JP6538385B2 - 食品計量装置および冷凍食品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、うどん、そば、スパゲティなどの茹麺や、くず餅、わらび餅、みかんおよびぶどうなどの果物、コーン、糸こんにゃくなどの紐状食品を、一定量ずつ計量して取り出す食品計量装置および冷凍食品の製造方法に関する。

量産されたうどん、そば、スパゲティなどの茹麺を、予め定める一定容積ごとに取り分けるため、従来から、玉取機とも呼ばれる食品計量装置が用いられる。従来技術の食品計量装置は、麺生地を茹上げるボイル装置から供給される茹麺を収容するホッパと、ホッパの下方に配設される計量容器とを備え、水とともに茹麺がホッパへ投入され、ホッパの流出口から流出させる茹麺を、下方の計量容器に充満させることによって、計量容器の容積に基づき、一定容積ずつ計り取る。計り取られた茹麺は、計量容器から、後続の搬送バケットなどへ排出される。

従来技術の食品計量装置およびこれを用いる冷凍食品の製造方法では、ホッパ内に水とともに収容される茹麺が紐状の形態であるため、水中で互いに絡まり易く、絡まった状態になると、茹麺が流出口から流出されにくくなるという問題がある。この問題を解決する手段として、特許文献１に記載の食品計量装置では、ホッパ内に揺動する撹拌棒を設けている。この撹拌棒は、ホッパ内の上方に設けた回転軸に一端部が連結され、他方の端部である自由端がホッパ内で流出口の近傍を揺動するように構成されるものである。特許文献１の食品計量装置は、撹拌棒の自由端をホッパ内で適当な速度で揺動させることによって、流出口近傍の茹麺を引きほぐして引き揃えることができるから、茹麺が絡み合ったり塊を形成したりすることが防止され、茹麺の流出口からの円滑な流出状態を維持できるという効果を発揮する。

実開昭５１−７１８９１号公報

従来技術では、ボイル装置から供給される茹麺がホッパに投入されると、一時的に、ホッパ内の麺の密度が増大する。ホッパ内の麺の密度が増大すると、流出口からの茹麺の流出状態が変化し、その結果、計量容器が計り取る茹麺の容量が変動するから、計量誤差が大きくなるとともに、長さ１０ｃｍ以下の短麺の発生を抑制することができないという問題がある。特許文献１の従来技術は、ホッパ内の茹麺が絡まりあうのを阻止するが、ホッパ内の茹麺密度の変動を抑制することができず、計量誤差を少なくして短麺の発生を抑制し、より高い計量効率で、より短麺の発生が少ない商品品位で計量することができる食品計量装置および冷凍食品の製造方法が求められている。

本発明の目的は、茹麺など紐状の食品のホッパ内の密度が変動するのを抑制して、食品の計量誤差を小さくし、短麺の発生を抑制することができる計量効率の向上された食品計量装置および冷凍食品の製造方法を提供することである。

本発明は、食品と液体とを収容する箱状の払出しホッパであって、食品と液体とが流出可能な払出し流出口が底部に形成される払出しホッパと、
前記払出しホッパの下方に配設され、前記払出し流出口に連通する入側開口から流入した食品および液体を、前記入側開口よりも小径の出側開口から流出させる逆円錐台状の流路を規定する周壁部を有する筒状の流路構成部材であって、
前記周壁部は、該周壁部を貫通し、該周壁部の外周面から内周面に向けて前記入側開口側に延びる複数の第１噴射孔と、前記出側開口付近に位置しかつ前記流路構成部材の軸線に垂直な平面内において、前記周壁部を貫通し、該軸線を通る直線と予め定める角度を成して交差する直線状の複数の第２噴射孔とを有し、
前記周壁部の高さが前記入側開口の直径よりも小さい流路構成部材と、
前記流路構成部材の外周面に液体を加圧状態で供給することによって、前記第１噴射孔および前記第２噴射孔から前記入側開口に向かって液体を噴射させる液体供給手段と、
前記流路構成部材の下方に配設され、前記出側開口から流出された食品および液体が供給される計量手段であって、
前記出側開口に連通し、該出側開口から流出された食品および液体が流入する上部開口と、液体を通過させかつ食品の通過を阻止する複数の透孔とを有し、予め定める容積の食品を収容可能な計量容器と、
前記各透孔から液体を通過させて前記計量容器に収容されている食品を排出する排出部とを有する計量手段と、を含むことを特徴とする食品計量装置である。

また本発明は、前記払出しホッパの上方に配設され、食品を収容する食品収容部を有し、該食品収容部に収容された食品を垂下排出させる食品排出手段と、
前記食品排出手段と前記払出しホッパとの間に配設され、該食品排出手段から排出された食品が収容される箱状の受入れホッパであって、該食品が流出可能な受入れ流出口が底部に形成され、前記食品排出手段から排出された食品が収容されると、前記受入れ流出口から食品を、前記払出しホッパに流出させる受入れホッパと、
前記払出しホッパ内に、予め定める液位が維持されるように液体を供給する給液手段と、をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、前記受入れホッパと前記払出しホッパとの間に配設され、前記受入れホッパの前記受入れ流出口から流出された食品および液体を前記払出しホッパに導く案内シュートをさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、前記案内シュートは、
前記受入れ流出口前記払出しホッパにわたって延びる断面凹状のシュート本体であって、底部に液体を通過させかつ食品の通過を阻止する液抜き部を有するシュート本体と、
前記液抜き部を通過した液体を前記受入れホッパへ供給する還流手段と、を備えることを特徴とする。

また本発明は、前記受入れホッパは、前記食品排出手段から排出された食品が該受入れホッパに流入されたとき、前記受入れホッパ内の予め定める液位を越えるオーバーフロー液を、前記案内シュートに導く案内手段を備えることを特徴とする。

また本発明は、前記受入れホッパに設けられ、該受入れホッパ内で揺動される棒状体から成る撹拌部材を有する撹拌手段を、さらに含むことを特徴とする。

本発明は、前記食品計量装置によって食品を計量する計量工程と、
前記計量工程で計量した食品を冷凍して、冷凍食品を得る冷凍工程と、を含むことを特徴とする冷凍食品の製造方法である。
また本発明は、前記食品は、茹麺であることを特徴とする。

本発明によれば、払出しホッパと計量手段の計量容器との間に、高さが入側開口の直径よりも小さい円錐台状の内周面を有する流路構成部材が設けられるので、第１噴射孔から噴射される液体の噴射流によって、払出しホッパの払出し流出口から流路構成部材の入側開口を経て流路構成部材内へ流れ込む食品が流動化されて分散し、出側開口から計量容器内に流出する流速の大きな流れによって、食品を高速で、目詰まりすることなく計量容器内に供給することができる。

また、流路構成部材の出側開口が入側開口よりも小径であるので、計量容器内に食品が満たされたとき、計量容器の上部開口と流路構成部材の出側開口とにわたって存在する食品の数または量が少なくなり、これによって計量時に発生する食品の破断物の発生量を減少させて商品品位を向上することができるとともに、計量誤差を小さくして、計量精度を向上することができる。

また、周壁部の出側開口付近に、流路構成部材の軸線に垂直な平面内において、該軸線を通る直線と予め定める角度を成す第２噴射孔が形成されるので、流路構成部材の出側開口から流出する液体および食品を流路構成部材の軸線まわりに回転させて渦流を形成し、出側開口から流出する食品を軸線の周囲に引寄せ、食品が流路構成部材の出側開口が形成される部分に接触することを抑制し、円滑に計量容器内へ排出させることができる。これによって、食品の、流路構成部材の出側開口が形成される部分との接触による損傷を防ぐとともに、食品の排出速度を上昇させ、計量効率を向上することができる。

また本発明によれば、受入れホッパを払出しホッパの上流側に配設したので、食品排出手段から間欠的に投入される茹麺など紐状の食品を受入れホッパで一時的に貯留することによって、食品を払出しホッパへ連続的に一定流量で供給される状態に変換することができる。したがって、払出しホッパ内における食品密度の変動が抑制されるので、払出しホッパ内の食品の貯留状態が安定し、その結果、払出しホッパから計量手段への食品の流出状態が安定するので、計量誤差を抑えることができる。

また本発明によれば、受入れホッパの受入れ流出口から液体とともに流出する食品を払出しホッパに導く案内シュートを配設したので、食品を受入れホッパから払出しホッパへ直接流入させる場合と比べ、受入れホッパと払出しホッパの配置の自由度を大きくできる。よって、食品計量装置の設計が容易になる。

また本発明によれば、案内シュートのシュート本体の底部に液抜き部を設けるとともに、液抜き部を通過した液体を受入れホッパへ供給する還流手段を備えるので、受入れホッパから流出した液体の一部を受入れホッパ内へ戻せるから、受入れホッパ内を予め定める液位に維持するために補給する液体の使用量を節減することができる。

また本発明によれば、受入れホッパが、オーバーフロー液を案内シュートに導く案内手段を備えるから、オーバーフロー液を、食品を案内シュート内で円滑に移動させるのに利用できるので、オーバーフロー液を有効利用することができる。案内シュートが還流手段を備える場合は、オーバーフロー液の一部を受入れホッパに戻すことができるので、液体の使用量の節減を図れる。

また本発明によれば、受入れホッパが撹拌手段をさらに含むので、受入れホッパ内に貯留される茹麺など紐状の食品が絡み合うことが阻止され、流通状態の安定化を図れる。また、予めほぐされた状態で食品が払出しホッパへ移送されるから、払出しホッパ内での食品の絡まり合いを抑制できる。

本発明によれば、前記食品計量装置によって計量された食品を冷凍して凍結させることによって冷凍食品が製造されるので、食品の短片が少なく、商品品位の高い冷凍食品を高精度で効率よく得ることができる。

また本発明によれば、前記食品が茹麺であるので、短麺が少なく、商品品位の高い冷凍麺を高精度で効率よく得ることができる。

本発明に係る食品計量装置１０を備える食品処理設備１の簡略化した側面図である。 第１ホッパ１１および案内シュート３０付近の断面図である。 第１ホッパ１１の第１流出口１２付近を拡大して示す断面図である。 第１ホッパ１１の第１流出口１２付近を上方から見た平面図である。 第２ホッパ２０の平面図である。 第２ホッパ２０の一部と計量手段４０とを示す側面図である。 図６の左方から見た第２ホッパ２０の一部および計量手段４０の正面図である。 計量手段４０の移動手段５０による動作を説明する側面図であって、図８（１）は計量手段４０が第１位置Ｐ１に配置された状態を示し、図８（２）は計量手段４０が第２位置Ｐ２に配置された状態を示すものである。 食品計量装置１０に備えられる流入案内手段８０および計量容器４１付近の拡大断面図である。 流路構成部材９１の断面図である。 図１０の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た断面図である。 流入案内手段８０による茹麺の計量容器４１への流入状態を説明するための断面図であり、計量容器４１に茹麺が充填される前の流入状態を示す。 流入案内手段８０による茹麺の計量容器４１への流入状態を説明するための断面図であり、計量容器４１に茹麺が充填されて満たされた状態における流入状態を示す。 比較例１，２の流入案内手段８０ａおよび計量容器４１付近の拡大断面図である。 流路構成部材９１ａの断面図である。 図１４の切断面線ＸＶＩ−ＸＶＩから見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係る食品処理設備１Ａを示す簡略化した側面図である。

以下の実施形態において、計量処理する対象の食品として、うどん、そば、スパゲティなどの茹麺に適用した場合について説明する。なお本発明は、茹麺以外に、くず餅、わらび餅、みかんおよびぶどうなどの果物、コーン、糸こんにゃくなど紐状の食品の計量に適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る食品計量装置１０を備える食品処理設備１を示す簡略化した側面図である。なお、本実施形態の食品計量装置１０を備える食品処理設備１は、食品である茹麺を１食分ずつ計量して同時に複数食分（たとえば８食分）を排出する計量工程と、その後、後続の冷凍装置に搬入して冷凍して凍結させ、冷凍食品である冷凍麺を製造する冷凍工程とを繰り返す冷凍食品の製造方法を実施するために用いられる。本実施形態においては、一例として、８食分を同時に計量する食品計量装置１０について説明するが、特に限定されるものではなく、２つの計量容器４１を備えて１食分だけを計量する１連式の他、２食分〜８食分、１２食分、…を計量する２連式〜８連式、１２連式、…など、希望する計量速度などに応じて適切な玉取り個数を計量することができるように、後述の計量容器４１および流入案内手段８０が設置されてもよい。

食品処理設備１は、ボイル装置２によって、うどん、そば、スパゲティなどの麺生地を茹で上げて製造した茹麺を、後続の冷凍装置や梱包装置などの後続処理設備へ、予め定める容積ずつに計量した状態で供給するためのものであり、たとえば食品加工工場内の床Ｆなどに設置される。

食品処理設備１は、茹麺を量産するボイル装置２と、茹麺を一定容積ずつ計り取って分割する食品計量装置１０と、分割された茹麺を後続の冷凍装置や包装装置などへ搬出する食品搬出手段６とを含んで構成される。食品計量装置１０、および食品搬出手段６は、横枠部材７ａおよび縦枠部材７ｂによって床Ｆの上に組み立てられる基台７に設置される。

ボイル装置２は、たとえば、麺生地が収容される茹籠３と、熱湯を貯留するボイル槽とを有し、複数食分の麺生地が収容される茹籠３を、ボイル槽の熱湯に予め定める時間浸漬させることによって、複数食分の茹麺を製造する。製造された茹麺は、茹籠３を軸回りに反転させることによって放出され、搬出シュート４などを介し、食品計量装置１０の搬入側へ移送される。

食品計量装置１０におけるボイル装置２から茹麺が供給される搬入側には、食品排出手段５が備えられる。食品排出手段食品排出手段５は、たとえば、基台７の搬入側に起立状態に設けられる支持フレーム５ｄと、支持フレーム５ｄの上下に配置した２つのスプロケットホイール５ａと、スプロケットホイール５ａ間に架け渡されるチェーン５ｂと、チェーン５ｂに連結されるバケット５ｃなどの食品収容部と、これらの駆動手段とから成るバケットコンベアが用いられる。食品排出手段５は、バケット５ｃの降下位置でボイル装置２から茹麺を受け取り、バケット５ｃの上昇位置で茹麺を垂下排出して食品計量装置１０の受入れホッパである第１ホッパ１１に投入する。

食品計量装置１０は、搬出シュート４から払い出された茹麺を上方へ搬送する食品排出手段５、食品排出手段５の下方に配設され、排出された茹麺が投入される受入れホッパである第１ホッパ１１、第１ホッパ１１から茹麺が移送される払出しホッパである第２ホッパ２０、茹麺を第１ホッパ１１から第２ホッパ２０へ導く案内シュート３０、第２ホッパ２０の下方に配設され、予め定める容積の茹麺を計量したのち、これを排出する計量手段４０と、流入案内手段８０を含む。

食品計量装置１０の搬出側に配設される食品搬出手段６は、食品計量装置１０から排出される一定容積に分割された茹麺を、後続の冷凍装置や包装装置などへ搬送するためのものである。たとえば、基台７に配設される複数のスプロケットホイール６ａと、各スプロケットホイール６ａ間に架け渡されるチェーン６ｂと、チェーン６ｂに連結され、計量手段４０から一定容積ずつに分割された状態で排出される茹麺を収容する複数の搬送バケット６ｃとを備えてなるバケットコンベアが用いられる。

図２は、食品計量装置１０の第１ホッパ１１および案内シュート３０付近の断面図、図３は、第１ホッパ１１の第１流出口１２付近を拡大して示す断面図、図４は、第１流出口１２付近を上方から見た平面図である。

第１ホッパ１１は、茹麺をたとえば水道水である液体とともに収容可能な箱状体から成る。本実施形態の第１ホッパ１１は、底部１１ａが、一方の側壁部１１ｂに向かって下り勾配となる傾斜面を有し、かつ側壁部１１ｂに近接する位置で最も低くなり、この最も低い位置に受入れ流出口である第１流出口１２が設けられる。

また第１ホッパ１１には、第１ホッパ１１内で予め定める液位Ｈを越えるオーバーフロー液を、第１ホッパ１１から排出し、案内シュート３０へ導くオーバーフロー管から成る案内手段１３が備えられる。案内手段１３によって、第１ホッパ１１内の液位は、液位Ｈを越えないように保持される。

さらに第１ホッパ１１には、回動軸１４ａによって支持され、第１ホッパ１１内で揺動される棒状体から成る撹拌部材１４ｂを有する撹拌手段１４が設けられる。撹拌部材１４ｂは、複数の棒状体を、間隔を空けて回動軸１４ａに連結したものである。回動軸１４ａの位置は、第１流出口１２の上方領域とすることが好ましい。撹拌手段１４は、回動軸１４ａを駆動して、撹拌部材１４ｂを第１ホッパ１１内で揺動させることによって、第１ホッパ１１内に水とともに収容される茹麺を引きほぐし、茹麺どうしが絡まりあうのを阻止している。

食品計量装置１０は、第１ホッパ１１内に液体を補給して、第１ホッパ１１内の液位を予め定める液位に維持するための給液手段１５が備えられる。第２ホッパ２０にも、液体を補給して、第２ホッパ２０内を予め定める液位に維持するための給液手段が備えられる。

案内シュート３０は、第１ホッパ１１の第１流出口１２から液体とともに流出する茹麺を、第２ホッパ２０へ導くためのものであって、第１流出口１２から第２ホッパ２０にわたって延びる断面凹状のシュート本体３１を有し、シュート本体３１は、その底部に液体を通過させかつ茹麺の通過を阻止する液抜き部３２が設けられるとともに、液抜き部３２を通過した液体を第１ホッパ１１へ供給する還流手段３３を備えている。シュート本体３１の底部は、第２ホッパ２０へ向かって下り勾配の傾斜面になされている。

液抜き部３２は、ストレーナであって、シュート本体３１に形成される透孔またはスリットによって実現されてもよく、シュート本体３１に形成した窓部に、別途製作したスリット部材などを嵌着させる構造としてもよい。還流手段３３は、たとえば、液抜き部３２と第１ホッパ１１の上部開口とを連絡するホースなどの管路３４と、管路３４の途中に設けられるポンプ３５とで構成される。

図３および図４に示すように、第１ホッパ１１の第１流出口１２の口径Ｄは、第１ホッパ１１から液体とともに流出する茹麺の流出量が一定となるように設定される。第１流出口１２の口径Ｄは、第１ホッパ１１の容量、オーバーフローによって維持させる液位Ｈ、茹麺の種類などに基づいて設定される。本実施形態では、たとえば茹麺の種類がうどんの場合、口径Ｄは２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲で設定され、好ましくは３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲で設定される。液体としては、常温の水道水、食品に適切な温度に温度調整した冷却水、食品に適切な温度に温度調整した温水の他、殺菌剤などの薬液を混合した液体であってもよい。

第１流出口１２は、茹麺の流出を案内する筒部１２ｂを有してもよい。この筒部１２ｂの軸方向の長さは、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲とするのが好ましい。１０ｍｍ未満では茹麺の案内機能が十分に発揮されず、３０ｍｍを超えると茹麺に対する流動抵抗が大きくなって、円滑な流出が損なわれる。さらに、第１ホッパ１１に設けられる第１流出口１２の開口縁部１２ａは、面取りを施して湾曲面に形成してもよい。これによって、茹麺が通過するときに損傷を受けるのが抑制される。開口縁部１２ａに形成する湾曲面の曲率半径Ｒは、たとえばＲ＝２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲で決められる。なお、第１流出口１２は、該第１流出口１２の中心軸線に垂直な断面形状が、円形のほか、楕円形、長方形、正方形や正六角形などの正多角形、その他の多角形状であってもよい。

図５は第２ホッパ２０の平面図、図６は、第２ホッパ２０の一部とその下方に配設される計量手段４０を示す側面図、図７は、図６の左方から見た第２ホッパ２０の一部および計量手段４０の正面図である。

第２ホッパ２０は、茹麺を液体中に浸漬させた状態で収容可能な箱状体から成る。本実施形態では、第２ホッパ２０の底部２１は、水平な第１底部２１ａと、第１底部２１ａに向かって異なる下り勾配を有する第２底部２１ｂ，第３底部２１ｃおよび第４底部２１ｄを有している。第１底部２１ａには、複数の開口を含む払出し流出口である第２流出口２２が設けられる。各第２流出口２２は、茹麺が円滑に流出するように、第１底部２１ａに形成した、下方に向かって小径となる逆円錐台状の凹部の最下部に形成される。このような第２ホッパ２０は、金属、好ましくはステンレス鋼から成る。

本実施形態の第２流出口２２は、予め定める間隔をあけて列を成して形成される複数の開口から成る第１流出部２２ａと、この第１流出部２２ａと平行に列を成して予め定める間隔をあけて形成される複数の開口から成る第２流出部２２ｂとを有する。本実施形態では、第１流出部２２ａおよび第２流出部２２ｂは、それぞれ４つの開口を含んで成る。

第２ホッパ２０には、第２ホッパ２０内で揺動される棒状体から成る撹拌部材２４を有する撹拌手段２６が設けられる。撹拌部材２４は、軸受部２５によって両端部が支持される回動軸２３に、複数の棒状体を、間隔を空けて連結したものである。回動軸２３の位置は、第２流出口２２の上方領域とすることが好ましい。本実施形態では、第１流出部２２ａと第２流出部２２ｂとの中間位置の上方に、回動軸２３が位置している。撹拌手段２６は、回動軸２３を駆動して、撹拌部材２４を第２ホッパ２０内で揺動させることによって、第２ホッパ２０内に水とともに収容される茹麺を引きほぐし、茹麺どうしが絡まりあうのを阻止している。回転軸２３および撹拌部材２４は、ステンレス鋼から成る。

図６および図７に示すように、計量手段４０は、第２ホッパ２０の第２流出口２２から液体とともに流出する茹麺を一定容積に計り取るためのものであって、液体を通過させかつ茹麺の通過を阻止する複数の透孔を有し、予め定める容積の茹麺を収容する複数の計量容器４１と、計量容器４１をＸ方向に移動させる移動手段５０と、茹麺の排出部を含み、移動手段５０による移動位置によって、計量容器４１を、第２流出口２２から流出した茹麺と液体とを流入させる状態と、収容された茹麺を排出させる状態とに切り替えるシャッタ手段６０とを含む。

各計量容器４１は、下方に向かって大径となる円錐台状の上部容器４１ａと、円筒状の下部容器４１ｂとの組み合わせからなり、上部容器４１ａは上面部に第２流出口２２に連通可能な開口を規定する上開口部４２を有し、下部容器４１ｂは下面部に下方に開放する下開口部４３を有する。計量容器４１は、透水性を有し、かつ茹麺の通過を阻止する大きさの多数の透孔であるスリットを有する部材から形成されている。

図６に示すように、本実施形態の計量手段４０は、移動手段５０による移動方向Ｘに沿って水平に列を成すように配設した第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄを有する。各第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄは、上記計量容器４１から成る。第１計量容器４１Ａに第２計量容器４１Ｂが隣接し、第１計量容器４１Ａとは反対側で第２計量容器４１Ｂに隣接して第３計量容器４１Ｃが配設され、第２計量容器４１Ｂとは反対側で第３計量容器４１Ｃに隣接して第４計量容器４１Ｄが配設される。

第１計量容器４１Ａと第３計量容器４１ＣとのＸ方向の間隔と、第２計量容器４１Ｂと第４計量容器４１ＤとのＸ方向の間隔とは等しく、いずれも、第２ホッパ２０の第１流出部２２ａと第２流出部２２ｂとの間隔に等しく設定される。第１計量容器４１Ａと第２計量容器４１Ｂとが第１計量手段４０Ａを構成し、第３計量容器４１Ｃと第４計量容器４１Ｄとが第２計量手段４０Ｂを構成する。

図７に示すように、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄはそれぞれ、移動手段５０の仮想水平面上における移動方向Ｘに直交する方向Ｙに予め定める間隔をあけて設けられる複数の計量容器４１を含んで成る。第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄのそれぞれに含まれる複数の計量容器４１のＹ方向の間隔はいずれも、第２ホッパ２０における第１流出部２２ａおよび第２流出部２２ｂのそれぞれを構成する複数の開口の間隔に対応する間隔である。

第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄは、移動手段５０によって、水平な移動方向Ｘに垂直な方向Ｙに列を成すように連結され、かつ該移動方向Ｘに同時に移動される。

第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄはそれぞれ、第１〜第４上開口部４２ａ〜４２ｄと、第１〜第４下開口部４３ａ〜４３ｄとを有している。第１計量容器４１Ａの第１上開口部４２ａおよび第２計量容器４１Ｂの第２上開口部４２ｂが、第１流出部２２ａに連通可能である。第３計量容器４１Ｃの第３上開口部４２ｃおよび第４計量容器４１Ｄの第４上開口部４２ｄが、第２流出部２２ｂに連通可能である。

移動手段５０は、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄのそれぞれの上部容器４１ａが接合される上部接合板５１と、下部容器４１ｂが接合される下部接合板５２と、上部接合板５１と下部接合板５２とを、一定の間隔を保持して連結する複数の連結支柱５３，５４と、一端部が連結支柱５３に接続されるロッド５５と、ロッド５５の他端部が接続され、ロッド５５を軸方向に進退移動させる駆動装置５６と、駆動装置５６の動作を制御する制御装置５７を含んで構成される。

駆動装置５６は、たとえば複動空気圧シリンダと、該複動空気圧シリンダに圧縮空気を供給するポンプユニットとを含んで構成されてもよい。制御装置５７は、たとえば前記ポンプユニットのオン・オフ動作、および複動空気圧シリンダとポンプユニットとを連絡する流路を切り換える切換弁の切換え動作などを制御するシーケンス制御装置や、コンピュータなどによって実現されてもよい。

上部接合板５１には、各第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄのそれぞれの第１〜第４上開口部４２ａ〜４２ｄと連通する連通孔が形成され、下部接合板５２には、第１〜第４下開口部４３ａ〜４３ｄと連通する連通孔が形成されている。

上部接合板５１と下部接合板５２の間隔を変更することによって、各計量容器４１の容積を変化させて、茹麺を計量する容積を調整することが可能である。

図８は、計量手段４０の動作を説明する側面図であって、図８（１）は計量手段４０が第１位置Ｐ１に配置された状態を示し、図８（２）は計量手段４０が第２位置Ｐ２に配置された状態を示すものである。

移動手段５０は、駆動装置５６でロッド５５を軸方向に移動させることによって、第１計量容器４１Ａの第１上開口部４２ａが第１流出部２２ａに連通しかつ第３計量容器４１Ｃの第３上開口部４２ｃが第２流出部２２ｂに連通する第１位置Ｐ１と、第２計量容器４１Ｂの第２上開口部４２ｂが第１流出部２２ａに連通しかつ第４計量容器４１Ｄの第４上開口部４２ｄが第２流出部２２ｂに連通する第２位置Ｐ２とにわたって、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄを一体にＸ方向へ移動させる。

シャッタ手段６０は、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄが接合される下部接合板５２が乗載されるシャッタ板６１を有する。シャッタ板６１には、第１流出部２２ａに対向する位置に、たとえば板状の第１閉止部が設けられ、第２流出部２２ｂに対向する位置には、たとえば板状の第２閉止部が設けられる。また、第１閉止部のＸ方向に沿う両側方に排出部となる貫通孔が形成されるとともに、第２閉止部のＸ方向に沿う両側方にも貫通孔が形成されている。

第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄが第１位置Ｐ１に在るとき、第１計量容器４１Ａの第１下開口部４３ａが第１閉止部によって内部の茹麺が排出されないように閉止されるとともに、第２計量容器４１Ｂの第２下開口部４３ｂが貫通孔によって開放される。また、第３計量容器４１Ｃの第３下開口部４３ｃが第２閉止部によって内部の茹麺が排出されないように閉止されるとともに、第４計量容器４１Ｄの第４下開口部４３ｄが貫通孔によって開放される。第２位置Ｐ２では、上記と反対に、第２計量容器４１Ｂの第２下開口部４３ｂが第１閉止部によって閉止されるとともに、第１計量容器４１Ａの第１下開口部４３ａが貫通孔によって開放される。また、第４計量容器４１Ｄの第４下開口部４３ｄが第２閉止部によって閉止されるとともに、第３計量容器４１Ｃの第３下開口部４３ｃが貫通孔によって開放される。

要するにシャッタ手段６０は、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄの第１位置Ｐ１において、第１計量容器４１Ａおよび第３計量容器４１Ｃを閉塞すると同時に第２計量容器４１Ｂおよび第４計量容器４１Ｄを開放し、第２位置Ｐ２において、第２計量容器４１Ｂおよび第４計量容器４１Ｄを閉塞すると同時に、第１計量容器４１Ａおよび第３計量容器４１Ｃを開放するように機能する。第１閉止部と両側方の貫通孔とで第１シャッタ部６０Ａが構成され、第２閉止部と両側方の貫通孔とで第２シャッタ部６０Ｂが構成される。

シャッタ手段６０の下方には、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄから排出される茹麺を受け取って、後続の食品搬出手段６へ供給する搬出シュート７０が設けられる。搬出シュート７０は、シャッタ手段６０の第１シャッタ部６０Ａおよび第２シャッタ部６０Ｂそれぞれと対応して、内部がＸ方向に第１領域７１および第２領域７２の２つに区画される。さらに、第１領域７１および第２領域７２は、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄに含まれるＹ方向の４つの計量容器４１の配設間隔に対応して、４つに区画されている。したがって本実施形態の搬出シュート７０は、８つの区画を有している。搬出シュート７０の各区画の下端部それぞれには搬出口７３が設けられ、各搬出口７３は、食品搬出手段６の搬送バケット６ｃなどに臨むよう配設されている。

図９は食品計量装置１０に備えられる流入案内手段８０および計量容器４１付近の拡大断面図であり、図１０は流路構成部材９１の断面図であり、図１１は図１０の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た断面図である。前述の食品計量装置１０は、茹麺と液体とを収容する箱状の払出しホッパである第２ホッパ２０であって、茹麺と液体とを流出可能な払出し流出口である第２流出口２２が底部２１に設けられる第２ホッパ２０を含む。

食品計量装置１０は、さらに、第２ホッパ２０の第２流出口２２の下方に配設され、第２流出口２２から流出された茹麺と液体とが流れる流路を構成する流路構成部材９１を含む流入案内手段８０と、流路構成部材９１の下方に配設される計量容器４１を備える計量手段４０とを含む。計量手段４０の計量容器４１は、流路構成部材９１の出側開口８７に連通し、該出側開口８７から流出された茹麺および液体が流入する上部開口８１と、液体を通過させかつ茹麺の通過を阻止する複数の透孔８３，８４とを有し、予め定める容積の茹麺を収容可能に構成される。

流入案内手段８０は、流路構成部材９１とハウジング９３とを含む。流路構成部材９１は、円錐台状の内周面８９を有する筒状の部材であり、第２ホッパ２０の第２流出口２２に連通する入側開口８５を規定する入側開口部８６と、上部開口８１に連通し、入側開口８５よりも小径の出側開口８７を規定する出側開口部８８と、流路構成部材９１の周壁部を貫通し、該周壁部の外周面から内周面８９に向けて入側開口８５側に延び、液体を噴射させる複数の第１噴射孔である流動用噴射孔９０とが形成される。ハウジング９３は、流路構成部材９１を外囲し、複数の流動用噴射孔９０に液体を供給する流路である環状の流路空間９２を構成する。

流路構成部材９１の出側開口部８８付近には、流路構成部材９１の周壁部を貫通し、流路構成部材９１の軸線Ｌ１に垂直な方向に延びる複数の第２噴射孔である旋回用噴射孔９４が形成される。

各流動用噴射孔９０の軸線Ｌ２は、軸線Ｌ１を含む仮想一平面において、角度θ１を有する。この角度θ１は、たとえば２２．５°に選ばれる。このような流動用噴射孔９０は、軸線Ｌ１に関して周方向にたとえば４５°毎に設けられてもよく、食材の形状、大きさ、硬さなどを考慮して、流動化に適した流量および流速となるように構成される。流路構成部材９１は、入側開口８５および出側開口８７間の軸線Ｌ１に平行な高さである距離Ｅが、入側開口８５の直径Ｄ_ＩＮよりも小さく、Ｅ／Ｄ_ＩＮ＜１．０となるように構成される。Ｅ／Ｄ_ＩＮの値は、０．３≦Ｅ／Ｄ_ＩＮ≦０．７の範囲で設定することが可能であり、本実施形態のようにＥ／Ｄ_ＩＮ＝約０．５が好ましい。

各旋回用噴射孔９４の軸線Ｌ３は、軸線Ｌ１に垂直な仮想一平面において、軸線Ｌ１に関して周方向にたとえば４５°毎に軸線Ｌ１から片側にずれるように傾斜して設けられる。

図１２Ａは流入案内手段８０による茹麺の計量容器４１への流入状態を説明するための断面図であり、計量容器４１に茹麺が充填される前の流入状態を示し、図１２Ｂは計量容器４１に茹麺が充填されて満たされた状態における流入状態を示す。

前述のように、第２ホッパ２０の第２流出部２２ｂと計量容器４１の上部開口部８２との間に流路構成部材９１が設けられ、この流路構成部材９１は入側開口８５および出側開口８７間の軸線Ｌ１に平行な高さである距離Ｅが、入側開口８５の直径Ｄ_ＩＮよりも小さく、Ｅ／Ｄ_ＩＮ＜１．０となるように構成されるので、流動用噴射孔９０から噴射される液体の噴射流によって、第２ホッパ２０の第２流出部２２ｂから流路構成部材９１の入側開口８５を経て流路構成部材９１内へ流れ込む茹麺が流動化されて分散し、出側開口８７から計量容器４１内に流出する流速の大きな流れによって、茹麺を高速で、目詰まりすることなく計量容器４１内に供給することができる。

また、流路構成部材９１の出側開口８７が入側開口８６よりも小径であるので、計量容器４１内に図１２（２）に示されるように茹麺が満たされたとき、計量容器４１の上部開口８１と流路構成部材９１の出側開口８７とにわたって存在する茹麺の数または量が少なくなり、これによって計量時に発生する茹麺の破断物の発生量を減少させて商品品位を向上することができるとともに、計量誤差を小さくして、計量精度を向上することができる。

また、流路構成部材９１に旋回用噴射孔９４が形成されるので、流路構成部材９１の出側開口８７から流出する液体および茹麺を流路構成部材９１の軸線Ｌ１まわりに回転させて渦流を形成し、出側開口８７から流出する茹麺を軸線Ｌ１の周囲に引寄せ、茹麺が出側開口部８８に接触することを抑制し、円滑に計量容器４１内へ排出させることができる。これによって、茹麺の出側開口部８８との接触による損傷を防ぐとともに、茹麺の排出速度を上昇させ、計量効率を向上することができる。

前述のごとく構成される食品処理設備１は、次のような処理を行う。ボイル装置２で量産される茹麺は、食品排出手段５によって、第１ホッパ１１内へ投入される。茹麺は、第１ホッパ１１内に一定液位に維持された液体に浸漬した状態で貯留され、底部１１ａの第１流出口１２から液体とともに案内シュート３０へ流出する。第１ホッパ１１は、撹拌手段１４が備えられるので、内部に貯留される茹麺が絡まり合うのが阻止される。また、給液手段１５を備えるとともに、オーバーフロー液を排出する案内手段１３を有するから、第１ホッパ１１内の液位が一定に維持されるので、第１ホッパ１１内からの茹麺の流出状態が一定に保たれる。

第１ホッパ１１から流出した茹麺は、案内シュート３０の底面上を摺動して、第２ホッパ２０内へ移送される。案内手段１３から案内シュート３０に放流されるオーバーフロー液は、茹麺の円滑な移送を補助する。

第１ホッパ１１から案内シュート３０への茹麺の流出状態が安定することによって、茹麺の第２ホッパ２０への供給状態が変動するのを抑えることができる。その結果、第２ホッパ２０内における茹麺の貯留状態が一定になるので、第２ホッパ２０から計量手段４０への茹麺の流出量が変化するのが抑制され、茹麺の計量誤差を小さくすることができる。

本実施形態の第２ホッパ２０は、第２流出口２２が、第１流出部２２ａおよび第２流出部２２ｂの２列から成り、計量手段４０は、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄの４列の構成を有している。第２ホッパ２０からの茹麺の流出は、第１流出部２２ａおよび第２流出部２２ｂの両方から同時に実行される。

計量手段４０は、次のように動作する。はじめに移動手段５０によって、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄが図８（１）に示す第１位置Ｐ１となるように制御する。第１位置Ｐ１では、第１流出部２２ａが第１計量容器４１Ａの第１上開口部４２ａに合致し、かつ、第２流出部２２ｂが第３計量容器４１Ｃの第３上開口部４２ｃに合致するとともに、第１計量容器４１Ａの第１下開口部４３ａが第１シャッタ部６０Ａで閉止され、かつ、第３計量容器４１Ｃの第３下開口部４３ｃが第２シャッタ部６０Ｂによって閉止される。これによって、第２ホッパ２０の第１流出部２２ａから流入する茹麺で第１計量容器４１Ａ内が充満されると同時に、第２流出部２２ｂから流入する茹麺で第３計量容器４１Ｃ内が充満される。第２ホッパ２０内の茹麺の密度は安定化されているので、各第１計量容器４１Ａ内および第３計量容器４１Ｃ内の茹麺の充満状態の誤差は小さい。

次いで、移動手段５０を制御して、第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄを、図８（２）に示す第２位置Ｐ２へ移動させる。第２位置Ｐ２では、第１計量容器４１Ａの第１下開口部４３ａおよび第３計量容器４１Ｃの第３下開口部４３ｃがいずれも開放されるので、第１計量容器４１Ａおよび第３計量容器４１Ｃ内に充満させた茹麺はそれぞれ、搬出シュート７０の第１領域７１および第２領域７２にそれぞれ落下して、各搬出口７３から下方の食品搬出手段６に搬出される。また、第１流出部２２ａが第２計量容器４１Ｂの第２上開口部４２ｂに合致し、かつ、第２流出部２２ｂが第４計量容器４１Ｄの第４上開口部４２ｄに合致するとともに、第２計量容器４１Ｂの第２下開口部４３ｂが第１シャッタ部６０Ａで閉止され、かつ第４計量容器４１Ｄの第４下開口部４３ｄが第２シャッタ部６０Ｂによって閉止されるから、第２ホッパ２０から流入する茹麺によって、第２計量容器４１Ｂ内および第４計量容器４１Ｄが充満される。

引き続き、移動手段５０によって計量手段４０を再度第１位置Ｐ１へ移動させると、第２計量容器４１Ｂの第２下開口部４３ｂおよび第４計量容器４１Ｄの第４下開口部４３ｄがいずれも開放され、内部に充満させた茹麺がそれぞれ搬出シュート７０の第１領域７１および第２領域７２に落下し、各搬出口７３から下方の食品搬出手段６に搬出される。そして再び、第１流出部２２ａが第１計量容器４１Ａの第１上開口部４２ａに合致し、かつ第２流出部２２ｂが第３計量容器４１Ｃの第３上開口部４２ｃに合致するので、第１計量容器４１Ａ内および第３計量容器４１Ｃ内を再び茹麺で充満させることができる。

このように、本実施形態の食品計量装置１０は、１工程での茹麺の計量処理数を従来の２倍にできるから、麺の個食製品の製造効率を向上させることができる。

第２ホッパ２０に形成する第１流出部２２ａおよび第２流出部２２ｂの配置、並びに第１〜第４計量容器４１Ａ〜４１Ｄの配置を、移動手段５０による移動方向Ｘに沿う方向に設定したので、食品処理設備１の幅方向の寸法を拡張する必要がなく、設置に必要な面積を従来と比べてあまり拡大する必要がないという利点がある。

本件発明者は、本実施形態の流路構成部材９１を含む流入案内手段８０を備える食品計量装置１０によって計量した１食分のうどんの実施例１，２と、後述の図１３に示す流入案内手段８０ａを備えた食品計量装置によって計量した１食分のうどんの比較例１，２とを作製し、これらの性状を確認した。その確認結果を表１に示す。

上記の表１において、長さ１０ｃｍ以下の麺を短麺とし計数した。実施例１，２から明らかなように、本発明によれば、短麺の発生およびねじれ麺の発生を比較例１，２に比べて低減できるという顕著な効果が確認された。

図１３は比較例１，２の実施形態の流入案内手段８０ａおよび計量容器４１付近の拡大断面図であり、図１４は流路構成部材９１ａの断面図であり、図１５は図１４の切断面線ＸＶＩ−ＸＶＩから見た断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。

本実施形態の流入案内手段８０ａは、前述の実施形態の流入案内手段８０に代えて、流路構成部材９１よりも軸線Ｌ１方向に長いＥ／Ｄ_ＩＮの値が１．０５に設定された流路構成部材９１ａと、それを外囲するハウジング９３ａとを備える。Ｅ／Ｄ_ＩＮ＝約０．５の流路構成部材９１を用いた実施例１，２は、Ｅ／Ｄ_ＩＮ＝１．０５の流路構成部材９１ａを用いた比較例１，２に比べて、１食分重量に対する短麺の発生する割合が低いことが確認された。

図１６は、本発明の他の実施形態に係る食品処理設備１Ａの一部を示す簡略化した側面図である。共通する部材には同一の参照符号を付して、説明を省略する。本実施形態は、第２ホッパ２０に設ける第２流出口２２を１列だけとし、計量手段は、第１計量容器４１Ａと第２計量容器４１Ｂとの２列としたものである。第１ホッパ１１は、このような構成の食品処理設備１Ａにも採用することが可能である。

本発明に係る食品計量装置１０において、案内シュート３０は必須の構成ではなく、省略することが可能である。案内シュート３０を省略する場合、第１ホッパ１１および第２ホッパ２０の配置を工夫して、第１ホッパ１１の第１流出口１２から流出する茹麺などの食品が、第２ホッパ２０内へ直接投入されるように構成すればよい。また、第１ホッパ１１から第１流出口１２を通じて、食品とともに液体が流出するから、第１ホッパ１１へ液体を補給するため、たとえば第２ホッパ２０から茹麺とともに流出する液体を収集する採液手段と、採液手段と第１ホッパ１１とを連絡する管路と、該管路内の液体を第１ホッパ１１へ送給するポンプユニットなどからなる還流手段を設けてもよい。

１ 食品処理設備
２ ボイル装置
３ 茹籠
４ 搬入シュート
５ 食品排出手段
６ 食品搬出手段
１０ 食品計量装置
１１ 第１ホッパ
１１ａ 底部
１１ｂ 側壁部
１２ 第１流出口
１３ 案内手段
１４ 撹拌手段
１５ 給液手段
２０ 第２ホッパ
２１ 底部
２２ 第２流出口
２２ａ 第１流出部
２２ｂ 第２流出部
２６ 撹拌手段
３０ 案内シュート
３１ シュート本体
３２ 液抜き部
３３ 還流手段
４０ 計量手段
４１ 計量容器
４１Ａ〜４１Ｄ 第１〜第４計量容器
４２ 上開口部
４２ａ〜４２ｄ 第１〜第４上開口部
４３ 下開口部
４３ａ〜４３ｄ 第１〜第４下開口部
５０ 移動手段
６０ シャッタ手段
６０Ａ 第１シャッタ部
６０Ｂ 第２シャッタ部
６１ シャッタ板
７０ 搬出シュート
８０ 流入案内手段
９０ 流動用噴射孔
９１ 流路構成部材
９４ 旋回用噴射孔
Ｈ 液位
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｘ 移動方向

Claims (8)

1. 食品と液体とを収容する箱状の払出しホッパであって、食品と液体とが流出可能な払出し流出口が底部に形成される払出しホッパと、
   前記払出しホッパの下方に配設され、前記払出し流出口に連通する入側開口から流入した食品および液体を、前記入側開口よりも小径の出側開口から流出させる逆円錐台状の流路を規定する周壁部を有する筒状の流路構成部材であって、
   前記周壁部は、該周壁部を貫通し、該周壁部の外周面から内周面に向けて前記入側開口側に延びる複数の第１噴射孔と、前記出側開口付近に位置しかつ前記流路構成部材の軸線に垂直な平面内において、前記周壁部を貫通し、該軸線を通る直線と予め定める角度を成して交差する直線状の複数の第２噴射孔とを有し、
   前記周壁部の高さが前記入側開口の直径よりも小さい流路構成部材と、
   前記流路構成部材の外周面に液体を加圧状態で供給することによって、前記第１噴射孔および前記第２噴射孔から前記入側開口に向かって液体を噴射させる液体供給手段と、
   前記流路構成部材の下方に配設され、前記出側開口から流出された食品および液体が供給される計量手段であって、
   前記出側開口に連通し、該出側開口から流出された食品および液体が流入する上部開口と、液体を通過させかつ食品の通過を阻止する複数の透孔とを有し、予め定める容積の食品を収容可能な計量容器と、
   前記各透孔から液体を通過させて前記計量容器に収容されている食品を排出する排出部とを有する計量手段と、を含むことを特徴とする食品計量装置。
2. 前記払出しホッパの上方に配設され、食品を収容する食品収容部を有し、該食品収容部に収容された食品を垂下排出させる食品排出手段と、
   前記食品排出手段と前記払出しホッパとの間に配設され、該食品排出手段から排出された食品が収容される箱状の受入れホッパであって、該食品が流出可能な受入れ流出口が底部に形成され、前記食品排出手段から排出された食品が収容されると、前記受入れ流出口から食品を、前記払出しホッパに流出させる受入れホッパと、
   前記払出しホッパ内に、予め定める液位が維持されるように液体を供給する給液手段と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の食品計量装置。
3. 前記受入れホッパと前記払出しホッパとの間に配設され、前記受入れホッパの前記受入れ流出口から流出された食品および液体を前記払出しホッパに導く案内シュートをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の食品計量装置。
4. 前記案内シュートは、
   前記受入れ流出口から前記払出しホッパにわたって延びる断面凹状のシュート本体であって、底部に液体を通過させかつ食品の通過を阻止する液抜き部を有するシュート本体と、
   前記液抜き部を通過した液体を前記受入れホッパへ供給する還流手段と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の食品計量装置。
5. 前記受入れホッパは、前記食品排出手段から排出された食品が該受入れホッパに流入されたとき、前記受入れホッパ内の予め定める液位を越えるオーバーフロー液を、前記案内シュートに導く案内手段を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の食品計量装置。
6. 前記受入れホッパに設けられ、該受入れホッパ内で揺動される棒状体から成る撹拌部材を有する撹拌手段を、さらに含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の食品計量装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の食品計量装置によって食品を計量する計量工程と、
   前記計量工程で計量した食品を冷凍して、冷凍食品を得る冷凍工程と、を含むことを特徴とする冷凍食品の製造方法。
8. 前記食品は、茹麺であることを特徴とする請求項７に記載の冷凍食品の製造方法。

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