JP3948667B2 - 流動性を有する食品生地の包あん方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内包材を外皮材で被覆した包被食品を生産する包あん方法および装置に係り、詳しくは、例えばジャムやクリーム等の食品生地である内包材を例えばスポンジケーキや蒸しケーキ等の比較的高い流動性を有する食品生地である外皮材で被覆した包被食品を生産する包あん方法および装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
従来、スポンジケーキや蒸しケーキなど比較的高い流動性を有する食品生地を用いた菓子の中にジャムやクリームなどの内容物を入れる場合には、熱処理(焼成や蒸成等)した菓子に注入針を用いて内容物を注入している(例えば、特許文献1)。
また、包被食品の製造方法は、内側ノズルとその外周に形成された外側ノズルを有する二重ノズルを構成し、この二重ノズルの下側に設けられた搬送部材上に、まず、外側ノズルから外皮材の押出しを開始した後、一定時間経過後に内側ノズルから内包材の押出しを行い、内側ノズルからの押出しを停止した後、一定時間経過後に外側ノズルからの押出しを停止する。これにより、内包材は外皮材によって包まれた状態になる。そして、外側ノズルの吐出口の下側近傍に設けたピアノ線で押し出された外皮材を切断して包被食品を製造する(例えば、特許文献2)。
さらに、別の包あん装置は、内側食品材料と外側食品材料からなる棒状生地を連続吐出する重合ノズル部に、内側食品材料通路内に上下動可能にインナーシャフトを設け、内側食品材料を間欠吐出することにより外側食品材料の中に内側食品材料が一定間隔を開けて存在し、内側食品材料が存在しない外側食品材料だけの部分をシャッターやロータリーカッタで切断して被覆食品を製造する(例えば、特許文献3)。
【0003】
【特許文献1】
特許第2757001号公報(第2頁、第1図)
【特許文献2】
特開平6−98684号公報(第1頁、第1図−3図)
【特許文献3】
登録実用新案第3061256号公報(第7頁、第2図−7図)
【0004】
しかしながら、上記従来の技術においては、その構成が複雑であったり、スポンジケーキや蒸しケーキ等の比較的高い流動性を有する食品生地がノズルから垂れ落ちるのを防ぐことができずに、包被食品の乱貫による品質の低下や搬送装置上への落下による汚れなど衛生上の問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、包あん装置において、比較的高い流動性を有する食品生地の外皮材で内包材を被覆した包被食品を成形するに際し、シャッターやワイヤーカッタなどの切断装置を用いず、さらには、ノズルからの食品生地の垂れ落ちをなくした包あん方法および装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき問題に鑑みてなされたものであり内包材を外皮材で被覆した包被食品を成形する包あん方法において、
i)内包材用ノズルの吐出口および外皮材用ノズルの吐出口をロッドバルブで閉口し、内包材および外皮材の吐出を停止した状態から、
ii)ロッドバルブを上昇することにより外皮材用ノズルの吐出口を開口して外皮材のみを吐出し、
iii)設定時間経過後、さらにロッドバルブを上昇することにより内包材用ノズルの吐出口を開口し、内包材を外皮材で被覆した包被食品生地を外皮材用ノズルから吐出し、
iv)さらに設定時間経過後、ロッドバルブを降下することにより内包材用ノズルの吐出口を閉口して内包材の吐出を停止し、外皮材のみ外皮材用ノズルから吐出し、
v)さらに設定時間経過後、ロッドバルブを降下することにより外皮材用ノズルの吐出口を閉口して外皮材の吐出を停止して包被食品を成形するとともに、外皮材用ノズルからの外皮材の垂れ落ちを防ぐ
ことを特徴とする流動性を有する食品生地の包あん方法である。
【0007】
さらには、前記v)のロッドバルブが降下して外皮材用ノズルの吐出口を閉口した時、ロッドバルブの先端部分に向かって外側から圧縮空気を吹きつける、または、ロッドバルブの先端部分から圧縮空気を吹き出すことにより、ロッドバルブの先端部分に付着した食品生地を落下させることを特徴とする包あん方法である。
【0008】
また、外皮材供給部と内包材供給部を備え、外皮材供給部と内包材供給部とに連通する吐出部を備え、内包材用ノズルの吐出口および外皮材用ノズルの吐出口に嵌挿可能なロッドバルブとこのロッドバルブを上下動する上下動駆動部を備え、上記各部の駆動を操作パネルに設定入力された数値に基づいて制御部する制御部を備えた構成であり、
i)内包材用ノズルの吐出口および外皮材用ノズルの吐出口をロッドバルブで閉口し、内包材および外皮材の吐出を停止するようロッドバルブをロッドバルブが上下動する下端位置に位置した状態から、
ii )外皮材用ノズルの吐出口のみを開口して外皮材のみを吐出するようロッドバルブが中間位置まで上昇し、
iii )設定時間経過後、さらに内包材用ノズルの吐出口を開口し、内包材を外皮材で被覆した包被食品生地を外皮材用ノズルから吐出するようロッドバルブを上端位置まで上昇し、
iv )さらに設定時間経過後、内包材用ノズルの吐出口のみを閉口して内包材の吐出を停止し、外皮材のみ外皮材用ノズルから吐出するようロッドバルブを中間位置まで降下し、
v)さらに設定時間経過後、外皮材用ノズルの吐出口を閉口して外皮材の吐出を停止して包被食品を成形するとともに、外皮材用ノズルからの外皮材の垂れ落ちを防ぐようロッドバルブを下端位置まで降下し、
前記i)からv)の一連の動作を繰り返して外皮材用ノズルの吐出口と内包材用ノズルの吐出口を順次開閉するよう間欠的に上下動することを特徴とした包あん装置である。
【0009】
さらには、前記包あん装置において、ロッドバルブの先端部分に外側から圧縮空気を吹きつけるためのエアノズルを外皮材用ノズルの外側に備え、または、ロッドバルブの先端部分から圧縮空気を吹き出すためのエアノズルを備えた包あん装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る包あん装置の一実施例を図面を用いて説明する。図1は、包あん装置の概略を示す正面断面説明図である。図2は、図1に示される包あん装置のA−A断面矢視説明図である。図3ないし図7は、包あん装置による食品生地の吐出状態を経時的に示した第1実施例の正面図である。図8は、包あん装置の各部の動作を経時的に示した線図である。図9は、第2の実施例を示す正面断面説明図である。
【0011】
図1および図2を参照するに、本発明の実施の形態に係る包あん装置1は、基台3の上部に外皮材WAを供給する外皮材供給部10および内包材WBを供給する内包材供給部20を備え、供給された外皮材WAを内包材WBの外側に被覆した同心円状の包被食品生地WCにして吐出する吐出部30を備えている。吐出部30の下方には、搬送部50を備え、吐出部30から吐出された包被食品生地WCを受ける紙カップCを間欠動作して搬送する。また、吐出部30の上方には、吐出部30の内側に設けたロッドバルブ41を上下動するための上下駆動部40を備えている。さらに、前記各部を駆動制御する制御部60を備えている。
【0012】
外皮材供給部10と内包材供給部20は、吐出部30を中心として左右対称に設けられている。外皮材供給部10には、外皮材WAを収容するホッパー11と外皮材WAの通路を形成するプレート12、および外皮材WAを吐出部30に計量供給するポンプ13が構成されている。ポンプ13は、いわゆるベーンポンプ機構を用いたポンプであり、ポンプケーシング14に垂直かつ回転自在に設けられた回転筒15とその回転筒15に設けられた放射状の溝15Aに移動自在に支承された送り羽根16A,16B,16Cを備えている。回転筒15は、図示されない制御モータにギヤなどの回転伝達機構を介して連動連結されている。
【0013】
外皮材WAは、ホッパー11とポンプ13の間の設けられたプレート12の連通孔12Aを通り、その自重によりポンプ13に充填される。ポンプ13は、回転筒15の外周面と隣り合う2枚の送り羽根(例えば16Aと16B)およびポンプケーシング14の内周面に囲まれ区画された1つの計量室13Aを形成する。そして、回転筒15の回転に伴って、送り羽根16Aは、ケーシング14に取り付けられた板状のカム部材17のカム曲線17Aに摺接し、そのカム曲線17Aの軌跡に従って回転筒15の外周面から没するよう前記溝15A内を移動し、その計量室13Aを徐々に狭めるようにして外皮材WAを吐出部30に供給する。
【0014】
内包材供給部20は、ホッパー21,プレート12,ポンプ23を備えており、外皮材供給部10と同様の作用をするものでありので、その他の説明は省略する。
【0015】
吐出部30は、外皮材供給部10に接続した接続口311および内包材供給部20に接続した接続口312を各々側部に設けた重合ケーシング31を備えている。また、重合ケーシグ31には、内包材WBが通過自在の中空の内筒33が前記接続口312に連通して設けられ、さらに、内筒33の外側に内筒33とほぼ同心状に外皮材WAが通過自在の外筒34が前記接続口311に連通して設けられている。
【0016】
また、内筒33の下端部には、内包材用ノズル35を着脱交換可能に螺着固定し設けている。また、前記外筒34の下面には、内包材用ノズル35を囲繞した外皮材用ノズル36が着脱交換可能に嵌入され固定されている。
外皮材用ノズル36の内面形状は、その上方より漏斗状の傾斜部36Cから内側に屈折した水平状の棚部36Bを備え、さらに、吐出口36Aが連設されている。
【0017】
この棚部36Bは、外皮材WAが吐出口36Aの上方で直ちに中心に集合するように外皮材WAの流れ方向を常に中心側に指向するよう作用するものである。ロッドバルブ41が上昇して吐出口36Aが開口した時に、外皮材WAが吐出口36Aの上方から素早く充満されることで、外皮材WAが空気を抱き込むことを防いでいる(図4参照)。また、ロッドバルブ41が降下して内包材用ノズル35の吐出口35Aが閉口した時には、外皮材WAが内包材WBの上部を素早く被覆するように作用する(図6参照)。
【0018】
吐出部30の内側には、シャフト45に螺着固定されたロッドバルブ41が内包材用ノズル35の吐出口35Aおよび外皮材用ノズル36の吐出口36Aに上下摺動可能に設けられている。さらに、シャフト45の上部45Aは、重合ケーシング31の上部に嵌合固定された軸受部材37に摺動可能に嵌挿している。
【0019】
さらに、外皮材用ノズル36の外側には、ロッドバルブ41の円錐台状の先端部分41Aに付着した食品生地を落下させるためのエアノズル38が設けられている。エアノズル38には、円周上に等間隔で複数の吹き出し口38Aを設けており、電磁弁を介しエアコンプレッサーなどから供給される圧縮空気Qを中心方向に向かって放射状に設定時間吹き出すよう設けられている。
【0020】
上記のように構成された吐出部30を基台3に装着し、外皮材供給部10および内包材供給部20より各々外皮材WAおよび内包材WBを吐出部30に供給することにより、外皮材WAが内包材WBを被覆した包被食品生地WCを外皮材用ノズル36から吐出する。
【0021】
吐出部30の上方には、吐出部30の内側に設けたロッドバルブ41を上下動するための上下駆動部40を備えている。上下駆動部40は、基台3より立設されたシリンダベース42にエアシリンダ43を取り付けており、エアシリンダ43のロッド43Rの先端部には、係止部材44が螺着固定されている。この係止部材44と前記シャフト45の上端部に設けた係止部分45Bを連結し、エアシリンダ43のロッド43Rを進退動作することによりロッドバルブ41が上下動するよう設けられている。
【0022】
また、エアシリンダ43には、ロッド43Rが下端位置,中間位置および上端位置に位置することを検出するための検出器S1,S2,S3が取付け位置変更自在に設けられている。詳しくは後述するが、これら検出器の感知信号が制御部60に送られ、ロッド43Rに連結されたロッドバルブ41の上下動作を制御するのである。
【0023】
吐出部30の下方には搬送部50が設けられている。搬送部50は、図示されない制御モータの駆動によりコンベアベルト52を間欠的に動作し、図示されない紙カップ供給装置から供給される紙カップCを吐出部30の下方位置に搬送する。搬送部50の側方には、検出器S4が設けられている。検出器S4は、紙カップCが吐出部30の下方に搬送されたことを感知し、この感知信号により、コンベアベルト52の駆動が停止され、吐出部30から食品生地の吐出が開始されるよう制御されている。なお、搬送部50は公知の構成でよく、詳しい説明は省略する。
【0024】
また、包あん装置1は、制御部60として、外皮材WAおよび内包材WBの供給量、包被食品Pの時間当たりの生産回数、ベルト52の搬送速度および間欠動作タイミング、ロッドバルブ41の上下動タイミング、エアノズル38への圧縮空気の供給タイミングおよび供給時間などを設定入力するとともに、包あん装置1の各部を起動停止する駆動スイッチを備えた操作パネル61と、それら設定入力された数値および前記検出器S1,S2,S3,S4の感知信号に基づき各部の制御モータや空気圧機器(エアシリンダ43や電磁弁)を制御する制御装置62を備えている。
【0025】
次に、本発明の実施の形態に係る包あん装置1の動作について図3から図8を参照して説明する。図3は、ロッドバルブ41は、内包材用ノズル35の吐出口35Aおよび外皮材用ノズル36の吐出口36Aに嵌挿されており、各供給部10,20より供給される外皮材WAおよび内包材WBの吐出を停止した状態を示している。この状態では、検出器S1はロッド43Rが下端位置にあることを感知している。また、吐出部30の下方には、コンベアベルト52により搬送された紙カップCが検出器S4の感知信号に基づいて停止している。
【0026】
次に、エアシリンダ43のロッド43Rの退行動作によりロッドバルブ41が上昇し、外皮材用ノズル36の吐出口36Aを開口する。そして、検出器S2がロッド43Rの上昇を感知することにより、ロッドバルブ41が内包材用ノズル35の吐出口35Aに嵌挿された状態を維持して停止する。この時、開口した外皮材用ノズル36の吐出口36Aから外皮材WAが紙カップCの中に吐出される(図4参照)。
【0027】
検出器S2が感知してから設定時間T1経過後、ロッド43Rは上端まで退行し検出器S3が感知する。この時、ロッドバルブ41が上昇して内包材用ノズル35の吐出口35Aが開口し、内包材WBが吐出される。そして、外皮材用ノズル36から内包材WBを外皮材WAで被覆した包被食品生地WCが吐出される(図5参照)。そして、検出器S3が感知してから設定時間T2経過後にロッド43Rが進行して検出器S2が感知する。この時、ロッドバルブ41が降下して内包材用ノズル35の開口部35Aに嵌挿されて停止する。この状態では、内包材WBの吐出は停止し、外皮材WAのみ吐出される(図6参照)。
【0028】
さらに、検出器S2が感知してから設定時間T3経過後にロッド43Rが降下して下端に位置し、検出器S1が感知する。この時、ロッドバルブ41が再び降下して外皮材用ノズル36の吐出口36Aを閉口する。そして、検出器S1が感知してからエアノズル38より圧縮空気Qが設定時間T4の間吹き出され、ロッドバルブ41の先端部41Aに付着した外皮材WAを紙カップCの中に落下させる(図7参照)。このように動作することにより、紙カップCの中に包被食品Pが吐出される。その後、コンベアベルト52が駆動され、包被食品Pを入れた紙カップCは次工程に搬送されるとともに、次の紙カップCが吐出部30の下方に搬送される。そして、上述した一連の動作を繰り返すことにより、次々と紙カップCの中に包被食品Pを吐出する。
【0029】
図9は、本発明の実施の形態に係る包あん装置1の第2の実施例を示している。なお、第1の実施例と同様の構成については符号を同一にし、その作用の説明は省略する。本実施例においては、シャフト45およびロッドバルブ41を中空状に設けエアコンプレッサーに配管された電磁弁に連通されている。さらに、ロッドバルブ41の先端部には、多数の孔46Hを設けたエアノズル46を螺着固定している。そして、包被食品生地WCを吐出し終えた時に、前記孔46Hより圧縮空気Qを設定時間T4の間吹き出し、ロッドバルブ41の先端部分41Aに付着した食品生地を紙カップCの中に落下させる。
【0030】
また、本第2の実施例における外皮材用ノズル36の棚部36Bは、傾斜部36Cから屈曲した曲線状に設けられており、外皮材WAの流れ方向を中心側に指向させている。
【0031】
本包あん装置1においては、従来の包あん装置のように内包材用ノズル35の吐出口35Aをロッドバルブ41で開閉するだけでなく、外皮材用ノズル36の吐出口36Aをも開閉するようにした。このことにより、従来用いられていたシャッターやワイヤーカッタなどの切断装置を用いることなく包被食品Pを成形することが可能となり、包あん装置の構成を簡略化することができた。
【0032】
また、従来の包あん装置においては、外皮材用ノズルの吐出口が常に開口していたので、順次搬送されてくる紙カップCを待つ間などに外皮材用ノズルからの外皮材WAの垂れ落ちを防ぐことができず、包被食品Pに重量の乱れが生じたり、包あん装置が汚れるという問題があった。しかし、本包あん装置1においては、外皮材用ノズル36の吐出口36Aにロッドバルブ41を嵌挿して吐出口36Aを閉口し、さらには、エアノズル38,46から圧縮空気Qを吹き出すことによりロッドバルブ41の先端部分41Aに付着した外皮材WAを紙カップCの中に落下させてロッドバルブ41からの食品生地の切れを向上させているため、上記問題を解決することが可能になった。
【0033】
本発明の実施の形態に係る包あん機装置1の説明は、概ね上述した通りであるが、上記構成に限らず他の構成を採用することも可能である。例えば、吐出部30の下方に位置するコンベアベルト52を上下動可能に設け、包被食品生地WCの吐出に同調して降下することにより、より流動性の高い食品生地に対応することも可能である。
【0034】
また、紙カップ等の型を搬送する搬送部50はコンベアベルト52に限らず、例えば、型を収容する複数の凹部を同一円周上に等間隔に設けた回転式テーブルであってもよい。
【0035】
また、ポンプ13,23を外皮材WAおよび内包材WBの吐出に同調して間欠的に動作することにより、ロッドバルブ41によって閉口された吐出口35A,36Aから外皮材WAおよび内包材WBが漏出することが抑制でき、長い時間の吐出停止状態に対応することが可能である。
【0036】
さらに、成形される包被食品は、単に内包材WBの外側を外皮材WAで被覆したものだけでなく、例えば、小径の吐出口のノズル35,36を用いて紙カップC内に棒状の包被食品WCを吐出することにより、外皮材WAの内部にランダムな内包材WBの紐状の模様を形成することも可能である。
また、内包材WBは、ジャムやクリームだけでなく、外皮材WAに用いたスポンジケーキや蒸しケーキなどと配合や色彩などを変えた同質のケーキでもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上の説明により理解されるように、本包あん装置1においては、ロッドバルブ41を内包材用ノズル35の吐出口35Aおよび外皮材用ノズル36の吐出口36Aに上下動可能に嵌挿し、ロッドバルブ41の間欠的な上下動作により前記吐出口36Aと35Aを順次開閉する手段を採用した。このことにより、包あん装置の構成を簡略化してスポンジケーキなどの比較的高い流動性を有する食品生地による包被食品Pの成形が可能となり、さらには、ノズル内からの食品生地の垂れ落ちを無くすことにより包被食品Pの重量の乱れをなくすことが可能となった。
【0038】
また、エアノズル38,46から圧縮空気Qを吹き出しロッドバルブ41の先端部分41Aに付着した外皮材WAを紙カップCの中に落下させる手段を採用したことにより、外皮材WAが搬送部50などに落下して包あん装置1を汚すようなことがなくなり、衛生的な食品の生産が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る包あん装置の正面断面説明図である。
【図2】図1のA−A断面矢視説明図である。
【図3】第1実施例における包被食品生地の吐出状態を示す正面説明図である。
【図4】第1実施例における包被食品生地の吐出状態を示す正面説明図である。
【図5】第1実施例における包被食品生地の吐出状態を示す正面説明図である。
【図6】第1実施例における包被食品生地の吐出状態を示す正面説明図である。
【図7】第1実施例における包被食品生地の吐出状態を示す正面説明図である。
【図8】本発明の実施の形態に係る包あん装置の各部の動作を経時的に示す線図である。
【図9】本発明の実施の形態に係る包あん装置の第2の実施例を示す正面断面説明図である。
【符号の説明】
1 包あん装置
10 外皮材供給部 、 11 ホッパー、 13 ポンプ
20 内包材供給部 、 21 ホッパー、 23 ポンプ
30 吐出部、 31 重合ケーシング、 33 内筒、 34 外筒
35 内包材用ノズル、 35A 吐出口
36 外皮材用ノズル、 36A 吐出口、 36B 棚部
38 エアノズル、 38A 吹き出し口
40 上下駆動部、 41 ロッドバルブ、 43 エアシリンダ
46 エアノズル、 46H 孔
50 搬送部、 52 コンベアベルト
60 制御部、 61 操作パネル、 62 制御装置
C 紙カップ、 P 包被食品、 Q 圧縮空気
S1,S2,S3,S4 検出器
WA 外皮材、 WB 内包材、 WC 包被食品生地
Claims (4)
- 内包材を外皮材で被覆した包被食品を成形する包あん方法において、
i)内包材用ノズルの吐出口および外皮材用ノズルの吐出口をロッドバルブで閉口し、内包材および外皮材の吐出を停止した状態から、
ii)ロッドバルブを上昇することにより外皮材用ノズルの吐出口を開口して外皮材のみを吐出し、
iii)設定時間経過後、さらにロッドバルブを上昇することにより内包材用ノズルの吐出口を開口し、内包材を外皮材で被覆した包被食品生地を外皮材用ノズルから吐出し、
iv)さらに設定時間経過後、ロッドバルブを降下することにより内包材用ノズルの吐出口を閉口して内包材の吐出を停止し、外皮材のみ外皮材用ノズルから吐出し、
v)さらに設定時間経過後、ロッドバルブを降下することにより外皮材用ノズルの吐出口を閉口して外皮材の吐出を停止して包被食品を成形するとともに、外皮材用ノズルからの外皮材の垂れ落ちを防ぐ
ことを特徴とする流動性を有する食品生地の包あん方法。 - 請求項1に記載の食品生地の包あん方法において、前記v)のロッドバルブが降下して外皮材用ノズルの吐出口を閉口した時、ロッドバルブの先端部分に向かって外側から圧縮空気を吹きつける、または、ロッドバルブの先端部分から圧縮空気を吹き出すことにより、ロッドバルブの先端部分に付着した食品生地を落下させることを特徴とする包あん方法。
- 外皮材供給部と内包材供給部を備え、外皮材供給部と内包材供給部とに連通する吐出部を備え、内包材用ノズルの吐出口および外皮材用ノズルの吐出口に嵌挿可能なロッドバルブとこのロッドバルブを上下動する上下動駆動部を備え、上記各部の駆動を操作パネルに設定入力された数値に基づいて制御部する制御部を備えた構成であり、
i)内包材用ノズルの吐出口および外皮材用ノズルの吐出口をロッドバルブで閉口し、内包材および外皮材の吐出を停止するようロッドバルブをロッドバルブが上下動する下端位置に位置した状態から、
ii )外皮材用ノズルの吐出口のみを開口して外皮材のみを吐出するようロッドバルブが中間位置まで上昇し、
iii )設定時間経過後、さらに内包材用ノズルの吐出口を開口し、内包材を外皮材で被覆した包被食品生地を外皮材用ノズルから吐出するようロッドバルブを上端位置まで上昇し、
iv )さらに設定時間経過後、内包材用ノズルの吐出口のみを閉口して内包材の吐出を停止し、外皮材のみ外皮材用ノズルから吐出するようロッドバルブを中間位置まで降下し、
v)さらに設定時間経過後、外皮材用ノズルの吐出口を閉口して外皮材の吐出を停止して包被食品を成形するとともに、外皮材用ノズルからの外皮材の垂れ落ちを防ぐようロッドバルブを下端位置まで降下し、
前記i)からv)の一連の動作を繰り返して外皮材用ノズルの吐出口と内包材用ノズルの吐出口を順次開閉するよう間欠的に上下動することを特徴とした包あん装置。 - 請求項3に記載の包あん装置において、ロッドバルブの先端部分に外側から圧縮空気を吹きつけるためのエアノズルを外皮材用ノズルの外側に備え、または、ロッドバルブの先端部分から圧縮空気を吹き出すためのエアノズルを備えた包あん装置。
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