JP4481917B2 - チョコレート製造システム - Google Patents

Description

本発明は、ライン構成を柔軟に変更可能なチョコレート製造システムに関する。

チョコレートを製造する方法として、モールド成型、パンコーティング、エンロービング等の方法が知られている。その中でモールド成型とは、主に樹脂製の型にチョコレート生地を充填し、冷却固化、剥離することで板チョコレート等を製造することを言い、チョコレートモールダープラントにより製造される。チョコレートモールダープラントには、固定された型をチェーンで移送するチェーンモールダー方式や、型を固定せずにアタッチメントや搬送スクリューにより移送するフリーモールダー方式等があり、複数社により製作、販売されている。そして一連のチョコレートモールダープラントには、デポジッターや冷却トンネル等、数多くの設備が設置されている。

フリーモールダープラントにおいてセンターフィリング入りの板チョコレートを作る従来方法を、図１を用いて説明する。まずシェル生地デポジッター１によりシェルチョコレート生地を型に充填し、タッピングマシーン２にてチョコレート生地中の気泡を抜くとともに型の隅々まで生地が充填されるように型を振動させる。その後、型反転機３により型を反転させ、オシレーター４により型からシェルチョコレート生地の一部を振るい落とし、リムスクレーパー５にて型からはみ出したシェルチョコレート生地を除去する。そして再び型反転機６で型を反転してシェル生地クーラー７でシェルチョコレート生地を冷却固化し、シェルチョコレートを作成する（型をシェル生地クーラーの後で反転させてもよい）。次にセンターフィリングデポジッター８にてセンターフィリングを充填し、タッピングマシーン９にて型を振動させた後、センタークーラー１０にてセンターフィリングを冷却固化する。そして必要に応じてセンターヒーター１１により、固化したセンターフィリングおよびシェルチョコレートの上部表面を温め、その上からボトム生地デポジッター１２にてボトムチョコレート生地を充填し、タッピングマシーン１３にて型を振動させた後、ボトムスクレーパー１４にて型からあふれたボトムチョコレート生地を掻き取り、ファイナルクーラー１５にてチョコレート生地を完全に冷却固化する。そしてファイナルクーラーから出た型を型反転機１６にて反転し、剥離ハンマー１７で型を叩いて型からチョコレートを剥離する。チョコレートが剥離した型は、モールドウォーマー１８で温められた後、型反転機１９にて反転され、再び一連のチョコレート製造工程に供される。

また従来方法の他の例として、シェルチョコレートの内部に空洞を設け、そこに空洞よりも小さい固形物が入っている立体的なチョコレートを作る場合を図１を参考にして説明する。まずシェル生地デポジッター１によりシェルチョコレート生地を型に充填し、タッピングマシーン２にてチョコレート生地中の気泡を抜くとともに型の隅々まで生地が充填されるように型を振動させる。その後、型反転機３により型を反転させ、オシレーター４により型からシェルチョコレート生地の一部を振るい落とす。そして再び型反転機６で型を反転する。シェル生地クーラー７通過後、１型おきにセンターフィーダーにてシェルチョコレートに固形物を入れる。次にシェルチョコレートのリムの上部表面をリムヒーターで融かし、固形物の入っていないシェルチョコレートの型だけを型反転機にて反転して、固形物の入っているシェルチョコレートの型に重ね合わせ、リム同士を接着させた状態で冷却ユニットにて冷却固化する。そして重なり合っている型を分離し、型反転機１６で下型を反転した後、剥離ハンマー１７で型を叩いて型からチョコレートを剥離する。チョコレートが剥離した型は、モールドウォーマー１８で温められた後反転され、再び一連のチョコレート製造工程に供される。

特許文献１にはシェル製品を形成するモールダープラントが開示されている。また特許文献２には搬送スクリューが成形型の平行支持ガイドと組み合わされることを特徴とする成形プラントが開示されている。これらは、プラント全体が連動する型搬送機構で連結される従来のチョコレートモールダープラントの範疇を出るものではない。
特開平６−１９７６９５号公報 特開平７−１５５１０８号公報

上記に示した従来のチョコレート製造システムは、特定の品種を大量生産するには優れているが、多種多様な製品を生産するには向いているとはいえない。多種多様な製品を生産するにはそれぞれに応じた設備を設置する必要がある。しかし、プラントの長さは決まっていて、設置スペースも限られているので多様な設備の設置には限界がある。例えば前述のセンターフィリング入りの板チョコレートを作る場合、冷却ユニットが３つ必要になる等、設備や設置スペースも多く必要となる。また、複数の品種を組み合わせたアソート商品を作る場合、１品種毎にチョコレート生地等を切り替えて製造し、全ての品種が揃ったところで包装しなければならず、生産に時間がかかる他、先に生産した品種の取り置きスペースも必要になる。加えて、従来のチョコレートモールダープラントは、プラント全体が型搬送機構により連結され連動して動いているため、１箇所で不具合が発生するとモールダープラント全体を停止する必要があり、それによってモールダープラント各所で大量の不良品が発生してしまう。

本発明は上記課題を解決し、多品種生産に柔軟に対応でき、設置スペースもコンパクトにすることができる、ライン構成を柔軟に変更可能な斬新なチョコレート製造システムおよびそのシステムを使用した製造方法を提供することを課題とした。

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、機能毎に独立した製造ユニットを配置することによって前記課題が克服されることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明のチョコレート製造システムは、複数のターミナルを備えた一つの冷却ユニットを中心として、機能毎に独立した製造ユニットが配置された構造を有し、各製造ユニット間で型の移送が行われるチョコレート製造システムである。

また、本発明のチョコレートの製造方法は、前記本発明のシステムを使用してチョコレートを製造する方法である。

本発明により、複数の冷却ユニットを必要とすることなく、コンパクトでありながら多品種の切り替え生産や複数品種の同時生産に適し、不良品の発生の少ないチョコレート製造システムおよびそのシステムを使用した製造方法が提供され、費用削減や柔軟な生産対応が可能となる。

本明細書において以下の用語はそれぞれ次のように定義される。
ターミナルとは、冷却ユニットの入口または出口に隣接し、冷却ユニットの外側に設けられた端部をいう。
チョコレートとは、チョコレート類の表示に関する公正競争規約に定めるチョコレート類またはチョコレート加工品を意味する。
モールドウォーマーとはチョコレート成型に使用する型をチョコレート生地の充填に適した温度に調温する装置である。

デポジッターとはチョコレート等を充填する装置である。
タッピングマシーンとは型に振動を与える装置で、これによってチョコレート生地等が型の隅々まで行き渡り、気泡も抜ける。
オシレーターとは型を篩う装置で、シェルの調整時などに余分なチョコレート生地を除去する目的で使用する。
リッキングロールとは型からあふれたチョコレート生地を拭き取るロール。
センターヒーターとはセンターおよびシェルの上部表面を温める装置で、型からあふれたボトム生地を滑らかに掻き取れるようにするものである。

各構成ユニットの機能
シェルメイクユニットは順に、モールドウォーマー，型反転機，シェル生地デポジッター，タッピングマシーン，型反転機，オシレーター，スクレーパー，型反転機等からなり、底部を除くチョコレートシェルを形成するユニットである。必要に応じてスクレーパーの前にリッキングロールを設けてチョコレート生地の一部除去を行ってもよい。また、モールドウォーマーの前に型反転を行ってもよい。さらに、オシレーターの直後に型の反転を行うこともできる。また、冷却されたコーンを用いてチョコレートシェルを形成する場合は、前記シェルメイクユニットにおいて、タッピングマシーンの後に、デポジットされたチョコ生地を型内で押圧、伸展、冷却固化する冷却コーンを設け、その後のシェルメイクユニットの機能を代替することができる。

冷却ユニットは単数または複数本の冷却トンネルからなり、チョコレートおよびセンターフィリング等を冷却するユニットである。それぞれの冷却トンネルは温度や通過速度を個別に設定できるほうが好ましい。
センター充填ユニットは順に、センターフィリングデポジッター，タッピングマシーン等からなり、センターフィリングを充填するユニットである。
ボトムメイクユニットは順に、ボトム生地デポジッター，タッピングマシーン，スクレーパー等からなり、ボトム（底）を形成するユニットである。必要に応じてボトム生地デポジッターの前にセンターヒーターを設けてセンターフィリングとシェルの上面部の昇温・軟化を行ってもよい。また、必要に応じてスクレーパーの前にリッキングロールを設けてチョコレート生地の一部除去を行ってもよい。

デモールダーユニットは順に、型反転機，剥離ハンマー等からなり、型とチョコレートを分離するユニットである。必要に応じて型反転機の前に型を捩るためのツイスターを設けて、型とチョコレートの分離を容易にしてもよい。
本願請求項１に係るシステムにおいて、センター入りチョコレートの製造を行う場合、各製造ユニットは次の順序で構成される。
シェルメイクユニット，冷却ユニット，センター充填ユニット，冷却ユニット，ボトムメイクユニット，冷却ユニット，デモールダーユニット

そして各構成ユニットは、複数回使用される１つの冷却ユニットを中心として配置されるのがよい。
また、各ユニットの駆動は独立しており、ユニット毎に適宜駆動速度を調整できるようになっている。
各ユニット間の型の移動は、運搬車やコンベアによって行うことができる。
本願請求項１に係るシステムは各ユニットが上記のように配置されるので、不良品の発生を抑えて従来と同等品質のチョコレートを生産することができる。そして、冷却ユニットを複数回使用するセンター入りチョコレートや空洞を有する立体チョコレート、複数品種を同時生産するチョコレートの製造に特に適している。

本願請求項１に係るチョコレート製造システムは、ライン全体にまたがる連動した型搬送機構がなく、各製造ユニットを組み合わせた構造を有することを特徴とする。本願請求項１に係るシステムの詳細について、図２を用いてセンターフィリング入りの板チョコレートを作る場合を例に説明する。まず、モールドウォーマー、シェル生地デポジッター、タッピングマシーン、型反転機、オシレーター等からなるシェルメイクユニットＡに型を供給し、シェルメイクユニットＡの出口においてシェルメイクされた型が、ターミナルＸ１に移送される。型はターミナルＸ１より冷却ユニットＢに入り、シェルチョコレート生地が冷却固化される。冷却ユニットＢから出た型は、コンベアー等の移送手段によりターミナルＹ１に移送された後、リムスクレーパー、デポジッター、タッピングマシーン等からなるセンター充填ユニットＣに移送される。センター充填ユニットＣにおいてセンターフィリングを充填された型は、ターミナルＹ２より、再び冷却ユニットＢに入り冷却される。冷却ユニットＢから出た型は、ターミナルＸ２よりセンターヒーター、デポジッター、タッピングマシーン、ボトムスクレーパー等からなるボトムメイクユニットＤに移送されボトムメイクされる。

ボトムメイクされた型は、ターミナルＸ３より再度冷却ユニットＢに入って冷却され、その後ターミナルＹ３よりデモールダーユニットＥに移送されチョコレートが型から剥離される。剥離されたチョコレートは包装工程に供され、型は運搬車等により運搬され、再びシェルメイクユニットＡに供給される。このように、本願請求項１に係るチョコレート製造システムは、１つの冷却ユニット中を何度も通すことにより複数の冷却ユニットを必要としない。また冷却ユニットの内部に仕切を設けて、区画毎に設定温度を変えることも可能である。なお、図２ではセンター充填ユニットやボトムメイクユニット等の出入口が、直接冷却ユニットのターミナルと連結されているが、各ユニットの入口もしくは出口をターミナルと直接接続せず、ユニットの入口もしくは出口とターミナル間にコンベアー等の移送手段をつなげ、複数枚の型を段積みしてトレーで移送したり、あるいは型運搬車で移送しても良い。また、ユニットの入口もしくは出口とターミナル間に型の取り置き装置を設けて、一部のユニットが停止した場合に取り置きできるようにすることも可能である。

従来のチョコレートモールダープラントは、プラント全体が１つの型搬送機構により動いており、一箇所で故障が起きるとモールダープラント全体が停止してしまう。一方、テンパリングされたチョコレート生地は、経時的に油脂結晶が増加、成長し、増粘固化してくるので、停止が長引くと、型に充填されたチョコレート生地が固まってしまい不良品になるとともに、デポジッター内のチョコレート生地も増粘固化してそのままでは使用できなくなる。そうなるとデポジッター内のチョコレート生地を一旦全て抜かなければならず、またデポジッターのプレートにもチョコレート生地が詰まってしまうため、交換しなければならなくなる。

このように、従来のチョコレートモールダープラントでは一箇所の故障により大量の不良品が発生したり、稼働時間をロスすることになるが、本願請求項１に係るチョコレート製造システムでは、例えば、ラインの最下流であるデモールダーユニットで故障が発生しても、他のユニットはそのまま稼働させて、デモールダーユニットの前で取り置きすることが可能である。復旧した場合も、デモールダーユニットは２０r.p.m.、その他のユニットは１０r.p.m.というように、ユニット毎の能力を変えて稼働させて、取り置き品の処理をすることもできる。また、ラインの上流側で故障が発生した場合は、それより下流側のユニットは独立して稼働させることができるため、故障箇所よりも下流のライン上に存在する半製品を良品とすることができる。また、生産能力を変えて生産する場合、従来のチョコレートモールダープラントでは冷却トンネルを通る時間も変化するため、条件が変わってしまって不良品が発生することがあるが、本願請求項１に係るチョコレート製造システムでは、各ユニットの回転数を変えても冷却ユニットの通過時間は変えずに生産できるため、不良品の発生を抑えることができる。

また、上記センターフィリング入りの板チョコレートに、さらにナッツを入れたチョコレートを作る場合、ライン上にナッツフィーダーを設置することになるが、従来のチョコレートモールダープラントでは、設置スペースに余裕がない場合がある。こうした場合、モールダープラントの長さを延長したり、バイパスラインを作ったりして設置スペースを確保する必要がある。これはモールダープラント本体を改造することになり、ナッツフィーダーを設置する以上に大変な時間と労力がかかる。しなしながら本願請求項１に係るチョコレート製造システムでは、従来のチョコレートモールダープラントのようにプラント全体にまたがる型搬送機構はなく、ユニット毎に移送されるため、ユニット間に新たな装置を設置するか、ユニット単位での改造をすればよい。従って、大幅な改造の必要がなく、また事実上制限無くラインを延長することが可能である。

別の実施形態として、例えばスイートチョコレート、ミルクチョコレート、ホワイトチョコレートの３品種を詰め合わせたアソート製品を作る場合、従来方法では１品種毎にチョコレート生地を切り替えて生産しなければならず、全ての品種が揃ったところで包装をしており、製品化に時間がかかる他、未包装品の取り置きスペースも必要となる。本願請求項１に係るチョコレート製造システムの場合、図３においてデポジッター、タッピングマシーン等からなる充填ユニットＦ１、Ｆ２、Ｆ３をそれぞれターミナルＸ１、Ｘ２、Ｘ３に接続し、型反転機、剥離ハンマー等からなるデモールダーユニットＧ１、Ｇ２、Ｇ３をそれぞれターミナルＹ１、Ｙ２、Ｙ３に接続すれば、３つの品種を同時に生産することが可能となり、取り置きの必要なく、直ちに包装することができる。この場合、剥離の終了した型はモールドウォーマーＨを通した後、再び充填ユニットＦ１、Ｆ２、Ｆ３に供される。

製造例
本願請求項２に係るチョコレート製造方法について、図２を用いてセンターフィリング入りの板チョコレートの製造例を説明する。本製造方法ではライン全体にまたがる連動した型搬送機構がなく、独立して駆動できる複数の製造ユニットを使用した。まず、モールドウォーマー、シェル生地デポジッター、タッピングマシーン、型反転機、オシレーターからなるシェルメイクユニットＡに型を供給し、適温に温められた型にチョコレート生地が充填された後、余分なチョコレート生地が除かれてシェルチョコレートを得た。次にシェルチョコレートが形成された型はターミナルＸ１より冷却ユニットＢに入り、シェルチョコレート生地が冷却固化された。冷却ユニットＢから出た型は、コンベアーによってターミナルＹ１に移送された後、リムスクレーパー、デポジッター、タッピングマシーンからなるセンター充填ユニットＣに移送された。

そしてセンター充填ユニットＣにおいてセンターフィリングを充填し、ターミナルＹ２より再び冷却ユニットＢにもどって冷却された。冷却ユニットＢから出た型は、ターミナルＸ２よりセンターヒーター、デポジッター、タッピングマシーン、ボトムスクレーパーからなるボトムメイクユニットＤに移送され、ボトムチョコレートが形成された。ボトムメイクに供された型は、ターミナルＸ３より再度冷却ユニットＢに入って冷却され、その後ターミナルＹ３よりデモールダーユニットＥに移送され、チョコレートが型から剥離された。剥離されたチョコレートは、従来品と同じ品質であった。そして剥離されたチョコレートは包装工程に供され、型は運搬車により運搬され、再びシェルメイクユニットＡに供給された。このように、本願請求項２に係るチョコレート製造方法は、１つの冷却ユニット中を何度も通すことにより複数の冷却ユニットを必要としないものである。

本発明は、チョコレート製造において好ましく利用でき、ライン構成を柔軟に変更できるシステムなので、効率的な生産や新製品開発に大いに活用できるものである。

センターフィリング入りの板チョコレートを作る場合の、従来のチョコレート製造システムの構成を示した図 センターフィリング入りの板チョコレートを作る場合の、本願請求項１に係るチョコレート製造システムの構成を示した図 アソートチョコレートを作る場合の、本願請求項１に係るチョコレート製造システムの構成を示した図

符号の説明

１. シェル生地デポジッター
２. タッピングマシーン
３. 型反転機
４. オシレーター
５. リムスクレーパー
６. 型反転機
７. シェル生地クーラー
８. センターフィリングデポジッター
９. タッピングマシーン
１０. センタークーラー
１１. センターヒーター
１２. ボトム生地デポジッター
１３. タッピングマシーン
１４. ボトムスクレーパー
１５. ファイナルクーラー
１６. 型反転機
１７. 剥離ハンマー
１８. モールドウォーマー
１９． 型反転機
Ａ. シェルメイクユニット
Ｂ. 冷却ユニット
Ｃ. センター充填ユニット
Ｄ. ボトムメイクユニット
Ｅ. デモールダーユニット
Ｘ１. ターミナル
Ｘ２. ターミナル
Ｘ３. ターミナル
Ｙ１. ターミナル
Ｙ２. ターミナル
Ｙ３. ターミナル
Ｆ１. 充填ユニット
Ｆ２. 充填ユニット
Ｆ３. 充填ユニット
Ｇ１. デモールダーユニット
Ｇ２. デモールダーユニット
Ｇ３. デモールダーユニット
Ｈ. モールドウォーマー

Claims (2)

1. 複数のターミナルを備えた一つの冷却ユニットを中心として、機能毎に独立した製造ユニットが配置された構造を有し、各製造ユニット間で型の移送が行われるチョコレート製造システム。
2. 請求項１に記載のシステムを使用してチョコレートを製造する方法。

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