JPH04507343A - 高粘性食物を濃縮する方法および装置 - 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】 高粘性食物を濃縮する方法および装置 説明 本発明は高粘性流動食物を濃縮する、特に、トマトと果汁および果肉、一般的果 肉質食物、等の高い粘性と高い繊維分をもつ流動食物を単発でなく、連続的に濃 縮するのに有用な方法に関する。

本発明はまたこの方法を実施する装置に関する。

本発明の方法および装置は、特に、上記流動食物の高濃縮を可能にすると言う課 題を解決する。上記濃縮は、通常、高い粘性および低い熱伝導性を存する。この 観点から、トマトジュースの濃縮により濃縮液を得ることについて説明する。

表現を簡潔にしかつあらゆる限定を排除するために、上記タイプの流動食物は、 以下、その性質および固さに関係なく「液体混合物」と言い、脱水される上記液 体は「希釈液」と言う。

従来装置において、濃縮は蒸気パイプコイルまたは他の加熱装置を用いて加熱さ れるバット内で上記希釈液を蒸発させるために上記液体混合物を沸騰させて行わ れる。

かかる装置は上記濃縮液を循環させてそれから蒸気を除去するのが困難なために 上記液体混合物に高い濃縮と固さを与えることができない。上記液体混合物の濃 縮および関連する粘性に伴って現れるかかる困難性は増大する。

通常、下流フィルム装置と称されかつ垂直の管ネスト熱交換機を含む他の従来装 置において、上記液体混合物は完全に管を充填することなく各個の管を流れ下る 、即ち、蒸気か蒸発して管の１端部から放出されるところの中央部を充満しない でその内壁を横断する。

しかし、かかる従来装置は単に高い流動性の液体混合物を濃縮するのに効果的で あるのみてあって、高い濃縮を得る、特に、液体混合物か繊維成分を含存する場 合には適さない。

更に、他の一層頻繁に使用されている装置において、濃縮はネスト形態に設置さ れた管の内部の液体混合物を加熱することにより行われる。

かかる装置により、容管から放出される液体混合物の液流はヘッダの内側で合流 し、混ざり合ってネット流となり、しばしばサイクロン型をした分離器へ送られ る。この分離器内で蒸気が液体混合物から蒸発し、液体混合物はその結果として 濃縮される。

上記混合物濃縮液のい（らかが次の工程へ送られ、残りは管ネストヘ戻されて次 の濃縮サイクルへ順次送られる。

各個別の管を出る上記液体混合物の流れの表面温度はそのコア温度または上記分 離器へ供給される上記液体混合物の実質的に均一の温度よりも著しく高くなり、 上記管ネスト管から出る個別的流れが結果的に融合して混合する。

従って、上記従来装置において、蒸気は分離器へ送られるネスト流の温度に基づ いて上記液体混合物から分離する。この温度は上記のごとく管ネスト管から放出 される液体混合物の個別流の表面温度よりも低い。

更に、注意すべきことは、正犯分離器において、仮に通常のサイクロン型のもの であっても、上記蒸気は液体混合物の全部、および従って、その蒸発面から最も 離れた部分からも蒸発し、そのために、蒸発が困難な最も深い層から蒸気を蒸発 させるために混合物の温度を更に高くする必要かある点である。

本発明の方法は、特に、繊維物質を含む高粘性の流動食物（液体混合物）を濃縮 するのに有用であり、管ネスト熱交換機の複数の管へ、いわゆる金管状態（ｆｕ ｌ　１−ｔｕｂｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）で流動食物を流動させることにより上記 流動食物の連続的流れを加熱することから成るタイプのものあり、かつ次の工程 から成ることを特徴とする。

即ち、流動食物を１記熱交換機内の容管から直接的に蒸気室へ供給して、加熱さ れた流動食物の複数の対応する遊離ナツプ（ｎａｐｐｅｓ）を形成し、 上記蒸気室を駆動して蒸気を上記流動食物の各遊離ナツプの表面から蒸発させ、 続いて上記流動食物の遊離ナツプの全てを濃縮された流動食物の集団として収集 し、かつ 上記濃縮された流動食物の集団を上記加熱交換機の入口端部へ戻し、続いて濃縮 する適宜量の流動食物を添加して濃縮された液体混合物を放出する。

蒸気室内において、蒸気は各個の遊離チップの暖かい周囲層から発生し、上記遊 離カップが融合かつ混合する前に温度は全体に均一になる。

濃縮された混合物の集団は蒸気室の底部に収集され、濃縮された液体混合物のい くらかが放出されかつ濃縮されるべき対応量が添加された後に、そこで上記集団 はポンプ等の装置により吸い上げられて上記管ネスト熱交換機の入口端部へ戻さ れる。

上記方法によれば、蒸気環境は、いずれの液体集団の深層からも蒸気を蒸発させ ることなく、上記個別遊離ナツプの暖かい表面層からのみ行われる。従って、か かる蒸発に対する抵抗により発生する欠点は除去される。

本発明の好ましい態様において、上記液体混合物分配に対する抵抗は上記蒸気室 の管端部に設けられており、それにより上記液体混合物は熱交換機の管の全長に 沿って上記蒸気室におけるよりも高い圧力を受け、かつ必要に応じてその壁で更 に高い混合温度で上記液体混合物の蒸気圧を受け、それにより管の内側のいずれ の点においても蒸発を伴うことなく上記液体混合物は熱交換機の管内で加熱され る。

このようにして、熱利益は安定して、上記熱交換機の幹管の内側の上記個別液体 混合物の流れの表面層が上記流れのコア領域よりも暖かくなり、かつ上記コア領 域か蒸気室内で対応する遊離ナツプを形成するときに、蒸発がその暖かい外部領 域から生じるようにする。特に、濃縮混合液か果汁および果肉から成る場合に、 その利点は大きく、上記管の内側ではいずれでも蒸発は生じることなく、その製 品が燃えたり、上記管壁を横切る固い堆積物が形成されることはない。

更に、濃縮された混合液の集団になる前の上記蒸気室での移動中には上記蒸発表 面は上記個別遊離ナツプの結合面と等しいので、この蒸発面は従来技術により得 られるよりも一層大きい。

本発明の方法は上記液体混合物をより一層早くかつ深く濃縮し、かつ濃縮工程中 に上記混合液の過剰加熱を減少または一掃することが経験的に立証されている。

従って、流動出発食物の感覚特性の保護に寄与する。

本発明の特徴と利点は以下に添付図面を参照して一層詳細に説明する本発明方法 の実施態から一層明瞭になるであろう。

図面において、 図１は本発明の方法の第１態様を実施するための装置を概略的に示す。

図２から図５は図１の装置の細部の変形態様を概略的に示す。

図６は図１の装置の変形態様を概略的に示す。

図７は図１の装置の他の変形態様を概略的に示す。

図面全体を通じて、本発明の装置の同様構成部は同一参照番号により示した。

図１を参照すると、垂直の管ネスト熱交換機はｌにより示され、複数の管２はそ の上端部で濃縮される液体混合物を受けるように設置された室５へ、およびその 底部で蒸気室６と連絡されている。熱交換機１は人口３を通って送られる蒸気に より加熱され、濃縮水はドレイン４から排出される。

液体混合物の流れは熱交換機１の複数の管２内で加熱されて蒸気室６へ落下して その中で対応する複数の遊離ナツプ７を形成する。「遊離ナツプＪの語はここで 隣の流れを干渉することなく上記蒸気室を流出入する各液体流により形成される 特定形態を示すために使用されている。

蒸気室６は遊離ナツプ７を個別管２から生成して相互に混合させることなく側並 びに下へ流れさせるに足りるだけの幅と長さを存する。

蒸気は個別遊離ナツプ７の表面層からのみ自由に発生し、個別遊離カップは該カ ップの内部本体（コア）より熱い。

壁１０は蒸気室６内でそれと同軸に上方へ固定されており、蒸気室６の内面と共 働して内空間９を形成し、蒸気はそこを通ってナツプ７から発生しかつカップと 共に蒸気室６へ流れ落ちて出口１５へ流れる。

蒸気発生後に、ナツプ７の結合体は蒸気室６の底部８て収集されて濃縮された液 体混合物の集団に成る。濃縮される液体混合物の流れは蒸気室６の底部８にある 入口１２から導入されて適宜量の上記濃縮された液体混合物に添加される。

バイブ１１と１４を介して、パイプ１３は濃縮された液体混合物を濃縮されるべ き液体混合物の添加物としてそのサイクルへ戻し、それを管２の採り入れ室５へ 供給する。

サイクルバックされた液体混合物流からは、１５て除去される蒸気量より少ない １２て導入される量に等しく、１６で取り出される。

濃縮されるべき上記液体混合物の導入と濃縮された液体混合物の除去は異なる点 で行われてよい。例えば、上記ナツプを均一にするために適宜の手段を用い新鮮 な液体混合物か１６で導入されてよく、かつ濃縮された液体混合物か１２で取り 出されてよい。

本発明の態様は、図２で示されたように、管２の上人口に丸味を付けて入口損失 を減少しかつ肢管から一層容易に所望の流速を達成する構成になっている。

更に、管２は、図３に示されたように、蒸気室６へ開放する出口端部２ａの領域 を樒少して、例えば、背圧を肢管の終端部に加えて効果的にその中の初期蒸発を 防ぎ、結果として移動係数を減少させ、かつ液体混合食物として固い堆積形成液 体混合物、同様に固い堆積物の形成を制限し、かつ製品が燃えるのを制限する。

上記入口の断面領域の減少は他の様々な方法により行いえることは自明である。

図３は好ましい解決案を示し、ここでは管２の出口端部１８をその管の直径より も小さくした出口管プレートの孔内に管２を拡張することにより先細りにしてい る。

図４は１解決案を示し、ここではリングインサート１９を、拡大することにより またはねじ山を設けて、上記管の出口断面へ固定している。図５はその面積を減 少するために上記管の出口断面へ固定するホルダ２１上に担持されたビン２０を 用いた解決案を示す。

本発明の種々態様を通して、管２は、図１のように下方向へ垂直に延びるのでは なく、図６の例示のごとく準水平方向へ大なり少なり下降傾斜し、図７のごとく 大なり少なり上方へ傾斜できるか、いずれの場合にも蒸気室６の出口は底部８て 収集される濃縮された集団の上に配設され、かつそこを通って上記遊離カップが 個別の管から発生し、蒸気を発生するのに必要な距離にわたって融合することな く流動を続けることができる。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年２月１２日

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．潜在的に繊維を含む、トマトと果汁および果肉、一般的食物果肉等との混合 物および懸濁液のごとく高粘性の流動食物を、上記流動食物の連続流を、いわゆ る全管状態で管ネスト熱交換機の複数の管へ流動することにより加熱することに より濃縮する方法において、 上記流動食物を上記熱交換機内の各管から直接蒸気室へ供給して加熱された流動 食物の対応する複数の遊離ナップを形成し、 上記蒸気室を駆動して蒸気を上記流動食物の各遊離ナップの表面から発生させ、 続いて、上記流動食物の遊離ナップの全てを収集して濃縮された流動食物の集団 にし、かつ 上記濃縮された流動食物の集団を上記熱交換機の入口端部へ戻し、続いて濃縮さ れるべき流動食物の適宜量を添加しかつ所望量の濃縮された流動食物を放出する 、工程からなることを特徴とする高粘性流動食物を濃縮する方法。
2. ２．上記流動食物が流通する上記熱交換機の各管内であって上記蒸気室へ送るた めの出口端部の位置で背圧が発生して上記流動食物の蒸発が少なくとも上記管の 終端部内で起こるのを防止することを特徴とする、請求項１の方法。
3. ３．潜在的に繊維を含む、トマト果汁と果肉、一般的食物果肉等との混合物およ び懸濁液のごとく高粘性の流動食物を、請求項１の方法により濃縮するための装 置であって、上記濃縮された流動食物の集団を収集する底部（８）、および少な くとも１つの蒸気放出口（１５）、１端部で上記底部（８）と、かつ他端部で上 記熱交換機（１）の管（２）と連通する再循環ポンプ（１３）を有する蒸気室（ ６）と液体を介して上記流動食物を流通させる複数の管（２）を有する管ネスト 熱交換機（１）から成り、上記濃縮すべき流動食物の対応する遊離ナップ（７） を上記蒸気室へ運搬するために、上記管（２）は上記底部（８）の上でそこから 所定間隔おいて上記蒸気室（６）へ直接かつ個別的に開放するそれぞれの出口端 部（２ａ）を有することを特徴とする装置。
4. ４．上記管（２）の各々は上記蒸気室（６）へ開放するそれぞれの出口端部（２ ａ）に濃縮されるべき流動食物の流れに対する背圧を発生させるために効果的で あって、それにより上記管（２）内の蒸気形成に対抗できる障害物（１８，１９ ，２０）を有することを特徴とする、請求項２の装置。
5. ５．上記障害物は上記管のソケットを先細りにした、上記管の上記出口端部（２ ａ）の領域内の減少部（１８）から成ることを特徴とする、請求項４の装置。
6. ６．上記障害物はリングインサート（１９）から成ることを特徴とする、請求項 ４の装置。
7. ７．上記障害物は上記管（２）の出口端部（２ａ）へ侵入するピン（２０）から 成ることを特徴とする、請求項４の装置。
8. ８．上記熱交換機（１）の管（２）は垂直位置にありかつ上記流動食物を通過さ せて上から下方向へ加熱し、かつ上記蒸気室（６）は熱交換機（１）の下に設置 されていることを特徴とする、請求項３の装置。
9. ９．上記熱交換機（１）の管（２）は水平または下降傾斜し、かつその底部（８ ）上に所定間隔おいて上記蒸気室（６）へ開放することを特徴とする、請求項３ の装置。
10. １０．上記管（２）は上方向へ傾斜しかつ上記流動食物を上記底部から上方向へ 通過させ、上記底部（８）上に所定間隔おいて上記蒸気室（６）へ開放している ことを特徴とする、請求項３の装置。