JP5813023B2

JP5813023B2 - 粉末食材付与装置

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Publication number: JP5813023B2
Application number: JP2013009987A
Authority: JP
Inventors: 小林　将男; 将男小林; 小林　博紀; 博紀小林; 吹上　透; 透吹上
Original assignee: Kobird Co Ltd
Current assignee: Kobird Co Ltd
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2033-01-23
Also published as: JP2014140322A

Description

本発明は、食品に粉末食材を付与する粉末食材付与装置に関する。

従来より、餅、饅頭等の和菓子やクッキー、チョコレート等の洋菓子には、きな粉、でんぷん粉末（馬鈴薯でんぷん、タピオカでんぷん、コーンスターチ等）、小麦粉、ココアパウダー、抹茶パウダー、すりゴマ等の様々な粉末食材が使用されている。こうした粉末食材以外にも、様々な食材が粉末状に加工されて使用されるようになってきており、上記の菓子類以外にも惣菜等の幅広い食品に対して粉末食材が使用されている。

粉末食材を食品に付与する場合、食品の見栄えや食感をよくするために、付与する領域全体に満遍なく分布するように付与することが望ましい。そのため、粉末食材を食品の表面に付与する装置が提案されている。例えば、特許文献１では、ホッパ内の粉体を粉供給手段から落下させ、落下した粉体を回転運動する打粉ブラシで食品の方向へ払い飛ばして食品の表面に付着させる粉付機が記載されている。また、特許文献２では、ベルトコンベヤ上に設置された食品成形機と、食品成形機の後方に設置された機械的散布部と、食品成形機の前方にベルトコンベヤと平行に設置されたチャネル状のハウジングと、ハウジングに取付けられ、粉と空気を混合してベルトコンベヤ上に吹きつけて散布する混合散布部と、ベルトコンベヤ上の余剰粉を吸引する吸引手段とを備える粉散布装置が記載されている。また、特許文献３では、食品の搬入口及び搬出口を有する味付け空間内に食品を搬送し、味付け空間内に調味料を供給して味付け空間内に調味料を含有する調味料含有空気を形成する味付け装置が記載されている。

特許第３０８０６０５号公報特許第４３９０１７１号公報特許第４４６１２５５号公報

上述した特許文献１では、打粉ブラシで粉末食材を払い飛ばして食品に付与するようにしているが、粉末食材の付与ムラが生じやすく、また付与されなかった余剰の粉末食材が多くなる欠点がある。また、特許文献２及び３では、食品の上方から粉を空気と混合して散布するようにしているが、食品全体に付与する場合には食品の下部に粉が付着しにくくなって付与ムラが生じやすくなることは避けられない。

そこで、本発明は、食品の付与領域全体に粉末食材を満遍なく付着させることができる粉末食材付与装置を提供することを目的とする。

本発明に係る粉末食材付与装置は、粉末食材を付与する食品を搬送する搬送部と、前記粉末食材を供給する供給部と、供給された前記粉末食材を空気流により飛散させて前記食品の付与領域に付与する付与部と、飛散した前記粉末食材を吸引して回収する回収部とを備え、前記付与部は、前記食品の搬送経路を覆うとともに前記食品の搬入口及び搬出口が形成された被覆体と、前記搬送経路の両側に対向配置されて前記被覆体に接続されるとともに前記搬送経路に向かって前記粉末食材を前記被覆体内に飛散させる少なくとも２つの飛散機構とを備えており、前記回収部は、前記被覆体の前記搬入口側及び前記搬出口側に形成された吸引口に接続されて前記粉末食材を吸引するようになっており、前記飛散機構は、空気流の風量調整弁が設けられた調整管と、前記調整管と前記被覆体との間に接続されて前記供給部から前記粉末食材が供給される噴出管とを備えており、前記調整管から風量が調整された空気流を前記噴出管に流通させて前記粉末食材を前記被覆体に向かって噴出させる。さらに、前記付与部は、対向配置された前記飛散機構の空気流の流出方向が互いに反対方向で所定間隔ずれるように設定されている。さらに、前記飛散機構は、前記流出方向が前記被覆体の中心位置に向かうように設定されている。

本発明は、上記のような構成を有することで、食品の付与領域全体に粉末食材を満遍なく付着させることができるとともに粉末食材を付与する際の余剰となる粉末食材を少なくすることが可能となる。

本発明に係る実施形態に関する概略平面図、概略側面図及び概略正面図である。搬送経路と直交する方向に沿う供給部部分の一部拡大断面図である。搬送経路に沿う付与部部分の一部拡大断面図である。被覆体の上方からみた付与部に関する概略構成図である。図４に示す４つの飛散機構の配置の変形例に関する概略構成図である。２つの飛散機構を設けた場合の変形例に関する概略構成図である。２つの飛散機構を設けた場合の別の変形例に関する概略構成図である。飛散機構の流出方向を上下方向に傾斜させた例に関する概略構成図である。飛散機構の流出方向を上下方向に傾斜させた別の例に関する概略構成図である。飛散機構の変形例に関する概略構成図である。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態に関する概略平面図（図１（ａ））、概略側面図（図１（ｂ））及び概略正面図（図１（ｃ））である。粉末食材付与装置１は、粉末食材を付与する食品を搬送する搬送部２、粉末食材を供給する供給部３、供給された粉末食材を空気流により飛散させて食品の付与領域に付与する付与部４、及び、飛散した粉末食材を吸引して回収する回収部５を備えている。

搬送部２は、移動台車１１に立設された基台１０に取り付けられており、フィードローラに張架された搬送ベルト２０及び搬送ベルト２０を駆動する駆動モータ２１を備えている。粉末食材を付与する食品は、図示しない外部装置から搬送部２に搬入され、駆動モータ２１により駆動される搬送ベルト２０に移送される。そして、食品は、搬送ベルト２０の搬送動作により付与部４に向かって移動していく。以下の説明では、搬送ベルト２０による食品の搬送経路を単に「搬送経路」という。

食品としては、搬送可能な固形食材であればよく、最終的な成形物や製造過程における中間生成物であってもよい。例えば、餅、饅頭等の和菓子、クッキー、チョコレート等の洋菓子、惣菜類といったものが挙げられる。また、食品の一部のみを付与領域とする場合には、付与領域以外の表面をカバー等で覆うようにすれば、食品の表面の一部のみに粉末食材を付着させることもできる。

供給部３は、搬送部２の上方に配置されるように基台１０に取り付けられている。供給部３は、粉末食材を投入するホッパ３０及びホッパ３０の下部に装着された排出機構３１を備えている。この例では、搬送部２の搬送方向に２つのホッパ３０は配列されており、それぞれ付与部４の２つの飛散機構４０に接続する２つの接続口が下部に形成されている。上流側のホッパ３０の下部には、２つの接続口の間に落下口が形成されている。

図２は、搬送経路と直交する方向に沿う供給部３部分の一部拡大断面図である。ホッパ３０の下部に装着された排出機構３１は、ホッパ３０の内部に収容されたブラシ状の撹拌体３４を備えており、撹拌体３４の回転軸３３は、基台１０側に設けられた駆動モータ３２に接続されている。撹拌体３４は、回転軸３３の周囲に密植された線状体が円筒状のブラシを形成しており、ホッパ３０の円筒状の内底面に沿うように設けられている。以上のように構成されているので、ホッパ３０内に投入された粉末食材は、撹拌体３４の上部に貯留され、撹拌体３４が回転することで貯留された粉末食材が線状体で撹拌されながら所定量ずつ下方の接続口に供給されるようになる。そして、撹拌体３４の回転速度を調整することで、接続口から排出される粉末食材の供給量を調整することができる。

粉末食材としては、空気流により飛散可能な粉末であればよく、特に限定されない。例えば、きな粉、米粉、でんぷん粉末（馬鈴薯でんぷん、タピオカでんぷん、コーンスターチ等）、小麦粉、ココアパウダー、抹茶パウダー、すりゴマ等の様々な粉末食材が使用されている。こうした粉末食材以外にも、粉末状に生成された調味料、様々な食材を粉末状に加工したものでも使用可能である。

付与部４は、搬送経路を覆うように形成されたトンネル状の被覆体４１及び４つの飛散機構４０を備えている。被覆体４１には、搬送経路の両側に対向するように２対の噴出口４１ａが形成されており、各噴出口４１ａにそれぞれ飛散機構４０の噴出管４０ｂが接続されている。被覆体４１は、図２に示すように、断面形状が略円筒状で下部を切欠いた曲面に形成されており、両下端部は、搬送ベルト２０の両側に沿って直線状に設けられた支持台部４１ｂに気密に取付固定されている。そのため、被覆体４１内から両下端部を通って空気が漏出することがないように設定されている。

飛散機構４０は、連結管４４からの分岐管４４ａに接続する調整管４０ａ、及び、調整管４０ａに連通する噴出管４０ｂを備えている。調整管４０ａの内部には、風量調整弁が設けられており、風量調整弁の弁体４０ｃ及び弁座４０ｄが噴出管４０ｂとの連通部分に配置されている。そして、各飛散機構４０の調整管４０ａは、連結管４４及び空気フィルタ４３を介してブロア４２に接続されており、ブロア４２から流出する空気は、空気フィルタ４３及び連結管４４を流通して各飛散機構４０の調整管４０ａに流入し、調整管４０ａから噴出管４０ｂを流通して被覆体４０の噴出口４１ａから流出するように設定されている。空気フィルタ４３は、ブロア４２から流出する空気から埃や雑菌を除去する機能を備えており、吹き付ける空気により食品に埃や雑菌が付着しないようになっている。

弁体４０ｃは、調整管４０ａの軸方向に沿って移動可能に取り付けられた弁棒４０ｅの一方の端部に固定されている。また、弁棒４０ｅの他方の端部は、調整管４０ａの外部に突出して操作ツマミが取り付けられており、操作ツマミにより弁棒４０ｅを軸方向に沿って移動することで、弁体４０ｃを弁座４０ｄに対して軸方向に移動させることができる。弁座４０ｄは、円筒状に形成されて調整管４０ａの内周面に密着するように固定されており、弁体４０ｃの周囲を囲むように配置されている。弁座４０ｄの内周面は、内径が噴出管４０ｂ側から調整管４０ａ側に行くに従って小径となるようにテーパ状に形成されており、弁体４０ｃが弁座４０ｄ内を軸方向に沿って移動することで、弁座４０ｄの内周面との間の間隔が変化するように設定されている。そのため、弁体４０ｃを噴出管４０ｂ側に移動させると、弁座４０ｄとの間の間隔が拡がって弁体４０ｃと弁座４０ｄとの間を通過する空気流の風量が多くなり、弁体４０ｃを調整管４０ａ側に移動させると、弁座４０ｄとの間の間隔が狭くなって通過する空気流の風量が少なくなる。そして、弁体４０ｃを調整管４０ａ側に移動させて弁座４０ｄと密着する位置に設定することで、通過する空気流を遮断することができる。

噴出管４０ｂは、被覆体４１の噴出口４１ａに接続するとともに上部においてホッパ３０の接続口に接続管３５を介して接続しており、ホッパ３０から接続管３５を介して粉末食材が落下するようになっている。そして、噴出管４０ｂ内に落下した粉末食材は、噴出管４０ｂ内に形成された空気流により吹き飛ばされて被覆体４１の噴出口４１ａから食品Ｈの搬送経路に向かって噴出し、被覆体４１の内部で飛散するようになる。

図３は、搬送経路に沿う付与部４部分の一部拡大断面図である。被覆体４１は、搬送方向の上流側に食品Ｈの搬入口４１ｃが形成され、下流側に食品Ｈの搬出口４１ｄが形成されており、噴出口４１ａが形成された中央部分では同径の曲面に形成されて上流側及び下流側の両端部分はそれぞれ搬入口４１ｃ及び搬出口４１ｄに向かって次第に小径となるようにテーパ状に形成されている。そして、両端部分の上部にはそれぞれ吸引口４１ｅが形成されており、上流側の吸引口４１ｅと噴出口４１ａとの間には、ホッパ３０の下部に形成された落下口と接続管３６を介して連通する投入口４１ｆが形成されている。また、被覆体４１内の上面には、噴出口４１ａと吸引口４１ｅとの間に所定幅の仕切り板４１ｇが上下方向に設けられており、噴出口４１ａから上方に飛散した粉末食材がそのまま吸引口４１ｅに吸引されないようにしている。

噴出管４０ｂ内を高速で流通する空気流は、接続管３５から供給される粉末食材を巻き込みながら噴出口４１ａから搬送経路に向かって噴出する。その際に、空気流は、噴出管４０ｂからの流出方向へ流れるとともに上下左右方向にも拡がるように流れるため、粉末食材は、被覆体４１内全体に飛散するようになる。

そして、ホッパ３０の落下口から粉末食材を被覆体４１内に投入することで、食品の主に上部に粉末食材を付着させることができる。そのため、飛散しにくい重い粉末食材の場合には、落下口から粉末食材を投入して食品全体に満遍なく付着させることができる。飛散しやすい軽い粉末食材の場合に、飛散した粉末食材で食品全体に満遍なく付着できるのであれば、予め落下口を封鎖しておいてもよい。

回収部５は、集塵機５０に接続された連結管５１に１対の分岐管５２が連通しており、分岐管５２には、被覆体４１の両端部分に形成された吸引口４１ｅにそれぞれ取り付けられた一対の吸引管５３が接続されている。吸引管５３は、図３に示すように、被覆体４１の搬入口４１ｃ及び搬出口４１ｄに向かって吸引するように湾曲形成されている。集塵機５０を駆動して空気を吸引すると、吸引管５３から空気が吸引されるようになり、粉末食材が飛散している被覆体４１内の空気とともに搬入口４１ｃ及び搬出口４１ｄから外部の空気を吸引する。そのため、被覆体４１内において飛散して搬入口４１ｃ及び搬出口４１ｄに向かう粉末食材は、吸引口４１ａから吸引されて被覆体４１の外部に粉末食材が漏出しなくなる。

集塵機５０の空気の吸引量を調整することで、吸引口４１ｅから吸引される粉末食材の量を調整することが可能で、被覆体４１内への粉末食材の供給量及び被覆体４１内からの粉末食材の吸引量を調整すれば、食品に付着しない余剰の粉末食材を最小限にすることができる。

図４は、被覆体４１の上方からみた付与部４に関する概略構成図である。４つの飛散機構４０₁〜４０₄は、それぞれの噴出管４０ｂからの空気流の流出方向Ｆが搬送経路に向かうように搬送方向に対して斜め方向に配置されており、各流出方向Ｆは、被覆体４１の上方から見た中心位置に向かうように設定されている。ここで、流出方向Ｆは、噴出管４０ｂの中心軸を被覆体４１内に延長した方向である。

そして、２つの飛散機構４０₁及び４０₂は、互いの流出方向Ｆが反対方向となるように設定されるとともに流出方向Ｆが中心位置に対して互いに反対側に所定間隔だけずれるように設定されている。残りの２つの飛散機構４０₃及び４０₄の流出方向Ｆは、飛散機構４０₁及び４０₂の流出方向Ｆと直交する方向に設定されて、互いに反対方向となるように設定されるとともに中心位置に対して互いに反対側にずれるように設定されている。

このように４つの流出方向Ｆが中心位置に収束しながら中心位置からずれるように設定されているので、中心位置を中心に旋回気流が生じるようになって、粉末食材が舞い上がるように飛散し、被覆体４１内の全体に粉末食材が噴霧した状態となる。そのため、搬送ベルト２０により食品が被覆体４１内に搬入されて移動する際に、噴霧状態となった粉末食材の中を食品が通過するようになり、搬送ベルトに接触する底面以外の食品の付与領域全体に粉末食材が満遍なく付着するようになる。

従来のように食品に対して、一方向から粉末食材を吹き付ける場合には、食品に付着した粉末食材にムラが生じやすくなる。例えば、餅等の丸い形状の食品の場合には、上方から粉末食材を吹き付けると食品下部の底面近傍には粉末食材が付着しにくくムラとなりやすいが、本発明では噴霧状態となった粉末食材の中を食品が通過するため、食品の底面近傍まで満遍なく粉末食材を付着させることができる。丸い形状の食品以外の複雑な形状の食品に対しても、噴霧状態となった粉末食材が食品の付与領域の表面全体に接触して満遍なく付着させることが可能となる。

図５は、図４に示す４つの飛散機構４０₁〜４０₄の配置の変形例に関する概略構成図である。この例では、搬送方向上流側の２つの飛散機構４０₁及び４０₄について流出方向Ｆが互いに反対方向となるように対向配置している。そして、それぞれの流出方向Ｆは、搬送経路に向かうように搬送方向に対して斜め方向に設定されるとともに互いに所定間隔だけずれた状態に設定されている。そのため、２つの飛散機構４０₁及び４０₄の噴出管４０ｂから噴出された空気流は旋回気流を生じるようになり、粉末食材が舞い上がって噴霧状態となる。搬送方向下流側の２つの飛散機構₂及び４０₃についても、同様に流出方向Ｆが互いに反対方向となるように対向配置しているので、２つの飛散機構４０₂及び４０₃の噴出管４０ｂから噴出された空気流は旋回気流を生じるようになり、粉末食材が舞い上がって噴霧状態となる。

したがって、搬送ベルト２０により被覆体４１内に搬入された食品は、まず搬送方向上流側の２つの４０飛散機構４０₁及び４０₄から飛散した噴霧状態の粉末食材の中を通過して食品の付着領域に粉末食材が付着し、次に搬送方向下流側の２つの飛散機構４０₂及び４０₃から飛散した噴霧状態の粉末食材の中を通過して粉末食材が付着するようになる。そのため、食材に対して粉末食材を満遍なく付着させることができるとともに、搬送方向上流側のホッパ３０及び下流側ホッパ３０に異なる粉末食材を投入することで、２種類の粉末食材を満遍なく付着させることが可能となる。

図６は、２つの飛散機構を設けた場合の変形例に関する概略構成図である。この例では、２つの飛散機構４０₁及び４０₂について流出方向Ｆが互いに反対方向となるように対向配置し、ホッパ３０を１つ設置している。そして、それぞれの流出方向Ｆは、搬送経路に向かうように搬送方向に対して斜め方向に設定されるとともに互いに所定間隔だけずれた状態に設定されている。そのため、２つの飛散機構４０₁及び４０₂の噴出管４０ｂから噴出された空気流は旋回気流を生じるようになり、粉末食材が舞い上がって噴霧状態となる。

この例では、軽い粉末食材のように舞い上がりやすい場合に、２つの飛散機構だけで食品の付与領域に対して粉末食材を満遍なく付着させることができ、使用する粉末食材の量を少なくして効率よく粉末食材を付着させることが可能となる。

図７は、２つの飛散機構を設けた場合の別の変形例に関する概略構成図である。この例では、２つの飛散機構４０₁’及び４０₂’を対向配置して設けており、各飛散機構の噴出管４０ｂ’は、内部に取り付けた仕切り板４０ｆにより二股に分岐した構造となっている。そして、噴出管４０ｂ’の分岐した２つの噴出口の流出方向Ｆ’は、搬送経路に向かうように搬送方向に対して斜め方向に設定されており、噴出管４０ｂ’から扇状に拡がるように空気流が噴出される。そのため、対向配置された噴出管４０ｂ’から扇状に噴出した空気流は搬送ベルト２０上でぶつかり合って撹乱し、飛散した粉末食材は噴霧状態となる。したがって、搬送ベルト２０上を搬送される食品は噴霧状態の粉末食材の中を通過することで、付与領域の表面全体に粉末食材が満遍なく付着するようになる。

以上説明した例では、飛散機構４０の噴出管４０ｂからの流出方向Ｆを水平方向に設定しているが、流出方向Ｆを上下方向に傾斜させるようにすることもできる。図８は、飛散機構４０の流出方向を上下方向に傾斜させた例に関する概略構成図である。この例では、各飛散機構４０は、被覆体４１に対して上向きとなるように傾斜させて接続されている。そのため、流出方向Ｆは、被覆体４１内において上向きとなり、噴出管４０ｂから噴出する粉末食材は被覆体４１内の上方に向かって飛散するようになる。そのため、重い粉末食材の場合でも上方に舞い上がるようになって食品Ｈの付与領域全体に確実に付着させることができる。

図９は、飛散機構４０の流出方向を上下方向に傾斜させた別の例に関する概略構成図である。この例では、各飛散機構４０は、被覆体４１に対して下向きとなるように傾斜させて接続されている。そのため、流出方向Ｆは、被覆体４１内において下向きとなり、噴出管４０ｂから噴出する粉末食材は被覆体４１内の下方に向かって飛散するようになる。そのため、軽い粉末食材の場合に食品Ｈの上側面を中心にその周囲に吹き付けながら舞い上がるようになって食品Ｈの下部も含めた付与領域全体に確実に付着させることができる。

図１０は、飛散機構４０の変形例に関する概略構成図である。この例では、噴出管４０ｂ内に、弁体４０ｃから延設された拡散棒４０ｇ及び拡散棒４０ｇの先端に取付固定された拡散体４０ｈが設けられている。拡散体４０ｈは、拡散棒４０ｇの径より大径の円板状に形成されており、噴出管４０ｂの出口近傍に配置されている。そのため、噴出管４０ｂ内を流通する空気流は、被覆体４１に流入する際に拡散体４０ｈの周囲から外方に拡がるように流れるようになる。空気流により吹き飛ばされる粉末食材も拡散体４０ｈにより被覆体４１内に拡散するように飛散するようになり、被覆体４１内の全体に粉末食材が舞い上がってより均一な噴霧状態とすることができる。

以上説明したように、飛散機構から空気流とともに被覆体内に噴出した粉末食材は、被覆体内で噴霧状態となり、その中を通過する食品に対して満遍なく粉末食材を付着させることができる。そして、食品に接触することなく粉末食材を付着させることができるので、変形しやすい柔かい食品の場合でも対応することができる。また、ホッパからの粉末食材の供給量を調整することで、食品に対する粉末食材の付着量を調整することができ、複数のホッパに異なる粉末食材を投入しておけば、複数種類の粉末食材を混合して付着させることも可能である。

また、被覆体は、食品の搬入口及び搬出口以外に粉末食材が漏出しないようにしており、搬入口及び搬出口の近傍には、吸引口を設けて粉末食材を吸引することで粉末食材が排出されないようにしているため、粉末食材を効率よく使用することができ、粉末食材の外部への飛散が防止されて衛生的に処理することが可能となる。

また、被覆体及び飛散機構については、簡単な構造で構成されているため、取り外して内部を容易に洗浄することができ、粉末食材を変更する場合でも効率よく作業することが可能となる。

１・・・粉末食材付与装置、２・・・搬送部、３・・・供給部、４・・・付与部、５・・・回収部

Claims

粉末食材を付与する食品を搬送する搬送部と、前記粉末食材を供給する供給部と、供給された前記粉末食材を空気流により飛散させて前記食品の付与領域に付与する付与部と、飛散した前記粉末食材を吸引して回収する回収部とを備え、前記付与部は、前記食品の搬送経路を覆うとともに前記食品の搬入口及び搬出口が形成された被覆体と、前記搬送経路の両側に対向配置されて前記被覆体に接続されるとともに前記搬送経路に向かって前記粉末食材を前記被覆体内に飛散させる少なくとも２つの飛散機構とを備えており、前記回収部は、前記被覆体の前記搬入口側及び前記搬出口側に形成された吸引口に接続されて前記粉末食材を吸引するようになっており、前記飛散機構は、空気流の風量調整弁が設けられた調整管と、前記調整管と前記被覆体との間に接続されて前記供給部から前記粉末食材が供給される噴出管とを備えており、前記調整管から風量が調整された空気流を前記噴出管に流通させて前記粉末食材を前記被覆体に向かって噴出させる粉末食材付与装置。
前記付与部は、対向配置された前記飛散機構の空気流の流出方向が互いに反対方向で所定間隔ずれるように設定されている請求項１に記載の粉末食材付与装置。
前記飛散機構は、前記流出方向が前記被覆体の中心位置に向かうように設定されている請求項２に記載の粉末食材付与装置。