JPH0790162B2 - 溶解性粉末状材料の顆粒化方法および装置 - Google Patents

溶解性粉末状材料の顆粒化方法および装置

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JPH0790162B2
JPH0790162B2 JP3113120A JP11312091A JPH0790162B2 JP H0790162 B2 JPH0790162 B2 JP H0790162B2 JP 3113120 A JP3113120 A JP 3113120A JP 11312091 A JP11312091 A JP 11312091A JP H0790162 B2 JPH0790162 B2 JP H0790162B2
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • A23F5/00Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/24Extraction of coffee; Coffee extracts; Making instant coffee
    • A23F5/36Further treatment of dried coffee extract; Preparations produced thereby, e.g. instant coffee
    • A23F5/38Agglomerating, flaking or tabletting or granulating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23PSHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
    • A23P10/00Shaping or working of foodstuffs characterised by the products
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    • A23P10/22Agglomeration or granulation with pulverisation of solid particles, e.g. in a free-falling curtain

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶解性の粉末状材料を
凝集ないし顆粒化する方法に関する。本発明はまた、こ
の方法を実行するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】溶解性のインスタントコーヒーのような
粉末状製品は、通常、粒子の湿潤可能性と溶解性とを改
善し、粒子の平均直径を大きくするために、塊状にされ
る。塊状にされるべき材料は、水蒸気の強力な高速ジェ
ット作用に曝される。粒子の表面は、通常、充分な塊
状と充分な表面構造とを得るために、水蒸気により徹底
的に湿潤されなければならない。EP207384は、
粉末状の材料を塊状にし、その表面を改良する方法と装
置とを記載している。しかし、この既知の装置において
は、湿潤領域は、良好な塊状化と黒化とを得るための充
分な長さを持たず、加えて、比較的短い稼働期間で、装
置が詰まることがあり得る。また、本出願人の先の出願
に係る特公昭56−34337号公報は、溶解性の粉末
状材料を顆粒化する方法と装置を示している。この装置
は二つの狭いスロットを有し、ここで水蒸気が150か
ら200m/sの高速度にて作用するため、湿潤のため
の距離が比較的に短い。
【0003】
【本発明の課題】本発明の課題は、粒子が長い領域にお
いて湿潤され、詰まりの危険が最小であり、得られた塊
向上したインスタント性と表面性を示す、溶解性の粉
末状材料を凝集ないし顆粒化するための改良された方法
と、この方法を実施するための装置とを提供することで
ある。
【0004】
課題を達成するための手段】本発明の方法において
は、中心を流れる粉末状の材料が、該流れに同心で下流
方向に流れる二つのガス流により湿潤され、そのうちの
少なくとも外側のガス流が水蒸気である。この方法は、
前記材料の湿潤が長い領域で生ずるように、内側のガス
流が外側のガス流よりも高速であり、該外側のガス流が
10m/sかそれ以下の速度であることを特徴とする。
内側のガス流は空気または水蒸気である。このガス流の
作用は、粉末状粒子が互いに付着することを防ぐことで
ある。上述の通り、内側のガス流は外側のガス流よりも
高速であり、両者の速度の相違は、製品の処理量と製品
の種類によって定まり、製品処理量が多くなれば、それ
だけ、内側のガス流の外側のガス流に対する速度比が大
きくなる。この比は1:1から8:1の間にある。外側
のガス流の作用は、粉末の流れが出来るだけ長い間、均
一であることを保証することである。従来のものに比し
て大幅に低速度の二つの流れが粒子の湿潤をもたらし、
湿潤領域を相当長くして、顆粒化が向上する。外側の流
れの他の作用は、噴流内に引き入れられる2次空気を出
来るだけ少なくすることを保証することである。
【0005】水蒸気の二つの流れは、規則的な湿潤が得
られるように、円形であり、流れの全周において速度が
等しくなっている。
【0006】本発明によれば、内側のガス流が外側のガ
ス流よりも薄い。さらに、内側のガス流は真っ直ぐであ
るか、回転する。
【0007】導入される水蒸気は、温度100°から1
30°の範囲で、圧力から1.5バールの範囲にある
過熱または飽和水蒸気である。多くの場合、温度は
00℃であり、圧力は1バール程度である。飽和した水
蒸気中細かい水滴の霧である湿り蒸気を使用すること
も可能である。水蒸気以外のガス中に微小な水滴を散在
させた霧から成る他の含水ガスを使用してもよい。
【0008】この方法は、流れ、湿潤性、溶解性、硬
度、色などに関する特性を改良しようとする粉末状材
料、例えば、粉末状食品に適している。塊状にされ、ま
たは黒色化された粉末状食品は、溶解性コーヒー、溶
解性紅茶、溶解性チコリ粉末、溶解性穀物抽出粉末、ミ
ルク粉末、乳糖、炭水化物ベースの飲料などである。
れらの材料の混合物もまた、塊状にされ、黒色化され得
る。
【0009】本発明の方法を採用した場合には、塊状に
されない粉末状材料の比率は、従来のノズルを使用した
場合に較べて低い。
【0010】本発明は、また、粉末状の材料を供給する
ための充填管を有する、前記方法を実行するための装置
にして、前記充填管に同心な二つの湿潤手段を有し、内
側の湿潤手段は円形のスロットにより形成され、外側の
湿潤手段は環状の焼結金属板により形成されており、ま
た、材料の充填管の開口、ガス流のスロットの開口、お
よび水蒸気供給のための焼結金属板の開口が、ほぼ同一
平面内に存在することを特徴とする装置に関する。
【0011】本装置は、ガス流を供給し制限するため1
個または2個の区画を有して良い。2個の区画を配置し
た場合には、ガスの圧力と流量が、それぞれ独立に調整
可能である。
【0012】1個の区画を配置した場合には、水蒸気の
供給率は、スロット開口の形状、焼結金属板の多孔性に
よって変化させることが出来る。
【0013】上述の焼結金属板は、板の全表面にわたり
均一に分布した非常に多数の微小な孔を有している。
の平均直径は、焼結金属板の種類によって、10から2
00μm程度である。この焼結金属板により得られる水
蒸気速度は、スロットにおけるものよりも低い。例え
ば、スロット内の速度と、焼結金属板内の速度とは、そ
れぞれ20から30m/s、および10m/sかそれ以
下である。スロットの開口は、焼結金属板の幅よりも狭
い。上述したように、製品流れの湿潤を改良するため
に、追加の湿潤手段を設けることも可能である。この追
加の湿潤手段は、製品流れの中心部に置かれ、充填管、
スロットおよび焼結金属板の開口と同様に、上述の平面
開口を有している。追加の湿潤手段の開口によるノズ
ルを通る流れの速度は、20から100m/sである。
【0014】ガス流の擾乱を最小にするため、孔と調節
表面とを有するリングがスロットに配置されねばならな
い。これら孔と調節表面とは真っ直ぐであっても、傾斜
していてもよい。
【0015】粒子が、湿潤領域に生じている状況の下
で、比較的に長い領域にわたって低い相対速度で互いに
接触することによって、塊状化の確立が増加するものと
思われる。
【0016】本発明の塊状化ノズルは、多くの適用例に
対して、すなわち、例えばコーヒー代用品やココアベー
スの飲料などの単なる塊状化、または、例えばコーヒー
抽出物におけるような噴霧乾燥塊状化、あるいは、既に
最終の大きさになっている粒子の黒色化または表面形成
にさえ使用される。
【0017】
【実施例】以下、本発明の装置の好適実施例を添付の図
面を参照して詳細に説明する。ココアを含む飲料粉末の
塊状化、図1。成分の混合物が、輸送システム20によ
り、粉末供給器18に運ばれる。粉末供給器18は、調
節容器21、計量スクリュウ22、駆動モータ23、供
給ホッパ24とから構成されている。ここから、ノズル
13へ粉末が均一に供給される。乾燥塔14において、
粒子間に形成された液体ブリッジが、乾燥器19の流動
床において最早崩壊することがない程度に、結晶化によ
り強化される。篩い15が、過大な大きさの粒子を除去
し、該粒子はミル16を介して元へ戻され、最終製品3
0は充填ステーションへ送られる。
【0018】インスタントコーヒーの噴霧乾燥と塊状
化、図2。高温空気の流れに平行に噴霧された抽出物2
8は、篩い15に到達する前に、乾燥塔14内に乾燥さ
れる。篩い15と水空気塵埃分離器26とから、微細な
粒子29が輸送システム20を介して収集され、熱交換
器27により冷却され、ミル25において微細化され
る。製品は、粉末供給器18を通り、ノズル13に送ら
れる。粉末供給器18は、調節容器21、計量スクリュ
ウ22、駆動モータ23、供給ホッパ24とから構成さ
れている。ノズル13を通過後、水蒸気により湿潤され
た粉末が、一体になった乾燥塔14へ入り、そこで、抽
出物が噴霧されるのと同時に乾燥される。篩い15が過
大な大きさの粒子を除去し、該粒子はミル16を介して
元へ戻され、最終製品30は充填ステーションへ送られ
る。
【0019】ノズルの構造、図3。 製品はホッパ9を通り、粉末管8へ入る。流量計2の後
で、水蒸気は飽和過熱ユニット1を通る。温度と圧力
とが、参照符号3で示す機器において計測される。分割
された水蒸気室31は、入り口12から水蒸気が充填
される。そこから、水蒸気は、孔6をもつリングを通り
隙間5から流れ出る。調整板7が、水蒸気の流れの方向
を決める。水蒸気は同様にして、焼結金属板4用にもそ
の条件を調節される。この水蒸気は、入り口11を通
り、中間板33とスプリット管34とにより水蒸気室3
1から分離された焼結金属水蒸気室32へ入る。水蒸気
は、低い速度で、非常に微細な水滴の霧を伴って焼結金
属板4から流れ出る。二つの水蒸気室31,32に溜ま
った凝縮液は、凝縮液出口10を通り出て行く。
【0020】図5は、図3の線V−Vに沿う焼結金属板
の断面である。図4は、図3のノズルに、中央水蒸気ジ
ェットを設ける追加の可能性を示している。この水蒸気
ジェットは、管35を通して導入される。水蒸気ジェッ
トの出口速度は、中央ノズル開口36を用いて変更可能
である。
【0021】
【工程例】1時間に1トンの粉末を送る供給率では、内
部ジェットは1.3バールで25kg/hの水蒸気である。
スプリットリング5では、水蒸気量は1.1バール、1
05℃、30m/sで、60kg/hである。同心の外側水蒸
気(焼結金属板)は、1.15バール、102℃、7m/
sで、100kg水蒸気/hである。流れ出る粉末ジェット
は、少なくとも1mの間は、流入する2次空気の渦に影
響されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】塊状化に使用される装置の概略図。
【図2】噴霧乾燥と塊状化に使用される装置の概略図。
【図3】図1の装置の部分的立面断面の概略図。
【図4】装置の第2実施例の部分的立面断面の概略図。
【図5】図3の線V-Vに沿う断面図。
【符号の説明】
18 粉末供給器 21 調節容器 24 供給ホッパ 13 ノズル 14 乾燥塔 19 乾燥器 15 篩い 30 製品 28 抽出物 9 ホッパ 8 粉末管 1 飽和、過熱ユニット 31 スプリット水蒸気室 4 焼結金属板 32 焼結金属水蒸気室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A23L 1/00 1/22 A23P 1/00 B05B 7/14 7446−4D

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶解性の粉末状材料を顆粒化する方法に
    して、中心を流れる粉末状材料が、該流れに同心で下流
    方向に流れる二つのガス流により湿潤され、そのうちの
    少なくとも外側のガス流が水蒸気である方法において、
    前記材料の湿潤が長い領域で生ずるように、内側のガス
    流が前記外側のガス流よりも高速であり、該外側のガス
    流が10m/sかそれ以下の速度であることを特徴とす
    る溶解性粉末状材料の顆粒化方法。
  2. 【請求項2】 前記内側のガス流が空気または水蒸気で
    る請求項1に記載の溶解性粉末状材料の顆粒化方法。 【請求項】 前記内側のガス流の外側のガス流に対す
    る速度比が1:1から8:1である請求項1に記載の
    解性粉末状材料の顆粒化方法。 【請求項】 前記二つのガス流が円形であり、流れの
    全周において速度が等しい請求項1からまでのいずれ
    か一項に記載の溶解性粉末状材料の顆粒化方法。 【請求項】 前記内側のガス流が外側のガス流よりも
    い請求項1から4までのいずれか一項に記載の溶解性
    粉末状材料の顆粒化方法。 【請求項】 前記内側のガス流が真っ直ぐであるか、
    回転する請求項1からまでのいずれか一項に記載の
    解性粉末状材料の顆粒化方法。 【請求項】 温度が100°から130°の範囲にあ
    り、圧力が1から1.5バールの範囲にある飽和または
    過熱蒸気が使用される請求項1からまでのいずれか一
    項に記載の溶解性粉末材料の顆粒化方法。 【請求項】 前記粒子材料が、追加の水または水蒸気
    の流れにより、粉末状製品流れの中心にまで湿潤され
    求項1からまでのいずれか一項に記載の溶解性粉末
    状材料の顆粒化方法。 【請求項】 前記粒子材料が、溶解性のコーヒーまた
    炭水化物ベースの混合飲料である請求項1からまで
    のいずれか一項に記載の溶解性粉末状材料の顆粒化
    法。 【請求項10】 材料を供給するための充填管を有す
    る、溶解性の粉末状材料を顆粒化する装置にして、前記
    充填管に同心な二つの湿潤手段を有する装置において、
    内側の湿潤手段は円形のスロットにより形成され、外側
    の湿潤手段は環状の焼結金属板により形成されており、
    材料用の前記充填管の開口、ガス流用の前記スロットの
    開口、および水蒸気供給用の前記焼結金属板の開口が、
    ほぼ同一平面内に存在することを特徴とする溶解性粉末
    状材料の顆粒化装置。 【請求項11】 前記スロットのスプリット開口が前記
    焼結金属板の幅よりも小さい請求項10に記載の溶解性
    粉末状材料の顆粒化装置。 【請求項12】 前記二つの湿潤手段が1個または2個
    の室をなしている請求項10または11に記載の溶解性
    粉末状材料の顆粒化装置。 【請求項13】 同心で前記充填管の中央に位置する追
    加の湿潤手段を有する請求項10または11に記載の
    解性粉末状材料の顆粒化装置。 【請求項14】 孔と調節面とをもつリングが、前記ス
    ロットに配置されている請求項10から13までのいず
    れか一項に記載の溶解性粉末状材料の顆粒化装置。 【請求項15】 前記孔と調節面とが真っ直ぐである
    か、または傾斜している請求項14に記載の溶解性粉末
    状材料の顆粒化装置
JP3113120A 1990-05-18 1991-05-17 溶解性粉末状材料の顆粒化方法および装置 Expired - Lifetime JPH0790162B2 (ja)

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EP90109504A EP0472744B1 (de) 1990-05-18 1990-05-18 Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines löslichen, pulverförmigen Materials
AT901095042 1990-05-18

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JPH04227839A JPH04227839A (ja) 1992-08-17
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JP (1) JPH0790162B2 (ja)
KR (1) KR970011317B1 (ja)
CN (1) CN1031108C (ja)
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BR (1) BR9102052A (ja)
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