JP7031826B2 - 吐出ノズル、冷菓製品製造装置及び冷菓製品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は吐出ノズル、冷菓製品製造装置及び冷菓製品製造方法に関し、特に冷菓製品の製造に用いられる吐出ノズル、冷菓製品製造装置及び冷菓製品製造方法に関する。

冷菓の一態様であるアイスクリーム類を容器等に充填したアイスクリーム製品を機械で製造する際は、鉛直下方にアイスクリーム類を吐出する、比較的大きな径の１つの吐出口が形成されたノズルが一般的に用いられており、このノズルから吐出されたアイスクリーム類は、容器等の内部において、吐出口の中心の鉛直下方を頂点として周囲に広がる山盛りとなる（例えば、特許文献１参照。）。

特開平５－２１１８４４号公報（段落００１８、図２、３等）

特許文献１に記載されているような比較的大きな径の１つの吐出口が形成された従来のノズルでは、アイスクリーム類が供給される容器等が比較的大きい場合に、容器等の外周部まで供給することができず、逆に外周部まで供給するために吐出量を増やすと山盛りの高さが高くなりすぎてしまっていた。

本発明は上述の課題に鑑み、冷菓を、高さを抑制しつつ広範囲に供給することができる吐出ノズル、冷菓製品製造装置及び冷菓製品製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る吐出ノズルは、例えば図１に示すように、冷菓ＩＭを吐出するノズル１であって；冷菓ＩＭが供給対象物Ｃに向けて吐出される吐出口１５が複数形成されたノズル本体１０を備え；複数の吐出口１５のそれぞれは、冷菓ＩＭが供給対象物Ｃに向けて吐出口１５から吐出される際に、水平Ｈに対して３０度～６０度下向きに冷菓ＩＭが吐出されると共に、吐出される冷菓ＩＭのベクトルＶの水平方向成分の向き（図１（Ａ）参照）が異なるように形成されている。

このように構成すると、供給対象物に対して高さを抑制しつつ広範囲に冷菓を供給することができる。

また、本発明の第２の態様に係る吐出ノズルは、例えば図１（Ｂ）に示すように、上記本発明の第１の態様に係る吐出ノズル１において、ノズル本体１０の外観形状が柱状に形成され；複数の吐出口１５のそれぞれが、柱状の端面１３と側面１１とにまたがって形成されている。

このように構成すると、ノズル本体の端面の中心の下方近傍にも冷菓を供給することができる。

また、本発明の第３の態様に係る吐出ノズルは、例えば図１（Ａ）に示すように、上記本発明の第１の態様又は第２の態様に係る吐出ノズル１において、吐出口１５の数が４以上である。

このように構成すると、供給対象物に対して冷菓をより隙間が小さくなるように供給することができる。

また、本発明の第４の態様に係る吐出ノズルは、例えば図１を参照して示すと、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る吐出ノズル１において、吐出口１５の内接円の直径が５ｍｍ～２０ｍｍに形成されている。

このように構成すると、吐出口の数を確保しつつ、各吐出口における、脂肪球の凝集による閉塞や、長時間フリージングした際に氷が成長した氷塊による閉塞を抑制することができる。

また、本発明の第５の態様に係る吐出ノズルは、例えば図１（Ａ）に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る吐出ノズル１において、複数の吐出口１５は、それぞれの吐出口１５から吐出される冷菓ＩＭのベクトルＶの水平方向成分が等間隔に配置されている。

このように構成すると、吐出ノズルの周囲に冷菓を均等に供給することができる。

また、本発明の第６の態様に係る冷菓製品製造装置は、例えば図２に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第５の態様のいずれか１つの態様に係る吐出ノズル１と；供給対象物Ｃに供給された冷菓ＩＭを、押圧する押圧体３０とを備える。

このように構成すると、高さを抑制しつつ広範囲に供給された冷菓を押圧することが可能となり、きれいな層状を持つ冷菓製品を製造することができる。吐出された冷菓の中央が山盛りになりがちな従来のノズルを用いる場合と異なり、本態様では冷菓が高さを抑制しつつ広範囲に供給されるために中央が山盛りにならずに比較的平坦になる。このような高さを抑制しつつ広範囲に冷菓を供給することができる吐出ノズルと押圧体とが協働して、きれいな層状を持つ冷菓製品を製造することができ、複数層冷菓を有する冷菓製品を製造する場合は各層をきれいな層状にすることができる。

また、本発明の第７の態様に係る冷菓製品製造方法は、例えば図１を参照して示すと、上記本発明の第１の態様乃至第５の態様のいずれか１つの態様に係る吐出ノズル１を用いて冷菓製品を製造する方法であって；吐出ノズル１を介して供給対象物のＣ内部に冷菓ＩＭを供給する供給工程を備える。

このように構成すると、供給対象物に対して高さを抑制しつつ広範囲に冷菓が供給された冷菓製品を製造することができる。

また、本発明の第８の態様に係る冷菓製品製造方法は、例えば図１乃至図３を参照して示すと、上記本発明の第１の態様乃至第５の態様のいずれか１つの態様に係る吐出ノズル１を用いて冷菓製品を製造する方法であって；供給対象物のＣ内部に、第１の冷菓ＩＭ１を供給する第１供給工程（Ｓ４）と；供給対象物Ｃに供給された第１の冷菓ＩＭ１の表面形状を整える整形工程（Ｓ５）と；表面形状が整えられた第１の冷菓ＩＭ１よりも上方に、吐出ノズル１Ｂを介して第２の冷菓ＩＭ２を供給する第２供給工程（Ｓ７）と；第２供給工程（Ｓ７）において供給された第２の冷菓ＩＭ２の表面を、冷却された押圧体３０Ｂで押圧する押圧工程（Ｓ８）とを備える。ここで、第１の冷菓よりも上方に第２の冷菓を供給するとは、第１の冷菓と第２の冷菓との間に他種の可食物（クッキーやソース等）が存在してもしなくてもよいことを意味している。

このように構成すると、きれいな層状を持つ複数層冷菓製品を製造することができる。

本発明によれば、供給対象物に対して高さを抑制しつつ広範囲に冷菓を供給することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る吐出ノズルの概略構成を示す図であり、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る冷菓製品製造装置の模式的系統図である。 本発明の第３の実施の形態に係る冷菓製品製造方法の手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る吐出ノズルの吐出口の変形例を示す部分断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る吐出ノズル１を説明する。図１は、吐出ノズル１の概略構成を示す図であり、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は部分断面図である。吐出ノズル１は、供給対象物としてのカップ容器Ｃに向けてアイスクリーム類ＩＭを吐出するノズルである。カップ容器Ｃは、本実施の形態では、紙製又は樹脂（典型的には合成樹脂）製の容器であり、一端面が開口された円筒状に形成されている。カップ容器Ｃは、典型的には、円筒状の一端の開口された面から、他端の閉塞された面に向けて直径が徐々に小さくなるように形成されているが、開口面から閉塞面にかけて同じ直径に形成されていてもよい。カップ容器Ｃの大きさには制限はないが、好ましくはカップ容器Ｃの水平方向の最大断面積が２５ｃｍ^２以上、より好ましくは４５ｃｍ^２以上４００ｃｍ^２以下、さらに好ましくは５５ｃｍ^２以上１００ｃｍ^２以下である。

アイスクリーム類ＩＭは、冷菓の一態様である。冷菓は、アイスクリーム類ＩＭのほか、乳等省令（乳及び乳製品の成分規格等に関する省令）で定義されるアイスクリーム類に属さないジェラート、氷菓等が含まれる。乳等省令で定義されるアイスクリーム類は、アイスクリーム、アイスミルク、及びラクトアイスの総称である。アイスクリーム類ＩＭは、典型的には、乳固形分を少なくとも３重量％含んでいるとよい。アイスクリーム類ＩＭに配合される原料は、乳原料、卵黄原料、油脂原料、甘味料、乳化剤、増粘剤やセルロース等の安定剤、香料、アルコール類、ソース、固形製菓材料（プレザーブ、ナッツ、チョコチップ等）など、目的に応じて適宜選択することができる。卵黄原料の添加量としては、アイスクリーム類の層の重量に対し、卵黄固形分として、冷却された押し型を用いて形成した表面にドライ性を持たせる観点からは０．１重量％以上が好ましく、０．３重量％以上がより好ましく、０．７重量％以上がさらに好ましく、乳化状態を保持しつつ大きな脂肪粒が形成されやすくなるのを回避する観点からは３重量％以下が好ましく、２．５重量％以下がより好ましく、１．５重量％以下がさらに好ましい。

乳原料は、生乳、粉乳、濃縮乳、脱塩乳、脱脂乳、脱脂濃縮乳、ホエイ粉等、通常のアイスクリーム類の製造に用いるものを単独又は混合して用いることができる。油脂原料は、植物油脂、クリーム、バター等、通常のアイスクリーム類の製造に用いるものを単独又は混合して用いることができる。甘味料は、単糖、二糖、オリゴ糖、水飴、デキストリン、糖アルコール、高甘味度甘味料等、通常のアイスクリーム類の製造に用いるものを単独又は混合して用いることができる。乳化剤は、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、有機酸グリセリド、ソルビタン脂肪酸エステル等、通常のアイスクリーム類の製造に用いるものを単独又は混合して用いることができ、添加量は、例えば、０．０１～０．５重量％程度とすることができる。増粘剤は、ローカストビーンガム、グアーガム、カラギナン、タマリンドガム、キサンタンガム等、通常のアイスクリーム類の製造に用いるものを単独又は混合して用いることができ、添加量は、例えば、０．０１～０．５重量％程度とすることができる。香料は、ミント系、フルーツ系、スパイス系、ナッツ系、フローラル系、リカー系等、天然もしくは合成、油系もしくは水性、液体もしくは乳化物又は粉末を問わず、単独又は混合して用いることができ、バニラフレーバー、チョコレートフレーバー、ストロベリーフレーバー、ココアフレーバー等を挙げることもできる。

吐出ノズル１は、本実施の形態では、ノズル本体１０と、貯留筒２０とを備えている。ノズル本体１０及び貯留筒２０は、それぞれ、円筒状に形成されている。換言すれば、ノズル本体１０及び貯留筒２０のそれぞれは、外観形状が円柱状に形成され、その内部に空間が形成されている。ノズル本体１０は、円筒状の側面部１１の外径を、例えば１５ｍｍ～５０ｍｍとすることができ、本実施の形態では２２ｍｍ～２５ｍｍとしているが、カップ容器Ｃの大きさに応じて３０ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、６０ｍｍ等としてもよい。ノズル本体１０は、円筒状の一端面が開口しており、他端面は閉塞した端面部１３となっている。端面部１３は、外面が、典型的には平坦であるが、外側に向けて凸レンズ状あるいは凹レンズ状であってもよい。

吐出ノズル１は、貯留筒２０の軸線（貯留筒軸線２０ａ）に直交する断面積における直径が、ノズル本体１０の軸線（本体軸線１０ａ）に直交する断面積における直径に対して概ね２倍となっている。したがって、ノズル本体１０の側面部１１の外径が１５ｍｍ～５０ｍｍのとき、貯留筒２０の円筒状の側面に相当する貯留側面２１の外径は概ね３０ｍｍ～１００ｍｍとなる。吐出ノズル１は、典型的には本体軸線１０ａと貯留筒軸線２０ａとが平行の状態で、ノズル本体１０の開口した一端面が、貯留筒２０の貯留端面２３に接続されている。ノズル本体１０は、その直径が貯留筒２０の半径に重なる位置で、貯留端面２３に接続されている。このように構成されることで、吐出ノズル１は、ノズル本体１０と貯留筒２０とが一体に構成されている。ノズル本体１０の内部及び貯留筒２０の内部には、一体の空間が形成されている。

貯留筒２０の内部には、板状に形成されたシャッタ２５が設けられている。シャッタ２５は、ノズル本体１０の円筒状の端面と同じか一回り大きい大きさに形成されている。シャッタ２５は、板状の一端が貯留端面２３の中心に取り付けられ、貯留端面２３の内側に対して摺動可能になっている。シャッタ２５は、アイスクリーム類ＩＭをノズル本体１０に向けて圧送する流量ポンプ（不図示）と連動して貯留端面２３の内側を摺動することで、ノズル本体１０の内部空間と貯留筒２０の内部空間とを、区画した状態（閉状態）と連通した状態（開状態）とを切り替えることができるように構成されている。

吐出ノズル１は、典型的には、本体軸線１０ａ及び貯留筒軸線２０ａが鉛直に延びた状態で、かつ、ノズル本体１０の端面部１３が下向きの状態で、用いられる。以降の吐出ノズル１の説明では、特に言及した場合を除き、典型的に用いられる状態に置かれていることを前提とする。したがって、図１（Ｂ）では、紙面の上下が典型的な使用状態の上下に対応する。

ノズル本体１０には、アイスクリーム類ＩＭを吐出する吐出口１５が複数形成されている。吐出口１５の数は、アイスクリーム類ＩＭをカップ容器Ｃに充填した際の隙間を極力小さくする観点から４以上が好ましい。吐出口１５の数の上限は、側面部１１の外径に応じて、アイスクリーム類ＩＭを吐出する際の閉塞を抑制できる吐出口１５の大きさを確保する観点から決定するとよく、例えば側面部１１の外径が２５ｍｍ以下の場合は１０以下が好ましい。吐出口１５の数は、本実施の形態では６個としているが、８個や７個等であってもよく、５個であってもよい。各吐出口１５は、アイスクリーム類ＩＭの水平Ｈに対する下向きの吐出角度θが３０度～６０度となるようにノズル本体１０に形成されている。換言すれば、各吐出口１５は、アイスクリーム類ＩＭが、水平Ｈに対して３０度～６０度下向きに吐出されるように形成されている。吐出角度θは、カップ容器Ｃの中心付近と周囲との供給量のバランスを考慮すると３５度～５５度とするのが好ましく、本実施の形態では、図１（Ｂ）に示すように、各吐出口１５が、端面部１３と側面部１１とにまたがって形成されていることで、吐出角度θが４５度に形成されている。また、各吐出口１５が、円筒状の１つの部材に対して穿孔して形成されていることで、複数の吐出口が個別の管状に分かれている形状と比べて凹凸が少なくなり、ノズル本体１０の外部及び内部が洗浄しやすく、衛生面において優れている。

各吐出口１５は、本実施の形態では、吐出されるアイスクリーム類ＩＭのベクトルＶに直交する断面における形状が円に形成されている。各吐出口１５は、ベクトルＶに直交する断面における口径が、脂肪球の凝集あるいは氷塊（典型的にはアイスクリーム類ＩＭを長時間フリージングした際に氷が成長して生成される）による吐出口１５の閉塞を抑制する観点から５ｍｍ以上が好ましく、５．５ｍｍ以上がより好ましく、側面部１１の外径にもよるが、ノズル本体１０に形成する吐出口１５の数を確保する観点及び隣接する吐出口１５の間の壁厚を確保する観点から２０ｍｍ以下が好ましく、１２ｍｍ以下がより好ましく、特に側面部１１の外径を２５ｍｍ以下とする場合は１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましいところ、本実施の形態では６ｍｍとしている。なお、吐出口１５は、ベクトルＶに直交する断面における形状が、円形以外の、三角形や四角形や六角形等の多角形（典型的には正多角形）、あるいは楕円形等でもよく、その場合は各形状の内接円の径が上記の大きさ（５ｍｍ～２０ｍｍ）であることが好ましい。なお、吐出口１５の形状が多角形の場合は、角部に丸みをもたせてもよい。各吐出口１５は、形成された流路の長さ（ベクトルＶが延びる方向の長さ）が、脂肪球の凝集あるいは氷塊による吐出口１５の閉塞を抑制する観点からできるだけ短く形成されていることが好ましい。

複数（本実施の形態では６個）の吐出口１５は、図１（Ａ）の底面図に現れる、吐出されるアイスクリーム類ＩＭのベクトルＶの水平方向成分が、等間隔（隣り合うベクトルＶ間のなす角（中心角）が等しい）で放射状になるように配置されている。このように、複数のベクトルＶの水平方向成分の向きが相互に異なるようにすることで、カップ容器Ｃ内の広範囲にアイスクリーム類ＩＭを供給することができる。また、複数のベクトルＶの水平方向成分が等間隔となるようにすることで、カップ容器Ｃ内にアイスクリーム類ＩＭを均等に供給することができる。

次に図２を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る冷菓製品製造装置１００を説明する。図２は、冷菓製品製造装置１００の模式的系統図である。冷菓製品製造装置１００は、冷菓製品（流通する冷菓の製品）を製造する装置であり、上述した吐出ノズル１と、押圧体３０とを備えている。本実施の形態では、吐出ノズル１として、同じ構成の第１吐出ノズル１Ａ及び第２吐出ノズル１Ｂの２つが設けられているが、共通の性質について説明する場合は「吐出ノズル１」と総称する。同様に、押圧体３０として、同じ構成の第１押圧体３０Ａ及び第２押圧体３０Ｂの２つが設けられているが、共通の性質について説明する場合は「押圧体３０」と総称する。冷菓製品製造装置１００は、本実施の形態では、さらに、第１素材充填機５１と、第２素材充填機５２と、コンベヤ５９とを備えている。

押圧体３０は、カップ容器Ｃに供給されたアイスクリーム類ＩＭの表面形状を整えるための部材である。押圧体３０は、本実施の形態では、円筒状のカップ容器Ｃの形状に対応させて、外観の基本形状が円柱状に形成されている。押圧体３０は、カップ容器Ｃ内のアイスクリーム類ＩＭに接触したときにアイスクリーム類ＩＭが溶けてしまうことを抑制することができるように、冷却可能に構成されている。押圧体３０の冷却手段として冷媒を用いることができ、冷媒として好ましくは液体窒素が用いられる。冷媒による押圧体３０の冷却は、押圧体３０の外部から行われてもよく、内部から行われるように構成されていてもよい。押圧体３０は、典型的には金属で形成されており、好ましくはステンレス鋼が用いられる。押圧体３０の大きさは、用いられるカップ容器Ｃの大きさに応じて適宜決定するとよい。押圧体３０は、円柱状の一端面に、カップ容器Ｃに供給されたアイスクリーム類ＩＭに接する押圧面３１が形成されている。押圧面３１の形状は、目的に応じて、平面、凸レンズ状、凹レンズ状、外径の異なる複数の円柱が小径の順に同軸で連なった形状等、種々の形状とすることができる。押圧面３１が平面の場合、押圧されたアイスクリーム類ＩＭの表面形状も平面となり、押圧面３１が凸レンズ状の場合、押圧されたアイスクリーム類ＩＭの表面形状は凹レンズ状となる。押圧体３０は、押圧面３１が鉛直下方を向くように配設されている。また、押圧体３０は、鉛直上下に往復移動することができるように構成されている。

第１素材充填機５１は、ソースや固形製菓材料（プレザーブ、ナッツ、チョコチップ等）など、アイスクリーム類ＩＭ以外の原料（第１素材Ｒ１）をカップ容器Ｃ内に供給する機器である。第２素材充填機５２も、第１素材充填機５１と同様、アイスクリーム類ＩＭ以外の原料（第２素材Ｒ２）をカップ容器Ｃ内に供給する機器である。第１吐出ノズル１Ａ、第１押圧体３０Ａ、第１素材充填機５１、第２吐出ノズル１Ｂ、第２押圧体３０Ｂ、第２素材充填機５２は、この順で一直線上に配列されており、これらの部材１Ａ、３０Ａ、５１、１Ｂ、３０Ｂ、５２の下方にコンベヤ５９が設けられている。コンベヤ５９は、載置されたカップ容器Ｃを、一直線上に配列された各部材１Ａ、３０Ａ、５１、１Ｂ、３０Ｂ、５２の下方に順次移動させることができるように構成されている。

次に図３を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る冷菓製品製造方法（冷菓製品を製造する方法）を説明する。図３は、冷菓製品製造方法の手順を示すフローチャートである。ここで説明する冷菓製品製造方法は、上述した冷菓製品製造装置１００を用いることとするが、冷菓製品製造装置１００以外の装置を用いて以下に説明する冷菓製品製造を実行してもよい。以下の冷菓製品製造方法の説明は、冷菓製品製造装置１００の作用の説明を兼ねている。以下、冷菓製品製造装置１００に言及しているときは適宜図２を参照し、その中で吐出ノズル１に言及しているときは適宜図１を参照することとする。

冷菓製品製造に際し、カップ容器Ｃに充填するアイスクリーム類ＩＭを製造する（Ｓ１）。アイスクリーム類ＩＭは、典型的には以下の要領で製造する。まず、目的に応じて選択された複数の原料を調製してアイスクリームミックスを生成する。原料の調製は、雑菌の侵入等を防止するため、通常、パイプで接続された複数の装置内で、常温又は３０℃以上８０℃以下の加温下で行われる。次いで、生成されたアイスクリームミックスの溶液をろ過して不純物を除去し、例えばホモジナイザーを用いて脂肪等の粒径を調整することで、アイスクリームミックスの溶液を均質化する。脂肪等の粒径の調整は、例えば、５０℃以上７０℃以下の環境下で２μｍ以下へ微粒化することが行われる。その後、粒径が調整されたアイスクリームミックスを、例えば６８℃以上７５℃以下に加熱した状態を３０分間保持して殺菌し、次いで１℃以上５℃以下に冷却する。この冷却は、アイスクリームミックスの溶液を冷凍させずに流動性を持たせた状態を保持するように行う。香料等の加熱に適さない原料を添加する場合は、この冷却状態にあるアイスクリームミックスの溶液に添加するとよい。アイスクリームミックスを冷却したら、エージングを行い、脂肪を結晶化させると共にタンパク質を水和させてアイスクリームミックスを安定化させる。エージングは、例えば１℃以上５℃以下の環境下で１５時間程度貯蔵することにより行われる。エージング処理が完了したアイスクリームミックスに対して、例えば－２℃～－１０℃の環境下で所定時間攪拌するフリージングを行うことで、アイスクリームミックスが冷却されて水分等が凍結し、カップ容器Ｃに充填されるアイスクリーム類ＩＭとなる。本実施の形態では、第１吐出ノズル１Ａから供給される第１アイスクリーム類ＩＭ１と、第２吐出ノズル１Ｂから供給される第２アイスクリーム類ＩＭ２とが製造される。第１アイスクリーム類ＩＭ１と第２アイスクリーム類ＩＭ２とは、典型的には成分及び／又はオーバーランが異なり、第１吐出ノズル１Ａあるいは第２吐出ノズル１Ｂに導かれるまでは、別々のフリーザー（不図示）で貯蔵される。

製造されたアイスクリーム類ＩＭをカップ容器Ｃに供給するのに際し、フリーザー（不図示）で貯蔵されているアイスクリーム類ＩＭを、吐出ノズル１に連結されているホッパー（不図示）へ移送する（Ｓ２）。ホッパー（不図示）に移送されたアイスクリーム類ＩＭは、吐出ノズル１にも充填される。このとき、吐出ノズル１は、シャッタ２５が閉じられており、アイスクリーム類ＩＭが吐出されないようになっている。アイスクリーム類ＩＭがホッパー（不図示）に移送されたら、又は移送されている最中に、空のカップ容器Ｃをコンベヤ５９に配置する（Ｓ３）。

次いで、カップ容器Ｃが配置されたコンベヤ５９を動かし、カップ容器Ｃが第１吐出ノズル１Ａの直下に到達したら、第１吐出ノズル１Ａから第１アイスクリーム類ＩＭ１をカップ容器Ｃの内部に供給する（第１供給工程：Ｓ４）。第１吐出ノズル１Ａから吐出される第１アイスクリーム類ＩＭ１の温度は、－５℃～－４℃が好適である。また、最終的に凍結固化するまでに要する時間と整形性の向上とに鑑みて、第１アイスクリーム類ＩＭ１は４０００～１２０００ｍＰａ・ｓの粘度（Ｂ型粘度計（東機産業株式会社製 単一円筒型回転粘度計 ＴＶＢ－１０ Ｍ４ロータ使用）にて、６０ｒｐｍ、３０秒、－４．８℃で測定した場合）で吐出されるとよい。第１アイスクリーム類ＩＭ１のカップ容器Ｃへの供給及び停止は、流量ポンプ（不図示）と連動して作動するシャッタ２５の開閉によって行われる。第１吐出ノズル１Ａによってカップ容器Ｃ内に供給された第１アイスクリーム類ＩＭ１は、高さが抑制されつつ、カップ容器Ｃ内の平面視における広範囲に均等に存在することとなる。仮に、従来の比較的大きな径の１つの吐出口が鉛直下方に向けて形成されたノズルによって第１アイスクリーム類ＩＭ１を供給する場合、カップ容器Ｃ内の平面視における広範囲に行き渡らせるには、アイスクリーム類ＩＭをカップ容器Ｃへ充填するときの降伏値を低くして流動性を上げる方法が考えられるが、流動性の高いアイスクリーム類ＩＭは凍結固化し難いだけでなく、上層に別のアイスクリーム類ＩＭの層を形成する際に表面に凹凸ができてしまう可能性がある。本実施の形態では、このような従来の不都合を回避することができる。

次に、第１アイスクリーム類ＩＭ１が供給されたカップ容器Ｃを載せたコンベヤ５９を動かし、カップ容器Ｃが第１押圧体３０Ａの直下に到達したら、冷却された第１押圧体３０Ａをカップ容器Ｃ内の第１アイスクリーム類ＩＭ１に押し付けて、第１アイスクリーム類ＩＭ１の表面形状を整える（整形工程：Ｓ５）。冷却された第１押圧体３０Ａをカップ容器Ｃ内の第１アイスクリーム類ＩＭ１に押し付けることで、押し付け前には平面視においてカップ容器Ｃ内で隙間が存在していた第１アイスクリーム類ＩＭ１がカップ容器Ｃ内に充填されて層状となる。次いで、表面形状を整えた第１アイスクリーム類ＩＭ１が収容されたカップ容器Ｃを載せたコンベヤ５９を動かし、カップ容器Ｃが第１素材充填機５１の直下に到達したら、第１アイスクリーム類ＩＭ１の上に第１素材Ｒ１を供給する（Ｓ６）。

次に、第１アイスクリーム類ＩＭ１の上に第１素材Ｒ１が供給されたカップ容器Ｃを載せたコンベヤ５９を動かし、カップ容器Ｃが第２の吐出ノズル１Ｂの直下に到達したら、第２吐出ノズル１Ｂから第２アイスクリーム類ＩＭ２をカップ容器Ｃの内部に供給する（第２供給工程：Ｓ７）。第２吐出ノズル１Ｂから吐出される第２アイスクリーム類ＩＭ２は、典型的には第１吐出ノズル１Ａから吐出される第１アイスクリーム類ＩＭ１と同じ条件（温度及び粘度）の下で同じ要領（シャッタ２５の開閉）で吐出される。第２吐出ノズル１Ｂによってカップ容器Ｃ内の第１アイスクリーム類ＩＭ１よりも上方に供給された第２アイスクリーム類ＩＭ２は、高さが抑制されつつ、カップ容器Ｃ内の平面視における広範囲に均等に存在することとなる。

次に、第２アイスクリーム類ＩＭ２が供給されたカップ容器Ｃを載せたコンベヤ５９を動かし、カップ容器Ｃが第２押圧体３０Ｂの直下に到達したら、冷却された第２押圧体３０Ｂをカップ容器Ｃ内の第２アイスクリーム類ＩＭ１に押し付けて、第２アイスクリーム類ＩＭ２の表面を押圧する（押圧工程：Ｓ８）。冷却された第２押圧体３０Ｂをカップ容器Ｃ内の第２アイスクリーム類ＩＭ２に押し付けることで、押し付け前には平面視においてカップ容器Ｃ内で隙間が存在していた第２アイスクリーム類ＩＭ２がカップ容器Ｃ内に充填されて層状となる。本実施の形態では、第２吐出ノズル１Ｂを用いて、第２アイスクリーム類ＩＭ２が、高さを抑制しつつ平面視における広範囲に供給されているので、第２押圧体３０Ｂで押圧された第２アイスクリーム類ＩＭ２が、下層の第１アイスクリーム類ＩＭ１の狭い範囲に集中して力を及ぼすことを回避することができ、カップ容器Ｃ内にきれいな層をなした第１アイスクリーム類ＩＭ１の層と第２アイスクリーム類ＩＭ２の層とを持つ冷菓製品を製造することができる。仮に、従来の比較的大きな径の１つの吐出口が鉛直下方に向けて形成されたノズルによって供給された第２アイスクリーム類ＩＭ２を第２押圧体３０Ｂで押圧した場合、山盛りとなった部分が押圧された際に下方の第１アイスクリーム類ＩＭ１の層を押し込んでしまい、下方の第１アイスクリーム類ＩＭ１の層の上面に意図しない凹みができてしまう。本実施の形態では、このような従来の不都合を回避することができる。

次に、表面が押圧された第２アイスクリーム類ＩＭ２が収容されたカップ容器Ｃを載せたコンベヤ５９を動かし、カップ容器Ｃが第２素材充填機５２の直下に到達したら、第２アイスクリーム類ＩＭ２の上に第２素材Ｒ２を供給する（Ｓ９）。次いで、第２アイスクリーム類ＩＭ２の上に第２素材Ｒ２が供給されたカップ容器Ｃを載せたコンベヤ５９を、カップ容器Ｃに蓋をしたうえで急速冷凍室（不図示）に動かし、－１８℃以下の温度で急速に冷凍する（Ｓ１０）。この急速冷凍は、－３０℃以下の強い風を、第２アイスクリーム類ＩＭ２の上に第２素材Ｒ２が供給されたカップ容器Ｃに当てることで行ってもよく、－３５℃以下の急凍庫に入れることで行ってもよい。以上でカップ容器Ｃにアイスクリーム類ＩＭが充填された冷菓製品の製造が完了する。製造された冷菓製品は、－２５℃以下の冷凍庫で保管することが好ましい。なお、上述した冷菓製品製造方法における冷菓製品製造装置１００を構成する各機器は、制御装置（不図示）で制御される。

以上で説明したように、本実施の形態に係る吐出ノズル１によれば、アイスクリーム類ＩＭを、高さを抑制しつつ、カップ容器Ｃ内の平面視における広範囲に均等に存在するようにカップ容器Ｃ内に供給することができる。また、本実施の形態に係る冷菓製品製造装置１００及び冷菓製品製造方法によれば、カップ容器Ｃ内にきれいな層をなした複数のアイスクリーム類ＩＭの層を持つ冷菓製品を製造することができる。

以上の説明では、供給対象物が、一端面が開口された円筒状に形成された紙製又は樹脂製の容器であるとしたが、紙製又は樹脂製以外の、モナカ、コーン、チョコレート、焼菓子等の可食物で作られたものであってもよく、型であってもよい。形状については、円筒状以外に、軸直角断面が四角形や五角形等の多角形あるいは楕円形であってもよい。なお、供給対象物の軸直角断面の形状が多角形の場合は、角部に丸みをもたせてもよい。

以上の説明では、ノズル本体１０及び貯留筒２０の両方の外観形状が円柱状に形成されているとしたが、一方又は両方が円柱状以外の軸直角断面の外縁が四角形や五角形等の多角形あるいは楕円形であってもよい。つまり、ノズル本体１０及び貯留筒２０の一方又は両方の外観形状は、軸直角断面が円形や多角形の柱状に形成されていてもよい。なお、ノズル本体１０及び／又は貯留筒２０の軸直角断面の外縁の形状が多角形の場合は、角部に丸みをもたせてもよい。

以上の説明では、吐出ノズル１がノズル本体１０と貯留筒２０とを備えていることとしたが、貯留筒２０を省略して、ノズル本体１０にホッパーあるいはアイスクリーム類ＩＭの移送管が連結した構成としてもよい。この場合、アイスクリーム類ＩＭのカップ容器Ｃへの供給及び停止は、シャッタによらず、ホッパーや移送管等に連結した流量調節バルブによって行うこととしてもよい。

以上の説明では、シャッタ２５が、ノズル本体１０の円筒状の端面と同じか一回り大きい大きさに形成されているとしたが、これに限らず、例えばカメラのシャッタのように複数枚の羽根で構成されて、開閉すべき円形の開口が、同心円で徐々に小さくなるようにして閉まり、同心円で徐々に大きくなるようにして開くように構成してもよい。このように構成する場合、開いたシャッタを収納するスペースが小さくて済むため、貯留筒２０を設ける場合でも、貯留筒２０の軸直角断面の直径を、ノズル本体１０の軸直角断面の直径の２倍よりも小さく（例えば１．２～１．５倍程度）することができる。また、シャッタ２５が、貯留筒２０内の貯留端面２３に沿って設けられているとしたが、貯留筒２０の外側やノズル本体１０の外側等に設けられていてもよい。

以上の説明では、各吐出口１５の吐出角度θが４５度であるとしたが、各吐出口１５の吐出角度θはすべて同じ角度でなくてもよく、例えば１つおきに角度を変えて、高さ及び到達距離（半径）の異なる複数のアイスクリーム類ＩＭをカップ容器Ｃに供給して、押圧体３０で押圧したときにより広範囲に満遍なく充填されるようにしてもよい。

以上の説明では、各吐出口１５の流路の軸線に直交する断面積が一定であるとしたが（図１（Ｂ）参照）、ノズル本体１０の内側から外側にかけて断面積が徐々に大きくなるように構成してもよく、その際、相似形に大きくなるだけでなく、図４に示すように偏って大きくなることとしてもよい。吐出口１５の流路の軸線に直交する断面積が変化する場合、吐出口１５の口径とは、最小となる部分の大きさをいうこととする。

以上の説明では、吐出されるアイスクリーム類ＩＭのベクトルＶの水平方向成分が等間隔となるように各吐出口１５が配置されているとしたが、等間隔でなくてもよい。等間隔にこだわらなければ吐出ノズル１の製作の自由度が上がる。しかしながら、カップ容器Ｃ内に平面視において均等にアイスクリーム類ＩＭを供給する観点から等間隔が好ましい。

以上の説明では、第１アイスクリーム類ＩＭ１と第２アイスクリーム類ＩＭ２とは成分及び／又はオーバーランが異なる別種（味及び／又は色及び／又は舌触り等が異なる）のものであるとしたが、同種のものであってもよい。第１アイスクリーム類ＩＭ１と第２アイスクリーム類ＩＭ２とが同種の場合、第１吐出ノズル１Ａあるいは第２吐出ノズル１Ｂに導かれるまで同じフリーザー（単一のフリーザー）に貯蔵してもよい。

以上の説明では、第１アイスクリーム類ＩＭ１及び第２アイスクリーム類ＩＭ２共に吐出ノズル１（１Ａ、１Ｂ）で供給することとしたが、第１アイスクリーム類ＩＭ１は吐出ノズル１以外のノズルで供給することとしてもよい。しかしながら、吐出ノズル１で供給すると、アイスクリーム類ＩＭを、高さを抑制しつつ、カップ容器Ｃ内の平面視における広範囲に均等に存在するように供給することができるので好ましい。

以上の説明では、冷菓製品製造装置１００におけるコンベヤ５９は、図２では、第１吐出ノズル１Ａ、第１押圧体３０Ａ、第１素材充填機５１、第２吐出ノズル１Ｂ、第２押圧体３０Ｂ、第２素材充填機５２の下方に１つが配置されているように示したが、各部材１Ａ、３０Ａ、５１、１Ｂ、３０Ｂ、５２の１つ分又は複数分の下方でカップ容器Ｃを動かすように、複数のコンベヤで構成されていてもよい。例えば、第１押圧体３０Ａ及び／又は第２押圧体３０Ｂの下方に、他の部材１Ａ、５１、１Ｂ、５２の下方に配置されたコンベヤから独立したコンベヤを設け、これまでの説明では鉛直上下に往復移動することができるように構成されているとした押圧体３０を固定して、押圧体３０の下方に配置されたコンベヤを鉛直上下に動かすことでコンベヤに載置されたカップ容器Ｃが鉛直上下に往復移動するように構成されていてもよい。また、押圧体３０を固定してカップ容器Ｃが鉛直上下に往復移動する構成の別の例として、各部材１Ａ、３０Ａ、５１、１Ｂ、３０Ｂ、５２の下方に配置するコンベヤを、長手方向（カップ容器Ｃが移動する方向）には１つとし、幅方向（カップ容器Ｃの移動方向に直交する方向）には隙間をあけて２つ配置して、幅方向で見た２つのコンベヤでカップ容器Ｃの両端を支えるように構成すると共に、押圧体３０の鉛直下方の２つのコンベヤの間にリフターを設け、カップ容器Ｃが押圧体３０の下方に到達したときにリフターによってカップ容器Ｃを押圧体３０に向けて持ち上げることとしてもよい。これらのように、押圧体３０とコンベヤ上のカップ容器Ｃとは、相対的に接近及び離れるように構成されていればよい。

以上の説明では、第１アイスクリーム類ＩＭ１と第２アイスクリーム類ＩＭ２との間に第１素材Ｒ１が存在し、第２アイスクリーム類ＩＭ２の上に第２素材Ｒ２を供給することとしたが、第１素材Ｒ１及び／又は第２素材Ｒ２はなくてもよい、第１素材Ｒ１及び／又は第２素材Ｒ２を供給しない場合、第１素材充填機５１及び第２素材充填機５２のうちの供給しない素材を供給するものを設けなくてよい。

以上の説明では、カップ容器Ｃ内に形成されるアイスクリーム類ＩＭの層が２層であるとしたが、単層でもよく、３層以上の多層でもよい。単層の場合は、典型的には吐出ノズル１でアイスクリーム類ＩＭが供給される。多層の場合は、少なくとも１つの層を形成するアイスクリーム類ＩＭが吐出ノズル１で供給されるものの、下方にアイスクリーム類ＩＭの層が存在する層を形成するアイスクリーム類ＩＭを供給するノズルは、下方の層に意図しない凹みができることを回避する観点から、吐出ノズル１であることが好ましい。

以上の説明では、冷菓がアイスクリーム類ＩＭであるとしたが、アイスクリーム類に属さないジェラートや氷菓等であってもよい。

１ 吐出ノズル
１０ ノズル本体
１１ 側面部
１３ 端面部
１５ 吐出口
３０ 押圧体
Ｃ カップ容器
ＩＭ アイスクリーム類
Ｖ ベクトル

Claims (8)

1. 冷菓を吐出するノズルであって；
   外観形状が柱状に形成されて内部に空間が形成されたノズル本体であって、前記柱状の側面に対応する側面部と、前記柱状の一方の端面に対応する閉塞した端面部とを有し、前記柱状の他方の端面が開口している、ノズル本体を備え；
   前記ノズル本体は、前記冷菓が供給対象物に向けて吐出される吐出口が、１つの前記柱状の部材に対して穿孔することで複数形成されており；
   複数の前記吐出口のそれぞれは、前記冷菓が前記供給対象物に向けて前記吐出口から吐出される際に、水平に対して３０度～６０度下向きに前記冷菓が吐出されると共に、吐出される前記冷菓のベクトルの水平方向成分の向きが異なるように形成され；
   前記吐出口の内接円の直径が５ｍｍ～２０ｍｍに形成された；
   吐出ノズル。
2. 複数の前記吐出口のそれぞれが、前記端面部と前記側面部とにまたがって形成された；
   請求項１に記載の吐出ノズル。
3. 前記吐出口の数が４以上である；
   請求項１又は請求項２に記載の吐出ノズル。
4. 複数の前記吐出口は、それぞれの前記吐出口から吐出される前記冷菓のベクトルの水平方向成分が等間隔に配置された；
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吐出ノズル。
5. 外観形状が柱状に形成されて内部に空間が形成された貯留筒を備え；
   前記貯留筒の柱状の一方の端面である貯留端面に、前記ノズル本体の開口した端面が接続されており；
   前記貯留筒は、前記貯留端面の内側に摺動可能に設けられて前記ノズル本体の内部空間と前記貯留筒の内部空間とを区画した状態と連通した状態とに切り替え可能なシャッタを有する；
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の吐出ノズル。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の吐出ノズルと；
   前記供給対象物に供給された前記冷菓を、押圧する押圧体とを備える；
   冷菓製品製造装置。
7. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の吐出ノズルを用いて冷菓製品を製造する方法であって；
   前記吐出ノズルを介して前記供給対象物の内部に前記冷菓を供給する供給工程を備える；
   冷菓製品製造方法。
8. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の吐出ノズルを用いて冷菓製品を製造する方法であって；
   前記供給対象物の内部に、第１の冷菓を供給する第１供給工程と；
   前記供給対象物に供給された前記第１の冷菓の表面形状を整える整形工程と；
   前記表面形状が整えられた前記第１の冷菓よりも上方に、前記吐出ノズルを介して第２の冷菓を供給する第２供給工程と；
   前記第２供給工程において供給された前記第２の冷菓の表面を、冷却された押圧体で押圧する押圧工程とを備える；
   冷菓製品製造方法。
   

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