JPS62272960A - 押出機用ダイ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はスクリュとバレルとの間で圧縮混合される原料
を成形する押出機用ダイに関するものである。

（従来の技術） 押出機による食品加工の歴史は古く、１８００年後半に
は文献にも現われている。当初は脱水、搾汁の目的に使
用されたが次第に加工、成形の目的に本使用されるよう
になってきた。即ち、供給口から材料をスクリュへ投入
１２、材料を混練、加熱１、つつ前方へ送り、ダイから
押出し、その製品に特有の形状を４女るのである。

押出機は、機構的に１本のスクリュから成る一軸型押出
機と、２本のスクリュから成る二軸型押出機とに大別さ
れる。また、二軸型押出機は２本のスクリュの噛合の程
度及び回転方向とにより、種々に分類される。従来は押
出機を単なる圧縮、混練、膨化機能を有する機械として
とらえてきたが、最近は押出機の内部で発生するあらゆ
る現象、即ち圧縮、混合、混線、剪断、溶融、殺菌、化
学反応、膨化、成形等を積極的だ利用することが注目さ
れている、また、食品原料は特に高水分系のものが多い
ため、それに適Ｉ７た二軸型押出機が注目されている。

従来使用されている押出機を第６図乃至第１１図につい
て説明すると、第６図は最も単純な押出機の断面を示す
もので、１は原料２０をスクリュ３に供給するホラ・ξ
であり、スクリュ３は駆動装置（図示せず）により回転
させられ、原料２０はバレル２の中をスクリュ３により
ダイ孔４の方向へ混練、溶融、搬送される。そＩ−てこ
の除用いる原料により、スクリュ３の混線、剪断による
自己発熱または図示しないバレル加熱によって、原料の
溶融が起きる。更に原料はダイ孔４より押出物（製品）
２１として押出される。

第７図は、バレル７の外周に、流体の流路９を有する温
調ジャケット８を設けた押出機である。

温調ジャケット８に温度制御された流体を流すことてよ
り、バレル７の温度を制御することができる。また１０
はスクリュ、１２は複数個のダイ孔である。１１はスク
リュ先端の形状を示し、半球形をなす。

第８図は、原料を強制的に供給するだめのホッパ１４を
有する二軸型押出機であり、第９図は第８図の■〜■断
面を示す。即ち、互いに噛合うスクリュ１５．１５’を
有する押出様である。１６．１６’は円錐形のスクリュ
先端形状を示し、１７はダイ孔である。

第１０図は２個のダイ孔３９．３９’を有する二軸型押
出機であシ、３５．３５’は互いて噛合うスクリュ、３
６はバレル、３７はダイ孔、３９．３９’を有するダイ
本体であり、第１１図は第１０図のＭ矢視図である。

ところで従来の押出機は、第６図についての説明で述べ
た通り、原料をスクリュにより混線、溶融し、ダイより
押出すものであり、スクリュ回転数、バレル温度、原料
供給量等を変えて原料の状態を制御している。また前述
のようなダイ構造は、澱粉を主原料とするスナック類や
、蛋白質を原料として、フレーク状組織化物の押出加工
にはその目的を達成できる。

しかし最近は全脂及び脱脂大豆粉、おから等の植物性蛋
白質、マリンビーフ、畜肉、魚肉等の動物性蛋白質等を
原料として、繊維性を有する山状の連続した製品を得る
ことが試みられるようになってきた。このような場合、
前述のようなダイの構造では充分な繊維性が得られず、
組織強度も小さく、連続した製品は得られない。

（発明が解決しようとする問題点） 全脂及び脱脂大豆粉、おから等の植物性蛋白質、マリン
ビーフ、畜肉、魚肉等の動物性蛋白質等を原料として、
繊維性を有する山状の連続した製品を得ようとする場合
、従来の押出機ダイの構造では充分な繊維性が得られな
いなどの問題があった。

本発明は前記従来の問題点を解決ｌ−ようとするもので
、充分な繊維性を有ｌ１、組織結釡力の犬き日内状の連
続した製品を容易に得るようにしたものである。

（問題点を解決するだめの手段） このため本発明は、食品加工用押出機のスクリュ出口部
とダイ成形部との間に複数個の小孔を設けた固定多孔板
と可動多孔板とを接触させて配設すると共に、同可動多
孔板を外部から可動可能な機構を有し、同側多孔板の小
孔のオーバラップ面積を可変にしてなるもので、これを
問題点解決のための手段とするものである。

（作用） 原料が複数の小孔を通過することによシ配向を起こし、
繊維性を有した山状の連続製品を形成する。また両番孔
板の小孔のオーバラップ面積を外部から変え得ることで
、原料の種類、供給量、スクリュ回転数等の押出成形条
件の変更に対１．て押出成形中でも最適な小孔の大きさ
が設定できる。

（実施ｆＩＩ） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
〜第５図は本発明の実施例を示し、第１図は押出機用ダ
イの側断面図、第２図は第１図における■〜■断面図、
第４図は同断面の他の例を示す。また第３図は第１図の
多孔板４６ａ　、　４ｓｂに設けた小孔４５ａ　、　４
５ｂの形状を示し、第５図は同小孔の他の形状の例を示
す。

図において４０はスクリュ、４１はスクリュ先端だ設け
て原料の攪拌を行うトーピード、４２はバレル、４３は
バレルの温度制御を行うヒータ、４５ａは多孔板４６ａ
に設けた小孔である。また４５ｂは多孔板４６ｂに設け
た小孔、４５Ｃは小孔４５ａと４５ｂとのオーバラップ
によシ生じた小孔開口部、４６ａは固定された多孔板、
４６ｂは調整ボルト４９ａ、４９ｂにより変位可能な可
動多孔板、４７はダイ、４８はダイ温調媒体のジャケッ
トである。

さてこのよう々装置において、スクリュ４ｏの供給部（
図示せず）へ供給された食品原料は、同スクリュ４０お
よびバレル４２により圧縮、混合、混練され、更にはス
クリュ４０の先端部蹟設けられたトーピード４１により
攪拌されてスクリュ先端部へ送り出される。そのときの
原料を記号５０テ示ス。バレル４２はヒータ４３によシ
、加熱、温度制御されている。もちろん原料によっては
ヒータの代わりに冷却装置によシ冷却・温度制御される
場合もある。もしも澱粉系の原料であるならば記号５０
の状態で、既に最終製品が溶融した状態になっており、
ダイにより簡単に整形されるが、ダイ出口で膨化させる
かで製品として押出すことができ、本発明による配向の
ための多数の小孔を設ける必要はない。

しかし食品原料として脱脂大豆粉、おから、または動物
蛋白としてマリンビーフ、肩肉等を用いて繊維性を有す
る山状の組織化蛋白を得ようとする場合、５０の状態で
ダイを通１．でも、強じんな繊維性は得られない。即ち
、これはスクリュ４０、トーピー）−＄４１およびバレ
ル４２とによシ受けた剪断および送りによって生じた流
れの繊維性のみで、非常に弱いためである。また、ダイ
通過による配向も全体として発生するが、繊維性の点で
は劣る。

スクリュ先端部での原料５０は、スクリュ４０等により
混練されることによシある程度の反応基を表面だ出した
蛋白質分子が、互いに反応はしていない溶融状態にある
。この状態で本発明の小孔４５ａ、４５ｂ及び開口部４
５Ｃを通過させると、蛋白質分子は大きな速度のため、
剪断力を受けて流れ方向に並ぶ現象、即ち配向を起す。

この配向により、蛋白質分子はその配向した表面に更に
多くの反応基を露出させる。これが５１の状態である。

この状態でダイ４７の成形部（長さｌ）に導き、反応さ
せて整形すると、押出製品は配向により繊維性を有する
とともに、多く露出した反応基てよる蛋白質分子の組織
化結合により強じん々肉状組織となる。

更に配向させたり、反応基露出のためには前記小孔通過
時に原料が受ける圧力、速度が影響ｌ２、最適な小孔の
形状寸法等は用いる食品原料、目的とする押出製品によ
って異なる。配向時に原料が受ける圧力、速度は、配向
のための小孔の断面積、形状を変えることによシ制御し
得る。即ち、多孔板４６ａを固定し、これに接し、しか
も可動とした多孔板４６ｂを設け、調整ポル）　４９ａ
、４９ｂにより滑動させて、夫々の多孔板４６ａ、４６
ｂに設けた小孔４５ａ　、　４５ｂのオーバラップ量を
変えることにより、最適な開口部４５Ｃの大きさを設定
する。

第２図に第１図の■〜■断面を示すが、可動多孔板４６
ｂを変位させるのにダイ４７に設けた滑面４７ａ　、　
４７ｂ内を調整ボルト４９ａ、４９ｂによシ滑動させる
ものである。他の例を第４図に示す。これはダイ４７ｃ
内で可動多孔板４６ｂ′を回転させるものであるが、他
にいかなる方法を用いてもよい。

また小孔４５ａ、４５ｂの例を第２図及び第３図に円形
孔４５ａ、４５ｂとして示すが、他の例として第５図に
示すように四辺形孔６１ａ、６１ｂ、６１ｃであっても
よぐ、特に限定するものではない。また実施例では１個
の固定多孔板と１個の可動多孔板の組合せとしたが、夫
々複数個であっても差し支えない。なお、以上の実施例
における固定多孔板４６ａと可動多孔板４６ｂの配役位
置を逆にしても差し支えない。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
原料に配向を起させることにより、特に蛋白質等を主原
料として繊維性を有する肉状連続製品を押出し成形する
ことができる。また配向を起させるための複数の多孔板
の一方を可動とし、小孔の開口度を外部から任意に変化
させることにより、押出成形運転中に容易に最適な配向
のだめの小孔の開口部を設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す押出機用ダイの側断面図
、第２図は第１図における■〜■断面図、第３図（ａ）
は本発明の実施例を示す小孔の詳細断面図、＄３図ｆｂ
ｌは同側面図、第４図は本発明に係る他の実施例を示す
第２図に対応する断面図、第５図（ａ）は本発明の他の
実施例の小孔形状の詳細断面図、第５図（ｂ）は同側面
図、第６図乃至第１１図は従来の例であり、第６図、第
７図及び第８図は従来の押出機を示す側断面図、第９図
は第８図の■〜■断面図、第１０図は２個のダイを有す
る二軸押出轡の側断面図、第１１図は第１０図の℃矢視
図である。 図の主要部分の説明 ４０・・・スクリュ　　　　４２・・・バレル４６ａ・
・固定多孔板　　　４６ｂ・・・可動多孔板４５ａ、４
５ｂ・・・円形小孔　　４９ａ　、　４９ｂ・・・調整
ボルト４７・・・ダイ 第１図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 食品加工用押出機のスクリュ出口部とダイ成形部との間
   に複数個の小孔を設けた固定多孔板と可動多孔板とを接
   触させて配設すると共に、同可動多孔板を外部から可動
   可能な機構を有し、同両多孔板の小孔のオーバラップ面
   積を可変にしたことを特徴とする押出機用ダイ。