JP7470828B1 - 固形ブドウ糖の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固形ブドウ糖をより柔らかく、且つ均一な硬度に形成することができる製造装置を提供する。【解決手段】水分を含んだ粒状のブドウ糖を投入するホッパー１を設ける。ホッパー１の内部に送り込み用回転羽根体２と送り戻し用回転羽根体４とを配置する。ホッパー１の内部に充填用ローラー３を配置する。充填用ローラー３の下を順次通過する複数の成形型１０を設ける。充填用ローラー３に多数の突起３ｂを形成する。突起３ｂの側面部でブドウ糖を撹拌する。突起３ｂの先端部に導入したブドウ糖を成形型１０に加圧充填する。【選択図】 図１

Description

本発明は、固形ブドウ糖をより柔らかく、且つ均一な硬度に形成することができる固形ブドウ糖の製造装置に関する。

当発明者は、先に、固形ブドウ糖の製造方法及び製造装置（特許文献１）を発明している。この製造方法及び製造装置は、固形ブドウ糖を成形する際に形崩れを防止し比較的ソフトな感触が得られ、冷たい水にも溶解し易い固形ブドウ糖を量産できるようにした発明である。すなわち、粉末のブドウ糖にわずかな水分を加えると水分を含んだ微細な粒状になり、これを加圧して乾燥させると固形ブドウ糖が形成される。

そして、水分を含んだ粒状のブドウ糖を投入するホッパー１内部に、送り込み用回転羽根体２と、充填用ローラー３と、送り戻し用回転羽根体４とを配置し、略円柱状の充填用ローラー３によって、水分を含んだ粒状のブドウ糖をホッパー１内で加圧してホッパー１下部に配置した成形型１０に加圧充填する装置である。成形型１０に充填された水分を含んだ粒状のブドウ糖は、乾燥装置で乾燥すると所定硬度の固形ブドウ糖が形成される。

固形ブドウ糖の硬度は、成形型１０に水分を含んだ粒状のブドウ糖を加圧充填する際の圧力で決まるので、充填用ローラー３の高さを調整することで固形ブドウ糖の硬度を調整する。例えば、固形ブドウ糖を柔らかくするには充填用ローラー３を上げ、硬くするには充填用ローラー３を下げて調整する。

特許第４２８４６１２号公報

ところが、固形ブドウ糖を柔らかくするために充填用ローラー３を上げるほど、充填用ローラー３の下に送り込む水分を含んだ粒状のブドウ糖の流動性が悪くなる。そのため、成形型１０に充填する際の圧力に不規則な偏りが生じ、成形型１０のよく詰まっている部位とあまり詰まっていない部位とで固形ブドウ糖の硬度に多くの偏り生じることがある。

そのため、従来の装置では、固形ブドウ糖を柔らかく成形しようとしても、硬度に多くの肩よりが生じない程度の柔らかさが限界になっており、それ以上に柔らかくしようとすると不規則な偏りによる多くの不良品が生じることになる。

そこで本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、固形ブドウ糖をより柔らかく、且つ均一な硬度に形成することができる固形ブドウ糖の製造装置の提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、水分を含んだ粒状のブドウ糖を投入するホッパー１と、該ホッパー１の内部に、送り込み用回転羽根体２と、充填用ローラー３と、送り戻し用回転羽根体４とを配置すると共に、充填用ローラー３の下を順次通過する複数の成形型１０を設け、該成形型１０に充填用ローラー３によってブドウ糖を加圧充填する固形ブドウ糖の製造装置において、前記充填用ローラー３に側面歯車形状の突起３ｂを形成し、突起３ｂの側面部でブドウ糖を撹拌すると共に、突起３ｂの先端部側に導入したブドウ糖を充填用ローラー３で前記成形型１０に加圧充填するように構成し、突起３ｂの加圧面から前記成形型１０までの距離は2mm～10mmに設定し、前記充填用ローラー３の回転数を60rpmに設定すると共に、前記充填用ローラー３の下を前記成形型１０が４秒で通過するように構成したことにある。

第２の手段は、水分を含んだ粒状のブドウ糖を投入するホッパー１と、該ホッパー１の内部に、送り込み用回転羽根体２と、充填用ローラー３と、送り戻し用回転羽根体４とを配置すると共に、充填用ローラー３の下を順次通過する複数の成形型１０を設け、該成形型１０に充填用ローラー３によってブドウ糖を加圧充填する固形ブドウ糖の製造方法において、前記充填用ローラー３に突起３ｂを形成し、突起３ｂの側面部でブドウ糖を撹拌すると共に、突起３ｂの先端部側に導入したブドウ糖を充填用ローラー３で前記成形型１０に加圧充填するように構成し、突起３ｂの加圧面から前記成形型１０までの距離は2mm～10mmに設定し、前記充填用ローラー３を回転数60rpmで回転させながら、前記充填用ローラー３の下で前記成形型１０を４秒で通過させるようにした製造方法である。

本発明によると、固形ブドウ糖をより柔らかく、且つ均一な硬度に形成することができる。

本発明製造装置を例示する概略側断面図である。 本発明製造装置を例示する概略正断面図である。 本発明製造装置で利用する成形型を例示する縦断面図である 本発明製造装置の他の実施例の突起を示す概略側断面図である。

以下、本発明の実施例を説明する。本発明は粉末に水を加えブドウ糖を成形型１０に加圧充填した後、乾燥させた固形ブドウ糖をより柔らかく、且つ均一な硬度に形成する固形ブドウ糖の製造装置である。

本発明装置の主要構成は、ホッパー１、送り込み用回転羽根体２、充填用ローラー３、送り戻し用回転羽根体４、成形型１０を備えるものである。

ホッパー１は、水分を含んだ粒状のブドウ糖を投入する部位で、このホッパー１の内部に、送り込み用回転羽根体２と、充填用ローラー３と、送り戻し用回転羽根体４とを配置する（図１参照）。

図示のホッパー１は、金属板材等によって構成され、上部の投入口から水分を含んだ粒状のブドウ糖が投入され、下端開口部分の充填部からブドウ糖を成形型１０の充填凹部１１に充填するように構成している。

送り込み用回転羽根体２は、金属材、合成樹脂材、複合材等によって構成され、後述する充填用ローラー３の両側に回転自在に設置されている。更に、この送り込み用回転羽根体２は、ホッパー１内に於いて、成形型１０の搬送方向後寄りに配置されている（図１参照）。そして、適宜駆動手段に連繋されて、任意の回転速度で所定方向に駆動回転できるように構成されている。

図示の送り込み用回転羽根体２は、例えば、駆動回転自在に架設されるシャフト２ａと、このシャフト２ａに適宜間隔で固定される複数の羽根片２ｂとからなり、ホッパー１内のブドウ糖を、撹拌すると共に、充填用ローラー３の下方に常時送り込むように構成している（図２参照）。

充填用ローラー３は、金属材、複合材等によって構成され、ホッパー１の内部に回転自在に設置されている。そして、ホッパー１内に於いて、成形型１０の搬送方向略中央部分に配置されている。更に、適宜駆動手段に連繋され任意の回転速度で所定方向に駆動回転する。

図示例の充填用ローラー３は、ホッパー１内部に駆動回転自在に架設されるシャフト３ａと、このシャフト３ａに固定される略円柱状のローラー本体とで構成し、ブドウ糖を、成形型１０の充填凹部１１内に加圧して充填できるように構成している（図１参照）。

送り戻し用回転羽根体４は、金属材、合成樹脂材、複合材等によって構成され、ホッパー１内に回転自在となるように設置されている。この送り戻し用回転羽根体４は充填用ローラー３の搬送方向前がわに配置され、送り込み用回転羽根体２は、充填用ローラー３の搬送方向後がわに配置されている（図１参照）。

図示の送り戻し用回転羽根体４は、ホッパー１内に駆動回転自在に設置されるシャフト４ａと、このシャフト４ａに適宜間隔で固定される複数の羽根片４ｂとからなっており、ホッパー１内のブドウ糖を均一に撹拌すると共に、充填用ローラー３の上方を通過させて、送り込み用回転羽根体２がわに常時送り戻せるように構成している。すなわち、ブドウ糖が、ホッパー１内をスムーズに移動して、成形型１０の複数の充填凹部１１内に効率的に加圧充填するように構成している。

すり切り用ヘラ５は、金属材、合成樹脂材、ゴム材、複合材等によって構成され、少なくとも、成形型１０の幅より大きく形成し、ホッパー１の充填部を通過した成形型１０の表面に密接してすり切り、充填凹部１１に加圧充填されたぶどう糖の表面を整えるように形成している（図１参照）。

成形型１０は、充填用ローラー３の下を順次通過する複数の成形部材で、この成形型１０に充填用ローラー３によってブドウ糖を加圧充填する（図１参照）。成形型１０に充填された水分を含んだ粒状のブドウ糖は、その後、別の乾燥装置で乾燥させると所定硬度の固形ブドウ糖になる。

この成形型１０は、合成樹脂材、ゴム材、複合材等によって矩形厚板状に構成され離型性が優れた材質にて形成されている。また、充填凹部１１は、型抜きが良くなるように上方に向って拡開する傾斜周面を含むように構成されている。更に、その表面がわには複数の充填凹部１１が複数配設されている。

図示の成形型１０は、例えば、図３に示すように、略矩形厚板状の分離下型１０ａと、この分離下型１０ａの上面に分離接合自在となる略矩形厚板状の分離上型１０ｂとで構成され、分離下型１０ａには、型抜きが良くなるように上方に向って拡開する傾斜周面を含むような下凹部１１ａを設け、分離上型１０ｂには、上方に行くに従って漸次狭くなるような略テーパー孔状に構成した上孔部１１ｂを設けてある。すなわち、成形型１０の充填凹部１１に充填された加圧ブドウ糖塊の型離れがより良くなるように形成し、加圧ブドウ糖塊を成形型１０から型崩れすることなく簡単に取り出せるように形成すると共に、離型剤が不要となって、ブドウ糖だけ（ブドウ糖１００パーセント）の固形ブドウ糖を製造できるように形成することができる。

尚、充填凹部１１（下凹部１１ａ、上孔部１１ｂ）の具体的な形状は、平面略円形状、平面略三角形状、平面略四角形状、平面略多角形状、平面略ハート形状、平面略星形状等、適宜の形状等に自由に設定できるものである。

本発明では、充填用ローラー３に多数の突起３ｂを形成している。そして、突起３ｂの側面部でブドウ糖を撹拌して周囲のブドウ糖を突起３ｂの先端側に移動させる。更に、突起３ｂの先端部に導入したブドウ糖をこの突起３ｂの先端で成形型１０に加圧充填する構成である。

図１に示す突起３ｂは、側面歯車形状の凸部３ｂａと凹部３ｂｂとを有するもので、凹部３ｂｂでブドウ糖を撹拌導入し、凸部３ｂａでブドウ糖を成形型１０に加圧充填する構成である。

一方、図４に示す突起３ｂは、シャフト３ａに放射状に設けた複数本の杆体状を成す。そして、この杆体状の突起３ｂをシャフト３ａの長手方向に沿って連続設置し、杆体状の突起３ｂの長手側面でブドウ糖を撹拌導入し、突起３ｂの先端部でブドウ糖を成形型１０に加圧充填する。

固形ブドウ糖の硬度を調整するには、水分を含んだ粒状のブドウ糖を充填する成形型１０と突起３ｂの加圧面との距離の調整にて行う。すなわち、突起３ｂを設けた充填用ローラー３は、適宜の上下位置調節装置によって、ホッパー１内での上下位置を任意に調節できるように構成されている（図示せず）。

そして、突起３ｂ下方のブドウ糖を、成形型１０の充填凹部１１内に加圧充填する際の圧力を調節することで、充填圧力による固形ブドウ糖の硬さを自在に調節する。すなわち、距離が近いほど圧力が高くなり、距離が遠くなるに連れて圧力が小さくなり、より柔らかい硬度になる。この距離があまり遠くなると、成形型１０の各充填凹部１１に与える圧力が安定しなくなる傾向がある。そのため、突起３ｂの加圧面から成形型１０までの距離は2mm～30mmの範囲で、特に10mm以下が安定して望ましい。

図示例では、側面歯車形状の突起３ｂが示されている（図１参照）。この場合、歯の高さは5mm以上で、歯の押圧面の幅は2mm～50mmとしている。歯の高さは溝の深さになり、この溝が最低5mm以上あると突起３ｂ周辺のブドウ糖を突起３ｂの先端部に導く作用が確認された。尚、5mm以上でもこの作用に違いはなかった。歯の押圧面の幅が狭くなるほど圧力が小さくなるので、柔らかい硬度にするほど狭い幅の押圧面とする。

この突起３ｂの無い従来の充填用ローラーで充填凹部１１内に充填すると、乾燥後の硬度に偏りが生じることが判明した。すなわち、従来の充填用ローラーで、１０個の充填凹部１１内に加圧充填した場合の乾燥後の硬度を計測すると、充填凹部１１の端から順に次のような偏りが生じていた。
・[72N／130N／63N／115N／53N／126N／113N／981N／48N／122N]（N=ニュートン）
平均値は94Nである。最小値は48N、最大値は130Nで、その差は82Nであった（従来の充填用ローラーの直径を200mmとした）。

同様に、本発明の突起３ｂで１０個の充填凹部１１内に順次加圧充填すると、乾燥後の硬度を計測した結果は次のとおりである。
・[72N／42N／48N／57N／83N／53N／63N／58N／73N／68N]（N=ニュートン）
硬度の平均値は61.6Nであった。また、最小値は42N、最大値は83Nで、その差は41Nであった（歯車形状の突起３ｂでの直径を200mmとし、歯の高さを5mm、歯の押圧面の幅を20mmとした）。

硬度計測の結果、突起３ｂの側面による撹拌導入作用と突起３ｂの先端による加圧充填作用との相乗効果で、固形ブドウ糖をより柔らかく、且つ均一な硬度に形成できることが判明した。

更に、固形ブドウ糖の硬さは、充填用ローラー３の回転速度と、成形型１０の搬送速度とによっても調節できる。例えば、前記充填用ローラー３の回転数を60rpmに設定し、前記成形型１０は前記充填用ローラー３の下を４秒で通過するように構成すると所定の硬度で効率の良い充填作業になることが分かった。この際、移動速度を90mm/sとし、成形型１０の長さを360mmとしている。

図４に示す突起３ｂは、シャフト３ａに放射状に設けた複数本の杆体状を成している。すなわち、放射状に設けた杆体状の突起３ｂをシャフト３ａの長手方向に沿って複数設置した構成である。そして、杆体状の突起３ｂの先端でブドウ糖を圧縮充填し杆体状の突起３ｂの長手側縁で周囲のブドウ糖を撹拌するものである。

尚、本発明の各部の形状やサイズ、製品等は実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において自由に変更できるものである。

１ ホッパー
２ 送り込み用回転羽根体
２ａ シャフト
２ｂ 羽根片
３ 充填用ローラー
３ａ シャフト
３ｂ 突起
３ｂａ 凸部
３ｂｂ 凹部
４ 送り戻し用回転羽根体
４ａ シャフト
４ｂ 羽根片
５ すり切り用ヘラ
１０ 成形型
１０ａ 分離下型
１０ｂ 分離上型
１１ 充填凹部
１１ａ 下凹部
１１ｂ 上孔部

Claims (2)

1. 水分を含んだ粒状のブドウ糖を投入するホッパーと、該ホッパーの内部に、送り込み用回転羽根体と、充填用ローラーと、送り戻し用回転羽根体とを配置すると共に、充填用ローラーの下を順次通過する複数の成形型を設け、該成形型に充填用ローラーによってブドウ糖を加圧充填する固形ブドウ糖の製造装置において、前記充填用ローラーに側面歯車形状の突起を形成し、突起の側面部でブドウ糖を撹拌すると共に、突起の先端部側に導入したブドウ糖を充填用ローラーで前記成形型に加圧充填するように構成し、突起の加圧面から前記成形型までの距離は2mm～10mmに設定し、前記充填用ローラーの回転数を60rpmに設定すると共に、前記充填用ローラーの下を前記成形型が４秒で通過するように構成したことを特徴とする固形ブドウ糖の製造装置。
2. 水分を含んだ粒状のブドウ糖を投入するホッパーと、該ホッパーの内部に、送り込み用回転羽根体と、充填用ローラーと、送り戻し用回転羽根体とを配置すると共に、充填用ローラーの下を順次通過する複数の成形型を設け、該成形型に充填用ローラーによってブドウ糖を加圧充填する固形ブドウ糖の製造方法において、前記充填用ローラーに突起を形成し、突起の側面部でブドウ糖を撹拌すると共に、突起の先端部側に導入したブドウ糖を充填用ローラーで前記成形型に加圧充填するように構成し、突起の加圧面から前記成形型までの距離は2mm～10mmに設定し、前記充填用ローラーを回転数60rpmで回転させながら、前記充填用ローラーの下で前記成形型を４秒で通過させることを特徴とする固形ブドウ糖の製造方法。