JPH03119958A - 凝集法およびそれに用いる装置 - 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） 本発明は、食品粒子の凝集法およびそれに用いる装置に
関する。本発明は特にソルブルコーヒーおよびインスタ
ントコーヒーに好ましく適用される。

（従来技術および発明が解決しようとする課題）特にソ
ルブルコーヒー粉末などに代表される食品粒子について
、その可溶性（溶解性）を改善し、粒径を大きくして消
費者の注意をひき、濃度を調節することを目的として、
食品粒子の凝集について研究がなされている。ソルブル
コーヒー粒子は凝集するときに、通常は激しい蒸気の乱
噴流にさらされる。蒸気が凝縮すると、粒子表面が湿っ
てねばねばしてくる。乱流蒸気の中においてこのような
粘度の高い粒子は互に粘着しあい、さらに乾燥すること
によって固化して凝集物となる。

凝集するために、従来より噴霧乾燥塔が使用されている
。噴霧乾燥したソルブルコーヒー粒子は、塔内に噴霧し
て噴霧蒸気と接触させ、塔底の収集部に降下させる。生
成した凝集物は様々な粒径を有しており、一方において
かなりの量の微粒子も回収される。回収される微粒子量
は、初期供給量の３５〜７５％にもなるのが典型的であ
る。従って、特定の狭い範囲の粒径を有する凝集物を収
集し、および／または微粒子の割合を小さくする凝集法
を開発することが望まれていた。特にソルブルコーヒー
やこれに類似する乾燥抽出液用に設計され使用される凝
集装置の開発が望まれていた。

回収量を少なくしそれによって揮発性物質をよりよく保
持しながらより固くて暗色の凝集物を生成するために、
凝集装置は加湿／スチーミング工程と乾燥工程とを別個
の操作とする。

５ｉｅｎｋｉｓｖｉｃｚらの米国特許筒２，９７７．２
０３号明細書には、前述のソルブルコーヒーの伝統的な
凝集法が記載されている。より最近では、凝集法を改良
して、焙炒して粉砕したかのように見える凝集物を製造
する研究がなされている。米国特許筒４，５９４，２５
６号明細書、米国特許筒４゜５９４．２５７号明細書お
よび米国特許筒４，５９４．２５８号明細書には、この
ような目的を達成する様々な方法が開示されている。ｌ
１ｓｕの米国特許筒４，６４０，８３９号明細書および
米国特許筒４．７２４，６２０号明細書にはソルブルコ
ーヒーの凝集法およびその装置が開示されている。この
方法によれば、鉛直方向の流路内のコーヒー粒子が、内
部を水平に流れる水性ガスと接触する。ガスはソルブル
コーヒーを比較的静かな条件下におき、粒子を互いに湿
らせて溶融させる。その後、粒子を乾燥する。この工程
によれば、淡色の凍結乾燥コーヒーを暗色にし、焙炒し
粉砕したかのようにみえる凝集物を製造し得る。

（課題を解決するための手段） 細別したソルブルコーヒー粉末などの使用に供する粉末
の分離粒子を凝集するのに適した方法が開発された。ソ
ルブルコーヒー粒子は細長い室の頂部に供給される。そ
こから導入された乾燥粒子のカーテンは、蒸蒸気ディス
トリビューターから供給される蒸気と接触する。蒸蒸気
ディストリビューターは互いに分離していて、粒子と交
差するように微細噴！蒸気を放出するようになっている
。層流空気の下で粒子は下向きに通過して凝集物の表面
は部分的に乾燥する。そして、最終的に、凝集物はベル
ト上に降下して水分量５％未満の乾燥凝集物となる。

凝集は、まっすぐな粉末のカーテンが２つの蒸蒸気ディ
ストリビューター間の凝集部に入ったときに始まる。凝
集部への粒子のカーテンの導入部の圧力はやや負に保持
する。具体的には０．０４０インチ、理想的には０．０
１５インチ（水）とする。凝集物が凝集部へ降下した後
、湿った凝集物は拡散して密度を小さくし相互の凝集を
少なくする。降下する凝集物は自由に調質部へ導き、そ
こで少なくとも凝集物の表面を部分的に乾燥する。

乾燥は向流の乾燥層流空気、好ましくは２０００Ｆ未満
の空気を導入することによって行う。凝集中は粉末は少
なくとも最初の水分量の５０％から４００％増大させ、
湿った凝集物は約６〜８％の水分を有するようにする。

湿った凝集物は自由落下させ、真っすぐなコンベヤーの
表面で収集する。一般に、凝集物はベツドの上で収集す
るが、１または２つの凝縮物の厚みであってもよく、こ
れらはコンベヤーの速度を調製することによって制御す
ることができる。凝縮物は最終的には乾燥して水分量５
％未満にする。

典型的には、このような乾燥によって少なくとも５０％
水分量を減らす。これによって、通常は最終水分量は３
．０〜４．５％となる。

本発明は、またソルブルコーヒー粒子の凝集装置もその
内容とする。この装置はソルブルコーヒー粉末の薄いカ
ーテン全供給する手段を有する。

その手段は、蒸蒸気ディストリビューターを一対備えて
いる。各々のディストリビュータ−は蒸気が通る孔を複
数有している。その孔は下向きのものと上向きのものと
いった互いに反対の方向を向いたものである。調質部は
凝縮部の下に設置する。

調質部は湿った凝縮物の回りに層流空気を下向きに流す
ものである。水平なコンベヤーは調質部の底部に存在す
る。これは湿った凝縮物を収集し、これを別個の乾燥部
へ移動させるものである。ここで、流動床上またはその
他のドライヤーにおいて乾燥して安定な水分量とするこ
とができる。

上で述べた装置は、凝集部への粉末の降下点に比較して
０．０４インチ（水）程度のわずかに負の圧力をかける
−５段を凝集部の頂部に有している。

蒸気用の各々の孔は、蒸気のパターンに対応するように
作られる。このような孔は水平線から鋭角になる角度で
内側に向けて噴霧するように作られている。通常は、１
／８インチで好ましくは１／１６インチで一列に配列す
る。これによって、下向きに流れる層流空気が、下向き
に循環する空気と接触する中間温度の空気とともに働い
て、その結果製造物は徐々に下降して表面が乾燥する。

凝縮物は水平なコンベヤー上に収集されて別個の乾燥部
に移動される。

本発明の適用範囲は広汎であり、噴霧乾燥したコーヒー
粒子、凍結乾燥したコーヒー粒子およびその他の食品（
例えばクリームのような乳製品、オレンジなどのシトラ
スフルーツジュース）にも好ましく使用される。

上述のように本発明は、乱流蒸気導入部における湿潤工
程とコーヒー粒子の溶融および湿った凝縮物を暖かい層
流空気で調質し、その後別工程で凝縮する段階を含むも
のである。蒸気接触と乾燥を別個にすることによって、
従来の凝集操作では行うことができなかった、凝集の独
立した相の最適化を可能にする。調質部における層流空
気は一般に温度は２０００Ｆ未満であり、通常は１２５
０Ｆを越えず、もつとも普通には１４０〜１７５０Ｆで
ある。このような熱処理は従来のどの工程よりも穏やか
なものであり、これによってフレーバーやアロマの損失
を抑えることができる。

蒸蒸気ディストリビューターの複数の蒸気排出口は１７
８インチ以下であり、理想的には１７１６インチ以下で
ある。２つの相対する蒸蒸気ディストリビューターは鉛
直軸から３００未満の角度にあり、好ましくは１５°の
角度とする。

蒸蒸気ディストリビューターは蒸気が柔軟に拡散するこ
とができるように、場所、量、蒸気の滞留時間が設計さ
れる。場合によっては、蒸気は蒸蒸気ディストリビュー
ターの頂部から凝縮部に直接導入する。この場合は、凝
縮物の表面のみ湿らせ、水分が中心部に浸透しない。一
方、蒸蒸気ディストリビューターの排出部は、粒子の導
入部からランダムな凝集物を形成するために凝集物の内
部を湿らすように設計された蒸気供給部への下方につく
ってもよい。

本発明の他の実施態様では、焙炒粉砕コーヒーのような
外観を有する凝縮インスタントコーヒーを製造すること
もできる。この方法においては、微粉砕物の量が一般に
５０％未満であり、好ましくは２０〜４０％である（凝
縮したインスタントコーヒーの重量を基準とした）。上
に記載した２ｃｍｅ１ｍ＊ｎ、　ＬｅＢＩｘｎｃ、　Ｖ
ｉ日ｉらの米国特許第４，５９４．２５６号明細書、第
４．５９４，２５７号明細書、第４，５９４，２５８号
明細書の場合のように、凝縮したインスタントコーヒー
は噴霧乾燥したコーヒーを粉砕して、平均粒径２５〜７
５ミクロンの粉末粒子としたり、イクスブレスコーヒー
オイルのようなオイルを粉末に添加したり、焙炒粉砕コ
ーヒーのコロイド粒子を粉末に添加したりして、かかる
添加物が相互に結合し、通常の方法により成型して、緩
やかに結合させ、構造的に完全なりラスターを粉末から
製造し、内部は乾燥粉末で満たしたまま少なくともクラ
スグーの外殻を溶融することもできる。本発明はこのよ
うな溶融と凝縮、乾燥を行う技術を進展させたものであ
る。

以下に本発明の好ましい態様を図面を参照しながら記載
する。しかし、本発明の範囲はかかる態様によって限定
的に解釈されるべきものではない。

噴霧乾燥したコーヒー（典型的には噴霧乾燥した抽出物
の粒子）を、ナイフまたはノ１ンマーブレードを備えた
フィッツミル（Ｆｉｔｘ＋ａｉｌｌ）の粉砕器３２に３
０から供給して粉砕した。細かく粉砕したソルブルコー
ヒーの粒子をライン３４を通してホンパー３６に供給し
た。

ホッパー３６は回転供給器４０の上に設置されている。

その供給器４０から材料をシュート４２に入れ、そこで
沈降させて、導入口４４を通して凝集部７４に移動させ
る。場合によっては、粉末カーテンを適所に方向をづけ
るｔ；めに、供給漏斗（図面には記載されていない）を
シュートと凝集部との間に挿入する。後述するように、
シュート４２は、ｆ！ｌＬ終的に製造しようとする粒子
の形態によって、静止状態にしても振動状態にしてもよ
い。

シュート４２の出口から、材料を凝集器（広くは４６で
特定される）に移し、水平に設置された長いベルトコン
ベヤー４８に向けて下向きに移動させる。形成しようと
する凝集物の形態によって、様々な組み合わせを適用す
ることができる。しかし、細かいインスタントコーヒー
の粒子は下降させて湿らせるのが一般的である。その後
、粒子は５０において層流空気によって乾燥し、さらに
カーテンが拡大するのを防ぐ。

湿った凝集物はコンベヤーベルト４８の上で収集され、
材料は湿った凝集物を移動させる手段５２によって排出
される。この移動手段５２は湿った凝集物を移動するも
のであって、凝集物は最終的には流動床ドライヤーによ
って５４において乾燥される。また、コンベヤーベルト
４８から供給される湿った凝集物は流動床ドライヤー５
４に直接的に沈降させてもよい。流動床ドライヤー５４
においては、荷電粒子を第１の乾燥部において沈降させ
、その上でコンベヤーベルト粒子を乾燥し始めてもよい
；乾燥は５８のような第２の乾燥部においても持続させ
、６０の流動冷却空気によって乾燥を最終的に終了させ
る。乾燥した凝集物はドライヤー５４からスヱコ（Ｓｖ
ｃｃｏ）円形スクリーン６２に排出し、最終的には６４
において製造物として収集する。

凝集部への入口４４に導入した細かく粉砕した噴霧乾燥
したコーヒー粉末の水分量は２．０％であるのが典型的
である。しかしこれ以上の水分量を有していてもよい。

製造した凝集物の水分量は、長いベルトコンベヤー４８
からの排出点において６〜８％である。スクリーン６２
およびホッパー６４における最終製品の水分量は、暗色
の凝集物を形成するために、５％以下、典型的には３〜
４゜５％どする。

本発明の特徴的な部分は、凝集物の頂部４６に設置され
た６６および６８に示すような蒸蒸気ディストリビュー
ターを一般に使用することである。

このディストリビュータ−は第２図の隔壁７０および７
２とともに蒸気部７４を画定する。蒸蒸気ディストリビ
ューターについては後に詳細に説明するが、凝集部４６
に向けて下向きに１６〜１８インチ下がっており、鉛直
軸から１５°の角度にあるのが典型的である。鉛直方向
の隔壁７０および７２は、蒸気供給部における蒸蒸気デ
ィストリビューター６６および６８の排出経路を画定す
る。

凝集物が沈降する部分の周囲には、暖かな空気（広くは
２００゜Ｆ）を供給する手段が存在する。

この空気は７４において製造された湿った凝集物ととも
に下向きに流される。導入空気は最終的に収集され、下
向きで外に向けて７６および７８において排出される。

排出部は、凝集部全体の高さの約１／３のところに設置
する。エアブレーク手段８０および８１は一般に、排気
口の下に設置する。その高さは凝集部全体の高さの約１
／６であり、凝集部の周りを囲むように設置される。エ
アブレークによって、循環空気を排出手段７６および７
８まで上げてそこから排出させる。凝集部の端部に存在
する過剰の蒸気は、エアブレーク８０および８１を通し
て導入される空気によって上向きに循環させる。これに
よって凝集部の底部（−一般に８２）においては−見し
て蒸気は存在せず、下降して最終的に長いベルトコンベ
ヤー４８上において沈澱する湿った凝集物が供給される
。

湿った凝集物が凝集部の側壁に接触しないように、凝集
部の底辺は８４に示すように外側に向けてテーパーを持
たせる。角度はこの場合も鉛直軸から１５°にする。テ
ーパーを持たせた部分８４は最終的に柔軟なスカート８
６とともに連携し、これによって凝集物へのベルト４Ｂ
への空気の流入を防止し、いっぽうにおいて供給量を増
大させる。テーパーを持たせた８４は凝集物の下降方向
に対して下向きで外側に向けておく。これによって、さ
らに凝集部の側壁に接触させることなく凝集物の供給量
を増大させることができる。万一凝集物と凝集部との接
触がなかったり、少なかったりした場合のことを考えて
、プレート６６および６８は実質的に壁８４と平行にす
る。

概して、凝集物はベルト手段４８上において沈降し、そ
の高さは０．５インチ未満である。好ましいのは単一層
となることであるが、これより深い層になったとしても
同様に発明の効果は得られる。コンベヤーベルト４８に
排出される凝集物は、単一層として移動するときはその
同一性を維持している。前述の水分Ｊ１６〜８％の凝集
物はコンベヤーベルト４日に沿って単一層として存在す
るので、その大部分は互いに限られた接触しかしていな
い。好ましさの点ではやや劣るが、より粗い凝集物を製
造したい場合い、ベルトのスピードを遅くして凝集物の
多段階層を形成することによって大きな凝集物が生成す
るのを防ぐ。

コンベヤーベルト４８はローラー９０および９２を有し
ており、ベルトそのものは白いネオブレンゴムからなる
。ブレード９６は凝集物のベルトクリーンをかき集め、
さらに回転ブラシ９８を備えている。この回転ブラシは
コーヒー細粉砕物のベルトクリーンをかき集める。ベル
トは繰り返し次々と凝集物を受は入れる。

これに関して注意すべきことは、柔軟なスカトの下に存
在する凝集部の底部８２へ入る周囲空気を最小限にとど
めることである。この空気は過剰の蒸気および／または
湿りけを除去するのを助けるものである。

上で述べたように、比較的低温において調質する。供給
空気は１４０゜Ｆより高温にすれば理想的である。典型
的には、１７５゜Ｆ以上の空気を使用することができる
。このような暖かい空気を１００．１０２．１０４およ
び１０６の４つの空蒸気ディストリビューターを通して
凝集部の頂部に供給する（第２図参照）、空気は１０ｇ
から４つのディストリビュータ−に供給される。空蒸気
ディストリビューターにおいて、各々細かく細粉砕され
第３図の１１２．１１４．１１６および１１８に提供さ
れる。その後、凝集部４６の蒸気供給部７４の近傍にあ
る１２０において下向きに暖かい空気を適用する。この
４つの空蒸気ディストリビューターは蒸気供給部７４を
取り囲む凝集部４６に入る。凝集部には蒸蒸気ディスト
リビューター６６および６８とともに隔壁７０および７
２も存在する。

本発明の工程では、凝集物は比較釣札れた流れの中で、
水分量３％未満の細粉砕した乾燥粒子を通過させること
によって処理する。集中した蒸気は６６および６８から
発して、凝集部へと下降する個々の粒子の流れ（流れの
厚さは薄い）を横切る。

蒸気の噴霧は、蒸蒸気ディストリビューターの中に存在
する複数の孔を通すことによって行う。

各々の噴霧蒸気は凝集部７４内において下降するときに
粉末のカーテンと接触する。蒸気の噴霧は、凝集を引き
起こす噴霧蒸気を通す製造物の水分量が少なくとも２倍
になるように、均一に行われる。

蒸気供給部は製造物のカーテンによる下向きの面と交差
する噴霧蒸気が内側かつ下向きに流れる。

各々の噴霧蒸気は降下粒子と交差して湿らせ、凝集した
クラスターにする。小さな孔は概して１／８インチ未満
であり、典型的には１／１６インチ以下である。これら
の孔は各々のプレートの長い辺に沿って均一になるよう
に設けられる。表面のプレートの各々６６および６８は
鉛直軸から同一の角度を保っており、これによって、生
成する凝集物は蒸気によって均一に湿る。

第５図および第６図には、蒸蒸気ディストリビューター
６６が記載されている。第５図において、孔あき面板１
００およびメツシュスクリーン１３８が、孔あき面板１
００上の保持スクリュー１０２およびメツシュスクリー
ン１３８上の保持スクリーン１４２とともに描かれてい
る。第６図においてはメツシュスクリーン１３８および
孔あき面板１００は描かれていない。蒸蒸気ディストリ
ビューター６６は６つのパイプレッグ１２２．１２４．
１２６．１２８．１３０および１３２を有する蒸気マニ
孔ド１３４とともに描かれている。蒸気導入パイプ１３
６は、マニ孔ド１３４に供給するように描かれている。

６つのパイプ１２２．１２４．１２６．１２８．１３０
および１３２を出た蒸気用孔は図面には描かれていない
が、１つのパイプあたり約９つの孔（孔３／３２インチ
）が存在する。これらの孔は、ディストリビュータ−を
横切る速度が均一になるようにするために設けられてい
るものである。凝縮物の排出ライン１４０も描かれてい
る。蒸蒸気ディストリビューターに関する上の記載は類
似のディストリビュータ−６８についても当て嵌まる。

上述の複数の小さい孔は約１０００以上存在する。その
数は凝集物の側面の大きさに応じて決定する。一つの実
施態様においては、小さな孔のストリップは凝集部７４
の上部入り口のすぐ横に設置してもよい。このような焙
炒粉砕物のように見えるソルブルコーヒーの製造法にお
いては、凝集物の内部は乾燥させたまま、表面は原則と
して湿っている。

他の実施態様においては、好ましくは交互になっている
ライン上の小さな孔は、孔あき面板６６および６８のそ
れぞれの面の下方５０％に存在する。

このような場合、各々の粉末粒子はより湿って溶融して
大きくてバラバラの凝集物を形成する。

孔あき面板の中心１／３の小さな孔のストリップもまた
本発明の工程では意図している。このような工程では、
コーヒー粒子は蒸気と接触する前に下降する。この接触
は最初の蒸気との接触を少なくし、その結果すでに形成
されている凝集物を暗色化するかまたは凍結乾燥した製
造物を暗色化する。

湿った凝集物は、ディストリビュータ−６６および６８
の間を下向きに移動し、凝集部４６を下向きに流れる暖
かい層流乾燥空気と接触する。この暖かい空気は通常２
０００Ｆ、最低でも１２５６Ｆの温度で凝集部へ供給さ
れる。−船釣なのは１４０〜１７５゜Ｆである。このよ
うな暖かい空気は凝集部を下向きに流れ、エアーブレー
ク８０および８１から上向きに流れる低温の空気と混合
する。この低温の空気は通常約６８゜Ｆに設定される。

調質部の底部において、上昇空気と混合された暖かい空
気は下降する凝集物から外側に向けて移動する。

水分量５０％以上にするために、このようにして収集し
た湿った凝集物を乾燥するための手段が存在する。好ま
しくは流動床ドライヤー５４におイテ行い、水分３１５
％未満、ソルブルコーヒーの場合は通常３〜４．５％の
ものを収集する。

凝集部の側壁は、凝集部の頂部における充気部から層流
を本質的に有し、排気ロアロおよび７８へ下向きに流す
という機能を有する。調質部の流れは完全な層流である
。すなわち、レイノルド数で２３００未満である。蒸蒸
気ディストリビューター６６および６８は７４の近傍に
おいて、導入粉末の下向きの噴霧および蒸気導入角度に
よって層流としてもよい。しかし、粒子が噴霧蒸気と混
合しているとき、下降して下向きの層流空気と接触する
。この空気排気口調質部において粒子と接触し、表面を
乾燥する。

約５平方フイートの凝集系において、充気は暖かい空気
を凝集部７４の角形のアウトラインの周囲で下向きに方
向づける。そこにおいて、蒸気および粒子は最初の凝集
をはじめる。導入充気空気は典型的には１１０００ｃｆ
で（２０００Ｆ１ｍ以下）で供給され、形成した凝集物
と交差する。コーヒー粉末の供給速度は３００ポンド／
時間である。

ＩＮＫパターン内において、調質は粒子が下降に伴って
統けられる。そして、典型的には少なくとも表面が乾燥
するまで徐々に外側に下降する。

ディストリビュータ−６６および６８によってつくりだ
される導入口は、０．０１０〜０．０４０インチ（水）
はど僅かに圧力を負にする。このような負の圧力は７４
における凝集蒸気を保持する。

僅かに負の圧力は充気空気を調整することによって保持
される。導入空気と排気との間でバランスをとる。図面
には描かれていないが、速度可変ファンを使用して充気
の流れを調節してもよい。ファンは排気口をとおして凝
集部から出て来る排気粒子を収集するサイクロンへ導く
。充気ファンの速度を調節することによって、僅かに負
の圧力は凝集物をより均一なパターンにするように維持
される。

湿った凝集物が下降を続ける間、凝集物は僅かに脱水し
、水分量は通常０．５％未満となる。この状態を通常、
表面乾燥という。連続して降下した凝集物はベルト４８
の上に収集される。スカート８４は外向きに傾斜してお
り、ベルト上に収集された凝集物が分散しないようにな
っている。

ディストリビュータ−６６および６８について、蒸気は
概してふたつのローリング交差パターンを描く。このよ
うな乱流はすべて実質的に７４の中で生じる。その後、
湿った凝集物は層流下降空気による乾燥工程によって制
御されながら下降する。

ランダムなハネカム凝集物の製造が望まれるとき、下方
に孔を有する面板６６および６８が用いられる。約６ｐ
ｓｉで最初に蒸気と接触する前に粉末のフレアリングを
し、よりランダムな凝集物をつくることが望まれる。粒
子の流れパターンは流れが粒子を下降時に幾分大きくな
るようにするものである。蒸気シェフ；・の大部分は徐
々に各々のディストリビュータ−表面の下半分にある。

ジェットの大部分は中間点付近にあるものと考えられる
このようにして製造された製造物は、凝縮部に入るコー
ヒー粉末をバイブレータ−４２を使用して撹拌すること
なく作られる。噴霧乾燥した供給物は、通常法に従って
粉砕して平均粒径７５〜１２０ミクロンにする前に、粉
砕して２０〜７０ミクロンにする（標準偏差３５〜７５
％）。

本発明によれば、焙炒粉砕コーヒーのような外観を有す
る凝集インスタントコーヒーを製造することができる。

かなり凝集性の高い粉末求められ、オイルが粉砕前に噴
霧乾燥した粉末の表面上に存在してもよい。あるいは、
コロイド状の焙炒粉砕コーヒーをソルブルコーヒーと混
合して粉末の凝集性を上げても良い。粉砕した粉末は１
秒間６０サイクルで約０．２”の振動を与える。この振
動をあたえたことによって、トレイ４２に収集されたコ
ーヒーはクラスターの状態になっている。振動スクリー
ンおよび６から８メツシユのアメリカ標準シーブスクリ
ーンを通した独特の形態をそれぞれ有している排出物を
供給する。生成する乾燥凝縮粒子は各々立方体をしてい
る。

それぞれのディストリビュータ−の上半分の近傍にある
面板孔を通して供給される６　ｐｓｉの蒸気と接触させ
、下降するクラスターと直接接触する噴霧蒸気を横切り
、その面上に湿つｔ；外殻を形成する。凝集したクラス
ターは６メツシユから約ｌＯメツシュの大きさを有して
いる。その中でも８メツシユが好ましい。また、このク
ラスターは微粉砕物の割合が３５％であり、通常は２５
％未満、約２０％である。凝集した粒子は暗色のクラス
ターであり、焙炒粉砕コーヒーの外観を有し、中心部は
非凝集粉末でできている。凝集物の揮発性保持率は実質
的に高（、またその質も極めて優れている。

本発明の工程および装置は、２つの異なるソルブルコー
ヒーの混合物を凝集するのにも使用することができる。

例えば、ソルブルコーヒーフレークと噴霧乾燥したソル
ブルコーヒー粉末との混合物を凝集することができる。

これらの成分は各々粉砕してあってもしていなくてもよ
い。同様に、本発明の工程および装置は淡色の粉砕ソル
ブルコーヒー（凍結乾燥したソルブルコーヒーなど）の
色を濃くするのにも使用される。この際、蒸気とコーヒ
ーの比はＯ，１未満であるのが通常であり、好ましくは
０．０３〜０．０９である（単位１ｂｓ／Ｉｂ５）。粉
砕したソルブルコーヒーの色はＩＯＬ（Ｌｏｉｌｅｔｒ
ｏｍ　ｃｏｌｏｒ　ｕｎｉｔ）まで濃くすることができ
る。すなわち３４Ｌの淡色凍結乾燥コーヒーは２４Ｌま
で濃くすることができる。このような濃色化は、その度
合し゛によって１０〜２５％の範囲内で最小限の濃度増
加を伴って行うことができる。

これは、コーヒーは僅かな蒸気しか透過しないことに起
因している。さらに、本発明の工程はソルブルコーヒー
の硬度も改善し、実質的に総ての微粉砕物を除去するこ
とができる。

実施例１ 本突施例では、色の濃いコーヒー凝縮物を製造する工程
を記載する。

約０．２６　ｇ／ｃｃのバルク密度を有し、水分量が２
．０〜３．０である、通常の高粘度噴霧乾燥によって製
造した噴霧乾燥したコーヒー粉末をフイッツミルモデル
Ｄ粉砕機で粉砕して平均粒径５０ミクロン、密度０．５
〜０．６　（／ｃｃの粉末とした。この粉砕は分別器を
備えたマイクロプルミルで行っても良い。所望により、
リサイクルを粉砕前にリボンミキサー内で新しいコーヒ
ー粉末にしてもよい。

粉砕したコーヒー粉末は回転供給器のホッパーに供給さ
れる。この回転供給器は通常は２０〜３０ｒｐｔａで回
転し、振動していない供給シュートへの粉末供給速度は
２５０〜３００１ｂｓ／ｈｒであった。

水平線との角度２０〜４０度とし、供給シュートはコー
ヒー粉砕物を均一なカーテン内で供給漏斗へ下降した。

この漏斗は静止した６メツシユのスクリーンを通して粉
末を受容し、これを２．５インチｘ１２インチの凝集体
供給目通して蒸気供給部へと導く。蒸気は、供給口と平
行で水平線と１５度の角度に維持された２フィートｘ１
．５フイートの蒸蒸気ディストリビューターを通して供
給した。多孔板は蒸気を蒸気供給部へと導く。４〜８ｐ
ｓｉ（の湿った蒸気をディストリビュータ−へ７００１
ｂ／ｈｒの流速で供給した。

蒸気供給部から形成されＩ；ランダムなコーヒー凝集体
は凝集部内を下降して調質部へ移動させた。

供給口の圧力を０，０１〜Ｏ，０ＩＳ（水）少なく維持
するように、１４０〜１５０゜Ｆの暖かい空気を蒸気供
給部の周囲にある充気部へ約１９００ＡＣＦＭの速度で
導入した。約４７ＡＣＦＭの周囲空気を供給口に提供し
、蒸気供給部の蒸気を維持した。空気は、凝縮部のベー
スから４フイートのところに設置した長さ５フィート高
さ１．５フイトの排気管から出した。供給速度は３２０
０ＡＣＦＭであった。この供給空気は供給する周囲補充
空気を排気フートに供給することによってバランスを保
った。補充空気の総量は９８０ＡＣＦＭであった。周囲
空気はエアブレーキへ３７０ＡＣＦＭで導いた。導入充
気、補充空気および排気のバランスは、Ｄｖｙｅｒモデ
ル＃２３０４によって調節した。凝縮部の側壁への蒸気
の凝縮は、深さ３インチの凝縮シェルを通して１８０゜
Ｆの空気３００ＣＦＭを再循環することによって防止し
た。

水分量的６１％の湿った凝集物を６フイートｘ１５フイ
ートの白いネオブレン製のベルトコンベヤー上に降下さ
せた。そしてこれを凝集部から１２０から１６０１ｔ／
ｌ１ｉｎで移動した。ベルト上のコーヒー層の厚さは凝
集体が粘着するのを防止するためになるべく薄くしてお
く。コンベヤーの終点において、凝集体はステンレスの
移動器をとして収集ビンへと降下させる。ここでさらに
湿った凝集物をドライヤー供給ホッパーへと導く。ベル
トの下のモーター式のブラシは最高速で稼働させ、ベル
トにコーヒーが付着しないようにした。

湿った凝集物は、Ｅｒ１ｅｚ　Ｈ５−５０振動供給器に
よってドライヤーへ供給した。ドライヤーは幅２フィー
ト長さ１５フイートのジェフリーＴＭＶを使用した。こ
れは、２フィートｘ５フィートの３つの部分を有してい
る振動流動床ドライヤーである。ストロークの長さは１
／８インチでありドライヤー中で２分の滞留時間を有す
る。ドライヤーの最初の２つのセクションには、乾燥す
るために１８０〜１９０゜Ｆの空気１１０００ＡＣＦを
供給し、第３のセクションには冷却するために５５〜６
０゜Ｆの１１００ＯＡＣＦを受容させた。

水分量４．５〜５．０％の乾燥した凝集体は、ドライヤ
ーから出て、直径１８インチの５ｖｅｃｏスクリナーモ
デル＃ＬＳ１８Ｓ３３３３を通過させた。

このとき収集したのは、８メツシユのスクリーンを通過
し２０メツシユのスクリーン上に残ッたｔべての凝集物
であった。この操作では、これ以外のサイズのメッシュ
も使用することができる。密度約０．２３１／ｃｅ、色
１６．ＯＬ、微粉末１０％未満の製造物が得られた。

！１例２ 本実施例では、複数の成分からなるソルブルコーヒーの
凝集物の製造工程を記載する。とくに、粉砕した噴霧乾
燥ソルブルコーヒーとソルブルコーヒーフレークとの混
合物について検討した。

実施例１に記載されるように、噴霧乾燥したソルブルコ
ーヒー粉末をさらに粉砕した。この粉砕コーヒーヲコー
ヒーフレークと混合し、別１（７）：＋ヒー加工工程に
よって７：３の混合物をリボンブレンダー内で製造した
。この粉末／フレーク混合物を回転供給器のホッパーに
移動して、実施例１のように凝集した。製造物は約０．
２３　ｇ／ｃｃの密度な有し、色は１９．ＳＬで水分量
は４．５％、微粉末量は１０％未満であった。最終製造
物は濃い結晶状の輝きのある状態であった。

実施例３ 本実施例では、焙炒粉砕コーヒーの外観を有する凝集コ
ーヒーの製造工程について記載する。

噴霧乾燥ソルブルコーヒー粉末を実施例１のようにして
粉砕した。ただし、分別器を備えた粉砕器の使用が薦め
られる。この粉砕した粉末を回転供給器のホッパーに供
給し、１５０〜２　Ｏ０ｌｂ／ｈｒの速度で凝集部に供
給した。実施例１の静止した供給シュートをＩＯインチ
ｘ２６インチの振動トレイに置き換え、全幅にわたって
粉末を分散するようにした分散器を備えたＥｒ１ｅｘ　
ＨＳ　−４０１駆動により粉末化した。粉末がトレイの
末端から降下するとき、口の上に設置した２末端駆動振
動形成スクリーン上に降下した。スクリーンは、通常の
Ｕ−ボックスサイズのフレームを備えた物を使用し、Ｅ
ｒ１ｅ！Ｈ３−２０への口と平行にこれを振動させた。

形成スクリーンの振動は加減抵抗器によって調節した。

緩やかに蒸気を供給するために、ディストリビュータ蒸
気圧は５　ｐｓｉ未満とした。他の凝集、乾燥および操
作条件は実施例１と同一である。製造物は密度約０　、
２８　ｇ／ｃｃ、色２０．５　Ｌ、微粉末１０％未満で
あった。

実施例４ 本実施例では、凍結乾燥したソルブルコーヒーを濃くす
る装置の使用について記載する。

密度約０．２１　ｇ／ｃｃ、水分量３．７％、色３３Ｌ
の凍結乾燥したコーヒー粒子を振動供給器のホッパーに
供給した。振動供給器は粒子を損傷するのを防ぐために
使用した。この振動供給器からコーヒーを凝縮部導入口
へ８００〜１０００１ｂ／ｈｒで供給した。蒸気の対応
量は約４０〜４５１ｂｓ／ｂｒであり、蒸気とコーヒー
の比は約０．０５とした。

蒸気供給部におけるコーヒー粒子は蒸気に３ｐｓｉｇ未
満の圧力で接触させた。供給工の圧力は０゜０１５（水
）だけ小さくした。凝縮部の空気流および温度は実施例
１と同様とした。濃くした凍結乾燥粒子はジェフリーＴ
ＭＶ２フィートｘ１５フィートの振動流動床ドライヤー
で実施例１にならって乾燥した。ただし、温度はやや低
くした（１７０．１７０．５０゜Ｆ）。製造物は、色２
５．５−２６．５Ｌ、密度０．２６　ｇ／ｃｃ、水分量
３．８〜３．９％であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の凝集装置および乾燥系を示した物で
ある。 第２図は、第１図の装置の凝縮部導入口と充気導入部を
示した凝集部の断面図である。 第３図は、充気導入部を示したものである。 第４図は、凝縮部の頂部の断面図である。 第５図は、蒸蒸気ディストリビューターの側断面図であ
る。 第６図はディストリビュータ−の蒸気マニホールドであ
る。 代　理　　人　弁理士　　湯　　　浅　　　恭　　　三
（外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）ソルブルコーヒー粒子のカーテンを、粒子が
   凝集装置内を下降するときに粒子と交差するようにした
   二つの独立した蒸気ディストリビューター間の凝集装置
   に供給し；（ｂ）粒子を粒子を横切る微細噴霧蒸気と接
   触させることによって、コーヒー粒子を湿らせて溶融し
   凝集物を形成し； （ｃ）降下する凝集物を調室部に通し、そこで該凝集物
   とともに下方に向けて流れる温度２００゜Ｆ未満の層流
   空気を通すことによって凝集物の表面を部分的に乾燥し
   ； （ｄ）表面を部分的に乾燥した凝集物を稼動している連
   続ベルト上に収集し； （ｅ）凝集物をドライヤーに移動し； （ｆ）凝集物を乾燥してその水分量を５％以下にする； 各工程からなるソルブルコーヒー粒子の凝集法。 ２、凝集部への粒子の下降点における圧力を、周囲の大
   気よりもわずかに負とした請求項１の凝集法。 ３、負の圧力が０．０４インチ（水）未満である請求項
   ２の凝集法。 ４、調室部の層流空気の温度が１２５゜Ｆより高い請求
   項１の凝集法。 ５、層流空気の温度が１４０〜１７５゜Ｆである請求項
   ４の凝集法。 ６、蒸気ディストリビューターが平面状であり、水平面
   と直角に設置されている請求項５の凝集法。 ７、各々の蒸気ディストリビューターが、コーヒー粒子
   のカーテンを噴霧する独立の小さい孔を多数有している
   請求項６の凝集法。 ８、各々の蒸気ディストリビューターの面が鉛直軸から
   ３００未満の角度にある請求項７の凝集法。 ９、蒸気ディストリビューターが鉛直軸から約１５゜の
   角度にある請求項８の凝集法。 １０、小さな孔を複数の列をなすように配列し、蒸気を
   内側へ向けて下向きに誘導するのに使用する請求項６の
   凝集法。 １１、小さな孔の各々が１／８インチ未満である請求項
   ６の凝集法。 １２、工程（ｆ）において、凝集物を流動床ドライヤー
   中で乾燥して冷却する請求項１の凝集法。 １３、供給するソルブルコーヒー粒子が、噴霧乾燥した
   後に粉砕した噴霧乾燥粉末である請求項１の凝集法。 １４、（ａ）噴霧乾燥した粉末を粉砕して平均粒径を２
   ５〜７５ミクロンにし（該粉末は工程（ａ）のソルブル
   コーヒー粒子のカーテンを形成する）、 （ｂ）蒸気と接触する前に、粉砕し噴霧乾燥した粉末を
   振動してスクリーンを通すクラスターを形成し、 （ｃ）工程（ｂ）のクラスターを、中心部は乾燥粉末で
   満たしたまま外表面を溶融する、各工程をさらに経る製
   造した凝集物が焙炒粉砕したような外観を有する請求項
   １の凝集法。 １５、噴霧乾燥した粉末にコーヒーオイルを添加する請
   求項１４の凝集法。 １６、噴霧乾燥した粉末にコロイド状の焙炒粉砕コーヒ
   ーを添加する請求項１４の凝集法。 １７、（ａ）ソルブルコーヒー製造物が凝集部内を降下
   するとき、その製造物と交差するように設置された２つ
   の独立した蒸気ディストリビューターの間の凝集部にソ
   ルブルコーヒー製造物のカーテンを供給し、 （ｂ）ソルブルコーヒー製造物を、その製造物を交差す
   るように細かく噴霧した蒸気と接触させ、それによって
   該製造物を湿らせ（該蒸気とコーヒーとの接触は蒸気と
   コーヒーとの比が０．１未満となるように維持する）、 （ｃ）降下する湿った製造物を調質部に導き、そこにお
   いて湿った製造物の表面をその製造物とともに下方に移
   動する２００゜未満の層流空気を通すことによって部分
   的に乾燥し、 （ｄ）部分的に表面を乾燥した製造物を稼働する連続ベ
   ルト上に収集し、 （ｅ）製造物をドライヤーへ移動し、 （ｆ）製造物を乾燥して、その水分量を５％以下にする
   、 各工程からなる淡色の粉砕ソルブルコーヒー製造物の色
   を濃くする方法。 １８、淡色の粉砕ソルブルコーヒー製造物が凝集部に降
   下する地点の圧力を周囲の圧力よりも僅かに負にする請
   求項１７の方法。 １９、負の圧力が０．０４インチ（水）未満である請求
   項１８の方法。 ２０、調質部の層流空気の温度が１２５゜Ｆより高い請
   求項１７の方法。 ２１、層流空気の温度が１４０〜１７５゜Ｆである請求
   項２０の方法。 ２２、蒸気ディストリビューターが平面状であり、水平
   線からの角度が鋭角であるように設置される請求項２１
   の方法。 ２３、各々の蒸気ディストリビューターが複数の独立し
   た小さな孔エリアからなり、これがコーヒー製造物のカ
   ーテンを噴霧する請求項２２の方法。 ２４、各々の蒸気ディストリビューターの面と鉛直軸と
   の角度が３０゜未満である請求項２３の方法。 ２５、蒸気ディストリビューターと鉛直軸との角度が約
   １５゜である請求項２４の方法。２６、小さな孔が複数
   の列をなすように配列し、蒸気を内側へ向けて下向きに
   誘導するのに使用する請求項２２の方法。 ２７、小さな孔の各々が１／８インチ未満である請求項
   ２２の方法。 ２８、工程（ｆ）において、表面を部分的に乾燥したコ
   ーヒー製造物を流動床ドライヤー中で乾燥して冷却する
   請求項１７の方法。 ２９、供給する淡色の粉砕ソルブルコーヒーが、噴霧乾
   燥したソルブルコーヒーである請求項１７の方法。 ３０、蒸気とコーヒーとの比が０．０３〜０．０９であ
   る請求項１７の方法。 ３１、（ａ）ソルブルコーヒー粉末の薄いカーテンを、
   自由落下する薄いカーテンとして下向きに供給する手段
   、 （ｂ）下向きで内側に向けて互いに反対方向に噴霧する
   蒸気とカーテンとを接触させるのに使用する独立した複
   数の蒸気孔をそれぞれが有する一対の蒸気ディストリビ
   ューターからなる凝集部、 （ｃ）２００゜Ｆ未満の空気を湿った凝集物の周囲に下
   向きに層流として供給する調質部、 （ｄ）湿った凝集物を収集するのに使用する、調質部の
   底部に設置したコンベヤーベルト、 （ｅ）（ｄ）で回収した湿った凝集物を乾燥して安定な
   水分量にするための独立した乾燥部、からなるソルブル
   コーヒー粒子を凝集する装置。 ３２、凝集部の頂部に設置し、凝集部へ粉末が降下する
   地点よりもわずかに負の圧力をかける手段を有する請求
   項３１の装置。 ３３、粉末の圧力が０．０４インチ（水）未満である請
   求項３２の装置。 ３４、調質部の空気が１２５゜Ｆより高い請求項３１の
   装置。 ３５、調質部の空気の温度が１４０〜１７５゜Ｆである
   請求項３４の装置。 ３６、蒸気ディストリビューターが平面状であって、降
   下するコーヒー粒子のカーテンからそれぞれが等しい距
   離に設置されている請求項３１の装置。 ３７、前記の各々の蒸気ディストリビューターの面と鉛
   直軸との角度が３０゜未満である請求項３６の装置。 ３８、蒸気ディストリビューターと鉛直軸との角度が約
   １５゜である請求項３６の装置。３９、蒸気ディストリ
   ビューターの孔の開口部が１／８インチ未満である請求
   項３６の装置。 ４０、独立した乾燥部が流動床ドラーヤーである請求項
   ３１の装置。