JP5052269B2 - 食品生地の丸め成形方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば菓子パン生地などのごとき食品生地を丸め成形する方法及び装置に係り、さらに詳細には、食品生地からのガス抜きを効果的に行い、また生地表面を円滑で張りのある表面に丸め成形する方法及び装置に関する。

菓子パンの製造工程においては、適量に分割されたパン生地を、例えば醗酵工程などの次工程へ送る前に、生地丸め成形装置によって適正に丸めることが行われている（例えば特許文献１参照）。
特許第３７６１８４８号公報

前記特許文献１の記載の構成は、円筒形状の外筒内に截頭円錐形の回転体を一方向へ回転自在かつ偏心回転自在に備えた構成であって、パン生地の丸め作用が効果的に行われるものの、回転体を回転するためのモータと偏心回転を行うためのモータが必要であり、構成が複雑、高価な構成であり、より簡単な構成の丸め成形装置が望まれていた。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、食品生地の丸め成形方法であって、下部側が小径となるように、傾斜した複数の内面を備えて内周面を多角形に形成した外筒内に、下部側が大径となる截頭錐体の回転体を正逆回転自在に備え、前記回転体を正転，逆転して、前記外筒の内周面と前記回転体の外周面との間の環状の転送路内に供給された食品生地に正転，逆転を付与し、前記食品生地の正転，逆転を繰り返しつつ前記転送路内を移動して食品生地の丸め成形を行うことを特徴とするものである。

また、前記食品生地の丸め成形方法において、前記回転体の正転時には、前記外筒の複数の内面に亘って食品生地を転動することを特徴とするものである。

また、食品生地の丸め成形を行う丸め成形装置であって、下部側が小径となるように、傾斜した複数の内面を備えて内周面を多角形に形成した外筒と、当該外筒内に備えられ下部側が大径となる截頭錐体の回転体と、前記回転体を正転，逆転するための回転手段と、前記外筒の内周面と前記回転体の外周面との間に形成された環状の転送路内に食品生地を供給する食品生地供給部と、前記転送路内の食品生地を外部へ排出するための排出部と、を備えていることを特徴とするものである。

また、前記食品生地丸め成形装置において、前記転送路は、前記外筒の内面及び前記回転体の外周面が共に傾斜して上側が広くなるＶ字形状に形成してあることを特徴とするものである。

また、前記食品生地丸め装置において、Ｖ字形状の前記転送路のＶ幅を調整可能に構成してあることを特徴とするものである。

また、前記食品生地丸め成形装置において、前記食品生地供給部と前記排出部は周方向に隣接してあり、前記転送路において前記食品供給部の下流側に、食品生地からのガス抜きを行う初期ガス抜き作用領域を備え、前記転送路において前記排出部の上流側に、食品生地の形状調整を行うためのならし作用領域を備え、前記転送路において前記初期ガス抜き作用領域と前記ならし作用領域との間に、ガス抜き及び生地表面の張り出しを行うための適数の張り出し領域を備えていることを特徴とするものである。

また、前記食品生地丸め成形装置において、前記初期ガス抜き作用領域における外筒の内面の傾斜角は、前記張り出し領域における外筒の内面の傾斜角よりも急傾斜であることを特徴とするものである。

また、前記食品生地丸め成形装置において、前記外筒を構成する多角形の枠体の内面に可撓性のベルト部材が張設してあり、前記初期ガス抜き作用領域、ならし作用領域及び張り出し領域におけるベルト部材と前記枠体との間に、適宜形状の詰め物が介在してあることを特徴とするものである。

また、前記食品生地丸め成形装置において、前記詰め物は、棒状部材をＵ字形状に湾曲した構成であることを特徴とするものである。

本発明によれば、外筒の内面が多角形状であること、及び截頭錐体の回転体を正転，逆転するものであるから、外筒の内面と回転体の外周面との間の環状の転送路内の食品生地は、正転，逆転を繰り返しつつ転送路内を移動されると共に、食品生地を押圧する作用と押圧を解放する作用が繰り返されるので、装置構成の簡素化を図ることができると共に、食品生地からのガス抜きが効果的に行われると共に食品生地の丸め成形作用が良好に行われるものである。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係る食品生地丸め成形装置１は、箱状のベースフレーム３を備えており、このベースフレーム３上には、ベースプレート３Ａが水平に取付けてある。そして、このベースプレート３Ａ上には、内面を多角形状に形成した外筒としての枠体５が一体的に取付けてある。上記外筒５の内面は、下側の径（対角線）よりも上側の対角線（径）が大きくなるように傾斜してあって、外筒５の内部空間は截頭角錐（角錐台）に形成してある。換言すれば、外筒５における多角形の内面のそれぞれの面は、下側が軸心方向へ指向するように傾斜してある。

そして、前記外筒５内の中心部には、上側の径よりも下側の径が大きな截頭円錐形（円錐台）の回転体７が回転自在に配置してある。すなわち、前記ベースフレーム３内には前記回転体７を正回転，逆回転するための回転手段としてのモータ（図示省略）が内装されており、このモータの回転軸と連動連結した回転軸９が前記ベースフレーム３に垂直にかつ回転自在に備えられている。そして、前記ベースプレート３Ａから上方に突出した前記回転軸９に、前記回転体７が一体的に取付けてある。

上記構成により、前記外筒５の多角形状の内面と前記回転体７のテーパ状の外周面１１との間には、Ｖ字形状の環状の転送路１３が形成されている。上記転送路１３は、前記外筒５の内面が傾斜していること及び回転体７の外周面１１がテーパ状であることにより、転送路１３の断面形状は上部側が末広りに広くなるＶ字形状に形成してある。

前記外筒５の内面と前記回転体７の外周面１１との間の環状の前記転送路１３は、図２に示すように、当該転送路１３内へ食品生地Ｓの供給を行うための食品生地供給部１５、食品生地Ｓからガス抜きを行うための初期ガス抜き作用領域１７、食品生地Ｓの表面の張り出しを行うための複数の張り出し領域１９Ａ〜１９Ｄ、食品生地の形状調整を行うためのならし作用領域２１及び転送路１３から食品生地を外部へ排出する排出部２３が、前記回転体１７の回転方向（図２においての矢印Ａ方向）に順次区画されている。前記食品生地供給部１５は、前記回転体７の回転方向すなわち転送路１３内を転動移動する食品生地Ｓの移動方向に見て最上流側に位置し、排出部２３は最下流側に位置するものである。

前記外筒５の内周面は、水平に対して傾斜した複数の区画内面２５Ａ〜２５Ｈを互に接続することによって多角形状に形成してあり、前記排出部２３における区画内面２５Ｈには、食品生地Ｓを外部へ排出するための排出口２７が形成してあり、この排出口２７の外部には、食品生地Ｓを次工程へ移送するための移送手段の一例としてのシュータ２９が設けてある。前記区画内面２５Ａ〜２５Ｈは平面であることが望ましいが、凸状又は凹状に多少湾曲した湾曲面に形成することも可能である。

複数の前記区画内面２５Ａ〜２５Ｈにおいて、前記初期ガス抜き作用領域１７における区画内面２５Ｂの矢印Ａ方向、すなわち食品生地Ｓの転動移動方向の幅寸法は、前記食品生地供給部１５における区画内面２５Ａ及び張り出し領域１９Ａにおける区画内面２５Ｃにおける同方向の幅寸法よりも大きく構成してある。そして、複数の張り出し領域１９Ａ〜１９Ｄ及び前記ならし作用領域２１におけるそれぞれの区画内面２５Ｃ〜２５Ｇにおける前記矢印Ａ方向の幅寸法はほぼ等しく構成してある。

前記転送路１３におけるＶ溝のＶ幅を調整可能な構成とするために、前記食品生地供給部１５の区画内面２５Ａから下流側の前記ならし作用領域２１の区画内面２５Ｇに亘って、上記区画内面２５Ａ〜２５Ｇの全面を覆うように、幅広の帯状で可撓性のベルト部材３１が配置してあり、このベルト部材３１が外筒５における多角形の内面の角部（各区画内面の境界部分）に対応した部分は、上記角部に一体的に固定してある。すなわち、前記ベルト部材３１が各区画内面と対向した部分は、各区画内面から離隔可能に構成してある。

上記構成により、各区画内面と対向したベルト部材３１との間に、適宜形状の詰め物３３（３３Ａ，３３Ｂ）を挿入介在することにより、前記ベルト部材３１と前記回転体７の外周面１１との間隔を調整可能なものである。より詳細には、回転体７のテーパ状の外周面１１と外筒５における複数の区画内面２５Ａ〜２５Ｇの間における転送路１３のＶ幅寸法を調整可能なものである。

前記食品生地供給部１５における区画内面２５Ａと前記ベルト部材３１との間には詰め物は介在されておらず、ベルト部材３１は前記区画内面２５Ａに沿って張設してある。前記初期ガス抜き作用領域１７における区画内面２５Ｂとベルト部材３１との間には、下部側を薄く形成した楔形状の詰め物３３Ａが挿入介在してある。この詰め物３３Ａは、例えばウレタンやゴムなどのごとき適宜の弾性部材からなるものであって、ベルト部材３１を前記回転体７側へ張り出して、前記転送路１３において最もＶ幅の狭い領域に形成してある。

前記張り出し領域１９Ａ〜１９Ｄにおける区画内面２５Ｃ〜２５Ｆとベルト部材３１との間には、Ｕ字形状の詰め物３３Ｂが挿入介在してある。上記詰め物３３Ｂは、例えばゴムなどのごとき適宜の弾性部材からなる丸棒材、パイプ材等をＵ字形状に湾曲形成し、湾曲部が下側となるように挿入介在してある。なお、上記詰め物３３Ｂは、Ｕ字形状に湾曲した丸棒材の両端部よりも湾曲した部分が次第に細くなるように、テーパ状に形成してある。

前記ならし作用領域２１における区画内面２５Ｇとベルト部材３１との間には介在物を介在することなく、区画内面２５Ｇに沿ってベルト部材３１は張設してある。

以上のごとき構成において、適量に分割されたパン生地などの食品生地Ｓを、作業者の手によって手動的に又は搬送ベルト等のごとき適宜の供給手段によって自動的に、食品生地丸め装置１における転送路１３の食品生地供給部１５へ供給すると共に、モータによって回転体７の正回転，逆回転を適宜に繰り返すと、食品生地Ｓは転送路１３内において転動され、かつ丸められ乍ら下流の排出部２３へ移動され、丸め成形された食品生地Ｓは排出口２７から外部へ排出されるものである。

前記回転体７の正回転，逆回転時の回転速度は同一でも又は異なってもよいものの、回転体７の正転時における食品生地Ｓの転動移動距離よりも、回転体７の逆転時における食品生地Ｓの転動移動距離が短くなるように、正転時間，逆転時間は予め設定してある。換言すれば、前記回転体７の正回転によって転送路１３内を上流側から下流側へ食品生地Ｓが転動して移動する距離の方が、逆回転によって食品生地Ｓが戻る距離よりも長距離である。したがって、前記回転体７の正転，逆転を繰り返すことにより、食品生地Ｓは正転、逆転すなわち前進，後退を繰り返して上流側から次第に下流側へ移動するものである。

前記回転体７の正回転時に食品生地Ｓが移動する距離は、例えば食品生地供給部１５から初期ガス抜き作用領域１７を経て張り出し領域１９Ａに亘って、すなわち複数の区画内面及び複数の角部に亘って移動（前進）するものである。そして、回転体７の逆回転時には、例えば張り出し領域１９Ａから初期ガス抜き作用領域１７に亘って、すなわち正回転時に移動した区画内面数よりも少ない区画内面数であって複数の区画内面に亘って戻るように移動（後退）するものである。

すなわち、回転体７の正回転時に食品生地Ｓが正回転して上流側から下流側への前進移動時及び回転体７の逆回転時に食品生地Ｓが逆回転しての後退移動時には、外筒５における多角形の内面の角部を通過するように移動するものである。なお、回転体７の逆回転時間を短くして、食品生地Ｓの後退移動時に前記角部を通過しないようにすることも可能である。

ところで、前記回転体７の正回転によって食品生地Ｓが正回転することによる転動移動によって前進する距離及び回転体７の逆回転によって食品生地Ｓが逆回転することによる転動移動によって後退する距離は任意に設定することが可能である。しかし、後退距離に比較して前進距離が長くなるように設定するものであり、前記前進距離と後退距離の比率は任意の比率でよいものである。

前記回転体７の回転速度すなわちモータの回転速度は、制御装置に備えたボリュームなどのごとき速度調整手段３５によって種々の速度に調整可能である。また、前記回転体７の正回転時間又は逆回転時間は、例えばタイマーなどのごとき回転時間設定手段３７によって任意の時間に設定可能である。したがって、前記回転体７の正転，逆転は予め設定された回転速度で行われるものである。そして、正転，逆転は予め設定した時間だけ行われるものである。

前述したように、食品生地Ｓを食品生地供給部１５へ供給し、前述したように、回転体７を正回転（図２における矢印Ａ方向の回転）すると、転送路１３内の食品生地Ｓは矢印Ｂ方向（正回転方向）に自転し、矢印Ｃ方向に公転して、転送路１３内を下流方向へ転動移動することになる。上述のように、食品生地Ｓが矢印Ｂ方向へ自転することにより、食品生地Ｓは、外筒５の多角形の内周面と回転体７のテーパ状の外周面１１との間において丸め成形作用を受けることになる。

前述のように、食品生地Ｓが食品生地供給部１５から初期ガス抜き作用領域１７へ移動されると、当該初期ガス抜き作用領域１７における転送路１３のＶ幅は、前記食品生地供給部１５における転送路１３のＶ幅よりも狭く形成してあるので、食品生地Ｓは、回転体７の外周面１１と初期ガス抜き作用領域１７の区画内面２５Ｂ、より詳細には当該区画内面２５Ｂに張設したベルト部材３１との間で圧縮作用を受ける。したがって、初期ガス抜き作用領域１７においては、食品生地Ｓに含まれる大部分のガスが排出されるものである。

ところで、前記外筒５の内面は多角形状に形成してあり、回転体７の外周面１１はテーパ状に形成してあるので、前記各区画内面２５Ａ〜２５Ｈと回転体７の外周面１１とが対向した位置における転送路１３のＶ幅は、多角形の内面における各角部と前記外周面１１とが対向した位置における転送路１３のＶ幅より狭いものである。すなわち、転送路１３は、Ｖ溝におけるＶ幅の狭い部分とＶ幅の広い部分とを交互に配置した態様である。

したがって、前記食品生地供給部１５から前記排出部２３へ転動移動される食品生地Ｓは、圧縮作用と圧縮の解放作用とを交互に受けながら転動するものであり、揉み上げ作用を受けることとなる。よって食品生地の揉み上げによるガス抜きが効果的に行われるものである。

また、食品生地Ｓが転動移動する転送路１３はＶ溝に形成してあり、このＶ溝の転送路１３内において食品生地Ｓは自転するものであるから、食品生地Ｓは、図３に示すように、上部側が大径で下部側が小径の球体に、換言すれば大略卵形に成形されることになる。この際、食品生地Ｓの上部側と下部側との間には、径の相違により周速に差が生じているものである。

また、前記食品生地Ｓに回転を付与するための回転体７における外周面１１の周速は下部側の方が高速であることにより、食品生地Ｓの表面は、前記外周面１１の周速の遅い方から速い方へ、すなわち下方向へ引っ張られる傾向にある。そして、前記食品生地Ｓには食品生地Ｓ自体の自重が作用するので、前記食品生地Ｓは転送路１３のＶ溝内へ食い込むように誘導作用を受ける傾向にある。したがって、前記食品生地Ｓの上部側表面は周囲に引っ張られる作用を受けることとなり、張りのある表面に丸め成形されるものである。

前述したように、回転体７を正回転することによって、Ｖ溝の転送路１３内へ供給された食品生地Ｓを丸め成形することができる。しかし、前記回転体７を正回転の一方向のみへ回転した場合には、図４（Ａ）に示すように、食品生地Ｓの上部側と下部側との周速の差に起因して食品生地Ｓにねじれ部ＳＮを生じる傾向にある。ところが、本実施形態においては、前述したように、回転体７の正転，逆転を繰り返すことによって食品生地Ｓの転動移動を行うものであるから、前記回転体７の逆転時に、前記ねじれ部ＳＮのねじれが解消されることとなり、図４（Ｂ）に示すように、食品生地Ｓにねじれ部ＳＮを生じることなく丸め成形作用を行うことができるものである。すなわち食品生地Ｓへ無理な負荷をかけることによるダメージの低減化を図ることができると共に、食品生地Ｓの内部ストレスの低減化を図ることができるものである。

ところで、複数の前記張り出し領域１９Ａ〜１９Ｄにおける外筒５の各区画内面２５Ｃ〜２５Ｆにはベルト部材３１が張設してあり、このベルト部材３１と各区画内面２５Ｃ〜２５Ｆとの間にはＵ字形状の詰め物３３Ｂが挿入介在してある。したがって、図６に示すように、例えば張り出し領域１９Ａと張り出し領域１９Ｂとの間の角部（外筒５の内面が多角形状であることに起因する角部）の位置から張り出し領域１９Ｂへ転動移動するとき、食品生地Ｓは前記詰め物３３Ｂを乗り越えるように転動移動する。

この際、食品生地Ｓの下部側表面は、詰め物３３Ｂの下部外縁３３Ｃに沿って下方向へ誘導される傾向にあり、食品生地Ｓの上部側表面を下方向へ引っ張る傾向にある。上記作用は、回転体７の逆転によって食品生地Ｓが戻される場合も同様に生じるものである。すなわち、食品生地Ｓが各張り出し領域１９Ａ〜１９Ｄ内で正転，逆転を繰り返す毎に、食品生地Ｓの上部側表面を張りのある表面に効果的に丸め成形を行うことができるものである。

また、各張り出し領域１９Ａ〜１９Ｄの間にはそれぞれ多角形状の角部が存在するので、食品生地Ｓは、前述したごとき丸め成形作用を受けると共に圧縮作用と圧縮の解放作用とを交互に繰り返し受けるものであり、食品生地Ｓ内に残っているガスのガス抜きも同時に効果的に行われ得るものである。

前述のごとく、張り出し領域１９Ａ〜１９Ｄを通過することによって丸め成形作用を受けた食品生地Ｓは、次に、ならし作用領域２１において形状調整が行われる。すなわち、ならし作用領域２１においては、区画内面２５Ｇに面接触するようにベルト部材３１が張設してあるので、食品生地Ｓは、転送路１３内を転動移動されるときに多少の圧縮，解放を受けるものの、区画内面２５Ｇの転写を受けるように転動移動するものであり、食品生地Ｓの外観形状を良好状態に成形調整されるものである。その後、食品生地Ｓは排出部２３へ移動し、排出口２７から次工程へ排出されるものである。

以上のごとき説明より理解されるように、外筒５の内周面が多角形状であることにより、食品生地Ｓが回転体７の外周面と外筒５の内周面との間の転送路１３内を転動移動するとき、圧縮作用と圧縮解放作用とを交互に繰り返し受けることとなり、食品生地Ｓ内のガス抜きを効果的に行うことができるものである。

また、回転体７の正回転，逆回転を繰り返し行うものであるから、短い区画において前記圧縮作用と圧縮解放作用とを繰り返し受けることとなるので、食品生地Ｓが転動移動するための転送路１３を短くすることができ、全体的構成の小型化を図ることができるものである。

さらに、各張り出し領域１９Ａ〜１９ＤにＵ字形状の詰め物３３Ｂを備えることにより、食品生地Ｓの下方向への誘導を効果的に行うことができ、食品生地Ｓの上部側表面を張りのある表面に丸め成形を行うことが効果的に行われる。したがって、前記転送路１３をより短くすることが可能であり、より小型化を図ることができるものである。

なお、前記説明においては、外筒５の内周面にベルト部材３１を備え、詰め物３３を介在する場合について説明したが、ベルト部材３１を省略して、適宜形状、適宜厚さの詰め物に相当する内面形成部材を、外筒５における多角形の内周面の各区画内面２５Ａ〜２５Ｈに着脱交換可能に取付ける構成として、転送路１３におけるＶ溝のＶ幅を変更する構成とすることも可能である。

本発明の実施形態に係る食品生地丸め成形装置の一部断面した正面説明図である。 同上の平面図である。 転送路内の食品生地の状態を示す説明図である。 食品生地のねじれの有無の説明図である。 食品生地の張り出し成形作用の説明図である。 食品生地の張り出し成形作用の説明図である。

符号の説明

１ 食品生地丸め成形装置
５ 枠体（外筒）
７ 回転体
１１ 外周面
１３ 転送路
１５ 食品生地供給部
１７ 初期ガス抜き作用領域
１９Ａ〜１９Ｄ 張り出し領域
２１ ならし作用領域
２３ 排出部
２５Ａ〜２５Ｈ 区画内面
２７ 排出口
３１ ベルト部材
３３（３３Ａ，３３Ｂ） 詰め物
Ｓ 食品生地

Claims (9)

1. 食品生地の丸め成形方法であって、下部側が小径となるように、傾斜した複数の内面を備えて内周面を多角形に形成した外筒内に、下部側が大径となる截頭錐体の回転体を正逆回転自在に備え、前記回転体を正転，逆転して、前記外筒の内周面と前記回転体の外周面との間の環状の転送路内に供給された食品生地に正転，逆転を付与し、前記食品生地の正転，逆転を繰り返しつつ前記転送路内を移動して食品生地の丸め成形を行うことを特徴とする食品生地の丸め成形方法。
2. 請求項１に記載の食品生地の丸め成形方法において、前記回転体の正転時には、前記外筒の複数の内面に亘って食品生地を転動することを特徴とする食品生地の丸め成形方法。
3. 食品生地の丸め成形を行う丸め成形装置であって、下部側が小径となるように、傾斜した複数の内面を備えて内周面を多角形に形成した外筒と、当該外筒内に備えられ下部側が大径となる截頭錐体の回転体と、前記回転体を正転，逆転するための回転手段と、前記外筒の内周面と前記回転体の外周面との間に形成された環状の転送路内に食品生地を供給する食品生地供給部と、前記転送路内の食品生地を外部へ排出するための排出部と、を備えていることを特徴とする食品生地丸め成形装置。
4. 請求項３に記載の食品生地丸め成形装置において、前記転送路は、前記外筒の内面及び前記回転体の外周面が共に傾斜して上側が広くなるＶ字形状に形成してあることを特徴とする食品生地丸め成形装置。
5. 請求項３又は４に記載の食品生地丸め装置において、Ｖ字形状の前記転送路のＶ幅を調整可能に構成してあることを特徴とする食品生地丸め成形装置。
6. 請求項３，４又は５に記載の食品生地丸め成形装置において、前記食品生地供給部と前記排出部は周方向に隣接してあり、前記転送路において前記食品供給部の下流側に、食品生地からのガス抜きを行う初期ガス抜き作用領域を備え、前記転送路において前記排出部の上流側に、食品生地の形状調整を行うためのならし作用領域を備え、前記転送路において前記初期ガス抜き作用領域と前記ならし作用領域との間に、ガス抜き及び生地表面の張り出しを行うための適数の張り出し領域を備えていることを特徴とする食品生地丸め成形装置。
7. 請求項６に記載の食品生地丸め成形装置において、前記初期ガス抜き作用領域における外筒の内面の傾斜角は、前記張り出し領域における外筒の内面の傾斜角よりも急傾斜であることを特徴とする食品生地丸め成形装置。
8. 請求項３〜７のいずれかに記載の食品生地丸め成形装置において、前記外筒を構成する多角形の枠体の内面に可撓性のベルト部材が張設してあり、前記初期ガス抜き作用領域、ならし作用領域及び張り出し領域におけるベルト部材と前記枠体との間に、適宜形状の詰め物が介在してあることを特徴とする食品生地丸め成形装置。
9. 請求項８に記載の食品生地丸め成形装置において、前記詰め物は、棒状部材をＵ字形状に湾曲した構成であることを特徴とする食品生地丸め成形装置。

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