JP7038480B2 - ミキシングヘッド - Google Patents

Description

本発明は、スポンジケーキの生地等の液状やペースト状の食品材料と空気とを混合するミキシングヘッドに関する。

従来のミキシングヘッドは、例えば、ポリウレタンフォーム等の発泡樹脂を形成するために、ポリオール、ポリイソシアネート等のポリウレタン形成材料と空気等の不活性ガスとを混合し、ポリウレタン形成材料中に気泡を分散するものが知られている（特許文献１参照）。この種のミキシングヘッドは、シャフト（回転軸）と、シャフトの外周に一体回転可能に設けられ、外周部の軸方向及び周方向に隙間をあけて配置され外方に突出する複数のロータピンを有するロータ（撹拌ロータ）と、被混合物（ポリウレタン形成材料及び不活性ガス）を軸方向に流通可能にロータの外周部と間隔をあけて設けられ、複数のロータピン夫々の隙間に挿入されるように内周部の軸方向及び周方向に隙間をあけて配置され内方に突出する複数のステータピンを有するステータ（ケーシング）と、を備えている。このようなミキシングヘッドでは、複数のロータピンの軸方向の隙間の間隔が全て等しくなるように配置されていることから、ロータピンの剪断力が被混合物に対して均等に作用し、もって、被混合物中に気泡を均一に分散することができるようになっている。

特開２００６－１１７７５０号公報

しかしながら、上記のようなミキシングヘッドでは、被混合物としてスポンジケーキの生地等の液状やペースト状の食品材料と空気とを混合する場合に、スポンジケーキの生地中に気泡が均一に分散し、きめが細かいスポンジケーキが焼成されることとなるから、手作り感がある形状を呈することができなくなるばかりか、軽く口溶けが良い食感を得ることができないという問題があった。

そこで本発明は、上記問題に鑑み、手作り感がある形状を呈することができるとともに、軽く口溶けが良い食感を得ることができるミキシングヘッドを提供することを目的としている。

上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係るミキシングヘッド１は、回転軸（シャフト２）の外周に一体回転可能に設けられ、外周部（外筒部３ｂ）の軸方向及び周方向に隙間をあけて配置された複数のロータピン３ｃを有するロータ３と、
前記ロータ３の外周部（外筒部３ｂ）と間隔をあけて設けられ、前記複数のロータピン３ｃ夫々の隙間に挿入されるように内周部（内筒部４ａ）の軸方向及び周方向に隙間をあけて配置された複数のステータピン４ｃを有するステータ４と、を備え、
前記複数のロータピン３ｃは、被混合物の流入側に配置される複数の第１ロータピン３ｃと、前記被混合物の流出側に配置される複数の第２ロータピン３ｃと、で構成され、
前記複数の第１ロータピン３ｃは、軸方向に第１の隙間３１の間隔Ｒ１をあけて複数本等配され、
前記複数の第２ロータピン３ｃは、軸方向に第２の隙間３２の間隔Ｒ２をあけて複数本等配され、
前記第１の隙間３１の間隔Ｒ１は、前記第２の隙間３２の間隔Ｒ２よりも大きくなるように設定され、
前記複数のステータピン４ｃは、前記被混合物の流入側に配置される複数の第１ステータピン４ｃと、前記被混合物の流出側に配置される複数の第２ステータピン４ｃと、で構成され、
前記複数の第１ステータピン４ｃは、軸方向に第３の隙間４１の間隔Ｓ１をあけて複数本等配され、
前記複数の第２ステータピン４ｃは、軸方向に第４の隙間４２の間隔Ｓ２をあけて複数本等配され、
前記第３の隙間４１の間隔Ｓ１は、前記第４の隙間４２の間隔Ｓ２よりも大きくなるように設定され、
前記第３の隙間４１の間隔Ｓ１は、前記第１の隙間３１の間隔Ｒ１と同一となるように設定され、
前記第４の隙間４２の間隔Ｓ２は、前記第２の隙間３２の間隔Ｒ２と同一となるように設定され、
前記第１ロータピン３ｃと前記第１ステータピン４ｃとの間の第５の隙間５１の間隔Ｔ１は、前記第２ロータピン３ｃと前記第２ステータピン４ｃとの間の第６の隙間５２の間隔Ｔ２よりも大きくなるように設定され、
前記第５の隙間５１の間隔Ｔ１は、全て同一となるように設定され、
前記第６の隙間５２の間隔Ｔ２は、全て同一となるように設定されてなることを特徴としている。

以下に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。請求項１の発明に係るミキシングヘッド１は、複数の第１ロータピン３ｃが、軸方向に第１の隙間３１の間隔Ｒ１をあけて複数本等配され、複数の第２ロータピン３ｃが、軸方向に第２の隙間３２の間隔Ｒ２をあけて複数本等配され、第１の隙間３１の間隔Ｒ１は、第２の隙間３２の間隔Ｒ２よりも大きくなるように設定され、複数の第１ステータピン４ｃが、軸方向に第３の隙間４１の間隔Ｓ１をあけて複数本等配され、複数の第２ステータピン４ｃが、軸方向に第２の隙間３２の間隔Ｒ２をあけて複数本等配され、第１の隙間３１の間隔Ｒ１が、第４の隙間４２の間隔Ｓ２よりも大きくなるように設定され、第３の隙間４１の間隔Ｓ１が、第１の隙間３１の間隔Ｒ１と同一となるように設定され、第４の隙間４２の間隔Ｓ２が、第２の隙間３２の間隔Ｒ２と同一となるように設定され、第１ロータピン３ｃと第１ステータピン４ｃとの間の第５の隙間５１の間隔Ｔ１が、第２ロータピン３ｃと第２ステータピン４ｃとの間の第６の隙間５２の間隔Ｔ２よりも大きくなるように設定され、第５の隙間５１の間隔Ｔ１が、全て同一となるように設定され、第６の隙間５２の間隔Ｔ２が、全て同一となるように設定されている。これにより、被混合物の流入側の第１ロータピン３ｃ，第１ステータピン４ｃの被混合物に対する剪断力が小さくなり、被混合物の流出側の第２ロータピン３ｃ，第２ステータピン４ｃの被混合物に対する剪断力が大きくなるから、被混合物中に大小の気泡がより不均一に分散され易くなる。それゆえ、例えば、被混合物としてスポンジケーキの生地等の液状やペースト状の食品材料と空気とを混合する場合には、より手作り感がある形状を呈することができるとともに、より軽く口溶けが良い食感を得ることができる。

本発明の一実施形態に係るミキシングヘッドを例示する縦断面図である。 同実施形態に係るミキシングヘッドのロータピン及びステータピンの周辺を拡大して例示する拡大縦断面図である。 （ａ）は実施例１におけるスポンジケーキの切り口の表面の画像、（ｂ）は比較例１におけるスポンジケーキの切り口の表面の画像である。 （ａ）は実施例２におけるスポンジケーキの切り口の表面の画像、（ｂ）は比較例２におけるスポンジケーキの切り口の表面の画像である。

以下に、本発明に係るミキシングヘッドの一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示すように、ミキシングヘッド１は、被混合物としてスポンジケーキの生地等の液状やペースト状の食品材料と空気とを混合するものであって、軸芯Ｏ周りに回転自在に設けられるシャフト２と、シャフト２の外周に一体回転可能に設けられ、外筒部３ｂの軸方向及び周方向に隙間をあけて配置され外方に突出する複数のロータピン３ｃを有するロータ３と、被混合物を軸方向に流通可能なようにロータ３の外筒部３ｂと間隔をあけて設けられると共に、複数のロータピン３ｃの夫々の隙間に挿入されるように内筒部４ａの軸方向及び周方向に隙間をあけて配置され内方に突出する複数のステータピン４ｃを有するステータ４と、ステータ４の基端部側に設けられたバックプレート５と、ロータ３の外筒部３ｂとステータ４の内筒部４ａとの間に設けられた混合空間６と、ステータ４の内筒部４ａと外筒部４ｂとの間に設けられた冷却空間７と、を備えている。なお、混合空間６は、被混合物が流通し、冷却空間７は、混合空間６を流通する被混合物を冷却する冷却水が流通するようになっている。

シャフト２は、図１に示すように、軸芯Ｏに沿うように水平方向に延びるステンレス等の金属製の回転軸であって、ロータ３の先端側（図示右側）の円板部３ｄがねじ等の固定部材２１によって固定される先端部２ａと、図示しないモータに一体回転可能に連結される基端部２ｂと、を有している。この先端部２ａと基端部２ｂとの間には、ロータ３の内筒部３ａの基端側（図示左側）が一体回転可能に固定される前軸部２ｃと、バックプレート５の先端側の内周部に配置され、バックプレート５の先端部側の内部空間５ａと外部空間とをシールする図示しないメカニカルシール等のシール部材２２が装着される中軸部２ｄと、バックプレート５の基端側内周部に配置され、シャフト２及びロータ３の内部を冷却する図示しないメカニカルシール等のシール部材が装着される後軸部２ｅとが設けられている。なお、前軸部２ｃと、中軸部２ｄと、後軸部２ｅとは、一体的に設けられている。

ところで、この前軸部２ｃの外周部には、ストレート形状の平行キー（マシンキー）等の係合部材２３が係合する係合溝２ｆ（キー溝）が形成されており、係合部材２３が、シャフト２の前軸部２ｃの係合溝２ｆと、ロータ３の内筒部３ａの基端側の内周部に形成された係合溝３ｆ（キー溝）と、に係合することによって、シャフト２の回転がロータ３に伝達され、もって、ロータ３がシャフト２と一体回転することとなる。また、前軸部２ｃと中軸部２ｄとの間には、段差部２ｇが形成されており、段差部２ｇと、ロータ３の内筒部３ａの基端面３ｇとの間には、ロータ３のロータピン３ｃの軸方向位置を調整するためのディスタンスピース等の位置決め部材２４が介装されている。これにより、ロータ３のロータピン３ｃの軸方向位置を調整することができるようになっている。

一方、ロータ３は、図１に示すように、シャフト２の外周に一体回転可能に設けられる内筒部３ａと、内筒部３ａの外周側に間隔をあけて設けられる外筒部３ｂと、外筒部３ｂの軸方向及び周方向に隙間をあけて配置され、外方に突出する複数のロータピン３ｃと、内筒部３ａ及び外筒部３ｂの先端部を閉塞する円板部３ｄと、内筒部３ａ及び外筒部３ｂの基端部を閉塞する円板部３ｅと、を有する両端部が閉塞された２重筒である。このロータピン３ｃは、図２に示すように、外筒部３ｂの軸方向に隙間をあけて複数本（例えば、１１本）配置されるとともに、いずれも図示しないが、外筒部３ｂの周方向に隙間をあけて複数本（例えば、２４本）配置され、外方に突出する角ピン形状のものである。しかして、このように形成されるロータピン３ｃは、ロータ３の回転に伴って回転し、もって、混合空間５を流通する被混合物に対して剪断力を作用させ、被混合物を撹拌混合するものである。

また一方、ステータ４は、図１に示すように、被混合物が軸方向に流通する混合空間６が形成されるように、ロータ３の外筒部３ｂと間隔をあけて設けられる内筒部４ａと、混合空間６を流通する被混合物を冷却する冷却水が流通する冷却空間７が形成されるように、内筒部４ａの外周側に間隔をあけて設けられる外筒部４ｂと、複数のロータピン３ｃ夫々の隙間に挿入されるように、内筒部４ａの軸方向及び周方向に隙間をあけて配置され、内方に突出する複数のステータピン４ｃと、内筒部４ａの先端部を閉塞する椀状部４ｄと、椀状部４ｄと軸方向に間隔をあけて設けられ、外筒部４ｂの先端部を閉塞する椀状部４ｅと、内筒部４ａ及び外筒部４ｂの基端部を閉塞する円板部４ｆと、を有する両端部が閉塞された２重筒である。なお、ステータピン４ｃは、図２に示すように、内筒部４ａの軸方向に隙間をあけて複数本（例えば、１０本）配置されるとともに、いずれも図示しないが、内筒部４ａの周方向に隙間をあけて複数本（例えば、２４本）配置された内方に突出する角ピン形状のものである。

バックプレート５は、図１に示すように、内周部にシャフト２が回転可能に配置される略円筒状の部材であって、内部に図示しない操作部、表示部、制御部、モータ等が収容される筐体１０の右側側部に形成された貫通孔１０ａに嵌装される。そして、バックプレート５の外周部の略中央部には、円板部材１１が固定されており、円板部材１１を筐体１０の右側側部にねじ等の固定部材１２にて締結することによって、バックプレート５が筐体１０に固定されるようになっている。また、バックプレート５の先端側の外周部には、円板部材１３が装着固定されており、円板部材１３の先端部には、クランプ１４の緩締操作によって、ステータ４の基端側の円板部４ｆが着脱自在に装着されるようになっている。またさらに、バックプレート５の先端側の外周部には、円板部４ｆが装着される円板部材１３と軸方向に間隔をあけて設けられ、円板部材１３の基端部とバックプレート５の外周部とで囲まれる内部空間１５ａを閉塞する椀状部１５が固定されている。

しかして、このように構成されるバックプレート５に対して、ステータ４は、円板部４ｆが装着される円板部材１３を介してバックプレート５に対して回転不能に固定されることとなる。そのため、ステータピン４ｃは回転不能に固定されることとなる。また、ステータ４の円板部４ｆには、ステータ４の内筒部４ａ及び外筒部４ｂの基端部が固定されているから、クランプ１４の緩締操作によって、ステータ４を着脱することができ、もって、ロータ３、ステータ４及び図示しないメカニカルシール等の洗浄やメンテナンスが容易となる。

一方、混合空間６は、図１に示すように、ロータ３の外筒部３ｂとステータ４の内筒部４ａとの間に設けられ、被混合物が流通する内部空間であって、この混合空間６を流通する被混合物が、ロータ３の回転に伴って回転するロータピン３ｃ及び回転不能に固定されたステータピン４ｃによって、撹拌混合されることとなる。より具体的に説明すると、この混合空間６は、流入側（図示、中央部側）が、バックプレート５の先端部側の内部空間５ａと連通するように設けられ、流出側（図示、右側）が、ステータ４の椀状部４ｄの内部空間４ｄａに連通するように設けられている。

他方、椀状部１５の下側には、注入孔１６が設けられている。この注入孔１６は、バックプレート５の先端部側の内部空間５ａと連通するように設けられる一方で、円板部材１３の基端部とバックプレート５の外周部とで囲まれる内部空間１５ａと連通しないように設けられ、図示しないプレミキサから被混合物（スポンジケーキの生地等の液状やペースト状の食品材料及び空気）を注入できるようになっている。一方、ステータ４の椀状部４ｄ，４ｅには、吐出孔１７が設けられている。この吐出孔１７は、ステータ４の椀状部４ｄの内部空間４ｄａと連通するように設けられる一方、椀状部４ｄの先端部と椀状部４ｅの基端部とで囲まれる内部空間４ｅａと連通しないように設けられ、混合物（気泡が分散したスポンジケーキの生地）を図示しないレギュレータを介してケーキ型に注入するデポジッタ等の充填装置に吐出できるようになっている。この点、より詳しく説明すると、注入孔１６から注入（図１の矢印Ａ参照）された被混合物は、注入孔１６の内部空間１６ａを流通し、バックプレート５の先端部側の内部空間５ａを流通し、図１及び図２の矢印Ｂに示すように、ロータ３の外筒部３ｂとステータ４の内筒部４ａとの間の混合空間６に流通する。この際、被混合物は、混合空間６において、ロータ３の回転に伴って回転するロータピン３ｃ及び回転不能に固定されたステータピン４ｃによって、撹拌混合され、混合物となる。そして、図１及び図２の矢印Ｃに示すように、混合空間６を流通した混合物は、ステータ４の椀状部４ｄの内部空間４ｄａに流通し、吐出孔１７の内部空間１７ａに流通し、図１の矢印Ｄに示すように、図示しないレギュレータを介してケーキ型に注入するデポジッタ等の充填装置に吐出されることとなる。

冷却空間７は、図１に示すように、ステータ４の内筒部４ａと外筒部４ｂとの間に設けられ、混合空間６を流通する被混合物を冷却する冷却水が流通する内部空間であって、この冷却空間７を流通する冷却水が、ステータ４の内筒部４ａを介して混合空間６を流通する被混合物を冷却するようになっている。

一方、ステータ４の下側の椀状部４ｅには、注入孔１８が設けられている。この注入孔１８は、椀状部４ｄの先端部と椀状部４ｅの基端部とで囲まれる内部空間４ｅａと連通するように設けられ、図示しないチラーユニット等の冷却装置から冷却水を注入できるようになっている。他方、椀状部１５の上側には、吐出孔１９が設けられている。この吐出孔１９は、円板部材１３の基端部とバックプレート５の外周部とで囲まれる内部空間１５ａと連通するように設けられ、図示しないチラーユニット等の冷却装置に冷却水を吐出して還流できるようになっている。この点、より詳しく説明すると、注入孔１８から注入（図１の矢印Ｅ参照）された冷却水は、注入孔１８の内部空間１８ａを流通し、椀状部４ｄの先端部と椀状部４ｅの基端部とで囲まれる内部空間４ｅａを流通し、ステータ４の内筒部４ａと外筒部４ｂとの間の冷却空間７に流通する。そして、この冷却空間７を流通する冷却水は、ステータ４の内筒部４ａを介して、混合空間６を流通する被混合物を冷却する。そしてさらに、冷却空間７を流通した冷却水は、冷却空間７から吐出孔１９の内部空間１９ａに流通し、図１の矢印Ｆに示すように、図示しないチラーユニット等の冷却装置に吐出して還流されることとなる。

ところで、上記のように構成されるミキシングヘッド１のうち、本実施形態における特徴部分は、ロータピン３ｃ及びステータピン４ｃの配置に関する部分であるため、この点より詳しく説明する。

複数のロータピン３ｃは、図２に示すように、軸方向の長さ（幅）がＲ０（例えば、５ｍｍ）であって、被混合物の流入側（図示左側）に配置されるロータピン３ｃが軸方向に隙間３１の間隔Ｒ１（例えば、１２ｍｍ））をあけて複数本（図示では、７本）等配され、被混合物の流出側（図示右側）に配置されるロータピン３ｃが軸方向に隙間３２の間隔Ｒ２（例えば、８ｍｍ）をあけて複数本（例えば、５本）等配されている。なお、図２の左から７本目のロータピン３ｃは、被混合物の流入側（図示左側）に配置されるロータピン３ｃであると同時に、被混合物の流出側（図示右側）に配置されるロータピン３ｃでもある。そのため、図２に示す複数のロータピン３ｃの本数は全部で１１本例示しているが、上記説明では、被混合物の流入側（図示左側）に配置されるロータピン３ｃの本数を７本、被混合物の流出側（図示右側）に配置されるロータピン３ｃの本数を５本と例示している。

一方、複数のステータピン４ｃは、図２に示すように、軸方向の長さ（幅）がＳ０（例えば、５ｍｍ）であって、被混合物の流入側（図示左側）に配置されるステータピン４ｃが軸方向に隙間４１の間隔Ｓ１（例えば、１２ｍｍ）をあけて複数本（例えば、６本）等配され、被混合物の流出側（図示右側）に配置されるステータピン４ｃが軸方向に隙間４２の間隔Ｓ２（例えば、８ｍｍ）をあけて複数本（例えば、５本）等配されている。そして、これらステータピン４ｃは、夫々、複数のロータピン３ｃ夫々の隙間３１，３２の中央部分に配置されている。より具体的に説明すると、被混合物の流入側（図示左側）に配置されるステータピン４ｃが被混合物の流入側（図示左側）に配置されるロータピン３ｃ間の隙間３１に配置、すなわち、ロータピン３ｃとステータピン４ｃとの間に隙間５１の間隔Ｔ１（例えば、３．５ｍｍ）が形成されるように配置され、被混合物の流出側（図示右側）に配置されるステータピン４ｃが被混合物の流出側（図示右側）に配置されるロータピン３ｃ間の隙間３２に配置、すなわち、ロータピン３ｃとステータピン４ｃとの間に隙間５２の間隔Ｔ２（例えば、１．５ｍｍ）が形成されるように配置される。なお、図２の左から６本目のステータピン４ｃは、被混合物の流入側（図示左側）に配置されるステータピン４ｃであると同時に、被混合物の流出側（図示右側）に配置されるステータピン４ｃでもある。そのため、図２に示す複数のステータピン４ｃの本数は全部で１０本例示しているが、上記説明では、被混合物の流入側（図示左側）に配置されるステータピン４ｃの本数を６本、被混合物の流出側（図示右側）に配置されるステータピン４ｃの本数を５本と例示している。

かくして、本実施形態におけるミキシングヘッド１は、被混合物の流入側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３１の間隔Ｒ１（例えば、１２ｍｍ）が、被混合物の流出側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３２の間隔Ｒ２（例えば、８ｍｍ）と異なる、すなわち、被混合物の流入側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３１の間隔Ｒ１（例えば、１２ｍｍ）が、被混合物の流出側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３２の間隔Ｒ２（例えば、８ｍｍ）より大きくなるように配置（設定）されている。

しかして、このようにすれば、ロータピン３ｃの剪断力が被混合物に対して不均等に作用し、もって、被混合物中に大小の気泡が不均一に分散することとなる。すなわち、スポンジケーキの生地等の液状やペースト状の食品材料を図１に示すミキシングヘッド１の注入孔１６に注入すると同時に、図示しないエアコンプレッサにより、注入孔１６に空気を注入すると（図１の矢印Ａ参照）、注入孔１６に注入されたスポンジケーキの生地等の液状やペースト状の食品材料及び空気（被混合物）が、注入孔１６の内部空間１６ａを流通し、バックプレート５の先端部側の内部空間５ａを流通し、ロータ３の外筒部３ｂとステータ４の内筒部４ａとの間の混合空間６に流通することとなる（図１及び図２の矢印Ｂ参照）。この際、この混合空間６において、ロータ３の回転に伴って回転するロータピン３ｃ及び回転不能に固定されたステータピン４ｃによって被混合物が撹拌混合されることとなるが、この際、被混合物の流入側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３１の間隔Ｒ１が、被混合物の流出側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３２の間隔Ｒ２より大きくなるように配置（設定）されていることから、被混合物の流入側に配置されているロータピン３ｃの被混合物に対する剪断力と、被混合物の流出側に配置されているロータピン３ｃの被混合物に対する剪断力とが相違することとなる。それゆえ、ロータピン３ｃの剪断力が被混合物に対して不均等に作用し、もって、被混合物中に大小の気泡が不均一に分散することとなる。これにより、被混合物としてスポンジケーキの生地等の液状やペースト状の食品材料と空気とを混合する場合には、スポンジケーキの生地中に大小の気泡が不均一に分散し、きめが荒いスポンジケーキが焼成されることとなるから、手作り感がある形状を呈することができるとともに、軽く口溶けが良い食感を得ることができる。

なお、混合空間６において、撹拌混合された被混合物は、気泡が分散したスポンジケーキの生地（混合物）となり、その混合物は、ステータ４の椀状部４ｄの内部空間４ｄａに流通し（図１及び図２の矢印Ｃ）、吐出孔１７の内部空間１７ａに流通し、図示しないレギュレータを介してケーキ型に注入するデポジッタ等の充填装置に吐出されることとなる（図１の矢印Ｄ）。

ところで、本実施形態においては、被混合物の流入側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３１の間隔Ｒ１が、被混合物の流出側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３２の間隔Ｒ２より大きくなるように配置されている例を示したが、それに限らず、例えば、被混合物の流入側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３１の間隔Ｒ１が、被混合物の流出側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３２の間隔Ｒ２よりも小さくなるように配置されていてもよく、間隔が異なっているのであれば、どのように配置しても良い。しかしながら、被混合物の流入側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３１の間隔Ｒ１が、被混合物の流出側のロータピン３ｃの軸方向の隙間３２の間隔Ｒ２より大きくなるように配置されているのが好ましい。被混合物の流入側のロータピン３ｃの被混合物に対する剪断力が小さくなる一方で、被混合物の流出側のロータピン３ｃの被混合物に対する剪断力が大きくなり、もって、被混合物中に大小の気泡がより不均一に分散され易くなるためである。

なお、本実施形態では、上記のミキシングヘッド１で混合される被混合物として、スポンジケーキの生地を例示したが、これに限らず、例えば、パンケーキの生地、スフレの生地、カステラの生地、マシュマロの生地、チョコレート、焼菓子の生地等の液状やペースト状の食品材料であってもよい。

また、本実施形態においては、ロータピン３ｃの剪断力が被混合物に対して不均等に作用し、もって、被混合物中に大小の気泡が不均一に分散することとなることを説明したが、ロータピン３ｃの剪断力が被混合物に対して不均等に作用しないように、少なくともロータ３の回転速度を上げることにより、被混合物中に気泡を均一に分散させることもできる。

次に、本発明の実施例について比較例と対比して具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
まず、鶏卵（殺菌全卵）：３６質量部（例えば、１６．９ｋｇ）と、上白糖：３０質量部（例えば、１４．３ｋｇ）と、水：５質量部（例えば、２．６ｋｇ）と、ベーキングパウダー：０．３質量部（例えば、０．１３ｋｇ）と、乳化起泡剤：１質量部（例えば、０．５２ｋｇ）と、を汎用的なプレミキサに投入し、原料が分散するように１分３０秒間混合し、さらに小麦粉：２７質量部（例えば、１３ｋｇ）をプレミキサに投入して２分３０秒間混合し、スポンジケーキの生地（密度：０．９ｋｇ／ｌ）を作製した。次いで、スポンジケーキの生地と空気とを、上記のミキシングヘッド１（スポンジケーキの生地の注入量：１００ｋｇ／ｈ、空気の注入量（例えば、スポンジケーキの生地の密度が、０．９ｋｇ／ｌから０．５ｋｇ／ｌとなるように設定したときの空気の注入量）：１．４８ｌ／ｍｉｎ、内圧（ステータ４の内部圧力）：０．２４ＭＰａ、背圧（レギュレータの絞り圧力）：０．２ＭＰａ、ロータ３の回転数：２６０ｒｐｍ、ロータピン３ｃとステータピン４ｃとの間の隙間５１の間隔Ｔ１：２．５ｍｍ、ロータピン３ｃとステータピン４ｃとの間の隙間５２の間隔Ｔ２：１．５ｍｍ、ロータピン３ｃの軸方向の隙間３１の間隔Ｒ１：１０ｍｍ、ロータピン３ｃの軸方向の隙間３２の間隔Ｒ２：８ｍｍに設定したもの）に投入して混合し、スポンジケーキの生地中に気泡を分散し、気泡が分散したスポンジケーキの生地（密度：０．５ｋｇ／ｌ）を作製した。そして、丸型ケーキ型（例えば、６号、直径１８０ｍｍ）に注入し、ケーキ型に注入されたスポンジケーキの生地を、１７０℃で加熱した汎用的なオーブンで３５分間焼成し、スポンジケーキを作製した。

（比較例１）
ロータピン及びステータピンの軸方向の隙間の間隔を全て２．５ｍｍとなるように等しく配置し、ロータピンの軸方向の隙間の間隔を全て１０ｍｍとなるように等しく配置した以外は、実施例１と同様に、スポンジケーキを作製した。

（実施例２）
ロータ３の回転数を３２０ｒｐｍと設定した以外は、実施例１と同様に、スポンジケーキを作製した。

（比較例２）
ロータの回転数を３２０ｒｐｍと設定した以外は、比較例１と同様に、スポンジケーキを作製した。

（表面の観察）
上記のように作製したスポンジケーキを鉛直方向に切断し、ＳＯＮＹ製ＳＬＴ－Ａ３３のデジタル一眼カメラを用いてスポンジケーキの切り口の表面（内相）を観察した。得られた画像を図３～図４に示す。図３（ａ）は、実施例１のスポンジケーキの切り口の表面の画像、図３（ｂ）は、比較例１のスポンジケーキの切り口の表面の画像、図４（ａ）は、実施例２のスポンジケーキの切り口の表面の画像、図４（ｂ）は、比較例２のスポンジケーキの切り口の表面の画像である。

図３（ａ）と図３（ｂ）、及び、図４（ａ）と図４（ｂ）を比較すると、比較例１，２のスポンジケーキでは、スポンジケーキの生地中に気泡が均一に分散し、きめが細かいスポンジケーキが焼成されていることを観察した。したがって、ロータピンの軸方向の隙間の間隔（例えば、１０ｍｍ）が等しくなるように配置された比較例１，２のスポンジケーキでは、手作り感がない形状を呈するという問題があることを確認できた。これに対して、実施例１，２のスポンジケーキでは、スポンジケーキの生地中に大小の気泡が不均一に分散し、きめが荒いスポンジケーキが焼成されていることを観察した。したがって、ロータピン３ｃの軸方向の隙間３１の間隔Ｒ１（例えば、１０ｍｍ）が、ロータピン３ｃの軸方向の隙間３２の間隔Ｒ２（例えば、８ｍｍ）よりも大きくなるように配置された実施例１，２のスポンジケーキでは、手作り感がある形状を呈することができるという効果を確認できた。

（食感の評価）
上記のように作製したスポンジケーキの内側部分を一口サイズに切り出し、切り出したスポンジケーキを１３名の被験者が咀嚼してスポンジケーキの食感を評価する官能試験を行った。

上記の官能試験によれば、比較例１，２のスポンジケーキでは、９名の被験者が、スポンジケーキがしっとりした食感である、と判定した。したがって、ロータピンの軸方向の隙間の間隔（例えば、１０ｍｍ）が等しくなるように配置された比較例１，２のスポンジケーキでは、軽く口溶けが良い食感を得ることができないという問題があることを確認できた。これに対して、実施例１，２のスポンジケーキでは、１０名の被験者が、スポンジケーキが軽く口溶けが良い食感である、と判定した。したがって、ロータピン３ｃの軸方向の隙間３１の間隔Ｒ１（例えば、１０ｍｍ）が、ロータピン３ｃの軸方向の隙間３２の間隔Ｒ２（例えば、８ｍｍ）よりも大きくなるように配置された実施例１，２のスポンジケーキでは、軽く口溶けが良い食感を得ることができるという効果を確認できた。

１ ミキシングヘッド
２ シャフト（回転軸）
２ａ 先端部
２ｂ 基端部
２ｃ 前軸部
２ｄ 中軸部
２ｅ 後軸部
２ｆ 係合溝
２ｇ 段差部
３ ロータ
３ａ 内筒部
３ｂ 外筒部（外周部）
３ｃ ロータピン
３ｄ，３ｅ 円板部
３ｆ 係合溝
３ｇ 基端面
４ ステータ
４ａ 内筒部（内周部）
４ｂ 外筒部
４ｃ ステータピン
４ｄ，４ｅ 椀状部
４ｄａ，４ｅａ 内部空間
４ｆ 円板部
５ バックプレート
５ａ 内部空間
６ 混合空間
７ 冷却空間
１０ 筐体
１０ａ 貫通孔
１１ 円板部材
１２ 固定部材
１３ 円板部材
１４ クランプ
１５ 椀状部
１５ａ 内部空間
１６ 注入孔
１６ａ 内部空間
１７ 吐出孔
１７ａ 内部空間
１８ 注入孔
１８ａ 内部空間
１９ 吐出孔
１９ａ 内部空間
２１ 固定部材
２２ シール部材
２３ 係合部材
２４ 位置決め部材
３１ （被混合物の流入側の）ロータピンの軸方向の隙間
３２ （被混合物の流出側の）ロータピンの軸方向の隙間
４１ （被混合物の流入側の）ステータピンの軸方向の隙間
４２ （被混合物の流出側の）ステータピンの軸方向の隙間
５１ （被混合物の流入側の）ロータピン及びステータピンの軸方向の隙間
５２ （被混合物の流出側の）ロータピン及びステータピンの軸方向の隙間
Ａ，Ｂ 被混合物の流れ方向
Ｃ，Ｄ 混合物の流れ方向
Ｅ，Ｆ 冷却水の流れ方向
Ｏ 軸芯
Ｒ０ ロータピンの軸方向の長さ
Ｒ１ （被混合物の流入側の）ロータピンの軸方向の隙間の間隔
Ｒ２ （被混合物の流出側の）ロータピンの軸方向の隙間の間隔
Ｓ０ ステータピンの軸方向の長さ
Ｓ１ （被混合物の流入側の）ステータピンの軸方向の隙間の間隔
Ｓ２ （被混合物の流出側の）ステータピンの軸方向の隙間の間隔
Ｔ１ （被混合物の流入側の）ロータピンとステータピンとの軸方向の隙間の間隔
Ｔ２ （被混合物の流出側の）ロータピンとステータピンとの軸方向の隙間の間隔

Claims (1)

1. 回転軸の外周に一体回転可能に設けられ、外周部の軸方向及び周方向に隙間をあけて配置された複数のロータピンを有するロータと、
   前記ロータの外周部と間隔をあけて設けられ、前記複数のロータピン夫々の隙間に挿入されるように内周部の軸方向及び周方向に隙間をあけて配置された複数のステータピンを有するステータと、を備え、
   前記複数のロータピンは、被混合物の流入側に配置される複数の第１ロータピンと、前記被混合物の流出側に配置される複数の第２ロータピンと、で構成され、
   前記複数の第１ロータピンは、軸方向に第１の隙間の間隔をあけて複数本等配され、
   前記複数の第２ロータピンは、軸方向に第２の隙間の間隔をあけて複数本等配され、
   前記第１の隙間の間隔は、前記第２の隙間の間隔よりも大きくなるように設定され、
   前記複数のステータピンは、前記被混合物の流入側に配置される複数の第１ステータピンと、前記被混合物の流出側に配置される複数の第２ステータピンと、で構成され、
   前記複数の第１ステータピンは、軸方向に第３の隙間の間隔をあけて複数本等配され、
   前記複数の第２ステータピンは、軸方向に第４の隙間の間隔をあけて複数本等配され、
   前記第３の隙間の間隔は、前記第４の隙間の間隔よりも大きくなるように設定され、
   前記第３の隙間の間隔は、前記第１の隙間の間隔と同一となるように設定され、
   前記第４の隙間の間隔は、前記第２の隙間の間隔と同一となるように設定され、
   前記第１ロータピンと前記第１ステータピンとの間の第５の隙間の間隔は、前記第２ロータピンと前記第２ステータピンとの間の第６の隙間の間隔よりも大きくなるように設定され、
   前記第５の隙間の間隔は、全て同一となるように設定され、
   前記第６の隙間の間隔は、全て同一となるように設定されてなるミキシングヘッド。

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