JP3629525B2 - 豆乳製品の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、豆乳製品の製造方法および製造装置に関し、特にオカラを発生させず、原料大豆の全てを豆乳、豆腐などの大豆加工食品すなわち豆乳製品に加工することのできる豆乳製品の製造方法およびこの製造方法の実施に使用される製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
豆乳および豆腐を製造するときには、多量のオカラが発生する。多量に発生するオカラの一部は、飼料、肥料として、あるいは極一部が食品材料として利用されているが、オカラは水分が多く、栄養分が豊宮であるため腐敗しやすく、その殆どが産業廃棄物として処理されている。このように、産業廃棄物として処理すると、環境問題を引き起こし、また栄養分に富んだオカラを廃棄処分することは食糧問題上望ましいことではない。このような理由から、オカラの有効利用が課題となっている。そこで、豆乳および豆腐の製造時におけるオカラの発生量を下げる、あるいはセロにするための幾つかの方法が提案されている。例えば、特開２０００−６０４７３号公報には、原料大豆を摩砕装置により粉末化することにより繊維質成分を豆腐製品中に取り込み、オカラの排出を無くす方法が開示されている。また、特開平１１−２９９４４３号公報では、オカラに酵素を添加し、機械的微粉砕処理を加えながら酵素反応を行い、繊維質成分を豆腐製品中に取り込み、オカラの排出を無くす方法を開示している。更に、特開平８−８９１９７号公報には、原料大豆を浸漬処理時に酵素を添加して酵素反応させてオカラの発生を低減させる方法が開示されている。また、特開２０００−１０２３５７号公報には、全粒大豆粉末を含有する懸濁液を湿式ジェットミルにかけ、懸濁液を圧力１００ＭＰａ以上及び／又は流速２００ｍ／ｓｅｃ以上で相互に及び／又は壁面と衝突させることにより、全大豆成分を極微粒化することにより繊維質成分を豆腐製品中に取り込み、オカラの排出を無くす方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の提案あるいは開示されている豆乳製品の製造方法によると、それなりの効果が得られるが、解決されなければならない課題あるいは問題点も多い。例えば、特開２０００−６０４７３号公報に開示されている発明では、摩砕装置により摩砕しても製造した豆乳中に粒子の大きいオカラが存在し、豆乳および豆腐の舌触りなどの触感を良くするには、結局オカラを濾過しなければならないという課題がある。また、特開平１１−２９９４４３号公報および特開平８−８９１９７号公報に開示されている発明では、酵素反応に長時聞を要するとともに、酵素処理に高度の技術を必要とするという課題がある。更に、特開２０００−１０２３５７号公報に開示されている発明では、湿式ジェットミルに大豆原料をかけるためには、前処理として全粒大豆粉末を含有する懸濁液中の粉末粒度を３００〜５００μｍ以下に粉砕する必要があり、操作工程が複雑になっている。
【０００４】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、外皮を含む全粒大豆原料から、格別な摩砕装置を必要とせず、また酵素反応のように時間をかけることもなく、さらには単純な操作によりオカラを発生させることなく、しかも食感に優れた豆乳、豆腐などの大豆加工食品を製造することができる、豆乳製品の製造方法およびこの実施に使用される製造装置を提供することを発明の目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による豆乳製品の製造方法は、浸漬あるいは蒸煮された外皮を含む大豆原料を、原料供給路を通してシリンダバレルの先端部分に蓄積し、次いでピストンを軸方向に駆動して蓄積された大豆原料を前記シリンダバレルの先端部に取付けられた均質化ユニットすなわちスクリーンを通過させ、そして押出すことにより大豆原料の極微細化された豆乳製品を製造することを特徴とする。
【０００６】
本発明による豆乳製品の製造装置は、シリンダバレルと、該シリンダバレル内に軸方向に駆動可能に設けられているピストンと、該ピストンを軸方向に駆動する駆動装置と、前記ピストンの先端部に軸方向に移動可能に設けられているリングと、前記シリンダバレルの先端部に設けられている均質化ユニットとからなり、前記シリンダバレルの前方に蓄積される外皮を含む大豆原料が、前記駆動装置により前記ピストンが駆動されると、前記均質化ユニットから押し出されるようになっている豆乳製品の製造装置であって、前記均質化ユニットは、所定メッシュのスクリーンからなり、前記ピストンの内部には、大豆原料供給路が設けられ、該大豆原料供給路は、前記ピストンを後退させると、前記リングと前記ピストンのピストンヘッド部との間に形成される通路を介して前記シリンダバレルの先端部の蓄積室に通じ、前進させると前記通路が遮断されるようになっていることを特徴とする。
【０００７】
本発明による豆乳製品の製造装置の均質化ユニットは、スクリーンと、該スクリーンを支持するスクリーンサポータとからなり、前記スクリーンサポータは複数個の透孔が開けられた板状部材から構成され、前記スクリーンの目は６０〜５００メッシュに選定されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１、２によって本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係わる豆乳製品の製造装置は、概略的には図１に示されているように、シリンダバレル１、該シリンダバレルの内部に軸方向に駆動可能に設けられているピストン１０、前記シリンダバレル１の先端部に取り付けられている均質化ユニット５０、前記シリンダバレル１の後端部に取り付けられているピストン駆動装置４０、大豆原料を供給するための供給管７等から構成されている。
【０００９】
シリンダバレル１は、軸方向に所定長さを有し、図１に示されているように軸心が横方向に配置されることを前提とされている。そして、シリンダバレル１の後方部寄りには、ピストン１０内に大豆原料を供給するための供給管７を取り入れるための開口部２が明けられている。この開口部２は、軸方向に所定長さに開けられている。したがって、ピストン１０が軸方向に駆動されるとき、供給管７はピストン１０に追従して軸方向に移動できる。このように構成されているシリンダバレル１の先方部分の内部は、蓄積室４となり、後端部にピストン駆動装置４０が設けられている。
【００１０】
シリンダバレル１の内孔３に、ピストン１０が軸方向すなわち進退方向に駆動可能に設けられている。ピストン１０は、その軸部はシリンダバレル１の内孔３よりも小さいが、先端部のピストンヘッド部１１は大きくなり、その外周面はシリンダバレル１の内孔３の内周面に接して駆動される。ピストンヘッド部１１の先端部分は、先方に向かって縮経されたテーパ部１２になり、その先端部にメネジが軸方向に形成されている。このように構成されているピストン１０の内部に、原料供給路１３が軸方向に設けられている。この原料供給路１３の後端部は、半径外方に開けられている半径方向供給路１４に連通している。この半径方向供給路１４の位置は、シリンダバレル１の開口部２に対応している。原料供給路１３の先端部は、複数個の分岐供給路１５、１５、…に連通している。これらの分岐供給路１５、１５、…は、テーパ状に広がり、そしてピストンヘッド部１１のテーパ部１２に開口している。半径方向供給路１４には、アダプタ５が装着され、このアダプタ５に大豆原料を供給するための可撓管６からなる供給管７が接続されている。なお、ピストン１０は、適宜分割されて原料供給路１３、半径方向供給路１４、分岐供給路１５、１５、…等が機械加工されているが、図１には加工のために分割されてた状態は示されていない。
【００１１】
ピストン１０の先端に、リングヘッド３０によりリング２０が取付けられている。リング２０は、軸方向に所定長さの略筒状を呈し、その外周面はシリンダバレル１の内孔３の内周面と密に接して軸方向に移動可能になっている。また、その内部孔２１は、リングヘッド３０の外周部のとの間に所定の通路が構成される大きさになっている。このようなリング２０の先端部は、大豆原料を押し出す押圧部２２となり、後端部はピストンヘッド部１１のテーパ部１２と同じテーパ角のテーパ部２３となっている。
【００１２】
リングヘッド３０の詳細は、図２の（ロ）によって説明する。リングヘッド３０は、先端の頭部３１と、この頭部３１よりも小径の軸部３２と、該軸部３２よりも大径の当接部３３と、ネジ部３４とからなっている。そして、このネジ部３４をピストン１０の先端部に形成されているメネジにねじ込むことにより、リング２０がピストン１０の先端部に取り付けられている。リングヘッド３０の軸部３１には、複数本の放射状に広がったアーム３５、３５、…の軸受部が緩く嵌合されている。そして、これらのアーム３５、３５、…の先端部は、リング２０の内周部に係止っされている。したがって、ピストン１０を図１において右方へ駆動すると、アーム３５、３５、…が所定量だけ軸部３２を移動して頭部３１に当接する。頭部３１に当接すると、リング２０はピストン１０と一体的に駆動されるが、当接するまでの距離が、ピストンヘット部１１のテーパ部１２とリング２０のテーパ部２３との間隔で、この間隔により、面状供給通路３６が確保される。また、左方向すなわち押出方向に駆動すると、アーム３５、３５、…が軸部３２を移動し、リング２０のテーパ部２３がピストンヘット部１１のテーパ部１２に着座する。これにより、面状供給通路３６が閉鎖される。
【００１３】
上記のように構成されているピストン１０は、シリンダバレル１の後端部から外部へ出てピストン駆動装置４０に機械的に接続されている。ピストン駆動装置４０は、モータ４１を備えている。モータ４１の出力軸４２は、伝動機構４３およびその出力軸４４を介してピストン１０の後端部に接続されている。この伝動機構４３は、ボールネジ、このボールネジに螺合しているボールナット等を備えている。これにより、モータ４１の回転運動がピストン１０を軸方向に駆動する直線運動に変換される。
【００１４】
均質化ユニット５０は、図２の（イ）に拡大して示されている実施の形態では、第１、２のスクリーン５１、５２、第１、２のスクリーンサポータ５３、５４、スクリーン押部材５６等から構成されている。これらのスクリーン５１、５２は、様々な目開きのスクリーンを組合せたものであり、その目の大きさは、本実施の形態では６０〜５００メッシュに選定されている。また、第１、２のスクリーンサポータ５３、５４は、本実施の形態では所定厚さの板状体から構成され、その面には直径が１〜３ｍｍの透孔５５、５５、…が多数形成されている。このように、スクリーンサポータ５３、５４は、所定厚さの板状体から構成されているので、スクリーン５１、５２にかかる圧力を受けるに充分な強度を有する。なお、スクリーンサポータ５３、５４の大きさは、スクリーン５１、５２と略同じ大きさになっている。また、スクリーン押部材５６の外経は、シリンダバレル１のそれと略同じで、内孔もシリンダバレル内孔３と略同じ大きさになっている。スクリーン押部材５６のシリンダバレル１側には、所定深さの段部５７が形成されている。
【００１５】
上記のように構成されている第１、２のスクリーン５１、５２と第１、２のスクリーンサポータ５３、５４は、図２の（イ）に示されているように、２段に組み合わされ、そしてスクリーン押部材５６の段部５７により位置決めされた状態で複数本のボルト５８、５８、…によりしシリンダバレル１の先端部に取り外し自在に取り付けられている。
【００１６】
大豆原料の供給には、その形態により、色々なタイプのポンプが適用できる。例えば強制的に供給できるスネークポンプなどのポンプが適用できるが、図１および図２には、このようなポンプからなる原料供給装置は示されていない。
【００１７】
次に、上記豆乳製品の製造装置を使用した豆乳の製造方法を、自動操作もできるが、便宜上自動と手動操作が混合したような操作例にっいて説明する。まず、計量ストローク、計量時間および押出速度を設定する。図１に示すように、モータ４１を駆動して、ピストン１０を設定された計量時間で設定の計量ストロークまで後退させる。これにより、前述したように、ピストンヘット部１１のテーパ部１２とリング２０のテーパ部２３との間に面状供給通路３６が形成される。このような面状供給通路３６が形成された状態が、図１に示されている。ピストン１０が後退を始めると同時に、図示していない原料供給装置が駆動して蒸煮された粗粉砕大豆あるいは浸漬された大豆原料を供給管７を通して半径方向供給管１４よりピストン１０内に供給する。供給された大豆原料は、ピストン１０内の原料供給路１３を通り、複数個の分岐供給路１５、１５、…から、ピストンヘット部１１のテーパ部１２とリング２０のテーパ部２３との間の面状供給通路３６およびリング２０の内周面とリングヘッド３０の外周面との間を通りシリンダバレル１の先端部の蓄積室４に蓄積される。設定した計量時間になると、ピストン１０の後退駆動および図示していない原料供給装置が停止して大豆原料の供給が止まり計量が終了する。この時、設定した計量時間でピストン１０が後退することによって発生するシリンダバレル１の先端の蓄積室４の未充填空間は、大豆原料で全て満たされ、空間がないように原料供給装置の供給量が調整されている。
【００１８】
計量が終了すると、再びモータ４１を駆動して、ピストン１０を設定された押出速度で前方に駆動する。これにより、リング２０の外周面とシリンダバレル１の内周面との間には所定の摩擦力が存在するので、前述したように、アーム３５、３５、…が軸部３２を移動し、リング２０のテーパ部２３がピストンヘット部１１のテーパ部１２に着座する。したがって、面状供給路３６は閉鎖される。着座し、閉鎖されている状態が、図２の（ロ）に示されている。
【００１９】
次いで、ピストン１０とリング２０が一体となって前方に駆動される。これにより、シリンダバレル１の蓄積室４に蓄積された大豆原料は、リング２０の押圧面２２とリングヘッド３０の頭部３１とにより、均質化ユニット５０の方へ押される。そして、第１、２のスクリーン５１、５２および第１、２のスクリーンサポータ５３、５４を通って外部へ押出される。これらのスクリーン５１、５２を通過するときに大豆原料は超微細化されながら押出される。これにより、超微細化された豆乳製品が得られる。なお、押出すときの圧力によるスクリーン５１、５２の変形は、スクリーンサポータ５３、５４により防止される。押出が終了すると、再び、モータ３４１を起動させて計量作業に移る。以下、同様にして大豆原料を超微細化し豆乳製品を得る。
【００２０】
本発明は上記実施の形態に限定されることなく、色々な形で実施可能である。例えば、原料供給路１３をシリンダバレル１の後端部よりも後方まで延ばすこともできる。そうすると、半径方向供給管１４を、図１においてＡで示すように、シリンダバレル１の外側で形成することができる。さらには、図１においてＢで示すように出力軸４４を管状部材から構成し、その内部を大豆原料供給路とし、そしてピストン１０の後端部に管状フランジで接続することもできる。また、ピストン１０のピストンヘッド部１１、リング２０、リングヘッド３０は、協働して大豆原料を押し出す作用を奏するが、逆止弁の作用も奏するので、射出成形機に適用されている逆流防止リングのように構成することもできる。
【００２１】
また、均質化ユニット５０は、図１、２に示されている実施の形態ではスクリーンは２段に組み合わされているが、１段でもあるいは３段以上の複数段で実施できることは明らかである。さらには、スクリーンサポータ５３、５４は、主としてスクリーン５１、５２の変形を防止するものであるから、図示の実施の形態に限定されることがなく、例えばクロス状のバーで実施できることも明らかである。また、作動油の管理を充分に行えば、ピストン１０は油圧ピストン機構で駆動するように実施できることも明らかである。
【００２２】
実施例：豆乳製品の製造装置には、図１に示されているような、シリンダバレルの径が１２０ｍｍ、シリンダバレルの軸長が６００ｍｍのものを使用した。大豆原料は、水と共に粗粉砕し茄でたものを使用した。
上記豆乳製品の製造装置および大豆原料を使用し、スクリーンは６０〜５００メッシュ、スクリーンサポータには入口直径が１ｍｍの孔が１４５０個形成されているものを使用した。押出速度は２８２〜２８２７ｃｍ３／ｓで押出テストを行った。このとき、押出圧力は８．０〜５５．０ＭＰａであった。また、３０℃の大豆原料をシリンダバレルに供給したが、押出圧力により温度上昇はほとんど見られなかった。
【００２３】
上記テストの結果、大豆原料がスクリーンを通過するときに、大豆のヘソ部分、外皮部分までも均一に超微細化され、得られた豆乳をビーカに取り、静置した時に、ビーカ壁面への粒子の付着およびビーカ底面への沈殿物は見られなかった。さらには、得られた豆乳を食しても、舌でのザラツキは無く、風味、色合いを損なうこともなかった。また、得られた豆乳製品を顕微鏡で観察したが、生きた微生物、雑菌等は見られなかった。大豆原料を押し出すときの圧力、せん断力により殺菌されたものと推定される。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、浸漬あるいは蒸煮された外皮を含む大豆原料を、シリンダバレルの前方の蓄積室に蓄積し、次いで前記シリンダバレル内に軸方向に駆動可能に設けられているピストンを軸方向に駆動して蓄積された大豆原料を前記シリンダバレルの先端部に取り付けられているスクリーンを通過させ、そして押出すので、外皮を含む全粒大豆原料から、格別な摩砕装置を必要とせず、また酵素反応のように時間をかけることもなく、さらには単純な操作によりオカラを発生させることなく、外皮が予め取られた大豆原料から得られる豆乳製品と同じような食感の豆乳製品を得ることができる。また、スクリーンを通して押し出すときの圧力と、せん剪断力とにより、大豆原料中の微生物を殺菌することができる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる豆乳製品の製造装置の一部を断面にして示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる豆乳製品の製造装置の要部を示す断面図で、その（イ）は均一化ユニット部分の、そしてその（ロ）はシリンダバレルの前方部分をピストンが押出方向に駆動されている状態で示す正面図である。
【符号の説明】
１ シリンダバレル ４ 蓄積室
７ 供給管 １０ ピストン
１１ ピストンヘッド部 １３ 原料供給部
１５ 分岐供給路 ２０ リング
３０ リングヘッド ３６ 面状供給路
４０ ピストン駆動装置 ５０ 均質化ユニット
５１、５２ 第１、２のスクリーン
５３、５４ 第１、２のスクリーンサポータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、豆乳製品の製造方法および製造装置に関し、特にオカラを発生させず、原料大豆の全てを豆乳、豆腐などの大豆加工食品すなわち豆乳製品に加工することのできる豆乳製品の製造方法およびこの製造方法の実施に使用される製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
豆乳および豆腐を製造するときには、多量のオカラが発生する。多量に発生するオカラの一部は、飼料、肥料として、あるいは極一部が食品材料として利用されているが、オカラは水分が多く、栄養分が豊宮であるため腐敗しやすく、その殆どが産業廃棄物として処理されている。このように、産業廃棄物として処理すると、環境問題を引き起こし、また栄養分に富んだオカラを廃棄処分することは食糧問題上望ましいことではない。このような理由から、オカラの有効利用が課題となっている。そこで、豆乳および豆腐の製造時におけるオカラの発生量を下げる、あるいはセロにするための幾つかの方法が提案されている。例えば、特開２０００−６０４７３号公報には、原料大豆を摩砕装置により粉末化することにより繊維質成分を豆腐製品中に取り込み、オカラの排出を無くす方法が開示されている。また、特開平１１−２９９４４３号公報では、オカラに酵素を添加し、機械的微粉砕処理を加えながら酵素反応を行い、繊維質成分を豆腐製品中に取り込み、オカラの排出を無くす方法を開示している。更に、特開平８−８９１９７号公報には、原料大豆を浸漬処理時に酵素を添加して酵素反応させてオカラの発生を低減させる方法が開示されている。また、特開２０００−１０２３５７号公報には、全粒大豆粉末を含有する懸濁液を湿式ジェットミルにかけ、懸濁液を圧力１００ＭＰａ以上及び／又は流速２００ｍ／ｓｅｃ以上で相互に及び／又は壁面と衝突させることにより、全大豆成分を極微粒化することにより繊維質成分を豆腐製品中に取り込み、オカラの排出を無くす方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の提案あるいは開示されている豆乳製品の製造方法によると、それなりの効果が得られるが、解決されなければならない課題あるいは問題点も多い。例えば、特開２０００−６０４７３号公報に開示されている発明では、摩砕装置により摩砕しても製造した豆乳中に粒子の大きいオカラが存在し、豆乳および豆腐の舌触りなどの触感を良くするには、結局オカラを濾過しなければならないという課題がある。また、特開平１１−２９９４４３号公報および特開平８−８９１９７号公報に開示されている発明では、酵素反応に長時聞を要するとともに、酵素処理に高度の技術を必要とするという課題がある。更に、特開２０００−１０２３５７号公報に開示されている発明では、湿式ジェットミルに大豆原料をかけるためには、前処理として全粒大豆粉末を含有する懸濁液中の粉末粒度を３００〜５００μｍ以下に粉砕する必要があり、操作工程が複雑になっている。
【０００４】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、外皮を含む全粒大豆原料から、格別な摩砕装置を必要とせず、また酵素反応のように時間をかけることもなく、さらには単純な操作によりオカラを発生させることなく、しかも食感に優れた豆乳、豆腐などの大豆加工食品を製造することができる、豆乳製品の製造方法およびこの実施に使用される製造装置を提供することを発明の目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による豆乳製品の製造方法は、浸漬あるいは蒸煮された外皮を含む大豆原料を、原料供給路を通してシリンダバレルの先端部分に蓄積し、次いでピストンを軸方向に駆動して蓄積された大豆原料を前記シリンダバレルの先端部に取付けられた均質化ユニットすなわちスクリーンを通過させ、そして押出すことにより大豆原料の極微細化された豆乳製品を製造することを特徴とする。
【０００６】
本発明による豆乳製品の製造装置は、シリンダバレルと、該シリンダバレル内に軸方向に駆動可能に設けられているピストンと、該ピストンを軸方向に駆動する駆動装置と、前記ピストンの先端部に軸方向に移動可能に設けられているリングと、前記シリンダバレルの先端部に設けられている均質化ユニットとからなり、前記シリンダバレルの前方に蓄積される外皮を含む大豆原料が、前記駆動装置により前記ピストンが駆動されると、前記均質化ユニットから押し出されるようになっている豆乳製品の製造装置であって、前記均質化ユニットは、所定メッシュのスクリーンからなり、前記ピストンの内部には、大豆原料供給路が設けられ、該大豆原料供給路は、前記ピストンを後退させると、前記リングと前記ピストンのピストンヘッド部との間に形成される通路を介して前記シリンダバレルの先端部の蓄積室に通じ、前進させると前記通路が遮断されるようになっていることを特徴とする。
【０００７】
本発明による豆乳製品の製造装置の均質化ユニットは、スクリーンと、該スクリーンを支持するスクリーンサポータとからなり、前記スクリーンサポータは複数個の透孔が開けられた板状部材から構成され、前記スクリーンの目は６０〜５００メッシュに選定されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１、２によって本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係わる豆乳製品の製造装置は、概略的には図１に示されているように、シリンダバレル１、該シリンダバレルの内部に軸方向に駆動可能に設けられているピストン１０、前記シリンダバレル１の先端部に取り付けられている均質化ユニット５０、前記シリンダバレル１の後端部に取り付けられているピストン駆動装置４０、大豆原料を供給するための供給管７等から構成されている。
【０００９】
シリンダバレル１は、軸方向に所定長さを有し、図１に示されているように軸心が横方向に配置されることを前提とされている。そして、シリンダバレル１の後方部寄りには、ピストン１０内に大豆原料を供給するための供給管７を取り入れるための開口部２が明けられている。この開口部２は、軸方向に所定長さに開けられている。したがって、ピストン１０が軸方向に駆動されるとき、供給管７はピストン１０に追従して軸方向に移動できる。このように構成されているシリンダバレル１の先方部分の内部は、蓄積室４となり、後端部にピストン駆動装置４０が設けられている。
【００１０】
シリンダバレル１の内孔３に、ピストン１０が軸方向すなわち進退方向に駆動可能に設けられている。ピストン１０は、その軸部はシリンダバレル１の内孔３よりも小さいが、先端部のピストンヘッド部１１は大きくなり、その外周面はシリンダバレル１の内孔３の内周面に接して駆動される。ピストンヘッド部１１の先端部分は、先方に向かって縮経されたテーパ部１２になり、その先端部にメネジが軸方向に形成されている。このように構成されているピストン１０の内部に、原料供給路１３が軸方向に設けられている。この原料供給路１３の後端部は、半径外方に開けられている半径方向供給路１４に連通している。この半径方向供給路１４の位置は、シリンダバレル１の開口部２に対応している。原料供給路１３の先端部は、複数個の分岐供給路１５、１５、…に連通している。これらの分岐供給路１５、１５、…は、テーパ状に広がり、そしてピストンヘッド部１１のテーパ部１２に開口している。半径方向供給路１４には、アダプタ５が装着され、このアダプタ５に大豆原料を供給するための可撓管６からなる供給管７が接続されている。なお、ピストン１０は、適宜分割されて原料供給路１３、半径方向供給路１４、分岐供給路１５、１５、…等が機械加工されているが、図１には加工のために分割されてた状態は示されていない。
【００１１】
ピストン１０の先端に、リングヘッド３０によりリング２０が取付けられている。リング２０は、軸方向に所定長さの略筒状を呈し、その外周面はシリンダバレル１の内孔３の内周面と密に接して軸方向に移動可能になっている。また、その内部孔２１は、リングヘッド３０の外周部のとの間に所定の通路が構成される大きさになっている。このようなリング２０の先端部は、大豆原料を押し出す押圧部２２となり、後端部はピストンヘッド部１１のテーパ部１２と同じテーパ角のテーパ部２３となっている。
【００１２】
リングヘッド３０の詳細は、図２の（ロ）によって説明する。リングヘッド３０は、先端の頭部３１と、この頭部３１よりも小径の軸部３２と、該軸部３２よりも大径の当接部３３と、ネジ部３４とからなっている。そして、このネジ部３４をピストン１０の先端部に形成されているメネジにねじ込むことにより、リング２０がピストン１０の先端部に取り付けられている。リングヘッド３０の軸部３１には、複数本の放射状に広がったアーム３５、３５、…の軸受部が緩く嵌合されている。そして、これらのアーム３５、３５、…の先端部は、リング２０の内周部に係止っされている。したがって、ピストン１０を図１において右方へ駆動すると、アーム３５、３５、…が所定量だけ軸部３２を移動して頭部３１に当接する。頭部３１に当接すると、リング２０はピストン１０と一体的に駆動されるが、当接するまでの距離が、ピストンヘット部１１のテーパ部１２とリング２０のテーパ部２３との間隔で、この間隔により、面状供給通路３６が確保される。また、左方向すなわち押出方向に駆動すると、アーム３５、３５、…が軸部３２を移動し、リング２０のテーパ部２３がピストンヘット部１１のテーパ部１２に着座する。これにより、面状供給通路３６が閉鎖される。
【００１３】
上記のように構成されているピストン１０は、シリンダバレル１の後端部から外部へ出てピストン駆動装置４０に機械的に接続されている。ピストン駆動装置４０は、モータ４１を備えている。モータ４１の出力軸４２は、伝動機構４３およびその出力軸４４を介してピストン１０の後端部に接続されている。この伝動機構４３は、ボールネジ、このボールネジに螺合しているボールナット等を備えている。これにより、モータ４１の回転運動がピストン１０を軸方向に駆動する直線運動に変換される。
【００１４】
均質化ユニット５０は、図２の（イ）に拡大して示されている実施の形態では、第１、２のスクリーン５１、５２、第１、２のスクリーンサポータ５３、５４、スクリーン押部材５６等から構成されている。これらのスクリーン５１、５２は、様々な目開きのスクリーンを組合せたものであり、その目の大きさは、本実施の形態では６０〜５００メッシュに選定されている。また、第１、２のスクリーンサポータ５３、５４は、本実施の形態では所定厚さの板状体から構成され、その面には直径が１〜３ｍｍの透孔５５、５５、…が多数形成されている。このように、スクリーンサポータ５３、５４は、所定厚さの板状体から構成されているので、スクリーン５１、５２にかかる圧力を受けるに充分な強度を有する。なお、スクリーンサポータ５３、５４の大きさは、スクリーン５１、５２と略同じ大きさになっている。また、スクリーン押部材５６の外経は、シリンダバレル１のそれと略同じで、内孔もシリンダバレル内孔３と略同じ大きさになっている。スクリーン押部材５６のシリンダバレル１側には、所定深さの段部５７が形成されている。
【００１５】
上記のように構成されている第１、２のスクリーン５１、５２と第１、２のスクリーンサポータ５３、５４は、図２の（イ）に示されているように、２段に組み合わされ、そしてスクリーン押部材５６の段部５７により位置決めされた状態で複数本のボルト５８、５８、…によりしシリンダバレル１の先端部に取り外し自在に取り付けられている。
【００１６】
大豆原料の供給には、その形態により、色々なタイプのポンプが適用できる。例えば強制的に供給できるスネークポンプなどのポンプが適用できるが、図１および図２には、このようなポンプからなる原料供給装置は示されていない。
【００１７】
次に、上記豆乳製品の製造装置を使用した豆乳の製造方法を、自動操作もできるが、便宜上自動と手動操作が混合したような操作例にっいて説明する。まず、計量ストローク、計量時間および押出速度を設定する。図１に示すように、モータ４１を駆動して、ピストン１０を設定された計量時間で設定の計量ストロークまで後退させる。これにより、前述したように、ピストンヘット部１１のテーパ部１２とリング２０のテーパ部２３との間に面状供給通路３６が形成される。このような面状供給通路３６が形成された状態が、図１に示されている。ピストン１０が後退を始めると同時に、図示していない原料供給装置が駆動して蒸煮された粗粉砕大豆あるいは浸漬された大豆原料を供給管７を通して半径方向供給管１４よりピストン１０内に供給する。供給された大豆原料は、ピストン１０内の原料供給路１３を通り、複数個の分岐供給路１５、１５、…から、ピストンヘット部１１のテーパ部１２とリング２０のテーパ部２３との間の面状供給通路３６およびリング２０の内周面とリングヘッド３０の外周面との間を通りシリンダバレル１の先端部の蓄積室４に蓄積される。設定した計量時間になると、ピストン１０の後退駆動および図示していない原料供給装置が停止して大豆原料の供給が止まり計量が終了する。この時、設定した計量時間でピストン１０が後退することによって発生するシリンダバレル１の先端の蓄積室４の未充填空間は、大豆原料で全て満たされ、空間がないように原料供給装置の供給量が調整されている。
【００１８】
計量が終了すると、再びモータ４１を駆動して、ピストン１０を設定された押出速度で前方に駆動する。これにより、リング２０の外周面とシリンダバレル１の内周面との間には所定の摩擦力が存在するので、前述したように、アーム３５、３５、…が軸部３２を移動し、リング２０のテーパ部２３がピストンヘット部１１のテーパ部１２に着座する。したがって、面状供給路３６は閉鎖される。着座し、閉鎖されている状態が、図２の（ロ）に示されている。
【００１９】
次いで、ピストン１０とリング２０が一体となって前方に駆動される。これにより、シリンダバレル１の蓄積室４に蓄積された大豆原料は、リング２０の押圧面２２とリングヘッド３０の頭部３１とにより、均質化ユニット５０の方へ押される。そして、第１、２のスクリーン５１、５２および第１、２のスクリーンサポータ５３、５４を通って外部へ押出される。これらのスクリーン５１、５２を通過するときに大豆原料は超微細化されながら押出される。これにより、超微細化された豆乳製品が得られる。なお、押出すときの圧力によるスクリーン５１、５２の変形は、スクリーンサポータ５３、５４により防止される。押出が終了すると、再び、モータ３４１を起動させて計量作業に移る。以下、同様にして大豆原料を超微細化し豆乳製品を得る。
【００２０】
本発明は上記実施の形態に限定されることなく、色々な形で実施可能である。例えば、原料供給路１３をシリンダバレル１の後端部よりも後方まで延ばすこともできる。そうすると、半径方向供給管１４を、図１においてＡで示すように、シリンダバレル１の外側で形成することができる。さらには、図１においてＢで示すように出力軸４４を管状部材から構成し、その内部を大豆原料供給路とし、そしてピストン１０の後端部に管状フランジで接続することもできる。また、ピストン１０のピストンヘッド部１１、リング２０、リングヘッド３０は、協働して大豆原料を押し出す作用を奏するが、逆止弁の作用も奏するので、射出成形機に適用されている逆流防止リングのように構成することもできる。
【００２１】
また、均質化ユニット５０は、図１、２に示されている実施の形態ではスクリーンは２段に組み合わされているが、１段でもあるいは３段以上の複数段で実施できることは明らかである。さらには、スクリーンサポータ５３、５４は、主としてスクリーン５１、５２の変形を防止するものであるから、図示の実施の形態に限定されることがなく、例えばクロス状のバーで実施できることも明らかである。また、作動油の管理を充分に行えば、ピストン１０は油圧ピストン機構で駆動するように実施できることも明らかである。
【００２２】
実施例：豆乳製品の製造装置には、図１に示されているような、シリンダバレルの径が１２０ｍｍ、シリンダバレルの軸長が６００ｍｍのものを使用した。大豆原料は、水と共に粗粉砕し茄でたものを使用した。
上記豆乳製品の製造装置および大豆原料を使用し、スクリーンは６０〜５００メッシュ、スクリーンサポータには入口直径が１ｍｍの孔が１４５０個形成されているものを使用した。押出速度は２８２〜２８２７ｃｍ３／ｓで押出テストを行った。このとき、押出圧力は８．０〜５５．０ＭＰａであった。また、３０℃の大豆原料をシリンダバレルに供給したが、押出圧力により温度上昇はほとんど見られなかった。
【００２３】
上記テストの結果、大豆原料がスクリーンを通過するときに、大豆のヘソ部分、外皮部分までも均一に超微細化され、得られた豆乳をビーカに取り、静置した時に、ビーカ壁面への粒子の付着およびビーカ底面への沈殿物は見られなかった。さらには、得られた豆乳を食しても、舌でのザラツキは無く、風味、色合いを損なうこともなかった。また、得られた豆乳製品を顕微鏡で観察したが、生きた微生物、雑菌等は見られなかった。大豆原料を押し出すときの圧力、せん断力により殺菌されたものと推定される。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、浸漬あるいは蒸煮された外皮を含む大豆原料を、シリンダバレルの前方の蓄積室に蓄積し、次いで前記シリンダバレル内に軸方向に駆動可能に設けられているピストンを軸方向に駆動して蓄積された大豆原料を前記シリンダバレルの先端部に取り付けられているスクリーンを通過させ、そして押出すので、外皮を含む全粒大豆原料から、格別な摩砕装置を必要とせず、また酵素反応のように時間をかけることもなく、さらには単純な操作によりオカラを発生させることなく、外皮が予め取られた大豆原料から得られる豆乳製品と同じような食感の豆乳製品を得ることができる。また、スクリーンを通して押し出すときの圧力と、せん剪断力とにより、大豆原料中の微生物を殺菌することができる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる豆乳製品の製造装置の一部を断面にして示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる豆乳製品の製造装置の要部を示す断面図で、その（イ）は均一化ユニット部分の、そしてその（ロ）はシリンダバレルの前方部分をピストンが押出方向に駆動されている状態で示す正面図である。
【符号の説明】
１ シリンダバレル ４ 蓄積室
７ 供給管 １０ ピストン
１１ ピストンヘッド部 １３ 原料供給部
１５ 分岐供給路 ２０ リング
３０ リングヘッド ３６ 面状供給路
４０ ピストン駆動装置 ５０ 均質化ユニット
５１、５２ 第１、２のスクリーン
５３、５４ 第１、２のスクリーンサポータ
Claims (3)
- 浸漬あるいは蒸煮された外皮を含む大豆原料を、シリンダバレルの前方の蓄積室に蓄積し、次いで前記シリンダバレル内に軸方向に駆動可能に設けられているピストンを軸方向に駆動して蓄積された大豆原料を前記シリンダバレルの先端部に取り付けられているスクリーンを通過させ、そして押出すことにより大豆原料の極微細化された豆乳を製造することを特徴とする豆乳製品の製造方法。
- シリンダバレルと、該シリンダバレル内に軸方向に駆動可能に設けられているピストンと、該ピストンを軸方向に駆動する駆動装置と、前記ピストンの先端部に軸方向に移動可能に設けられているリングと、前記シリンダバレルの先端部に設けられている均質化ユニットとからなり、
前記シリンダバレルの前方に蓄積される外皮を含む大豆原料が、前記駆動装置により前記ピストンが駆動されると、前記均質化ユニットから押し出されるようになっている豆乳製品の製造装置であって、
前記均質化ユニットは、所定メッシュのスクリーンからなり、
前記ピストンの内部には、大豆原料供給路が設けられ、該大豆原料供給路は、前記ピストンを後退させると、前記リングと前記ピストンのピストンヘッド部との間に形成される通路を介して前記シリンダバレルの先端部の蓄積室に通じ、前進させると前記通路が遮断されるようになっていることを特徴とする豆乳製品の製造装置。 - 請求項２に記載の均質化ユニットは、スクリーンと、該スクリーンを支持するスクリーンサポータとからなり、前記スクリーンサポータは複数個の透孔が開けられた板状部材から構成され、前記スクリーンの目は６０〜５００メッシュに選定されている豆乳製品の製造装置。
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