JPH0793866B2 - 果肉等を乾燥する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は果肉等の乾燥、特に乾燥中の物質に熱を効率的
に伝達する方法及び装置に関するものである。

果肉（果実パルプ）を乾燥して、例えば果実レザーや濃
縮果肉を作るために現在最もよく用いられている方法
は、果肉を搬送体に載せてから、その搬送体を加熱して
果肉を乾燥するものである。これらの方法では、果肉が
含まれているかどうかに関係なく搬送体全体が加熱さ
れ、相当量の熱が搬送体から果肉が載っていない搬送体
部分の空気へ、果肉の乾燥に全く利用できないまま伝達
される。例えば、米国特許第2,301,589号（1942年11月1
0日発行）に記載されているシェパードのシステムで
は、金属製の搬送体を設け、この金属製の搬送体に果肉
を載置する。次に、搬送体を電気誘導によって加熱し、
その熱を利用して果肉から水分を引き出すのである。搬
送体全体を加熱するのであるから、搬送体から果肉への
熱伝達を最も効果的に行なうためには搬送体のあらゆる
部分に果肉が載るようにする必要がある。実際問題とし
て、そのように搬送体を完全に覆いつくすことは、不可
能ではないにしても、困難であり、従って熱が果肉の乾
燥に全く利用されないまま空中へ消失するため、純粋に
果肉の乾燥に必要な量以上の熱が消費される。シェパー
ドのシステムなどでは、搬送体媒体から果肉へ100％の
熱伝達を得るための唯一の方法は、果肉が搬送体を被覆
している状態を監視し、搬送体の空所の全てを覆うよう
に果肉を調整する検出制御部を設けることである。しか
し、これにより労力及び監視制御の点で加熱効率の利得
を相殺してしまうだけの問題点が加わる。

発明の概要 本発明は、加熱媒体から果肉等への熱伝達が最も効率的
であって、果肉を搬送している搬送体のうちの、果肉で
覆われておらずに空気に接している部分での熱損失をほ
ぼなくした果肉等の乾燥方法及び装置を提供するもので
ある。さらに詳しく述べれば、水に透明材フィルムを浮
かせる段階と、水を所定温度に維持できるように加熱す
る段階と、乾燥すべき物質を浮動フィルム上に載置する
段階とを有する果肉等の物質の乾燥方法を提供する。こ
の方法を実施するため、水タンクと、水を所定温度まで
加熱して水タンクをその所定温度に維持するため水タン
クに付属して設けられた手段とを含む装置が提供されて
いる。透明の固体フィルムが加熱水の表面上に浮かび、
乾燥すべき果肉等を受けるようになっている。

本発明の好適な形では、浮動物質が可撓性のプラスチッ
クであって、果肉を搬送する水タンク内を積載部から取
出し部まで移動するようにコンベヤシステム上に配設す
ることができ、また果肉材がコンベヤの一端部で液体ベ
ースに固体粒子が入っているコロイド懸濁状で加えら
れ、コンベヤの第２端部で乾燥状態で取出されるように
コンベアベルトのタイミング及びコンベヤベルトに加え
る果肉材のパラメータを決める。浮動フィルムとして使
用できる好適な物質は知られているが、赤外線を透過
し、水の沸点付近の温度にも縮みや劣化することなく耐
えることができる搬送体であれば十分である。

図面の簡単な説明 添付の図面を参照しながら以下の明細書を読めば、本発
明の作用及び利点が当業者及びその他の者によってさら
に十分理解されるであろう。

第１図は、本発明の原理に従って作製された果肉乾燥装
置の一実施例の側面図である。

第２図は、わかりやすくするため一部を取除いた第１図
の乾燥装置の一部の斜視図である。

好適な実施例の詳細な説明 本方法によれば、トラフ等の水タンクを所定温度まで加
熱する。好ましくは、水温を実際には沸騰しないが水の
沸点にできるだけ近い温度に維持する。従って、水面に
おいては温度が100℃に近くなる。ポリエステルフィル
ムなどの透明材からなる薄膜をトラフの水面上に、水の
空気に面した全表面をほぼ完全に覆うようにして浮かせ
る。水面及び水を覆っているフィルムの反射特性のた
め、水からその上の空気への蒸発熱伝達はあってもわず
かである。果肉液などの被乾燥物をフィルムに積載する
と、フィルムの物質が載っている部分が水の表面に密着
する。被乾燥物を載せたフィルムと水面とが接触する
と、直接的に水からフィルムを介して被乾燥物へ熱が伝
達されるので、被乾燥物中の水分を引き出すことができ
る。水の反射特性のため、フィルムで覆われているが被
乾燥物では覆われていない個所では水からの熱伝達がほ
とんどないので、水からの熱伝達は被乾燥物に限定され
るため、熱を最大限に有効に利用することができる。

水を覆うフィルムは、劣化や縮みを生じることなく熱や
水温に耐えることができるものでなければならない。ま
た、フィルムが赤外線を透過できること、すなわち重要
なことは赤外線の波長に対する透過性であって可視光線
が通過するかではないが、一般的には十分に光学的に透
過性があることが重要である。

上記方法を実施するための連続乾燥工程に用いることが
できる装置の実施例が第１図及び第２図に示されてい
る。トラフ10は適当な無孔性媒体、例えばセラミックタ
イルからなり、乾燥工程に用いる加熱水の容器として機
能する。セラミックタイルは、伝熱性が低く、また食品
に使用できるように洗浄が簡単であるから、好適である
ことがわかっている。しかし、その他の硬質のトラフ、
例えばステンレス鋼製のものでもよい。トラフ10内の水
の熱損失を最小限にするため、トラフ10の下側に断熱層
12を設けてトラフ10をさらに断熱している。加熱水14
は、電気温水器または天然ガス、木、石炭等の燃料を燃
焼させるボイラなどである加熱水供給源15からポンプで
トラフ10内へ送られる。実際には、水をトラフ10の第１
端部に注ぎ込む。好ましくはトラフ10の長手方向に沿っ
てわずかに傾斜をつけることにより、重力で水がトラフ
10の第２端部へ流れ、そこから加熱水供給源15へポンプ
で戻され、所望の温度に再加熱されてからトラフ10へ再
び送られるため、トラフ10内の水は常に所定の所望温度
に維持される。図示の実施例では、ポリエチレンシート
16をトラフ10の内表面に内張りするとともにトラフ10の
縁部に重ねて、水とトラフ間の水分及び熱の遮断性をさ
らに高めている。実際にはポリエチレンシート16の下側
でシート16とトラフ10の内側との間に凝縮水分層が形成
され、これがさらなる断熱体として作用するので、水か
らトラフ10の壁への熱損失を最小にすることができるこ
とがわかっている。赤外線透過材からなる可撓性のシー
ト18がトラフ10内の水に浮べられている。好適な素材
は、E.I.デュポン・ド・ヌーモア社が300Aマイラーの商
品名で販売している３ミル（76μ）厚さのポリエステル
フィルムシートであることがわかっている。300Aマイラ
ーは、作動温度範囲ではほとんど劣化や縮みを示さず、
本発明の要件を全て満たしている。それには可撓性があ
るので、コンベヤベルト形にして適用できるとともに、
長時間使用しても破損しないだけの強度がある。図示の
実施例ではポリエステルシート18は水の上部に浮べるだ
けでもよいが、ポリエステルシート18をトラフ10より幅
広にして、水に重なるだけではなくトラフ10の側部にも
わずかに乗り上げるようにする。このようにポリエステ
ルシート18を余分に幅広にすることによって、トラフ10
上の空中へ水が蒸発しないように水を完全に覆うことが
できる。またこの幅広シート18により、被乾燥物、例え
ば果物ジュースの懸濁液に固体粒子が入っている果肉液
がポリエステルシートから高温水内へ流れ込まないよう
にする通路が形成されている。被乾燥物、例えば果肉20
はポリエステルシート18に積載され、それが適当な濃度
または乾燥度に達するまで、すなわち高温水からポリエ
ステルシート18を介して果肉へ伝達された熱によって所
定量の水分が混合物から引き出されるまで、ポリエステ
ルシート18上に載せておく。

求める最終品に応じて果肉の厚さは異なるが、1/8〜3/1
6インチ（3.2〜4.8mm）厚さで満足な果実レザーを製造
することができることがわかっている。図示の実施例で
は、例えば0.5〜1.5ミル（13〜38μ）厚さのポリエチレ
ン等の薄いシート22がポリエステルシート18と果肉20と
の間に敷設されている。このポリエチレンシート22は本
発明の方法の作用に直接的には関係しないが、ポリエス
テルシート18へ果肉が付着しないように果肉を載せる好
都合な媒体となる。ポリエチレンシート22は果肉と一緒
にポリエステルシート18からはがすことができるので、
ポリエステルシート18を食品に使用できる清潔な状態に
保つことができる。また、ポリエチレンシート22はポリ
エステルシート18から簡単にはがれるので、乾燥した果
実レザーを直接的にポリエステルシート18からこすり取
らなければならない場合に生じるような傷がポリエステ
ルシート18にできない。ポリエチレンシート22及び乾燥
果実レザーはポリエステルシート18から一緒に丸めなが
らはがすことができるので、乾燥機から取出した後の果
実レザーの運搬及び／または貯蔵に好都合な方法を提供
することができる。

本発明の好適な一実施例では、ポリエステルシート18が
無端ベルトになっており、トラフ10の各端部にそれぞれ
取付けられた一対のローラ24及び26によって搬送され、
コンベヤベルトを形成している。果肉20は吐出し手段28
からトラフ10の第１端部でポリエステルシート18上に送
り出される。ポリエチレンシート22はやはりトラフ10の
第１端部でロール30から引き出され、このポリエチレン
シート22の上に果肉20が載せられる。果肉はポリエステ
ルシート18のコンベヤベルトに載って高温水14の上をト
ラフ10の第２端部まで移動する。果肉がトラフ10の一端
部から他端部まで移動するのにかかる時間が、トラフ10
の第２端部でポリエチレンシート22と一緒に取外すこと
ができるように果肉を適当に乾燥しうる時間となるよう
にコンベヤベルトの速度を調整する。ポリエステルシー
ト18のベルトは、一般的なコンベヤのように、トラフ10
の下側を移動し続ける一方、乾燥果肉は第２コンベヤ32
へ送り出される。実験をした本発明の一形式では、沸点
近く、すなわち100℃近くまで加熱した深さ約１インチ
（2.54cm）の水の上の３ミル（76μ）厚さのポリエステ
ルシートに載せた1/8〜3/16インチ（3.2〜4.8mm）厚さ
の果肉を適当な果実レザー乾燥度まで乾燥するのに約2.
5時間かかる。フィルムが水に浮かび、果肉がベルトに
載った時に水面との接触を妨げるような張力を受けない
ように、ポリエステルシート18のコンベヤベルトにたる
みを保つ必要がある。一般に、乾燥中の果肉は空中に開
放されている。乾燥中の果肉に加熱または乾燥空気を当
てると、果肉の上部に望ましくない膜ができて、蒸発に
よる果肉の乾燥を実際に妨げるので好ましくない。果肉
の水分を空気中に蒸発させることができる湿度に室内空
気を保つために、乾燥機を設置している部屋へ空気流通
させることが望ましい。また実際に室内湿度を下げて空
気による水蒸気の吸収率を高めるため、乾燥した加熱空
気を室内へ送り込むこともできる。トラフ10の水の深さ
が１インチ（2.54cm）でトラフ10の長さが約12メートル
の上記装置において、トラフ10の一端部の入口からトラ
フ10を出る出口までの間の水の温度降下は約３℃にすぎ
ない。従って、水をトラフ10に再び送り出す前に水温を
所望温度まで再上昇させる際に、高温水供給源は多くの
エネルギーを使う必要がない。

上記の本発明の１つの用途は果肉液及びジュースから果
実レザーを製造するものであるが、本発明はそのような
果肉に用途が限定されるものではないことは理解される
であろう。これは野菜や、あるいは乾燥前に均一に混ぜ
合わせたスープやシチューの乾燥にも使用することがで
きる。また、本発明は混合物を完全に乾燥するのではな
く、濃縮ジュースを非常に速やかに製造するのに使用す
ることができる。例えば、上記の12メートル長さのトラ
フの場合、一端部に載せたトマトジュースは約１〜1.5
時間でトラフの出口端部から50％濃縮物となって取出せ
る。ポリエステルシート上の物質を分離されないため、
果実その他の混合物の温度を沸点以下に維持することが
重要であり、一般に果肉は80〜90℃の温度に維持され
る。また、水の泡立ちやトラフからの蒸発を防止するた
め、水温はもちろん沸点以下に維持しなければならな
い。

本発明の好適な実施例を以下に図示して説明してきた
が、本発明の範囲内であれば図示説明の実施例に多くの
変更を加えることができることは明らかである。例え
ば、デュポンの300Aマイラー（商品名）などの特定の物
質が被乾燥物を載せる好適且つ望ましくもある媒体であ
ると説明してきたが、他の媒体でも本発明に有効であ
り、実際に可撓性がないという望ましくない特性を除け
ばガラスシートでも使用することができるであろう。ま
た、コンベヤシステムを説明しているが、赤外線透過フ
ィルムを高温水に浮かせてからそのフィルムに被乾燥物
を載せるだけで、コンベヤを使用せずに加熱水タンク上
の固定位置に置いたままにして本発明を使用することも
できる。コンベヤを用いることは本発明の基本的概念に
影響しないが、本発明の原理に従って製造された乾燥機
の生産性を高めることができる。本発明の範囲内であれ
ば図示説明の実施例に多くの変更を加えることができ、
本発明は特許請求の範囲によってのみ規定されるもので
ある。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ） 水の上に光及び赤外線透過性の材料
   からなるフィルムを浮かせる段階、 ｂ） 水を加熱して所定温度に維持する段階、 ｃ） 上記フィルムに被乾燥物を載せる段階 の各段階を有する物質乾燥方法。
2. 【請求項２】さらに、空気による水蒸気の吸収率を最大
   にする湿度レベルを維持できるように室内空気を制御す
   る段階を有している請求項第１項に記載の方法。
3. 【請求項３】さらに、乾燥後に物質を前記フィルムから
   取外しやすくするため被乾燥物と前記フィルムとの間に
   光及び赤外線透過性の分離媒体を敷設する段階を有して
   いる請求項第１項に記載の方法。
4. 【請求項４】水タンクと、 水を所定温度まで加熱してこの所定温度に水タンクを維
   持するため水タンクに付属して設けられた加熱手段と、 被乾燥物を受けるため加熱水の表面に浮かべた光及び赤
   外線透過性の固体フィルムと を有する物質乾燥装置。
5. 【請求項５】前記フィルムがポリエステル材シートから
   成る請求項第４項に記載の装置。
6. 【請求項６】前記フィルムが前記タンクの表面のほぼ全
   体を覆うようにした請求項第４項に記載の装置。
7. 【請求項７】前記加熱手段が前記タンクから独立した温
   水器を含み、前記水を前記温水器で加熱し、前記タンク
   に前記温水器から加熱水を受け取る入口と、再加熱のた
   め水を前記温水器へ送り戻す出口とを設けた請求項第４
   項に記載の装置。
8. 【請求項８】前記フィルムが前記タンク内の前記水に対
   して移動するようにした請求項第４項に記載の装置。
9. 【請求項９】さらに、前記フィルムと前記被乾燥物との
   間に光及び赤外線透過性の分離手段を設けている請求項
   第４項に記載の装置。
10. 【請求項１０】前記フィルムが、水タンク上で物質を搬
    送するコンベヤを構成している無端ベルトになっている
    請求項第８項に記載の装置。
11. 【請求項１１】前記フィルムが、可撓不浸透性のシート
    から成る請求項第４項に記載の装置。
12. 【請求項１２】ａ） 光及び赤外線透過性かつ不浸透性
    の材料から成るシートを、シートが液体の浮力により支
    持されるように液体面上に位置させる段階、 ｂ） 前記液体を所定の温度に維持する段階、 ｃ） 前記シート上に物質を載せる段階 の各段階を有する、透明液体と物質の間で熱伝達する方
    法。