JP7372459B2 - 濃縮液製造のための蒸発モジュール及びこれを含む液状製品の製造システム - Google Patents

濃縮液製造のための蒸発モジュール及びこれを含む液状製品の製造システム Download PDF

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Description

本発明は、濃縮液を製造するための蒸発モジュールと、これを含む液状製品の製造システムとに関する。
ソースなどの液状で形成される食べられる製品を生産するため、与えられた材料を加熱及び濾過して液状の物質である濃縮液を得ることが可能である。
しかし、液状化された材料液を単に加熱するだけで濃縮液を生成しようとするとき、望む濃度の濃縮液を得ることが困難なことがある。特に、大量の材料液を加熱して一度に濃縮液を得ようとする場合、濃縮過程で過度に多くの時間が所要され得る。
一方、このような方式で製品を生産するとき、材料固有の香りや食欲をそそる香りが製造過程で飛んでしまったり変形して消えることがある。
このような問題点を補完するために、既製品である香り物質を濃縮液に添加する方式で風味が向上された製品を製造することが可能である。
しかし、既製品である香り物質を濃縮液に添加する場合、濃縮液の製作に用いられた材料の本来の香りと一致しない製品の生産がなされて製品を摂取する消費者に異質感を与えることがある。
本発明は、このような問題を解決するために案出されたものであって、濃縮液を効率的に製造するための蒸発モジュールと、これを用いて香りを添加した液状の製品を製造するシステムとを提供する。
本発明の実施形態に係る液状製品の製造システムは、投入された材料を加工する前処理モジュール、前記前処理モジュールで前記投入された材料が含む生物を加工することにより得られる搾汁液を濃縮して濃縮液を生成する蒸発モジュール、前記生物を加工することでさらに得られるスラリーから香り物質を抽出する抽出モジュール、及び、前記濃縮液と前記香り物質を配合して液状製品を生成する製品化モジュールを含む。
本発明の実施形態に係る生物から得られた搾汁液を液状製品の生産のための濃縮液に濃縮する蒸発モジュールは、搾汁液を加熱して薄膜を形成する方式で濃縮して中間濃縮液を形成する薄膜濃縮器、及び、前記薄膜濃縮器で濃縮された中間濃縮液を複数の板の間に通過させて熱交換する方式でさらに濃縮して濃縮液を生成するプレート濃縮器、前記プレート濃縮器が生成した濃縮液が貯蔵されるように設けられる循環タンクを含み、前記循環タンクに貯蔵される濃縮液の濃度が所定の循環濃度未満であるとき、前記循環タンクに貯蔵された濃縮液が前記濃縮器に再循環され、前記循環タンクに貯蔵される濃縮液の濃度が前記循環濃度以上であるとき、前記循環タンクに貯蔵された濃縮液を前記液状製品の生産のために排出するように設けられる。
これによって、効率的に濃縮液の生産が可能である。
蒸発液と香り物質の生産を一つのシステムで進めて異質感が低減され、風味が向上された液状製品の生産が可能である。
本発明の一実施形態に係る濃縮液製造システムの概念図である。
本発明の一実施形態に係る濃縮液製造システムで生物を加工及び処理する過程の流れを示した図である。
本発明の一実施形態に係る濃縮液製造システムで乾物又は全体材料を加工及び処理する過程の流れを示した図である。
本発明の一実施形態に係る薄膜濃縮器の構造を示した図である。
本発明の一実施形態に係るプレート濃縮器の斜視図である。
以下、本発明の一部の実施形態を例示的な図を介して詳細に説明する。各図の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図上に表示されるとしても、できる限り同一の符号を付けるようにしていることに留意されたい。また、本発明の実施形態の説明において、関連された公知の構成又は機能に対する具体的な説明が、本発明の実施形態に対する理解を妨げると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
また、本発明の実施形態の構成要素の説明において、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いてよい。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものだけであり、その用語によって当該構成要素の本質や順番又は順序などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結されるか接続されてよいが、各構成要素の間にまた他の構成要素が「連結」、「結合」又は「接続」されてもよいと理解されなければならない。
図１は、本発明の一実施形態に係る濃縮液製造システムの概念図である。図２は、本発明の一実施形態に係る濃縮液製造システムで生物を加工及び処理する過程の流れを示した図である。図３は、本発明の一実施形態に係る濃縮液製造システムで乾物又は全体材料を加工及び処理する過程の流れを示した図である。
図を参照すると、本発明の一実施形態に係る液状製品の製造システム１は、前処理モジュール１０、蒸発モジュール２０、抽出モジュール３０及び製品化モジュール４０を含み、制御モジュール５０を含むことができる。
前処理モジュール１０
前処理モジュール１０は、投入された材料から生物と乾物を分離して加工するモジュールである。前処理モジュール１０で生物と乾物が分離され、蒸発モジュール２０と抽出モジュール３０でそれぞれ処理されやすいように加工がなされる。前処理モジュール１０に投入された材料が移送されつつ加工されるように、前処理モジュール１０は、移送コンベヤーを含むことができる。
前処理モジュール１０は、材料の投入を受け、投入された材料が乾物であるか又は生物であるか分離する原物判別部１１を含むことができる。原物判別部１１は、投入された材料に電磁気波を照射するか電流を流して生物と乾物に材料を分類することができる。ここで、生物とは、水気含量が所定の値以上である材料を意味し、乾物とは、水気含量が所定の値未満である材料を意味する。生物の例としては、野菜と果物があり、乾物の例としては、干魚と肉類がある。ここで、所定の値は１０％であってよい。
また、原物判別部１１は、光学系とイメージセンサーを含むことができる。このような場合、原物判別部１１は、投入された材料を認識して既貯蔵された生物と乾物のリストで対応される品目を探し、生物又は乾物に分類することができる。
前処理モジュール１０は、原物判別部１１で分離された生物を処理する生物処理部１２と、原物判別部１１で分離された乾物を処理する乾物処理部１３を含むことができる。
投入された材料のうち生物が生物処理部１２に投入される（Ｓ１０１）。生物処理部１２は、原物判別部１１で分離された生物を加工して搾汁液とスラリーを生成する。生物処理部１２は、生物の加工のために、粉砕部１２１、搾汁部１２２及び濾過部１２３を含むことができる。
粉砕部１２１は、原物判別部１１から生物である材料の伝達を受けてこれを粉碎する（Ｓ１０２）。粉砕を実施するため、粉砕部１２１は、互いに噛み合って回転する複数のローターを有するか、材料が流入される容器及び容器内で回転する粉砕刃を有することがあるが、生物を粉碎する方法がこれに制限されはしない。
搾汁部１２２は、粉砕部１２１で粉砕された生物の伝達を受け、これから搾汁を実施して未濾過搾汁液とスラリーを生成する（Ｓ１０３）。搾汁部１２２は、よって、生物を加圧することができるように形成され、円滑な搾汁のために水をさらに加える装置を含むことができる。濾過されたスラリーは、抽出モジュール３０に伝達される。
濾過部１２３は、搾汁部１２２が生成した未濾過搾汁液を濾して搾汁液を得る（Ｓ１０４）。したがって、濾過部１２３は、所定の大きさ以上の粒子は通過することができない多孔性のフィルターを含むことができる。濾過部１２３は、フィルターに未濾過搾汁液を通過させ、通過した搾汁液は後述する蒸発モジュール２０に伝達し、さらに濾過されたスラリーは、後述する抽出モジュール３０に伝達することができる。
乾物又は全体材料が乾物処理部１３に投入されてよい（Ｓ２０１）。乾物処理部１３は、原物判別部１１で分離された乾物を加工して固形物ペーストを生成する。乾物処理部１３は、調理部１３１と加水部１３２を含むことができ、酵素部１３３をさらに含むことができる。
調理部１３１は、原物判別部１１から乾物である材料の伝達を受けてこれを加熱して調理する（Ｓ２０２）。調理部１３１は、乾物を加熱すること以外に、その他材料を添加して乾物の風味を多様にすることができる。調理部１３１からロースティング、グリルなどの方式で乾物が加熱されることにより、カラメル反応、メイラード反応などによって乾物に調理感が生じ、乾物に風味が付与されて香りが具現され得る。
加水部１３２は、調理された乾物に水を加えて固形物ペーストを生成する（Ｓ２０３）。固形物ペーストは、加水部１３２を経た後に直ぐ抽出モジュール３０に伝達されてよい。しかし、固形物ペーストには、酵素投入が必要であると判断される場合（Ｓ２０４）、酵素部１３３によって酵素がさらに加えられてよい（Ｓ２０５）。酵素部１３３が加える酵素は、香り物質の抽出効率性を高めるために提供される。酵素部１３３において、酵素処理された固形物ペーストは、抽出モジュール３０に伝達される。
蒸発モジュール２０
蒸発モジュール２０は、搾汁液を濃縮して濃縮液を生成するモジュールである。蒸発モジュール２０は、前処理モジュール１０で生物を加工することにより得られる搾汁液を濃縮して濃縮液を生成するため、薄膜濃縮器２２とプレート濃縮器２３を含むことができ、液貯蔵タンク２１、循環タンク２４、循環濃度判別部及び補助タンク２５をさらに含むことができる。
薄膜濃縮器２２は、搾汁液を加熱して薄膜を形成する方式で濃縮して中間濃縮液を形成（Ｓ１０５、Ｓ１０７）する濃縮器である。搾汁液は、前処理モジュール１０から液貯蔵タンク２１に初めに伝達され、液貯蔵タンク２１から薄膜濃縮器２２に伝達され得る。薄膜濃縮器２２が搾汁液を濃縮させて中間濃縮液を生成するために有する構成に対しては、図４に対する説明で詳細に後述する。
薄膜濃縮器２２は、中間濃縮液を形成する過程で発生する香り物質を抽出モジュール３０に伝達することができる。薄膜濃縮器２２は、第２香り回収タンク３３と連結され、薄膜濃縮器２２で抽出された香り物質の再使用が必要である場合（Ｓ１１４、Ｓ２０９）、香り物質を伝達することができる。
液貯蔵タンク２１は、タンク温度制御部２１３を含むことができる。タンク温度制御部２１３は、液が熱に露出されることを最小化するように、液貯蔵タンク２１に貯蔵される液を冷却することができる。
液貯蔵タンク２１は、濃度判別部２１２を含むことができる。濃度判別部２１２は、液貯蔵タンク２１に貯蔵される中間濃縮液の濃度を獲得する構成要素である。濃度判別部２１２の獲得する濃度は、ｂｒｉｘ濃度であってよいが、その濃度がこれに制限されはしない。
プロセッサ５１は、薄膜濃縮器２２が生成した中間濃縮液が液貯蔵タンク２１に伝達されるように制御する。プロセッサ５１は、濃度判別部２１２の獲得した濃度が所定の通過濃度未満であるとき、液貯蔵タンク２１に貯蔵された中間濃縮液が薄膜濃縮器２２に再循環されるように制御することができる。プロセッサ５１は、濃度判別部２１２の獲得した濃度が所定の通過濃度以上であるとき、液貯蔵タンク２１に貯蔵された中間濃縮液がプレート濃縮器２３に伝達されるように制御することができる。このような中間濃縮液の経路変更のために用いられる液スイッチングユニット２１１を液貯蔵タンク２１が含むことができる。液スイッチングユニット２１１がプロセッサ５１によって制御され、戻ってきた中間濃縮液が薄膜濃縮器２２に向かうようにするか、プレート濃縮器２３に向かうようにすることができる。
濃度判別部２１２はまた、ロードセルを用いて初期薄膜濃縮器２２に伝達された搾汁液又は中間濃縮液の重さに比べ濃縮後に回収された中間濃縮液の重さを演算し、その値が所定の比に到達する前までは再循環が起こるようにし、所定の比に到達すると中間濃縮液がプレート濃縮器２３に伝達されるように制御することができる。
プレート濃縮器２３は、薄膜濃縮器２２で濃縮された中間濃縮液を複数の板２３３の間に通過させて熱交換する方式でさらに濃縮して濃縮液を生成（Ｓ１０６、Ｓ２０８）する濃縮器である。中間濃縮液は、液貯蔵タンク２１に貯蔵されてから、所定の条件を満たすときにプレート濃縮器２３に伝達されてよい。
プレート濃縮器２３で中間濃縮液がさらに濃縮されて濃縮液が生成されることがあるが、プレート濃縮器２３を経ずに薄膜濃縮器２２で中間濃縮液をさらに濃縮させた濃縮液が液貯蔵タンク２１から直ぐに後述する製品化モジュール４０に直ぐに伝達されることもある。
プレート濃縮器２３は、プレート圧力制御部２３１とプレート温度制御部２３２を含むことができる。プレート圧力制御部２３１は、プレート濃縮器２３で濃縮が起こるのに好適な温度をプレート濃縮器２３が有して濃縮がさらに起こるようにする部分である。プレート圧力制御部２３１がプレート濃縮器２３の圧力を下げて、水気の沸騰点を下げることができる。プレート温度制御部２３２は、プレート濃縮器２３で濃縮が起こるのに好適な温度でプレート濃縮器２３の温度を制御することができる。プレート温度制御部２３２が制御するプレート濃縮器２３で蒸発が起こる温度は、薄膜濃縮器２２で蒸発が起こる温度と同じであり得る。このような制御によって、生成される濃縮液の品質が損なわれることなく維持され得る。
蒸発モジュール２０は、循環タンク２４と、循環タンク２４に貯蔵される濃縮液の濃度を獲得する循環濃度判別部（図示せず）をさらに含むことができる。循環タンク２４は、プレート濃縮器２３で濃縮された濃縮液がプレート濃縮器２３によってさらに濃縮され得るように循環するとき、一時的に濃縮液が貯蔵される容器である。
循環濃度判別部は、循環タンク２４に貯蔵される濃縮液の濃度を獲得する構成要素である。循環濃度判別部の獲得する濃度は、ｂｒｉｘ濃度であってよいが、その濃度がこれに制限されはしない。循環濃度判別部は、循環タンク２４内に配置されてよい。
プロセッサ５１は、循環濃度判別部が獲得する濃縮液の濃度に基づいて制御を行うことができる。具体的に、循環濃度判別部が獲得した濃度が所定の循環濃度未満であるとき、プロセッサ５１は、循環タンク２４に貯蔵された濃縮液がプレート濃縮器２３に再循環されるように制御することができる。また、循環濃度判別部の獲得した濃度が所定の循環濃度以上であるとき、プロセッサ５１は、循環タンク２４に貯蔵された濃縮液が製品化モジュール４０に伝達されるように制御することができる。したがって、目標とする循環濃度に濃縮液の濃度が到達する前まで、循環タンク２４とプレート濃縮器２３との間で濃縮液が再循環されて濃縮され得る。
再循環を介して目標する循環濃度に到達した濃縮液は、循環タンク２４から排出され、補助タンク２５に一時的に貯蔵されてよい。蒸発モジュール２０が含む補助タンク２５は、生産された濃縮液を貯蔵し、選択的に製品化モジュール４０に伝達する容器である。
図４は、本発明の一実施形態に係る薄膜濃縮器２２の構造を示した図である。
図４をさらに参照して、薄膜濃縮器２２の構造に対して説明する。本発明の一実施形態に係る薄膜濃縮器２２は、蒸発板２２５、噴霧部２２３及び蒸気提供部２２４を含むことができる。
蒸発板２２５は、搾汁液又は中間濃縮液が噴霧されて蒸発が起こり得る表面を提供する構成要素であり、円錐状に形成されてよい。円錐状に形成された蒸発板２２５の内側面に搾汁液又は中間濃縮液が噴霧されて加熱され、蒸発が起こって薄膜が蒸発板２２５の内側面に円錐状に形成され得る。蒸発板２２５が形成する円錐の頂点を通り過ぎる軸を中心に、蒸発板２２５が回転することができる。
噴霧部２２３は、蒸発板２２５の内側面に搾汁液又は中間濃縮液を噴霧する構成要素である。噴霧部２２３は、蒸発板２２５の内側面の中心と隣接した領域に配置されてよい。蒸発板２２５の内側面の中心と隣接した領域に噴霧部２２３が搾汁液又は中間濃縮液を噴霧し、蒸発板２２５が回転して噴霧された液体を蒸発板２２５の内側面に広げて薄膜が形成されやすい状態となり得る。
蒸気提供部２２４は、蒸発板２２５の外側面に蒸気を提供し、蒸気が凝縮されつつ放出する熱が蒸発板２２５に加えられ、蒸発板２２５の内側面に噴霧された搾汁液又は中間濃縮液から蒸発が起こるようにする構成要素である。搾汁液又は中間濃縮液で蒸発が起こり薄膜を形成して濃縮されてよい。蒸気の凝縮によって発生する凝縮水は、蒸発板２２５の回転によって外側に移動して凝縮水収集管２２６によって収集されて排出されてよい。
薄膜形態に濃縮された中間濃縮液は、蒸発板２２５の回転が止まった後に中間濃縮液収集管２２７を介して収集されて液貯蔵タンク２１に伝達することができる。
薄膜濃縮器２２は、薄膜温度制御部２２２を含むことができる。薄膜温度制御部２２２が蒸発板２２５で蒸発が発生する温度を制御することができる。薄膜温度制御部２２２は、薄膜濃縮器２２の圧力を制御し、水気の沸騰点を制御することができる。
薄膜濃縮器２２は、蒸発板２２５の回転を制御する回転量制御部２２１を含むことができる。回転量制御部２２１は、蒸発板２２５と連結されるモーターを含むことができ、モーターは、蒸発板２２５を回すことができる。このようなモーターの時間当りの回転数を制御し、蒸発板２２５の回転を制御することができる。
薄膜濃縮器２２は、流量制御部２２８を含むことができる。流量制御部２２８は、噴霧部２２３を介して噴霧される搾汁液又は中間濃縮液の流量を調節することができる。
図５は、本発明の一実施形態に係るプレート濃縮器２３の斜視図である。
図５をさらに参照し、プレート濃縮器２３の構造に対して説明する。本発明の一実施形態に係るプレート濃縮器２３は、複数の板２３３、板入口部２３５、板出口部２３４、熱媒体入口部及び熱媒体出口部２３６を含むことができる。
プレート濃縮器２３には、表面が所定のパターンに陰刻された複数の板２３３が重なって配置されてよい。このような複数の板２３３が互いに重なることによって、表面に陰刻された部分が複数の流路を形成することができる。このような流路に沿ってプレート濃縮器２３に流入される熱媒体が流動するか、中間濃縮液又は濃縮液が流動することができる。
板入口部２３５は、複数の板２３３で中間濃縮液又は濃縮液を案内する部分である。板入口部２３５によって中間濃縮液又は濃縮液が複数の流路のうち一部である濃縮液流路を通過することができる。板入口部２３５は、液貯蔵タンク２１と循環タンク２４に連結されてよい。
板出口部２３４は、濃縮液流路を通過して蒸発が起こることによってさらに濃縮された濃縮液を排出する部分である。板出口部２３４は、循環タンク２４と連結されてよい。
熱媒体入口部は、複数の板２３３によって形成される複数の流路のうち他の一部である熱媒体流路に高温の熱媒体を伝達する部分である。熱媒体入口部によって熱媒体が熱媒体流路を介して流動し、濃縮液流路を通過する中間濃縮液又は濃縮液に熱が伝達することができる。すなわち、複数の板２３３を介して熱媒体と中間濃縮液又は濃縮液の間に熱交換が起こり得る。熱媒体入口部が、板出口部２３４と同一であり得る。
熱媒体出口部２３６は、熱媒体流路に沿って流れる熱媒体が熱を中間濃縮液又は濃縮液に伝達した後、外部に排出されるようにガイドする部分である。
抽出モジュール３０
本発明の一実施形態に係る抽出モジュール３０は、スラリーから香り物質を抽出し（Ｓ１１０）、固形物ペーストから香り物質をさらに抽出する（Ｓ２０６）モジュールである。固形物ペーストは、前処理モジュール１０で乾物を加工することにより得られるものであるため、乾物の加工が起こらないときには、生物を加工することにより得られるスラリーのみから抽出モジュール３０が香り物質を抽出することができる。香り物質は、香り成分を含む物質を総称する言葉であり、エッセンスやオイルを含むことができる。
抽出モジュール３０は、抽出器３１を含むことができる。抽出器３１は、香り抽出部３１１と液抽出部３１２を含むことができる。抽出器３１が蒸溜器で構成される場合、香り抽出部３１１と液抽出部３１２は、蒸溜器として同一であり得る。
抽出器３１の作動温度を制御するため、抽出器３１は、香温度制御部３１３を含むことができ、抽出器３１の作動圧力を制御するため、抽出器３１は、香圧力制御部３１４を含むことができる。
抽出モジュール３０は、第１香り回収タンク３２と、第２香り回収タンク３３を含むことができる。スラリー又は固形物ペーストから抽出器３１を介して得られた香り物質は、第１香り回収タンク３２に貯蔵されてよい（Ｓ１１１）。蒸発モジュール２０の薄膜濃縮器２２から伝達された香り物質は、第２香り回収タンク３３に貯蔵されてよい。
抽出器３１から抽出された液は、液回収タンク３４に伝達され貯蔵されてよい。液回収タンク３４に貯蔵された液は、抽出された液の再使用が必要であると判断される場合（Ｓ１１３）、選択的に蒸発モジュール２０の液貯蔵タンク２１に伝達され、薄膜濃縮器２２又はプレート濃縮器２３によって中間濃縮液又は濃縮液に加工されてよい。
抽出モジュール３０は、香り選択部３５を含むことができる。第１香り回収タンク３２と第２香り回収タンク３３に貯蔵された香り物質は、香り選択部３５に伝達することができる。香り選択部３５は、抽出された複数の香り物質を分離して選択的に製品化モジュール４０に伝達（Ｓ１１２、Ｓ２１０）するシステムである。香り選択部３５は、分子量別分離ユニット３５１と、香り貯蔵タンクと、スイッチングユニット３５３とを含むことができる。
分子量別分離ユニット３５１は、第１香り回収タンク３２と第２香り回収タンク３３から香り物質の伝達を受けて、抽出された複数の香り物質を分子量別に分離する部分である。香り選択部３５は、伝達を受けた香り物質の分子量を確認するためのクロマトグラフィー装置を含むことができ、これから確認された分子量のうち香り成分を含む物質に該当する分子量を確認することができる。分子量別分離ユニット３５１は、複数の分離膜を含み、香り物質を逆浸透させて膜分離を介して分子量別に分離することができる。
複数の香り貯蔵タンクは、分子量別に分離された香り物質を分離して貯蔵する容器である。本発明の一実施形態では、分子量の大きさにより、それぞれ低分子、中分子、高分子が分子量別分離ユニット３５１から分離され貯蔵される低分子香り貯蔵タンク３５２１、中分子香り貯蔵タンク３５２２、高分子香り貯蔵タンク３５２３が配置されるものとして図示したが、香り貯蔵タンクの個数はこれに制限されず、香り物質を分子量に応じて分ける区間も状況に合うように変形されてよい。
香り選択部３５は、スイッチングユニット３５３を備えることができる。スイッチングユニット３５３は、複数の香り貯蔵タンクに貯蔵されたそれぞれの香り物質を選択的に製品化モジュール４０に伝達する構成要素である。したがって、スイッチングユニット３５３は、それぞれの香り貯蔵タンクと後述する製品化モジュール４０の香液配合器４１を連結する配管と、それぞれの香り貯蔵タンクと連結された配管の一部分を選択的に開閉する弁とを含むことができる。スイッチングユニット３５３がプロセッサ５１によって制御され、選択的に必要な分子量の香り物質を製品化モジュール４０に伝達し、他の香り物質が伝達されることは遮断することができる。
製品化モジュール４０
製品化モジュール４０は、濃縮液と香り物質を配合して液状製品を生成するモジュールである。製品化モジュール４０は、配合器４１と殺菌器４２を含むことができる。
配合器４１は、蒸発モジュール２０から伝達した濃縮液と、抽出モジュール３０から伝達された香り物質とを撹拌して配合する（Ｓ１０７、Ｓ２１１）装置である。配合器４１は、撹拌速度制御部４１１、配合温度制御部４１２及び投入液量調節部４１３を含むことができる。
投入液量調節部４１３が蒸発モジュール２０から伝達された濃縮液の使用量と、抽出モジュール３０から伝達された香り物質の使用量との比率である配合比を決定することができる。投入液量調節部４１３によって所定の配合比で投入された濃縮液と香り物質は、配合器４１が有する撹拌部によって混ざることがある。撹拌部は、濃縮液と香り物質が投入される撹拌タンクと、撹拌タンク内で回転することにより物質を撹拌する撹拌羽とを含むことができる。
配合温度制御部４１２は、撹拌部で撹拌が起こりやすい温度が造成されるように、撹拌タンク内の温度を制御する部分である。配合温度制御部４１２によって濃縮液と香り物質の予熱が可能である。
撹拌速度制御部４１１は、撹拌羽の作動速度を制御することができる。撹拌速度制御部４１１の制御によって、濃縮液の粘度を調節することができ、エマルジョン化が可能である。
配合器４１によって濃縮液と香り物質が配合され、前段階製品を生産することができる。前段階製品は、殺菌器４２に伝達されてよい。殺菌器４２は、配合器４１によって配合された前段階製品に熱を加えて殺菌する（Ｓ１０８、Ｓ２１２）。殺菌器４２は、超高温殺菌法（ＵＨＴ）を用いて前段階製品を殺菌することができる。殺菌器４２は、殺菌時の温度を制御する殺菌温度制御部４２１と、殺菌が起こる時間を制御する殺菌加熱時間制御部４２２を含むことができる。これによって、前段階製品から液状製品が生成され得る（Ｓ１０９、Ｓ２１３）。
制御モジュール５０
制御モジュール５０は、液状製品の製造システム１を制御するための構成要素である。制御モジュールは、プロセッサ５１を含む。プロセッサ５１は、液状製品の製造システム１の他の構成要素に電気的に連結され、各構成要素に対する制御を行う構成要素である。特に、プロセッサ５１は、蒸発モジュール２０と電気的に連結され、各濃縮器で濃縮された中間濃縮液又は濃縮液の濃度によって循環が起こるか、次の段階に進入するように制御することができる。
プロセッサ５１は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなマイクロプロセッサを含むことができるが、含む演算装置の種類はこれに制限されない。
制御モジュール５０は、各構成要素の制御のための命令をプロセッサ５１で生成するための基礎となる複数の制御命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を記憶するメモリ部５２を含むことができる。プロセッサ５１がメモリ部５２から制御命令を受信して各構成要素を制御するための電気的信号を受信した制御命令を基礎として生成するように、プロセッサ５１はプログラムされてよい。メモリ部５２は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、揮発性媒体、非揮発性媒体などのデータストアであってよいが、その種類はこれに制限されない。
制御モジュール５０は、通信部５３を含むことができる。通信部５３は、液状製品の製造システム１の他の構成要素と通信をしたり、システムの外部に位置した他の通信装置と通信することができるように配置される構成要素である。通信部５３は、通信が可能なモデムなどを含み、情報を送受信することができる。通信部５３は、ＷＩＦＩ、ブルートゥースなどの方式で通信が可能な無線モデムであってよいが、通信方式は、ＩＲ発光部と受光部を含むセンサーを用いて行ってもよく、その構成がこれに制限されない。
制御モジュール５０は、所定情報を表示するディスプレイ部５４を含むことができる。ディスプレイ部５４は、プロセッサ５１と電気的に連結され、液状製品の製造システム１が含む他の構成要素が電気的信号でプロセッサ５１に伝達した状態情報を使用者が確認するように表示することができる。また、このようなディスプレイ部５４は、タッチスクリーンで構成され、制御のための使用者の命令の入力を受けることができ、入力を受けた命令をプロセッサ５１に伝達して制御がなされるようにする。
以上、本発明の実施形態を構成する全ての構成要素が１つに結合するか、結合して動作するものと説明されたからとして、本発明が必ずしもこのような実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の目的範囲中であれば、その全ての構成要素が１つ以上に選択的に結合して動作してもよい。また、以上に記載された「含む」、「構成する」又は「有する」などの用語は、特に反する記載がない限り、当該構成要素が内在できることを意味するものなので、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいものと解釈されなければならない。技術的や科学的な用語を含む全ての用語は、別に定義しない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により一般的に理解されるものと同一な意味がある。辞書に定義された用語のように一般的に用いられる用語は、関連技術の文脈上の意味と一致するものと解釈されなければならず、本発明で明らかに定義しない限り、理想的かつ過度に形式的な意味に解釈されない。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能であろう。よって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (19)

  1. 投入された材料を加工する前処理モジュールと、
    前記前処理モジュールで前記投入された材料が含む生物を加工することにより得られる搾汁液を濃縮して濃縮液を生成する蒸発モジュールと、
    前記前処理モジュールで前記生物を加工することによりさらに得られるスラリーから香り物質を抽出する抽出モジュールと、
    前記濃縮液と前記香り物質を配合して液状製品を生成する製品化モジュールとを含む、液状製品の製造システム。
  2. 前記蒸発モジュールは、前記搾汁液を加熱して薄膜を形成する方式で濃縮して中間濃縮液を形成する薄膜濃縮器と、前記薄膜濃縮器で濃縮された中間濃縮液を複数の板の間に通過させて熱交換する方式でさらに濃縮して濃縮液を生成するプレート濃縮器とを含む、請求項１に記載の液状製品の製造システム。
  3. 前記蒸発モジュールを制御するプロセッサをさらに含み、
    前記蒸発モジュールは、循環タンクと、前記循環タンクに貯蔵される濃縮液の濃度を獲得する循環濃度判別部とをさらに含み、
    前記プロセッサは、前記プレート濃縮器の生成した濃縮液が前記循環タンクに伝達されるように制御し、前記循環濃度判別部の獲得した濃度が所定の循環濃度未満であるとき、前記循環タンクに貯蔵された濃縮液が前記プレート濃縮器に再循環されるように制御し、前記循環濃度判別部の獲得した濃度が所定の循環濃度以上であるとき、前記循環タンクに貯蔵された濃縮液が前記製品化モジュールに伝達されるように制御する、請求項２に記載の液状製品の製造システム。
  4. 前記蒸発モジュールを制御するプロセッサをさらに含み、
    前記蒸発モジュールは、液貯蔵タンクをさらに含み、
    前記液貯蔵タンクは、貯蔵される中間濃縮液の濃度を獲得する濃度判別部を含み、
    前記プロセッサは、前記薄膜濃縮器が生成した中間濃縮液が前記液貯蔵タンクに伝達されるように制御し、前記濃度判別部の獲得した濃度が所定の通過濃度未満であるとき、前記液貯蔵タンクに貯蔵された中間濃縮液が前記薄膜濃縮器に再循環されるように制御し、前記濃度判別部の獲得した濃度が所定の通過濃度以上であるとき、前記液貯蔵タンクに貯蔵された中間濃縮液が前記プレート濃縮器に伝達されるように制御する、請求項２に記載の液状製品の製造システム。
  5. 前記薄膜濃縮器は、前記中間濃縮液を形成する過程で発生する香り物質を前記抽出モジュールに伝達する、請求項２に記載の液状製品の製造システム。
  6. 前記薄膜濃縮器は、円錐状に形成される蒸発板と、前記蒸発板の内側面に前記搾汁液又は前記中間濃縮液を噴霧する噴霧部と、前記蒸発板に噴霧された前記搾汁液又は前記中間濃縮液で蒸発が起こり前記薄膜を形成して濃縮されるように前記蒸発板の外側面に蒸気を提供して前記蒸発板を加熱する蒸気提供部とを含む、請求項２に記載の液状製品の製造システム。
  7. 前記プレート濃縮器は、複数の流路を形成する前記複数の板と、前記中間濃縮液又は前記濃縮液が前記複数の流路のうち一部である濃縮液流路を通過するように前記複数の板で前記中間濃縮液又は前記濃縮液を案内する板入口部と、前記濃縮液流路を通過する前記中間濃縮液又は前記濃縮液に熱を伝達するように前記複数の流路のうち他の一部である熱媒体流路に高温の熱媒体を伝達する熱媒体入口部と、前記濃縮液流路を通過して蒸発が起こることによりさらに濃縮された前記濃縮液を排出する板出口部とを含む、請求項２に記載の液状製品の製造システム。
  8. 前記蒸発モジュールは、生産された前記濃縮液を貯蔵して選択的に前記製品化モジュールに伝達する補助タンクをさらに含む、請求項１に記載の液状製品の製造システム。
  9. 前記抽出モジュールは、抽出された複数の前記香り物質を分子量別に分離する分子量別分離ユニットと、分子量別に分離された前記香り物質を分離して貯蔵する複数の香り貯蔵タンクと、前記複数の香り貯蔵タンクに貯蔵されたそれぞれの前記香り物質を選択的に前記製品化モジュールに伝達するスイッチングユニットを備える香り選択部とをさらに含む、請求項１に記載の液状製品の製造システム。
  10. 前記分子量別分離ユニットは、逆浸透方式を用いて分子量別に前記香り物質を分離する、請求項９に記載の液状製品の製造システム。
  11. 前記抽出モジュールは、前記スラリーから香り物質を抽出する香り抽出部と、前記スラリーから液物質を抽出する液抽出部とを備える抽出器と、前記液抽出部で抽出された液物質を貯蔵し、貯蔵された前記液物質を選択的に前記蒸発モジュールに伝達する液回収タンクとを含む、請求項１に記載の液状製品の製造システム。
  12. 前記前処理モジュールは、前記投入された材料に電磁気波を照射するか電流を流して前記生物と乾物に分離する原物判別部と、
    前記原物判別部に分離された生物を加工して前記搾汁液と前記スラリーを生成する生物処理部と、
    前記原物判別部も分離された乾物を加工して固形物ペーストを生成する乾物処理部とを含む、請求項１に記載の液状製品の製造システム。
  13. 前記生物処理部は、前記生物を粉碎する粉砕部と、前記粉砕された生物から搾汁して前記スラリーと未濾過搾汁液を生成する搾汁部と、前記未濾過搾汁液を濾して前記搾汁液を得る濾過部とを含む、請求項１２に記載の液状製品の製造システム。
  14. 前記乾物処理部は、前記乾物を加熱して調理する調理部と、前記調理された乾物に水を加えて固形物ペーストを生成する加水部とを含む、請求項１２に記載の液状製品の製造システム。
  15. 前記乾物処理部は、前記固形物ペーストに酵素を加える酵素部をさらに含む、請求項１４に記載の液状製品の製造システム。
  16. 前記製品化モジュールは、前記蒸発モジュールから伝達された濃縮液と、前記抽出モジュールから伝達された香り物質を撹拌して配合する配合器を含む、請求項１に記載の液状製品の製造システム。
  17. 前記製品化モジュールは、前記配合器により配合された前段階製品に熱を加えて殺菌する殺菌器をさらに含む、請求項１６に記載の液状製品の製造システム。
  18. 前記前処理モジュールは、前記生物と、前記投入された材料がさらに含む乾物とを分離してさらに加工し、
    前記抽出モジュールは、前記乾物を加工することにより得られる固形物ペーストから前記香り物質をさらに抽出する、請求項１に記載の液状製品の製造システム。
  19. 生物から得られた搾汁液を液状製品の生産のための濃縮液に濃縮する蒸発モジュールであって、
    前記搾汁液を加熱して薄膜を形成する方式で濃縮して中間濃縮液を形成する薄膜濃縮器と、前記薄膜濃縮器で濃縮された中間濃縮液を複数の板の間に通過させて熱交換する方式でさらに濃縮して前記濃縮液を生成するプレート濃縮器と、前記プレート濃縮器が生成した濃縮液が貯蔵されるように設けられる循環タンクとを含み、
    前記循環タンクに貯蔵される濃縮液の濃度が所定の循環濃度未満であるとき、前記循環タンクに貯蔵された濃縮液が前記濃縮器に再循環され、
    前記循環タンクに貯蔵される濃縮液の濃度が前記循環濃度以上であるとき、前記循環タンクに貯蔵された濃縮液を前記液状製品の生産のために排出するように設けられる、蒸発モジュール。
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