JP2624801B2

JP2624801B2 - 自動製パン器

Info

Publication number: JP2624801B2
Application number: JP63269364A
Authority: JP
Inventors: 恭子工藤; 典介福田; 康仁佐々木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-10-31
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JPH01198517A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、自動製パン器に関する。

（従来の技術）近年のパンの消費量の増大に伴ない各種の製パン器の
市場での出回りが著しい。

製パン器においては、パン製造を、その材料である小
麦粉，イースト菌，小量のバター，砂糖等を水と共にこ
ねて一次発酵させ、ガス抜きをした後、二次発酵させ、
更にガス抜きをして成形発酵させた後、焼いて仕上げ
る、といった従来一般のパン製造工程を経て行なう。

ところで、パン製造工程のうち、発酵工程はパンに適
度のふくらみを持たせるため、焼き上げ工程はパンを適
切に完成させる作業として共に重要な工程である。した
がって、発酵工程では、発酵速度が季節、地域差による
気温や湿度、初期の材料温度、イースト発酵力、材料の
種類、配合等の違いによって左右されるため、これらの
要素を考慮した工程の制御が必要である。一方、焼き上
げ工程では、季節、地域差による気温等の違いを考慮し
た焼き上げ温度の制御が必要である。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、人間が発酵時間やイースト量を調節し
て発酵工程を行なう方法では、予め前述した如き要素を
踏まえて調整することは実質不可能であり、特に発酵終
了の決定において、体積の増加を目で判断したり、パン
生地に指で穴をあけ、その穴の戻り具合で判断する等、
主観的な手段を用いていた。このため、常に一様な出来
上がりのパンを作ることは困難であり、また手間もかか
った。なお、自動の製パン器では、発酵は温度と時間の
みで制御しているのが一般的で、やはり前述した如き要
素を考慮しないため、発酵不足あるいは発酵過剰にな
り、パンの出来具合が良好でないおそれがあった。

また、焼き上げ工程でも同様に人間による調節は、オ
ーブンを開けてパンの焼き色を見、焼け具合を判断する
という主観的な方法によって行っていたため、発酵工程
と同様に必ずしもうまくゆかず、また手間もかかった。
なお、自動の製パン器は、焼き温度と時間を固定して行
なうのが一般的で、前述した如き要素の違いにより、焼
き上がり状態が変わってくるおそれがあった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とし
ては、発酵および焼き上げ工程の制御を適切に行ない、
良好なパン作りを可能にした自動製パン器を提供するこ
とにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、パンの材料から少なくとも
発酵および焼き上げの工程を経てパンを自動的に製造す
る自動製パン器において、本発明は、前記発酵および焼
き上げの各工程時に前記パンの材料から発生するガスの
濃度を共通のセンサで検出するガス濃度検出手段と、発
酵および焼き上げの各工程における検出したガス濃度の
変化量に基づいてそれぞれの工程を制御する制御手段と
を有することを要旨とする。

また、本発明は、パンの材料から少なくとも発酵およ
び焼き上げの工程を経てパンを自動的に製造する自動製
パン器において、前記パンの材料から発生するガスの濃
度を検出するガス濃度検出手段と、パン材料の焼き上げ
の工程をガスの濃度が最大を示す値を検出した後に、焼
き上げのこ工程の終了を制御する制御手段と、を有する
ことを要旨とする。

さらに、本発明は、パンの材料をこねたり、発酵させ
たり、焼き上げを行うための閉じられた空間を形成する
ための室と、前記パンの材料の発酵後のパン生地の焼き
上げを行うための加熱手段と、この加熱手段の投入後の
パン生地から発生するガス濃度を検出する手段と、前記
加熱手段は、上記手段により発生ガス濃度の最大値を検
出後に終了を制御される制御手段と、を具備して成るこ
とを要旨とする。

（作用）本発明に係る自動製パン器にあっては、発酵および焼
き上げの各工程において、パンの材料から発生するガス
の濃度と工程内の作業の進行状態との間に相関があるこ
とに着目して、ガス濃度の変化量の検出結果に基づいて
それぞれの工程を制御するようにしたものである。

（実施例）以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る自動製パン器の構
成断面を示す図である。その特徴としては、パンの製造
で重要な工程である発酵工程および焼き上げ工程におい
てパンの材料から発生するガス濃度と工程進行状態との
間の相関関係を利用して、工程の制御をガス濃度の変化
量に基づいて行なうようにしたことにある。すなわち、
発酵工程においては、パン材料とイースト菌との発酵に
より、エタノールガス等が発生する。発酵時は、所定の
温度のもとで、なるべく加熱槽５内の乾燥を抑制した方
が、発酵が活発になるためファン45を停止している。し
たがって、発生したエタノールガスは空気より重く加熱
槽５内に蓄積していく。このため第２図に示す如く、発
酵が進行するに伴いガス濃度が増加する傾向にあり、適
度な発酵状態に相当するガス濃度の変化量△Dfを検出す
ることで発酵終了を判断するのである。また、焼き上げ
工程において、第３図に示す如く、ガス濃度が焼き上げ
当初から増加し、その後減少して行く傾向にあるので、
ガス濃度が最大値から所定量△Dbだけ減少した時点を焼
き上げ終了と判断するのである。

特に、第３図に示す如き焼き上げ工程におけるガス濃
度の変化特性は次のような原因によるものと考えられ
る。焼き上げ開始に伴い下ヒータ３による焼き上げ温度
（例えば160℃）を設定すると、この焼き上げ温度への
上昇に伴いパン生地内部は次のように変化する。すなわ
ち、パン生地温度が55℃程度では、酵母の急激な発酵、
パン生地内部ガスの温度上昇による熱膨脹、パン生地内
部に含まれる水に溶けていたCO₂の揮発、および内部の
ガスを核として発生する水蒸気に起因するパン生地の膨
張が起こり、また65℃〜70℃程度では、酵母や酸素の活
性が失われデンプンの糊化が進み、更に70℃以上では、
パン生地のタンパク質が凝固してパン生地の気密性が失
われることからCO₂やエチルアルコール等のガスの逸散
が進み、最終的には膨張が停止し、パン内部において海
綿状組織が完成することになる。このようなパン生地内
部の変化に伴い、前出のCO₂やエチルアルコール等のガ
ス成分が発生する。一方、上述した下ヒータ３のみによ
るパン生地内部の焼き上げの途中から後述するファンヒ
ータ43を駆動させパン生地表面からの加熱を開始する
と、醗酵時に生成された物質が加熱によってピルビック
・アルデヒド，イソ・アルデヒド，フルフラール等に変
化して行く。そして、次第にパン表面が白色から褐色化
し、硬化するに伴い、メラノイジン，アルデヒド等のに
おい物質が大量に発生する。これ等の各焼き上げ工程で
発生するガスは空気より重いため加熱槽５内はこれ等の
ガスで充満されていく。このためガス濃度が急速に上昇
するが、パン表面全体が褐色化してしまうとこれらのに
おい物質の発生量が低下してくる。それとともにファン
ヒータ43が入ることにより、室内の温度が160℃まで上
昇してくるため、室内の圧力も上昇する。とともに、パ
ン生地表面を均一に加熱するために駆動しているファン
45の影響で、加熱槽５内に蓄積されたガスが加熱槽５外
に少しずつ漏れていくので加熱槽５内のガス濃度も低下
するのである。この褐色化現象は、アミノ酸と糖とが結
合して褐色のメラノイジン色素が生じるアミノ・カルボ
ニル反応である。

なお、焼き上げに伴うパン生地の湿度に注目する方法
も考えられる。しかし、パン生地表面からの加熱開始と
共にパン生地表面のみの水分が急激に蒸発してしまうだ
けで、褐色化に伴い内部からの水分の蒸発は困難とな
り、結果として第３図のような焼き上げの進行に伴う相
関がみられず、制御のためのパラメータには適さないと
考えられる。

第１図において、１はパンを作るための種々の材料が
投入され後述する所定の工程を経てパンが製造される容
器で、下部に下部ヒータ３が巡らされた加熱槽５内にお
いて、該加熱槽５の底部に設けられた支持台７上に固定
設置されている。この容器１の底部には、本体９内に容
器１に対し並設されているモータ11の回転軸12に伝送機
構14および連結機16を介して接続され、このモータ11の
駆動に伴い回転せしめられ材料を撹拌する羽根13が設け
られている。また、加熱槽５の上部外壁には、循環ヒー
タ部41が設けられている。この循環ヒータ部41は、ファ
ンヒータ43,ファン45,ファンモータ47を具備する構成
で、その駆動時には加熱槽５に形成された吹出口49から
吸込口51に至る熱循環経過を加熱槽５内に形成するもの
である。一方、この容器１の上部には内蓋15が配置され
ており，その閉時には密閉空間を形成している。この内
蓋15は、本体９を構成する外蓋17に対し後述する通路19
によって連結されており、外蓋17の開放と共に開放され
る。また、この内蓋15にはその一部に排気用の穴21が形
成されており、この穴21に連通するように外部に通じる
外蓋17の穴22への通路19が形成されている。そして、こ
の通路19の途中にはガス検出手段23が配置されており、
パンの製造工程において発生した所定のガスの濃度を検
出し、その検出結果を本体９内に設けられた制御部25に
出力する。このガス検出手段23としては、例えば半導体
式ガスセンサで、特にアルデヒド，メラノイジン，エチ
ルアルコール，炭酸ガス，水等に感度があるものであ
る。なお、第１図において、27は、容器１内温度を検出
するための温度検出手段で、検出結果は制御部25に出力
される。

第４図は制御部25およびその周辺の回路ブロックを示
す図である。制御部25は、ガス検出手段23および温度検
出手段27等からの検出結果に基づき下ヒータ3,モータ1
1,ファンヒータ43,ファンモータ47を駆動制御すること
で工程制御を行なうものである。第４図において、29は
ガス検出手段23等からの検出結果を受けて工程の進行状
態、すなわち発酵工程では発酵状態を、焼き上げ工程で
は焼き上げ状態をそれぞれ判断する状態判断部で、マイ
クロコンピュータ等で構成されている。また31は状態判
断部29の制御下で温度検出手段27からの検出結果に基づ
き下ヒータ３の温度を制御する温度制御部である。さら
に、33および34は状態判断部29の制御下においてそれぞ
れモータ11およびファンモータ47の駆動を制御するモー
タ制御部である。なお、温度制御部31による下ヒータ３
の温度制御方式としては、例えば下ヒータ３の通電電圧
を一定としてオン−オフ制御等が考えられる。

次に、本実施例の作用を第５図を用いて説明する。な
お、第５図は、パンの製造工程の経過に伴なう下ヒータ
3,モータ11,ファンヒータ43,ファンモータ47への通電状
況と、ガス検出手段23における検出結果の変化状況を示
す図である。

まず、パン作りの開始に当たり、容器１内に所要のパ
ン材料が投入され、所定の開始スイッチ（図示せず）が
操作されると、状態判断部29は、下ヒータ３を駆動開始
させると共に、このパン材料をモータ11を駆動すること
で羽根13を回転させて所定時間だけ捏ね、パン生地を形
成する。これが所謂捏ね工程である。なお、この捏ね工
程においては、状態判断部29の制御下、雰囲気温度を調
整するためファンヒータ43およびファンモータ47が駆動
せしめられる。また、捏ね工程においては、途中で下ヒ
ータ３を除き、モータ11,ファンヒータ43およびファン
ヒータ47が所定時間だけ駆動停止せしめられるが、これ
は所謂ねかし工程である。

状態判断部29は、捏ね工程の終了に際しその時のガス
濃度を検出後に一次発酵工程に入る。一次発酵工程にお
いて、状態判断部29は、温度制御部31を介して捏ね工程
よりも高温状態となるように下ヒータ３への通電制御を
行ない、容器１内の温度を所定の発酵温度（例えば28
℃）に維持すると共に、ガス検出手段23による検出結果
に基づき容器１内のガス濃度の監視を開始する。そし
て、状態判断部29は、容器１内のガス濃度が一次発酵開
始時に対し所定量△D₁だけ増加したことを検知すると、
下ヒータ３への通電を停止し一次発酵を終了させる一
方、モータ11を駆動させて一定時間ガス抜き作業を行な
う。

このガス抜き作業の終了後、引き続き順次に二次発酵
および成形発酵を行なうが、発酵作業の終了は一次発酵
と同様に夫々の発酵作業中におけるガス濃度の所定量の
増加（△D₂,△D₃）の検知による。なお、成形発酵時に
おける下ヒータ３の温度としては、一次および二次の発
酵時に比べ若干高い温度（例えば38℃）に設定される。

成形発酵後の焼き上げ工程では、状態判断部29が下ヒ
ータ３の温度を発酵工程時に比べ高い所定の焼き上げ温
度（例えば160℃）に維持制御した焼き上げを開始す
る。この下ヒータ３のみによる焼き上げにより、パン生
地内部では前述した如く変化が起こり、CO₂やエチルア
ルコール等が発生することでガス濃度が上昇すると共に
パン生地が膨張（約２割程度）する。この下ヒータ３の
みによる焼き上げは一定時間（約15分程度）行なわれる
が、その後、状態判断部29は、ファンヒータ43およびフ
ァンモータ47を駆動開始させて前述した如きパン生地表
面からの焼き上げを開始すると共に容器１内のガス濃度
変化の監視を開始する。そして、状態判断部29は、ガス
濃度が最大となってから所定量△Dbだけ減少したことを
検知すると、下ヒータ3,ファンヒータ43およびファンモ
ータ47への通電を停止して焼き上げ工程を終了すること
で、パンの製造を終了する。その他にも、ガス濃度の最
大の地を検知したのち、タイマーによる制御或は、濃度
の傾きの変化率でパンの製造の終了を検知するようにし
てもよい。

なお、ファンヒータ43およびファンモータ47の駆動を
焼き上げ工程開始から行なわないのは、パン生地表面が
褐色化，硬化してしまってパン生地の膨張が妨げられる
ことで、パン生地内部での焼き上げ不良の発生を防止せ
んがためである。

したがって、本実施例によれば、発酵および焼き上げ
の工程制御を容器１内のガス濃度の変化状況に基づいて
行なうようにしたので、工程作業に影響を与える季節，
地域差による気温や湿度等の種々の要素に関係なく良好
なパン作りが自動で行なうことができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、発酵および焼
き上げの各工程において、パンの材料から発生するガス
の濃度と工程内作業の進行状況との間に相関があること
に着目して、ガス濃度の変化量の検出結果に基づいてそ
れぞれの工程を制御するようにしたので、発酵および焼
き上げ工程の制御を適切に行なうことができ、もって良
好なパン作りが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図および第３
図は当該一実施例における制御原理を説明するための
図、第４図は当該一実施例における制御回路ブロックを
示す図、第５図は当該一実施例の作用を説明するための
図である。１……容器、３……下ヒータ５……加熱槽、７……支持台９……本体、11……モータ 13……羽根、15……中蓋 17……外蓋、19……通路 21,22……穴、23……ガス検出手段 25……制御部、27……温度検出手段 29……状態判断部、31……温度制御部 33,34……モータ制御部 41……循環ヒータ部、43…ファンヒータ 45……ファン、47……ファンモータ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パンの材料から少なくとも発酵および焼き
上げの工程を経てパンを自動的に製造する自動製パン器
において、前記発酵および焼き上げの各工程時に前記パンの材料か
ら発生するガスの濃度を共通のセンサで検出するガス濃
度検出手段と、発酵および焼き上げの各工程における検出したガス濃度
の変化量に基づいてそれぞれの工程を制御する制御手段
と、を有することを特徴とする自動製パン器。
【請求項２】パンの材料から少なくとも発酵および焼き
上げの工程を経てパンを自動的に製造する自動製パン器
において、前記パンの材料から発生するガスの濃度を検出するガス
濃度検出手段と、パン材料の焼き上げの工程をガスの濃度が最大を示す値
を検出した後に、焼き上げの工程の終了を制御する制御
手段と、を有することを特徴とする自動製パン器。
【請求項３】パンの材料をこねたり、発酵させたり、焼
き上げを行うための閉じられた空間を形成するための室
と、前記パンの材料の発酵後のパン生地の焼き上げを行うた
めの加熱手段と、この加熱手段の投入後のパン生地から
発生するガス濃度を検出する手段と、前記加熱手段は、上記手段により発生ガス濃度の最大値
を検出後に終了を制御される制御手段と、を具備して成ることを特徴とする自動製パン器。