JP7463160B2

JP7463160B2 - 冷菓の製造装置及び製造方法

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Publication number: JP7463160B2
Application number: JP2020057606A
Authority: JP
Inventors: 大岩井; 浩中沼
Original assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Current assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2024-04-08
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: JP2021153500A

Description

本発明は冷菓の製造装置及び製造方法に関する。

冷菓の製造方法として、モールド（成形型）を使用する方法（例えば、特許文献１）と、モールドを使用せず、押出成形により冷菓を製造する方法（例えば、特許文献２）が知られている。

押出成形法では、概略、冷菓材料の未硬化物を、所望の形状の開口部を有するノズルから下方に向けて押出し、押出方向に対して略垂直に切断する方法で、所望の形状および大きさに成形する。切断された成形物はベルトコンベアやトレイ等の上に自然落下し、これを冷却し硬化させて冷菓を製造する。

特開２０１４－１９８０１９号公報特開２０１３－１６２７５８号公報

押出成形法にあっては、ノズルから未硬化物を押出し、切断してベルトコンベア等の上に落下させる工程を経るため、設計通りの形状が得られない場合がある。
本発明は、押出成形法で冷菓を製造する際の形状安定性に優れる製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本発明は以下の構成を有する。
［１］冷菓材料の未硬化物を排出する押出ノズルと、前記押出ノズルから排出された前記未硬化物を押出方向に対して交差する方向に切断する切断部と、前記押出ノズルの外面温度を局所的に上昇させる温度調整部とを有する、冷菓の製造装置。
［２］前記温度調整部が、前記押出ノズルの外面に気体を吹き付けるエアノズルを備える、［１］の製造装置。
［３］［１］又は［２］の製造装置を用いて冷菓を製造する方法であって、前記押出ノズルに前記未硬化物を供給し、前記押出ノズルの外面温度が０～Ｔ℃（０＜Ｔ≦１８）の範囲内で連続的に変化している領域が存在する状態で、前記押出ノズルから前記未硬化物を排出し、前記押出ノズルから排出された前記未硬化物を前記切断部で切断して成形物を得て、前記成形物を硬化して冷菓を得る、冷菓の製造方法。

本発明の製造装置は、押出成形法で冷菓を製造する際の形状安定性に優れる。
本発明の製造方法は、押出成形法で冷菓を製造する際の形状安定性に優れる。

本発明の製造装置を用いて製造される冷菓の一実施形態を示す斜視図である。本発明の製造装置の一実施形態を示す側面図である。連続式フリーザーの例を示す概略構成図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ－Ｂ線に沿う横断面図である。形状安定性の評価方法を説明するための平面図である。形状安定性の評価方法を説明するための断面図である。形状安定性の評価方法を説明するための断面図である。

以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「～」で表される数値範囲は、特に断りのない限り、～の前後の数値を下限値及び上限値とする数値範囲を意味する。
本発明における冷菓は、一般的な「冷菓」に分類されるもの、及びフローズンヨーグルトを含む。「冷菓」は、具体的には、アイスクリーム類（アイスクリーム、アイスミルク、ラクトアイス）、氷菓を挙げることができる。
アイスクリーム類とは、乳又はこれらを原料として製造した食品を加工し、又は主要原料としたものを凍結させたものであって乳固形分３．０％以上を含むもの（はっ酵乳を除く）をいう。アイスクリーム類は、含まれる乳固形分と乳脂肪分の量によって、アイスクリーム、アイスミルク、ラクトアイスの３つに分類される。
一方、乳固形分３．０％未満のものは、前記アイスクリーム類ではなく、食品衛生法に基づく厚生省告示「食品、添加物等の規格基準」により、氷菓として規定されている。
また、フローズンヨーグルトは、乳及び乳製品の成分規格等に関する省令により、種類別「発酵乳」に分類される。発酵乳は「乳又はこれと同等以上の無脂乳固形分を含む乳等を乳酸菌又は酵母で発酵させ、糊状または液状にしたもの又はこれらを凍結したものをいう」と定められ、成分規格は、「無脂乳固形分８．０％以上、乳酸菌数又は酵母数１０００万／ｍｌ以上」と規定されている。フローズンヨーグルトは、凍結した発酵乳に該当する。
本発明における冷菓は、氷菓、アイスクリーム、アイスミルク、ラクトアイス、フローズンヨーグルトのいずれであってもよい。

凍結点は、液状にした冷菓材料を雰囲気温度－２５℃で冷却しながら、品温を経時的に測定し、液体が固体になる際の発熱反応により温度が下降しないポイント（凝固点）における温度である。
Ｂｒｉｘは、屈折計（例えばＡＴＡＧＯ社製品名ＲＸ－５０００）を用い、測定温度２０℃で測定した値である。３回測定した平均値をＢｒｉｘの測定値とする。
密度は、試料を５℃に温度調節し、１００ｃｍ^３の容器に入れて、重量（単位：ｇ）を測定し、重量ｇ／１００ｃｍ^３で算出される値（単位：ｇ／ｃｍ^３）である。

成分等の含有量の測定方法は以下の方法を用いる。
（１）水分
常圧加熱乾燥法（乾燥助剤添加法）により測定する。
（２）固形分
固形分（質量％）＝１００－水分（質量％）で算出する。

（３）脂肪分・乳脂肪
「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」に記載の、アイスクリーム類の乳脂肪分の定量法に準拠する方法で測定する。
具体的には、試料４ｇを小型ビーカーに採り、水３ｍＬを加えてよく混ぜ合わせ、レーリッヒ管に移す。前記ビーカーは、水３ｍＬでよく洗い、その洗液を前記レーリッヒ管に加え、振り混ぜる。次に、アンモニア水（アンモニアの２５～３０％水溶液、無色透明なもの）２ｍＬを加え、静かに混合する。次に、前記レーリッヒ管を６０℃の水浴中につけ、時々振り混ぜながら２０分間加温する。さらに２ｍＬエタノール（９５～９６％水溶液）１０ｍＬを加えてよく混ぜ合わせる。
次いで、前記レーリッヒ管にエーテル２５ｍＬを加え静かに回転し、均一の色調となったときエーテルガスを抜き、管を水平にして３０秒間激しく振り混ぜる。次に石油エーテル（沸点６０℃以下）２５ｍＬを加え、同様に３０秒間振り混ぜて栓を緩め、上澄液が透明になるまで直立して２時間以上静置する。上澄液を、予め恒量を求めたビーカーに入れる。
前記レーリッヒ管に、上記と同様の手順で、エーテル２５ｍＬ及び石油エーテル２５ｍＬを加えて混ぜ、上澄液を前記ビーカーに入れる。側管の先端を、エーテルと石油エーテルの等量混合液で洗浄して前記ビーカーに加える。
前記ビーカーを、約７５℃に加熱して溶剤を揮発させ、雰囲気温度１００～１０５℃の乾燥器中で１時間乾燥した後、秤量する。ビーカーの恒量からの増加分を脂肪分とする。
試料が乳脂肪以外の他の脂肪分を含まない場合は、上記で求めた脂肪分を乳脂肪の含有量とする。
試料が乳脂肪以外の他の脂肪分を含む場合は、上記で求めた脂肪分から他の脂肪分を差し引いた値を乳脂肪の含有量とする。

（４）無脂乳固形分
「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」に記載の、発酵乳及び乳酸菌飲料の無脂乳固形分の定量法に準拠する方法で測定する。
具体的には、試料（凍結状のものにあっては、４０℃以下の温度でなるべく短時間に全部融解させたもの）約５０ｇを精密に量り、フェノールフタレイン溶液数滴を加える。これをかき混ぜながら１０％水酸化ナトリウム溶液を徐々に加えて微アルカリ性とし、メスフラスコに採る。水を加えて１００ｍＬとし、その５ｍＬを正確に１５０ｍＬのケルダール分解フラスコに採る。これに硫酸カリウム９ｇと硫酸銅１ｇの混合粉末０．２ｇを加え、更にフラスコの内壁を伝わらせて硫酸１０ｍＬを加える。次に、このフラスコを徐々に加熱し、亜硫酸ガスの白煙が生じたとき少し加熱を強める。泡末の大部分が消失した後、強熱し、中の液が透明な淡青色を呈し、かつ、フラスコの内壁に炭化物を認めなくなったとき加熱を止める。放冷後、注意しながら水３０ｍＬを加え、再び冷却した後フラスコを蒸留装置に連結する。この場合、２００ｍＬの吸収フラスコ中には０．０５ｍｏｌ／Ｌ硫酸３０ｍＬ及びメチルレッド溶液数滴を入れ、冷却器の下端が液中につかるようにする。
次に、ケルダール蒸留装置の漏斗から３０％水酸化ナトリウム溶液４０ｍＬを入れ、水１０ｍＬで洗い込み、ピンチコックを閉じ、直ちに蒸留をはじめる。留出液が８０ｍＬ～１００ｍＬの量に達したとき冷却器の下端を液面から離し、更に留出液の数ｍＬを採る。蒸留終了後、冷却器の液に浸った部分を少量の水で洗い、その洗液を吸収フラスコ中の液に合し、これを０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液で滴定する。
無脂乳固形分（単位：質量％）は、次式によって計算する。
無脂乳固形分＝｛０．００１４×（Ａ－Ｂ）｝／試料の採取量（単位：ｇ）×６．３８×２．８２×１００
Ａ：０．０５ｍｏｌ／Ｌの硫酸３０ｍＬを中和するのに要する０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の量（単位：ｍＬ）
Ｂ：滴定に要した０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の量（単位：ｍＬ）
標示薬：メチルレッド溶液（メチルレッド１ｇをエタノール５０ｍＬに溶かし、これに水を加えて１００ｍＬとし、必要があればろ過する。
（５）乳固形分
前記（３）の方法で求めた乳脂肪分と、前記（４）の方法で求めた無脂乳固形分との合計を乳固形分とする。

＜冷菓＞
図１は本発明の製造装置を用いて製造される冷菓の一実施形態である。
本実施形態の冷菓１は、平板状の冷菓本体２にスティック３が挿入されたアイスバー状の製品である。冷菓本体２は、冷菓材料からなる。
以下、冷菓本体２の厚さ方向をＺ方向、Ｚ方向に垂直かつスティック３の挿入方向に平行な方向をＸ方向、Ｘ方向及びＺ方向に垂直な方向をＹ方向とする。冷菓本体２は押出成形法で成形されたものであり、Ｚ方向は押出方向に平行である。
本実施形態において、後述のトレイ上に押出成形した際に、トレイに接していた端面を他方の端面２ｂとする。以下、一方の端面２ａを表側端面（トレイに接していた端面とは反対側の端面）、他方の端面２ｂを裏側端面ということもある。

冷菓本体２の、Ｚ方向の厚さは１０～３０ｍｍが好ましい。厚さが小さい方が、トレイ等の上に落下する際に、成形物の形状にゆがみが生じたり、スティック３がＸ－Ｙ平面に対して斜めになる等の形状不良が生じやすく、本発明を適用することによる効果が大きい。良好な形状安定性が得られやすい点では、厚さが大きい方が好ましい。これらの観点から、Ｚ方向の厚さは１０～２５ｍｍがより好ましく、１５～２５ｍｍがさらに好ましい。
冷菓本体２の体積は特に限定されない。例えば３０～１２０ｍＬが好ましい。

冷菓本体２を構成する冷菓材料は特に限定されず、アイスクリーム類及び氷菓において公知の材料を使用できる。
例えば、冷菓材料は、水及び甘味料を含み凍結点が－８．０～－１．５℃である組成物（以下、アイス原料ミックスともいう。）の凍結物が好ましい。
アイス原料ミックスの凍結点が上記範囲の下限値以上であると、多数個の冷菓１を連続製造する際の形状安定性に優れる。上限値以下であると、後述の連続式フリーザーでフリージングする際にシリンダーが凍りつき難く、製造安定性に優れる。
冷菓本体２が、２種以上のアイス原料ミックスの凍結物を含む場合、各アイス原料ミックスの凍結点は同じでも、異なってもよい。形状安定性を高めやすい点で、凍結点の差は小さい方が好ましい。例えば、冷菓本体２を構成する複数種のアイス原料ミックスの凍結点の差の絶対値は、０～０．８℃が好ましく、０～０．６℃がより好ましく、０～０．４℃がさらに好ましい。

冷菓材料（アイス原料ミックスの凍結物）のオーバーラン値（容量基準）は特に限定されない。オーバーラン値が低いと、凍結前の成形物２２の保形性が不充分になりやすく、本発明を適用することによる効果が大きい。成形物２２の保形性が不充分であると、トレイ等の上に落下する際に、成形物２２の形状にゆがみが生じたり、スティック３がＸ－Ｙ平面に対して斜めになる等の形状不良が生じやすい。この観点から、アイス原料ミックスのオーバーラン値は１２０％以下が好ましく、８０％以下がより好ましく、５０％以下がさらに好ましい。オーバーラン値の下限はゼロでもよい。
冷菓材料のオーバーラン値は、空気を含有させる前のアイス原料ミックスの容量に対する、冷菓材料の含有空気容量の百分率で表される。例えばオーバーラン値が１００％の場合、冷菓材料は、アイス原料ミックスと同容量の空気を含むことを意味する。

アイス原料ミックスに含まれる甘味料としては、砂糖（上白糖、グラニュー糖、三温糖、黒砂糖）、水あめ、粉飴、砂糖混合異性化糖、異性化糖、乳糖、ぶどう糖、麦芽糖、果糖、転化糖、還元麦芽水あめ、蜂蜜、トレハロース、パラチノース、Ｄ－キシロース等の糖類；キシリトール、ソルビトール、マルチロール、エリスリトール等の糖アルコール類；サッカリンナトリウム、サイクラメート及びその塩、アセスルファムカリウム、ソーマチン、アスパルテーム、スクラロース、アリテーム、ネオテーム、ステビア抽出物に含まれるステビオサイドなどの高甘味度甘味料；等が挙げられる。甘味料は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
さらに乳成分を含んでもよい。乳成分の例としては生乳、牛乳、クリーム、バター、脱脂粉乳、脱脂濃縮乳、練乳、チーズ、ホエイ、ホエイ蛋白濃縮物等の乳製品が挙げられる。乳成分は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
また、卵成分、植物油脂、食物繊維、安定剤、乳化剤、果汁、食塩、酸味料、香料、着色料、酒類、種実類、抹茶、コーヒー、紅茶、チョコ類、その他の食品添加剤を含んでもよい。
アイス原料ミックスとして、例えば、アイス原料ミックスの総質量に対して、甘味料の含有量が１～４０質量％、乳脂肪の含有量が０～１７質量％、無脂乳固形分が０～１３質量％、乳固形分が０～３０質量％、固形分が５～５５質量％である組成物が挙げられる。

冷菓本体２は、アイス原料ミックスの凍結物以外の他の冷菓材料を含んでもよい。
冷菓本体２の総質量に対して、アイス原料ミックスの凍結物の含有量は５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、８０質量％以上がさらに好ましい。１００質量％でもよい。

＜製造装置＞
図２は、本発明の冷菓の製造装置の一実施形態であり、一部を断面視した側面図である。本実施形態の装置は、押出成形法で図１に示す冷菓を製造する押出し成形装置である。
本実施形態の装置は、概略、押出ノズル１１と、切断部２０と、トレイ３０を備える。また、押出ノズル１１の外面温度を局所的に上昇させる温度調整部として、押出ノズル１１の外側に第１のエアノズル１３及び第２のエアノズル１４が設けられている。

押出ノズル１１は、上側から順に、供給部１１ａと、円筒状の主筒部１１ｂと、縮径部１１ｃと、排出部１１ｄを有する。主筒部１１ｂの中心軸を、押出ノズル１１の中心軸Ｐとする。中心軸ＰはＺ方向に平行である。
押出ノズル１１は下端が開口しており、冷菓材料の未硬化物をＺ方向の下方に向けて排出する。押出ノズル１１の下端の開口を排出口という。
切断部２０は、押出ノズル１１の排出口から排出された未硬化物２１を押出方向（Ｚ方向）に対して垂直に切断して、平板状の成形物２２とする。例えばワイヤ等で未硬化物２１を切断する。
トレイ３０は、押出ノズル１１の排出口から自然落下する成形物２２を、Ｚ方向に垂直な面（Ｘ－Ｙ平面）で受け止め、Ｙ方向に搬送する。
本実施形態では、切断する直前の未硬化物にスティック３を刺すスティック挿入装置（図示略）が設けられており、アイスバー状の成形物２２がトレイ３０上に自然落下する。

押出ノズル１１の供給部１１ａは、押出ノズル１１内に冷菓材料の未硬化物を供給する。
排出部１１ｄは筒状であり、その内面形状は得ようとする成形物２２の平面形状に、落下による変形を加味した形状に設計される。
主筒部１１ｂは、排出部１１ｄより大径の円筒状である。主筒部１１ｂと排出部１１ｄとは縮径部１１ｃを介して連通している。
縮径部１１ｃは必須ではなく、主筒部１１ｂと排出部１１ｄの内面形状が同じであってもよい。縮径部１１ｃを設けると、押出ノズル１１に未硬化物を供給する速度より、排出部１１ｄから未硬化物が排出される速度の方が高くなる。

本実施形態において、第１のエアノズル１３は、排出部１１ｄの下端（排出口）の近傍に設けられ、第２のエアノズル１４は主筒部１１ｂの外側に設けられている。
第２のエアノズル１４は、管状のエアノズル本体１４ａを備える。エアノズル本体１４ａは押出ノズル１１の周方向に沿って、押出ノズル１１から離間して設けられている。エアノズル本体１４ａの中心軸はＸ－Ｙ平面上に存在する。エアノズル本体１４ａの、押出ノズル１１と向かい合う面に、孔状の吹出口１４ｂが複数設けられている。
エアノズル本体１４ａに気体を供給すると、吹出口１４ｂから主筒部１１ｂの外面へ気体が吹き付けられる。押出ノズル１１の外面温度より高温の気体を吹き付けると、気体が吹き付けられた領域及びその周辺の外面温度が局所的に上昇する。
第１のエアノズル１３も、図示していないが、第２のエアノズル１４と同様に管状のエアノズル本体と吹出口を有し、エアノズル本体に気体を供給すると、吹出口から排出部１１ｄの外面へ気体が吹き付けられるようになっている。
本実施形態において、第１のエアノズル１３は、排出部１１ｄの全周のうち、未硬化物２１にスティック３を刺すための部位を除く領域に設けられている。第２のエアノズル１４は、主筒部１１ｂの全周に気体が接触するように、設けられている。

＜製造方法＞
本実施形態の装置を用いて冷菓１を製造するには、供給部１１ａから押出ノズル１１に冷菓材料の未硬化物を連続的に供給し、排出部１１ｄから未硬化物を押出す。トレイ３０をＹ方向に所定の速度で移動させる。また、第１のエアノズル１３及び第２のエアノズル１４の一方又は両方から、押出ノズル１１の外面へ気体を吹き付ける。
押出ノズル１１の排出部１１ｄからＺ方向下方へ、所定量の未硬化物２１が流下した時点で、切断部２０で未硬化物２１をＺ方向に対して垂直に切断すると、平板状の成形物２２がトレイ３０上に自然落下する。切断直前の未硬化物２１に対してＸ方向にスティック３を刺す。これらの操作を繰り返して、多数個の成形物２２を連続製造する。

成形物２２のＺ方向の厚さは、排出部１１ｄから排出される未硬化物２１の流下速度と、切断部２０のカットスピードによって調整できる。
例えば、冷菓本体２の厚さが１０～３０ｍｍである冷菓１を連続製造する場合、良好な製造安定性が得られやすい点で、１分間に得られる成形物２２の数で表される成形速度は、１００～３００個／分が好ましく、１２０～２００個／分がより好ましい。成形速度が前記範囲の下限値以上であると、トレイ３０上に落下した成形物２２の形状が安定しやすい。一方、成形速度が前記範囲の上限値以下であると、未硬化物２１を切断する速さが速すぎず、切断された成形物２２が直下に落ちやすいため、トレイ３０上に落下した成形物２２の形状が安定しやすい。
得られた成形物２２を冷却し硬化させて冷菓１を得る。硬化は常法で行うことができる。例えば、成形物２２を、－４５～－３０℃で２０分間～１時間保持する方法で硬化させる。さらに冷菓本体２の外面上に、公知の方法でコーティング層を設けてもよい。

供給部１１ａから、冷菓材料の未硬化物を押出ノズル１１に供給する際の未硬化物の温度（供給温度）は、冷菓材料の凍結点より低い温度とする。冷菓材料の凍結点と未硬化物の供給温度との温度差の絶対値は１℃以上が好ましく、２℃以上がより好ましく、３℃以上がさらに好ましい。この温度差の絶対値が前記下限値以上であると、排出部１１ｄから排出される未硬化物２１の保形性を高めやすい。一方、この温度差の絶対値は、１０℃以下が好ましく、８℃以下がより好ましく、６℃以下がさらに好ましい。前記上限値以下であると、未硬化物中に脂肪球が形成され難く、成形物２２の形状安定性に優れる。未硬化物中に脂肪球が形成されると、排出部１１ｄから排出された未硬化物２１を切断する際に、切断治具（ワイヤ等）が脂肪球に当たり、成形物２２の形状が不安定になりやすい。

冷菓材料がアイス原料ミックスの凍結物である場合、未硬化物として、アイス原料ミックスの部分凍結品を押出ノズル１１に供給することが好ましい。
アイス原料ミックスの部分凍結品は、例えば図３に示す連続式フリーザーを用いて調製できる。図３は連続式フリーザーの概略構成図であり（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ－Ｂ線に沿う横断面図である。
シリンダー５１は、内部を流れるアイス原料ミックス中の水分を凍結させる。ダッシャー５２は、シリンダー５１の内壁上の付着物を掻き取りながらシリンダー５１内を撹拌する。ダッシャー５２の内部には同軸のビーター５３が設けられている。ダッシャー５２の外面上に設けられたブレード５２ａは、シリンダー５１の内壁上の付着物を掻き取る。シリンダー５１の外側の冷媒ジャケット５４は、シリンダー５１の内容物を冷却する。

シリンダー５１の一端部から、シリンダー５１内に、アイス原料ミックスと空気の混合物を供給すると、該混合物が他端部に向かって流れる。ダッシャー５２は略円筒形で貫通穴が設けられており、ダッシャー５２の内側と外側とは連通している。
シリンダー５１の外側は冷媒が循環しており、該冷媒がシリンダー５１内のアイス原料ミックスと熱交換することにより、アイス原料ミックスに凍結が生じ、シリンダー５１の内壁上に凍結物（付着物）の層が形成される。該凍結物（付着物）はブレード５２ａによって掻き取られて細片となり、ダッシャー５２およびビーター５３によって、未凍結のアイス原料ミックスおよび空気とともに均一に撹拌され、これらの均一な混合物である部分凍結品となる。

成形物２２の形状不良を改善又は防止するために、押出ノズル１１の外面へ気体を吹き付けて外面温度を局所的に上昇させる。気体は、押出ノズル１１内の未硬化物の温度ｔより高い温度の気体を用いる。例えば空気を使用できる。押出ノズル１１内に２種以上の未硬化物が存在する場合は、押出ノズル１１の内面と接触している未硬化物の温度を、前記未硬化物の温度ｔとする。前記未硬化物の温度ｔとして、トレイ３０上に落下した直後の成形物２２における未硬化物の温度を使用できる。
気体の吹き付けによって押出ノズル１１の外面温度が上昇した領域では、押出ノズル１１の内面と接触している未硬化物に融解が生じて流下速度が高まる。こうして未硬化物の流下速度を調整することにより、成形物２２の形状安定性を向上できる。例えば、押出ノズル１１の排出口から排出される未硬化物２１の、Ｘ－Ｙ平面内における流下速度の均一性を高めて、形状安定性を向上できる。

第１のエアノズル１３及び第２のエアノズル１４から吹き出す気体の温度と、前記未硬化物の温度ｔとの温度差の絶対値は５℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましく、１５℃以上がさらに好ましい。この温度差の絶対値が前記下限値以上であると、成形物２２の形状不良を改善又は防止する効果に優れる。
前記気体の温度が高すぎると、未硬化物の氷結晶が融解して再結晶することによって、氷結晶が大きくなり食感のなめらかさが低下したり、未硬化物が過度に融解して成形物２２の保形性が低下したりするため、これらの不都合が生じない範囲が好ましい。例えば、前記気体の温度は７０℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましく、３０℃以下がさらに好ましい。
第１のエアノズル１３から吹き出す気体の温度と、第２のエアノズル１４から吹き出す気体の温度は同じであってもよく、異なってもよい。

押出ノズル１１の外面温度を局所的に上昇させると、外面温度が連続的に変化する領域ができる。本実施形態では、押出ノズル１１の外面において、気体を吹き付けた部位の外面温度が最高温度Ｔとなり、そこから気体を吹き付けていない領域に向かって、外面温度が連続的に低下する。
押出ノズル１１の外面温度の最も低い温度（最低温度）は０℃以下とする。したがって、押出ノズル１１の外面には、押出ノズルの外面温度が少なくとも０～Ｔ℃の範囲内で連続的に変化している領域が存在し、この状態で、押出ノズル１１から未硬化物を排出する。
前記最高温度Ｔは１８℃以下が好ましく、１４℃以下がより好ましく、１０℃以下がさらに好ましい。１８℃以下であると未硬化物２１の氷結晶が融解して再結晶することによって、氷結晶が大きくなり食感のなめらかさが低下したり、未硬化物が過度に融解して成形物２２の保形性が低下する現象が生じ難い。
前記最高温度Ｔは０℃超であり、１℃以上が好ましく、３℃以上がより好ましく、６℃以上がさらに好ましい。

前記外面温度の最低温度は、前記未硬化物の温度ｔ以上であることが好ましい。前記最低温度とｔとの差の絶対値は０～２５℃が好ましく、０～２０℃がより好ましく、０～１５℃がさらに好ましい。
前記外面温度の最低温度と前記最高温度Ｔとの差の絶対値は１～３０℃が好ましく、５～２５℃がより好ましく、８～２０℃がさらに好ましい。
押出ノズル１１の外面の２箇所以上の部位において、外面温度を局所的に上昇させた場合、各部位の最高温度が互いに異なっていてもよい。最も高い最高温度が上記Ｔの条件を満たせばよい。各部位の最高温度がそれぞれ上記Ｔの条件を満たすことが好ましい。

押出ノズル１１の外面において、気体を吹き付ける領域の位置及び大きさは特に限定されず、所望の形状安定性が得られるように設定できる。
本実施形態では、押出ノズル１１の外面温度が、Ｚ方向において連続的に変化している領域が存在する。押出ノズル１１の外面温度が０～１８℃である領域のＺ方向の長さをｈとする。
例えば、Ｚ方向における主筒部１１ｂの長さの１／２の位置から、排出部１１ｄの下端までの領域を温度制御領域とする。押出ノズル１１の外面温度が０～１８℃である領域が前記温度制御領域内であることが好ましい。排出部１１ｄの下端から温度制御領域の上端までの高さをｈ１とする。前記ｈ１に対する前記ｈの割合（単位：％）をＨ（Ｈ＝ｈ／ｈ１×１００）とするとき、Ｈは１０～９０％が好ましく、３０～９０％がより好ましく、５０～９０％がさらに好ましい。
温度制御領域（高さｈ１）内に、外面温度が０～１８℃である領域が２箇所以上存在する場合、前記ｈは各領域のＺ方向の長さの合計とする。
なお、押出ノズル１１の周方向において、外面温度は均一でなくてもよい。前記ｈは、押出ノズル１１の中心軸Ｐを含みＸ方向に垂直な面と押出ノズル１１の外面とが交わる２つの交線上における、外面温度が０～１８℃である領域のＺ方向の長さの平均値とする。

押出ノズル１１の外面への気体の吹き付けは、連続的でもよく、断続的でもよい。押出ノズル１１の周方向の一部に気体を吹き付けてもよく、前記周方向の全部に気体を吹き付けてもよい。気体を吹き付ける位置を経時的に変化させてもよい。
例えば、冷菓１を連続製造する際、経時的に成形物２２のゆがみが大きくなる場合には、連続製造の途中で、気体を吹き付ける位置を変えることによって形状不良を改善してもよい。

本実施形態によれば、押出ノズル１１の外面へ気体を吹き付けて外面温度を調整することにより、形状不良を改善又は防止できる。
後述の実施例に示されるように、成形物２２に形状不良が生じやすい製造条件であっても、押出ノズル１１の外面温度を調整することによって形状不良を改善できる。

＜変形例＞
本実施形態では、エアノズルを排出部１１ｄの下端近傍と、主筒部１１ｂの外側の２箇所に設けたが、これに限定されない。３箇所以上に設けてもよい。
エアノズルは押出ノズル１１の外面に気体を吹き付けるものであればよく、形状は限定されない。例えば、吹出口は孔状に限らずスリット状でもよい。

本実施形態では、押出ノズル１１の外面温度を局所的に上昇させる温度調整部としてエアノズルを設けたが、気体を吹き付ける以外の方法で外面温度を局所的に上昇させてもよい。例えば、押出ノズル１１の一部を２重配管にして、押出ノズル１１の外面に水やエチレングリコールなどの不凍液を熱媒体として接触させることにより、外面温度を局所的に上昇させてもよい。また、押出ノズル１１の外面に光を照射して外面温度を局所的に上昇させてもよい。

本実施形態では、切断部２０において、複合未硬化物２１をＺ方向（押出方向）に対して垂直に切断したが、押出方向に対して交差する方向に切断して成形物２２を落下させることができればよく、必ずしも垂直でなくてよい。例えば、Ｙ方向に垂直な面（Ｘ－Ｚ平面）と切断面とがなす角度が９０±３０°、好ましくは９０±２０°、より好ましくは９０±１０°、さらに好ましくは９０±５°の範囲内であってもよい。
本実施形態では、スティック３を有するアイスバー状の冷菓を製造したが、平板状の冷菓本体を有する冷菓であれば同様に製造できる。例えば、平板状の冷菓本体をモナカ等の可食容器に収容した形態の冷菓、平板状の冷菓本体をビスケット等の板状の食品で挟んだ形態の冷菓等が挙げられる。

以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下において、含有量の単位である「％」は特に断りのない限り「質量％」である。

＜測定方法・評価方法＞
［押出ノズルの外面温度及びＨの測定方法］
押出ノズル１１の外面温度を、放射温度計ＨＯＲＩＢＡ社製機種名ＩＴ－５４５Ｓを用いて測定した。
排出部１１ｄの下端から、Ｚ方向における主筒部１１ｂの長さの１／２の位置までの領域（温度制御領域）の高さをｈ１（ｈ１＝ｈ３＋（主筒部の長さ／２））とした。
温度制御領域において、押出ノズル１１の中心軸Ｐを含みＸ方向に垂直な面と押出ノズル１１の外面とが交わる２つの交線（交線ａ、交線ｂとする）上の外面温度をそれぞれ測定した。
交線ａ上の外面温度が、０～１８℃である領域のＺ方向の長さの合計をｈａとし、交線ｂ上の外面温度が、０～１８℃である領域のＺ方向の長さの合計をｈｂとし、下式により、外面温度が０～１８℃である領域の割合Ｈ（単位：％）を求めた。
Ｈ＝｛（ｈａ＋ｈｂ）／２｝／ｈ１×１００

［エアノズルから押出ノズルへ吹き付ける気体の温度及び流速の測定方法］
エアノズルの吹出口から、押出ノズル１１の外面に向かって吹き付ける気体の温度を、デジタル温度計（佐藤計量器製作所社製品名ＳＫ－２５０ＷＰＩＩ－Ｎ）で測定し、流速を環境計測器（テストー社製品名Ｔｅｓｔｏ４３５－２）で測定した。
エアノズルに複数個の吹出口が存在する場合、交線ａと交線ｂのそれぞれに最も近い吹出口について、前記気体の温度及び流速を測定した。
［未硬化物の温度ｔの測定方法］
トレイ上に落下した直後の成形物について、接触式温度計で冷菓本体の任意の２箇所の温度を測定し、その平均値を未硬化物の温度ｔとした。

［形状安定性の評価方法］
図４に例示するように、冷菓本体２を、Ｘ方向（スティック３の挿入方向）の長さが１／２となるようにＸ方向に対して垂直な断面で切断し、スティック３を含む部位と、含まない部位に分けた。図５、６に示すように、スティック３を含まない部位を、表側端面２ａが上側となるように、Ｘ－Ｙ平面に平行な基準面Ｓ上に置いた。図５に示すように、切断面におけるＺ方向の長さ（下記Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３）を測定した。また図６に示すように、切断面におけるＹ方向の長さ（下記Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３）を測定した。長さの単位はいずれもｍｍである。
Ｚ１：表側端面２ａの左端から基準面Ｓに下した垂線Ｚ１の長さ。
Ｚ２：垂線Ｚ１から垂線Ｚ３までの距離の１／２の位置における、表側端面２ａから基準面Ｓまでの距離。
Ｚ３：表側端面２ａの右端から基準面Ｓに下した垂線Ｚ３の長さ。
Ｙ１：垂線Ｚ１またはＺ３のいずれか短い方の上端（表側端面２ａの左端又は右端の一方）から冷菓本体２の他方の側面までの距離（上底Ｙ１の長さ）。
Ｙ２：上底Ｙ１から下底Ｙ３までの距離の１／２の位置における、冷菓本体２の一方の側面から他方の側面までの距離。
Ｙ３：冷菓本体２の基準面Ｓに接する面（裏側端面２ｂ）の両端間の距離（下底Ｙ３の長さ）。

Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３のうちの最大値（Ｚｍａｘ）に対する最小値（Ｚｍｉｎ）の割合（Ｚｍｉｎ／Ｚｍａｘ、単位％）を求めた。連続して製造した３個の製品について（Ｚｍｉｎ／Ｚｍａｘ、単位％）を求め、それらの平均値を測定結果とした。
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３のうちの最大値（Ｙｍａｘ）に対する最小値（Ｙｍｉｎ）の割合（Ｙｍｉｎ／Ｙｍａｘ、単位％）を求めた。連続して製造した３個の製品について（Ｙｍｉｎ／Ｙｍａｘ、単位％）を求め、それらの平均値を測定結果とした。
Ｚｍｉｎ／Ｚｍａｘ及びＹｍｉｎ／Ｙｍａｘの測定結果の値が１００％に近いほど製品のゆがみが小さいことを意味する。

冷菓を、一定の製造条件で１２時間以上連続製造した。製造開始から２時間後と１２時間後に、Ｚｍｉｎ／Ｚｍａｘ及びＹｍｉｎ／Ｙｍａｘを測定した。
製造開始から１２時間後のＺｍｉｎ／Ｚｍａｘ及びＹｍｉｎ／Ｙｍａｘの測定結果に基づき、下記の基準で形状安定性を評価した。
なお、Ｚｍｉｎ／Ｚｍａｘ及びＹｍｉｎ／Ｙｍａｘの値は経時的に低下し、２時間後の測定結果の値より、１２時間後の測定結果の値の方が小さかった。
＜Ｚｍｉｎ／Ｚｍａｘについて＞
Ａ：８０％以上
Ｂ：７５％以上８０％未満
Ｃ：７０％以上７５％未満
Ｄ：６５％以上７０％未満
Ｅ：６５％未満
Ａ又はＢであると、製品の７０％以上においてほぼ設計通りの形状が得られるレベルである。
ＥであるとスティックがＸ－Ｙ平面に対して斜めになり、連続製造に支障が生じる。具体的には、硬化工程の後、トレイ上の冷菓を、スティックを把持して持ち上げる装置によってトレイから引き剥がした際、スティックが斜めになっていると、スティックを把持することができず、冷菓を持ち上げることができない。
＜Ｙｍｉｎ／Ｙｍａｘについて＞
Ａ：９０％以上
Ｂ：８５％以上９０％未満
Ｃ：８０％以上８５％未満
Ｄ：７５％以上８０％未満
Ｅ：７５％未満
Ａ又はＢであると、製品の７０％以上においてほぼ設計通りの形状が得られるレベルである。ＥであるとスティックがＸ－Ｙ平面に対して斜めになり、連続製造に支障が生じる。

＜装置＞
以下の例では、図２に示す製造装置を用いた。排出部１１ｄの下端よりやや上に第１のエアノズル１３を設け、主筒部１１ｂの半分の位置より下側に第２のエアノズル１４を設けた。
排出部１１ｄの下端から、供給部１１ａの上端までの高さｈ０は３３６ｍｍであった。
排出部１１ｄの下端から、主筒部１１ｂの半分の位置までの高さ、すなわち温度制御領域の上端までの高さｈ１は２２３ｍｍであった。
温度制御領域の上端までの高さｈ１（＝２３３ｍｍ）を１００％とするとき、
排出部１１ｄの下端から、第２のエアノズル１４までの距離ｈ２は７７．３％、
排出部１１ｄの下端から、縮径部１１ｃと主筒部１１ｂとの境界までの高さｈ３は６５．７％、
排出部１１ｄの下端から、排出部１１ｄと縮径部１１ｃとの境界までの高さｈ４は４５．１％、
排出部１１ｄの下端から、第１のエアノズル１３までの高さｈ５は１７．２％であった。
押出ノズル１１の周方向において、外面温度がほぼ均一になるように、エアノズル本体の、押出ノズル１１と向かい合う面に、孔状の吹出口を設けた。第１のエアノズル１３には１０個の吹出口（図示略）を、押出ノズル１１の周方向においてほぼ等間隔に設けた。第２のエアノズル１４には１１個の吹出口１４ｂを、押出ノズル１１の周方向においてほぼ等間隔に設けた。

＜原料＞
表１の配合で使用した原料は以下の通りである。
［アイス原料ミックス］
・クリーム：森永乳業株式会社製。乳脂肪分４８．０質量％、無脂乳固形分４．５質量％、固形分５２．５質量％。
無塩バター：森永乳業株式会社製。乳脂肪分８３．０質量％、無脂乳固形分１．４質量％、固形分８４．４質量％。
・脱脂濃縮乳：森永乳業株式会社製。乳脂肪分０．４質量％、無脂乳固形分３４．６質量％、固形分３５．０質量％。
・蔗糖型液糖：固形分６８．０質量％、フジ日本精糖社製。
・水あめ：固形分６５質量％、日本コーンスターチ社製。
・加糖凍結卵黄：脂肪分２２．３０質量％、固形分５５．９質量％、三州食品社製。
・乳化安定剤：増粘多糖類５０．０質量％、グリセリン脂肪酸エステル５０．０質量％、太陽化学社製。
・安定剤：増粘多糖類１００．０質量％、太陽化学社製。
・乳化剤：グリセリン脂肪酸エステル１００．０質量％、太陽化学社製。

以下の試験例において、冷菓材料は、表１に示すアイス原料ミックス（配合Ａ）の凍結物とした。表２に示す製造条件を用いた。冷菓本体２の平面形状は略楕円形とした。

（試験例１）
配合Ａの原料を、混合溶解し、加熱殺菌し、均質化し、２～６℃に温度調節して連続式フリーザーに連続的に供給した。連続式フリーザーから排出される部分凍結品を、押出ノズル１１に連続的に供給した。部分凍結品の排出温度（ノズルへの供給温度）は、設定値－５．５℃、実測値－５．３～－５．７℃であった。連続式フリーザーから排出される部分凍結品のオーバーラン（設定値）は０％とした。
押出ノズル１１の排出部１１ｄから排出される未硬化物を、排出方向に垂直に切断した。切断する直前の未硬化物にスティック３を刺した。これによりトレイ３０上に成形物２２を得た。成形速度（１分間に得られる成形物の数）は１６０個／分とした。
得られた成形物２２を、硬化工程で－４２～－３５℃に２６～２７分間保持して硬化させた。この後、スティック３を把持して持ち上げる装置によってトレイ３０から引き剥がし、アイスバー状の冷菓１を得た。

冷菓の製造中、第１のエアノズル１３及び第２のエアノズル１４から押出ノズル１１の外面に、１５～１６℃の空気を吹き付けた。これにより、第１のエアノズル１３の近傍には、押出ノズル１１の外面温度が０～（Ｔ１）℃の範囲内で連続している領域が形成され、第２のエアノズル１４の近傍には、押出ノズル１１の外面温度が０～（Ｔ２）℃の範囲内で連続している領域が形成された。
表３に示すように、押出ノズル１１の外面に吹き付ける空気の流速、又は押出ノズルの外面とエアノズル本体との距離を調整することによって、押出ノズル１１の外面温度条件（外面温度が０～１８℃である領域の割合Ｈ）を変化させて冷菓を製造した。表３に、第１、第２のエアノズル近傍の領域におけるぞれぞれの最高温度（前記Ｔ１、Ｔ２）を示す。いずれの条件においても、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－５．０℃であった。
各外面温度条件（Ｈ）で得られた冷菓について、上記の方法でＺｍｉｎ／Ｚｍａｘ及びＹｍｉｎ／Ｙｍａｘを測定し、形状安定性を評価した。結果を表４、５に示す。
上記の方法で、各外面温度条件における未硬化物（アイス原料ミックスの部分凍結品）の温度ｔを測定したところ－５．７～－５．１℃の範囲内であった。
表中の「エアーなし」では、第１のエアノズル１３及び第２のエアノズル１４からの気体の吹き付けをしないで冷菓を製造した。この場合の押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－５．７℃、最高温度Ｔは－５．０℃であった。

（試験例２～９）
表４、５に示すように、連続式フリーザーから排出される部分凍結品のオーバーラン（設定値）を１０～１００％の範囲で変更したほかは、試験例１と同様にして冷菓を製造し、評価した。

表４、５の結果に示されるように、オーバーランの値が低いほど、形状のゆがみが大きくなりやすい傾向があった。押出ノズル１１の外面温度を調整することにより、形状のゆがみを改善できることが認められた。

（試験例１１～１７）
試験例４（オーバーランが３０％）において、押出ノズル１１の排出部１１ｄから排出される未硬化物の流下速度と未硬化物を切断する際のカットスピードを調整して、冷菓本体の厚さを表６、７に示すとおりに変更した。各試験例における冷菓本体の体積（設計値）を表２に示す。それ以外は試験例４と同様にして、アイスバー状の冷菓１を得た。試験例４と試験例１４の製造条件は同じである。
表６、７に示すように、押出ノズル１１の外面温度条件（Ｈ）を変化させて冷菓を製造した。得られた冷菓について同様に評価した。結果を表６、７に示す。

表６、７の結果に示されるように、冷菓本体の厚さが小さいほど、形状のゆがみが大きくなりやすい傾向があった。押出ノズル１１の外面温度を調整することにより、形状のゆがみを改善できることが認められた。

（試験例２１）
試験例４（オーバーランが３０％）において、連続式フリーザーから排出される部分凍結品の温度を調整して、押出ノズル１１への供給温度を設定値－４．５℃、実測値－４．３～－４．７℃に変更した。
表８に示すように、押出ノズル１１の外面温度条件（Ｈ）を変化させた。いずれの条件においても、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－４．０℃であった。
それ以外は試験例４と同様にして、アイスバー状の冷菓１を製造した。得られた冷菓について、試験例４と同様にして評価した。結果を表９、１０に示す。
本例において、各外面温度条件（Ｈ）における未硬化物の温度ｔは－４．１～－４．７℃の範囲内であった。
いずれの外面温度条件（Ｈ）においても、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－４．０℃であった。
「エアーなし」の場合の、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－４．７℃、最高温度Ｔは－４．０℃であった。

（試験例２２）
試験例２１において、押出ノズル１１への供給温度を設定値－５．０℃、実測値－４．８～－５．２℃に変更した。
表８に示すように、押出ノズル１１の外面温度条件（Ｈ）を変化させた。いずれの条件においても、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－４．５℃であった。
それ以外は試験例２１と同様にして、アイスバー状の冷菓１を製造し、評価した。結果を表９、１０に示す。
本例において、各外面温度条件（Ｈ）における未硬化物の温度ｔは－４．６～－５．２℃の範囲内であった。
いずれの外面温度条件（Ｈ）においても、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－４．５℃であった。
「エアーなし」の場合の、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－５．２℃、最高温度Ｔは－４．５℃であった。

（試験例２３）
試験例２３の製造条件は試験例４及び試験例１４と同じである。

（試験例２４）
試験例２１において、押出ノズル１１への供給温度を設定値－６．０℃、実測値－５．８～－６．２℃に変更した。
表８に示すように、押出ノズル１１の外面温度条件（Ｈ）を変化させた。いずれの条件においても、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－５．５℃であった。
それ以外は試験例２１と同様にして、アイスバー状の冷菓１を製造し、評価した。結果を表９、１０に示す。
本例において、各外面温度条件（Ｈ）における未硬化物の温度ｔは－５．６～－６．２℃の範囲内であった。
いずれの外面温度条件（Ｈ）においても、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－５．５℃であった。
「エアーなし」の場合の、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－６．２℃、最高温度Ｔは－５．５℃であった。

（試験例２５）
試験例２１において、押出ノズル１１への供給温度を設定値－６．５℃、実測値－６．３～－６．７℃に変更した。
表８に示すように、押出ノズル１１の外面温度条件（Ｈ）を変化させた。いずれの条件においても、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－６．０℃であった。
それ以外は試験例２１と同様にして、アイスバー状の冷菓１を製造し、評価した。結果を表９、１０に示す。
本例において、各外面温度条件（Ｈ）における未硬化物の温度ｔは－６．１～－６．７℃の範囲内であった。
いずれの外面温度条件（Ｈ）においても、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－６．０℃であった。
「エアーなし」の場合の、押出ノズル１１の外面温度の最低温度は－６．７℃、最高温度Ｔは－６．０℃であった。

表９、１０の結果に示されるように、ノズルへの供給温度が高すぎても低すぎても、形状のゆがみが大きくなりやすい傾向があった。押出ノズル１１の外面温度を調整することにより、形状のゆがみを改善できることが認められた。

１冷菓
２冷菓本体
２ａ表側端面
２ｂ裏側端面
３スティック
１１押出ノズル
１１ａ供給部
１１ｂ主筒部
１１ｃ縮径部
１１ｄ排出部
１３第１のエアノズル
１４第２のエアノズル
１４ａエアノズル本体
１４ｂ吹出口
２０切断部
２１未硬化物
２２成形物
３０トレイ
５１シリンダー
５２ブレード付きダッシャー
５２ａブレード
５３ビーター
５４冷媒ジャケット

Claims

冷菓材料の未硬化物を排出する押出ノズルと、前記押出ノズルから排出された前記未硬化物を押出方向に対して交差する方向に切断する切断部と、前記押出ノズルの外面温度を局所的に上昇させる温度調整部とを有する、冷菓の製造装置。
前記温度調整部が、前記押出ノズルの外面に気体を吹き付けるエアノズルを備える、請求項１に記載の製造装置。
請求項１又は２に記載の製造装置を用いて冷菓を製造する方法であって、
前記押出ノズルに前記未硬化物を供給し、前記押出ノズルの外面温度が０～Ｔ℃（０＜Ｔ≦１８）の範囲内で連続的に変化している領域が存在する状態で、前記押出ノズルから前記未硬化物を排出し、前記押出ノズルから排出された前記未硬化物を前記切断部で切断して成形物を得て、前記成形物を硬化して冷菓を得る、冷菓の製造方法。