JP5134093B2 - 柔らかい食品塊のカッティング - Google Patents

Description

本発明は、柔らかい食品塊、特にプロセスチーズまたはモッツラレラ等の機械加工チーズをカッティングする方法に関する。このようなチーズは、小さいリボン状の厚みを有する幅広い食品リボンとして提供され、それにより食品リボンは所定移動速度で長手カッティング装置、特にカッティングローラに通じるコンベアベルトによって供給され、カッティングローラは、軸方向に配置されたカッティングディスクにより食品リボンを長手方向に平行の細片にカットし、それによりカッティングローラの回転方向が食品リボンの移動方向に対応する。更に、本発明はかかる方法を実行する装置に関する。

一般的に、かかる幅広い食品リボン、特にプロセスチーズの長手方向カッティングは、一連の文献により既知である。例えば、ＤＥ−ＯＬ２１６１２１１によれば、如何にして幅広いプロセスチーズリボンを対応する数量の狭い長手細片に、軸上に所定間隔で配置されたカッティングディスクによって、カットするかが開示されている。

同様の装置がＵＳ５６０１８５５から既知である。そこに開示されたカッティングローラは平滑面を有する対峙するローラ上を走行する、または他のカッティングディスクが連結される。カッティングローラの周辺速度、即ち、周速がコンベアベルトの移動速度に略対応しかつペースト状プロセスチーズまたは柔らかいモッツラレラが、その粘着性により、強力にカッティングローラに接着しようとする。この場合に、カット食品リボンがカッティングローラにより巻き上げられないようにするために、梳櫛として設計され、カッティングディスク間を指で掴み、カッティングローラ間から粘着物を引き出す手段が必要である。この方法において、一方でカッティングディスクと梳櫛装置との間、他方で食物製品との間の支持接触は相当に強力であり、これらの要素はひどく汚染される。従って、これらの部品は、しばしば、交換かつ清掃されなければならず、結果的に耐用年数は短縮される。

ＤＥ−ＯＬ２１６１２１１ ＵＳ５６０１８５５

本発明の課題は、柔らかい食品リボンの長手方向カッティングのための方法及び対応する装置を提供することを課題とし、その方法及び装置は技術的に簡単な手段により実行できかつ低メインテナンスにより長期耐用年数に繋がる。

上記課題は本願請求項１の特徴部に記載の方法、及び本願請求項７による装置により達成される。特別の実施形態はそれぞれの従属項に記載されている。

本発明の必須の発想は、柔らかい食品リボン（または『製品』として後述されている）は、特にプロセスチーズまたはモッツラレラはフラットなリボンとして提供され、低速走行カッティングディスクによる円滑カッティング動作前にはカットされないが、迅速走行鋸歯付きの長手カッティングディスクにより『挽かれ』、それによりこの場合に、これは従来の意味における機械加工でない。この目的のために、長手カッティングディスクは一本または幾つかの歯を具備する。一本または複数の歯は、この場合、製品に最も小さい可能支持面を提示しかつ歯の先端により『絶対的』に食品リボンに突入するように設計される。

鋸歯の付いた長手カッティングディスク、又は『カッティングシート（cutting sheets)を具備したカッティングローラの回転方向は、製品の移動方向である。回転速度または周辺速度は、有利には調整可能であり、それぞれの要求に適合させることができる。カッティングローラの周辺速度を調整することが有利であることは証明されており、歯の先端は、移動速度の１．２倍または２倍を超える速度、特に移動速度の３倍から５倍の速度で食品へ侵入するように調整される。移動速度との比較で、周辺速度は有利には一体的スロットが製品に形成されるように調節できる。

本発明によれば、長手カッティングディスクは一本またはそれ以上の歯、特に約１０本の歯を備えたブレードを有し、歯高は、製品の厚みよりも大きく、そのようにして歯は歯ベースまで食品塊へ完全には侵入しない。カッティングローラの周辺速度は、歯の先端が移動製品に対して移動するように調節され、かつ結果として移動食品リボンへ導入されるスロットは所定スロット長を形成し、それによりスロットは続く歯によって形成され、その歯は一本歯の場合に同一歯であってよく、少なくとも殆どが先行するスロットに直接的に隣接する。この場合に、『直接的に』は二つのスロットの重合が生じないことを意味し、続行する歯はこのように先行する歯のスロットに係合する。二つの平行の長手細片間に所定の付着力が残るように、連続するスロット間の不完全カットブリッジに簡単に起立することができることは所定製品に有用である。平行の長手細片は保持により相互に対してそれぞれの位置を変更しないので、この付着力は、付加的処理を選択的に促進する。

本発明による鋸歯付き長手カッティングディスクは、カッティング時に製品とカッティングディスク間の接触がしばらく中断され、そのようにして長手カッティングディスクと製品間の摩擦が大きく低減すると言う重要な利点を有する。更に、小さい間隔で平行に配置されたカッティングディスクにおいて、製品に効果的な挟持面は最小限に限定される。製品を強力移動により分離する円滑カットを伴う既知カッティングディスクと対照的に、本発明により縮小された長手カッティングディスクの表面は、製品移動の減少に通じかつ同時に望ましくない製品の圧縮を防止する。

この場合に、移動速度の４倍を事実上超える速度に達するカッティングディスクの周辺上の高速にかかわらず、単に低張力が製品に加わり、それに伴って、カッティング時に製品は引き裂かれる傾向は僅かであることが証明されている。優しい処理により、システムは、製品における折れの形成及び溶解製品成分による干渉の影響を受けにくく、このような溶解製品成分等は製品ベルト上のカッティングシステムを介して運搬される。

本発明によるこのタイプのカッティング処理において製品は、カッティングローラの周りに巻かれないので、予め要求されている梳櫛により完全に分割できる。設計の単純化に加え、他の利点が次の除去を伴う。特に、カッティングディスクの前面と『櫛歯』との間の摩擦、同様に製品の上面と製品に対面する櫛の底面との間の摩擦は除去される。製品と処理手段間で全体的に大幅に減少する摩擦により、パン粉形成は大幅に減少する。この事実は、衛生に関する要件が低浄化労力により容易に十分であることに寄与する。構成要素の減少は結果的に浄化労力を減少する。

更に、摩擦の減少は、駆動シャフトのトルク、かつ機械的努力及びコストの対応する減少を伴う。更に摩擦を小さくするために、金属、特にステンレス鋼から当分野で製造されるカッティングディスクは、特に有利実施形態において、撥水剤、例えば、ＰＴＦＥ又はＦＥＰ等のプラスチックで被覆される。

他の有利実施形態において、共通シャフト上に形成された鋸歯付きカッティングディスクは、隣接するカッティングディスクの歯が相互に対してオフセットした歯により構成されるように配向される。このようにして、製品との接触は更に減少する。特に、同様に配置された二つのカッティングディスク間に一本のカッティングディスクをオフセット配置することは有利であることが証明されている。そのようにして各事例において、一つの歯が隣接するカッティングディスクの歯と歯の間の隙間に位置し、そのようして１／２歯間隔のオフセット構成が達成される。このオフセット配置は、二つの平行のカッティングディスク間の挟持面が特に効率的に減少する。更に、製品に作用する分離力は、歯がコンベアベルト上の製品に当接するときに作用し、製品に突入又は製品に当接する隣接する歯の圧縮力により少なくとも部分的にオフセットする。オフセット配置の他の実質的利点は、製品がカッティングディスク処理時、即ち、既に存在する平行カットギャップ内の歯に起因する製品移動時に、偏位することである。この効果はカッティングディスクへの接着の危険を低減する。

更に、可能な限り可変性を大きくすることがカッティングローラの設計に対して有利である。この目的のために、カッティングローラは一体設計にされず、寧ろ複数の個別カッティングディスクが共通シャフト上に平行に所望製品幅に適合する間隔で積み上げられるようにモジュール構成される。対応する幅のスペーサが平行のカッティングディスク間に設置される。更に、スペーサの外径は、期待される製品厚に関して適合させることができる。モジュール設計により、製造されるべき製品の寸法変化がある場合に変換コストを大幅に削減する。

この事例において、スペーサ及びカッティングディスク等の構成要素は、カッティングローラ２５の構築ブロックとは分離独立に選択できる。従って、スペーサを同一のカッティングローラに変更することにより、何れの幅の製品細片もカットでき、それにより２ｍｍ以下の小さい幅の長手細片がカットできる。過度の細片幅に対する制限はない。自由製品通路と二つのカッティングディスク間の溝との比率は最適になるように選択される。製品幅に関して可変性が大きいことに加えて、モジュール設計はカッティングローラの個別部品への分離を可能にし、部品洗浄を容易にする。他の利点は修理の場合に個別カッティングディスクの交換を可能にすることである。

モジュール設計は、基本的に、櫛の指がカッティングディスク間の溝に係合するのを促進する。櫛からの特別の距離を必要とされないので、シャフト上に積み重ねたカッティングディスク及びスペーサのパケットは比較的高い寸法許容差を有する。積み重ねた要素の数の厚み許容差の合計は必ずしも問題にならない。低構造要件であることにより、この大きな許容差はコスト面で相当に有利である。

幅及び厚みに関する製品寸法の大きな変更は、終極的に櫛の排除により可能になる。本発明によるカッティングローラは製品厚の４倍までの変更を可能にし、他方で上述の櫛を備えた装置は殆ど可撓性を有しない。更に、長手カッティングディスクは製品に適合させることができる。従って、種々厚のカッティングディスクが可能であり、カッティングディスクの厚みはプロセスチーズの場合には約２ｍｍのリボン厚から、例えば、０．３ｍｍから０．８ｍｍ厚に可変である。更に、その歯形状及び歯数は可変であり、かつ特別の製品に有利に適合する。歯は、一側又は両側上に鋭利に接地された歯ブラシを有する。

コンベアベルト、またはその下の軸方向に平行の反対圧力ローラ、そして従って製品とカッティングディスクの歯の延長された円弧状接触を達成するために、コンベアベルトは一単位ごとに、特に約０．５ｍｍから２ｍｍまで摂取領域において上昇する。この結果として、カッティングディスクの周速は約３０％まで減少する。

本発明による狭い長手細片へのチーズベルトの長手カッティングのための特に有利な用途は、小さいチーズキューブまたはステックを生産することである。この効果は、狭い長手細片の続く断面カッティングである。チーズリボンそれ自体は、成形装置による長手カッティングの直前に製造でき、前記成形装置は特に、加熱液体製品をチーズリボンに圧延しかつ圧延したリボンを室温、例えば、６°Ｃから１０°Ｃまで冷却して柔らかい又はペースト状稠度にするローラまたはスチールベルトを有する。有利には、かかる製品ラインはキューブ又はステックを形成するように設計され、かかる製品が、断面カッティングの直前まで全長手カッティングプロセス時にコンベアベルト上に載置されるようにする。このようにして、一方で製品は幅広い長手カット製品ベルトから移送され、他方で製品表面上の摩擦力による製品への負の効果、そしてバックリングが解消される。

用途に応じて、一本歯または多数歯を付けたブレードを備えたカッティングディスクが有用である。カッティングディスクごとに単一歯を付けた形態は、相互に隣接するカッティングディスクの歯のオフセット配置により、次へ突入する歯からの平均的な側方間隔が大きい、利点を有する。他方、カッティングディスクは狭くパックされるので、特に狭い細片であっても容易にカットできる。最後に、側方間隔が大きいことにより、製品ベルトが絡みまたは引っ張り上げられる危険は小さくなる。全体的に、製品はコンベアベルト上により良く載置される。

ただし、一本歯の場合、複数歯の形態よりも周速が高くなり一体的セクションを形成する。しかしながら、かかる高速カッティングデスピードは、より良いカッティング機能を伴う。特に、一本歯形態ブレードによるカッティングは、結果として、製品の分離が改良され、特に、製品がモッツラレラチーズの場合には繊維状にカットされる。更に、一本歯形態では、低張力が製品に導入される利点があり、かつ製品はそのようにしてより一層なめらかに処理される。更に、一本歯の場合には歯と製品との間の低摩擦は、優しい処理に寄与する。一本歯は常時同一セクションに侵入するので、パン粉の形成を低減する。全体として、断面像は相当に改良され、製品の魅力は増大する。更に他の利点は、歯が少数であることにより、カッティングローラの清掃がより一層容易になる利点がある。

カッティングローラの断面を示し、ａ）は拡大部分を示す。 一本歯を有するカッティングシート（cutting sheet)を示す。 プロセスチーズをカットするための装置の一部を示す。 一本歯を有するカッティングシートを示す。 一本歯を有するカッティングシートを伴うカッティングローラを示す。

以下に添付図面、図１から３を参照して本発明を更に詳細に説明する。
図１は、カッティングローラ１を示し、一つのローラ本体２は前に設置された軸ジャーナル３を伴う。カッティングローラは一側に設置されたギアリム４上のギアにより駆動する。図示されたカッティングローラ１は、ここでは、断面幅が約５５０ｍｍであり直径が約１５０ｍｍであり、この幅のフラットなチーズリボンを略３ｍｍ幅の長手細片にカットする。略１８０ｍｍのカッティングディスク５が、ローラ本体２に対応して適用され、かつローラ本体２に適用されたスペーサ６（図１ａ）によって相互から分離している。かかるカッティングディスクは図２に示されている。

製品９へ歯の先端８が侵入する九つのカッティング歯７が、カッティングディスクの周辺上に配置され、かつこの事例において製品９を特定長に『分割する」ことが理解される。製品９の移動方向は矢印Ａで示され、カッティングローラ１の回転方向は矢印Ｂで示されている。カッティングディスク５のカッティング歯７は、製品９の厚みよりも大きい歯高１０を有し、そのようにしてカッティング歯は製品へ歯先８を侵入するだけである。ギアリム４上に作用する駆動手段は、周辺で測定されかつ移動速度の少なくとも二倍に相当するトラック速度でカッティングローラを駆動する。凹凸歯ブラシ１１であることにより、カッティング歯は、移動製品と比較して、比較的小さいカッティング角度を有する。そのようにして、製品との接触は最小限になるので、カッティング歯７の歯の背面１２は明らかな凹状湾曲を有する。

図１から理解できるように、カッティング歯７を有する隣接するカッティングディスク５ａ及び５ｂの歯の先端８ａ及び８ｂの高さは相違し、隣接するカッティングディスク５ａ及び５ｂは相互に対して１／２の歯間隔でオフセットするように配置され、各事例において一つのカッティングディスクが隣接するカッティングディスクの歯の間隙の間に位置する。カッティングディスク５及びスペーサ６は、ローラ本体２上に交互に積み重ねられ、かつローラ本体の周辺上に設けられた境界線に溝１３を介して係合保持される。スペーサ６の外径上の歯の先端８間の間隙の深さ１４は略１２ｍｍである。スペーサ６は３ｍｍの厚みを有し、そのようにしてこの装置によりこの幅を有する製品の細片がカットされる。

図３において、フラットのリボン１５に形成されたペースト状プロセスチーズをカットする装置の一部が示され、複数の平行の長手細片にプロセスチーズをカットする状態が示されている。プロセスチーズ１５は、コンベアベルト１６上を所定移動速度で運搬され、コンベアベルトは駆動装置及び偏向ローラ１７上を走行する。コンベアベルト１６の下方には、スクラッピング装置２０が設置され、この装置はコンベアベルト１６の表面からの接着製品を清掃する。

軸方向に間隔をおいて配置された複数のカッティングディスク１９を有するカッティングローラ２５はコンベアベルト１６上に設置される。ギア形態の駆動手段１８がカッティングローラ２５を駆動する。ここで、カッティングディスク１９ａ及び１９ｂのオフセット配置は、約１／２歯の間隔である。完成カッティングローラ２５は製品リボン１５の上方に設置されかつピボットフレームによって殆ど努力なく清掃及びフォーマット変更のために作業サイドへ枢軸回転する。カッティングローラ２５の軸は、偏向ローラ１７ａがスラストベアリングをカッティングローラ２５へオフセットするように、配置される。軸方向に平行の駆動シャフトにより駆動し、それによりギア対を介してカッティングローラ２５へトルクを導入する。

この場合に、矢印方向へ回転する断面カッティング装置２１が、カッティングローラ２５の背後に設置される。断面カッティング装置２１は剪断ブレード２２を有し、剪断ブレードは製品１５を剪断し、縁２３上方で細片にカットする。そこで複数の個別製品キューブ２４が対応する受器へ落下する。

図４は歯を有するカッティングシート(cutting sheet)２６を示す。回転方向は矢印Ｃにより示されている。カッティングシート２６の一本歯２７は、歯７と比較して険しく（steeper)凸状に湾曲した歯ブラシ２８、及びほんの僅かに凹んだ歯の背面２９を有する。カッティングシート２６はシャフト上に、内周上に形成された複数の溝３０によって密着保持される。

図５は、シャフト３１を有するカッティングローラを示し、シャフト上に複数の密接パックされた一本歯を付けたカッティングシートが『装着（threaded)』され、且つ上述のごとく密着保持されている。理解されるように、歯３２と３３のオフセット構成もしくは配置の結果として二つの隣接するカッティングシートはこれらの二本の歯を相互に対して回転方向（矢印Ｄ）へ回転させ、かつ同時に沈んでいる二本の歯の間に拡大側方向間隔３４が存在する。

１，２５ カッティングローラ
２ ローラ本体
３ 軸ジャーナル
４ ギアリム
６ スペーサ
５ カッティングディスク
７ カッティング歯
８ 歯先
９ 製品
１６ コンベアベルト
２６ カッティングシート
３２，３３ 歯

Claims (14)

1. 薄厚の幅広い食品リボン（１５）を提供し、前記食品リボン（１５）を、カッティングローラ（１，２５）の形態の長手カッティング装置に通じるコンベアベルト（１６）により所定移動速度で供給し、前記カッティング装置が食品リボン（１５）を軸方向に配置されたカッティングディスク（５）により平行の長手細片にカットし、長手カッティングシステム（１，２５）の方向が食品リボン（１５）の移動方向に対応する、プロセスチーズ、モッツァレラ等の機械加工されたチーズのための、柔らかい食品塊をカットする方法において、
   前記カッティングディスク（５）は少なくとも一本の歯（７，２７）を有し、前記歯の歯高（１０）が食品リボン（１５）の厚みよりも大きく、前記カッティングローラ（１，２５）の周速は、前記歯（７，２７）の先端によりカットするとき食品リボン（１５）に前記歯（７，２７）が侵入し、かつ同一方向に移動する食品リボン（１５）に特定スロット長を有するスロットを形成するように調節され、それにより続行する歯により形成されるスロットは先行するスロットに隣接する、ことを特徴とする柔らかい食品塊をカットする方法。
2. 前記カッティングシステム（１，２５）の周速は、歯の先端が移動速度の１．２倍を超える速度で、食品リボン（１５）へ移動するように調節される、請求項１に記載の方法。
3. 前記カッティングシステム（１，２５）の周速は、歯の先端が移動速度の２倍を超える速度で、食品リボン（１５）へ移動するように調節される、請求項２に記載の方法。
4. 前記カッティングシステム（１，２５）の周速は、歯の先端が移動速度の３倍から５倍の速度で、食品リボン（１５）へ移動するように調節される、請求項２または３に記載の方法。
5. 凸状に湾曲した歯ブラシ形態のセクションが前記歯（７，２７）に付与され、食品リボン（１５）は前記セクションにより上方からコンベアベルト（１６）に衝突する、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記歯ブラシ形態のセクションは、凸状に湾曲した面と、その反対側に形成された凹状湾曲面により、歯先を形成し、前記歯（７，２７）は前記歯先のみが食品リボン（１５）に侵入するように形成されている、請求項５に記載の方法。
7. フラットな前記食品リボン（１５）を先行する圧延プロセスにより形成し、かつ前記カッティングシステム（１，２５）へ連続的に供給する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 平行の長手細片が断面カッティング装置により断面カットされ、キューブ（４）又は小さい長手ロッドに切断される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を実行するための、フラットな食品リボン（１５）に形成された柔らかい食品を複数の平行の長手細片にカットする装置であって、
   移動速度で食品リボン（１５）を運搬するコンベアベルト（１６）及びその上方に設置された長手カッティングシステム（１，２５）を含み、
   前記長手カッティングシステム（１，２５）は間隔をおいて軸方向に配置された複数のカッティングディスク（５）を有し、
   前記長手カッティングシステム（１，２５）を駆動する駆動手段が設けられ、
   前記カッティングディスク（５）は各々が少なくとも一つカッティング歯（７，２７）を備え、
   前記カッティングディスク歯の歯高（１０）は食品リボン（１５）の厚みよりも大きく、かつ
   前記駆動手段は前記長手カッティングシステム（１，２５）を少なくとも移動速度の２倍に相当する周速で駆動する、柔らかい食品をカットする装置。
10. カッティング歯（７，２７）を備えた隣接する前記カッティングディスク（５）は相互に対してオフセット配置されている、請求項９に記載の装置。
11. 二つの同様に配置されたカッティングディスク（５）間に一つのカッティングディスク（５）がオフセット配置され、各々のカッティング歯（７，２７）は隣接する前記カッティングディスク（５）の歯の間隙の間に位置している、請求項１０に記載の装置。
12. 前記カッティング歯（７，２７）は移動する食品リボン（１５）と比較して小さいカッティング角度を有する、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記カッティング歯（７，２７）の歯ブラシは凸状に湾曲している、請求項９から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記カッティング歯（７，２７）の歯の背面は凹状に湾曲している、請求項９から１３のいずれか一項に記載の装置。

Images