JP2888906B2 - 果肉を取り出すための流体衝突方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、果物の食用部分を取り出すことに関し、詳
細には、柑橘類の果物から全ての砂じょう（julce sa
c）を取り出すための方法及び装置に関する。更に詳細
には、本発明は、柑橘類の果物の区分をなす膜から全て
の砂じょうを分離するための流体衝突方法及び装置に関
する。

従来の技術 果物の構成要素を含有する種々の果汁及び飲料は、消
費者を引きつけるその風味のため、及びこれらが自然で
栄養があると考えられているため、評判がよい。商業的
に取り出されて包装された果汁は、手絞りの果汁よりも
広範に消費されている。この第１の理由は、市販の果汁
は非常に便利であるからである。しかしながら、多くの
消費者は市販の果汁よりも手絞りの果汁の風味及び舌触
りの方を好むということがわかっている。従って、本発
明の主な目的は、取り出した果汁が手絞りの果汁と同様
の風味及び舌触りを持つように、果物の食用部分を商業
的に取り出すことである。

オレンジやグレープフルーツなどの柑橘類の果物は、
基本的には、色の付いた外皮（フラベドflavedo）、白
色のスポンジ状の内皮（アルベドalbedo）、アルベドの
すぐ内側の繊維質の膜、及びステムから半径歩行に延び
る繊維質の膜によって分離された楔形状のセグメントを
成して形成された内側果肉部分、から成る。ステムは、
パルプ状の芯であり、代表的には、幾つかの大きな又は
小さな種子を包含する。個々の果肉セグメントは、主と
して、果汁が入った細長い涙滴形の袋である砂じょうか
ら成る。これらの砂じょうは、上クチクラワックスによ
って互いに保持されている。果物の砂じょう及びこれら
の砂じょうからの果汁は、一般に、人間の消費に最も望
ましい構成要素であると考えられている。皮、膜、ステ
ム、及び種子のような、果物の他の構成要素は、家畜の
餌のような他の用途で有用である。

果物の食用構成要素を取り出すのに使用される方法
は、風味、舌触り、及び最終製品の全体としての品質に
大きく影響する。手絞り中、消費者は、直観的に或いは
物理的な限度のため、果物を軽くプレスして果汁を大多
数が潰れた砂じょうとともに取り出す。この果汁は、幾
らかの寸断された膜及び種子と混ざっていることがよく
あるけれども大抵はほぼ直ちに消費される。商業的な環
境では、果汁と果物の風味を損なう望ましからぬ構成要
素との接触を少なくすればする程、果汁製品の風味が良
くなるということがわかっている。これは、商業的に加
工された果汁は直ちに消費されるのでないためであり、
一般に、低温殺菌中にかなりの熱に露呈されるためであ
ると考えられている。果汁、及び種子や膜のような風味
を損なう望ましからぬ構成要素を混合して熱に晒し、時
間を置くと手絞りの果汁のような風味でなくなる。

果物から果汁を取り出すための現在使用されている多
くの製造装置は、正確にいえば、恐らく果物破砕機とし
て特徴付けされるものである。一般に、これらの機械
は、果物を種々の構成要素に分け、次に、強制的に篩分
けを行うことによって果汁を分離するものである。例え
ば、米国特許第4,700,620号に開示され且つFMC社が貸与
している装置は、果物をまるのまま破砕し、これはほぼ
全ての砂じょうを潰し、果汁を濾過する際に果物の構成
要素を擦り剥がし且つ混合してしまう。

商業的に果汁を取り出す産業で使用されている他の種
類の装置は、リーマー（絞り器）として特徴付けること
ができる。この例は、ワーガフト（Wurgaft）に付与さ
れた米国特許第2,737,989号及びカロール（Carroll）に
付与された米国特許第4,479,424号に開示されている。
基本的なリーミング動作では、先ず、果物を半分に切
り、次いで、剥出しになった果肉にリーミング部材を押
付け、これによって砂じょうを潰して果汁を放出する。
しかしながら、リーミング部材は果物の皮、膜、種子、
をも絞ってしまい、これによって、果物のこれらの構成
要素にある望ましからぬ臭い成分を放出し、そのため不
味い果汁をつくってしまう。更に、リーマーを果物の半
径方向膜に押付けて回転させると果物の半径方向膜は膜
自体に巻付いてしまう。これは、リーマーで果物の半部
内の深くにある果肉を取り出すのを非常に困難にする。
商業的な工程で果汁の収量を大きくする必要のため、通
常、リーマーは果物に非常に強く押付けられ、これは問
題を更に悪化させる。

更に他の種類の商業的な果肉取り出し方法及び装置は
一般にピーラー（皮剥器）と呼ばれ、ピーラーの例は、
ビンセント（Vincent）等に付与された米国特許第3,70
0,017号に開示されている。このようなシステムでは、
手で方向を定めた果物を二つのスパイクの間に配置し、
これらのスパイクを皮のステム端に刺し込む。次いで、
これらのスパイクを廻して果物をナイフを通した状態で
回転させ、これらのナイフを果物の周囲に亘って横方向
に移動させて皮を果肉から切る。皮をこのようにして幅
狭のストリップに薄切りすると、かなりの量の望ましか
らぬ皮油が皮から放出され、この皮油が果肉を汚損す
る。更に、皮剥き技術は、代表的には、適当な皮剥きト
ルクを維持するのにスパイクと皮とを強固に連結する必
要がある。これは、皮の厚さが最も大きい果物のステム
の近くにスパイクを挿入する上で、速度が制限される、
従って、費用のかかる、手で方向を定める工程を必要と
する。輸送中に変形した果物のような、球形でない果物
は、皮剥き作業を更に込み入ったものにする。特に、適
当な製造速度では、果肉に皮が幾らか残るか又は幾らか
の果肉が皮と一緒に除去され、そのため、汚染と果肉の
収量との間で交換が行われる。最終的には皮剥き済のボ
ール状の果肉を更に処理して果汁を膜、ステム、及び種
子から分離しなければならない。この目的のため、ベル
トがボール状の果物の搬送機として作用し且つ果汁をボ
ール状の果物の膜、ステム、及び種子から篩分けするた
めの篩部材として作用する、ベルトプレスを使用するこ
とができる。ここでもまた、ほぼ全ての砂じょうが潰さ
れてしまう。

別の種類の周知の取り出しシステムは、アルカリ／ホ
スフェート浴や酸浴のような種々の薬浴を使用して皮剥
き済の果物のポールから周方向膜や区分をなす膜を溶解
することを含む。二つの例が、ワタナベに付与された米
国特許第4,560,572号、及びセキグチに付与された米国
特許第4,139,561号に開示されている。しかしながら、
これらのシステムは、必要な化学薬品に伴う大きな費
用、及び固有の処理量の制限のため、商業的な環境で果
汁を製造する上で魅力のないものである。更に、これら
の工程で使用される化学薬品は、果汁の風味及び．舌触
りに大きな悪影響を及ぼすと考えられている。

更に、取り出し技術は高圧の噴流を使用することを含
み、この例には、キーナン（Keenan）に付与された米国
特許第1,982,741号、イフク（Ifuku）等に付与された米
国特許第4,294,861号、及びヒャーシ（Hyashi）等に付
与された米国特許第4,300,448号が含まれる。一般に、
この種のシステムは、果物の方向をステムに垂直に半分
に切断できるように定める工程と、剥出しになった果肉
を流体噴流ノズルの前に配置する工程とを含む。ノズル
から放出される高圧流体が果肉を皮から吹き飛ばす。こ
の工程を使用することによって、潰れていない砂じょう
を得ることができるけれども、果物の区分をなす膜は、
その膜自体に巻付いて、これによって、皮の最も深いと
ころにある果肉を除去する流体噴流の能力を妨げる傾向
がある。その結果、膜並びに砂じょうを剥取るのに十分
高圧の流体圧力が必要とされる。このような圧力では、
流体は、多くの砂じょうを潰し、更に、果物の区分をな
す膜を寸断する傾向がある。所望の潰れていない砂じょ
うをなくさないで膜汚染物を容易に除去することができ
ない果汁スラリーが得られる。更に、果物の方向を定め
る工程は、限界工程速度を制限する工程である。という
のは、ほぼ球形の柑橘類の果物の方向を定める信頼性の
ある自動化された方法はないと考えられるからである。

発明が解決しようとする問題点 以上から、本発明の主な目的は、更なる加工、包装、
及び貯蔵後であっても得られた果汁製品が手絞りの果汁
と同様の風味を持つように、膜及び皮油汚染物ができる
だけ少ない砂じょう及び果汁を果物から取り出すことで
ある。

本発明の他の目的は、砂じょうを膜から容易に分離で
きるように、壊れ易い砂じょうの大部分を潰すことなく
且つ果物の区分をなす膜を寸断することなく、果物の砂
じょうを果物から取り出すことである。

本発明の更に他の目的は、商業的な環境で、砂じょう
及び食用果肉の収量を大きくすることである。

本発明の別の目的は、果物の種子を動揺させることな
く、手に入れることのできる全砂じょうの一部を果物か
ら取り出して、種子を全砂じょうから分離する、更なる
処理工程をなくすことである。

問題点を解決するための手段 本発明を実施するにあたって、内部果肉部分をまるの
ままの果物から、半球状又は球状芯抜き工程で、又は手
で注意深く皮剥きすることによって取り出して、ほぼ全
ての外皮及び膜が除去された果肉の塊をつくる。このよ
うな果肉の塊を得るのに特に好ましい方法及び装置が、
一般に譲渡された一部継続の「果物から果肉及び果汁を
取り出すための方法及び装置」という表題の1988年12月
29日に出願された米国特許出願第291,920号に開示さ
れ、これを参考として本願に組み込む。この球状芯抜き
方法によってほぼ球形の果物の塊をつくり、次いで、こ
れを投下装置から本発明の砂じょう取り出し装置に手で
個々に供給するか或いは自動的に絞り供給する。

本発明の一つの実施例では、個々の果物の塊は、流体
衝突室内に手で挿入される。次いで、加圧流体を室の側
壁にあるオリフィスを通して噴出し、果物の塊に差し向
ける。各オリフィスは、好ましくは、流体の流れが果物
の塊を回転させ且つ果物の塊に衝突するように室の中心
線から食い違っている。衝突する流体のモーメントが砂
じょうを果物の塊半径方向に向いた膜から緩め且つ分離
すると考えられている。流体の圧力及び衝突に露呈する
時間を制御することによって、ほぼ全ての砂じょうが膜
から剥取られる。この際、膜は、損なわれておらず且つ
果物の塊の中央ステムにくっついたままである。変形態
様では、低い流体圧力及び／又は短い衝突露呈時間によ
って、ステム近くで果物の塊の種子を取り囲む内側砂じ
ょうを除去することなく外側砂じょうを除去できるよう
にする。

流体衝突室の一方の端部又は両端を開放することによ
って、剥取った砂じょうを洗い流して収集できるように
する。好ましくは、室の開放した端部を篩部材で覆って
果物の塊の残りの部分を室内に保持し、これによって、
剥取った砂じょうを果物の塊の膜から有効に分離する。
剥取り工程を完了したとき、一方の篩部材を室の一方の
端部から取り外して果物の塊の残りの部分を取り出せる
ようにする。

本発明で使用する流体は、液体、気体、又は液体及び
気体の組合せ、例えば水及び／又は圧縮空気であるのが
よい。両流体は、オレンジ砂じょうの取り出しに適用し
たとき、同じ圧力及びオリフィス形状でほぼ同様に機能
する。しかしながら、砂じょう及び果汁から容易に分離
できるため、濾過済圧縮空気が好ましい。

上記実施例の変形態様は室の側壁にオリフィスを持た
ない。その代わりに、外部ノズルによって、室の篩部材
を設けた端部を通して室内に少なくとも一つの流体流れ
を噴出する。更に別の変形態様では、流体をオリフィス
から側壁を通して、及び室の篩部材を設けた端部に設け
たノズルから室内に噴出する。

本発明の特に好ましい実施例では、複数の流体衝突室
が、等間隔に間隔を隔てられ、平行な軸線、回転するホ
イールすなわちタレットの円形パターンをなして、方向
付けされている。流体は、ホイールが回転するとき、中
央流体源から各室に分配される。ホイールの軸線が垂直
で篩部材が各流体衝突室の下端のところに配置され、剥
取った砂じょうを重力及び流体流れが室から収集タンク
内に洗い流す。

本発明の回転ホイール形状では、果物の塊が定置の外
部供給装置の下に通過したとき、各室には果物の塊がそ
の開放した上端を通して装填される。次いで、端が蓋板
で順次閉鎖され、ホイールが回転し続けているとき、こ
れに続いて、高圧流体が各室内に所定時間に亘って噴出
される。各室は、次いで、所定の位置のところで再装填
前に順次空になり、これによって連続処理を行う。ホイ
ールの室の数、室間の間隔、及びホイールの回転速度
が、一分間に処理できる果物の塊の数を決定する。例え
ば、圧縮空気を流体として使用し、直径２インチ（5.1
センチ）のバレンシアオレンジの塊、20室のホイール、
の場合、果物の塊を一分間に200個以上処理する処理速
度を得ることができる。得られた果汁及び砂じょうのス
ラリーは、実質的に膜片で汚染されておらず、砂じょう
固形分の果汁に対する重量比は約60:40である。

本発明の更に別の好ましい実施例では、開放した衝突
管の上端内に果物の塊が所定の時期に一つ落下される。
この管は、塊が管の一方の側を予想通りに比較的一定の
速度で転がり落ち又は滑り落ちるように傾斜している。
管の長さに沿って間隔を隔てられたオリフィスから管内
に加圧流体を噴出する。これらのオリフィスは、好まし
くは、管の一方の側から他の側に向かって互い違いにな
っており且つ管の軸線に対して角度を付けられており、
果物の塊が移動する際にオリフィスを通して果物の塊を
回転させる。この管は、本質的には、果物の塊が並進し
且つ回転する一つの衝突室である。一つの果物の塊を管
の全長に亘って並進させるための時間は、代表的には、
全ての砂じょうを果物の塊の膜から剥取るのに要する時
間以下である。従ってこの実施例は、主として、種子を
砂じょうと一緒に取り出さないようにするため、砂じょ
うを部分的に取り出すのが望ましい場合にのみ向けられ
ている。幾つかの果物の塊を衝突管に同時に通してもよ
いが、好ましくは、各塊の回転を妨げないように互いか
ら分離される。

水平な篩部材状コンベヤが衝突管の排出端のところに
配置され、このコンベヤ上に剥取られた砂じょう及び果
物の塊の残りの部分が堆積する。果汁及び砂じょうは篩
部材状コンベヤを通って定置の収集ホッパ内に入る。半
径方向膜、ステム及び大きな種子を含む果物の塊の残り
の部分は篩部材状コンベヤの表面を通過することができ
ない代わりに、別の収集ホッパによってコンベヤの前方
プーリー端のところで収集される。コンベヤに上方から
差し向けられる流体の第２の流れは、概に剥取った砂じ
ょうを果物の塊の残りの部分から、及びコンベヤの表面
から洗い流すのを助ける。

実施例 以下に説明する流体衝突方法及び装置がまるのままの
果物から取り出した果肉の塊を処理する。まるのままの
果物から果肉の塊を取り出すのに使用される最も好まし
い方法及び装置は、一般に譲渡された一部継続の、1988
年12月29日に出願された米国特許出願第291,920号に開
示されている。この特許出願を参考として本願に組み込
む。手短にいうと、まるのままの果物を二つの弾性カッ
プ間に把持し、これを溝付けブレードを果物と接線方向
に接触させた状態で回転させ、これによって溝付けを行
う。次に、半球状の芯抜きブレードをこの溝に差し込ん
で回転させ、これによってほぼ球形の果肉の塊を果物の
外皮及び外周膜からきれいに離す。このようにして得ら
れた果肉の塊は、本発明を実施する上で特に好ましい。
というのは、果物の塊の仕切りを構成する膜（芯や皮）
は、中央の柄即ちステムにしっかりとくっついており、
従って、以下に更に詳細に説明してあるように、塊に流
体圧を加えても容易には離されないからである。

本発明は、一般に譲渡された一部継続の、1988年６月
３日に出願された米国特許出願第202,172号に開示され
ているような他の方法で得られた果肉の塊についてもま
た実施することができる。上記特許出願を参考として本
願に組み込む。他の方法には、果物の外皮を除去するの
に手で皮剥きを行う方法、機械で皮剥きを行う方法、及
び薬浴を使用する方法が含まれる。

本発明の第１の好ましい実施例は、第１図乃至第４図
に図示してある。先ず、第１図及び第２図を参照する
と、全体に参照番号１が附された流体衝突装置は、流体
衝突室11を有し、この室は、連続した側壁12、及び篩部
材16を支持する取り外し自在の端ブラケット15によって
構成されている。更に、流体衝突装置１は、上下の流体
分配マニホールドブロック17及び27と、圧力流体源（図
示せず）と流体連通した流体分配管18及び19とを有す
る。２対のオリフィス13及び14がマニホールドブロック
17及び27から側壁12を貫通して室11まで延びている。こ
れらのオリフィスは、マニホールドブロック17及び27か
らの流体を室11内に置いた果物の塊20に夫々差し向け
る。これらのオリフィス対は、果物の魂20に作用する流
体噴流の力を良好に均衡させる個々のオリフィスである
のが好ましく、これは、室11の中央の果物の塊を、流体
衝突中、均衡させる。オリフィス13及び14の構成は、以
下のように、ほぼ球形の果物の塊20の直径が2.0インチ
乃至2.4インチ（5.1cm乃至6.1cm）で、矩形の室１の辺
の長さが2.5インチ乃至3.0インチ（6.4cm乃至7.6cm）で
ある場合、加圧流体を室11内に噴射したとき果物の塊20
を回転させる衝突モーメント21を生ずる。第１の並置オ
リフィス対13は、室１の中心から２−２線に沿って、好
ましくは0.5インチ（1.3cm）食い違わせてある。室11で
第１の対13と反対側の第２の並置オリフィス対14は、室
11の中心に関して反対側に同じ量だけ食い違わせてあ
る。更に、各対の両オリフィスは、好ましくは1.0イン
チ（2.5cm）だけ互いから間隔を隔てられ、室11の中心
からほぼ等距離にある。

第３図及び第４図は作動している流体衝突装置１を図
示する。先ず、好ましくは10psig乃至60psigに加圧され
た流体をオリフィス対13及び14を通して室11内に噴射す
る。全てのオリフィスは、好ましくは、0.06インチ乃至
0.13インチ（0.15cm乃至0.33cm）の共通の直径を有し、
長さの直径に対する比は、好ましくは、5:1よりも大き
い。オリフィスのこれらの寸法上の関係は、噴出する流
体流を円柱状にして果物の塊20に対する有効性を増大さ
せるものと考えられる。果物の塊20がモーメント21によ
って回転されているとき、砂じょう22が半径方向膜24か
ら剥取られる。この回転は、果物の塊20の全ての部分を
流体流に露呈するばかりでなく、剥取った砂じょう22を
きれいに取り去るのを助け、半径方向膜24がこの膜自体
の上に重なるのを阻止する。流体は、剥取った砂じょう
22及び工程中に潰れた砂じょうからの果汁と共に室11の
両端の篩部材16を通って室11から流出し、ここで収集さ
れる。衝突流体は、好ましくは、砂じょう22及び果汁23
から容易に分離できる圧縮空気である。水、果汁、又は
窒素のような、他の流体も同様に使用することができ
る。篩部材16は、砂じょう22がその間を通過できるよう
に充分に大きく間隔を隔てられているが、果物の塊20の
残りの部分を室11内に残すのに充分狭い。流体衝突を好
ましくは１秒乃至６秒間連続させると、果物の塊20の半
径方向膜24はほぼ全ての砂じょうが剥取られる。果物の
塊20′の残りの部分は、第４図に示すように、損なわれ
ておらず且つ果物の塊の中央ステム25にくっついた半径
方向膜24から成る。果物の塊の残りの部分20′は、幾つ
かの砂じょうが、幾つかの又は全ての果物の種と一緒に
くっついたままの半径方向膜24を含むようになってい
る。

砂じょう及び果汁スラリーができるだけ膜汚染物を含
まないのが望ましい。汚染されたスラリーを低温殺菌工
程で熱に露呈した場合、又は果汁及び膜を２〜３時間以
上混合した場合、多くの従来技術の果汁抽出方法で得ら
れた果汁に見られる膜の破片が望ましからぬ臭いを引き
起こすと考えられている。流体衝突中、半径方向膜24か
らの砂じょう22の収量を膜を寸断することなく最大にす
るため、状態の最適の組合せが最もよい結果を生む。例
えば、直径2.3インチ（5.8cm）のバレンシアオレンジ塊
を処理する上で直径が0.06インチ（0.15cm）で長さが0.
5インチ（1.27cm）の４つのオリフィス、40psigの濾過
済圧縮空気、2.5インチ（6.35cm）立方の立方体状の室1
1、及び４秒の流体露呈時間、が状態の最適の組合せの
一つであるということがわかっている。直径0.13インチ
（0.33cm）の４つのオリフィス及び40psigの空気によっ
て１秒以下で良好な砂じょう剥取り収量が生ずるが、オ
レンジからオレンジへの密度が最適の組合せと比べて大
きく変動する。直径0.13インチ（0.33cm）の４つのオリ
フィス及び40psigの空気によって４秒で良好な砂じょう
剥取り収量が生ずるが、空気の全使用量は、最適の組合
せと比べてかなり大きい。

ほぼ球形の果物の塊を処理する場合には室11の形状並
びにその向きは、流体衝突の結果にあまり影響を与えな
いということがわかっている。しかしながら、球形でな
い果物の塊については、円筒形の室が果物の塊の回転を
更に容易にする。他の形状の果物の塊と比較したとき、
球形の果物の塊の利点は、回転に対して理想的であると
いうことの他に、半径方向膜／ステム連結部の保全性で
ある。半球、立方体、及び楔形のような他の形状は、ス
テムから容易に離れる膜を有し、これによって、果汁及
び砂じょうスラリーが汚染されるおそれがある。

好ましいオリフィス構成の変形態様は、流体衝突室の
外部に少なくとも一つのノズルを使用し、このノズル
は、側壁オリフィスの代わりの又は側壁オリフィスに加
えた篩部材でできた室の端部を通して、流体流を室内に
差し向ける。

外膜、即ち皮が果物の塊20の表面上に残っている場合
には、この皮の下の砂じょう22は、一般に、半径方向膜
24から剥取られない。しかしながら、工程は企図した通
りに果物の塊20の露呈した砂じょう部分に作用する。例
えば、各端に皮キャップを備えた、オレンジから形成し
た芯抜きされた円筒形のプラグは、円筒形の室内で砂じ
ょうが実質的に剥取られる。このプラグ及び室の長さ方
向軸線は最初は、平行である。

本発明の第２の好ましい実施例は、第５図乃至第８図
に図示してある。この実施例は、第１図乃至第４図に図
示した第１の実施例に基づいて、全体に参照番号３を附
した高速製造機に流体衝突室を設けることによって提供
される。この実施例は、商業上の目的を達成するもので
ある。第５図では、床に取付けられたフレーム26が軸受
29及び30で支承された垂直方向に差し向けられたシャフ
ト28を支持する。これらの軸受29及び30は、係止カラー
（図示せず）を有し、これらのカラーはシャフト28が軸
線方向に移動しないようにする。シャフト28は、例え
ば、フレーム26に減速歯車箱33を介して取付けられたモ
ータ32と、歯車箱33から延びるシャフトに取付けられた
ベルトプーリ34と、シャフト28に取付けられたベルトプ
ーリ35とを有する駆動列によって駆動される。ホイール
36はハブ37（第６図参照）でシャフト28の底部に取付け
られ、ハブ37は、ホイール36の下側38に締結され且つシ
ャフト28の端にピン止め又はキー止めされている。フレ
ーム26に取付けられた流体分配マニホールド39はホイー
ル36の上面40に当接している。外部流体源（図示せず）
からの流体は、フィルタ42及び流体管18を通して分配マ
ニホールド39に連結されている。マニホールド39は、弧
が240°に亘る円形スロット44（第７図参照）を有し、
流体管18がこのスロットに連結されている。

ホイール36は、同心状に等間隔に間隔を隔てられた複
数の流体衝突室10を有し、これらの室10の軸線は、好ま
しくは、ホイール36の上面40からホイール36の下面38ま
で延びるホイール36の軸線と平行である。ホイール36の
上面40も流体衝突室と同数の等間隔に間隔を隔てた孔45
の同心パターンを室10と同じ半径方向線の内方に及びマ
ニホールド39のスロット44の半径方向線と同じ半径のと
ころに有する。半径方向通路46が各孔45からホイール36
の円筒形挿入体47へ延びる。挿入体47は、好ましくは、
各流体衝突室10を構成する円筒形連続側壁48を有する。
半径方向通路46は、側壁48を貫通して各挿入体47の室10
内に延びるオリフィス対13及び14（第８図参照）に連結
している。

作動では、ホイール36が回転しているとき、流体が定
置マニホールド39のスロット44からこのスロットと流体
連通した孔45を通って、及びこれらの孔45から半径方向
通路46を介して挿入体47の側壁48のオリフィス対13及び
14によって室10へ流れる。スロット44と流体連通してい
ない他の孔45は、これらの孔がスロット44の下を通過す
るまで流体を受け入れない。このようにして、３つの室
10のうちの２つの室で流体衝突が生じ、各室は流体を同
じ時間長さだけ受け入れる。ホイール36が36インチ（9
1.5cm）の好ましい直径を持ち、好ましくは、20の流体
衝突室を持っている場合、ホイールの速度を10RPM（分
速10回転）にすると流体衝突時間は各室について４秒間
になる。圧縮空気を衝突流体として使用し、室毎に４つ
のオリフィスを設け、各オリフィスの直径が0.06インチ
（0.15cm）である場合、全空気流は40psigの空気圧につ
いて約150SCFMである。これらの条件は、果物の塊の半
径方向膜を実質的に寸断することなく、２インチ（5.1c
m）の球形のバレンシアオレンジの果物塊から全ての砂
じょうを実質的に剥取るのに充分である。流体を全ての
室に連続的に噴出してもよいが、本発明では、果物の塊
を室10内に入れる間、及び果物の塊の残りの部分を室10
から排出する間、流れを遮断するのが好ましい。このよ
な構成は、流体の使用を最少にし、室10の上端を順次開
放する場合に剥取った砂じょうの含有量を改善する。第
５図、第６図、及び第７図に図示した好ましい流体分配
システムは部品数が最少であり、このため、清掃及び消
毒を容易に行うことができる。

第６図及び第７図は、流体分配マニホールド39とホイ
ール36がどのように相互作用するかを図示する。マニホ
ールド39は、フレーム26及びシャフト28の両方で支持さ
れている。シャフト28に取付けたカラー76及び77はマニ
ホールド39の垂直位置を維持し、フレーム26はマニホー
ルド39の回転を阻止する。軸受78及び79により、シャフ
ト28、カラー76及び77は、マニホールド39を動かさない
で回転することができる。好ましくは、マニホールド39
とホイール36の上面40との間に隙間が維持される。ホイ
ール36は、ハブ37でシャフト28に取付けられている。マ
ニホールド39の円形スロット86及び88内のＯ−リング80
及び81は、スロット44からの流体がホイール36の孔45だ
けを通過できるように、マニホールド39を回転するホイ
ール36に対してシールする。スロット44の真下にない孔
45へ流体が通過しないようにするため、弧が110°に亘
り且つ幅が孔45よりも大きい摺動ブロック82を、好まし
くは二つのコイルばね84でマニホールド39からホイール
36の上面40に対してばね負荷して、これらの孔45を摺動
ブロック82の下に覆う。

回転しているホイール36の室10に流体を間歇的に送出
するための他の方法は、軸線方向に取付けられた回転継
手を使用し、この回転継手はシャフト28の下端に取付け
られている。この回転継手は、定置の管18を回転継手の
回転部分から流体衝突室10のオリフィスまで延びる半径
方向管に連結する。各半径方向管内の機械作動式のスプ
ール弁が開閉して流体流を制御する。これは、例えば、
定置のカムによって行われる。

流体衝突室10はホイール36の上面及び下面に対応する
上端及び下端を有する。ホイール36は、処理すべき果物
の塊の最大直径の150％の厚さを有する。果物の塊20は
室10の上端に重力で装填される。砂じょうを剥取った後
の果物の塊の残りの部分は、室の下端から重力で排出さ
れる。果物の塊の装填作業中、篩部材58が好ましくは室
10の下端のところに配置されて果物の塊を支持し、流体
衝突作業中、篩部材は室10の下にとどまって果物の塊を
支持する。更に、好ましくは蓋50が室10の上端を閉鎖
し、そのため、全ての剥取った砂じょう及び果汁が下方
に排出され、そこで収集される。室10の上端を閉鎖する
ための一つの方法は、衝突室10を所望の弧に亘って覆う
定置の板（図示せず）と隣接したホイールの上面40を回
転させることである。この方法は、室10を流体衝突中に
適切にシールするものでないため、好ましい方法は、第
５図及び第８図に示すように、各室毎にヒンジ止めされ
た個々の蓋板50を設けることである。第８図では、蓋板
50は、ホイール36の上面40に取付けられた回動ブラケッ
ト54からヒンジをなすように支持された回動アーム52に
連結されている。定置マニホールド39に取付けられたカ
ムレール56は、先ず、回動アーム52の後端に当接してこ
れを下げ、果物の塊20を室10内に装填する位置を少し越
えた位置まで蓋板50を持ち上げる。装填した後、カムレ
ール56が上昇し、蓋板50がその重量で挿入体47の頂部上
に順次下りて、第５図及び第８図に示すように、室10の
上端をシールする。

第５図に示すように、室10の下側にはレール58が設け
られ、これらのレールは、好ましくは、ホイール36の下
面38から0.06インチ（0.15cm）内に間隔を隔てられてい
る。レール58は十分に幅広であり、十分に間隔を隔てら
れて篩部材の機能をなす。この篩分けは、砂じょう22を
通すが果物の塊20の残りの部分は通さない。レール58は
定置であり、好ましくは、弧が300°に亘っている。レ
ール58は一端が開放したタンク60の側部に取付けられ、
他端がホッパ62の側部に取付けられている。これらのレ
ールの弧は衝突室10の下方で始まり、ここでは幾つかの
蓋板が完全に開放した状態にある。流体衝突作業中、砂
じょう22、果汁23、及び流体は、レール58を通ってタン
ク60内へ流れる。このタンクは中央ドレン孔及び排出管
64を有する。流体衝突を各室10で中断したとき、及びレ
ール58の端部で、果物の塊20の残りの部分が室10からホ
ッパ62内に落下する。ホッパ62は排出管66を有する。

共通の大きさ及び形状にされた物品をタレット型の機
械に連続的に絞り供給（choke feed）する場合、各物品
の位置及び供給タイミングを制御するのに使用される一
つの方法は、ねじ式供給（screwfeeding）である。ねじ
式供給機68及びフレーム26に取付けられたインフィード
投下装置（in−feed chute）70が第５図に示してある。
各ねじ式供給機68は、ホイール36が回転しているとき、
果物の塊を１つ置きの衝突室10内に装填する。２つのね
じ式供給機によって、流体衝突工程前に傷つきやすい果
物の塊を投入する必要無しに、果物の塊を２つの異なる
供給源から供給することができる。ねじ式供給機の各々
は、各室内に一つの果物の塊を確実に装填するため、そ
のねじ山を開放した衝突室の通過と同期させなければな
らない。この好ましい実施例では、二つのねじ式供給機
68は、モータ32に連結された駆動列74からの可撓性のケ
ーブル72によって各々駆動される。このモータはシャフ
ト28を駆動するモータと同じモータである。この構成で
は、各ねじ式供給機68はホイール36が10回転する毎に、
又は各ねじ式供給機の下を通過する室10の２つ毎に、１
回転する。ねじ式供給機68を回転させると、果物の塊20
が投下装置70に沿って落下点71まで移動する。次いで、
果物の魂20は落下点71の下を通過して重力によってホイ
ール36の室10内へ落下する。

第８図は、挿入体47、蓋板50、及びねじ式供給機68を
第５図よりも明瞭に示す。蓋板50は、閉鎖の際、衝突室
10の上方で挿入体47の項部と自動的に整合するように、
回動アーム52からヒンジ止めされている。更に、蓋板50
の下側に好ましくはシリコンゴム接着剤で接着された好
ましくは0.06インチ（0.15cm）厚のシリコンゴムのシー
ト素材でできた弾性表面90が、室10の上端を閉鎖された
状態にシールするのを補助する。カム従動体92が回動ア
ーム52の後端に取付けられ、定置のカムレール56に転動
摩擦を伴って当接する。カムレール56は、果物の塊20を
ねじ式供給機68及び投下装置70で室10内に落下させるの
に十分大きく蓋板50を持ち上げる。室10の上端は、落下
する果物の塊に対して室10の円筒形の下端の直径が提供
する目標よりも大きな目標を提供するため、好ましくは
約１インチ（2.5cm）探さの皿座ぐりが施してある。

円筒形挿入体47の側壁48は、オリフィス対13及び14を
ホイール36の半径方向通路46に連結する周溝94を360°
に亘って有する。室10の中心から食い違った対向したオ
リフィスは、室10の軸線の周りの任意の箇所から室10内
に差し向けるのがよく、これらのオリフィスが溝94から
流体を受け入れる。挿入体47のＯ−リング96及び98が溝
94の両側をシールして流体が挿入体47の周りから漏れる
のを阻止する。

砂じょう22、果汁23、及び流体が室10からレール58を
通ってタンク60へ通過するとき、流体、好ましくは気
体、は砂じょう22及び果汁23から重力で分離され、タン
ク60の上端からホイール36とタンク60の壁との間の隙間
を通って流出する。液体である場合には、流体は分離さ
れないで砂じょう22及び果汁23とともにタンク60の管64
へ通る。

ねじ式供給機68は、フレーム26に取付けられた軸受
（図示せず）から片持ち梁式に支持されたシャフト100
に取付けられている。シャフト100の片持ち梁式の構成
によって、ねじ式供給機68及び投下装置70の落下点71
を、開放した衝突室10にできるだけ近接して位置決め
し、これらの室に重力で確実に装填することができる。
シャフト100は、第５図に示す可撓性のシャフト72に直
接連結されている。

本発明の第２の好まし実施例では、流体衝突時間及び
流体圧力は所定のホイール速度について一定に維持され
る。これらの可変の圧力及び時間が所定の大きさの果物
の塊について、半径方向膜を寸断しないで砂じょうをど
れほど完全に剥取ることができるかを決定する。全ての
果物の塊が共通の大きさにしてある場合に最適の作業が
行われる一般に譲渡された一部継続の、1988年12月29日
に出願された「果物から果肉及び果汁を取り出すための
方法及び装置」という表題の米国特許出願第291,920号
に記載され、参考として本願に組み込んだ、球形の芯抜
き装置及び方法は、共通の大きさにされた球形の果物の
塊をつくり、全果肉収量及び品質を大きくする。球形芯
抜機の一つの実施例は、球形の果物の塊を一分間に100
個の速度でつくるようになっている。最適の製造のた
め、好ましい取り出しシステムは、このような球形芯抜
機を２つ有し、球形の果物の塊を流体衝突ホイールに直
接供給する。

第９図に示す本発明の第３の好ましい実施例では、果
物の塊は、所定の時期に手で、又は第８図のねじ式供給
機68及び投下装置70で計量されて、例えば、傾斜した中
空管122の開放端120内に一つ挿入される。連続した側壁
123を備えた中空管122は床に取付けたフレーム（図示せ
ず）によって支持される。管122は好ましくは３フィー
ト乃至６フィート（0.9m乃至1.8m）の長さであり、好ま
しくは、直径が処理すべき果物の塊20のうちの最も大き
いものの直径よりも約20％乃至50％大きい円筒形の内側
断面を有する。管122は、実質的に水平な篩部材状のコ
ンベヤベルト124の上方でこのコンベヤベルトに向かっ
て水平方向から好ましくは30°乃至60°傾斜している。
管122の下端121は、好ましくは、コンベヤベルト124の
上方に果物の塊１つ又は２つ分の直径だけ間隔を隔てら
れている。コンベヤベルト124は、２つのプーリ126及び
128の周りを走行し、これらのプーリは、シャフト130及
び132に夫々取付けられている。これらのシャフト130及
び132は、管122を支持するフレームと同じフレーム（図
示せず）によって支持されている。前方プーリ128に取
付けられたシャフト132は、定速交流モータ及び歯車減
速機のような駆動手段（図示せず）で駆動される。管12
2の中央部は、加圧流体源、好ましくは60psigの濾過済
圧縮空気源（図示せず）に管127で連結された第１加圧
流体分配マニホールド125で取り囲まれている。複数の
流体衝突オリフィス140が管122の側壁123を貫通してい
る。これらのオリフィス140は、流体が果物の塊20に衝
突して果物の塊が移動する際に摺動及び転動によってこ
れを回転させるように、流体をオリフィス140を通して
管122内に噴出するため、好ましくは、側部から側部に
向かって互い違いになっており且つ管122の中心線に関
して角度を付けられている。好ましくは、直径が0.06イ
ンチ乃至0.13インチ（0.15cm乃至0.33cm）の４個乃至12
個のオリフィスを管122の長さに沿って間隔を３インチ
乃至６インチ（7.6m乃至15.2m）隔てられている。果物
の塊の移動速度、流体の圧力、及びオリフィス140の数
及び大きさによって、果物の塊20が管122を通過する際
に砂じょう22が果物の塊20からどれ程剥取られるかが決
まる。管122の適当な数のオリフィスに果物の塊20を露
呈できる時間が短いため、この実施例は、好ましくは、
砂じょうを部分的に取り出すためにだけ作動する。即
ち、本発明のこの好ましい実施例では、内側の砂じょう
及び果物の塊の中央ステムに近い種を果物の塊の半径方
向膜から取り出すことはできない。

第９図に示す流体衝突方法では、流体、剥取った砂じ
ょう22、果汁23及び果物の塊20′の残りの部分、の全て
が管122の排出端121から管122を出る。篩部材状コンベ
ヤ124は、矢印141が示す方向へ排出端121の下をゆっく
りと移動することによって、流体、果汁23、及び砂じょ
う22を果物の塊20′の残りの部分から分離するように作
用する。篩部材状コンベヤ124の開口は、残りの部分2
0′を通過させない。コンベヤベルト124の下には第１の
定置収集ホッパ142が設けられている。砂じょう22及び
果汁23は篩部材状コンベヤ124の開口を通ってホッパ142
内に落下する。次いで、果物の塊20′の残りの部分は、
コンベヤの前方プーリ128のところにある第２の定置収
集ホッパ144へ搬送される。コンベヤベルト124が前方プ
ーリ128を通過するとき、果物の塊20′の残りの部分は
ホッパ144内に落下する。既に剥取った砂じょう22を残
りの部分20′から除去するのを補助するため、及びコン
ベヤベルト124を洗い流すため、好ましくは、流体噴流1
46が使用される。複数の流体噴流146がコンベヤベルト1
24の上方に管122の排出端121の近くに取付けられてい
る。これらの噴流には、第２の流体分配マニホールド14
8から加圧流体が供給され、第２の流体分配マニホール
ドは流体源からの管127に連結されている。加圧流体
は、ホッパ142内の果汁及び砂じょうのスラリーから重
力で分離できるように、好ましくは、気体である。

篩部材状ベルトコンベヤ124の代替装置は、振動篩コ
ンベヤ及び回転ディスク篩部材を含む。必要な手段は、
砂じょう22を通過させる篩手段と、果物の塊20′の残り
の部分を衝突管122の排出端121から遠ざけるように移動
させるための手段である。果物の塊20′の残りの部分が
転がり落ちる、又は滑り落ちる、傾斜を付けた定置篩部
材を使用してもよい。

果肉を取り出すための本発明の流体衝突方法及び装
置、及びこれらの付随する利点は、以上の記載から理解
されよう。また、本発明の精神及び範囲から逸脱するこ
となく、或いはその重要な利点を犠牲にすることなく、
構造及び構成の形態で多くの変更及び変形を行うことが
でき、以上に記載した形態は単に、本発明の好ましい実
施例、即ち例示としての実施例にすぎないということも
理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、球形の果物の塊が入った、本発明の一つの流
体衝突室の正面図であり、 第２図は、第１図の２−２線に沿って取り出した側断面
図であり、 第３図は、砂じょうを剥取ってこれを篩で選別するため
流体衝突を受けている果物の塊を図示する、第１図の２
−２線に沿って取り出した側断面図であり、 第４図は、流体衝突工程によって砂じょうが完全に剥取
られた果物の塊の残りの部分を図示する、第１図の２−
２線に沿って取り出した側断面図であり、果物の塊の残
りの部分を排出するため室の一つのスクリーンが取り外
されており、 第５図は、本発明の、特に好ましい連続作動タレット装
置の実施例の概略斜視図であり、 第６図は、本発明による装置の流体分配システムを詳細
に図示する、第５図の６−６線に沿って取り出した拡大
側断面図であり、 第７図は、流体分配マニホールドの円弧状通路を図示す
る、第６図の７−７線に沿って取り出した拡大底断面図
であり、 第８図は、回転ホイールの流体衝突室を、室の上方に取
付けられたカム式蓋板機構、及び果物の塊が下方に通過
する際にこれを室内に装填するための外部ねじ式供給装
置及び投下装置とともに図示する、第５図の８−８線に
沿って取り出した拡大側断面図であり、 第９図は、角度を付けた流体衝突管及びこの管の下端の
ところにある果汁及び砂じょうを果物の塊の残りの部分
から分離するための篩部材状コンベヤを図示する概略側
断面図である。 １……流体衝突装置、３……高速製造機 11……流体衝突室、12………側壁 13、14……オリフィス、15……端ブラケット 16……篩部材 17……流体分配マニホールドブロック 18、19……流体分配管、20……果物の塊 21……衝突モーメント、22……砂じょう 23……果汁、24……半径方向膜 25……中央ステム、26……フレーム 27……流体分配マニホールドブロック 28……シャフト、29、30……軸受 32‥・モータ、33……減速歯車箱 34、35……ベルトプーリ、36……ホイール 37……ハブ、39……流体分配マニホールド 40……ホイール36の上面、42……フィルタ 44……円形スロット、38……ホイール36の下面 45……孔、46……半径方向通路 47……円筒形挿入体、48……円筒形連続側壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター、ジョージ、ゴセリン アメリカ合衆国マサチューセッツ州、ス プリングフィールド、クーパー、ストリ ート、258 (56)参考文献 米国特許4300448（ＵＳ，Ａ) 米国特許4294861（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A23N 1/00 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】柑橘類の果物から外皮及び外膜部分を実質
   的に除去することによって得られた柑橘類の果物の塊20
   の扇形部分から砂じょう22を除去するための方法におい
   て、前記塊20を比較的自由に回転するように支持する工
   程と、前記塊の並進移動を実質的に阻止するように前記
   塊20を高速する工程と、前記魂20に十分な強さの流体を
   前記塊20の扇形部分から前記果物の前記砂じょう22を除
   去するのに十分な時間に亘って差し向ける工程と、前記
   砂じょう22及び前記砂じょう22のうちの幾つかを潰すこ
   とによって放出された果汁を収集する工程と、を有する
   方法。
2. 【請求項２】前記塊20を比較的自由に回転するように支
   持する工程と、前記流体を前記塊20の中心と整合しない
   方向で前記塊20に流体流れとして差し向ける工程とを更
   に有し、前記流体流れは、前記塊20を回転させ且つ塊20
   が回転しているときに前記塊20の扇形部分から前記果物
   の砂じょう22を除去するのに十分な時間に亘って十分な
   強さで差し向けられることを特徴とする、請求項（１）
   に記載の方法。
3. 【請求項３】複数の流体流れが前記塊に同時に差し向け
   られることを特徴とする、請求項（１）又は（２）に記
   載の方法。
4. 【請求項４】前記複数の流体流れの各々は、前記塊20に
   トルクを加えてこれを回転させるように、前記塊20の中
   心と整合しない方向に差し向けられていることを特徴と
   する、請求項（３）に記載の方法。
5. 【請求項５】前記流体は、好ましくは圧縮空気であり、
   或いは前記果物の果汁等であるのがよく、水でもよい、
   ことを特徴とする、請求項（１）乃至（４）のうちのい
   ずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】柑橘類のまるのままの果物から外皮及び外
   膜部分を実質的に除去することによって得られた柑橘類
   の果物の塊20の半径方向扇形部分から砂じょう22を除去
   するための装置１において、流体衝突室11と、前記果物
   の塊20を前記流体衝突室11内に挿入するための手段と、
   加圧流体が前記果物の塊20から前記砂じょう22を剥取る
   のに十分な強さで十分な時間に亘って前記果物の塊に衝
   突するように、加圧流体を前記室11内に噴出するための
   手段と、前記砂じょう22を収集するための手段と、前記
   果物の塊20の剥取られた部分を前記装置１から除去する
   ための手段と、を有する装置。
7. 【請求項７】前記果物の塊20を前記流体衝突室11内で回
   転させるための装置を更に有し、前記回転させるための
   装置は、前記流体流れのうちの少なくとも一方の流れを
   前記流体衝突室11の中心と整合しない方向に差し向ける
   ための手段を有することを特徴とする、請求項（６）に
   記載の装置。
8. 【請求項８】前記室11は実質的に立方体状であっても管
   状であってもよいことを特徴とする、請求項（６）又は
   （７）に記載の装置。
9. 【請求項９】タレット手段と、該タレット手段の周囲の
   周りに配置された複数の前記流体衝突室11と、前記タレ
   ット手段を回転させるための手段と、装填ステーション
   のところで前記果物の塊20を前記衝突室11の各々に挿入
   するための手段と、果物の塊が前記タレットの前記装填
   ステーションから取り出しステーションへ前進する際に
   前記砂じょう22及び潰れた砂じょう22からの果汁を前記
   果物の塊20の各々から除去するための流体衝突手段と、
   衝突流体の作用で前記果物の塊20から除去された果汁及
   び砂じょう22を受け入れるための手段と、前記果物の塊
   の残りの部分を前記衝突室の各々から前記タレットの前
   記取り出しステーションのところで除去するための手段
   と、を更に有することを特徴とする請求項（６）又は
   （７）に記載の装置。
10. 【請求項１０】前記果物の塊20を前記流体衝突室11の各
    々内で回転させるための手段を更に有し、前記回転させ
    るための手段は、前記流体のうちの少なくとも一方の流
    れを前記流体衝突室11の各々の中心と整合しない方向に
    差し向けるための手段を有することを特徴とする請求項
    （９）に記載の装置。