JP5378894B2 - 氷菓の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面が固形物に沿った凹凸面からなる立体的な氷菓を製造するための方法と、この氷菓を製造するための装置に関するものである。

固形フルーツやナッツ等の固形物とシロップやアイスクリーム等の流動物を成形型に充填して固化させた氷菓が提供されている。固形物と流動物からなる氷菓を成形する場合、カップ状に形成された成形型を用いるのが一般的である。特に、成形型で成形される氷菓は、成形型からの離脱を容易にするために、表面が滑らかになっているか、或いは表面に凹凸が形成されていたとしても成形型からの離脱性を阻害しない程度の凹凸である。

最近では消費者の嗜好が多様化し、味の良さだけでは受け入れ難くなっているのが実状である。このため、消費者に受け入れられるような新しい氷菓を提案する試みがなされている。このような氷菓の一つとして、固形物を露出させて視覚に訴えることができる氷菓がある。

固形物を表面に露出させた氷菓として、成形型で成形した氷菓の表面に溶けたチョコレートのような流動性を持った食品をコーティングすると共にこのコーティング層に砕いたナッツを吹き付けたものがある。しかし、より大きい固形物を露出させた氷菓を製造する場合、急速冷凍室を設けたフラットコンベア上で容器にアイスクリームを充填し、このアイスクリームが硬化する以前に人手で固形物を埋め込むという作業を行っている。

また、視覚に訴えることができる氷菓として、表面が凹凸面に形成された立体的な意匠を持つ氷菓も提供されている。このような立体的な意匠を持つ氷菓を成形する場合、成形面に凹凸模様を形成した割型からなる成形型を用いるのが一般的である。

本件発明者は、固形物を含む氷菓に於いて、固形物の表面を露出させて消費者の視覚に訴えることができ、且つ表面を立体的に形成して消費者の視覚に訴えることができる氷菓を製造することを試みた。この結果、次のような問題があることが判明した。

カップ状に形成された成形型を用いて成形する場合、氷菓の全周囲にわたって固形物を満遍なく露出させるように充填することができない。即ち、成形型に固形物と流動物を充填した場合、固形物は一部が成形型の成形面（内周面）に接触した状態で硬化することとなり、該固形物の全表面を露出させることは困難となる。このため、成形された氷菓は、ある面では固形物の全表面が露出していたとしても、他の面では固形物の一部しか露出していなかったり、全く見えないという問題がある。

特に、容器に充填したアイスクリームに人手で固形物を充填していたのでは、多大な労力が必要となり、量産することができないという問題がある。

また、割型を用いて成形する場合、表面に凹凸を形成した立体的な氷菓を成形することができるものの、固形物を露出させた氷菓を製造しようとした場合、前述のカップ状の成形型の場合と同様の問題が生じ、更に、表面の凹凸模様が障害となって固形物の露出は難しいという問題がある。

本発明の目的は、全表面に固形物を露出させることができ、且つ固形物に沿った凹凸を形成することができる氷菓の製造方法と製造装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る氷菓の製造方法は、固形物を含む氷菓の製造方法であって、成形型に固形物と流動物とを充填して冷凍することで硬化させ、前記冷凍されて硬化した固形物と流動物を成形型から取り出し、前記成形型から取り出された硬化した固形物と流動物の表面を溶かして溶けた流動物を排除して固形物を露出させることで該表面を固形物に沿った凹凸面とし、その後、前記表面が固形物に沿った凹凸面を有する固形物と流動物を再度冷凍して表面が固形物に沿った凹凸面を有する氷菓を製造することを特徴とするものである。

上記氷菓の製造方法に於いて、成形型に固形物と流動物とを充填して冷凍して硬化させる過程で、前記成形型にスティックを挿入することを特徴とする。

また本発明に係る氷菓の製造装置は、複数の成形型を取り付けた第１コンベアと、上流側の一部が前記第１コンベアの下流側の上部に配置されスティックを把持する複数の把持部材を取り付けた第２コンベアと、前記第１コンベアの上流側に配置され対向する成形型に固形物と流動物とを充填する充填装置と、前記充填装置よりも下流側に配置され対向する成形型にスティックを挿入するスティック挿入装置と、前記第１コンベアに沿って配置され成形型を冷凍して充填された固形物と流動物を硬化させる冷凍設備と、前記第１コンベアの下流側であって第２コンベアの上流側と重なる位置に配置され硬化した固形物と流動物を成形型から離脱させる脱型装置と、前記第２コンベアの脱型装置よりも下流側に配置され硬化した固形物と流動物の表面を溶かして該表面を固形物に沿った凹凸面とする溶解装置と、前記溶解装置よりも下流側に配置され表面が固形物に沿った凹凸面を有する固形物と流動物を冷凍する冷凍装置と、を有するものである。

上記氷菓の製造装置に於いて、充填装置が、固形物と流動物とを収容するホッパーと、前記ホッパーの供給口に設けたロータリーバルブと、前記ロータリーバルブに接続されホッパーに収容された固形物と流動物を吸引して保持するピストンシリンダーと、前記ロータリーバルブに接続されピストンシリンダーからなり成形型に固形物と流動物を充填する充填バルブと、を有し、ロータリーバルブを回動させてホッパーとピストンシリンダーを連通させた状態で該ピストンシリンダーを駆動してホッパーに収容された固形物と流動物を吸引して保持し、その後、ピストンシリンダーと充填バルブを連通させた状態でピストンシリンダーを駆動して保持した固形物と流動物を充填バルブのシリンダーを介して成形型に充填し、ピストンシリンダーが駆動限に達した後、充填バルブのピストンを駆動して該充填バルブに供給された固形物と流動物を成形型に充填し得るように構成されたものであることが好ましい。

また上記氷菓の製造装置に於いて、溶解装置が、スプレーノズルを有して構成されていることが好ましい。

本発明に係る氷菓の製造方法では、成形型に充填され、冷凍されて硬化した固形物と流動物を取り出して表面を溶かすことで、表面に存在する流動物を流動させることができ、流動する流動物は表面から流出し、或いは固形物の表面に沿って流動する。この結果、流動物が表面から流出した場合には固形物が表面に露出すると共に固形物の表面に沿った凹凸面を形成し、流動物が固形物の表面に沿って流動した場合には固形物が部分的に表面に露出すると共に固形物の表面に沿った凹凸面を形成することができる。

このため、固形物が表面に露出し且つ立体的な表面を持った視覚に訴えることができる氷菓を製造することができる。特に、表面の凹凸が固形物の表面に沿って形成されるため、凹凸の形状は個々の氷菓毎に異なるものとなり、凹凸を形成した成形型によって成形したものとは違う面白みを醸し出すことができる。

また、成形型に充填した固形物と流動物を硬化させる過程で、該成形型にスティックを挿入することで、表面に固形物が露出し且つ立体的な表面を持った氷菓（アイスバー）を製造することができる。

また本発明に係る氷菓の製造装置では、第１コンベアに取り付けた成形型を移送する過程で、該成形型に固形物と流動物を充填し、スティックを充填しつつ冷凍設備によって硬化させることができる。そして硬化した固形物と流動物を取り出して第２コンベアで移送する過程で、硬化した固形物と流動物の表面を溶かして該表面を固形物の表面に沿った凹凸面とし、冷凍装置によって再度冷凍して固化させることができる。

また、上記氷菓の製造装置に於いて、充填装置を、ホッパーと、ロータリーバルブと、ピストンシリンダーと、充填バルブと、によって構成することで、ホッパーに収容された固形物と流動物を確実に成形型に充填することができる。

即ち、ホッパーに収容した固形物と流動物を混合させておき、この混合物（以下、「固形物と流動物」または「混合物」という）をピストンシリンダーによって吸引して保持することで、一定容量の混合物を分離することができる。そして、ピストンシリンダーに保持した混合物を充填バルブを介して成形型に充填することができる。

特に、充填バルブは成形型に充填するために、該成形型の開口よりも小さい吐出口を設けることとなり、大容量の混合物を充填するような場合、摩擦抵抗が大きくなって、均一な充填が困難になったり、大きな動力が必要になることがあるが、ピストンシリンダーと充填バルブの２部材を用いることによって円滑な充填ができる。

また上記氷菓の製造装置に於いて、溶解装置を、スプレーノズルを有して構成することで、硬化した固形物と流動物の表面に液体をスプレーして溶かすことができ、溶けた流動物を液体と共に流下させることができる。このため、表面には固形物が直接露出し、或いは薄い流動物に覆われた状態で露出し、露出した固形物により、凹凸を持った表面を形成することができる。

特に、液体として殺菌された水、温水、或いは砂糖水や氷菓を構成する流動体と同一の流動体（シロップ）を用いることが可能であり、これらを氷菓の仕様に応じて適宜選択的に用いることによって、味覚的に好ましい氷菓を製造することができる。

氷菓の製造方法を説明する図である。 氷菓の製造装置の全体構成を説明する図である。 氷菓の製造装置の要部を拡大して説明する図である。 充填装置の構成を説明する三面図である。 充填装置による成形型に対する充填動作を段階的に説明する図である。 充填装置による成形型に対する充填動作を段階的に説明する図である。 溶解装置を構成する水スプレーを説明する図である。

先ず、図１により本実施例に係る氷菓の製造方法について説明する。本発明に係る氷菓の製造方法は、成型型に固形物１と流動物２を充填して冷凍することで硬化させた中間製品Ｂ（同図（ａ）参照）を成型し、この中間製品Ｂの表面を溶かして同図（ｂ）に示すように、該表面を固形物１に沿った表面とし、その後、再度冷凍することで氷菓Ａを製造するものである。

本発明に係る製造方法によって製造する氷菓の最終的な形状は特に限定するものではなく、板状のものや角棒状のもの、或いは丸い塊状のもの等、成形型に応じた適宜な形状であって良い。本実施例では、全体の形状が板状でスティック３を有するアイスバーＡとして形成されている。

アイスバーＡを構成する固形物１は、食用の固形物であって氷菓に用いることが可能なものであれば良く、具体的に物品を限定するものではない。このような固形物１としては、例えばみかん片、イチゴ片、リンゴ片等の果肉を含む固形フルーツやドライフルーツ、ゼリー類、ナッツ類、クッキーやビスケット等を採用することが可能である。しかし、固形物１をこれらにのみ限定するものではないことは当然である。また固形物１の大きさは特に限定するものではなく、目的のアイスバーＡの大きさに対応させて適宜設定することが好ましい。

アイスバーＡを構成する流動物２は、食用の流動性を有し氷菓に用いることが可能なものであれば良く、具体的に物品を限定するものではない。このような流動物２としては、シロップやアイスクリーム原料等を採用することが可能である。

アイスバーＡを構成する固形物１と流動物２の比率は限定するものではなく、採用する固形物１の種類に応じて適宜調整すべきである。例えば本件発明者の知見では、固形物１として果肉を用い、流動物２としてシロップを用いた場合、おおよそ果肉９：シロップ１程度で混合したときに、アイスバーＡの表面に形成される凹凸模様や食感が良かった。

固形物１と流動物２は成形型に充填されるのに先立って充分に攪拌される。このように攪拌された固形物１と流動物２からなる混合物は比較的粘性が小さいが、成形型に充填することは可能である。そして、固形物１と流動物２が充填された成形型を冷凍することで、充填された固形物１と流動物２は一体的に硬化する。この硬化過程で、成形型にスティック３を挿入することで、中間製品Ｂを成形することが可能である。

硬化した中間製品Ｂを成形型から取り出したとき、この中間製品Ｂは表面は成形型の成形面に倣った流動物２からなる滑らかな面となっており、固形物１は表面に露出しているものもあるものの、多くは流動物２に隠された状態となっている。例えば、固形物１が表面に露出していたとしても、この露出状態はなんら管理されたものではなく、たまたま露出しているにすぎない。

上記の如き中間製品Ｂの表面を溶かすことで固形物１に沿った表面を形成する。中間製品Ｂの表面を溶かしたとき、該表面に存在する流動物２が流動して排除され、或いは固形物１に沿って流動する。例えば、中間製品Ｂの表面から流動物２が排除された場合には固形物１の表面が露出して該固形物１の表面に沿った凹凸面を形成してアイスバーＡを構成することが可能となる。また、流動物２が固形物１の表面に沿って移動した場合には、固形物１の表面が露出することなく、該表面に沿った凹凸面を形成してアイスバーＡを構成することが可能となる。

中間製品Ｂの表面を溶かす際に、如何なる手段で溶かすかは限定するものではなく、水スプレーや温水スプレー、ヒーターによる加熱等の手段を選択的に採用することが可能である。特に、中間製品Ｂの表面を溶かして溶けた流動物２を排除するような場合には、水スプレーや温水スプレーを採用することが好ましく、単に表面を溶かして流動させるような場合には、ヒーターを採用することが好ましい。

本発明に於いて、中間製品Ｂの表面を溶かしたとき、固形物１の表面から流動物２を完全に排除して該固形物１の表面を直接露出させることが好ましい。しかし、必ずしも固形物１の表面が直接露出する必要はなく、固形物１の表面に流動物２の膜が形成されていても良い。即ち、固形物１が露出しているとは、固形物の表面の一部又は全部が直接大気に晒されて露出している状態、及び流動物２に覆われた状態で表面が直接大気に晒されることがない状態、の両方を含むものである。

上記の如くして表面の流動物２が溶けて固形物１に沿った凹凸面からなる表面を持ったアイスバーＡを再度冷凍して固化させる。このとき採用する冷凍手段については限定するものではなく、アイスバーＡの表面を短時間で、好ましくは瞬時に固化させることが可能なものであれば良い。このような冷凍手段としては、例えば液体窒素や液体空気等の超低温の冷媒がある。しかし、このような冷凍手段にのみ限定するものではないことは当然である。

上記の如くして製造されたアイスバーＡは、表面に固化した固形物１が直接、或いは固化した流動物２に覆われた固形物１が露出しており、該固形物１の表面に沿った凹凸面が形成されている。このため、立体的な意匠を持つこととなり、消費者の視覚に訴えて購買意欲を向上させることが可能である。

特に、アイスバーＡの表面の凹凸が成形型による成形ではなく、個々のアイスバーＡを構成する固形物１の分布に対応するものである。このため、個々のアイスバーＡ毎に凹凸模様が異なることとなり、個性のあるアイスバーＡを製造することが可能となる。

次に、上記した製造方法を実現してアイスバーＡを製造する装置について図２〜図６により説明する。本実施例に係る製造装置は、図２に示すように、第１コンベアＣと、第２コンベアＤと、を有して構成されている。第１コンベアＣには中間製品Ｂを製造するための設備が配置されており、第２コンベアＤには中間製品ＢからアイスバーＡを製造するための設備が配置されている。

第１コンベアＣはスラットコンベアとして構成されており、幅方向に配置された一対のチェン５ｂに複数のスラット５ａを取り付けると共に、各スラット５ａに複数（本実施例では１２個）の成形型５が設けられている。また第１コンベアＣは上部に配置された成形型５を図２に於ける左側から右側に向けて移送する過程で、該成形型５に対する固形物１と流動物２の充填、スティック３の挿入、冷凍・硬化を行うように構成されている。

このため、第１コンベアＣの上流側の所定位置には、図４に示すように構成された充填装置１０が配置されており、充填装置１０よりも下流側の所定位置にはスティック挿入装置１７が配置されている。更に、第１コンベアＣを構成するスラット５ａの下方であって該第１コンベアＣに沿って冷凍設備１９が設けられている。

成形型５は図１（ａ）に示す中間製品Ｂを成形するための型であり、上方が開放されたカップ状に形成されている。そして１枚のスラット５ａに１２個設けられることで、量産が可能なように構成されている。しかし、１枚のスラット５ａにいくつの成形型５を設けるかは限定するものではなく、製造装置の仕様に応じて適宜設定されるものである。

特に、固形物１としての果肉を約９０％とし、流動物２としてシロップを約１０％として攪拌混合した混合物では、粘性が小さく、固形物１が大量である。このため、この混合物を成形型５に充填する際に一般的な充填バルブを利用したのでは抵抗が大きくなって円滑な充填が困難になるという問題が生じた。

このため、充填装置１０は、図４〜６に示すように、第１コンベアＣの略全幅にわたる寸法を持ったホッパー１１と、ホッパー１１の下端部分に設けたロータリーバルブ１２と、ロータリーバルブ１２に接続されたピストンシリンダー１３と、ロータリーバルブ１２に接続された充填バルブ１４と、と有するユニットとして構成されている。即ち、充填装置１０を構成する各部材１１〜１４はフレーム１０ａによって一体的に構成されている。

ホッパー１１は第１コンベアＣの上方に配置され、固形物１と流動物２とが攪拌混合された混合物を収容すると共に、ロータリーバルブ１２、充填バルブ１４を介して成型型５に供給する。このホッパー１１には図示しない定量攪拌装置が接続されている。この定量攪拌装置によって、果肉等の固形物１を投入しつつ計量し、投入量が予め設定された量に達したときに投入を停止すると共に、シロップ等の流動物２を投入しつつ計量し、投入量が予め設定された量に達したとき投入を停止し、投入された固形物１と流動物２を攪拌することで、予め設定された比率で固形物１と流動物２を混合させ、この混合物をホッパー１１に供給することが可能である。

ロータリーバルブ１２はホッパー１１の下端部分に設けられており、ホッパー１１に収容された混合物を成形型５毎に充填する際に、混合物の流通経路を変更して一定容量の混合物を円滑に供給するものである。このため、ロータリーバルブ１２は、ケーシング１２ａと、ケーシング１２ａの内部で回動する回動部材１２ｂと、回動部材１２ｂを駆動する駆動シリンダー１２ｃと、を有して構成されている。

ロータリーバルブ１２を構成するケーシング１２ａの上部にはホッパー１１と連通する孔１２ａ１が形成されており、両側面にはピストンシリンダー１３と連通する孔１２ａ２、充填バルブ１４と連通する孔１２ａ３が夫々形成されている。これらの孔１２ａ１〜１２ａ３は、夫々第１コンベアＣのスラット５ａに設けた成形型５の数、及び位置と対応して形成されている。

また回動部材１２ｂには、ケーシング１２ａに形成された孔１２ａ１〜１２ａ３に対応してＴ字状の通路１２ｂ１が形成されている。そして駆動シリンダー１２ｃの駆動に伴って、回動部材１２ｂを、ホッパー１１とピストンシリンダー１３とを連通させると共に孔１２ａ３を遮断する吸引位置と、ピストンシリンダー１３と充填バルブ１４を連通させると共に孔１２ａ１を遮断する充填位置に回動させることが可能である。

ピストンシリンダー１３はホッパー１１に収容されている混合物を一定容量で吸引して保持すると共に、保持した混合物を充填バルブを介して一次充填するものである。このため、ピストンシリンダー１３は、ロータリーバルブ１２のケーシング１２ａに形成された孔１２ａ２毎に接続されたシリンダー１３ａと、シリンダー１３ａに摺動可能に配置されたピストン１３ｂと、複数のピストン１３ｂを一体的に接続した接続部材１３ｃと、接続部材１３ｃを往復移動させることでピストン１３ｂを駆動する駆動シリンダー１３ｄと、を有して構成されている。

シリンダー１３ａの径及び長さ、駆動シリンダー１３ｄのストロークは、ホッパー１１から吸引する混合物の容量を設定するものであり、予め製造すべきアイスバーＡに対応する中間製品Ｂの寸法等の条件に応じて設定されている。

充填バルブ１４はピストンシリンダー１３から供給された混合物の全てを成型型５に対して充填するための二次充填を行うものであり、ピストンシリンダー１３による一次充填と、充填バルブ１４による二次充填とに分割することによって、円滑な充填を実現することが可能である。

充填バルブ１４は、ロータリーバルブ１２のケーシング１２ａに形成された孔１２ａ３毎に接続された筒体からなる充填ノズル１４ａと、充填ノズルの上端部分に配置されたピストン１４ｂと、複数のピストン１４ｂを一体的に接続した接続部材１４ｃと、接続部材１４ｃを往復移動させることで充填ノズル１４ａを駆動する駆動シリンダー１４ｄと、を有して構成されている。

上記の如く構成された充填装置１０による固形物１と流動物２の混合物の成形型５に対する充填操作について説明する。

先ず、図５（ａ）に示すように、ロータリーバルブ１２を操作してホッパー１１とピストンシリンダー１３を連通させると共に、充填バルブ１４を遮断する。この状態を保持して駆動シリンダー１３ｄによってピストン１３ｂを同図に於ける左方向に駆動することで、ホッパー１１に収容されている混合物を吸引する。そして、ピストン１３ｂが移動限に達したとき、駆動シリンダー１３ｄの操作を停止して吸引した混合物を保持する。

次に、同図（ｂ）に示すように、ロータリーバルブ１２の駆動シリンダー１２ｃを操作して回動部材１２ｂを回動させ、ピストンシリンダー１３と充填バルブ１４とを連通させると共にホッパー１１を遮断する。このとき、充填バルブ１４のピストン１４ｂは上端部分に退避している。この状態を保持して駆動シリンダー１３ｄによってピストン１３ｂを同図に於ける右方向に駆動することで、シリンダー１３ａに吸引保持されている混合物を充填バルブ１４の充填ノズル１４ａに供給する。充填ノズル１４ａに供給された混合物はピストン１３ｂの押圧によって該充填ノズル１４ａから成形型５に充填される。

同図（ｃ）に示すように、ピストン１３ｂが移動限に達したとき、駆動シリンダー１３ｄの操作を停止する。これにより、ピストンシリンダー１３による成形型５に対する一次充填が終了する。このとき、充填ノズル１４ａの内部には供給された混合物が残留している。

次に、図６（ａ）に示すように、充填バルブ１４の駆動シリンダー１４ｄを操作してピストン１４ｂを下降させることで、充填ノズル１４ａの内部に残留していた混合物を成形型５に充填する。これにより、充填バルブ１４による成形型５に対する二次充填が終了することとなり、成形型５に対する一連の充填作業が完了する。

次に、同図（ｂ）に示すように、ロータリーバルブ１２を操作してホッパー１１とピストンシリンダー１３を連通させると共に、充填バルブ１４を遮断する。同時に充填バルブ１４では、ピストン１４ｂを上昇させて退避位置で保持させる。

上記の如き一連の動作を繰り返すことで、第１コンベアＣに設けた成形型５に固形物１と流動物２の混合物を充填することが可能である。

尚、充填装置１０によって成形型５に混合物を充填する際に、第１コンベアＣを間欠駆動することで停止させた状態で充填するか、第１コンベアＣを駆動した状態で充填装置１０を同期させて移動させつつ充填するか、は限定するものではなく、何れの方法であってもなんら差し支えはない。しかし、第１コンベアＣを間欠駆動するか、連続移動させるかの何れかを選択したとき、後続するスティック挿入装置１７や脱型装置２０等の動作、及び後述する第２コンベアＤに配置された溶解装置２１、冷凍装置２２、取出装置２３の動作も充填装置１０の動作と同調させることが必要なことは当然である。

スティック挿入装置１７は固形物１と流動物２の混合物が充填された成形型５毎に１本のスティック３を挿入するためのものであり、充填装置１０よりも成形型５の搬送方向下流側に配置されている。充填装置１０とスティック挿入装置１７との離隔距離は限定するものではなく、充填装置１０に於いて成形型５に充填された混合物が強固に硬化することがない範囲に配置されることが好ましい。

スティック挿入装置１７としては、一般的なアイスバーを製造する際に用いるものがそのまま採用されている。

冷凍設備１９は成形型５を冷凍して充填された混合物を硬化させるためのものであり、第１コンベアＣに沿って且つスラット５ａの下方に設けられている。このため、冷凍設備１９としては成形型５を冷凍して充填された混合物を硬化させる機能を有するものであれば採用することが可能である。

本実施例では冷媒としてブライン水を利用しており、第１コンベアＣに沿って水位が略スラット５ａの下面になるように設けたブライン水タンク１９ａによって冷凍設備１９が構成されている。ブライン水タンク１９ａの側面には給排水口１９ｂが形成されており、この給排水口１９ｂに図示しないブライン水供給設備を接続し、一定の温度に設定したブライン水を供給することで、冷凍設備１９によって成形型５を冷凍して充填された混合物を硬化させることが可能である。

第１コンベアＣの下流側の端部は、スラット５ａに設けた成形型５がブライン水タンク１９ａから離脱するように、上方に向けて傾斜して構成されている。従って、第１コンベアＣによって移送された成形型５はブライン水タンク１９ａの端部に接近したときに上方に離脱し、該ブライン水タンク１９ａとの接触が防止される。

第２コンベアＤは、上流側の一部が第１コンベアＣの下流側に於ける上方への傾斜部分の上方に位置するように構成されている。そして、第１コンベアＣと第２コンベアＤとが重なった領域に脱型装置２０が配置され、該脱型装置２０で脱型された中間製品Ｂを図２に於ける右方向に移送する過程で、表面の溶解、冷凍、第２コンベアＤからの取り出しを行えるように構成されている。

このため、脱型装置２０よりも下流側に溶解装置２１が配置され、溶解装置２１よりも更に下流側に冷凍装置２２が配置されている。また第２コンベアＤの下流側にはシュート２３ａを有する取出装置２３が配置されており、製造されたアイスバーＡを該シュート２３ａから外部に排出し得るように構成されている。

第２コンベアＤは、第１コンベアＣに於いて成形型５に充填され、スティック３が挿入され、且つ硬化した固形物１と流動物２の混合物を、成形型５から脱型すると共に、表面を溶かして固形物１の表面に沿った凹凸面とし、更に、再度冷凍してアイスバーＡを製造するものである。

このため、図３に示すように、第２コンベアＤは第１コンベアＣのチェン５ｂと同じ位置に配置された一対のチェン６ｂに、スラット５ａと同じ幅を有するスラット６ａを取り付けると共に、各スラット６ａ毎に成形型５のピッチに対応した把持部材６を設けたバー材（図示せず）が設けられている。

把持部材６はスティック３を把持するものであり、該スティック３を把持し得るものであれば構造を限定するものではない。一対の把持片とバネを有して構成されるチャックによって把持部材６を構成している。また把持部材６を設けたバー材は、脱型装置２０、溶解装置２１、冷凍装置２２、取出装置２３でスラット６ａから離脱して昇降し得るように構成されている。

脱型装置２０、溶解装置２１、冷凍装置２２、取出装置２３には夫々昇降装置２５が設けられている。この昇降装置２５は把持部材６を設けたバー材を昇降させるものであり、この機能を発揮し得るものであれば構造を限定するものではない。本実施例では、昇降装置２５は、第２コンベアＤのフレーム７を横断して配置された回転軸２５ａと、回転軸２５ａを回転させる駆動シリンダー２５ｂと、駆動シリンダー２５ｂのロッドに取り付けたラック２５ｃと、を有して構成されており、駆動シリンダー２５ｂの操作に伴って、把持部材６を設けたバー材を昇降させるように構成されている。

脱型装置２０は、第１コンベアＣのスラット５ａに設けた成型型５から硬化した固形物１と流動物２の混合物（中間製品Ｂ）を離脱させるものである。この脱型装置は通常のアイスバーを製造する際に用いる脱型装置をそのまま採用することが可能である。

即ち、脱型装置２０は、予め該脱型装置２０に対向した成形型５を水や温水等によって加温することで、硬化していた中間製品Ｂの表面を僅かに溶解させておき、昇降装置２５を作動させて把持部材６を下降させ、該把持部材６によって成形型５から上方に突出しているスティック３を把持させた後、上昇させることで、中間製品Ｂを成形型５から離脱させることが可能である。

溶解装置２１は中間製品Ｂの表面を溶解させて固形物１の表面に沿った凹凸面を形成する機能を有するものである。従って、この機能を発揮し得るものであれば採用することが可能である。

本実施例では、図７に示すように、第２コンベアＤの把持部材６に把持された中間製品Ｂの全表面にわたって液体をスプレーして溶解するために、中間製品Ｂ毎に対応させて設けたスプレーノズル２１ａと、スプレーノズル２１ａを取り付けた軸部材２１ｂと、軸部材２１ｂを回動させる駆動部材２１ｃと、を有するスプレーユニットを対向させて配置し、周囲をカバー２１ｄによって覆うことで構成している。

スプレーノズル２１ａには液体を供給するニップル２１ｅが設けられており、このニップル２１ｅに図示しない液体供給装置を接続することによって、予め設定された流量の液体をスプレーノズル２１ａに供給することが可能である。

スプレーノズル２１ａから噴射する液体としては、殺菌された水や温水等のように食したときに悪影響を及ぼす虞のない液体であることが必要である。また、アイスバーＡを構成する流動体２と同じ材料、砂糖水等のように食用品として採用し得る液体であって、アイスバーＡの製品価値を向上させることが可能な液体、であると好ましい。

上記の如く構成した溶解装置２１では、第２コンベアＤの溶解装置２１に対応する位置に設けた昇降装置２５によって中間製品Ｂをカバー２１ｄの内部まで下降させ、スプレーノズル２１ａに液体を供給すると、供給された液体はスプレーノズル２１ａから中間製品Ｂの表面に噴射される。この状態で駆動部材２１ｃを操作して軸部材２１ｂを回動させると、この回動に伴ってスプレーノズル２１ａが軸部材２１ｂを中心として首振り回動することとなり、噴射された液体は満遍なく中間製品Ｂの表面に吹き付けられる。

従って、液体は単にスプレーノズル２１ａが対向する中間製品Ｂの表面のみに吹き付けられるのではなく、スプレーの噴射幅に応じて両側面、軸部材２１ｂの回動角度に応じてスティック３側の端面及びスティック３とは反対側の端面にも吹き付けられる。

スプレーノズル２１ａから液体が吹き付けられた中間製品Ｂの表面は溶解し、流動物２は吹き付けられた液体と共にカバー２１ｄの下方に落下する。このため、中間製品Ｂの表面は流動物２が排除されて固形物１が露出し、従って、固形物１の表面に沿った凹凸面が形成されることとなる。

スプレーノズル２１ａから所定時間の噴射が終了すると、該スプレーノズル２１ａに対する水の供給が停止する。その後、昇降装置２５の作動に伴って、カバー２１ｄ内にある中間製品Ｂは上昇して該カバー２１ｄから離脱する。

スプレーノズル２１ａから噴射された液体が水又は温水である場合、落下した水と溶解した流動体２との混合液はカバー２１ｄの下方から排水処理設備に排水される。また液体が流動体２や砂糖水のように食用品である場合、カバー２１ｄの下方に落下した液体は回収され、所定の滅菌を施した後、再利用することが可能である。

尚、本実施例では、第２コンベアＤに溶解装置２１を２組設けているが、必ずしも２組が必要となる訳ではなく、１組の溶解装置２１があれば良く、また３組以上の溶解装置２１を設けても良い。溶解装置２１を何組設けるかは、製造すべきアイスバーＡの大きさや構成する固形物１の大きさ及び流動物２の材質等の応じて適宜設定することが好ましい。

冷凍装置２２は、溶解装置２１に於いて表面が溶解して固形物１が露出すると共に、該固形物１の表面に沿った凹凸面に形成された中間製品Ｂを再度冷凍してアイスバーＡを製造するものである。このため、表面が溶解した中間製品Ｂを冷凍し得るような機能を有するものであれば採用することが可能である。しかし、第２コンベアＤによって移送しつつ冷凍し得ることが必要であり、短時間で、好ましくは瞬時に冷凍し得ることが望ましい。

本実施例では、冷媒として液体窒素を用いることで、表面が溶解した中間製品Ｂを瞬時に冷凍してアイスバーＡを製造し得るように構成している。このため、冷凍装置２２は、液体窒素を収容するタンク２２ａを有して構成されている。

上記の如く構成された冷凍装置２２では、第２コンベアＤの冷凍装置２２を構成するタンク２２ａに対応する位置に設けた昇降装置２５によって、表面が溶解した中間製品Ｂを下降させて液体窒素に浸漬させることで、冷凍することが可能である。このように、表面が溶解した中間製品Ｂを液体窒素に浸漬させることで、溶解した表面が瞬時に冷凍させて固化し、表面が溶解した状態のまま固定される。

中間製品Ｂを冷凍装置２２を構成するタンク２２ａで液体窒素に所定時間浸漬した後、昇降装置２５の操作に応じて上昇し、タンク２２ａから離脱する。そして、タンク２２ａから離脱したとき、表面は露出した固形物１の表面に沿った凹凸面が固定されることとなり、立体的なアイスバーＡが製造される。

取出装置２３は、アイスバーＡを第２コンベアＤから取り出す機能を有するものであり、シュート２３ａを有して構成されている。この取出装置２３では、シュート２３ａに対応する位置に配置された昇降装置２５によってアイスバーＡを下降させると共に把持部材６によるアイスバーＡの把持を解除することで、アイスバーＡをシュート２３ａを経て図示しない次工程に移送することが可能である。

上記の如く構成された氷菓の製造装置では、第１コンベアＣに於いて成型型５に固形物１と流動物２の混合物を充填すると共にスティック３を挿入し、この混合物を冷凍設備１９によって硬化させることで、中間製品Ｂを製造することが可能である。そして、脱型装置２０で成型型５から中間製品Ｂを脱型し、第２コンベアＤで移送しつつ、溶解装置２１で中間製品Ｂの表面を溶解すると共に溶解した流動物２を排除することで、固形物１を露出させて露出した固形物１の表面に沿った凹凸面を形成し、更に、冷凍装置２２で液体窒素に浸漬させて固形物１の表面に沿った凹凸面を固定することでアイスバーＡを製造することが可能である。

本発明に係る氷菓の製造方法、及び製造装置では、中間製品Ｂの表面を溶かすことで流動体２を流動させて固形物１の表面に沿った凹凸面を形成することができる。このように形成された表面は成形型によるものではないため、個々の氷菓毎に異なる凹凸面となり、個性的な氷菓を製造することができる。従って、アイスバーのような氷菓に限定されることなく、固形物と流動物との混合物からなる氷菓の製造方法として利用することが可能である。

Ａ アイスバー
Ｂ 中間製品
Ｃ 第１コンベア
Ｄ 第２コンベア
１ 固形物
２ 流動物
３ スティック
５ 成型型
５ａ、６ａ スラット
５ｂ、６ｂ チェン
６ 把持部材
１０ 充填装置
１０ａ フレーム
１１ ホッパー
１２ ロータリーバルブ
１２ａ ケーシング
１２ｂ 回動部材
１２ｃ 駆動シリンダー
１２ａ１〜１２ａ３ 孔
１２ｂ１ 通路
１３ ピストンシリンダー
１３ａ シリンダー
１３ｂ、１４ｂ ピストン
１３ｃ、１４ｃ 接続部材
１３ｄ、１４ｄ 駆動シリンダー
１４ 充填バルブ
１４ａ 充填ノズル
１７ スティック挿入装置
１９ 冷凍設備
１９ａ ブライン水タンク
１９ｂ 給排水口
２０ 脱型装置
２１ 溶解装置
２１ａ 水スプレーノズル
２１ｂ 軸部材
２１ｃ 駆動部材
２１ｄ カバー
２１ｅ ニップル
２２ 冷凍装置
２２ａ タンク
２３ 取出装置
２３ａ シュート
２５ 昇降装置
２５ａ 回転軸
２５ｂ 駆動シリンダー
２５ｃ ラック

Claims (5)

1. 固形物を含む氷菓の製造方法であって、成形型に固形物と流動物とを充填して冷凍することで硬化させ、前記冷凍されて硬化した固形物と流動物を成形型から取り出し、前記成形型から取り出された硬化した固形物と流動物の表面を溶かして溶けた流動物を排除して固形物を露出させることで該表面を固形物に沿った凹凸面とし、その後、前記表面が固形物に沿った凹凸面を有する固形物と流動物を再度冷凍して表面が固形物に沿った凹凸面を有する氷菓を製造することを特徴とする氷菓の製造方法。
2. 成形型に固形物と流動物とを充填して冷凍して硬化させる過程で、前記成形型にスティックを挿入することを特徴とする請求項１に記載した氷菓の製造方法。
3. 複数の成形型を取り付けた第１コンベアと、上流側の一部が前記第１コンベアの下流側の上部に配置されスティックを把持する複数の把持部材を取り付けた第２コンベアと、前記第１コンベアの上流側に配置され対向する成形型に固形物と流動物とを充填する充填装置と、前記充填装置よりも下流側に配置され対向する成形型にスティックを挿入するスティック挿入装置と、前記第１コンベアに沿って配置され成形型を冷凍して充填された固形物と流動物を硬化させる冷凍設備と、前記第１コンベアの下流側であって第２コンベアの上流側と重なる位置に配置され硬化した固形物と流動物を成形型から離脱させる脱型装置と、前記第２コンベアの脱型装置よりも下流側に配置され硬化した固形物と流動物の表面を溶かして該表面を固形物に沿った凹凸面とする溶解装置と、前記溶解装置よりも下流側に配置され表面が固形物に沿った凹凸面を有する固形物と流動物を冷凍する冷凍装置と、を有することを特徴とする氷菓の製造装置。
4. 前記充填装置が、固形物と流動物とを収容するホッパーと、前記ホッパーの供給口に設けたロータリーバルブと、前記ロータリーバルブに接続されホッパーに収容された固形物と流動物を吸引して保持するピストンシリンダーと、前記ロータリーバルブに接続されピストンシリンダーからなり成形型に固形物と流動物を充填する充填バルブと、を有し、ロータリーバルブを回動させてホッパーとピストンシリンダーを連通させた状態で該ピストンシリンダーを駆動してホッパーに収容された固形物と流動物を吸引して保持し、その後、ピストンシリンダーと充填バルブを連通させた状態でピストンシリンダーを駆動して保持した固形物と流動物を充填バルブのシリンダーを介して成形型に充填し、ピストンシリンダーが駆動限に達した後、充填バルブのピストンを駆動して該充填バルブに供給された固形物と流動物を成形型に充填し得るように構成されたものであることを特徴とする請求項３に記載した氷菓の製造装置。
5. 前記溶解装置が、スプレーノズルを有して構成されていることを特徴とする請求項３に記載した氷菓の製造装置。

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