JPS6259838A - Measuring method for flowability of raw food material under high pressure - Google Patents

Measuring method for flowability of raw food material under high pressure

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JPS6259838A
JPS6259838A JP20118085A JP20118085A JPS6259838A JP S6259838 A JPS6259838 A JP S6259838A JP 20118085 A JP20118085 A JP 20118085A JP 20118085 A JP20118085 A JP 20118085A JP S6259838 A JPS6259838 A JP S6259838A
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JP
Japan
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food material
capillary
pressure
measuring
viscosity
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JP20118085A
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Japanese (ja)
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Shinji Hashizume
慎治 橋爪
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To measure viscosity accurately by arranging two cylinders and plungers in a line vertically opposite each other and coupling respective end parts of both cylinders through a capillary. CONSTITUTION:A push-in cylinder 5 equipped with a push-in plunger 1 and a receiving cylinder 19 equipped with a receiving plunger 13, and the plungers 1 and 13 are arranged in a line vertically opposite each other, and the facing end parts of both cylinders 5 and 19 are coupled together through a thin capillary 10. In this case, the plunger load W0 or plunger speed V of the plunger 1 is optionally settable and the load W1 of the plunger 13 is held at an optional constant value. The raw food material to be measured is charged in a push-in reserver 8, the capillary 10, and a receiving reserver 17 formed on the sides of both cylinders 5 and 19 through the plungers 1 and 13. Then, the viscosity of the raw food material is measured by measuring the flow rate of the raw food material in the capillary 10 by giving a difference in pressure between the plungers or measuring the pressure by setting the speed of the upstream-side plunger.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、高圧下に存在させた場合の食品素材における
流動性(粘性)を測定するための新しい測定手段の提供
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to the provision of a new measuring means for measuring the fluidity (viscosity) of food materials when present under high pressure.

(従来の技術) 周知のように食品に古くから加工されている素材であり
、最も大きな特徴は熱を加えればその組成が変化する点
である。米から御飯を炊くように、一定場所に一定時間
素材を存在させて加工する初期加工方式の段階から、最
近はこれらを連続化して大量生産を企図した加工方式が
発達して来ている。また食品素材の多くはその加工工程
において流動性を示すことから、加工の連続化に当り、
流動体の特性を用いた方法による事が多い。例えば食品
用押出機はその適例で、食品の流動性を利用した機械で
ある。食品の流動性を加工方法の中で応用しようとする
場合、以下のような種々の考慮すべき点が存在する。先
ず加工を行なう温度域が100℃以上であるか、以下で
あるかの点である。
(Prior Art) As is well known, it is a material that has been processed into food products for a long time, and its most significant feature is that its composition changes when heat is applied. From the initial stage of processing, in which materials are left in a certain place for a certain period of time, like cooking rice, recently processing methods have been developed that aim at mass production by making these processes continuous. In addition, many food materials exhibit fluidity during the processing process, so when making continuous processing,
This is often done by using the characteristics of the fluid. For example, a food extruder is a suitable example, and is a machine that takes advantage of the fluidity of food. When trying to apply the fluidity of foods in processing methods, there are various points to consider, such as the following. First, the temperature range for processing is 100° C. or higher or lower than 100° C.

何故100℃を限界とするかは、食品素材の中に含まれ
る水分が蒸気化するか否かが問題である。例えばソーセ
ージを筒状容器に入れる前には100℃以下であり、コ
ーングリッツを膨化するために加熱して膨化押出用グイ
前の溶融体は100℃以上である。100℃以上の時は
蒸気が発生する問題点を持つ。次には素材の中に水分を
多く含むか否かの点である。通常食品素材では、食品中
の水分が蒸気となってもよい加工法はほとんどなく、も
しその食品素材中に水分が多(含まれる場合は、食品素
材が加熱されて液状を示す時、水分も液状で混入されな
ければならない。蒸気発生が良くない理由は、第1には
脱水されてしまって乾燥した食品しか得られないこと、
第2にはその加工性がきわめて不安定になる事等がある
が、但し膨化菓子等を製造する場合は、流動性を必要と
するダイまでは水分を液体として含み、膨化と同時に蒸
発することを主眼としているので、前記説明とは区別さ
れることはいうまでもない。従って水分を蒸発させない
ためには、その昇温時においても素材に圧力を掛けて水
分の蒸発を防ぐ必要があり、通常はこの状態から上記す
る膨化もしくは冷却によって加工食品を得ることになる
。食品素材に圧力を掛ける目的には2つあり、その1つ
は上記するように水分の蒸発を防ぐものと、他の1つは
高圧下の食品素材をさらすことによって、組成的な変化
を防止し、あるいは逆に組成的変化を作為的に生じさせ
るためである。何れの場合にしても、食品素材を高圧下
に存在させた場合の、加工技術を解析または現象を理解
するためには、その加熱、非加熱に拘らず、流動性(粘
性)を測定する必要が生じる。また食品素材は含水分が
蒸発してしまえば、流動性が異なることが理解出来るが
、これは極端な物性変化を伴なう場合で、一般に流動体
は高圧下においては、低圧下と比べてその粘性は異なる
The reason why 100° C. is set as a limit depends on whether or not the water contained in the food material is vaporized. For example, the temperature is 100° C. or lower before the sausage is placed in a cylindrical container, and the temperature of the molten product before the corn grits is heated to expand and expand into a gooey for extrusion is 100° C. or higher. When the temperature is over 100°C, there is a problem that steam is generated. The next issue is whether or not the material contains a lot of water. Normally, there are few processing methods that allow the moisture in the food to turn into steam. The food must be mixed in liquid form.The reasons why steam generation is not good are: firstly, the food is dehydrated and only dry food is obtained;
Second, the processability may become extremely unstable, but when manufacturing puffed confectionery, etc., water is contained as a liquid up to the die that requires fluidity, and it evaporates at the same time as it puffs. It goes without saying that this is different from the above explanation because the main focus is on Therefore, in order to prevent moisture from evaporating, it is necessary to apply pressure to the material even when the temperature is rising to prevent moisture from evaporating, and normally from this state processed foods are obtained by the above-mentioned swelling or cooling. There are two purposes for applying pressure to food materials; one is to prevent water evaporation as mentioned above, and the other is to prevent compositional changes by exposing food materials to high pressure. Or, conversely, to intentionally cause a compositional change. In any case, in order to analyze the processing technology or understand the phenomena when food materials exist under high pressure, it is necessary to measure their fluidity (viscosity) regardless of whether they are heated or not. occurs. It can also be understood that the fluidity of food materials changes once the water content evaporates, but this is a case that involves an extreme change in physical properties. Its viscosity is different.

従来流動物の流動性、即ち粘性を測定する方法としては
、キャピラリレオメータ、平板形レオメータ、円筒形レ
オメータ等を用いることが既知であるが、この方法では
食品素材の高圧下流動の測定に対しては次の理由で適切
でない。
Conventionally, it is known that a capillary rheometer, flat plate rheometer, cylindrical rheometer, etc. are used to measure the fluidity, or viscosity, of a fluid, but this method is not suitable for measuring the flow of food materials under high pressure. is not appropriate for the following reasons.

(発明が解決しようとする問題点) 第2図に示したものは、キャビラ・リレオメータであっ
て、押込プランジャlを備えた押込シリンダ5の出口に
キャピラリ10を連継し、シリンダ5におけるリザーバ
8内に高分子材料を充填して、その流動性を測定するも
のであり、圧力分布は図示のようになっている。但しW
をプランジャ荷重とするとW=A−Pとなる。この場合
圧力P0で含水分が蒸気になるとすると、図り7区間で
は蒸気を含む流体となることから、食品素材が純液体で
あるとした時の粘性を測定したことにはならない。
(Problems to be Solved by the Invention) The cabillary rheometer shown in FIG. The fluidity of the polymer material is measured by filling it with a polymer material, and the pressure distribution is as shown in the figure. However, W
When is the plunger load, W=A−P. In this case, if the water content turns into vapor at pressure P0, the fluid becomes a vapor-containing fluid in section 7 of the plot, so it does not mean that the viscosity of the food material is measured as a pure liquid.

またリザーバ8に投入された材料は、シリンダ5を加熱
することによって測定した温度に昇温する訳であるが、
キャピラリ10部分が開放されているために水分分離を
生じ、押込プランジャ1を下降することによって初期に
は水分の絞り出し現象が生じる。従って初期にはリザー
バ8に充填される材料を昇温する時においても圧力の保
持が必要であり、そのためにも密閉された空間が必要と
なる。
Furthermore, the material put into the reservoir 8 is heated to the measured temperature by heating the cylinder 5.
Water separation occurs because the capillary 10 portion is open, and as the push-in plunger 1 is lowered, a phenomenon in which water is initially squeezed out occurs. Therefore, in the initial stage, it is necessary to maintain the pressure even when the temperature of the material filled in the reservoir 8 is raised, and a sealed space is also required for this purpose.

一般に使用される高分子材料は、昇温時に水分分離、脱
水等の現象が生じないこと、またキャピラリ出口近傍で
大気圧にさらされても組成変化が生じない性質上、図示
構造のキャピラリレオメータの使用が可能であると考え
られるが、食品業−材の流動性(粘性)測定に対しては
適当でない。
Generally used polymer materials do not undergo phenomena such as water separation or dehydration when heated, and their composition does not change even when exposed to atmospheric pressure near the capillary outlet. Although it is considered possible to use it, it is not suitable for measuring the fluidity (viscosity) of materials in the food industry.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、食品素材のような高水分を含む材料を、高圧
下でその流動性(粘性)を測定する場合、蒸気を発生さ
せることなく、その測定並びにこれに関連する各種の測
定が得られるようにしたものであり、具体的には、2つ
のシリンダおよびプランジャを一直線上にかつ上下対向
状に配置し、両シリンダの各端部を細いキャピラリで連
継することによって構成する2つのリザーバとキャピラ
リ中に食品素材を充填し、2つのプランジャ圧力に差を
つけてキャピラリを食品素材が流動する流量を測定する
か、または上流側プランジャ速度を設定して圧力を測定
することにより、食品素材の粘性を測定することにあり
、更にはキャピラリを食品素材が流動する下流側のリザ
ーバ内圧力を任意に設定することによって、高圧下にお
ける食品素材または食品素材中の揮発分を揮発させるこ
となく、その粘性を測定することにあり、更には高圧側
シリンダおよびキャピラリ部と低圧側シリンダ部の2つ
のゾーンが各々温度調節を行なうことが可能とされるこ
とにあり、更には温度調節の行なわれる低圧側シリンダ
部に、被測定食品素材と異なる低粘性流体を別に充填し
、高圧側シリンダ部からキャピラリを経由して押出され
る押出物を揮発条件下にまで冷却して取出すことにあり
、更には高圧側シリンダおよびキャピラリ部と低圧側シ
リンダ部の2つのゾーンを同一温度とし、同一食品素材
を用いて押出すに当り、上下のリザーバ内圧力を交互に
高圧−低圧、低圧−高圧に変化させ、キャピラリを通過
する食品素材を正流および逆流させてその粘性を測定す
ることによって、食品素材の剪断下における剪断履歴に
対して組成変化を粘性の変化としてとらえる点にある。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a method for measuring the fluidity (viscosity) of materials containing high moisture content such as food materials under high pressure without generating steam. Various measurements related to this can be obtained. Specifically, two cylinders and plungers are arranged in a straight line and vertically facing each other, and each end of both cylinders is connected with a thin capillary. Fill the food material into two reservoirs and a capillary formed by connecting the two plungers, and measure the flow rate at which the food material flows through the capillary by setting a difference in the two plunger pressures, or by setting the upstream plunger speed. By measuring the pressure, the viscosity of the food material can be measured. Furthermore, by arbitrarily setting the pressure inside the reservoir on the downstream side where the food material flows through the capillary, it is possible to measure the viscosity of the food material under high pressure. The purpose of this technology is to measure the viscosity of the liquid without evaporating its volatile content, and furthermore, it is possible to adjust the temperature of each of the two zones of the high-pressure side cylinder and capillary section and the low-pressure side cylinder section. In addition, the low-pressure side cylinder section, where the temperature is adjusted, is separately filled with a low-viscosity fluid different from that of the food material to be measured, and the extrudate extruded from the high-pressure side cylinder section via the capillary is cooled to volatilization conditions. In addition, when extruding the same food material, the two zones of the high-pressure side cylinder and capillary section and the low-pressure side cylinder section are kept at the same temperature, and the internal pressures of the upper and lower reservoirs are alternately adjusted to the high pressure - By measuring the viscosity of the food material passing through the capillary by changing the pressure from low pressure to low pressure to high pressure, and measuring the viscosity of the food material through the capillary, changes in composition can be interpreted as changes in viscosity with respect to the shear history of the food material under shear. It is in.

(作 用) 本発明の技術的手段によれば、第1図に示すように、押
込プランジャ1を具備した押込シリンダ5と、受はプラ
ンジャ13を具備した受はシリンダ19とによる2つの
シリンダ5,19、プランジャ1.13を一直線上にか
つ上下対向状に配置し、両シリンダ5,19の各向い合
う端部を細いキャビ5i月0で連継した測定用装置を本
発明においては用いるのであり、このさい押込プランジ
ャ1は、プランジャ荷重Wもしくはプランジャスピード
Vが任意に設定できるものとし、また受はプランジャ1
3における荷重W、 (符号22で示している)も、エ
ヤシリンダ15の空気圧力を一定に保つことにより、任
意の一定値に保つことができるようにする。前記エヤシ
リンダ15は、測定のため設定される荷重−1が作動中
も常に一定になるようにした一定荷重発生装置の1例と
して示したもので、エヤシリンダに制限されず、他の機
構を用いることができる。本発明は上記のような押込、
受はシリンダ5.19の各端部をキャピラリ10によっ
て連継し、両シリンダ5゜19側にプランジャ1,13
を介して形成される押込リザーバ8、キャピラリ10、
受はリザーバ17内に被測定食品素材を充填してその測
定を行なうことになるが、押込リザーバ8およびキャピ
ラリ10に相対する押込シリンダ5を1つのゾーンとし
て調温装置20を設置して温度調節可能とし、また受け
りザーバ17に相対する受はシリンダ19を1つのゾー
ンとして同じく調温装置20を設置して温度調節可能と
し、押込シリンダ5と受はシリンダ19は、その温度設
定値を同一とすることもあるが、一般には異なった値を
とることにより、これら両シリンダ5,19間には断熱
材18を介入して熱的に離隔する。
(Function) According to the technical means of the present invention, as shown in FIG. , 19. In the present invention, a measuring device is used in which the plungers 1 and 13 are arranged in a straight line and vertically facing each other, and the opposing ends of both cylinders 5 and 19 are connected by a narrow cavity 5. Yes, in this case, the plunger load W or plunger speed V of the push-in plunger 1 can be set arbitrarily, and the receiver is the plunger 1.
The load W at 3 (indicated by reference numeral 22) can also be maintained at any constant value by keeping the air pressure of the air cylinder 15 constant. The air cylinder 15 is shown as an example of a constant load generating device that ensures that the load -1 set for measurement is always constant during operation, and is not limited to the air cylinder, and other mechanisms may be used. I can do it. The present invention provides the above-mentioned pressing,
The receiver connects each end of the cylinder 5.19 with a capillary 10, and has plungers 1, 13 on the 5°19 side of both cylinders.
A forced reservoir 8 formed through a capillary 10,
The receiver fills the food material to be measured into the reservoir 17 and performs the measurement, but the temperature is adjusted by installing the temperature control device 20 with the push-in cylinder 5 facing the push-in reservoir 8 and capillary 10 as one zone. In addition, the cylinder 19 facing the receiving reservoir 17 can be installed with a temperature control device 20 to adjust the temperature, and the push cylinder 5 and the cylinder 19 have the same temperature setting value. However, generally by taking different values, a heat insulating material 18 is interposed between these two cylinders 5 and 19 to thermally isolate them.

また押込プランジャ1および受はプランジャ13が、押
込シリンダ5および受はシリンダ19の内面で摺動する
面には、各リザーバ8.エフ内が高圧化しても被測定材
料が外部に漏出しないように、それぞれシール部2.1
4を設ける。このシール部2,14はプランジャ1,1
3の動きに対して抵抗となっては不可であり、例えばテ
フロン樹脂(4弗化エチレン)によるOリングを用い、
1000kg/calの内径までは使用できる程度のも
のとした。尚21は設置用架台であり、その他3は押込
プランジャ荷重−〇を示し、4はプランジャスピードV
を示し、6は押込シリンダ5の径2Roを示し、9は押
込リザーバ8の内圧力Pitを示し、11はキャピラリ
10の長さしを示し、12はキャピラリ10の径21?
を示し、16は受はプランジャ13の内圧PIzを示し
、22は受はプランジ荷重縁、を示し、23は受はシリ
ンダ19の径2R+をそれぞれ示している。前記した測
定装置を用いての、本発明による食品素材の高圧下にお
ける測定原理は以下の通りである。
Further, the push-in plunger 1 and the receiver have the plunger 13, and the push-in cylinder 5 and the receiver have the respective reservoirs 8. To prevent the material to be measured from leaking to the outside even if the inside of the F is under high pressure, sealing parts 2.
4 will be provided. These seal portions 2 and 14 are connected to the plungers 1 and 1.
It is impossible to resist the movement of step 3. For example, use an O-ring made of Teflon resin (tetrafluoroethylene),
It was assumed that it could be used up to an inner diameter of 1000 kg/cal. In addition, 21 is the installation frame, the other 3 indicates the pushing plunger load -〇, and 4 indicates the plunger speed V
, 6 indicates the diameter 2Ro of the pushing cylinder 5, 9 indicates the internal pressure Pit of the pushing reservoir 8, 11 indicates the length of the capillary 10, and 12 indicates the diameter 21? of the capillary 10.
, 16 indicates the internal pressure PIz of the plunger 13, 22 indicates the plunge load edge, and 23 indicates the diameter 2R+ of the cylinder 19. The principle of measuring food materials under high pressure according to the present invention using the above-mentioned measuring device is as follows.

押込リザーバ8の内圧力PIl、受はリザーバ16の内
圧力をPl2とすると、流体はPl、とPI、との差圧
でキャピラリ10を流動する。この時の材料の流量をQ
 (CJJ / 5ec)とすると、キャピラリ10の
壁面に発生する見掛けの剪断速度rは次式によって表わ
される。
Assuming that the internal pressure of the push-in reservoir 8 is PIl, and the internal pressure of the receiving reservoir 16 is PI2, the fluid flows through the capillary 10 due to the differential pressure between PI and PI. The flow rate of the material at this time is Q
(CJJ/5ec), the apparent shear rate r generated on the wall surface of the capillary 10 is expressed by the following equation.

と=40 /πR3 一方キャピラリ10の壁面に発生する剪断応力τは次式
によって表わされる。
and=40/πR3 On the other hand, the shear stress τ generated on the wall surface of the capillary 10 is expressed by the following equation.

τ=R(PII  Ph)/ 2L 従ってニュートンの見掛は粘度μは一般に次式前記式に
よって材料の粘度を知ることができるが、キャビ51月
0の形状としてL/Rを40以上にして流入効果(エン
トランスエフェクト)の影響がほとんど無視できる程度
としている。
τ = R (PII Ph) / 2L Therefore, Newton's apparent viscosity μ is generally the following formula.The viscosity of the material can be found using the above formula, but as for the shape of the cavity, L/R should be 40 or more. It is assumed that the influence of the entrance effect is almost negligible.

またプランジャ荷重−〇を任意に与えることができる場
合は、PI、 =−0/πR0Zとして与えられ、一方
エヤシリンダ15におけるエヤ圧としてPoとし、エヤ
シリンダ15の受圧有効面積を八とすると、W、=P0
・A Plz =Wr/πR1” =PO−A 、/πR,Z
従って押込プランジヤニのプランジャ速度−■を測定す
れば、流量QはQ=πR,”Vとなる故、PI。
If the plunger load -〇 can be given arbitrarily, it is given as PI, = -0/πR0Z. On the other hand, if the air pressure in the air cylinder 15 is Po, and the effective pressure receiving area of the air cylinder 15 is 8, then W, = P0
・A Plz = Wr/πR1” = PO−A , /πR,Z
Therefore, if the plunger speed -■ of the push-in plunger is measured, the flow rate Q becomes Q=πR,''V, so PI.

、Pl2、Qが判って、と、τ、μを求めることができ
、特に次を変化してμを測定することによって、非ニユ
ートン粘度の測定も可能となる。
, Pl2, and Q, then τ and μ can be determined. In particular, by measuring μ by changing the following, it is also possible to measure non-Newtonian viscosity.

またプランジャ速度Vを任意に与えることができる場合
には、Q=πR,”Vなどの式およびこの時の押込プラ
ンジャ荷重−〇を測定すれば、Pl、 、prz、口が
判り、同じく 戸、τ、μを求めることができるし、ま
た戸を変えることによって非ニユートン粘度の測定も可
能となるのである。
In addition, if the plunger speed V can be given arbitrarily, by measuring the equations such as Q=πR, ``V, and the pushing plunger load -〇 at this time, Pl, , prz, mouth can be found, and the door, It is possible to determine τ and μ, and by changing the door, it is also possible to measure non-Newtonian viscosity.

以上が本発明における粘性の測定方法であるが、Pl2
を食品素材中の水分が蒸発しないだけの圧力とする時、
Phという圧力はエヤ圧を調整することによって任意に
設定することが可能である。
The above is the method for measuring viscosity in the present invention.
When the pressure is such that the water in the food material does not evaporate,
The pressure Ph can be arbitrarily set by adjusting the air pressure.

既に述べたように、食品素材は材料がさらされている圧
力によってその粘性が異なり、PII (>PIz)値
をPl2値に近付けることにより、ph値近傍での材料
粘性を測定することができ、この場合プランジャスピー
ドVはごく微少値に設定する必要が生じる。このように
して食品素材をその内部に含まれる水分を蒸発させるこ
となく、その粘性を測定することができる。
As already mentioned, the viscosity of food materials differs depending on the pressure to which they are exposed, and by bringing the PII (>PIz) value closer to the Pl2 value, the material viscosity near the pH value can be measured. In this case, the plunger speed V needs to be set to a very small value. In this way, the viscosity of the food material can be measured without evaporating the moisture contained inside the food material.

(実施例) 本発明による測定を行なうに当っては、上下の各シリン
ダ5,19をその調温装置7,20によって所定の温度
にした後、各リザーバ8.I7およびキャピラリ10の
内部に被測定食品素材を充填し、空気が入らないように
してプランジャ1を挿入する。次いで各リザーバ8.7
内圧力を、食品素材中の水分が蒸発する限界以上の圧力
PI2に一定にして所定時間保持する。この保持時間は
加温される材料がその溶融に要する時間等であり、食品
素材によって異なる。
(Example) When performing measurements according to the present invention, after each of the upper and lower cylinders 5, 19 is brought to a predetermined temperature by the temperature control device 7, 20, each reservoir 8. The food material to be measured is filled inside I7 and the capillary 10, and the plunger 1 is inserted so as to prevent air from entering. Then each reservoir 8.7
The internal pressure is kept constant at a pressure PI2 above the limit at which water in the food material evaporates and is maintained for a predetermined period of time. This holding time is the time required for the heated material to melt, and varies depending on the food material.

粘性の測定については、先に作用の項において述べたよ
うにして行なうのであり、押込グランジャ荷重讐。ある
いはその押込速度Vを変化することによって測定するの
である。
The viscosity is measured as described above in the section on action, and the indentation granger load is used. Alternatively, it can be measured by changing the pushing speed V.

また本発明によれば、次のようにしてキャピラリ押出物
を得ることも可能である。即ち押込リザーバ8およびキ
ャピラリ10中の入れる材料と、受はリザーバ17内に
入れる材料とを変えるのであり、かつ押込シリンダ5側
の設定温度と、受はシリンダ19側の設定温度を相違さ
せ、一般には受はシリンダ19側を低温とし、また受け
りサーバ1フ内の材料は、例えば水あるいは低粘性の液
体を用いるのであり、これによりキャピラリ10から押
出される材料が受はリザーバ17内に入っても、変形抵
抗をより少なくするようにして置く。こうした状態でp
H>PI2の圧力関係として、差圧によりキャピラリ1
0から押出された材料を受はリザーバ17から回収すれ
ば、高圧下で細いノズルから押出された状態の押出物を
得ることが可能である。但しこの場合、低温側リザーバ
17の温度は100℃以下であることが望ましく、また
押出物は揮発条件まで冷却して取出すことになる。
According to the present invention, it is also possible to obtain a capillary extrudate in the following manner. That is, the materials put into the push-in reservoir 8 and capillary 10 and the material put into the reservoir 17 are changed, and the set temperature on the push-in cylinder 5 side and the set temperature on the cylinder 19 side are different, and generally The cylinder 19 side of the receiver is kept at a low temperature, and the material in the receiver server 1f is, for example, water or a low-viscosity liquid, so that the material extruded from the capillary 10 enters the reservoir 17. However, it should be placed in such a way as to minimize deformation resistance. In these conditions p
As the pressure relationship H>PI2, capillary 1 due to the differential pressure
By collecting the material extruded from the container 17 from the reservoir 17, it is possible to obtain an extrudate extruded from a narrow nozzle under high pressure. However, in this case, the temperature of the low-temperature side reservoir 17 is desirably 100° C. or lower, and the extrudate is cooled to volatilization conditions before being taken out.

また上下の各シリンダ5,19の温度を同一に保持し、
かつ同一の食品素材において、PII  >prz(Δ
P =PI+  Pig)の状態下でその粘性を測定し
た後、PI2(=前記のPI、)>pH(前記のP I
z)の状態として逆に押戻す時、同様に粘性を測定すれ
ば、高圧下でキャピラリ10により剪断を掛けられた食
品素材が、剪断履歴によって組成変化(混合、劣化等を
示す)をしてゆく過程をとらえることもできるのであり
、これらも測定の一環として有効に利用できるのである
In addition, the temperature of the upper and lower cylinders 5, 19 is kept the same,
And for the same food material, PII > prz(Δ
After measuring its viscosity under the condition of P = PI + Pig), PI2 (= the above PI,) > pH (the above PI
If the viscosity is measured in the same way when pushing back in the state of It is also possible to capture the process of movement, and these can also be used effectively as part of measurement.

(発明の効果) 本発明によれば、水分等の揮発分を多く含有する食品素
材を、その素材中に発生する蒸発気体を含まないように
して、正確な粘性測定を行なうことができるのであり、
一般的に食品素材を高温にすれば蒸発気体が発生し易い
のであるが、このような高温下においても、前記粘性の
測定が可能である。更に食品素材における流動性は高圧
下において異なるが、高圧下(キャピラリ10における
入口圧力と出口圧力との間の圧力下において)において
も、その正確な粘性の測定が可能となるのであり、また
キャピラリ10における入口圧力と出口圧力とを、可及
的小さな圧力差に保持することによって、はぼ一定圧力
下における粘性の測定を容易に可能とすることができる
のみならず、上記した各粘性測定におけるキャピラリ押
出物を得ることができ、また上記した各粘性測定におけ
るキャピラリ押出食品素材に対して、キャピラリ10を
通過する毎(剪断を掛けられる毎)の組成変化(混合、
劣化等を示す)による粘性変化も、確実かつ容易に測定
できることになり、食品素材を高圧下に存在させた場合
の食品加工技術の解析または現象を理解するためには不
可欠の流動性(粘性)の正確な測定を、加熱、非加熱に
かかわらず、容易に得られるものとして優れた効果を持
つものである。
(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to accurately measure the viscosity of a food material that contains a large amount of volatile matter such as moisture without containing evaporated gas generated in the material. ,
Generally, if food materials are heated to high temperatures, evaporated gas is likely to be generated, but the viscosity can be measured even at such high temperatures. Furthermore, although the fluidity of food materials differs under high pressure, it is possible to accurately measure the viscosity even under high pressure (between the inlet pressure and outlet pressure of the capillary 10). By keeping the inlet pressure and outlet pressure in step 10 at a pressure difference as small as possible, it is possible not only to easily measure viscosity under a nearly constant pressure, but also to A capillary extrudate can be obtained, and the composition change (mixing,
Changes in viscosity due to deterioration (indicating deterioration, etc.) can now be measured reliably and easily. Fluidity (viscosity) is essential for analyzing food processing technology and understanding phenomena when food materials are placed under high pressure. It has an excellent effect as it allows accurate measurement of the temperature to be easily obtained regardless of heating or non-heating.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明測定方法を実施するための装置実施例の
縦断正面図、第2図は従来のキャピラリレオメータの説
明図である。 1・−押込プランジャ、5−・押込シリンダ、7,2〇
−調温装置、8−押込リザーバ、10−キャピラリ、1
3−・受はプランジャ、工5−エヤシリンダ、17−受
はリザーバ、1計−断熱材、19−受はシリンダ。 特 許 出 願 人  株式会社 神戸製鋼所第7厘 第2 図
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of an embodiment of an apparatus for carrying out the measuring method of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional capillary rheometer. 1-Push plunger, 5-Push cylinder, 7, 20-Temperature control device, 8-Push reservoir, 10-Capillary, 1
3 - The receiver is a plunger, 5 - The air cylinder, 17 - The receiver is the reservoir, 1 - Thermal insulation material, 19 - The receiver is the cylinder. Patent applicant: Kobe Steel, Ltd. 7th floor, Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、2つのシリンダおよびプランジャを一直線上にかつ
上下対向状に配置し、両シリンダの各端部を細いキャピ
ラリで連継することによって構成する2つのリザーバと
キャピラリ中に食品素材を充填し、2つのプランジャ圧
力に差を付けてキャピラリを食品素材が流動する流量を
測定するか、または上流側プランジャ速度を設定して圧
力を測定することにより、食品素材の粘性を測定するこ
とを特徴とする高圧下の食品素材流動測定方法。 2、キャピラリを食品素材が流動する下流側のリザーバ
内圧力を任意に設定することによって、高圧下における
食品素材または食品素材中の揮発分を揮発させることな
く、その粘性を測定することを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の高圧下の食品素材流動測定方法。 3、高圧側シリンダおよびキャピラリ部と低圧側シリン
ダ部の2つのゾーンが各々温度調節を行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の高圧下の食品素材流
動測定方法。 4、温度調節の行なわれる低圧側シリンダ部に、被測定
食品素材と異なる低粘性流体を別に充填し、高圧側シリ
ンダ部からキャピラリを経由して押出される押出物を揮
発条件下にまで冷却して取出すことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の高圧下の食品素材流動測定方法。 5、高圧側シリンダおよびキャピラリ部と低圧側シリン
ダ部の2つのゾーンを同一温度とし、同一食品素材を用
いて押出すに当り、上下のリザーバ内圧力を交互に高圧
→低圧、低圧→高圧に変化させ、キャピラリを通過する
食品素材を正流および逆流させてその粘性を測定するこ
とによって、食品素材の剪断下における剪断履歴に対し
て組成変化を粘性の変化としてとらえることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の高圧下の食品素材流動測
定方法。
[Claims] 1. Two reservoirs constituted by arranging two cylinders and plungers in a straight line and vertically facing each other, and connecting each end of both cylinders with a thin capillary, and food in the capillary. Measure the viscosity of the food material by filling the material and measuring the flow rate of the food material through the capillary by setting a difference between the two plunger pressures, or by setting the upstream plunger speed and measuring the pressure. A method for measuring the flow of food materials under high pressure. 2. By arbitrarily setting the pressure inside the reservoir on the downstream side where the food material flows through the capillary, the viscosity of the food material or the volatile matter in the food material under high pressure can be measured without volatilizing it. A method for measuring the flow of food materials under high pressure according to claim 1. 3. The method for measuring the flow of food material under high pressure according to claim 1, wherein the two zones of the high-pressure side cylinder and capillary section and the low-pressure side cylinder section each perform temperature adjustment. 4. The low-pressure side cylinder section where the temperature is adjusted is separately filled with a low-viscosity fluid different from the food material to be measured, and the extrudate extruded from the high-pressure side cylinder section via the capillary is cooled to volatilization conditions. 2. A method for measuring the flow of food material under high pressure according to claim 1, wherein the food material flow is taken out under high pressure. 5. The two zones of the high-pressure side cylinder and capillary part and the low-pressure side cylinder part are kept at the same temperature, and when extruding the same food material, the pressure inside the upper and lower reservoirs is alternately changed from high pressure to low pressure, and from low pressure to high pressure. The food material passing through the capillary is caused to flow forward and backward, and its viscosity is measured, thereby detecting changes in composition as changes in viscosity with respect to the shear history of the food material under shear. A method for measuring the flow of food materials under high pressure according to scope 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1426753A2 (en) * 2002-11-28 2004-06-09 Robert Bosch Gmbh Rheometer
JP2019529941A (en) * 2014-04-11 2019-10-17 レオセンス,インコーポレイテッド Viscometer and method of use thereof

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