JPH02232016A - 食品原料の加熱処理装置及びこの加熱処理装置に用いられる二軸押出機 - 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） 本発明は、蒸煮缶を用いた食品原料の加熱処理装置、特
に、後の工程に好適な水分含量及び形状を有する加熱変
性原料が得られる食品原料の加熱処理装置、及びこの加
熱処理装置に用いられる二軸押出機に関する。

（従来の技術） 今日、食品工業または発酵工業にあっては、製品製造過
程において、原料を水蒸気で蒸煮することにより、原料
組織の軟化、蛋白の変性、でんぷんのアルファ一化等を
行なう加熱処理をごく一般的に行なっている。

例えば、醤油の原料となる醤油麹は、適当な含水量の脱
脂大豆を蒸煮・加熱処理し、得られた加熱変性大豆を冷
却させ、炒熱割砕小麦を混和し、次いで醤油用種麹を播
種し常法に従って製麹管理して得られる． 脱脂大豆等を蒸煮し加熱変性する装置としては、高圧蒸
煮缶の原料導入側と導出側に一軸スクリュウコンベアを
設けた加圧達続蒸煮装置（特公昭５２−１９９７号公報
）がすでに知られている。

この加圧連続蒸煮装置は、連続的に加熱変性原料を得ら
れる他、蒸煮缶内の気密を保ちつつ原料の導出及び導入
を行なうのに有利である。

（発明が解決しようとする課８） しかしながら、以上の加圧連続蒸煮装置にあっては、加
熱変性大豆の含水量、形状等に制限があり、これは加熱
変性大豆の冷却工程や、加熱変性大豆と炒熱割砕小麦と
の混和工程及び製麹工程等において問題となっていた． 即ち例えば、従来の加圧連続蒸煮装置では、導出される
加熱変性大豆の含水量が６０％以上となると、導出側の
一軸型スクリュウコンベアで加熱変性大豆内の水分が逆
流したり、原料とスクリュウとが共回りすることにより
、円滑な原料導出ができなかった． 従って、良好な運転状態を維持しようとすると、導出さ
れる加熱変性大豆の含水量は６０重量％未満、好ましく
は２５〜４５重量％に抑える必要があり、炒熱割砕小麦
を均一に混和するのに好適な含水量６０〜６５％とする
には水を加えなければならず面倒であった． また、導出された加熱変性大豆は相互に付着結合した団
塊状となっており、団塊内部までの迅速な冷却が困難で
あるため、大型の冷却設備を必要とする他、長い冷却時
間或は大量の冷却空気を必要とし、更には冷却時に加熱
変性大豆中の蛋白質が過変性したり、冷却空気中の雑菌
により汚染されたりする可能性が高く好ましくなかった
。

そして、この加熱変性大豆の団塊が製麹時に残存してい
た場合、通風製麹法における剪層への通気が不均一とな
る、団塊内部に麹菌の菌糸が伸長できない等の理由によ
り、所謂「破精込み」が悪くなり、酵素活性が高く麹品
質の均一な良麹は得られない。

また、醤油は醤油麹に食塩水を加え、適宜撹拌しつつ発
酵熟成して熟成諸味とし、これを圧搾・精成して得られ
るが、製麹工程での加熱変性大豆の団塊は、諸味となっ
てからも相当期間残留し、有用成分の溶出量を低下させ
るため、原料利用率が悪くなる． 従って、加熱変性大豆に前述の如く水を加え、且つ充分
に破砕した後に炒熱割砕小麦と混和する必要があるが、
これは混和工程を更に面倒で時間のかかるものとする他
、破砕時、及び混和時に雑菌で汚染されるおそれがあっ
た。

本発明は、斯かる現状に鑑み成されたものであり、導出
された加熱変性原料の水分含量、及び形状を後の工程に
好適なものとできる加熱処理装置を提供することを目的
とする． （課題を解決するための手段） 以上の目的を達成するために、本発明は、食品の原料を
連続的に導入する導入装置を備える高圧蒸査装置の原料
導出側に、二軸押出機を気密的に連結した． 又、この二軸押出機に収納される二軸スクリエウの上流
側端部にシール装置を設けた。

以上加熱処理装置において、蒸煮装置の種類は特に限定
するものではなく、たとえば蒸煮缶内にスクリュウコン
ベア（特公昭５２−１９９７号公報参照）、ベルトコン
ベア、攪拌機（実開昭［ｉ０−１８９７６９号公報参照
）等を設けたもの、或いは加圧高温ガスにより管内の原
料を移送しつつ加熱変性するもの（特公昭４６−３４７
４７号公報参照）等を好ましい例として挙げられる． （作用） 以上構成の本発明によれば、原料排出を二軸押出機によ
り行なうようにしたため、導出される加熱変性原料の含
水量が多い場合、例えば加熱変性大豆の含水量が６０重
量％以上の場合であっても、一軸スクリュウコンベアの
如く加熱変性大豆内の水分の逆流、原料とスクリュウと
の共回り等が発生することがない． また、導出された加熱変性大豆は団塊状とならず、二軸
押出機のダイにより麺状または粒状に成形されて押出さ
れるため、水分が蒸発し、その蒸発潜熱により冷却効率
が良く、また炒熱割砕小麦と混和し易い． 更に高圧蒸煮装置に加えられる高圧によって二軸押出機
内に原料とともに導入される水蒸気などの水分が、例え
上流側に逆流しても、二軸スクリュウがシール装置によ
ってシールされているので、漏れることがない。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明を適用した加熱処理装置を示す側断面図
で、図中Ａは蒸煮装置であり、１は蒸煮装置Ａ主要部の
中空円筒状に形成された蒸煮缶を示す。蒸煮缶１の内部
には、原料を導入側から導出側へ連続移動させるスクリ
ュウコンベア３が組み込まれている。

スクリュウコンベア３は蒸煮缶１の軸方向全長に亘って
延設された回転シャフト５と、回転シャフト５の外周面
に螺旋状に形成されたスクリュウ羽根７とから成り、回
転シャフト５の回転によるスクリュウ羽根７の送り作用
で原料を移動させる。

この蒸煮缶１の両側には夫々導入口９と導出口１１とが
設けられ、導入口９及び導出口１１には蒸気連通管１３
ａ，１３ｂが接続される。蒸煮缶１内に充填される加圧
蒸気は、導出口１１側の蒸気連通管１３ｂまたは、導入
口９側の蒸気連通問１３ａから供給される。

尚図中、１４は蒸気ジャケットであり、このジャケット
１４内に導入される蒸気により、蒸煮缶１の加熱・保温
を行なう。

蒸煮缶１の原料導入口９には、原料導入装置としてロー
タリーバルブ１５が配設され、このロータリーバルブ１
５は原料導入口９に固定されるケース１５ａと、ケース
１５ａ内に収容される羽根車１５ｂとを備え、羽根車１
５ｂの羽根の先端縁はケース１５ａ内面に気密に摺接す
る．ケース１５ａ上端開口１５ｃから供給された原料は
、この羽根車１５ｂの回転により、気密を保ちつつ蒸煮
缶１内に連続的に導入される。

また、蒸煮缶１の導出口１１には、二軸押出機２１が配
設されている． 二軸押出機２１は、導入口２２を蒸煮缶１の原料導出口
１１に気密に連結されたバレル２３を備え、バレル２３
内には、第２図に示すように、互いに噛み合クた状態で
二軸スクリュウ２５．２５が収納されている。

二軸スクリュウの上流側端部は、シール装置２７を介し
てバレル２３の外部に延出され、一方の軸は駆動軸２５
ａとしてモータなどの駆動装置２９に接続され、他方の
軸は従動軸２５ｂとして歯車３１及び３３を介して駆動
軸２５ａに接続されている。

また、二軸スクリュウ２５．２５の下流側のバレル２３
には、原料導出口３５が形成され、ダイ３７に連結され
ている。

尚、図中３９は、二軸押出機２１のヒータ、又は冷却水
通流可能な冷却装置である。

以上説明した加熱処理装置によれば、ロータリーバルブ
１５により、蒸煮缶１内に導入された原料、例えば加熱
処理後の水分が６０重量％以上となるよう加水された脱
脂大豆は、スクリュウコンベア３により導出口１１方向
に穆送される間に蒸煮缶１内の蒸気により加熱変性され
、導出口１１を介して二軸押出機２１の導入口２２に投
入される。

導入口２２に投入された加熱変性大豆は、二軸押出機２
１のバレル２３内に導入され、含水量にかかわらず回転
する二軸のスクリュウ２５．２５により導出口３５方向
に移送されつつ圧密され、導出口３５及びダイ３７を介
して麺状或いは粒状に成形されて押出されることとなる
。この時蒸煮缶１内に加えられる高圧によクて水蒸気な
どの水分も加熱変性大豆と一緒にバレル２３内に導入さ
れるが、この水分が例え逆流しても、二軸スクリュウ２
５．２５の上流側端部は、シール装置２７でシールされ
ているので瀬洩することはない。

尚本発明において適用される蒸煮装置は、上記実施例の
如く、スクリュウコンベア型のものだけでなく、例えば
第３図乃至第５図に示されるものであっても良い。

即ち第３図は、本発明に関わる加熱処理装置の第２実施
例を示す側断面図であり、図中Ｂは蒸煮装置、１０１は
蒸煮装置Ｂの中空円筒状に形成された蒸煮缶である。

第２実施例は、蒸煮缶１０１内に配設される、原料を導
入側から導出側へ連続移動させる装置がベルトコンベア
１０３となった以外は第１実施例の蒸煮缶と同様であり
、同様の部分には同様の符号を付してその説明を省略す
る。

ベルトコンベア１０３は蒸煮缶１０１の導入側、及び導
出側の夫々に配設される駆動ブーリ１０３ａ及び従動ブ
ーリ１０３ｂと．これら１０３ａ，　１０３ｂに巻回さ
れたベルト１０３ｃとを備え、駆動ブーリ１０３ａの回
転により回転するベルト１０３ｃで原料を移動させる。

蒸煮缶１０１の導出口１１には、図中仮想線で示される
二軸押出！ａ２１が配設され、ベルト１０３Ｃにより移
動される途中で加圧蒸気により加熱変性され、導出口１
ｌより導出された加熱変性原料は、第１実施例と同様に
含水量にかかわらず二軸押出機２１により麺状または粒
状に成形されて導出される． また第４図は、本発明の第３実施例を示す側断面図であ
り、図中２０２は蒸煮装置Ｃの蒸煮缶であり、第１実施
例と同様の部分には同様の符号を付してその説明を省略
する。

この蒸煮缶２０２内には、攪拌機２０３が組み込まれて
おり、攪拌機２０３は蒸煮缶１の軸方向全長に亘って延
設された回転シャフト２０５と、回転シャフト２０５に
放射状に固定されその先端の回転軌跡の系が蒸煮缶２０
２の内径とほぼ等しい複数のブレード２１０とから成る
． そして該ブレード２１０は、シャフト２０５の軸方向に
対して平行、または螺旋状に傾斜しており、攪拌機２０
３は回転シャフト２０５及びブレードの回転により、蒸
煮缶２０２内の原料を上下反転させながら移送する． 移送中に蒸煮された加熱変性原料は、蒸煮缶２０２の導
出口１１に気密に配設される二軸押出機２１に投入され
、第１実施例と同様に含水量にかかわらず麺状または粒
状に成形されて導出される． 更に第５図は、本発明の第４実施例を示す側断面図であ
り、本実施例の加熱処理装置において、蒸煮装置Ｄは、
加熱管３０１と、加熱管３０１の原料導入口３０１ａに
配設される原料導入装置３０２と、原料導出口３０ｌｂ
に配設される原料導出装Ｍ３０３とを備える． 原料導入装置３０２は、サイクロン３０７を内装した保
温筒３０９を備え、保温等３０９は強制排出装置３１１
を有するＢ送装置３１２を介して加熱管３０１と連通ず
る．また、サイクロン３０７はロータリーパルブ３１３
を介して上記移送装置３１２側に開端しており、原料移
送管３１５を介してサイクロン３０７に移送された原料
は、空気と分離された後にロータリーパルブ３１３を介
して移送装置３１２に送られ、移送装置３１２によって
気密を保持しつつ加熱管３０！内に導入される． 加熱管３０１に導入された原料は、ボイラー３１６及び
スーパーヒータ３１７で発生させられ、該加熱管３０１
の導入側に供給される高圧加熱水蒸気により導出側に穆
送されつつ加熱変性される。

また、原料導出装置３０３は、保温装置３２１と、保温
装置３２１内に内装されるサイクロン３２３とを備え、
サイクロン３２３は加熱管３０１に接続されるとともに
、上述の二軸押出機２１に気密に接続されている． 尚、保温装置３２１は、加熱罐３０１を覆う保温管３２
９の一端が気密に接合されており、保温装置３２１及び
保温管３２９に供給され、排出口３２９ａから排出され
るスーパーヒータ３１７の排気ガスにより保温される． 加熱管３０１の導出口３０ｌｂから導出された加熱変性
原料は、サイクロン３２３により気流と分Ｓされ、二軸
押出機２１により、含水量にかかわらず麺状又は粒状に
成形されて導出される。

以上いずれの実施例においても、蒸煮装置の導出口に二
軸押出機を設けたため、原料の含水量にかかわらず、ダ
イにて後の工程に有利な形状に成形された加熱変性原料
を得られる。

ここで以下の実験例により、本考案の効果を具体的に説
明する． （実験例） 脱脂大豆に、適宜撒水・撹拌して１５分間放置し、水分
を充分内部まで浸込ませて得た第１表及び第２表に記載
の様々な含水率の原料を、高圧蒸煮缶の原料導入ｉ１１
１Ｊと導出側に一軸スクリュウコンベアを設けた加圧連
続蒸煮装置（特公昭５２−１９９７号公報参照）と、第
１実施例の加熱処理装置とを用いて、夫々飽和水蒸気圧
４κｇ／ｃｒｒ？・Ｇ，温度１．５１℃で３０秒間保持
し、次いで常圧下に導出して温度４２℃まで冷却した。

そして、装置稼動状態と、加熱変性大豆の加熱処理後の
含水率、冷却時間及び形状とを観察し、その結果を以下
の第１表、及び第２表に示した．ｉｆ表（特公昭５２−
１９９７号公報記載の加熱連続蒸煮装置使用）第２表（
第１実施例の加熱処理装置使用）第１表及び第２表に示
すように、特公昭５２−１９９７号公報に記載の加圧達
続蒸煮装置にあっては、導入される脱脂大豆の含水量が
増加すると原料とスクリュウとの共回り、及び水分の逆
流が発生し、良好な稼動状態が得られず、且つ良好な稼
動状態を保った場合、炒熱割砕小麦と均一に混和するの
に好適な含水量６０〜６５％とするには水を加えなけれ
ばならない．また、蒸煮後の加熱変性大豆は団塊状であ
るため、冷却時間が長くなる等後の工程に不利である． また、第１実施例の加熱処理装置では、脱脂大豆の含水
量にかかわら゛ず良好な稼動状態が得られ、炒熱割砕小
麦と均一に混和するのに加水しなくても良い高含水量の
加熱変性大豆を得られる他、蒸煮後の加熱変性大豆は粒
状に成形されているため、冷却時間が短い等後の工程に
有利である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、蒸煮装置の排出
側に二軸押出機を設けたため、導出される加熱変性原料
の含水量多い場合、例えば加熱変性大豆の含水量が６０
重量％以上の場合であっても、良好な稼動状態を保持で
きるため、炒黙割砕小麦と均一に混和するのに加水しな
くても良い高含水量の加熱変性大豆を得られる． また、蒸煮後の加熱変性大豆は麺状または粒状に成形さ
れているため、冷却時間が短く、冷却装置の小形化が図
れ、冷却時に雑菌等が繁殖するのを防止できる他、炒熱
割砕小麦と均一に混和し易く、良質の諸味を製造でき、
原料利用率の向上させることが可能である等多大な効果
を奏する．更に、本発明の加熱処理装置は、脱脂大豆の
加熱変性だけではなく、他の原料の、軟化、蛋白質の変
性、でんぷんのアルファ化等を行なう加熱処理にも有効
である． 即ち例えば、二軸押出機は、蛋白質原料、例えば大豆蛋
白質、魚肉すりみ等を押出し、この際パレル内部で蛋白
質を溶融し、混練・組織化を行って人造肉を製造するた
めに用いられるが、原料温度を蛋白質溶融温度まで上昇
させるのにバレル外に設けられたバレルヒータを用いて
いた。

ところが従来の二軸押出機にあっては、原料温度を蛋白
質溶融温度まで上昇させるのに、移送速度を遅くしたり
、パレル長さを長くすることにより、バレル内に原料が
留まる時間を長くする必要があり、処理時間が長くなる
とともに単位時間当りの処理量も少なくなるため工業的
な製造に通用するのに不利であった．また、高い出力の
バレルヒータを用いる方法があるが、電気消費量が多く
なり、ランニングコスト的に不利であった．本発明の加
熱処理装置によれば、あらかじめ蒸煮装置によって原料
温度を蛋白質溶融温度まで上昇させ、次に二軸押出機に
送り混練・組織化する構成となっているため、原料を蛋
白質溶融温度に上げるまでバレル内に留めておく必要が
なく、処理時間が短縮でき、大量処理にもつながる他、
バレルヒータの出力を保温が出来る程度の低いものにお
さえることができると言う効果がある．更にまた蒸煮装
置に加えられる高圧によって、二軸押出機内に加熱処理
された食品原料と一緒に水蒸気などの水分が導入される
が、この水分が例え逆流しても、二軸スクリエウの上流
側端はシール装置でシールされているので、漏洩するこ
とがない．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した加熱処理装置を示す側断面図
、第２図はバレル内部のスクリュウを示す平面図、第３
図乃至第５図は夫々本発明の別実施例を示す側断面図で
ある． 尚図中、１　，１０１，２０２は蒸煮缶、３０１は加熱
管、２１は二軸押出機、２５は二軸スクリュウ、２７は
シール装置、 Ａ． Ｂ， Ｃ． Ｄは蒸煮装置であ る． 特許

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）食品原料を連続的に導入する導体装置を備える高
   圧蒸煮装置の原料導出側に、二軸押出機を気密的に連結
   したことを特徴とする食品原料の加熱処理装置。
2. （２）食品原料を高圧で蒸煮する高圧蒸煮装置の原料導
   出側に、二軸押出機を連結した加熱処理装置において、 前記二軸押出機内に収納される二軸スクリュウの上流側
   端部にシール装置を設けたことを特徴とする食品原料の
   加熱処理装置に用いられる二軸押出機。