動部１１の温度が目標加熱温度域にある状態で食材９０が移動部１１に載せられるので、食材９０が移動部１１によって過度に加熱されることも有効に防げる。このように本実施形態の食品製造装置１０、食品製造方法及び温度降下防止方法によれば、食材９０を、移動部１１において目標加熱温度域内の所望の加熱温度にて適切に加熱調理することができ、高品質の加熱調理された食材９０を安定的に提供することができる。

［第１変形例］
図５は、第１変形例に係る冷却装置１３及び食材付与装置１４の一例の概略を示す図である。図５には、食材案内吐出ユニット３６については断面が示されているが、他の要素については外観が示されている。

冷却装置１３及び食材付与装置１４は一体的に設けられていてもよく、冷却体２１を搬送するための流路と食材９０を搬送するための流路とが、少なくとも部分的に共用の流路により実現されていてもよい。

図５に示す食材案内吐出ユニット３６は、第１案内路３６ｂ及び第２案内路３６ｃを有する。第１案内路３６ｂと第２案内路３６ｃとの間には切換デバイス２５が設けられている。

第１案内路３６ｂは、食材レギュレーター３５を介して食材ホッパー３４に接続され、食材レギュレーター３５から送られてくる食材９０を下流に向けて（すなわち切換デバイス２５に向けて）案内する。

切換デバイス２５には、第１案内路３６ｂ、第２案内路３６ｃ及び冷却供給管１９が接続されている。切換デバイス２５は、統合コントローラー５０（図２参照）の制御下で、第２案内路３６ｃに対する第１案内路３６ｂ及び冷却供給管１９の連通状態を切り換える。すなわち切換デバイス２５は、第１案内路３６ｂと第２案内路３６ｃとを連通させる第１切換モードと、冷却供給管１９と第２案内路３６ｃとを連通させる第２切換モードとに切り換えることができる。切換デバイス２５は、第１切換モードでは第１案内路３６ｂからの食材９０を第２案内路３６ｃに導き、第２切換モードでは冷却供給管１９からの冷却体２１を第２案内路３６ｃに導く。切換デバイス２５は、第１切換モード及び第２切換モード以外のモードに切り換えることも可能であり、例えば第１案内路３６ｂ及び冷却供給管１９のいずれも第２案内路３６ｃに対して連通させないようにしてもよい。

切換デバイス２５は、任意の装置構成を有することができ、例えば２以上の電磁弁の組み合わせ或いは三方弁を具備してもよい。

第２案内路３６ｃは、一方の端部において切換デバイス２５に接続され、他の端部において外部に開口する。第２案内路３６ｃの他端部の開口は、食材９０を吐出する食材吐出部３６ａとして機能するととともに、冷却体２１を吐出する冷却ノズル１７として機能する。すなわち第２案内路３６ｃは、切換デバイス２５を介して送られてくる食材９０又は冷却体２１を案内して、外方に向けて（すなわち移動部１１に向けて）吐出する。このように第２案内路３６ｃは、第１案内路３６ｂとともに、食材レギュレーター３５を介して送られてくる食材９０を案内する食材案内路として機能する。また第２案内路３６ｃは、冷却供給管１９とともに、冷却レギュレーター１８を介して送られてくる冷却体２１を案内する冷却体案内路としても機能する。

移動部１１に対向する位置に設けられる第２案内路３６ｃは、移動部１１からの輻射熱の影響を受けやすい。例えば、第２案内路３６ｃに同じ食材９０が充填されている状態が長時間にわたって続くと、第２案内路３６ｃ内の食材９０が輻射熱によって意図せずに加熱されて変質してしまう懸念がある。

一方、本変形例によれば、第２案内路３６ｃが食材案内路及び冷却体案内路として共用され、切換デバイス２５の切換モードに応じて、第２案内路３６ｃには、冷却体２１又は食材９０を充填することが可能である。そのため、移動部１１に対する食材９０及び冷却体２１の付与が行われない間は、切換デバイス２５を第２切換モードに切り換えて第２案内路３６ｃに冷却体２１を充填しておくことにより、輻射熱による意図しない食材９０の変質を防ぐことができる。

また本変形例によれば、移動部１１上の同じ位置（すなわち食材付与スポットＳｐ１）に食材９０及び冷却体２１を着地させることができ、冷却体２１の付与による移動部１１の冷却負荷が、食材９０の付与による移動部１１の冷却負荷により一層近くなる。そのため、加熱装置１２及び冷却装置１３を使う場合の移動部１１の加熱コントロールを、加熱装置１２及び食材付与装置１４を使う場合の移動部１１の加熱コントロールに近づけることが可能である。

［第２変形例］
図６は、第２変形例に係る移動部１１、加熱装置１２及び外周カバー材２６の一例の概略を示す断面図である。図７は、第２変形例に係る移動部１１、加熱装置１２、外周カバー材２６及び冷却装置１３の一例の概略を示す側方図である。

移動部１１の加熱処理面１１ａは、移動部１１を構成する加熱ドラムの内周面によって構成されていてもよい。また食材付与装置１４から移動部１１に付与される食材９０は、固形物を含んでいてもよい。

図６に示す例では、筒状の移動部１１の外周面を覆うように加熱装置１２が設けられており、加熱装置１２の外周面を覆うように外周カバー材２６が設けられている。外周カバー材２６は、加熱装置１２からの輻射熱を低減する断熱部材によって構成されている。図７に示す冷却装置１３は、加熱処理面１１ａ（すなわち移動部１１の内周面）に向けて冷却体２１を吐出し、移動部１１を冷却する。食材付与装置１４（図１参照）は移動部１１の内側に食材９０を提供し、移動部１１は加熱装置１２によって外側から加熱される。これにより、移動部１１の内周面によって構成される加熱処理面１１ａにおいて食材９０が加熱調理される。

例えば図７に示すように、筒状の移動部１１を高さ方向に傾斜させてもよい。この場合、移動部１１のうち回転軸線Ａｘの延在方向の両端部に開口が形成されていてもよい。移動部１１の加熱処理面１１ａ（すなわち内周面）のうち一方の端部開口の近傍の領域を「食材９０が移動部１１に付与される食材付与スポットＳｐ１」としてもよい。また加熱処理面１１ａのうち他方の端部開口の近傍の領域を「加熱調理された食材９０が移動部１１から離れる食材送出スポットＳｐ２」としてもよい。また加熱処理面１１ａから突出する凸状部（図示省略）であって、回転軸線Ａｘを中心とした移動部１１の回転に伴って食材付与スポットＳｐ１から食材送出スポットＳｐ２に向けて食材９０を適度に案内可能な凸状部（例え螺旋状に延びる凸状部）が、加熱処理面１１ａに設けられていてもよい。

［第３変形例］
図８は、第３変形例に係る移動部１１、加熱装置１２及び冷却装置１３の一例の概略を示す側方図である。

移動部１１は、ベルトコンベアによって構成されていてもよい。また食材付与装置１４から移動部１１に付与される食材９０は、固形物を含んでいてもよい。

図８に示す移動部１１は、２つの駆動軸２８に掛け渡された金属製の無端状ベルト（例えばワイヤーメッシュベルト）により構成されている。移動部１１のうち外方に向けられた面により加熱処理面１１ａが構成されている。加熱装置１２は、移動部１１の内側に設けられている。本例の冷却装置１３は、上方から加熱処理面１１ａ（すなわち移動部１１の外方露出面）に向けて冷却体２１を吐出し、移動部１１を冷却する。また食材付与装置１４は上方から加熱処理面１１ａに食材９０（例えば固体食材）を載せ、移動部１１は加熱装置１２によって内側から加熱される。

［他の変形例］
本発明は、上述の実施形態及び変形例には限定されない。上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよい。また上述の実施形態及び変形例の構成が、全体的に又は部分的に組み合わせられてもよい。

上述の実施形態の冷却装置１３は、移動部１１のうち食材９０が付与される面（すなわち加熱処理面１１ａ）と同じ面に冷却体２１を付与するが、移動部１１のうち食材９０が付与される面とは異なる面に冷却体２１を付与してもよい。例えば、図１に示す食品製造装置１０において、冷却装置１３（特に冷却ノズル１７）は、移動部１１の内周面（すなわち加熱処理面１１ａとは反対側の面）に冷却体２１を付与しても。

食材付与装置１４（例えば食材案内吐出ユニット３６）と加熱装置１２との間には、食材付与装置１４に対する輻射熱の影響を低減する断熱部材（図示省略）が設けられていてもよい。この場合、食材付与装置１４内（例えば食材案内吐出ユニット３６内）の食材９０の加熱を防ぎ、食材付与装置１４において食材９０の品質が損なわれることを効果的に回避できる。なお、断熱部材は、輻射熱を低減可能な部材全般を含みうるものであり、輻射熱を反射するいわゆる遮熱部材も含みうる。

冷却装置１３による移動部１１の冷却の程度は、移動部１１の温度に基づいて適応的に決められてもよい。例えば上述の実施形態において、冷却コントローラー５３は、食材付与設定量に加えて又は代えて、温度検出部１６が検出する移動部１１の温度に基づき、移動部１１に対する冷却体２１の付与量を決めてもよい。

上述の実施形態では、冷却装置１３が液状の冷却体２１を使って移動部１１を冷却しているが、冷却装置１３は、任意の方法で冷却装置１３を冷却することができる。例えば、冷却装置１３は、非液状の冷却体２１を使って移動部１１を冷却してもよく、冷却エアーを移動部１１に吹き付けたり、固体状の冷却体２１を移動部１１に接触させたりすることで、移動部１１を冷却してもよい。

上述の実施形態の冷却装置１３は、人手が直接的に介入することなく、機械的な作動によって移動部１１を冷却するが、冷却装置１３を介して移動部１１を冷却する際に、人手による直接的な介入があってもよい。例えば、冷却装置１３が、冷却媒体（水等）を案内及び噴出する冷却媒体供給工具（ホース等）を有し、人が、当該冷却媒体供給工具を使って移動部１１に冷却媒体を付与することで、移動部１１の冷却が行われてもよい。

このように、本明細書で開示されている実施形態は例示に過ぎず限定的には解釈されない。したがって上述の実施形態の各要素は、省略、置換、或いは変更されうる。また上述の実施形態同士が組み合わされてもよく、また上述以外の実施形態が上述の実施形態と組み合わされてもよい。

［食品製造装置、食品製造方法及び温度降下防止方法を適用可能な食材］
上述の食品製造装置１０、食品製造方法及び温度降下防止方法を適用可能な食材９０は限定されない。食品製造装置１０、食品製造方法及び温度降下防止方法は、任意の種類の食材９０を加熱調理することが可能である。また加熱調理時の食材９０の物質状態も限定されず、液状の食材９０、固体状の食材９０及び他の状態の食材９０を、食品製造装置１０、食品製造方法及び温度降下防止方法は加熱調理することが可能である。

例えば、上述の焼成薄皮食品（例えば、シュウマイ、餃子、春巻き、ブリトー、タコス、及びクレープ等に用いられる皮）の原材料となるバッターや、他の流動性を有する不定形のペースト状食材（例えばチーズ等）が、食材９０として食材付与装置１４から移動部１１に付与されてもよい。また加熱調理される固形食材（例えばハンバーグ等）が、食材９０として食材付与装置１４から移動部１１に付与されてもよい。

１０ 食品製造装置
１１ 移動部
１１ａ 加熱処理面
１２ 加熱装置
１３ 冷却装置
１４ 食材付与装置
１５ 食材受取装置
１６ 温度検出部
１７ 冷却ノズル
１８ 冷却レギュレーター
１９ 冷却供給管
２０ ユーザーインターフェース
２１ 冷却体
２５ 切換デバイス
２６ 外周カバー材
２８ 駆動軸
３１ 冷却ポンプ
３２ 冷却調整弁
３４ 食材ホッパー
３５ 食材レギュレーター
３６ 食材案内吐出ユニット
３６ａ 食材吐出部
３６ｂ 第１案内路
３６ｃ 第２案内路
３８ 食材送出案内部
３９ 送出コンベア
４４ 移動駆動装置
５０ 統合コントローラー
５１ 食材付与コントローラー
５２ 加熱コントローラー
５３ 冷却コントローラー
５４ 移動コントローラー
５５ 記憶部
９０ 食材
ｔ０ 特定目標加熱温度
Ａ１ 第１エリア
Ａ２ 第２エリア
Ａｘ 回転軸線
Ｄｒ 回転方向
Ｓｐ１ 食材付与スポット
Ｓｐ２ 食材送出スポット

Claims (8)

1. 加熱装置によって無端状の移動部を加熱しつつ冷却装置を介して前記移動部を冷却し、目標加熱温度域に前記移動部の温度を調整する工程と、
   前記移動部の温度が前記目標加熱温度域にある状態で、食材を前記移動部に付与する工程と、を含む食品製造方法。
2. 前記移動部には、食材付与設定量に応じた前記食材が付与され、
   前記目標加熱温度域に前記移動部の温度を調整する工程において、前記移動部は、前記食材付与設定量に応じた程度で冷却される請求項１に記載の食品製造方法。
3. 前記加熱装置による前記移動部の加熱が行われている状態で前記目標加熱温度域に含まれる特定目標加熱温度を有する前記移動部に対して前記冷却装置を介した冷却を開始してから、前記移動部が前記特定目標加熱温度に戻るまでの時間が、前記加熱装置による前記移動部の加熱が行われている状態で前記特定目標加熱温度を有する前記移動部に対して前記食材の付与が開始されてから、前記移動部が前記特定目標加熱温度に戻るまでの時間と略等しくなるように、前記移動部は冷却される請求項１又は２に記載の食品製造方法。
4. 前記移動部は、回転軸線を中心に回転移動する請求項１〜３のいずれか一項に記載の食品製造方法。
5. 移動部と、
   前記移動部を加熱する加熱装置と、
   水を含む冷却体を前記移動部に付与して前記移動部を冷却する冷却装置と、
   食材を前記移動部に付与する食材付与装置と、を備える食品製造装置。
6. 移動部と、
   前記移動部を加熱する加熱装置と、
   前記移動部を冷却する冷却装置と、
   食材付与設定量に応じた食材を前記移動部に付与する食材付与装置と、を備え、
   前記冷却装置は、前記食材付与設定量に応じた程度で前記移動部を冷却し、
   前記加熱装置は、前記冷却装置が前記移動部を冷却している状態で前記移動部を加熱して、目標加熱温度域に前記移動部の温度を調整し、
   前記食材付与装置は、前記移動部の温度が前記目標加熱温度域にある状態で、前記食材を前記移動部に付与する食品製造装置。
7. 前記移動部は、回転軸線を中心に回転移動する請求項５又は６に記載の食品製造装置。
8. 加熱装置によって無端状の移動部を加熱しつつ冷却装置を介して前記移動部を冷却し、目標加熱温度域に前記移動部の温度を調整する工程と、
   前記移動部の温度が前記目標加熱温度域にある状態で、食材を前記移動部に付与する工程と、を含む、前記移動部における温度の降下を防止する温度降下防止方法。

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