JPH02128680A - 加工食品の原材料生地送り出し量目の自動制御方法、および原材料生地送り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は加工食品の製造過程において、特に加工した
原材料生地を一定の製品量目毎に分割して送り出し、又
は同時に成形する工程を行う際の原材料生地送り出し量
目調整方法および送り出し装置に関するものである。

［従来の技術］ 加工食品の製造工程において、所定の原材料を混練又は
混合し、所定の粘性ある半流動状態の生地となるまで加
工した後に、最終製品段階の量目毎に分割し、あるいは
同時にほぼ完成品の形に成形する工程がある。

一般には、成形等の工程の後に加熱等の工程を経て最終
製品として完成させる。

ここで、商品としての食品には、所定の品質と共に、内
容量としての量目が重要な要素として要求されている。

この場合、商品に表示した量目より多い場合には製造コ
ストの問題として、逆に少ない場合には不良品としての
問題となる。すなわち、表示した量目より多い場合には
、その過剰分たけ材料が余分に必要となり製造コストに
加算され、逆に少ない場合には商品とならない。

このため、完成した食品の量目の監視および調整は重要
な意味を持つ。

ここで、特に食品製造工場等においては、従来手作業で
行なっていた上記の作業を機械で行なっていることが多
く、生地の状態から一定の製品士目毎に分割して送り出
し、又は同時に成形する工程を行う装置か弾入されてい
る。

従来は製品量目の監視を行なうため、前記成形等の工程
を通過した半製品をそのままの状態で、あるいは完成品
の状、態で抜き取り式に製品の計量を行っていた。

般に、加工食品の原材料を混錬又は混合した状態の半製
品は、所定の温度状聾を保っていれは成型等を行なって
も原材料としての基本性質に変化は無いが、加熱等によ
る処理を行なうと、例えばタンパク質等が熱変性するグ
）、ムとの原材料の状態に戻し再利用することはてきな
い。

このため、半製品の段階で不良品を排除し、さらに量目
不良を検知した段階で前記装置の調整等を行なうことに
より送り出し量目の調整を行なうことが望ましい。

すなわち、完成品段階での量目不足は、そのまま不良品
として廃棄するしかなく（熱加工等を行っているため）
、量目過剰の場合には、成形等の工程にまで逆って、装
置の種々の設定条件を再調整する必要がある。送り出し
量目を希望する量目に調整するためには、送り出し装置
の調整及び完成品の量目の計量を繰り返して行なう必要
があり、その間に使用された過剰材料は減らすことがで
きない。

ここで、成形等の工程を通過した半製品の状態又計量し
た場合には、量目不良の半製品においては、再度原材料
として装置通過前の状態へ戻して再利用することも可能
であり、装置の調整を行う、−二とによる量目変化の損
失も少ないので、前記半製品の状態での計量が望ましい
。

例えば、魚肉練製品の製造工程においては、色囲等の原
材料を混練した後の生地の状態で、最終製品の形及び量
目に形成され、その後所定の加熱等を行うことにより、
製品を完成させている。

この場合、所定の形に成型された半製品の状態で不良品
を検出することにより、回収した不良品を生地の状態に
戻して再利用することも可能であり、前記調整に伴なう
量目変化の監視も半製品の計量により行なうことが出来
る。

［発明が解決しようとする課題］ 食品工場等においては、製造工程はすべてライン化され
ている場合もあり、また機械作業による大量生産を行な
っているため、装置から送り出された半製品の状態で計
量することや、また全部の半製品を計量することは困難
である。

従って、例えは成形等の工程を通過した半製品のうちの
幾つかを随時抜き取り抽出し、例えば上皿秤等で計量す
ることにより製品量目の監視を行っている。

この抽出及び計量は、通常、作業員が最低１人機械１台
につぎ必要であり、かつ流れ作業中に抜き取り計量を行
なうため、正確な計量かできず測定誤差も大きいという
問題があった。

さらに、製品の量目不良か生した場合には、装置の調整
（種々の設定条件の変更）は、作業員の経験レニ伴う感
覚と手加減で行われ、調整後の変化量も、やはり抽出肝
玉により測定していた。

この場合、装置の調整を行なう間に装置の設定条件の変
更調整及び送り出された半製品の計量を繰り返し行ない
所定の量目に再調整する必要があり、成形等の工程から
送り出される半製品の製造か止まるため、−貫の全工程
が一時的に中断することとなる。

また、量目の監視のための人件費も製造コストに七乗せ
されており、装置の調整を行なうために９ハ錬した作業
員が必要となるという問題もあった。

そこで、本発明は、成形等の工程において、原４．４：
Ｆ４生地の送り出し量目の調整を自動的に行なうことか
できる方法を創作するとともに、この方法を利用して送
り出し量目を自動的に調整し、かつ自動的に任意の量目
に変化させることができる装置を得ることを目的とする
。

さらに、人手による抽出測定および監視等の作業を廃止
することによる作業能率の向上及び人件費の削減も本発
明の目的の一つである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的達成のため本発明の方法では、加工食品の製造
工程で混練又は混合された原材料の生地を所定量づつ送
り出すに際し、送り出し出口に通じる原材料生地貯留室
と、前記貯留室へ原材料生地を送り込む手段と、前記貯
留室内の原材料生地の圧力を変化させる手段とを有する
装置を用い、前記貯留室内の原材料生地の圧力を検出し
て電気信号として取り出し、前記圧力検出値が予め定め
られた設定値に保持されるように前記前記圧力変化手段
を制御することを特徴とする。

ここで、この方法を実施するための木発明の装置は、前
記貯留室内の原材料生地の圧力を電気信号として出力す
る圧力検知手段と、前記圧力変化手段を外部から入力さ
れる制御信号により作動させる駆動手段と、前記検知手
段からの検知出力と別の設定信号とを受けて、前記検知
出力の大きさを前記設定信号の大きさに保つような制御
信号を前記駆動手段に与える制御手段とを備えている。

［作　用］ 木発明の要旨は、従来作業員の経験に伴なう感覚と手加
減により行なわれていた原材料生地送り出し装置の種々
の設定条件の変更並びに調整を、原材料貯留室内の原材
料生地の圧力に着目し、この圧力を電気信号として取り
出し、その検出圧力値か予め定められた設定値に保持さ
れるように生地圧力変化手段を制御することにある。

一般に、送り出し装置から原材料生地を送り出す際に、
原材料を排出する要因として重力及び圧力、又は押し出
し力が考えられる。

ここで、前記生地状態における原材料には、該状、態に
至る前段階の混練又は混合の際に、適正な水分及び空気
等が含入し、かつ、該行為により（例えは塩分による動
物性タンパク貿の変性や、水分による植物性タンパク質
の変性により）原材料か粘性を有するものとなる。

こ゛のため、原材料生地は送り出し装置から重力のみで
は排出されず、所定の圧力又は押し出し力を必要とする
。

ここで送り出された半製品の状態での量目は、送り出し
体積とその密度により定まることは明らかである。

すなわち、前記貯留室内における原材料生地の状態によ
り、生地の密度及び送り出し体積か変化するとの推測か
てきる。

そこで、前記貯留室内の原材料生地の状態を種々の角度
（例えば圧力に加え、温度、粘度、水分その他の原材料
成分等）から測定し、その状態における送り出し量目と
比較検討した結果、前記原材料生地の圧力か一定の場合
には送り出しｉｌｌか一定であることが明らかになった
。

さらに、前記貯留室内での圧力の変化に伴う送り出し量
目の変化を測定し検討した結果、両側定値間に所定の相
関関係があることか明らかになった。

例えば、魚肉練製品のはんぺんの生地を、所定の形に成
型する装置においては、はんぺんの大きさに対する目標
量目値から上下のかなり広い範囲において、前記両側定
値に一次の相関関係があることが明らかになった。

以上のことから、前記送り出し装置を用い、前記貯留室
内の原材料圧力を測定し、かつそのときの生地状態にお
いて送り出された半製品の量目を測定することにより、
両側定値間の相関関係を予め求めておけは、装置稼動中
においても前記圧力を測定することにより、同様な生地
状態において送り出した半製品の量目が検知できるもの
である。

このため、測定した貯留室内の原材料圧力を電気信号と
して取り出し、この検出した電気信号に対応する圧力値
が予め定められた設定値に保持されるように生地圧力変
化手段を制御することにより貯留室内の生地圧力を調整
することで、前記設定値に対応する送り出し量目に自動
的に調整することが可能である。

この場合に前記設定値を圧力値として設定してもよいが
、前記相関関係に基いてその圧力値に対応する送り出し
量目値として設定することもできる。

ここで、設定圧力値又は量目値を変化させれば自動的に
前記圧力が変化し、該設定した圧力値に対応する送り出
し量目または設定した量目値に対応する送り出し量目に
調整することができる。

逆に、前記設定値を固定しておけば、原材料の状態の変
化等にともない貯留室内の圧力に変化が生じ、送り出し
量目が変化した場合であっても、この変化に対応して圧
力変化手段か制御されるため、貯留室内の圧力を自動的
に修正変化させることで調整することにより送り出し量
目の調整を行なう為、送り出し量目を自動的に一定に保
つことができる。

本発明の方法を実施する装置としては、前記送り出し装
置において、前記貯留室内の原材料生地の圧力を電気信
号として出力する圧力検知手段と、前記圧力変化手段を
外部から入力される制御信号により作動させる駆動手段
と、前記検知手段からの検知出力と別の設定信号とを受
けて、前記検知出力の大きさを前記設定信号の大きさに
保つような制御信号を前記駆動手段に与える制御手段と
を備えている必要がある。

この装置では、通常前記圧力変化手段は作動していない
か、この変化手段を作動させることにより、又は原材料
の状態の変化により前記貯留室内の圧力が変化し、前記
圧力検知手段が出力する電気信号の大きさか変化する。

ここで、前記制御手段は前記駆動手段に対して所定の電
気信号を出力するものであり、前記駆動手段はこの電気
信号により前記圧力変化手段を作動させる。

このため、前記制御手段において別に設定された設定値
に対応する電気信号の大きさと前記検知信号の大きさと
が異なる場合には、検知信号の大きさを前記設定信号の
大きさに保つように前記圧力変化手段を作動させる制御
を行なうことにより前記両電気信号の大きさが同しくさ
れ、前記設定値に対応する送り出し量目となる。

また、前記設定値を変更した場合にも同様にその設定値
に対応する電気信号と、前記検知信号との大きさが等し
くなるように前記圧力変化手段を制御する。

ここで、前記制御手段からの制御信号は、例えば所定時
間、又は所定の大きさの電気信号を出力するものてあれ
ばよく、前記駆動手段における駆動形式や前記圧力変更
手段の作動方法により適時変更すればよい。

上記の様に、本発明に係る装置においては、本発明の方
法を利用し、前記貯留室内の生地圧力を自動的に制御を
行なうため、いったん設定値を定めれば送り出し量目を
自動的に一定に保ち、ざらに希望する量目に設定値を変
更することで通り出し量目を自動的に変更することか出
来る装置となっている。

［実施例コ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の実施例にかかるドラム成型機１の概
略断面図である。本実施例は、既存のはんぺん成型機１
に応用したものであり、不図示の原材料混錬装置により
作成された原材料生地を、一定の低温状態のまま投入口
３より成型機１に送り込む形式のものである。

４は、原材料生地貯留室５への送り込みローラであり、
投入口３より没入された原材料生地が貯留室Ｓ内にて所
定の圧力を保持するように押し込む（動きを有する。

６は、成型のための型１１と成型された半製品を取り出
す部材］２とを備えた成型ドラムであり、トラム６が回
転することにより型１１が貯留室５内を通過する際に、
前記生地が型１１に充填され、トラム６の回転と共に部
材１２が重力落下して成型された半製品ｌＯを押し出し
、ドラム６の下面位置に設けられたワイヤーカッタ９に
より、半製品１０がトラム６から外され、送り出しベル
ト１３上に落ちる構造となっている。

ここで、トラム６に備えられた部材１２はカムを利用し
た強制押し出し機構としてもよく、型１１の数も任意で
ある。

２は、貯留室５の隔壁に設けられた圧力センサであり、
貯留室５内の原材料生地圧力を検知し、電気信号に変換
して出力する。

この場合、生地圧力を検知する位置は、送り出し口（ド
ラム６表面の型１１）に近い場所が好ましい。また、よ
り正確な測定を行なうために、複数の位置で前記圧力を
検出し測定することが望ましい。本実施例においては、
複数泣面での検出値を平均して生地圧力を求めている。

第２図に示す１４は、センサ２からの電気信号を圧力値
に変換して数値により表示するデジタル表示計である。

本発明の方法を実施する際には必ずしも必要ではないか
、例えば生地圧力の確認や、原材料の状態を変更した場
合に新たに相関関係を求める場合等に有効である。

また第５図に示す別の実施例では、前記検知信号を所定
の相関関係に基ぎ変換する演算部１５を備えたデジタル
表示計１４ａを用い該圧力値を量目値に変換して表示す
る。

本実施例では、貯留室５内の生地の圧力を変化させる手
段として、ローラ４の回転速度を変化させる変速機１４
を備えているため、ロータ４の回転速度を変化させるこ
とにより前記貯留室５内への原材料押し込み力を変化す
るため、貯留室内の生地圧力を変化させることかできる
。

また、調整ネジ８に連動する前記装置１のゲー１−７を
作動させ、ローラ４とゲート７との間隔を変化させるこ
とにより、貯留室５内からの原材料生地の逃げ量を調節
することで生地の圧力を変化させる手段をも備えている
。

このほか、成形器１に対する投入口３からの原材料投入
量を変化させる手段（図示せず）を有するため、原材料
投入に伴なう重量の調節により生地の圧力を変化させる
こともできる。

別の実施例においては、貯留室５の容積を変化させる手
段を備えたものもある。

又、所定口径を有する送り出し出口を有する装置におい
ては、送り出し出口径を変化させることにより生地の圧
力を変化させることもできる。

ここで、貯留室５から型１１へ送り出されヘルド１３上
に成型された半製品１０の量目と、圧力センサ２により
検知した貯留室５内の生地の圧力との関係について述べ
る。

成型機１の稼動中、送り込みローラ４により貯留室５内
の原材料生地の圧力はある程度高められており、ローラ
４の回転数を一定にすると、生地の圧力も所定の値でほ
ぼ一定しており、その状態で成型された半製品１０の量
目が一定であることが明らかになった。この場合、原材
料のその他の諸条件（温度、粘度等）が変化しても生地
の圧力が一定であれば、送り出し量目に変化が無いこと
も明らかになった。

このため、生地圧力を前記センサ２て検知し、センサ２
からの電気信号を変１＾して測定した圧力値を表示して
おけば、この測定値を換算してそのときの生地状態にお
ける成型された半製品１０の量目値を検知することは容
易であり、この状態における成型ｍ１からの送り出し量
目を測定していることと同様の効果を有するものである
。

この場合、成型機１に没入される原材料温度は、原材料
の変質防止のため約４℃（通常の装着に用いられる原材
料温度と同一）とされているが、成型前後の原材料の温
度変化はあまり見られなかった。

しかし、原材料の温度を変化させた場合に、温度変化に
よる生地圧力の変化が生じたため、好ましくは所定の冷
却手段を備えることにより、成型機内において原材料の
温度変化の生しない構造とすることがよい。

さらに、第４図に示すように、生地圧力を変化させた場
合には（原材料状態の変化による変化も含む）成型量目
も変化し、その相互の割合は、はぼ−次の相関関係を有
していることが明らかになった。

このため、成型機１が貯留室５内の生地の圧力を変化さ
せる手段を備えているため、表示計１４等により生地圧
力を監視しながら生地圧力を変化させることにより、そ
の圧力値に対応する正目に任意に変動させることも可能
である。

又、表示計１４ａのように量目値により表示する場合に
は直接その状態の送り出し量目を認識することが可能で
あり、生地圧力の変動に伴なう量目値の変動についても
直接確認てきるという利点がある。

逆に、例えば原材料の状態の変化に伴ない、成型機１内
の原材料圧力に変化か生し、成型された半製品１０の量
目が変化した場合にも、表示計１４により生地圧力値を
監視しなから所定の圧力に修正することにより容易に成
型量目の調整を行なうことが可能であり、成型機１にお
いて、成型量目を一定に保つことが容易に行なえる。

ここで、本発明においては、上記の生地圧力の監視及び
生地圧力の調整を、制御手段及びこれに連動する圧力調
整手段の駆動手段を用い、送り出し量目の調整を自動的
に行なうことを特徴としている。

即ち、第５図に示すように、圧力検知手段５０２は検知
した圧力を電気信号に変換し、その圧力に対応する大き
さの電気信号を出力する。

制御装置５０３は、予め希望する送り出し量目に対応す
る圧力値を設定すると、圧力検知手段５０２からの電気
信号の大きさと、前記設定値に対応する電気信号の大き
さを比較する。

ここで、前記両信号の大きさが等しい場合は何等出力を
変化させない。

しかし、検知１８号が設定信号に比へて小さい場合は、
駆！ｌ］装置５０５に出力する制御信号を変化させ、検
知信号か大きくなるような生地圧力変化を生じるように
圧力変化手段５０５を作動装置５０５により作動させる
。

ここで、圧力変化手段５０６は、生地圧力が変化し、検
知信号が大きくなって設定信号と等しくなるまで作動す
る。

また、検知信号が設定信号に比べて大きい場合には、上
記と逆の制御を行なう。

さらに、設定値を変更した場合にも上記と同様の制御を
行ない、貯留室内の生地圧力を設定値に対応する生地圧
力に変化させる。

本実施例１．テおいては、圧カセンザ２により検出した
圧力信号を、予め所定の圧力値を設定した不図示の制御
器により比較判断させ、ロータ４の回転数を制御する装
置（図示せず）に所定の電気信号を出力し、ロータ４の
回転数を変えることにより、貯留室５内の生地圧力を変
化させている。

この場合、前記他の圧力変化手段を駆動する手段と組合
せても良いが、ロータ４の回転数を変える本実施例の方
式は、その調整及び製作か容易であり、かつ精密に前記
圧力を変化させることができるという利点がある。

以上の様に本実施例においては、前記原材料生地送り出
し装置１において、その稼動中に型１に対する原材料送
り出し量目を自動的に調整するという効果がある。

このため、半製品１０の抽出計量が不要となるので、該
作業に従事する作業員に対する人件費の節約が可能とな
り、さらに該装置１の調整の際にも、熟練した作業員の
感覚に頼っていた種々の設定条件の変更も、前記設定値
を定めるだけでよく、装置の調整操作が容易に行なえる
とい〕・：１１１もある。

また本実施例では、はんぺんの成型装置に応用した例を
示したが、他の加工食品製造装置においても使用可能で
あることは言うまでもない。

但し材料の性質や、該装置からの送り出し方法（充填型
、送り出し型、型枠成型等）の違いにより、例えば送り
出し時間、型の大きさ等から各装面固有の相関関係が有
るため、夫々の装置製作後随時生地圧力及び送り出し量
目を測定しこれらの相関関係を求める必要がある。

［発明の効果］ 上記のように本発明に係る方法においては、原材料生地
貯留室内の生地圧力を設定した圧力値に自動的に調整す
ることにより、設定値に対応する送り出し量目に自動的
に調整が行なわれる。

このため、量目調整に際し、送り出された半製品の計量
および機械の調整を行なうことなく、装置において直接
調整することが可能となった。

従って、送り出し量目を随時抽出し計量して測定する必
要が無くなるため、人手による抽出測定等の作業を廃止
することによる作業能率の向上及び人件費の削減を図る
ことができる。

さらに、本発明の方法を利用する装置において生地圧力
検知手段、制御手段、前記圧力変化手段およびその駆動
手段手段とを備えたことにより、送り出し量目の調整に
際し、設定値を制御手段に入力するだけでその操作を行
なうことができるため、調整操作を行なう作業員に熟練
度を要求することなく容易に任意の量目に調整を行なう
ことが可能となっている。

また、原材料の状態変隼に伴なう生地圧力の変化に適時
対応して、前記圧力の調整を自動的に行なう為、送り出
し量目の安定化を自動的に行なう装置となっている。

この場合、従来の手作業による調整に比へ、量目の測定
誤差に伴なう許容幅を少なくすることが出来るため、余
分な過剰材料を削減することか可能となっている。

ここで、本発明にかかる装置においては、新Ｉ・に製作
したものでもよいが、既存の装置の簡単な改良で製作す
ることが可能であり、製作コストも低く抑えることがで
きるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例にかかる装置の概略断面図
、 第２図は、同じく圧力表示計を示す図、第３図は、他の
実施例に係る量目表示計を示す図、 第４図は、本発明の一実施例に係る装置における原材料
生地の圧力と送り出し量目との相関関係を示す図、 第５図は、同じ〈実施例を示すブロック図である。 ４・・・送りこみロータ、 ５・・・原材料生地貯留室、 ６・・・回転ドラム、 ７・・・ゲート、８・・・ゲートｌ整ネジ、９・・・ワ
イヤーカッタ、 １０・・・半製品、 １１・・・型、１２・・・半製品取り出し部材、１３・
・・ベルトコンベア、 １４・・・デジタル表示計。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工食品の製造工程で混練又は混合された原材料
   の生地を所定量づつ送り出すに際し、送り出し出口に通
   じる原材料生地貯留室と、前記貯留室へ原材料生地を送
   り込む手段と、前記貯留室内の原材料生地の圧力を変化
   させる手段とを有する装置を用い、 前記貯留室内の原材料生地の圧力を検出して電気信号と
   して取り出し、 前記圧力検出値が予め定められた設定値に保持されるよ
   うに前記前記圧力変化手段を制御することを特徴とする
   加工食品の原材料生地送り出し量目自動制御方法。
2. （２）加工食品の製造工程で混練又は混合された原材料
   の生地を定量づつ送り出す装置であって、送り出し出口
   に通じる原材料生地貯留室と、前記貯留室へ原材料生地
   を送りこむ手段と、前記貯留室内の原材料生地の圧力を
   変化させる手段とを有する装置において、 前記貯留室内の原材料生地の圧力を電気信号として出力
   する圧力検知手段と、 前記圧力変化手段を外部から入力される制御信号により
   作動させる駆動手段と、 前記検知手段からの検知出力と別の設定信号とを受けて
   前記検知出力の大きさを前記設定信号の大きさに保つよ
   うな制御信号を前記駆動手段に与える制御手段とを有す
   ることを特徴とする加工食品の原材料生地送り出し装置
   。