JPS61289870A

JPS61289870A - 食品の押出加工方法及び装置

Info

Publication number: JPS61289870A
Application number: JP60130425A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Sugano; 菅野　勝視
Original assignee: TECH RES ASSOC EXTRU COOK FOOD IND
Current assignee: TECH RES ASSOC EXTRU COOK FOOD IND
Priority date: 1985-06-14
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1986-12-19
Also published as: JPH0445158B2

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）本発明は食品の押出加工方法及びその装置に関する。

（従来の技術）従来の食品押出加工方法及びその装置に関しては、第１
３図に示すものが周知である。この従来の食品押出加工
装置は、シリンダ５ｏとスクリュ５１とで主構成され、
シリンダ５０の一端に食品原料供給口５２を有し、シリ
ンダ５０の先端に成形ダイス５３を設け、シリンダ５０
の外周部に加熱ヒータ５４を設けた単純な装置であった
。この成形ダイス５３は例えば第１４図に示すように、
多数の孔５５を有するものであり、この多孔ダイス５３
は、細棒、ひも状の製品を多数条押出すもので、ダイス
５３の前にカッタを設りて円柱状の製品を作ることがで
きる。

第１５図に示すものも同様に、ひも状製品の多数個取り
を可能とするものであるが、各１孔毎にダイ５６が取替
可能な嵌込式になっている。更にダイス５３に入る前の
材料の流れを均一化する為のガイド用スペーザ５７が設
けられている。

第１６図に示すように、ダイ５６を一穴丸孔、長方形（
板状）孔、又は円筒孔等に加工することにより、棒状（
ひもイ灼、シート状及びチューブ（パイプ）状の製品を
得ることができる。更に、ダイ形状を異形状とすること
により、ひし形、星形、その他比較的単純な断面形状の
製品の押出しが可能となる。

（発明が解決しようとする問題点）前記従来の食品の押出加工方法及びその装置においては
、供給口５２がら供給された食品原料を、スクリュ５１
で１般送しつつ、加熱、圧縮、４ツ）砕、混練等の何ら
かの加工を加え、流動性の高い状態で成形ダイス５３か
ら流動押出しして種々の断面を持った製品を連続成形す
るものであった。

ところで、食品原料は一般に多水分材料であり、このよ
うな水分材料を加熱、加圧後、ダイス５３を通して大気
圧下に押し出すと、材料中の水分による水蒸気圧により
、製品はかなり発泡膨化して粗い気泡体になるという問
題があった。そこで、稠密固体状の製品を得ようとして
、無理にダイス抵抗を増してダイ内圧力を上げても、材
料が圧縮固化して詰りか生じてしまう為、連続押出し不
能となり、所望の稠密固体状の製品を得ることができな
かった。

そこで、本発明は、稠密固体状の食材を連続して押出成
形することができる食品の押出加工方法及びその装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するための本発明の方法の特徴とすると
ころは、押出機とその先端に設けたダイスにより食品材
料を押出成形する方法に於いて、押出機のシリンダの出
口で流動性を保持した食品材料をダイス内に圧入し、ダ
イス通過中に該材料の固化を実質的に完了させると共に
、ダイス出口側で固化材料の押出方向に正又は負の抵抗
を付与することにより、押出機先端部の材料流動圧を調
整して押出す点にあり、その装置の特徴とするところは
、シリンダの出口で流動性を保持した食品材料をシリン
ダの出口に設けられたダイス内に圧入して押出成形する
食品押出加工装置において、前記ダイスには、ダイ孔を
通過する間に食品材料を固化するに必要な温度に加熱又
は冷却する固化部が設けられ、がっ、ダイ孔のランド長
は前記固化に必要な長さとされ、ダイ孔の少なくとも一
部又はダイ孔の直前に、ダイ孔内面と食品材料表面間に
潤滑性を付与する物質を圧入する潤滑剤圧入部が設けら
れた点にある。

（作　用）本発明によれば、供給口からシリンダ内に供給された食
品原料は、スクリュでダイス側に搬送されつつ、加圧、
加熱、混練処理される。この食品材料はシリンダ出口ま
で流動性を保持しており、該流動状態で成形ダイス内に
圧入される。ダイ孔を通過する間に、該材料は固化部に
より、固化するに必要な温度に加熱又は冷却され、ダイ
出口では材料は実質的に膨化しない状態となる。すなゎ
ち２、材料はダイ孔を圧力下で流動し乍ら次第に固化す
る為、材料の膨化が生じず稠密になる。ダイ孔で材料が
固化されると、ダイ孔内面に圧接しながら移動する所謂
、栓流動現象が生じ、その押出抵抗が非常に大きくなる
が、本発明ではダイスに潤滑材圧入部が設りられており
、該圧入部から固化した金利表面とダイ孔内面間に潤滑
剤が圧入される為、連続滑動が可能となり、詰まりが生
しるごとなく連続押出成形することができる。

また、ダイスの出口側には、抵抗調節機が設けられてい
るので、押出を円滑なものにしている。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述する。

第１図に示すものは、本発明の第１実施例であり、同図
において、】は食品押出加工機のシリンダであり、該シ
リンダ】の一端部に食品原料を（Ｊｕ給する供給口２が
設げられ、他端部の先端面に成形ダイス３が取付りられ
ている。シリンダＩには食品材料を搬送、圧縮、混練す
るスクリュ４が回転自在に挿通されている。シリンダ１
の外周部に加熱ヒータ５が設げられている。

前記成形ダイス３にはシリンダ１と同心のダイ孔６が貫
通して設けられており、該ダイ孔６はシリンダ１の内孔
から成形品形状の断面孔に至るテーパー状のアプローチ
７と、製品形状とほぼ同じ断面を有するランド８から成
る。ランド８は、図中ｌで示す様に製品が棒状の場合ば
ΦＤ径の円柱穴の長さｌの部分であり、はぼ製品断面形
状と同し形状の孔で、実質的に対面間の間隔が長手方向
に一定を保つ部分をいう。本発明では、製品断面積又は
製品外径ΦＤに対してランド長ｌを長くし、ランドｐの
少なくとも一部、図例では入口寄りに潤滑ライナ９が設
＆−１られ、後続するランド残部は平滑面を有する通常
のランドライナ１ｏとされている。

上記潤滑ライナ９の外周には油溜１１が設けられて潤滑
剤が潤滑ライナ９に浸透し易くしている。

油溜１１には外部配管１２を通じて調整された油量／油
圧で潤滑剤が定量圧入される。しかして、外部配管１２
、油溜１１、潤滑ライナ９等から潤滑剤圧入部１３が＋
ｔｌ成されている。

上記ダイス３には外部加熱冷却器１４が設けられ、ダイ
孔６を通過する食品材料を固化するに適当な温度に制御
される。この外部加熱冷却器１４やダイ孔６等から固化
部１５が構成されている。

ダイス３の出口側前方に、抵抗調節機１６が設置されて
いる。この抵抗調節機１６は、例えば図示の様に、はぼ
製品形状に近い断面形状を有する上下一対の弾性クロー
ラ１７．１７を有する。

上記本発明の第１実施例によれば、供給口２からシリン
ダ１内に供給された食品原料は、フィードスクリュ４で
搬送されつつ、圧縮、加熱、混練等の加工を受け、適切
な温度と流動性をもってダイ孔６に入り、固化部１５に
より圧力下で固化温度に達して順次ダイランド８を進行
し乍ら固化してゆく。そして、ダイランド８の適当な位
置に設けられた潤滑ライナ９により、材料の周囲から潤
滑剤が極薄膜状に圧入されて固化材料とランド８の壁面
との固着及び高摩擦力を防止緩和し、適切な摺動抵抗で
固化物が連続して押出される。

ダイ孔６から出た固化製品は抵抗調節機１６を介して引
取られる。すなわち、弾性クローラ１７．１７の上下一
対にて製品を挟持しクローラ１７，１．７の駆動系統に
ブレーキ作用を与えるか、或いはスリ・７プクラツチを
介して正方向にドライブを与えるかによってダイス内（
特に固化前のヰＡ料）の材料にかかる背圧を調整して運
転条件を最適にコントロールできる。

尚、前記潤滑剤としては食用油等、食品として不都合を
与えないものであれば特に問題なく使用できる。また潤
滑ライナー９としては、多孔質セラミック、多孔質焼結
合金等が使用できる。

第２図は、本発明の第２実施例を示し、潤滑ライナ９を
アプローチ７に設けたものである。また　　　　゛アプ
ローチ７部分又はシリンダ１先端部に材料圧力計１８を
設けて、ヘッド圧力を検出し、これとダイ出口下流に設
けた抵抗調節機１６とを連動させることによって常にヘ
ッドの背圧を一定に保ち、運転条件を定常化させ、品質
の一定化を図っている。

第３図は、本発明の第３実施例を示し、潤滑うィナによ
る潤滑剤注入の代りに、ランド８の入口部に円周方向環
状スリット１９を設け、該スリ、ト１９から潤滑剤を圧
入するものである。すなわち、ダイランド８の途中に中
間ダイ２０を設け、潤滑剤圧入用連結管２１と連通ずる
環状半円マニホールド２２及び、それに連通した環状ス
リン１−１９を設けたものである。マニホールド２２と
環状スリット１９はダイ軸心に対して偏心した環状とし
、スリット１９の先端はダイ孔６に開口している。これ
により、潤滑剤はダイ孔６周囲に均等に薄膜状に圧入さ
れる。この第３図に示すものは、第２図に示すようにア
プローチ部に設けることも可能である。

第４図に示すものは、本発明の第４実施例であり、潤滑
ライナの代りに中間ダイ２３を設け、中間ダイ２３内に
連通管２４と連通ずる環状円形マニホールド２５及びそ
れに連通ずる環状スリット２６をダイ孔６の軸心に対し
て偏心して設け、スリット２６をダイ孔６に開口させた
ものである。そして、中間ダイ２３は円形マニホールド
２５の中心で２つ割とされている。スリット２６の開口
部からダイ出口のランド８は図示ｔのすき間だけダイ孔
６が径を大きくして、ΦＤ＋αとされている。

この第４図のものは、第３図に示すものと同様、潤滑剤
の圧入にも使用できるが、更に別の目的として自己潤滑
性を有する他の食品原料を圧入して同時２層成形も可能
となるものである。この場合、所望の外層材料厚さに応
じてｔ　　（Ｄ＋α）を決定し、更に、材料によって中
間ダイ２３、マニホールド２５、スリット２６等の形状
は別途決定される。

第５図に示すものは、本発明の第５実施例であり、食品
原料の水分が多い場合に使用されるシリンダ１の構造を
示す。すなわち、シリンダ１の中途部にはベントロ２７
が開設され、該ベントロ２７に脱気パイプ２８が接続さ
れ、該パイプ２８には真空計２９、調節弁３０及び真空
ポンプ３１が介在されている。

供給口２から供給された過度の水分をふくんだ材料は、
加熱、圧縮され、含水量は気化してベントロ２７から脱
気される。このように、シリンダ１の中途部で、脱水調
整することにより、膨化防止がより効率よく行える。

第６図に示すものは本発明の第６実施例であり、含水量
が更に多い場合に使用されるシリンダ１の構造を示し、
ヘントロ２７の手前に脱水シリンダ３２を設けたもので
ある。すなわち、脱水シリンダ３２は、脱水ライナ３３
、シリンダ本体３４及びカバー３５から主構成され、脱
水ライナ３３は多孔板状円筒、長手方向スリット入ライ
ナ、或いは連続多孔質のセラミックス、焼結合金、又は
硬質プラスチックス等が用いられる。この脱水シリンダ
３２は、物理的圧搾作用により最初に脱水することで、
その後の水蒸気脱水をより効果的に行うものである。

上記第５．６図に示すように、少なくとも材料がダイ孔
６に入る前に、原料の水分を除去調整することにより、
より稠密な固体状の食材を得ることができる。また、こ
のように、ダイ孔６に入る前に水分を調整して、固化せ
ずかつ成形性を保持する範囲内で出来るだけ固化に近い
状態で材料を加熱又は冷却することにより、ダイス内で
の固化をより短時間で行なえ、かつダイ孔６の長さを短
縮できる。

第７図に示すものは、本発明の第７実施例であり、材料
がダイ孔６に入る前に、その流れを均一化するようにし
たものである。

すなわち、シリンダ１の先端とダイス３との間に加熱ブ
ロック３６が介在されている。この加熱ブロック３６内
には加熱体３７が内蔵されている。この加熱体３７と加
熱ブロック３６及びダイス３は、図示省略の絶縁層によ
って電気的に絶縁されている。

前記加熱体３７は、セラミック抵抗発熱体で作られ、電
極３８を経て外部電源から通電により自己発熱し、加熱
体３７内に形成された複数の材料通路３９を通過する材
料を加熱する。この材料通路３９の内面は、第８図に示
すように、電気絶縁性のセラミックコーティング４０か
ら施されている。

上記材料通路３９は、第９図（１，１に示すように平行
多孔板形状、同図（２）に示すように同心多層円筒形状
、同図（３）に示すようにハニカム形状（四角孔、六角
孔等）等が可能である。

このように、シリンダｌ内で必要な程度の加熱後、多数
の材料通路３９を有し伝熱面積の大きい加熱体３７を材
料が小断面積に分かれて通過するように構成すれば、急
速に均一大容量加熱できる。また加熱体３７そのものが
自己発熱する為、効率よく均一加熱する。

更に、セラミックス使用により加熱体３７自体の耐熱、
耐食、耐摩耗性が有効に利用でき、かつ賦形性がよい為
、所望の形に加工することができる。

そして、特に、加熱体３７の通路３９形状による材料の
整流効果が大であり、ダイス３への材料流入が均一化し
て成形性が向上するとともに材料の配向効果による製品
の食感改良にも役立つ。

第１０図に示すものは本発明の第８実施例であり、前記
加熱ブロック３６とダイス３間に、冷却ブロック４１を
介在させることにより、効果的な成形温度への降温と、
材料の過熱による不具合の防止を行うようにしたもので
ある。

この冷却ブロック４１は、冷却ジャケット４２内への熱
媒油、温水等による温度コンＩ〜ロール、及び外部ヒー
タによる適温加熱も可能である。冷却ブロック４１内の
冷却路４３は、第９図（］Ｈ２）及び第１１図、第１２
図に示すような複数細分流路形状が可能であり、効率よ
い冷却、適温化効果を有すると共に、その整流機能によ
り、上記の加熱体３７と同様の成形性改善効果及び食感
改良効果が発揮される。

尚、前記セラミック抵抗発熱体として、所望のある温度
で比抵抗が急激に上昇する。いわゆるＰＴＣ特性を有す
るもの、例えばＢａＴｉＯ３（半導性チタン酸バリウム
）を用いれば、ある所望以上の温度に発熱すると、急激
に抵抗が増してそれ以上の昇度が防止できる為、安全、
並びに運転操作面でも都合がよい。

上記の如く、ダイ孔６流入前に材料の流れを均一に整流
することにより、ダイ孔６内での固化がより均一になり
運転の安定及び品質の向上が図れる。

（発明の効果）本発明によれば、稠密固体状の食材を連続して押出成形
することができるという効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜１２図は本発明の実施例を示し、第１３〜１６図
は従来例を示すものであり、第１図は第１実施例の断面
図、第２図は第２実施例の断面図、第３図は第３実施例
の断面図、第４図は第４実施例の断面図、第５図は第５
実施例の断面図、第６図は第６実施例の断面図、第７図
は第７実施例の断面図、第８図は材料通路の拡大図、第
９図は同通路の各種形状を示す横断面図、第１０図は第
８実施例を示す断面図、第１１及び第１２図は冷却路形
状を示す断面図、第１３図は断面図、第１４図はダイス
の形状を示す正面図、第１５図はダイスの断面図、第１
６図はダイ孔の形状を示す一部断面斜視図である。１−シリンダ、３−ダイス、６−ダイ孔、８−ランド、
１３−潤滑剤圧入部、１５−固化部。特　許　出　願　人　　食品産業エクストルージョン　
クンキング技術研究組合　　。代　理　人　弁理士　　安　　１）　敏　　雄手続主Ｔ
Ｊｉ正τす：（自発）昭和６１年１月２１１］昭和６０年特許願第１３０４２５号２、発明の名称食品の押出加工方法及び装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人食品産業エクストルージョンクツキング技術研究組合４、代理人■５７７昭和　　年　　月　　日６、補正の対象図　　面（第７図、第１０図）箭７図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】１、押出機とその先端に設けたダイスにより食品材料を
押出成形する方法に於いて、押出機のシリンダの出口で
流動性を保持した食品材料をダイス内に圧入し、ダイス
通過中に該材料の固化を実質的に完了させると共に、ダ
イス出口側で固化材料の押出方向に正又は負の抵抗を付
与することにより、押出機先端部の材料流動圧を調整し
て押出すことを特徴とする食品の押出加工方法。２、ダイス通過中に食品材料を固化させて押出すに際し
、ダイス孔の全長又は少なくともその一部に、ダイ内面
と食品材料表面間に潤滑剤を介在させて押出すことを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の食品の押出加工
方法。３、潤滑剤として、自己潤滑剤を有する他の食品材料を
用いて同時２層成形を行うことを特徴とする特許請求の
範囲第２項に記載の食品の押出加工方法。４、シリンダの出口で流動性を保持した食品材料をシリ
ンダの出口に設けられたダイス内に圧入して押出成形す
る食品押出加工装置において、前記ダイスには、ダイ孔
を通過する間に食品材料を固化するに必要な温度に加熱
又は冷却する固化部が設けられ、かつ、ダイ孔のランド
長は前記固化に必要な長さとされ、ダイ孔の少なくとも
一部又はダイ孔の直前に、ダイ孔内面と食品材料表面間
に潤滑性を付与する物質を圧入する潤滑剤圧入部が設け
られたことを特徴とする食品の押出加工装置。５、ダイスの出口側に、固化材料を把持して引き出すと
共に、押出機先端の圧力を検出し、その圧力を任意の適
宜な圧力に保つべく、固化材料に与えられる抵抗を自動
的に調整する抵抗調節機が設けられていることを特徴と
する特許請求の範囲第４項に記載の食品の押出加工装置
。６、抵抗調節機は、固化材料を把持する一対の弾性クロ
ーラから成ることを特徴とする特許請求の範囲第５項に
記載の食品の押出加工装置。