JPS6274273A - 食品加工用押出機 - 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、食品の押出加工に使用される押出機に関する
。

（従来の技術） ペットフード、飼料及びスナック食品等の加工に使用さ
れる食品加工用押出機は、プラス千ツクの成形又は混練
等に使用されている１軸又は２軸の押出機が流用されて
いる。これは、材料を加熱しなから混練、剪断、加圧等
の加工をして、溶融材料をダイから定量ずつ押出すとい
う機能が略同−であることによる。

ところで、食品材料は実質的に無水分のプラス千ツク材
料と違って、多水分含有物であり、含水量が高いために
その加熱にも大量の熱量を必要とする。

しかしながら従来のプラスチック押出機の流用では、急
速高温加熱をすることが困難であり、昇温不足となり、
押出機内における加工時間及び距離を長くしなげればな
らない。

このような問題点は、特開昭５９−１８７８３０号公報
に開示されているプラスチック加工用の技術を応用する
ことによりある程度解決できる。

即ち、溶融材料の押出機構と押出し材料を成形するダイ
との間に、複数本の材料通路を有する加熱体を設け、こ
の加熱体でその通路を通る材料を温度制御する技術があ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記改良された従来技術ではある程度の
急速加熱が可能であるが、加熱体はそれ自体が発熱する
ものではなく、加熱体を内部に収納する外殻ボディから
伝導熱を受ける間接加熱式であり、熱効率及び温度制御
精度を高めることは期待し難（、特に多孔体等の多流路
を存する加熱体の内部までの加熱は難しい。

また、食品加工の特徴として、溶融＋Ａ料をダイから押
出す際には、加工に必要な最高温度より低いその食品固
有の温度に近づけて食品の賦形性と品質を保持、向上さ
せる必要があり、前記改良従来技術では食品材料を最適
な加工温度及び押出し温度にすることは困難であった。

すなわち、食品材料を間接的に加熱する従来技術にあっ
ては、単に食品の加熱昇温機能として使用することは可
能であるものの、更に、食品としての食感や味、色合と
いった商品としての良材の価値を向上させることが困難
であった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来技術の問題点と食品加工とし
ての特性に迄み、従来の物理的加熱手段に代替又は付加
的に、赤外線放射加熱体による電磁波の分子振動作用を
施すことで微妙な食感、食味を改善するようにしたもの
である。

すなわち、本発明はシリンダ内に挿通したスクリュを回
転駆動して、食品材料を加熱、混練して昇温流動状態に
しながら押出す食品加工用押出機であって、押出機を構
成するシリンダ、スクリュ、押出ヘッド、押出ダイの少
なくとも一部に食品材料を直接加熱する赤外線放射加熱
体を内蔵していることを特徴とする食品加工用押出機に
係るのである。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例のいくつかを詳述
する。

第１図は本発明の第１実施例を示しており、ｌは押出機
であり、細長い管状のシリンダ２とこのシリンダ２内に
挿１ｉｆｌした１軸又は２軸のスクリュ３からなり、ホ
ッパ４を介して投入口５からシリンダ２内に供給された
食品材料は、スクリュ３の回転駆動で搬送されてヘッド
アダプタ６およびダイプレート７を介して先端に取付け
られたダイ８により押出成形可能とされている。

本実施例ではシリンダ２は５個のシリンダ要素２Ａ〜２
Ｅの各軸心を合致させて軸心方向に並べて組立分解自在
に組付けてなり、基端側の第１シリンダ要素２八にホッ
パ４が取付けられており、第２シリンダ要素２Ｂ、第４
及び第５のシリンダ要素２０゜２Ｅの外周には加熱冷却
手段９がそれぞれ設けられている。

本実施例では第３シリンダ要素２Ｃ内に赤外線放射加熱
体１０が設けられており、該加熱体１０はセラミックス
ソリッド体又は金属材料のセラミックコーティング体１
０Ａと発熱線１０Ｂ等からなり、発熱線１０Ｂにリード
線１０Ｃを結線して構成されている。

又、この第１実施例の場合においては、赤外線放射加熱
体１０は第３シリンダ要素２Ｃの内周壁面に環状体又は
径方向に分割された弓形要素を組合せて環状体にするこ
ともできる。

従って、第１図に示す第１実施例においては、ホッパ４
から投入された食品材料はスクリュ３の回転駆動により
加熱、混練して昇温流動状態にされながらダイ８より押
出されるがこの場合に次のように作用する。

すなわち、加熱冷却手段９による単なる熱伝導昇温のみ
でなく赤外線放射加熱体１０による有機物に対する電磁
波の分子振動作用を受けた後、さらに加工されてダイ８
を介して連続的に賦形されるのである。

この場合の加熱体１０４こおける赤外線の波長は１〜１
００μとされ、特に、２．５〜２５μとされるのが好適
である。

第２図は本発明の第２実施例を示しており、スクリュ３
に赤外線放射加熱体１０を装着した実施例である。

すなわら、本第２実施例ではスクリュ軸１１上に３個の
スクリュフライト要素１２Ａ、　１２Ｂ、　１２Ｃをそ
れぞれ套嵌してキー１３で止着するとともにスクリュヘ
ッド１４をスクリュ軸１１にねじ込んだ構成であり、前
述の第２要素１２Ｂをセラミック体１０Ａと発熱線１０
Ｂ等からなる赤外線放射加熱体１０とするとともに、ス
クリュ軸１１の軸心上に形成した配線孔１１八にリード
線ＩＯＣを通し、スリップリング１５等を介してスクリ
ュ軸１１外のリード線を取出して固定配線したものであ
る。

なお、第２実施例において、赤外線放射加熱体１０はこ
れを図示の通りスクリュフライト構造にする場合以外に
、第８図（１）　ｆ２１及び第９図！１１　（２１に示
す構造にすることもできる。

すなわち、第８図（１）　（２）はセラミックス体１０
Ａに軸方向の孔１６の複数個を形成した構造であり、第
９図（１１（２）はセラミックス体１０Ａの外周に半円
形溝１６Ａを軸方向に形成した例であり、いずれの場合
も、複数流路分割形式とされていてより均一な加熱効果
が発揮される。

第３図に示す第３実施例は、押出ヘッドの内のブレーカ
プレート部に赤外線放射加熱体ｌＯを設けた場合の実施
例である。

すなわち、シリンダ２の先端に取付けられているヘッド
本体１７に、軸方向の分割流路１８を有する加熱体１０
を嵌挿させ、該加熱体１０をヘッドアダプタ６を介して
挟着したものであり、この実施例においては、最終工程
後の食品材料は分割流路１８で細分化されて均一かつ効
率的に特有の加熱作用を受けた後に、最終的にダイ８を
経て賦形される。

第４図に示す第４実施例は、押出ダイ８、本例では丸孔
ダイに赤外線放射加熱体１０を内蔵した実施例である。

この第４実施例にあっては、シリンダ２内で加工された
材料はダイ８内の赤外線放射加熱体１０による特有の加
熱作用を受けながら最終製品として賦形されることにな
る。

第５図に示す第５実施例では前述した第１〜４実施例の
いずれもが、食品材料が赤外線放射加熱体１０に直接接
触されて移動される構成であったが、本第５実施例では
食品材料が赤外線放射加熱体ＩＯに直接接触されること
なく移動される構成の例を示している。

すなわち、第５図の例ではホッパ４を有する第１段押出
ｉ１Ａと、ダイ８を有する第２段押出機１Ｂとを上下２
段として配置し、第１段押出機１への出口と第２段押出
ｉ１Ｂの入口とを連絡量体１９を介して互いに連通させ
たものであり、第１段押出機ＩＡの出口に多孔板２０を
設け、連絡筒体１９の内周部に赤外線放射加熱体１０を
内蔵した構成である。

この第５実施例にあっては、第１段押出機ＩＡにおける
シリンダ２内でスクリュ３と協働されて食品材料は前段
加工を受け、多孔板２０の孔２ＯＡを介して複数本のひ
も状材料２１とされて連続的に押出し垂下させ、赤外線
放射加熱体１０内の加熱空間内で材料２１は細分化され
つつ加熱される。

この場合、接触加熱と違って赤外線放射加熱体１０の壁
面温度の影響を直接受けずに赤外線輻射による吸収熱の
みで加熱されることになる。

斯る作用を受けた材料は第２段押出機ＩＢによるシリン
ダ２とスクリュ３との協働作用による後段の加工を受け
た後に、ダイ８を介して最終製品として賦形されること
になる。

第６図、第７図に示す第６実施例はスクリュ３の形状を
工夫することによって、赤外線放射加熱体１０に食品材
料を直接接触させない換言すると非接触赤外線加熱に近
い効果を得るようにした構成である。

すなわち、本実施例ではシリンダ２が第１〜３のシリン
ダ要素静、　２Ｂ、　２Ｃから存り、第２シリンダ要素
２Ｂに赤外線放射加熱体１０を内蔵するとともに、各シ
リンダ要素２Ａ、　２Ｂ、　２Ｃと対応するスクリュ要
素３Ａ、　３８．３Ｃのネジ深さｈｌ、ｈ２及びネジピ
ッチｐ、、ｐ２あるいは両者をともに前後のスクリュ要
素よりも大きくし、スクリュ要素３Ｂにおける溝内体積
を増すことによって材料２１Ａの充満度を下げて材料２
１Ａがシリンダ及びスクリュの壁面と接触しない自由表
面を得るようにしたものである。

この場合、ｈｌ＜ｈ２のときはＰ、＝Ｐ２とするもので
も、ｈ、＝ｈ２のときはｐ、＜ｐ２とするものでも、ｈ
ｌ＜ｔ＋２のときＰ、＜Ｐ２とするものであっても構わ
ない。

以上詳述した第１〜第６実施例において、赤外線放射加
熱とは、食品材料に限定した有機物質に効果的に働く波
長領域、具体的には１−１００μ望ましくは２．５〜２
５μの電磁波を放射する加熱体による加熱を意味する。

また、重連した第１〜第６実施例における赤外線放射加
熱体１０の装着位置、形状、軸長は対象材料の性状等に
１２１１応したものとして種々のものが選定されるし、
第１〜第６実施例を相互に組合せた構成とすることもで
きる。

例えば、第１実施例における構成と第２実施例における
構成とを組合せてシリンダ側とスクリュ側との対応する
部分にそれぞれ赤外線放射加熱体を設け、食品材料を内
外から加熱することもできる。

（発明の効果） 以上詳述した処から明らかなように本発明の押出機によ
れば、次のような作用、効果を奏することができる。

従来の食品加工用押出機における単なる熱伝導昇温のみ
ではなく、有機物に対する電磁波の分子振動作用によっ
て従来にない食感の食品が得られ、食素材の色素の破壊
が抑えられる等食製品の商品価値が向上できる。

食品材料に個有の赤外線吸収波長を照射することによっ
て、効率のよい加熱効果を得ることができる。

押出機内では食品材料が常に移動しており、斯る状態の
食品材料に赤外線加熱を施すものであるから照射効果が
確実となる。

赤外線放射加熱体はそのベース材としてセラミックスを
用いることにより、腐蝕、摩耗等の食品材料への悪影響
が生じることがなくクリーンかつ長寿命の加工が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例によ
る縦断正面図、第２図は第２実施例によるスクリュの一
部外観で示す断面図、第３図は第３実施例による押出ヘ
ッド部の断面図、第４図は第４実施例による押出ダイ部
の断面図、第５図は第５実施例による２段押出機の縦断
正面図、第６図は第６実施例による押出機の縦断正面図
、第７図は第６図の部分拡大図、第８図ｉｌｌ　（２１
と第９図（１）（２）は第２実施例におけるスクリュ変
形例を示す半天側断面図と牛久正断面図である。 １・・・押出機、２・・・シリンダ、３・・・スクリュ
、８・・・グイ、１０・・・赤外線放射加熱体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダ内に挿通したスクリュを回転駆動して、食
   品材料を加熱、混練して昇温流動状態にしながら押出す
   食品加工用押出機であって、押出機を構成するシリンダ
   、スクリュ、押出ヘッド、押出ダイの少なくとも一部に
   食品材料を直接加熱する赤外線放射加熱体を内蔵してい
   ることを特徴とする食品加工用押出機。 ２、赤外線放射加熱体がセラミックスソリッド体又は金
   属等にセラミックコーティングしたものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の食品加工用押出機
   。 ３、赤外線放射加熱体は、これに食品材料が直接接触し
   て移動される部分に装着されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の食品加工用押出機。 ４、赤外線放射加熱体は、これに食品材料が直接接触す
   ることなく移動される部分に装着されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の食品加工用押出機。 ５、赤外線放射加熱体における赤外線の波長が２．５〜
   ２５μであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の食品加工用押出機。