JP4671840B2 - 固形黒砂糖およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は固形黒砂糖およびその製造方法に関する。

市場に流通している袋詰めされた砕片状の固形黒砂糖は、一般にはブロック状に固まった黒砂糖を破砕して製造される。例えば、図１（ｂ）の製造フローに示すように、サトウキビの搾汁に石灰などを添加して不純物を分離除去する。次いで加熱して濃縮した後、攪拌・冷却し、適量ずつ分配してブロック状に固化させる。固化した黒砂糖を破砕して砕片化し、所定サイズの砕片を選別した後、袋詰めして製品化している。

固形黒砂糖をつくる製造方法に関しては、粉状の黒砂糖に加水して金型に押し入れて加熱乾燥することは公知である（特許文献１）。その他にも固形黒砂糖の製造に関し、特許文献２、３がある。

特開２００４−２４１５２号公報 特開平２−１６９３４号公報 特開平１−３２１０００号公報

先の破砕による従来法では製造フローで示したように、いったん黒砂糖を固めてから破砕するため、多くの作業者を要し、時間も掛かる。破砕や選別など、その作業負担も軽くはない。できる固形黒砂糖の形状、大きさも一様でなく、砕き過ぎた規格外品が選別において多量に発生し、ときには４割以上が規格外となる場合もある。品質面においても、砕片化した固形黒砂糖は、見た目に天然らしさがあるものの、形状や大きさが大きくばらつく不利がある。さらには、溶融固化した固形黒砂糖は確り固まっているため、最終消費者が細断するのは容易でなく、扱い難い点でも課題があった。これらの課題を解決すべく冷却固化する際、完全に固まらないうちに破砕することも試みたが、物性の変化が急で、量産できる条件は見出せなかった。

その点、先の特許文献１の製法であれば、ソフトな固形黒砂糖が得られる点で優れてはいる。しかし、粉状の黒砂糖をそのまま押し固めて乾燥しただけなので、粘りがなく、脆くて砕け易い。型に入れて押し固めるため、形状や大きさは均一になるものの、見た目の天然らしさが損なわれるし、大量の金型が必要で、型抜きをどうするかなど、量産化にも課題が残る。

そこで本発明の目的は、製造工程が簡略化できるうえ、製品の歩留まりを向上させることができ、従来の製法に比べて格段に生産効率が向上する固形黒砂糖の製造方法を提供することにある。本発明の目的は、破砕した固形黒砂糖と同等の見た目の天然らしさを備えつつ、適度な硬さの扱い易い固形黒砂糖を提供することにある。

本発明では、図１（ａ）の製造フローに示すように、粉状の黒砂糖１００重量部に対し、２〜６重量部の水を加え、混練し、押し出し成形して固形黒砂糖をつくる。

「黒砂糖」とは、一般に甘蔗（さとうきび）の搾汁を加熱濃縮、固化してつくる含蜜糖のことをいい、主として沖縄産のものをいうが、ここでの「黒砂糖」は、産地にかかわらず、甘蔗の搾汁を原料に加熱濃縮して得られる粉状の糖であれば足り、黒砂糖に原料糖や糖蜜などを配合する加工黒糖や再製糖全般をも含む概念である。加える水の水質は、食用に適するものであればよい。本発明では、黒砂糖を加熱溶融する工程は含まない。「押し出し成形」とは、混練した黒砂糖に圧力をかけて、例えばスクリーンやダイからトコロテン式に押し出して成形することをいい、例えばスクリュー型やバスケット型などの成形機が適用できるが、その種類や能力まで限定されるものではない。加水、混練、押し出し成形の各工程の順序は変わらないが、例えば混練機と押し出し機とが一体に構成された成形機など、各工程が同時ないし連続的に処理される場合も含む。

混練時の黒砂糖の温度は、６０℃以下に調整するのが好ましい。例えば冷水を加えて混練時の黒砂糖の温度を調整することができる。

ここで「黒砂糖の温度」とは、黒砂糖の混練物の平均温度をいう。「調整する」とは、混練過程中、６０℃を超えないよう黒砂糖の温度を維持することをいい、例えば混練機にジャケットを設けて冷却水を循環することや、低温下で混練することなど、強制的に温度維持することのほか、黒砂糖の温度を測定して、６０℃を超えないよう混練を中断するなど混練条件を調整することも含む。

押し出し成形においては、一群の貫通孔が明けられたスクリーン７に混練した黒砂糖Ｓを断続的に押し付けて成形することができる。ここで「断続的」とは、例えばスクリュー型の押し出し成形機などを用いて、一定速度で連続的に押し出すような場合を除く趣旨であり、押し出し負荷が有無に作用する場合から、強弱に作用する場合も含む。

具体的には、一群の貫通孔が明けられた円筒形のスクリーン７と、スクリーン７の内面７ａに弾性圧着しながら回転する押し出し羽根８とを備え、スクリーン７の周方向を横向きに配置して、押し出し羽根８が縦軸まわりに回転する縦型バスケット式の押し出し成形機２を用いることができる。そのうえで、該押し出し成形機２に混練した黒砂糖Ｓを投入し、押し出し羽根８で混練した黒砂糖Ｓをスクリーン７に断続的に押し付けて貫通孔１１から横向きに押し出してつくる。

この場合、成形された固形黒砂糖には、図４および図５に示すような、外表面に節状の押し出し跡が形成されるようにするとよい。

粉状の黒砂糖に加水し、混練し、押し出し成形してつくる本発明の製造方法によれば、従来の製造方法に比べて製造工程を簡略化でき、生産効率を格段に向上させることができる。加熱が不要なため、エネルギーコストも節約できる。押し出し成形することで、ほぼ所定の形状に成形することができ、押し出し型を変えれば、任意のサイズ、形状の固形黒砂糖をつくることができる。その結果、規格外がほとんど生じない、極めて歩留まりの高い生産が可能になる。しかも、連続的に成形可能であり、量産が容易である。品質面においても、粉状の黒砂糖１００重量部に対し、２〜６重量部の水を加えて混練することで、黒砂糖に適度な粘りが生じ、適度な硬さでありながら扱い易い固形黒砂糖を得ることができる。

ところが、混練が進んで粘りが増加すると、摩擦抵抗が大きくなって摩擦熱が発生し、加熱しなくとも混練物の温度が上昇する。混練物の温度が６０℃を超えると、粉状の黒砂糖どうしが部分的に溶融し始め、水分の蒸発量も急増し、混練が困難なほどに硬くなり易い。そのような混練物を押し出し成形しても、満足のいく固形黒砂糖は得られない。そこで、混練時の黒砂糖の温度を６０℃以下に調整することにより、適度な硬さの固形黒砂糖を安定して効率よく製造できることがわかった。

冷水を加える方法によれば、冷却装置などの設備は不要で、簡単に混練時の黒砂糖の温度が調整できる。

一群の貫通孔が明けられたスクリーンに、混練した黒砂糖を断続的に押し付けて押し出し成形する方法によれば、複雑な設備がなくても量産できる。しかも、断続的に押し出すことによって、黒砂糖の外表面に節状の押し出し跡を形成させることができるので、見た目に天然らしさのある黒砂糖を得ることができる。

縦型バスケット式の押し出し成形機を用いて、スクリーンの貫通孔から一体に連なる状態で押し出すようにしてあると、横向き（水平方向）に押し出された黒砂糖は、ある程度の長さになれば自重で耐え切れられず自然に分断される。すなわち、押し出し成形するだけで、天然らしさのある、適度にばらついた大きさ、形状の固形黒砂糖を連続的に得ることができる。混練機と押し出し成形機とを上下に配置して無駄のない動線が確保できるため、連続生産するうえで好適である。

図１（ａ）に本発明の製造フローを示す。その製造設備は、図２に示すように、混練機１と、押し出し成型機２、搬送用のコンベア３、運搬用の台車４などで構成されている。

混練工程では粉状の黒砂糖に加水して、加熱せず混練機１で練り上げる。粉状の黒砂糖には、一般の粉状の黒砂糖が使用でき、とくに限定されない。品質を安定化するために、複数の品種の黒砂糖を混合することもできる。その温度もとくに調整する必要はなく、常温であれば足りる。使用する混練機１は、公知のものから生産能力に応じて適宜選択することができる。

本工程で重要な点は、粉状の黒砂糖が適度につながる粘性が得られるように、適量の水を加えることである。具体的には、粉状の黒砂糖１００重量部に対し、２〜６重量部の水を加える。なかでも３〜５重量部とするのが好ましい。かかる条件は実験に基づいて選定したものであり、表１にその実験結果を示す。

テスト１〜９はそれぞれ、表に示す所定量の粉状黒砂糖に対し、加水量、混練時間を変えて試作し、できた固形黒砂糖の品質を評価したものである。例えばテスト１では、粉状の黒砂糖１３００ｇに２０ｇの水を加え（粉状の黒砂糖１００重量部に対し、加水1.５重量部に相当）、２０分間混練したものを押し出し成形して、得られた固形黒砂糖の品質を評価し、×の評価が得られた結果を示している。表に示す条件を除けばいずれのテストも同じ条件下で行った。具体的には、混練機は、一般に用いられている少量向け混練機を使用し、押し出し成形には、後述する縦型バスケット式の押し出し成形機２を使用した。固形黒砂糖の品質評価は、硬さ、外観形状、大きさなどを総合評価し、良品を○、良品とまではいかないが、製品化できるものを△、製品化困難なものを×とした。加水温度は全て１０℃に調整した。

粉状の黒砂糖１００重量部に対し、加水量が1.５重量部では、加水量が少なすぎて混練しても十分な粘性が得られず、成形後に適度な硬さを得ることができなかった（テスト１）。逆に、加水量が６重量部を超えると、粉状黒砂糖のつながりがよくなり過ぎる結果、成形後は硬くて扱い難いものとなった（テスト８，９）。以上の結果から、加水量は、粉末の黒砂糖１００重量部に対し、２〜６重量部が好ましく、３〜５重量部がより好ましいことが判った。なお、混練時間の品質への影響はあまり認められなかった。

次に重要な点は、混練工程中、黒砂糖の混練物の温度が６０℃を超えないよう調整することである。黒砂糖は上白糖などの分蜜糖とは異なり、天然由来の蜜分を含むため、適度に加水して混練すると、混練物に粘りが生じて摩擦熱が発生し、加熱しなくとも温度が上昇する結果、部分的な溶融や水分蒸発が進んで硬くなり混練が困難になるうえ、成形しても硬くて扱い難いものができ易いからである。具体的には、冷水を加えて混練することで調整できる。この場合、３０分〜４０分間混練しても６０℃以下に維持することができた。冷水の温度は、黒砂糖の温度や環境温度に応じて例えば５℃〜２５℃の範囲で調整すればよい。その他にも、混練機１にジャケットを取り付け、ジャケットに冷却水を循環することにより、混練機１自体を冷やして調整することもできる。簡便性には欠けるが、確実に温度制御できるため量産には好適である。なお、混練時間は、混練方法や処理量によって左右されるが、長時間混練すると水分が蒸発して品質に影響するため、１０分〜３０分が好ましい。

黒砂糖の混練物Ｓは、押し出し成形し、所望の大きさ、形状の固形黒砂糖に成形する。押し出し成形には、公知の造粒機を改良した縦型バスケット型の押し出し成形機２を用いた。かかる押し出し成形機２は、図２および図３に示すように、モータなどを配置した駆動室５の上部に、上面に投入口が開口する円筒状の攪拌室６を備え、攪拌室６の周側壁に装着されるステンレス製の円筒形スクリーン７と、攪拌室６内に縦軸まわりに回転する弾性素材からなる３個の押し出し羽根８とを備える。押し出し羽根８の基端部は、攪拌室の中央部に配置された回転軸９に固定され、先端部にはスプリング板１０が取り付けてある。押し出し羽根８の先端から基端までの全長は、回転軸９からスクリーン７の内周面７ａまでの半径寸法よりも大きく設定されていて、図３（ａ）に示すように、押し出し羽根８は、回転方向に向かって凸の円弧状に曲がった状態で配置される。そのため、押し出し羽根８を回転駆動すれば、スプリング板１０が常にスクリーン７の内周面７ａに弾性圧着しながら回転するようになっている。

本発明では、多数の細孔が形成されたパンチング板状の造粒機のスクリーンに代えて、新たに加工した押し出し成形用のスクリーン７を取り付けた。その押し出し成形用のスクリーン７は、図３（ｂ）に示すように、３mm厚のステンレス製の薄板に、約１cm角の四角形状の貫通孔１１を、間隔を置いて複数形成し、円筒形に加工したものである。かかる押し出し成形機２によれば、押し出し羽根８で混練した黒砂糖をスクリーン７に断続的に押し付けて、連続的に押し出し成形できる。

すなわち、攪拌室６に黒砂糖の混練物Ｓを投入して、押し出し羽根８を回転駆動させると、混練物Ｓは攪拌室６の外周方向に押し寄せられ、スプリング板１０の弾性変形に伴う反力によってスクリーン７の内周面７ａに押し付けられる。その結果、一部の混練物Ｓが貫通孔１１から外方に押し出しされる。混練物Ｓは粘弾性を備えているため、貫通孔１１が多少大きくても簡単には途切れない。このとき、各貫通孔１１に対する押し出し羽根８の押し出し負荷は、３個の押し出し羽根８の回転周期に応じて断続的に作用するため、混練物Ｓは、図４に示すように貫通孔１１から断続的に押し出される。その結果、押し出された固形黒砂糖の外表面には、図５に示すように、特徴のある節状の押し出し跡が形成される。

かかる押し出し成形機２は、蜜玉の減少にも役立つ。蜜玉とは、黒砂糖に含まれる蜜分の硬くなった塊のことをいい、硬くて砕け難いため、通常は、篩などにかけて除去している。しかし、ここでは黒砂糖の混練物Ｓに含まれる蜜玉は、回転するスプリング板１０によってスクリーン７の内周面７ａに押し付けられて磨り潰される。

貫通孔１１から横向きに押し出された黒砂糖は、水平方向に向かって断続的に大きくなるため、ある程度の長さになると、自重に耐え切れず自然に分断される。その結果、適度にばらついた大きさ、形状の固形黒砂糖が成形され、見た目に天然らしさのある固形黒砂糖を得ることができる。例えば本実施例では、図５に示す約３〜６cm程度のものを得ることができた。

最後は、水分を安定化させるために、成形した固形黒砂糖を６０℃〜７０℃の雰囲気下で数時間乾燥させた後、所定量を袋詰めし、金属検査機で金属異物を検査して異常のないものを選別して製品化すればよい。

（別実施例） 縦型バスケット式の押し出し成形機２に代えて、図６に示すスクリュー式の押し出し成形機１４を用いることもできる。かかる成形機１４のダイ１５の前面には、摺り切り状に間欠揺動するカッター１６が取り付けてあり、押し出された固形黒砂糖を切断するようにしてある。ダイ１５に貫通形成される複数の押し出し孔１７は、それぞれ異なった不定形の断面形状に形成されている。これによれば、連続的に押し出しても、押し出される固形黒砂糖の断面形状は押し出し孔１７ごとに異なるため、見た目の天然らしさを付与できる。さらに、カッター１６の揺動周期を変化させれば、長さも多様に変化するため、粉砕した固形黒砂糖とそっくりにつくることができる。

（ａ）は本発明の製造フロー図、（ｂ）は従来法を示す製造フロー図 本発明の製造設備の概略図 バスケット式押し出し成形機の概念図。（ａ）は、攪拌室の横断面図であり、（ｂ）はスクリーンの部分拡大図である。 貫通孔から混練した黒砂糖が押し出される状態を示す概念図 本発明によってつくられた固形黒砂糖の実物を示す写真。縦長さは約４cm、横長さは約１cmである。 別実施例を示す概念図

符号の説明

１ 混練機
２ 押し出し成形機
７ スクリーン
８ 押し出し羽根
１１ 貫通孔
Ｓ 混練した黒砂糖

Claims (3)

1. 粉状の黒砂糖１００重量部に対し、２〜６重量部の水のみを加え、
   前記黒砂糖の温度を６０℃以下に調整して混練することにより、粘弾性を有する黒砂糖の混練物を形成し、
   一群の貫通孔が明けられた円筒形のスクリーンと、前記スクリーンの内周面に弾性圧着しながら回転する押し出し羽根とを備え、前記押し出し羽根が縦軸まわりに回転する縦型バスケット式の押し出し成形機を用い、当該押し出し成形機に前記黒砂糖の混練物を投入し、
   前記黒砂糖の混練物を前記押し出し羽根で前記スクリーンに断続的に押し付けて、前記貫通孔から前記黒砂糖の混練物を横向きに押し出してつくる固形黒砂糖の製造方法。
2. 混練時の黒砂糖の温度が、冷水を加えることによって６０℃以下に調整されている請求項１記載の固形黒砂糖の製造方法。
3. 外表面に節状の押し出し跡が形成されている請求項１または２記載の製造方法によってつくられる固形黒砂糖。