JPH0729044B2 - カプセル体の製造における余滴除去方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の詳細な説明） 本発明は、カプセル体の製造における余滴除去方法とそ
の装置に関するものである。

詳しくは、多価金属イオンを含む水溶液を芯物質とする
内部流動性カプセルの製造における余滴除去方法とその
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、粒滴の表面にゲル皮膜が凝固液中で形成されたカ
プセル体を凝固液と共に凝固液回収槽に内装した有孔円
筒中に供給すべく構成し、該有孔円筒中のスクリューコ
ンベアで有孔円筒の開口部からカプセル体を取出すと共
に、凝固液は有孔筒の孔から回収槽に向かって排出させ
て、カプセル体と凝固液とを分離できるように構成され
たカプセル体の製造装置は特公昭60-2904号公報ですで
に知られている。

又、粒滴の表面に凝固液中での化学反応によりゲル皮膜
を形成する反応槽と、反応槽で形成されたカプセル体を
凝固液中より分離する回収槽を送液管と返送液管とで互
いに連結して、循環路を形成してカプセル体の製造装置
にオーバーフロー管を設けたものも特公昭60-33534号公
報で示されている。

一般に、カプセル体を網状の分離板を用いて凝固液から
回収すると、凝固液が分離板で分断され、凝固液面に滴
下する時点で空気を抱え込む。

凝固液中に気泡が混入すると、凝固液の見掛けの粘度が
増加し、凝固液の循環量が低下し、装置の安定な運転が
不可能になる。

前者のものによれば、有孔円筒とスクリューコンベアを
用いてカプセル体を凝固液中から取出すものであるた
め、凝固液中に空気を抱え込むことがなく、装置を長時
間運転することができる。

すなわち、静的な状態を維持して、カプセル体を凝固液
中から連続的に回収することができる。

後者のものによれば、返送液管を設けたポンプで反応槽
と回収槽との液面にヘッド差をもたせることができ、こ
れによって凝固液の粘度に応じて循環流速を制御でき、
したがってカプセル体の反応時間とその物質に応じて調
節できるという特徴がある。

そして、カプセル被膜の厚さをコントロールするため
に、カプセルが凝固液に浸漬している時間を制御でき、
反応槽から回収槽までの流路が一定であれば、反応槽と
回収槽の液面のヘッド差により循環流速が決まり、カプ
セルの滞留時間が決まる（第２図参照）。

その他、循環流のコントロールユニットの数を変えて流
路の長さを変えることにより反応時間が変えられる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のような従来のものは、芯部を形成する流動物質を
ノズルから凝固液中に、この粒滴を所定時間浸漬移動さ
せるものであって、この場合芯物質をノズルから自然滴
下すると主滴（Main Drop）と余滴（Satelite Drop）に
分かれることが多い。

発生した余滴は凝固液面上に浮上し、凝固液中に沈降し
づらい。

多数の余滴が凝固液面上に浮上し、その上に次の主滴が
滴下されると、主滴と余滴が合一したカプセルになって
好ましくない。

したがって本発明の技術的課題は、発生した余滴を速や
かに取出すことのできるカプセル体の製造方法と、その
装置をうることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 以上のような技術的課題を解決するために、次のような
手段を講ずるものである。

（１）芯部を形成する流動物質をノズルから凝固液中に
粒状に滴下し、次いで凝固液中でこの粒滴を所定時間浸
漬移動させて、粒滴の表面にゲル状皮膜を形成するカプ
セル体の製造において、凝固液面上に浮上しているノズ
ルからの余滴を反応槽からオーバーフローさせて流れ出
る凝固液と共に反応槽外に連続的に運び出すことを特徴
とするカプセル体の製造における余滴除去方法。

（２）粒滴の表面に凝固液中での化学反応によりゲル皮
膜を形成する反応槽と、反応槽で形成されたカプセル体
を凝固液中より分離する回収槽とを、送液管と返送液管
とで互いに連結して循環路を形成したものにおいて、オ
ーバーフロー装置を反応槽に設けると共に、その回収液
の戻り口を反応槽のほぼ中心部において凝固液の液面上
に開口したことを特徴とする余滴除去装置。

（作用） 芯物質は芯液滴下タンクに設置されたノズルから滴下さ
れ、反応槽中で球形に成形され、その表面にゲル皮膜が
できる。

芯物質表面のゲル皮膜が必要な時間を経過して厚くなっ
た後、回収槽で凝固液からカプセルのみが取出される
が、ノズルから発生した余滴が凝固液面上に浮上しても
これを凝固液と共にオーバーフローさせて反応槽外に連
続的に運び出すことができる。

（効果） この技術的手段によれば、発生した余滴は速やかにオー
バーフローさせられて流れ出る凝固液と共に反応槽外に
連続的に運び出されるので、主滴と合一したカプセルが
形成されることがなく、形態のととのったカプセルを得
ることができる。

（実施例） 説明の便宜上、先ず特公昭60-33534号公報で示されたも
のから説明する。

第６図のものは反応槽と回収槽とからなるもので、反応
槽（２）は逆円錐形状反応塔で構成され、この中の凝固
液の液面は、反応槽（２）上部外周に環状に配設された
受樋（2a）につながるオーバーフロー管（３）から、ポ
ンプ（４）を介して反応槽（２）の接線方向に向かって
取付けられた吐出管（５）より漕内に液を返送せしめる
ことで、一定に保たれるようになっている。

反応槽（２）の上部には芯液タンク（１）が配設され、
その底面に設けた多孔板（６）から反応槽（２）内の凝
固液面に向かって流動体が滴下するようになっている。

反応槽（２）の中心部には出口管（７）が設けられ、こ
の開口部を覆う有底の被覆管（８）と共に二重管を構成
し、液流路の屈曲回路を形成している。

出口管（７）は送液管（９）を経て有孔円筒（10）につ
ながり、全体としてＵ字形を呈し、有孔円筒（10）の上
部は回収槽（11）を貫設して一種の回収塔を形成してい
る。

有孔円筒（10）にはスクリューコンベア（12）が内装さ
れており、このスクリューコンベア（12）に対応した有
孔円筒（10）上部に無数の孔（10a）が形成され、有孔
円筒（10）の開口部にはカプセル取出し樋（13）が下向
き傾斜に設けられ、取出し樋（13）の下端は製品タンク
（14）に臨んでいる。

図示のものでは、スクリューコンベア（12）のスクリュ
ー部端が取出し樋（13）より上方に突出し、モーター
（15）で駆動される。

又、反応槽（２）と回収槽（11）とは返送液管（16）を
介してつながり、そのポンプ（17）で回収槽（11）の凝
固液は反応槽（２）に返送される。そして、返送液管
（16）は反応槽（２）の吐出管（５）と同一高さにおい
て、前記吐出管（５）と対称的に接線方向に取付けら
れ、第７図矢印の如き時計の針方向の回流を生ぜしめる
ようになっている。

この返送液管（16）があることにより、反応槽（２）と
回収槽（11）の液面間にヘッド差（水頭圧）が形成され
る。ヘッド差は、ポンプ（17）の送液量によって決ま
り、ヘッド差により反応槽と回収槽（11）との間の循環
流速が決まる。

さて、芯物質である流動体を芯液タンク（１）の多孔板
（６）から反応槽（２）中の凝固液面に向かって滴下す
る。滴下された流動体からなる粒滴は直ちに凝固液反応
して球状となり、反応槽（２）中を落下し、更に反応し
ながらカプセル体となって二重間（７）、（８）からヘ
ッド差による循環流にのって回収槽（11）へと運ばれ
る。

そして、カプセル体は有孔円筒（10）のスクリューコン
ベア（12）で上昇するが、その際カプセル体はスクリュ
ーコンベア（12）で液中から運び上げられ、カプセル取
出樋（13）上に飛び出る。

有孔円筒（10）に送られた凝固液は、その孔（10a）か
ら回収槽（11）に回収され、返送液間（16）を経て反応
槽（２）に返送せしめられる。有孔円筒（10）は、上昇
する凝固液が回収槽（11）に移行するための孔のあいた
円筒であり、有孔円筒の孔の総面積の割合、すなわち開
口比が循環流の流量が決めることになるので、開口比は
できるだけ大きい方が有利である。

回収槽（11）は有孔円筒（10）の孔から出た液を回収
し、反応槽（２）は戻すためのホールディングタンクの
役目を反応槽とのヘッド差を決める液面をつくり出す
が、この液面によって有孔円筒の液に浸漬する深さが決
まる。その深さｌはπr²＝２πrlk、ｌ＝r/2kで与えら
れる。ここでr:有孔円筒の半径、k:開口比である。

又、有孔円筒中を上昇する凝固液の液面と回収槽の液面
との差があまりないように開口度を設定することが必要
で、かくすることにより有孔円筒の孔から回収槽に移行
する凝固液が有孔円筒の外壁面を伝って流下し、この移
行部分での空気の抱き込みをなくすことができる。

もし、ｌがr/2kより小さい状態が長時間続いた場合に
は、反応槽へ戻す液がなくなってしまうことになる。

以上のような装置によれば、芯物質をノズルから自然滴
下すると、第１図に示すように主滴（ｃ）と余滴（ｄ）
に分かれることが多い。

発生した余滴は凝固液面に浮上し、凝固液中に沈降しづ
らい。

多数の余滴が凝固液面に浮上し、その上に次の主滴が滴
下されると、主滴と余滴が合一したカプセルになり、好
ましくない。

そこで、本発明では余滴を除くことが必要条件であるの
で、余滴を反応槽からオーバーフローさせて、流れ出る
凝固液と共に反応槽外に連続的に運び出すようにしたも
のである。

次に本発明装置を説明すると、第３図の如く反応槽
（２）の上部にノズルボックス（１）が配設されてい
る。その底面に設けた多孔板に対応するノズル（６）か
ら、反応槽（２）内の凝固液面に向かって流動体が滴下
するようになっている。

反応槽（２）と回収槽（11）との間には送液管（９）と
返送液管（16）とがある。送液管（９）は屈曲回路を形
成して、反応コントロールユニットを構成している。

又、反応槽（２）はジャケット（2a）を形成しており、
その（ａ）は温水の入り口、（ｂ）は出口であって、ジ
ャケット用温水タンク（８）から温水が補給される。

回収槽（11）につながる有孔円筒（10）にはスクリュー
コンベア（12）が内装されており、このスクリューコン
ベア（12）に対応した有孔円筒（10）上部に無数の孔
（10a）が形成され、有孔円筒（10）の開口部には、カ
プセル取出し樋（13）が下向き傾斜に設けられ、取出し
樋（13）の下端はカプセル回収コンベア（14）に臨んで
いる。

スクリューコンベア（12）のスクリュー端が取出し樋
（13）より上方に突出し、モーター（15）で駆動され
る。

又、反応槽（２）と回収槽（11）とをつなぐ返送液管
（16）にはポンプ（17）とフィルター（28）とがある。
その他、流量計（23）がある。

返送液管（16）の反応槽（２）に対する吐出口（Ａ）は
反応槽（２）の接線方向に取付けられ、一定方向の回流
が生じるように設けられている。

この返送液管（16）があることにより、反応槽（２）と
回収槽（11）の液面間にヘッド差（水頭圧）が形成され
る。

ヘッド差はポンプ（17）の送液量によって決まり、この
ヘッド差により反応槽と回収槽との間の循環流速が決ま
る。

反応槽（２）からオーバーフローした液は、管（３）か
らフィルター（3a）を介して余滴回収装置（15）に流れ
込む。フィルター（3a）で余滴が除去された凝固液は、
管（５）を経て反応槽（２）の中央口から分散皿（25）
で周囲に放射状に分散される。

分散皿は一種の邪魔板であるが、これがない場合はノズ
ル口を放射状に設けても良い。

ノズルボックス（１）の下面には、ノズル（６）が同心
円状に配列され、ポンプ（７）でタンク（18）から管
（20）を経て芯液がノズルボックス（１）に供給され
る。

ノズルを配設したノズルボックス（１）は、上下装置
（24）（24）で上下動して、ノズル口（6a）と反応槽
（１）の液面（22）との間の距離を調整するようになっ
ている。

（21）はノズルボックス（１）の液面調節計である。そ
の他、送液管（９）におけるコントロールユニットには
エアー抜きコック（19）（19）（19）がある。その他、
切替弁（26）（27）がある。

さて、芯物質である流動体をノズルボックス（１）のノ
ズル（6a）から反応槽（２）中の凝固液に向かって滴下
する。

滴下される流動体からなる粒滴は、直ちに凝固液と反応
してゲル状被膜で覆われた球状カプセル体となり、反応
槽（２）中を落下し、更に循環流にのって回収槽（11）
へと運ばれる。

そして、カプセル体は有孔円筒（10）のスクリューコン
ベア（12）で上昇するが、その際カプセル体はスクリュ
ーコンベア（12）で液中から運び上げられカプセル取出
し樋（13）上に飛び出る。

有孔円筒（10）に送られた凝固液は、その孔（10a）か
ら回収槽（11）に回収され、返送液管（16）からフィル
ター（28）を介して反応槽（２）に返送される。

反応槽（２）に返送された凝固液は、接線方向に取付け
られた吐出口（Ａ）によって時計の針方向の回流を生じ
る。

このように、流れている凝固液面に向かって主滴がノズ
ルボックス（１）のノズル（６）から落下するが、ノズ
ル（６）から自然滴下するものは主滴と余滴とに分かれ
る。この現象は第１図に示す。

発生した余滴は凝固液面上に浮上し、凝固液中に沈降し
づらい。多数の余滴が凝固液面に浮上し、その上に次の
主滴が滴下されると、主滴と余滴が合一したカプセルに
なり好ましくない。

そこで本発明では、発生した余滴を速やかに取出すため
に凝固液をオーバーフローさせ、流れ出る液と共に余滴
を反応槽（２）外に連続的に運び出すようにしたもの
で、実施例のものでは第３、５図の如く反応槽（２）上
部のほぼ中心部にオーバーフロー液の戻り口（5a）を設
けて受皿（25）から放射状に分散した回収液の流れによ
って、液面上の余滴は、オーバーフロー液と共にオーバ
ーフロー受樋（2a）からオーバーフロー回収液管（３）
から余滴回収装置（15）に運ばれる。

一方、返送液管（16）からの凝固液は、反応槽（２）内
で回流していて、前に発生した余滴は前述の如くオーバ
ーフローして排除されているので、ここに滴下された主
滴は余滴と合一することなく、その回流にしたがって速
やかに沈降する。したがって、余滴と主滴は合一するこ
とがない。

この点を更に説明すると、オーバーフロー液の戻り口
（5a）は返送管（16）の戻り口（Ａ）より上位にあり、
したがってオーバーフロー液の回収液は、反応槽（２）
の液面上を放射状に流れており、余滴はその質量で液面
上に浮上しても前記放射状の流れで反応槽（２）の外周
に向かって速やかに流れ、この余滴が排除された反応槽
（２）の液面に向かって主滴が滴下し、その質量からオ
ーバーフロー液層を通過して速やかに沈降して行くから
である。

ただし、オーバーフロー液の流速が早いと主滴もオーバ
ーフローするので好ましくない。

余滴は、往々にして、反応槽縁に付着する性質があるの
で、この付着現象が生じないような手段を講ずるとよ
い。

すなわち、反応槽（２）の内面上部に、スクリューコン
ベア（12）と同様な機能をもつワンピッチのスクリュー
を回転させて、余滴を持ち上げ、積極的に余滴をオーバ
ーフロー液と共に反応槽外に排出せしめてもよい。

なお、本装置を用いて種々の商品のカプセル化が可能
で、水溶液系では果汁、果肉、コーヒー、ココア、香
料、調味液であり、エマルジョン系のものではクリー
ム、ドレッシング、人工イクラ、サスペンション系では
無機粉体である。

本装置の特色は、無機粉体のコーティングにも用いられ
る。

すなわち、本発明は内部流動性カプセル化法と呼ばれる
ものであり、その液中硬化被覆法の１つであって、カル
シウムなどの二価金属イオンを含む水溶液をアルギン酸
ソーダー、LMペクチン等の糖類溶液の中に滴下したカプ
セル化する方法である。

そして、カルシウムを含む芯物質を多糖類溶液の凝固液
中に滴下すると瞬時にゲル化反応が始まり、滴下した液
滴の界面にゲル状皮膜が生成したカプセルができる。

したがって無機粉体のカプセル化も可能であるわけで、
芯液の中にアルミナ、シリカの分散した液を入れてサス
ペンション状態にして滴下すればよいのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はノズルから滴下される液滴の形成状態図、 第２図はヘッド差と反応時間の関係図、 第３図は本発明装置の説明図、 第４図は分離装置の説明図、 第５図は本発明のオーバーフロー装置の平面図、 第6,7図は従来装置の概略図と同上要部における平面視
概略図である。 （１）……芯液タンク又はノズルボックス （２）……反応槽 （５）……吐出管 （９）……送液管 （10）……有孔円筒 （11）……回収層 （13）……カプセル取出樋 （16）……返送液管 （17）……ポンプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯部を形成する流動物質をノズルから凝固
   液中に粒状に滴下し、次いで凝固液中でこの粒滴を所定
   時間浸漬移動させて粒滴の表面にゲル状皮膜を形成する
   カプセル体の製造において、凝固液面上に浮上している
   ノズルからの余滴を反応槽からオーバーフローさせて流
   れ出る凝固液と共に反応槽外に連続的に運び出すことを
   特徴とするカプセル体の製造における余滴除去方法。
2. 【請求項２】反応槽の凝固液面に向かってノズルから落
   下する主滴は循環流で速やかに沈降せしめ、液面上に浮
   上する余滴は、反応槽のほぼ中心部から外周に向かって
   放射状に放出されるオーバーフロー液の回収液の流れと
   共に外周に運び出し、オーバーフロー液と共に反応槽外
   に余滴を運び出すことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のカプセル体の製造における余滴除去方法。
3. 【請求項３】粒滴の表面に凝固液中での化学反応により
   ゲル皮膜を形成する反応槽と、反応槽で形成されたカプ
   セル体を凝固液中より分離する回収槽とを、送液管と返
   送液管とで互いに連結して循環路を形成したものにおい
   て、オーバーフロー装置を反応槽に設けて、その回収液
   の戻り口を反応槽のほぼ中心部において凝固液の液面上
   に開口したことを特徴とする余滴除去装置。