JP3616038B2 - 成型加工食品の真空凍結乾燥方法および成型加工食品の真空凍結乾燥装置 - Google Patents
成型加工食品の真空凍結乾燥方法および成型加工食品の真空凍結乾燥装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3616038B2 JP3616038B2 JP2001205918A JP2001205918A JP3616038B2 JP 3616038 B2 JP3616038 B2 JP 3616038B2 JP 2001205918 A JP2001205918 A JP 2001205918A JP 2001205918 A JP2001205918 A JP 2001205918A JP 3616038 B2 JP3616038 B2 JP 3616038B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tray
- liquid material
- frozen
- molded
- freeze
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Cereal-Derived Products (AREA)
- Seeds, Soups, And Other Foods (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、お粥やスープ類等の調理済みの食品が、凍結乾燥により一食分づつ固形の成型品に成形されて、熱湯により即席に戻して一人分の食事として使用される成型加工食品を成型加工する真空凍結乾燥手段およびこれに用いる真空乾燥装置と容器についての改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述の成型加工食品を真空凍結乾燥装置を用いて生産する手段は、従前にあっては、例えば、調理した卵スープを真空凍結乾燥により成型加工食品の製品に加工する手段について、図１に示す模式図に従い具体的に説明すれば、まず、卵白・卵黄をとき卵様にといたスープに、ネギ・エビ・ホウレン草等の具を加えて調理した卵スープである液材料Ｍを作り、これを、図２に示しているように、アルミニューム等の金属材よりなるトレイＢ内に落し込んで装入しておくプラスチック材で成形した容器ａ…に、一人分の分量となる所定量づつ分注する。
【０００３】
このプラスチック材の容器ａ…は、シート状の樹脂材により、多数の容器ａ…が縦・横に整列して成形されて、全体が前述の金属材よりなるトレイＢ内に落し込める大きさ・形状のトレイ状に形成してある。
【０００４】
次に、この液材料Ｍを分注した容器ａ…を、それら容器ａ…がトレイＢ内に装填されている状態において、そのトレイＢごと、トロリーＣに上下に並列してある支持枠１１…に支架する。
【０００５】
トロリーＣは、図３に示しているように、フレーム１の上面側に、施設の建物内および予備凍結庫Ｄの内部の天井部ならびに凍結乾燥庫Ｅの内部の天井部に装設してあるモノレールＦに対し懸架せしめる車輪１０…が軸支してある台車であり、それのフレーム１の左右の側面には、アングル状の支持枠１１を前後に一対に対向させて、上下に多段に並列するように装設してある。
【０００６】
前述の液材料Ｍを分注した容器ａ…が装入してあるトレイＢ…は、それを、トロリーＣの左右の両側から、各支持枠１１…に挿し込むようにしてそれに支架させる。
【０００７】
次に、この状態において、トロリーＣを押して、トロリーＣごと予備凍結庫Ｄ内に装入し、ここで、マイナス３０℃程度に冷却されたエアーブラストにより容器ａ…内の液材料Ｍ…を凍結させ、外形が容器ａの内面形状に倣う成型凍結体に形成する。
【０００８】
次に、この予備凍結を終えて成型凍結体となった容器ａ…内の液材料Ｍを、容器ａ…を収容するトレイＢが支架されているトロリーＣごと引き出して、そのトロリーＣごと凍結乾燥庫Ｅ内に装入する。
【０００９】
このとき、トロリーＣの各支持枠１１…に支架してあるトレイＢ…は、そのトロリーＣの各支持枠１１…に対応させて凍結乾燥庫Ｅ内に棚設してある加熱棚２…の棚間隔内に、図４に示している状態となって凍結乾燥庫Ｅ内に装入される。
【００１０】
そして、この図４にある状態において、真空下に保持されて加熱棚２・３から供給される昇華熱により、液材料Ｍの材料内水分が昇華して凍結乾燥されるようになる。
【００１１】
これにより液材料Ｍの乾燥が終えたところで、凍結乾燥庫Ｅを開いて、トロリーＣごと容器ａ内において乾燥した液材料Ｍの乾燥品を搬出し、それを、プラスチックの容器ａ…から取り出して、包装装置により個別包装して成型加工食品の製品とする、という工程によって行われている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従前の成型加工食品を凍結乾燥により生産する手段は、乾燥時間が著しく長く、得られる凍結乾燥製品のコストが増大するという重大な欠点がある。
【００１３】
本発明は、従来手段に生じているこの乾燥時間が長い問題を解消せしめるためになされたものであって、液材料を容器内に分注して予備凍結庫において成型凍結体に凍結させ、それを凍結乾燥庫内において、真空下で材料内水分を昇華させることで行う凍結乾燥により、ポーションタイプの成型加工食品に製造する際の、凍結乾燥庫内における成型凍結体の乾燥時間を大巾に短縮して、それの凍結乾燥による成型加工食品の製造コストを低減せしめる新たな手段を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そして本発明手段は、上述の目的を達成するために、乾燥庫内において成型加工食品が凍結乾燥されていく工程について、種々の検討を加えて得られた知見に基づいて完成したものである。
【００１５】
金属製のトレイＢ内に装填したプラスチックの容器ａ…に分注された液材料Ｍの乾燥は、図４において、Ｅは凍結乾燥庫、Ｂはその凍結乾燥庫Ｅ内に装入したトレイ、ａはそのトレイＢ内に収容してある容器、Ｍは容器ａ内に分注された液材料、２はトレイＢの上方に位置する凍結乾燥庫Ｅ内の上部の加熱棚、３はトレイＢの下方に位置する下部の加熱棚、４０はその下部の加熱棚３から液材料Ｍに対し供給される熱流、４１は上部の加熱棚２から液材料Ｍに対し供給される熱流、Ｌは液材料Ｍの液厚、４２は液材料Ｍの自由表面、４３は液材料Ｍに生成してくる既乾燥層、ｌはその既乾燥層４３の厚さ、４４はその既乾燥層４３の下面側に形成される昇華面、４５はトレイＢの底面、４６は容器ａの底面、５０は水蒸気流をそれぞれ示しているとすると、液材料Ｍは、トレイＢの上方および下方に位置する上部の加熱棚２と下部の加熱棚３から供給される昇華熱により、材料内水分が昇華して乾燥していくが、このときの水蒸気の脱出面は、液材料Ｍがプラスチックの容器ａの内面に密着して凍結していることで、自由表面４２の側の一面だけとなり、従って、両面輻射加熱・片面昇華の形態で乾燥が進行していくようになっている。
【００１６】
そして、このように、液材料Ｍをプラスチックの容器ａ内に分注後に凍結させることで、液材料Ｍが、プラスチックの容器ａの内面に密着して凍結し、それの昇華面４４と昇華した水蒸気の脱出面が、凍結液材料Ｍの自由表面４２側の一面となり、トレイＢの底面４５側には昇華面が形成されないことから、両面輻射加熱・片面昇華となって乾燥が進行し、そのときの、下部の加熱棚からトレイＢの底面４５とプラスチックの容器ａの底面４６を経て昇華面４４へ伝わる熱流４０は、液材料Ｍの厚さＬから既乾燥層４３の厚さを引いた厚さＬ−ｌの凍結層（昇華工程中の平均厚Ｌ／２）を通過していき、また、上部の加熱棚２から自由表面４２を経て昇華面に伝わる熱流４１は、厚さｌの既乾燥層（昇華工程中の平均厚Ｌ／２）を通過するようになり、さらに両熱流４０・４１により昇華面４４から発生する水蒸気流５０は、厚さｌの既乾燥層（平均層Ｌ／２）を通過して、自由表面４２側からだけ凍結乾燥庫Ｅ内の自由空間に脱出することになることで、乾燥の進行の効率が著しく悪くなっていることによるものであることが判ってきた。
【００１７】
また、プラスチック容器ａは面積をＡｓとすれば、昇華水蒸気流の脱出流路面積もＡｓであり、アルミトレイＢ底面とプラスチック容器ａの底面との間に接触伝熱抵抗があることも乾燥時間を長くする原因となっている。
【００１８】
さらに、水蒸気流が昇華面から多孔体の既乾燥層を通過するとき、圧力差△Ｐが生じる。△Ｐは水蒸気流量と既乾燥層の水蒸気移動抵抗Ｒに比例する。また、水蒸気移動抵抗Ｒは既乾燥層厚に比例して乾燥層面積に反比例する。凍結乾燥中で昇華面の許容圧力Ｐｓは、凍結体の固体化が弛緩する限界温度Ｔｆの平衡蒸気圧Ｐｆ＊以下にする必要があり、昇華速度（水蒸気流量）の既乾燥層の最大水蒸気圧力差△Ｐは（Ｐｆ＊−ＰＯ）以下であり、この昇華速度しか許されない。
【００１９】
また、既乾燥層を通過する熱流についても同様の関係であるから、凍結乾燥中に既乾燥層表面の温度ｔｄが許容温度を超えない限度で可能な既乾燥層内の熱流量となる。
【００２０】
また、凍結層内を通して昇華面へ伝わる熱流４０により既乾燥層内熱流を補充できるけれども熱流が凍結層を通して昇華面へ伝わるとき、熱流量と凍結層厚に比例する伝熱温度差が生じる。その温度差だけプラスチックトレイ底面温度は昇華面温度よりさらに上昇する。従って、乾燥速度の制約が既乾表面の加熱である場合は、プラスチックトレイ内凍結材料の昇華速度が低下することにより緩和するが、乾燥速度の制約が凍結固化の弛緩であれば、凍結層内の熱流は、かえって昇華速度を引き下げることになる。
【００２１】
加熱棚２、３は単純に熱媒体または加熱ヒーターで同一温度制御で一般的に実施している。この場合、加熱棚２からの熱流４１を既乾燥層表面が許容温度以下にするべく制御するか、加熱棚３から熱流４０を液材料Ｍの凍結部が許容温度以下にするべきか、どちらかの条件で決まる。加熱棚は多段に積層される為に加熱棚の上面への熱流と下面への熱流のどちらかの一方の許容温度で制限される。
【００２２】
このように、プラスチック容器ａ内で凍結した液材料Ｍの凍結乾燥が長時間を要する主な原因が、昇華水蒸気の脱出面が片面（自由表面）に限られ、熱流および水蒸気流の通過厚さが倍加し、昇華面積が半減するためであることが、判ってきた。
【００２３】
そこで、プラスチックの容器ａ…内に分注して予備凍結庫Ｄにおいて凍結させた液材料Ｍ…を、容器ａ…から剥離させて取り出し裸の凍結した液材料Ｍとし、これを、別に形成した底面を多孔板または網体としたトレイＢ内に移して、そのトレイＢを、トロリーＣの支持枠１１に支架し、これを、凍結乾燥庫Ｅ内に装入して凍結乾燥する試みを行った。
【００２４】
図５は、これを、前述の図４に示している手段と同様に模式的に表した図で、同図５において、Ｅは凍結乾燥庫、２はその凍結乾燥庫Ｅ内に棚設せる加熱棚、３はそれの下位に棚設せる加熱棚、Ｃはトロリー、Ｂは底面を網体に形成したトレイ、Ｍ…は、金属材よりなる通常のトレイＢ内に装填したプラスチックの容器ａ…内に分注して予備凍結庫Ｄ内において凍結させた後に、その容器ａ内から剥離して取り出し前述の底面が網体のトレイＢ内に移した裸の凍結した液材料を示す。
【００２５】
そして、６０はこの容器ａの内腔形状に倣う形状に成形された裸の凍結した液材料Ｍの上表面側である上部の自由表面、６１はその凍結した液材料Ｍの下部の自由表面、６２はそれの上部の昇華面、６３はそれの下部の昇華面、６４は上部の昇華面６２からの水蒸気流、６５は下部の昇華面６３からの水蒸気流、６６は凍結した液材料Ｍの上部側に形成されていく上部の既乾燥層、６７はそれの下部側に形成されていく下部の既乾燥層、６８は上部の加熱棚２から上部の自由表面６０に伝わる熱流、６９は下部の加熱棚３から下部の自由表面６１に伝わる熱流、Ｌは凍結した液材料の厚さ、ｌは既乾燥層６６・６７の厚さを示している。
【００２６】
この底面を網状としたトレイＢに移した裸の液材料Ｍの成型凍結体の凍結乾燥について見れば、上部および下部の加熱棚２・３から、上部および下部の自由表面６０・６１へ伝わる熱流６８・６９は、凍結している液材料Ｍの表裏から水蒸気が脱出できるために、既乾燥層厚６６・６７を通過して昇華面６２・６３に達することにより、ほぼ上下対称となるため、通過する既乾燥層６６・６７の厚さは０からＬ／２まで変化し、昇華工程中の平均厚はそれぞれＬ／４である。同様に両昇華面６２・６３から発生する水蒸気流を通過する既乾燥層の平均厚は、それぞれＬ／４であり、昇華水蒸気流の流路面積は２Ａｓである。即ち、両面輻射加熱・両面昇華となる。
【００２７】
また、昇華速度（水蒸気流量）の既乾燥層の最大水蒸気圧力差△Ｐは、図４に示した従来の金属製のトレイＢ内に入れるプラスチック容器ａ内の液材料Ｍの場合に比して１／４となり、従って、昇華速度は、図４の従来手段に比して４倍の昇華速度となる。
【００２８】
上下両面輻射加熱・両面昇華は上下共に中心部を中心に対称である為、加熱棚２・３は同一温度制御でする合理的設計となる。
【００２９】
また、既乾燥層を通過する熱流についても同様の関係であるから、凍結乾燥中に既乾燥層表面の温度ｔｄが許容温度を超えない限度で可能な既乾燥層内の熱流量も前述の図４に示す従来手段に比し、４倍となる。
【００３０】
即ち、このプラスチックの容器ａ内で凍結させた液材料Ｍを、その容器ａから剥離させて取り出し、裸の状態として底面を網状または多孔状としたトレイＢ内に移して凍結乾燥庫Ｅにおいて凍結乾燥させるときは、従来手段に比して乾燥速度を著しく早めるようになることが判り、そして、実際にも、プラスチックの容器ａ…内に固形分２０％の卵スープを液材料として分注し凍結させて、１個４６ｇｒ、厚さ２０ｍｍの成型された液材料Ｍの成型凍結体を形成し、それを凍結乾燥庫Ｅにおいて凍結乾燥させたところ、乾燥時間が約３分の１短縮される結果が得られている。
【００３１】
そして、このことから、本発明手段においては、前述の目的を達成するための手段として、請求項１に記載した、お粥やスープ類等の調理済みの加工食品たる液材料を、所定の形状・容量の容器内に一食分づつの量として分注し、それを予備凍結庫内において凍結させて形成した固形の凍結体を容器内から剥離させて取り出し裸の成型凍結体とし、その液材料の裸の成型凍結体を、底面を網体または多孔板としたトレイ内に投入して、そのトレイごと、凍結乾燥庫内に上下に並列するよう棚設せる加熱棚と加熱棚との中間位置に装入し、その凍結乾燥庫により両面輻射加熱・両面昇華の条件下において凍結乾燥させることを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥方法を提起するものである。
【００３２】
また、この請求項１の手段を実施するための凍結乾燥装置として、請求項２・請求項３・請求項４・請求項５・請求項６に記載した調理済みの加工食品の液材料を一食分づつの固形の成型凍結体に凍結させる予備凍結庫と、凍結させた成型凍結体を支承するトレイと、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するように棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、トレイを、金属材によりそれの底面が網体または多孔板とした形態に形成しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
および、調理済みの加工食品の液材料を一食分づつの固形の成型凍結体に凍結させる予備凍結庫と、凍結させた成型凍結体を支承するトレイと、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するように棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、トレイを、金属材により底面が盲の底板となるように形成して、それの内部に、金属材よりなる網体または多孔板を、底面から所定の間隔寸法をおいて浮き上がる高さ位置に棚設しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
および、調理済みの加工食品としたお粥やスープ類等の液材料を、一食分づつの量として分注するプラスチックの容器と、その容器を複数個整列させた状態で収容する金属材よりなるトレイを、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの支持枠に支架したトレイ内のプラスチック容器に分注した液材料を凍結させる予備凍結庫と、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するよう棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、一食分づつの量の液材料を分注するプラスチックの容器を、それの底面に開放口が開口する形状に形成して、その開放口を液材料の凍結後に剥離し得るシートまたは装脱自在の蓋により閉塞しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
および、調理済みの加工食品としたお粥やスープ類等の液材料を、一食分づつの量として分注するプラスチックの容器と、その容器を複数個整列させた状態で収容する金属材よりなるトレイを、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの支持枠に支架したトレイ内のプラスチック容器に分注した液材料を凍結させる予備凍結庫と、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するよう棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、一食分づつの量の液材料を分注するプラスチック容器を、それの底面に開放口が開口する形状に形成して、その開放口を液材料の凍結後に剥離し得るシートまたは装脱自在の蓋により閉塞しておき、かつ、１８０度反転させた状態においてトレイ内に装填し得る形状に形成しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
ならびに、プラスチック容器には、それの上面側の開放口の口縁に、それに分注した液材料を凍結させた状態においてトレイ内で１８０度反転させたときに、凍結した液材料の表面よりも下方に突出して、その液材料の表面を、トレイの底面から浮かせてその液材料の表面を自由空間に連通させる支脚となる突出壁を設けておくことを特徴とする請求項５記載の成型加工食品の真空凍結乾燥装置を提起するものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に係る発明の実施には、液材料を、所定形状・大きさで裸の状態の成型凍結体に形成するための予備凍結装置が必要である。
【００３４】
この予備凍結装置としては、裸の状態の液材料Ｍの成型凍結体が形成できるものであればよく適宜に構成してよいものであるが、効率よく裸の状態の液材料の成型凍結体が形成し得るようにするため、例えば、図６にあるように、一対に対向するローラ８０・８０に、エンドレスに金属板よりなるベルト８１をかけまわして、同図において矢印方向に回動するよう駆動し、そのベルト８１の外周に、プラスチック材により多数の容器ａ…を成形してベルト状に連続させたプラスチックのベルト８２を巻き付け装着し、これの上方の回動側の回動方向における始端側の上方に、回動してくるプラスチックの容器ａ…内に液材料を所定量づつ分注する分注ヘッド８３を設け、液材料が分注された容器ａ…が回動してくる途中に、冷却されたエアーを吹き出す冷凍機８４・８４を配設し、これらにより構成するベルトフリーザーの形態の凍結機８を用い、これを、庫内を冷凍温度に保持し得る冷凍庫８５内に設置して予備凍結庫Ｄとし、これの前記凍結機８のエンドレスに回動する金属ベルト８１の搬送方向の終端側の回動端部の下方に、そこに回動してきて反転する各容器ａ…から裸の成型凍結体として放出される凍結した液材料Ｍを、回収して集積させる回収部８６を設けて、ここに、その凍結した液材料Ｍ…を搬出する搬出手段と取出口８７とを設けるように構成してよい。
【００３５】
そして、このベルトフリーザーの形態に構成した予備凍結庫Ｄの取出口８７から取り出される裸の成型凍結体である凍結した液材料Ｍを、トレイＢに投入するようにするが、そのトレイＢは、底面を網体９０または多孔板とした形態のトレイＢに構成しておき、それの底面の網体９０または多孔板の上に凍結した液材料Ｍの成型凍結体を裸のまま投入していくようにする。
【００３６】
このとき、この形態のトレイＢは、従前手段において使用されているトロリーＣの支持枠１１…に支架される形状・寸法のものに構成しておいてよく、そのようにすることで、トレイＢ…をトロリーＣに支架した状態で、トロリーＣごと従前形態の凍結乾燥庫Ｅ内に装入していくことにより両面輻射加熱・両面昇華の形態で凍結乾燥していけるようになる。
【００３７】
このように構成して用いるトレイＢは、容器ａ…内に所定形状の成型凍結体として凍結させた液材料Ｍを、容器ａから取り出して裸の成型凍結体の状態としてこのトレイＢ内に投入し、それの底面の網体９０または多孔板の上に敷き並べ、その状態でトレイＢを凍結乾燥庫Ｅ内に装入して加熱棚２と加熱棚３との中間に位置させて、凍結乾燥することで、凍結した液材料Ｍの成型凍結体を両面から輻射加熱し、水蒸気が両面から昇華する状態として乾燥していけるようにするためであり、凍結乾燥庫Ｅ内の加熱棚２と加熱棚３との中間位置に配置することで、両面輻射加熱で両面昇華の態様で凍結し液材料の裸の成型凍結体の乾燥が行えるようになればよく、上述の構成に限定されるものではない。例えば、図７に示しているように、トレイＢは金属板により従前のトレイＢと同様に形成しておいて、それの内腔の底部に網状体９１または多孔板を、トレイＢの底壁の上面から所定の距離だけ浮き上がる高さ位置に、棚板状に落し込み、この網状体９１または多孔板が、トレイＢ内に投入する凍結した液材料Ｍの成型凍結体を支承するトレイＢの底面となるようにして、その網状体９１または多孔板の上に並列させる凍結した液材料Ｍよりなる裸の成型凍結体が、その網状体９１または多孔板とトレイＢの底壁上面との間に形成される空間を介して凍結乾燥庫Ｅ内の自由空間に対し連通するようにする場合、また、トレイＢ自体を網状体または多孔板で成形しておく場合など適宜に構成してよい。
【００３８】
また、トレイＢ内に投入する凍結させた液材料Ｍを、容器ａから取り出して裸の成型凍結体とするのは、それの上下の両面側に、自由空間に接する自由表面６０・６１が形成されるようにして、両面輻射加熱・両面昇華の態様で凍結乾燥が行われるようにするためであり、凍結させた液材料Ｍの成型凍結体を容器ａから剥離して裸の状態とすることは、必ずしも必要がない。
【００３９】
凍結した液材料Ｍの成型凍結体を形成する予備凍結庫Ｄに、前述した図６に示す実施例において、ベルトフリーザーの形態の予備凍結庫Ｄを用いているのは、凍結した液材料Ｍの成型凍結体を効率よく得られるようにするためである。
【００４０】
従前のトロリーＣに支架せるトレイＢにプラスチックの容器ａ…を装填し、これら容器ａ…内に液材料Ｍを分注し、トロリーＣごと予備凍結庫Ｄ内に装入して、凍結させることで、成型凍結体とし、これを、容器ａから剥離反転させて、底面を網体９０または多孔板としたトレイＢ内に放出させるようにするようにしてよいことは勿論である。
【００４１】
このとき、液材料Ｍを分注して成型凍結体に成形するプラスチックの容器ａを特殊な形態に構成しておくことで、その容器ａ内に液材料Ｍを分注して凍結させた成型凍結体に成形したときに、その成型凍結体を容器ａから剥離させて取り出すことなく、その成型凍結体を容器ａ内面に凍結して密着・結合している状態としたまま、両面輻射加熱・両面昇華の状態として凍結乾燥していくことは可能である。
【００４２】
これには、例えば、トレイＢは、それの底面を網体９０または多孔板とした形態のものを用い、このトレイＢ内に装填しておくプラスチックの容器ａを、図８にあるように、それの底面に開口９２が開放し、その開口９２が剥離可能なシール９３で閉塞された構造のものとするか、図９にあるように装脱自在の蓋９４により閉塞した構造のものとしておく。
【００４３】
そして、このトレイＢ内に装填したプラスチックの容器ａ…内に液材料Ｍを分注し、トロリーＣに支架して予備凍結庫Ｄ内に装入して、液材料Ｍを凍結させたときに、トレイＢから容器ａ…を持ち上げて、底面のシール９３または蓋９４を取り除いて、その底面の開口９２を開放し、その状態で容器ａ…をトレイＢ内に戻すようにする。
【００４４】
これにより、容器ａ内に分注して凍結させた液材料Ｍは、図１０・図１１に示しているように、容器ａの内面形状に倣う所定形状の成型凍結体として凍結して容器ａに密着・結合した状態で、上下の両面が自由表面となり、かつ、容器ａを支承するトレイＢの底面が網体９０または多孔板としていることで、そのトレイＢをトロリーＣの支持枠１１に支架してトロリーＣを凍結乾燥庫Ｅ内に装入して凍結乾燥するときに、容器ａ内に凍結させた液材料Ｍの成型凍結体に、図５の模式図にあるように上下の両面側に既乾燥層６６・６７が形成されて、両面昇華により乾燥されていくようになる。
【００４５】
また、このように、プラスチックにより成形する容器ａを、それの底面に、開口９２を開設しておき、それを剥離可能のシール９３または装脱自在の蓋９４により閉塞した形態のものとして形成しておく手段は、液材料Ｍを凍結させた容器ａ…を、底面を網体９０または多孔板としたトレイＢ内で、図１２にあるように反転させた状態とし、この状態において、容器ａ…の底面に開設しておいた開口９２…から、蓋９４…またはシール９３…を取り外すことで各容器ａ…内に凍結している液材料Ｍの成型凍結体の上下の両面が自由表面となるから、この状態でトレイＢを凍結乾燥庫Ｅの加熱棚２・３…の棚間隔内に装入して凍結乾燥することにより両面輻射加熱、両面昇華により乾燥させていけるようになる。
【００４６】
また、この容器ａの底面に開口９２を開放して、それを、蓋９４またはシール９３により閉塞しておく手段は、その容器ａの上面側の開放口の口縁部に、図１３・１４にあるように、その容器ａ内に分注して凍結させる液材料Ｍの上表面よりも高く立ち上がる立上壁９５を、それの上端側に切欠部を形成するか、孔隙を形成して形設するか、または、前後・左右の一対に対向する側に形設しておくことで、この容器ａを反転させてトレイＢの底面に支承させたときに、図１５にあるよう、立上壁９５が支脚となって、容器ａ内に凍結してその容器ａ内面に密着・結合している液材料Ｍの成型凍結体の、下面側となった反転前の上面側を、トレイＢの底面から浮き上がらせて、支脚となる立上壁９５に設けた切欠部または孔隙または欠除部を介して凍結乾燥庫Ｅ内の自由空間に対し連通する状態とし得るようになる。
【００４７】
従って、このように容器ａの形状を形成しておくときは、分注した液材料Ｍの予備凍結を終えたときに、容器ａをトレイＢ上において反転させて、底面側に設けておいたシール９３または蓋９４を外すことで、容器ａ内の凍結した液材料Ｍを容器ａから剥離させず、容器ａ内面に密着・結合している状態において、両面輻射加熱・両面昇華により乾燥していけるようになる。
【００４８】
そして、この手段においては、トレイＢは、それの底面が、盲板であってもよく、そのため、図１５にあるよう従前の金属製の在来トレイＢを用いても、両面加熱・両面昇華により凍結乾燥していけるようになる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による成型加工食品の真空凍結乾燥手段は、お粥やスープ類の調理済みの加工食品である液材料を、所定の形状・容量の容器内に、一食分づつの分量として分注し、予備凍結庫において凍結し、それを、トレイに支架して凍結乾燥庫の加熱棚の棚間隔内に装入して凍結乾燥させることで、ポーションタイプの成型加工食品を生産するのに、容器内で凍結させた液材料を、容器から剥離させて取出し、裸の成型凍結体として、これを、底面を網体または多孔板としたトレイ内に投入して、凍結乾燥庫の加熱棚の棚間隔内に装入することで、両面輻射加熱・両面昇華により凍結乾燥させるようにしているのだから、成型凍結体の乾燥時間が大巾に短縮されて、成型加工食品の製造コストを著しく低減し得るようになる。
また、液材料を一食分づつの成型凍結体に凍結させるプラスチックの容器を、それの底面に、蓋またはシールにより閉塞される開口を具備する形態に作っておくことで、容器内に凍結させて液材料の成型凍結体を、容器から剥離させずに、容器に密着・結合している状態のままで、両面輻射加熱・両面昇華により凍結乾燥していけるようになり、乾燥時間の大巾の短縮と製造コストの低減が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空凍結乾燥による成型加工食品の製造工程の説明図である。
【図２】真空凍結乾燥装置により成型加工食品を製造する際に用いられるトレイとそれに装填したプラスチックで成形される容器の一部破断した斜視図である。
【図３】同上のトレイを指示棚に支架して搬送するトロリーの斜視図である。
【図４】同上のトレイ内に装填したプラスチックの容器内に分注して凍結させた液材料の成型凍結体の、凍結乾燥庫内における乾燥工程の説明図である。
【図５】本発明手段による液材料の成型凍結体の、凍結乾燥庫内における乾燥工程の説明図である。
【図６】本発明手段の実施に用いる予備凍結庫の縦断側面図である。
【図７】本発明手段の実施に用いるトレイの縦断面図である。
【図８】本発明手段の実施に用いるプラスチックの容器の縦断面図である。
【図９】同上容器の別の実施例の縦断面図である。
【図１０】同上の図８の実施例の容器のトレイ内に装填した状態の縦断面図である。
【図１１】同上の図９の実施例の容器のトレイ内に装填した状態の縦断面図である。
【図１２】同上の図８および図９に示す実施例の容器の別の使用態様の縦断面図である。
【図１３】同上の容器のさらに別の実施例の斜視図である。
【図１４】同上実施例の容器のトレイに装填した状態の縦断面図である。
【図１５】同上実施例の容器の、反転させてトレイ内に収容させた状態の縦断面図である。
【符号の説明】
Ｂ…トレイ、Ｃ…トロリー、Ｄ…予備凍結庫、Ｅ…凍結乾燥庫、Ｆ…モノレール、Ｌ・ｌ…厚さ、Ｍ…液材料、Ｐｆ…平衡蒸気圧、Ｐｓ…許容圧力、Ｒ…水蒸気移動抵抗、Ｔｓ…限界温度、ｔｄ…温度、ａ…容器、１…フレーム、１０…車輪、１１…支持枠、２…加熱棚、３…加熱棚、４０・４１…熱流、４２…トレイの底面、４２…自由表面、４３…既乾燥層、４４…昇華面、４５…トレイの底面、４６…プラスチック容器の底面、５０…水蒸気流、６０・６１…自由表面、６２・６３…昇華面、６４・６５…水蒸気流、６６・６７…既乾燥層、６８・６９…熱流、８…連結器、８０…ローラ、８１・８２…ベルト、８３…分注ヘッド、８４…冷凍機、８５…冷凍庫、８６…回収部、８７…取出口、９０…網体、９１…網状体、９２…開口、９３…シール、９４…蓋、９５…立上壁。
【発明が属する技術分野】
本発明は、お粥やスープ類等の調理済みの食品が、凍結乾燥により一食分づつ固形の成型品に成形されて、熱湯により即席に戻して一人分の食事として使用される成型加工食品を成型加工する真空凍結乾燥手段およびこれに用いる真空乾燥装置と容器についての改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述の成型加工食品を真空凍結乾燥装置を用いて生産する手段は、従前にあっては、例えば、調理した卵スープを真空凍結乾燥により成型加工食品の製品に加工する手段について、図１に示す模式図に従い具体的に説明すれば、まず、卵白・卵黄をとき卵様にといたスープに、ネギ・エビ・ホウレン草等の具を加えて調理した卵スープである液材料Ｍを作り、これを、図２に示しているように、アルミニューム等の金属材よりなるトレイＢ内に落し込んで装入しておくプラスチック材で成形した容器ａ…に、一人分の分量となる所定量づつ分注する。
【０００３】
このプラスチック材の容器ａ…は、シート状の樹脂材により、多数の容器ａ…が縦・横に整列して成形されて、全体が前述の金属材よりなるトレイＢ内に落し込める大きさ・形状のトレイ状に形成してある。
【０００４】
次に、この液材料Ｍを分注した容器ａ…を、それら容器ａ…がトレイＢ内に装填されている状態において、そのトレイＢごと、トロリーＣに上下に並列してある支持枠１１…に支架する。
【０００５】
トロリーＣは、図３に示しているように、フレーム１の上面側に、施設の建物内および予備凍結庫Ｄの内部の天井部ならびに凍結乾燥庫Ｅの内部の天井部に装設してあるモノレールＦに対し懸架せしめる車輪１０…が軸支してある台車であり、それのフレーム１の左右の側面には、アングル状の支持枠１１を前後に一対に対向させて、上下に多段に並列するように装設してある。
【０００６】
前述の液材料Ｍを分注した容器ａ…が装入してあるトレイＢ…は、それを、トロリーＣの左右の両側から、各支持枠１１…に挿し込むようにしてそれに支架させる。
【０００７】
次に、この状態において、トロリーＣを押して、トロリーＣごと予備凍結庫Ｄ内に装入し、ここで、マイナス３０℃程度に冷却されたエアーブラストにより容器ａ…内の液材料Ｍ…を凍結させ、外形が容器ａの内面形状に倣う成型凍結体に形成する。
【０００８】
次に、この予備凍結を終えて成型凍結体となった容器ａ…内の液材料Ｍを、容器ａ…を収容するトレイＢが支架されているトロリーＣごと引き出して、そのトロリーＣごと凍結乾燥庫Ｅ内に装入する。
【０００９】
このとき、トロリーＣの各支持枠１１…に支架してあるトレイＢ…は、そのトロリーＣの各支持枠１１…に対応させて凍結乾燥庫Ｅ内に棚設してある加熱棚２…の棚間隔内に、図４に示している状態となって凍結乾燥庫Ｅ内に装入される。
【００１０】
そして、この図４にある状態において、真空下に保持されて加熱棚２・３から供給される昇華熱により、液材料Ｍの材料内水分が昇華して凍結乾燥されるようになる。
【００１１】
これにより液材料Ｍの乾燥が終えたところで、凍結乾燥庫Ｅを開いて、トロリーＣごと容器ａ内において乾燥した液材料Ｍの乾燥品を搬出し、それを、プラスチックの容器ａ…から取り出して、包装装置により個別包装して成型加工食品の製品とする、という工程によって行われている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従前の成型加工食品を凍結乾燥により生産する手段は、乾燥時間が著しく長く、得られる凍結乾燥製品のコストが増大するという重大な欠点がある。
【００１３】
本発明は、従来手段に生じているこの乾燥時間が長い問題を解消せしめるためになされたものであって、液材料を容器内に分注して予備凍結庫において成型凍結体に凍結させ、それを凍結乾燥庫内において、真空下で材料内水分を昇華させることで行う凍結乾燥により、ポーションタイプの成型加工食品に製造する際の、凍結乾燥庫内における成型凍結体の乾燥時間を大巾に短縮して、それの凍結乾燥による成型加工食品の製造コストを低減せしめる新たな手段を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そして本発明手段は、上述の目的を達成するために、乾燥庫内において成型加工食品が凍結乾燥されていく工程について、種々の検討を加えて得られた知見に基づいて完成したものである。
【００１５】
金属製のトレイＢ内に装填したプラスチックの容器ａ…に分注された液材料Ｍの乾燥は、図４において、Ｅは凍結乾燥庫、Ｂはその凍結乾燥庫Ｅ内に装入したトレイ、ａはそのトレイＢ内に収容してある容器、Ｍは容器ａ内に分注された液材料、２はトレイＢの上方に位置する凍結乾燥庫Ｅ内の上部の加熱棚、３はトレイＢの下方に位置する下部の加熱棚、４０はその下部の加熱棚３から液材料Ｍに対し供給される熱流、４１は上部の加熱棚２から液材料Ｍに対し供給される熱流、Ｌは液材料Ｍの液厚、４２は液材料Ｍの自由表面、４３は液材料Ｍに生成してくる既乾燥層、ｌはその既乾燥層４３の厚さ、４４はその既乾燥層４３の下面側に形成される昇華面、４５はトレイＢの底面、４６は容器ａの底面、５０は水蒸気流をそれぞれ示しているとすると、液材料Ｍは、トレイＢの上方および下方に位置する上部の加熱棚２と下部の加熱棚３から供給される昇華熱により、材料内水分が昇華して乾燥していくが、このときの水蒸気の脱出面は、液材料Ｍがプラスチックの容器ａの内面に密着して凍結していることで、自由表面４２の側の一面だけとなり、従って、両面輻射加熱・片面昇華の形態で乾燥が進行していくようになっている。
【００１６】
そして、このように、液材料Ｍをプラスチックの容器ａ内に分注後に凍結させることで、液材料Ｍが、プラスチックの容器ａの内面に密着して凍結し、それの昇華面４４と昇華した水蒸気の脱出面が、凍結液材料Ｍの自由表面４２側の一面となり、トレイＢの底面４５側には昇華面が形成されないことから、両面輻射加熱・片面昇華となって乾燥が進行し、そのときの、下部の加熱棚からトレイＢの底面４５とプラスチックの容器ａの底面４６を経て昇華面４４へ伝わる熱流４０は、液材料Ｍの厚さＬから既乾燥層４３の厚さを引いた厚さＬ−ｌの凍結層（昇華工程中の平均厚Ｌ／２）を通過していき、また、上部の加熱棚２から自由表面４２を経て昇華面に伝わる熱流４１は、厚さｌの既乾燥層（昇華工程中の平均厚Ｌ／２）を通過するようになり、さらに両熱流４０・４１により昇華面４４から発生する水蒸気流５０は、厚さｌの既乾燥層（平均層Ｌ／２）を通過して、自由表面４２側からだけ凍結乾燥庫Ｅ内の自由空間に脱出することになることで、乾燥の進行の効率が著しく悪くなっていることによるものであることが判ってきた。
【００１７】
また、プラスチック容器ａは面積をＡｓとすれば、昇華水蒸気流の脱出流路面積もＡｓであり、アルミトレイＢ底面とプラスチック容器ａの底面との間に接触伝熱抵抗があることも乾燥時間を長くする原因となっている。
【００１８】
さらに、水蒸気流が昇華面から多孔体の既乾燥層を通過するとき、圧力差△Ｐが生じる。△Ｐは水蒸気流量と既乾燥層の水蒸気移動抵抗Ｒに比例する。また、水蒸気移動抵抗Ｒは既乾燥層厚に比例して乾燥層面積に反比例する。凍結乾燥中で昇華面の許容圧力Ｐｓは、凍結体の固体化が弛緩する限界温度Ｔｆの平衡蒸気圧Ｐｆ＊以下にする必要があり、昇華速度（水蒸気流量）の既乾燥層の最大水蒸気圧力差△Ｐは（Ｐｆ＊−ＰＯ）以下であり、この昇華速度しか許されない。
【００１９】
また、既乾燥層を通過する熱流についても同様の関係であるから、凍結乾燥中に既乾燥層表面の温度ｔｄが許容温度を超えない限度で可能な既乾燥層内の熱流量となる。
【００２０】
また、凍結層内を通して昇華面へ伝わる熱流４０により既乾燥層内熱流を補充できるけれども熱流が凍結層を通して昇華面へ伝わるとき、熱流量と凍結層厚に比例する伝熱温度差が生じる。その温度差だけプラスチックトレイ底面温度は昇華面温度よりさらに上昇する。従って、乾燥速度の制約が既乾表面の加熱である場合は、プラスチックトレイ内凍結材料の昇華速度が低下することにより緩和するが、乾燥速度の制約が凍結固化の弛緩であれば、凍結層内の熱流は、かえって昇華速度を引き下げることになる。
【００２１】
加熱棚２、３は単純に熱媒体または加熱ヒーターで同一温度制御で一般的に実施している。この場合、加熱棚２からの熱流４１を既乾燥層表面が許容温度以下にするべく制御するか、加熱棚３から熱流４０を液材料Ｍの凍結部が許容温度以下にするべきか、どちらかの条件で決まる。加熱棚は多段に積層される為に加熱棚の上面への熱流と下面への熱流のどちらかの一方の許容温度で制限される。
【００２２】
このように、プラスチック容器ａ内で凍結した液材料Ｍの凍結乾燥が長時間を要する主な原因が、昇華水蒸気の脱出面が片面（自由表面）に限られ、熱流および水蒸気流の通過厚さが倍加し、昇華面積が半減するためであることが、判ってきた。
【００２３】
そこで、プラスチックの容器ａ…内に分注して予備凍結庫Ｄにおいて凍結させた液材料Ｍ…を、容器ａ…から剥離させて取り出し裸の凍結した液材料Ｍとし、これを、別に形成した底面を多孔板または網体としたトレイＢ内に移して、そのトレイＢを、トロリーＣの支持枠１１に支架し、これを、凍結乾燥庫Ｅ内に装入して凍結乾燥する試みを行った。
【００２４】
図５は、これを、前述の図４に示している手段と同様に模式的に表した図で、同図５において、Ｅは凍結乾燥庫、２はその凍結乾燥庫Ｅ内に棚設せる加熱棚、３はそれの下位に棚設せる加熱棚、Ｃはトロリー、Ｂは底面を網体に形成したトレイ、Ｍ…は、金属材よりなる通常のトレイＢ内に装填したプラスチックの容器ａ…内に分注して予備凍結庫Ｄ内において凍結させた後に、その容器ａ内から剥離して取り出し前述の底面が網体のトレイＢ内に移した裸の凍結した液材料を示す。
【００２５】
そして、６０はこの容器ａの内腔形状に倣う形状に成形された裸の凍結した液材料Ｍの上表面側である上部の自由表面、６１はその凍結した液材料Ｍの下部の自由表面、６２はそれの上部の昇華面、６３はそれの下部の昇華面、６４は上部の昇華面６２からの水蒸気流、６５は下部の昇華面６３からの水蒸気流、６６は凍結した液材料Ｍの上部側に形成されていく上部の既乾燥層、６７はそれの下部側に形成されていく下部の既乾燥層、６８は上部の加熱棚２から上部の自由表面６０に伝わる熱流、６９は下部の加熱棚３から下部の自由表面６１に伝わる熱流、Ｌは凍結した液材料の厚さ、ｌは既乾燥層６６・６７の厚さを示している。
【００２６】
この底面を網状としたトレイＢに移した裸の液材料Ｍの成型凍結体の凍結乾燥について見れば、上部および下部の加熱棚２・３から、上部および下部の自由表面６０・６１へ伝わる熱流６８・６９は、凍結している液材料Ｍの表裏から水蒸気が脱出できるために、既乾燥層厚６６・６７を通過して昇華面６２・６３に達することにより、ほぼ上下対称となるため、通過する既乾燥層６６・６７の厚さは０からＬ／２まで変化し、昇華工程中の平均厚はそれぞれＬ／４である。同様に両昇華面６２・６３から発生する水蒸気流を通過する既乾燥層の平均厚は、それぞれＬ／４であり、昇華水蒸気流の流路面積は２Ａｓである。即ち、両面輻射加熱・両面昇華となる。
【００２７】
また、昇華速度（水蒸気流量）の既乾燥層の最大水蒸気圧力差△Ｐは、図４に示した従来の金属製のトレイＢ内に入れるプラスチック容器ａ内の液材料Ｍの場合に比して１／４となり、従って、昇華速度は、図４の従来手段に比して４倍の昇華速度となる。
【００２８】
上下両面輻射加熱・両面昇華は上下共に中心部を中心に対称である為、加熱棚２・３は同一温度制御でする合理的設計となる。
【００２９】
また、既乾燥層を通過する熱流についても同様の関係であるから、凍結乾燥中に既乾燥層表面の温度ｔｄが許容温度を超えない限度で可能な既乾燥層内の熱流量も前述の図４に示す従来手段に比し、４倍となる。
【００３０】
即ち、このプラスチックの容器ａ内で凍結させた液材料Ｍを、その容器ａから剥離させて取り出し、裸の状態として底面を網状または多孔状としたトレイＢ内に移して凍結乾燥庫Ｅにおいて凍結乾燥させるときは、従来手段に比して乾燥速度を著しく早めるようになることが判り、そして、実際にも、プラスチックの容器ａ…内に固形分２０％の卵スープを液材料として分注し凍結させて、１個４６ｇｒ、厚さ２０ｍｍの成型された液材料Ｍの成型凍結体を形成し、それを凍結乾燥庫Ｅにおいて凍結乾燥させたところ、乾燥時間が約３分の１短縮される結果が得られている。
【００３１】
そして、このことから、本発明手段においては、前述の目的を達成するための手段として、請求項１に記載した、お粥やスープ類等の調理済みの加工食品たる液材料を、所定の形状・容量の容器内に一食分づつの量として分注し、それを予備凍結庫内において凍結させて形成した固形の凍結体を容器内から剥離させて取り出し裸の成型凍結体とし、その液材料の裸の成型凍結体を、底面を網体または多孔板としたトレイ内に投入して、そのトレイごと、凍結乾燥庫内に上下に並列するよう棚設せる加熱棚と加熱棚との中間位置に装入し、その凍結乾燥庫により両面輻射加熱・両面昇華の条件下において凍結乾燥させることを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥方法を提起するものである。
【００３２】
また、この請求項１の手段を実施するための凍結乾燥装置として、請求項２・請求項３・請求項４・請求項５・請求項６に記載した調理済みの加工食品の液材料を一食分づつの固形の成型凍結体に凍結させる予備凍結庫と、凍結させた成型凍結体を支承するトレイと、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するように棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、トレイを、金属材によりそれの底面が網体または多孔板とした形態に形成しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
および、調理済みの加工食品の液材料を一食分づつの固形の成型凍結体に凍結させる予備凍結庫と、凍結させた成型凍結体を支承するトレイと、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するように棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、トレイを、金属材により底面が盲の底板となるように形成して、それの内部に、金属材よりなる網体または多孔板を、底面から所定の間隔寸法をおいて浮き上がる高さ位置に棚設しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
および、調理済みの加工食品としたお粥やスープ類等の液材料を、一食分づつの量として分注するプラスチックの容器と、その容器を複数個整列させた状態で収容する金属材よりなるトレイを、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの支持枠に支架したトレイ内のプラスチック容器に分注した液材料を凍結させる予備凍結庫と、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するよう棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、一食分づつの量の液材料を分注するプラスチックの容器を、それの底面に開放口が開口する形状に形成して、その開放口を液材料の凍結後に剥離し得るシートまたは装脱自在の蓋により閉塞しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
および、調理済みの加工食品としたお粥やスープ類等の液材料を、一食分づつの量として分注するプラスチックの容器と、その容器を複数個整列させた状態で収容する金属材よりなるトレイを、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの支持枠に支架したトレイ内のプラスチック容器に分注した液材料を凍結させる予備凍結庫と、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するよう棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、一食分づつの量の液材料を分注するプラスチック容器を、それの底面に開放口が開口する形状に形成して、その開放口を液材料の凍結後に剥離し得るシートまたは装脱自在の蓋により閉塞しておき、かつ、１８０度反転させた状態においてトレイ内に装填し得る形状に形成しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
ならびに、プラスチック容器には、それの上面側の開放口の口縁に、それに分注した液材料を凍結させた状態においてトレイ内で１８０度反転させたときに、凍結した液材料の表面よりも下方に突出して、その液材料の表面を、トレイの底面から浮かせてその液材料の表面を自由空間に連通させる支脚となる突出壁を設けておくことを特徴とする請求項５記載の成型加工食品の真空凍結乾燥装置を提起するものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に係る発明の実施には、液材料を、所定形状・大きさで裸の状態の成型凍結体に形成するための予備凍結装置が必要である。
【００３４】
この予備凍結装置としては、裸の状態の液材料Ｍの成型凍結体が形成できるものであればよく適宜に構成してよいものであるが、効率よく裸の状態の液材料の成型凍結体が形成し得るようにするため、例えば、図６にあるように、一対に対向するローラ８０・８０に、エンドレスに金属板よりなるベルト８１をかけまわして、同図において矢印方向に回動するよう駆動し、そのベルト８１の外周に、プラスチック材により多数の容器ａ…を成形してベルト状に連続させたプラスチックのベルト８２を巻き付け装着し、これの上方の回動側の回動方向における始端側の上方に、回動してくるプラスチックの容器ａ…内に液材料を所定量づつ分注する分注ヘッド８３を設け、液材料が分注された容器ａ…が回動してくる途中に、冷却されたエアーを吹き出す冷凍機８４・８４を配設し、これらにより構成するベルトフリーザーの形態の凍結機８を用い、これを、庫内を冷凍温度に保持し得る冷凍庫８５内に設置して予備凍結庫Ｄとし、これの前記凍結機８のエンドレスに回動する金属ベルト８１の搬送方向の終端側の回動端部の下方に、そこに回動してきて反転する各容器ａ…から裸の成型凍結体として放出される凍結した液材料Ｍを、回収して集積させる回収部８６を設けて、ここに、その凍結した液材料Ｍ…を搬出する搬出手段と取出口８７とを設けるように構成してよい。
【００３５】
そして、このベルトフリーザーの形態に構成した予備凍結庫Ｄの取出口８７から取り出される裸の成型凍結体である凍結した液材料Ｍを、トレイＢに投入するようにするが、そのトレイＢは、底面を網体９０または多孔板とした形態のトレイＢに構成しておき、それの底面の網体９０または多孔板の上に凍結した液材料Ｍの成型凍結体を裸のまま投入していくようにする。
【００３６】
このとき、この形態のトレイＢは、従前手段において使用されているトロリーＣの支持枠１１…に支架される形状・寸法のものに構成しておいてよく、そのようにすることで、トレイＢ…をトロリーＣに支架した状態で、トロリーＣごと従前形態の凍結乾燥庫Ｅ内に装入していくことにより両面輻射加熱・両面昇華の形態で凍結乾燥していけるようになる。
【００３７】
このように構成して用いるトレイＢは、容器ａ…内に所定形状の成型凍結体として凍結させた液材料Ｍを、容器ａから取り出して裸の成型凍結体の状態としてこのトレイＢ内に投入し、それの底面の網体９０または多孔板の上に敷き並べ、その状態でトレイＢを凍結乾燥庫Ｅ内に装入して加熱棚２と加熱棚３との中間に位置させて、凍結乾燥することで、凍結した液材料Ｍの成型凍結体を両面から輻射加熱し、水蒸気が両面から昇華する状態として乾燥していけるようにするためであり、凍結乾燥庫Ｅ内の加熱棚２と加熱棚３との中間位置に配置することで、両面輻射加熱で両面昇華の態様で凍結し液材料の裸の成型凍結体の乾燥が行えるようになればよく、上述の構成に限定されるものではない。例えば、図７に示しているように、トレイＢは金属板により従前のトレイＢと同様に形成しておいて、それの内腔の底部に網状体９１または多孔板を、トレイＢの底壁の上面から所定の距離だけ浮き上がる高さ位置に、棚板状に落し込み、この網状体９１または多孔板が、トレイＢ内に投入する凍結した液材料Ｍの成型凍結体を支承するトレイＢの底面となるようにして、その網状体９１または多孔板の上に並列させる凍結した液材料Ｍよりなる裸の成型凍結体が、その網状体９１または多孔板とトレイＢの底壁上面との間に形成される空間を介して凍結乾燥庫Ｅ内の自由空間に対し連通するようにする場合、また、トレイＢ自体を網状体または多孔板で成形しておく場合など適宜に構成してよい。
【００３８】
また、トレイＢ内に投入する凍結させた液材料Ｍを、容器ａから取り出して裸の成型凍結体とするのは、それの上下の両面側に、自由空間に接する自由表面６０・６１が形成されるようにして、両面輻射加熱・両面昇華の態様で凍結乾燥が行われるようにするためであり、凍結させた液材料Ｍの成型凍結体を容器ａから剥離して裸の状態とすることは、必ずしも必要がない。
【００３９】
凍結した液材料Ｍの成型凍結体を形成する予備凍結庫Ｄに、前述した図６に示す実施例において、ベルトフリーザーの形態の予備凍結庫Ｄを用いているのは、凍結した液材料Ｍの成型凍結体を効率よく得られるようにするためである。
【００４０】
従前のトロリーＣに支架せるトレイＢにプラスチックの容器ａ…を装填し、これら容器ａ…内に液材料Ｍを分注し、トロリーＣごと予備凍結庫Ｄ内に装入して、凍結させることで、成型凍結体とし、これを、容器ａから剥離反転させて、底面を網体９０または多孔板としたトレイＢ内に放出させるようにするようにしてよいことは勿論である。
【００４１】
このとき、液材料Ｍを分注して成型凍結体に成形するプラスチックの容器ａを特殊な形態に構成しておくことで、その容器ａ内に液材料Ｍを分注して凍結させた成型凍結体に成形したときに、その成型凍結体を容器ａから剥離させて取り出すことなく、その成型凍結体を容器ａ内面に凍結して密着・結合している状態としたまま、両面輻射加熱・両面昇華の状態として凍結乾燥していくことは可能である。
【００４２】
これには、例えば、トレイＢは、それの底面を網体９０または多孔板とした形態のものを用い、このトレイＢ内に装填しておくプラスチックの容器ａを、図８にあるように、それの底面に開口９２が開放し、その開口９２が剥離可能なシール９３で閉塞された構造のものとするか、図９にあるように装脱自在の蓋９４により閉塞した構造のものとしておく。
【００４３】
そして、このトレイＢ内に装填したプラスチックの容器ａ…内に液材料Ｍを分注し、トロリーＣに支架して予備凍結庫Ｄ内に装入して、液材料Ｍを凍結させたときに、トレイＢから容器ａ…を持ち上げて、底面のシール９３または蓋９４を取り除いて、その底面の開口９２を開放し、その状態で容器ａ…をトレイＢ内に戻すようにする。
【００４４】
これにより、容器ａ内に分注して凍結させた液材料Ｍは、図１０・図１１に示しているように、容器ａの内面形状に倣う所定形状の成型凍結体として凍結して容器ａに密着・結合した状態で、上下の両面が自由表面となり、かつ、容器ａを支承するトレイＢの底面が網体９０または多孔板としていることで、そのトレイＢをトロリーＣの支持枠１１に支架してトロリーＣを凍結乾燥庫Ｅ内に装入して凍結乾燥するときに、容器ａ内に凍結させた液材料Ｍの成型凍結体に、図５の模式図にあるように上下の両面側に既乾燥層６６・６７が形成されて、両面昇華により乾燥されていくようになる。
【００４５】
また、このように、プラスチックにより成形する容器ａを、それの底面に、開口９２を開設しておき、それを剥離可能のシール９３または装脱自在の蓋９４により閉塞した形態のものとして形成しておく手段は、液材料Ｍを凍結させた容器ａ…を、底面を網体９０または多孔板としたトレイＢ内で、図１２にあるように反転させた状態とし、この状態において、容器ａ…の底面に開設しておいた開口９２…から、蓋９４…またはシール９３…を取り外すことで各容器ａ…内に凍結している液材料Ｍの成型凍結体の上下の両面が自由表面となるから、この状態でトレイＢを凍結乾燥庫Ｅの加熱棚２・３…の棚間隔内に装入して凍結乾燥することにより両面輻射加熱、両面昇華により乾燥させていけるようになる。
【００４６】
また、この容器ａの底面に開口９２を開放して、それを、蓋９４またはシール９３により閉塞しておく手段は、その容器ａの上面側の開放口の口縁部に、図１３・１４にあるように、その容器ａ内に分注して凍結させる液材料Ｍの上表面よりも高く立ち上がる立上壁９５を、それの上端側に切欠部を形成するか、孔隙を形成して形設するか、または、前後・左右の一対に対向する側に形設しておくことで、この容器ａを反転させてトレイＢの底面に支承させたときに、図１５にあるよう、立上壁９５が支脚となって、容器ａ内に凍結してその容器ａ内面に密着・結合している液材料Ｍの成型凍結体の、下面側となった反転前の上面側を、トレイＢの底面から浮き上がらせて、支脚となる立上壁９５に設けた切欠部または孔隙または欠除部を介して凍結乾燥庫Ｅ内の自由空間に対し連通する状態とし得るようになる。
【００４７】
従って、このように容器ａの形状を形成しておくときは、分注した液材料Ｍの予備凍結を終えたときに、容器ａをトレイＢ上において反転させて、底面側に設けておいたシール９３または蓋９４を外すことで、容器ａ内の凍結した液材料Ｍを容器ａから剥離させず、容器ａ内面に密着・結合している状態において、両面輻射加熱・両面昇華により乾燥していけるようになる。
【００４８】
そして、この手段においては、トレイＢは、それの底面が、盲板であってもよく、そのため、図１５にあるよう従前の金属製の在来トレイＢを用いても、両面加熱・両面昇華により凍結乾燥していけるようになる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による成型加工食品の真空凍結乾燥手段は、お粥やスープ類の調理済みの加工食品である液材料を、所定の形状・容量の容器内に、一食分づつの分量として分注し、予備凍結庫において凍結し、それを、トレイに支架して凍結乾燥庫の加熱棚の棚間隔内に装入して凍結乾燥させることで、ポーションタイプの成型加工食品を生産するのに、容器内で凍結させた液材料を、容器から剥離させて取出し、裸の成型凍結体として、これを、底面を網体または多孔板としたトレイ内に投入して、凍結乾燥庫の加熱棚の棚間隔内に装入することで、両面輻射加熱・両面昇華により凍結乾燥させるようにしているのだから、成型凍結体の乾燥時間が大巾に短縮されて、成型加工食品の製造コストを著しく低減し得るようになる。
また、液材料を一食分づつの成型凍結体に凍結させるプラスチックの容器を、それの底面に、蓋またはシールにより閉塞される開口を具備する形態に作っておくことで、容器内に凍結させて液材料の成型凍結体を、容器から剥離させずに、容器に密着・結合している状態のままで、両面輻射加熱・両面昇華により凍結乾燥していけるようになり、乾燥時間の大巾の短縮と製造コストの低減が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空凍結乾燥による成型加工食品の製造工程の説明図である。
【図２】真空凍結乾燥装置により成型加工食品を製造する際に用いられるトレイとそれに装填したプラスチックで成形される容器の一部破断した斜視図である。
【図３】同上のトレイを指示棚に支架して搬送するトロリーの斜視図である。
【図４】同上のトレイ内に装填したプラスチックの容器内に分注して凍結させた液材料の成型凍結体の、凍結乾燥庫内における乾燥工程の説明図である。
【図５】本発明手段による液材料の成型凍結体の、凍結乾燥庫内における乾燥工程の説明図である。
【図６】本発明手段の実施に用いる予備凍結庫の縦断側面図である。
【図７】本発明手段の実施に用いるトレイの縦断面図である。
【図８】本発明手段の実施に用いるプラスチックの容器の縦断面図である。
【図９】同上容器の別の実施例の縦断面図である。
【図１０】同上の図８の実施例の容器のトレイ内に装填した状態の縦断面図である。
【図１１】同上の図９の実施例の容器のトレイ内に装填した状態の縦断面図である。
【図１２】同上の図８および図９に示す実施例の容器の別の使用態様の縦断面図である。
【図１３】同上の容器のさらに別の実施例の斜視図である。
【図１４】同上実施例の容器のトレイに装填した状態の縦断面図である。
【図１５】同上実施例の容器の、反転させてトレイ内に収容させた状態の縦断面図である。
【符号の説明】
Ｂ…トレイ、Ｃ…トロリー、Ｄ…予備凍結庫、Ｅ…凍結乾燥庫、Ｆ…モノレール、Ｌ・ｌ…厚さ、Ｍ…液材料、Ｐｆ…平衡蒸気圧、Ｐｓ…許容圧力、Ｒ…水蒸気移動抵抗、Ｔｓ…限界温度、ｔｄ…温度、ａ…容器、１…フレーム、１０…車輪、１１…支持枠、２…加熱棚、３…加熱棚、４０・４１…熱流、４２…トレイの底面、４２…自由表面、４３…既乾燥層、４４…昇華面、４５…トレイの底面、４６…プラスチック容器の底面、５０…水蒸気流、６０・６１…自由表面、６２・６３…昇華面、６４・６５…水蒸気流、６６・６７…既乾燥層、６８・６９…熱流、８…連結器、８０…ローラ、８１・８２…ベルト、８３…分注ヘッド、８４…冷凍機、８５…冷凍庫、８６…回収部、８７…取出口、９０…網体、９１…網状体、９２…開口、９３…シール、９４…蓋、９５…立上壁。
Claims (6)
- お粥やスープ類等の調理済みの加工食品たる液材料を、所定の形状・容量の容器内に一食分づつの量として分注し、それを予備凍結庫内において凍結させて形成した固形の凍結体を容器内から剥離させて取り出し裸の成型凍結体とし、その液材料の裸の成型凍結体を、底面を網体または多孔板としたトレイ内に投入して、そのトレイごと、凍結乾燥庫内に上下に並列するよう棚設せる加熱棚と加熱棚との中間位置に装入し、その凍結乾燥庫により両面輻射加熱・両面昇華の条件下において凍結乾燥させることを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥方法。
- 調理済みの加工食品の液材料を一食分づつの固形の成型凍結体に凍結させる予備凍結庫と、凍結させた成型凍結体を支承するトレイと、そのトレイを支持棚に支架するトロリーと、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するように棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、トレイを、金属材によりそれの底面が網体または多孔板とした形態に形成しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
- 調理済みの加工食品の液材料を一食分づつの固形の成型凍結体に凍結させる予備凍結庫と、凍結させた成型凍結体を支承するトレイと、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するように棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、トレイを、金属材により底面が盲の底板となるように形成して、それの内部に、金属材よりなる網体または多孔板を、底面から所定の間隔寸法をおいて浮き上がる高さ位置に棚設しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
- 調理済みの加工食品としたお粥やスープ類等の液材料を、一食分づつの量として分注するプラスチックの容器と、その容器を複数個整列させた状態で収容する金属材よりなるトレイを、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの支持枠に支架したトレイ内のプラスチック容器に分注した液材料を凍結させる予備凍結庫と、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するよう棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、一食分づつの量の液材料を分注するプラスチックの容器を、それの底面に開放口が開口する形状に形成して、その開放口を液材料の凍結後に剥離し得るシートまたは装脱自在の蓋により閉塞しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
- 調理済みの加工食品としたお粥やスープ類等の液材料を、一食分づつの量として分注するプラスチックの容器と、その容器を複数個整列させた状態で収容する金属材よりなるトレイを、そのトレイを支持枠に支架するトロリーと、そのトロリーの支持枠に支架したトレイ内のプラスチック容器に分注した液材料を凍結させる予備凍結庫と、そのトロリーの装入によりそれの支持枠に支架せるトレイの上位および下位に位置するよう棚設された加熱棚を具備する凍結乾燥庫とからなる成型加工食品の真空凍結乾燥装置において、一食分づつの量の液材料を分注するプラスチック容器を、それの底面に開放口が開口する形状に形成して、その開放口を液材料の凍結後に剥離し得るシートまたは装脱自在の蓋により閉塞しておき、かつ、１８０度反転させた状態においてトレイ内に装填し得る形状に形成しておくことを特徴とする成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
- プラスチック容器には、それの上面側の開放口の口縁に、それに分注した液材料を凍結させた状態においてトレイ内で１８０度反転させたときに、凍結した液材料の表面よりも下方に突出して、その液材料の表面を、トレイの底面から浮かせてその液材料の表面を自由空間に連通させる支脚となる突出壁を設けておくことを特徴とする請求項５記載の成型加工食品の真空凍結乾燥装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001205918A JP3616038B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 成型加工食品の真空凍結乾燥方法および成型加工食品の真空凍結乾燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001205918A JP3616038B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 成型加工食品の真空凍結乾燥方法および成型加工食品の真空凍結乾燥装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003018981A JP2003018981A (ja) | 2003-01-21 |
| JP3616038B2 true JP3616038B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=19042139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001205918A Expired - Fee Related JP3616038B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 成型加工食品の真空凍結乾燥方法および成型加工食品の真空凍結乾燥装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3616038B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4235095B2 (ja) * | 2002-12-25 | 2009-03-04 | 株式会社永谷園 | 凍結乾燥味噌の製造方法 |
| JP5439672B2 (ja) * | 2010-01-25 | 2014-03-12 | キリン協和Ｆｄ株式会社 | オルニチン含有即席乾燥粥 |
| WO2020002605A1 (en) | 2018-06-29 | 2020-01-02 | Universiteit Gent | Freezing, drying and/or freeze-drying of product dose units |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001205918A patent/JP3616038B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003018981A (ja) | 2003-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4033048A (en) | Freeze drying apparatus | |
| US5888572A (en) | Process for baking muffins in disposable baking tray | |
| US6688018B2 (en) | Apparatus for bulk drying of sliced and granular materials | |
| US4339928A (en) | Freezing unit for pre-cooked food packages | |
| CN208603045U (zh) | 一种冷量均匀的冷链物流运输保冷箱 | |
| US6418834B1 (en) | Apparatus for treating an item during travel of the item along a treating trough | |
| JPH06101999B2 (ja) | 減圧膨化乾燥装置 | |
| US4177647A (en) | Air slide freezer system | |
| US20040025366A1 (en) | Drying apparatus for granular bulk and sliced materials | |
| JP3616038B2 (ja) | 成型加工食品の真空凍結乾燥方法および成型加工食品の真空凍結乾燥装置 | |
| CN209726664U (zh) | 一种多层平面式蔬菜烘干箱 | |
| JPH07121354B2 (ja) | 粒状乾燥物製造方法及び真空凍結乾燥装置 | |
| US6531172B2 (en) | Method for treating an item during travel of the item along a treating trough | |
| CN101248812B (zh) | 回转式软罐头巴氏杀菌装置 | |
| JPH08614B2 (ja) | パスタを乾燥機を介して搬送するためのコンベア | |
| US3263335A (en) | Process and apparatus for freeze drying utilizing dry gas | |
| JP4042394B2 (ja) | ブロック状凍結乾燥食品類の製造法 | |
| JP2703179B2 (ja) | フリーズドライ方法およびフリーズドライ装置の真空加熱容器 | |
| JPS615767A (ja) | 連続式真空乾燥方法および装置 | |
| US3286365A (en) | Freeze drying apparatus | |
| FR2787179A1 (fr) | Procede de thermisation de produits convoyes avec circulation alternee du gaz thermisant | |
| KR100857077B1 (ko) | 복합 굴절 건조기 | |
| FR2662592A1 (fr) | Dispositif de distribution de plateaux-repas avec effets frigorifiques d'attente et de rechauffements integres. | |
| JP2001245642A (ja) | レトルト殺菌装置 | |
| GB2196830A (en) | Storing pre-cooked food for vending |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040701 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041005 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041102 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |