JPH02293038A - 脂肪の極低温結晶化のための方法と装置 - Google Patents

脂肪の極低温結晶化のための方法と装置

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JPH02293038A JP2101552A JP10155290A JPH02293038A JP H02293038 A JPH02293038 A JP H02293038A JP 2101552 A JP2101552 A JP 2101552A JP 10155290 A JP10155290 A JP 10155290A JP H02293038 A JPH02293038 A JP H02293038A
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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】 本発明は,液状脂肪,油又は獣脂,を、乾燥動物飼料や
食糧産業のその他の用途において役立つ微品質粉末に加
工するための方法や装置に関するものである。以下の記
述や特許請求における「液状脂肪」という言葉は,液状
又は溶融脂肪,油又は獣脂の総称として用いている。
家畜のさらなる成長と肥満を促すために,動物飼料に脂
肪を加えることが望ましい。子牛の肉の増量には加えら
れた脂肪の20%が一般的に使われる。この目的のため
に,乾燥飼料材料を混ぜる配合機の中へ,直接に液状脂
肪を噴霧することが、飼料産業において、普通,商業的
に行われている。
異なる場所に配置されている様々な程類の噴霧ノズルは
,脂肪を一様にまき散らすことによって均質な配合物を
つくるという目的を達するために、混合配合機中で可能
な限り広い表面に液状脂肪を噴霧又はまき散らすのに用
いられる。
しかしながら,加えられる液状脂肪が5%〜10%ぐら
いの低さのレベルにおいても、混合問題は発生する。液
状脂肪をむらのない様に加えないと,脂肪を周囲よりも
もつと高濃度に含む塊りが生じる。そして,その塊りは
、廃棄又は再混合のために,バッチの残りから分離しな
ければならないが,どちらの調整方法も不経済及び時間
がかかるか,又はそのどちらかである。乾燥飼料材料は
「湿潤」(飽和した)状態になる前に、加えられた液状
脂肪のある一定の重量%だけ吸収することができる。そ
の結果、配合物の質感は,乾燥粉末状から湿潤でプラス
チックなものに変わる。混合過程中の脂肪による飽和は
,きわめて望ましくない,なぜなら,飼料の全部のバッ
チを廃棄しなくてはならなくなるからである。
従って,飼料又は食糧製造処方は,高いパーセントの脂
肪(噴霧液状脂肪の添加が飽和を引き起こすのに近い量
,又はそれ以上の量)を含む配合物を要求する。実際は
,混合物へ、袋に詰められ予備乾燥された粉末状脂肪が
添加されて来た。公知のその様な製造物は,液状フィル
ムの脂肪を冷却し、フレーク化したり,又は脂肪を粉に
固体化するために冷凍あるいは冷却された空気にさらさ
れているタワーの中へ熱い液状脂肪を噴霧することによ
って様々に調製する。しかしながら.50ボンドもの多
くの粉状脂肪を買うと費用がかかるし,袋に入れられた
粉状脂肪を配合機の中へ手で加えなければならないので
,飼料と供に粉状脂肪を混合することは,労力も時間も
かがる。
本発明は,現場において,脂肪と液化窒素又は二酸化炭
素のような極低温流体冷却剤をいっしょにミキサーの中
へ噴霧することによって,液状脂肪を結晶又は粉末の形
に転化すると,いくつかの動物飼料に要求される高い脂
肪含有率の場合でさえも脂肪の塊りがない均質な配合物
ができる、という発見に基づいている。
配合機の中で脂肪を結晶化させると,費用のかかる熱t
乾燥した予め袋に入れられている粉末状脂肪や吸収剤が
いらなくなるという実際的な利点がある。飼料配合物の
乾燥バッチをばらつきなく均質に製造すると,廃棄物が
なくなるだけでなく、配合機の壁にくっついた配合物を
取るという以前求められて来た労力や時間が少なくなる
。品質制御もまた液体噴霧添加方法(さらに均質なバッ
チを一貫して得ることができる)によって向上する。
極低温で凝固した液状脂肪粒子を直接導入すると、バッ
チ全体の温度が下がり、それによって,配合工程の摩擦
によって発生する熱を相殺する。
前述の利点を達成するために,本発明は、混合室の中で
乾燥材料と供に配合する脂肪固体粒子の製造方法に言及
する。微粒化した液状脂肪を微細に下向きに吹く噴霧を
,従来の飼料混合室の上部に導入する。そして,そのス
プレーからの液状脂肪液滴の下向きの噴霧に対して,多
数の極低温流体を微細に噴射し,脂肪液滴をすばやく脂
肪固体粒子に転化する。生じた脂肪固体粒子は、混合室
の底にある乾燥材料の中へ落ちる。冷却剤としては、比
較的に不活性で安全な液体窒素又は二醒化炭素を用いる
ことができる。
さらに本発明は,混合室の中で乾燥材料と配合する脂肪
固体粒子を製造するための装置(微粒化した液状脂肪の
下方への噴霧をつくるために混合室の上部プレナムに配
置する器具及び液状脂肪液滴の下方噴射に対して、それ
を取り巻きそしてそれとぶつかるように放射状に,中心
に向かって゛液体窒素又は二酸化炭素を噴射する器具を
含む)を用意する。
本発明の態様を表わす図: 第1図は、本発明の好ましい態様に従って、装置を備え
ている飼料配合機の概略図であり:第2図は,第1図に
示されている態様に従う、微粒化ノズル,噴霧リング,
及び極低温結晶化装置の円筒形外被の垂直横断面図であ
る。
第6図は,飼料の混合配合機における本発明に従うもう
一つ別の装置の概略図である。
第1図及び第2図参照。本発明に従う一つ又は多数の極
低温結晶化ユニットが,円筒形外被10(電動配合オー
ガー16ft備えている従来の飼料混合室14の上部の
方に,下向きに開口している)の中に収容されている。
おのおのの円筒形外被に関して、第2図18に一般的に
示される上部に取り付けられた微粒化ノズルは,そのノ
ズルを通って噴霧される液状脂肪を粉砕し、非常に小さ
な粒子又は敲滴にする。公知のその様な微粒化ノズルは
,液状脂肪を導入(矢印A)する入口と加圧下で空気を
導入(矢印B)する別の流路を含む。液状脂肪を非常に
小さい微粒子にするには、ベンチュリの原理を利用して
いる公知のノズル構造を通して,液状脂肪と加圧空気を
同時に導入しなければならない。本発明に用いられる商
業的に利用可能なベンチュリノズルKid,1/8J,
 1/4J,1/2J.及び1Jサイズが挙げられる。
しかしながら,きめの粗い脂肪粒子が望ましい時は,空
気を使わずに液状脂肪の圧力だけを使うノズルを用いる
ノズル18の先端18aがら出て来る液状脂肪液滴の下
向きの噴射の外形は、矢印Cで示す。加圧液状脂肪と加
圧空気の外部供給源はこの図に示されていない。そして
又,脂肪と空気を制御するために管路中にある従来のバ
ルブも示されていない。一対のジェームズバリー(Ja
mesbury)玉弁は、液状脂肪,空気,及び窒素の
流れを制伺するのに適している。
微粒化した脂肪の液滴を,噴霧リング2口を通して導入
する極低温流体と供に噴霧する。リングは,直径1/4
″〜6/4“のアルミニウム管材料、ステンレス鋼又は
銅rKJで作ることができる。
リング自体の直径は,一般的に6〜8インチの間である
が、直径の大きさは,計画された混合方法に適するよう
に変える。ドーナツ形噴霧リングの内表面に穴をあけて
、等しい大きさの多数の小孔22(その小孔の数と大き
さは,噴霧する脂肪の流出速度に従って選択する)をリ
ングの円周に沿ってつくる。
小孔22は,円周沿いにお互いに等しい間隔を有し,さ
らに下方の一点に集まり、微粒化液状脂肪液滴流Cとぶ
つかる逆円錐形の噴霧図形(矢印D)を描くように、噴
!1Jングの底に内向きの角度が一方に片寄っている内
腔を有することが重要である。
円筒形外被又は囲い10は2噴霧リング20とノズル1
8を取り付けるための表面を供給し、そして又、微粒化
脂肪の近くに、冷却窒素又は冷却二酸化炭素を集めて脂
肪を包囲する働きをする。
一般的に、囲いの寸法は,直径16インチ,高さ1〜5
フィートの大きさだろう。この寸法は、用途に応じて変
わる。
任意に,2つの発熱体を本装置に含めることができる。
第一番目の加熱器24は、ノズル18を通って噴射され
る脂肪がノズルの中で凝固しないように,ノズル18の
周囲をおおう電熱線である。
熱量は、電圧制御器によって規定し,制御する。
電圧制御器はこの図には示されていない。
第二番目の加熱器は、囲いを取9巻く標準的な熱おおい
から5y.シ、囲いのところに凝固した脂肪が蓄積する
のを防ぐ。第二番目の加熱器はこの図に示されていない
。一日の操業の終ジには、囲いを取り巻くこの第二番目
の加熱器を数分間作動させて,囲いの内表面に付随的に
蓄積した凝固脂肪を溶かす。
ノズル/噴霧とリングの組み合わせに対して,囲い(外
被)があることは、以上述べた理由から望ましいが,本
発明方法は,第6図に示されているように,混合室14
の上部壁14aの直下に(空間的制限からその位置にな
る)ノズルと噴霧リングの配列を取り付けることによっ
て,実行することかできる。もし、換気口又は排気口を
まだ備えていないならば、本発明方法と装置を用いる配
合機は,混合室の中へ導入する窒素と空気を外に出す排
気口を用意すべきである。
操業時には、まず最初に配合機14の中に,脂肪に富む
動物飼料又はその他の製造物の原乾燥材料を装てんする
。次に、液状脂肪を配合機への管を通して,加熱容器か
ら圧力を加えて注入し,一つまたは一連の微粒化噴霧ノ
ズル18を通して配合物へ噴霧する。前述したように,
噴霧ノズルの目的は、可能な限り最も小さい粒子又は液
滴に脂肪を微粒化することである。
脂肪を配合機のプレナム中へ噴霧すると、噴霧リング2
0i通して導入される液体窒素又は二酸化炭素の噴霧に
よって,ショック( shock)される。又,いくつ
かの場合において、配合機を冷やすのに、脂肪噴霧サイ
クルを開始する数秒前に窒素噴霧サイクルを開始すると
都合が良い。極低温冷却液を噴霧している間,ノズル1
8を取り巻く加熱器を操作して,脂肪がノズル18の中
で凝固してノズル18をふさがないようにする。
雪片と同様の脂肪の結晶が、囲い10から配合機の中へ
落ち、乾燥材料の中へ均等に分配され混ぜられる。脂肪
の噴霧は,材料の望ましい量を添加したら止め、それと
同時に一窒素又は二酸化炭素の流れも止める。そして,
混合サイクルを,ノズルのところの加熱器を作動させて
終える。次に一バッチをミキサーから移し、サイクルを
繰り返すために,新しいバッチを装てんする。
上述した混合の全工程は、混合サイクルの全段階で働き
,そして脂肪,空気、及び極低温冷却液の噴霧を制御す
るバルブを作勤させるマイクロ処理装置の管理のもとで
,自動的に行われるということは高く評価されるだろう
実施例1 動物飼料の製造システムにおいて、パーム油と牛脂の脂
肪混合物を配合機の中で液体窒素を用いながら結晶化し
た。融点約95Fを有する脂肪混合物を加熱し、135
Fにおいて加熱容器の中に貯蔵した。その脂肪金、約4
 0 psigの圧力でミキサーの上部内表面に配置し
,4つのノズルを6つの等間隔をもつ列に整えた。空気
は、圧縮機によって,50psigで供給した。窒素冷
却液は,11,000  ガロン液体窒素貯蔵容器に貯
蔵し,それぞれのノズルの真下に配置されている一連の
噴霧リングへ、直径1′カ真空ジャケット付パイプライ
ンを通して移動させた。
混合サイクルの初めに,乾燥材料(主に乳清)1,60
0ボンドを混合物の中へ入れた。脂肪、空気,及び窒素
を、2.5分間にノズルから同時に噴霧した。その間に
噴霧した脂肪の総量は,約4006bs.であった。最
終的な混合物中の脂肪含有率は,一定の圧力で脂肪,空
気,及び窒素を噴霧する時間の選択によって決まる。
次に,混合物を移し,製造物のバッチを袋に詰めた。結
晶化した脂肪と乳清粉の混合物の試料は,微粉小麦粉に
以ていた。本配合物の細かさは,窒素の量と空気の圧力
またはそのどちらかを増加させることによって高めるこ
とができる。
実施例2 強化バン製品の調製においては,植物油を配合機の外で
結晶化させ、そして小麦粉に加えた。
固形の植物油20lb.のブロック(融点約75F)を
,約110Fに加熱した大桶の中に置いた。
次に,溶けた油を大桶からポンプで汲み出し、第1図及
び第2図の説明において述べたノズル/噴霧リング/囲
いの配列を通して注入した。脂肪は配合機の中へ噴霧し
たのではなく,約10分間,囲いの真下にあるドラムに
直接噴霧した。約40lbs.の結晶油を、それによっ
て集め.そして望ましい割合の小麦粉を含むミキサーの
中へ入nた。
配合物全体を混ぜ2裂造物を袋に詰めた。本混合物の試
料は,乾燥していて、脂肪の塊のない粉末であった。
当業者は,本発明の原理は,ここにおいて例示して来た
以外に多くの用途があるということを認めるだろう。従
って,本発明の範囲は,添付の特許請求の範囲を参照す
ることによって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は,本発明の好ましい態様に従って,装置を備え
ている飼料配合機の概略図であり;第2図は,第1図に
示されている態様に従う,微粒化ノズル,噴霧リング,
及び駕低温結晶化装置の円筒形外被の垂直横断面図であ
る。 第6図は,飼料の混合配合機における本発明に従うもう
一つ別の装置の概略図である。 (外4名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、微粒化液状脂肪の微細な下方噴霧を混合室の上部へ
    導入し、その間その液状脂肪液滴の下方噴霧に対して、
    多数の微細な極低温流体の噴射を行ない、液状脂肪液滴
    を、混合室の底にある乾燥材料の中へ落ちる固体粒子に
    すばやく転化させることを含む 混合室中で乾燥材料と配合する脂肪固体粒子を製造する
    方法。 2、上述の極低温流体は窒素である 請求項1記載の方法。 3、上述の極低温流体は二酸化炭素である 請求項1記載の方法。 4、上述の微細な極低温流体の噴射を、微粒化液状脂肪
    の噴霧のところに円相称に一様に分散させ、さらに液状
    脂肪液滴に対して、斜め内に向け請求項1記載の方法。 5、混合室内で乾燥材料と配合する固体脂肪粒子を製造
    するための: (a)微粒化液状脂肪の下向き噴霧をつくるために上述
    混合室の上部プレナムに配列する器具;及び (b)液状脂肪液滴の下向き噴霧に対して、それを囲み
    、そしてそれと衝突する液体窒素又は二酸化炭素の放射
    状内向き噴霧をつくるための器具を含む装置。 6、液状脂肪の噴霧をつくる上述の器具は、加圧液状脂
    肪の外部供給源と連絡している微粒化ノズルと上述の微
    粒化ノズルからの液状脂肪の噴霧速度を制御する第一番
    目のバルブを含む 請求項5記載の装置。 7、液体窒素の放射状内向き噴霧をつくるための上述の
    器具は: (a)上述のノズルからの下向き噴霧を取り囲み、さら
    に管状リングの底に沿つて多数の同じ大きさの噴霧孔(
    その穴は、上述の噴霧リングの中に加圧して導入する液
    体窒素又は二酸化炭素を、微粒化液状脂肪液滴流に関し
    て一点に集まる円錐噴霧図形を描くように内側に向いて
    いる)を有する管状噴霧リング; (b)加圧液体窒素又は加圧二酸化炭素の外部供給源;
    及び (c)上述の噴霧リングからの液体窒素又は二酸化炭素
    の噴霧を制御する第二番目のバルブ(液体窒素又は二酸
    化炭素の上述の外部供給源と上述の噴霧リングとの間に
    ある)。 を含む 請求項6記載の装置。 8、上述の微粒化ノズル及び上述の管状リングは、上述
    の混合室の上部の方へ下向きに開口している円筒形外被
    の上部の中に囲み、配置する請求項7記載の装置。 9、乾燥動物飼料と液状脂肪を配合して、さらさらした
    配合物を製造するための (a)飼料配合物と添加脂肪粒子をいつしよにかく拌す
    る器具を備えている混合室 (b)それぞれ上述混合室の内部に開口する底を有し、
    混合室の上部に沿つて配置してある多数の円筒形外被; (c)加圧された液状脂肪及び空気の制御された外部供
    給源とつなぐと、上述の円筒形囲いの上部へ微粒化液状
    脂肪粒子を下方噴霧する微粒化ノズル(それぞれの円筒
    形囲い内の上部に配置する);及び (d)上述の噴霧リングを加圧極低温流体の制御された
    外部供給源とつなぐと、上述の微粒化ノズルからの液状
    脂肪液滴の下方噴霧に一点に集まるような極低温流体の
    逆円錐形の噴霧によつて、微粒化ノズルからの下方噴霧
    を取り囲めるように形をつくつた管状噴霧リング(上述
    の円筒形囲いのそれぞれの中に取り付ける)、 を含む装置。
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