TWI777168B - 將粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前進行預加熱的粉粒體預加熱裝置及其粉粒體預加熱方法、以及將粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前進行預加熱或預冷卻的粉粒體溫度調節裝置及其粉粒體溫度調節方法 - Google Patents

Abstract

本發明的課題在於期望進一步提升對粉粒體的食品材料（8）進行加工而成的加工食品的品質。粉粒體預加熱裝置（1）是將經低溫貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，預加熱至適合於加工的規定的預加熱溫度為止的粉粒體預加熱裝置，其包括：框體（2），收容粉粒體的食品材料；攪拌軸（3），在框體中使攪拌葉片（32）旋轉來對粉粒體的食品材料進行攪拌；微波照射裝置（4），從框體中的粉粒體的食品材料的上方照射微波；以及控制裝置（7），至少控制微波照射裝置，以進行預加熱直至將正由攪拌軸進行攪拌的粉粒體的食品材料在10分鐘以內的規定的預加熱時間內，均勻地升溫至適合於加工的25℃以上、30℃以下的規定的預加熱溫度為止。

Description

將粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前進行預加熱的粉粒體預加熱裝置及其粉粒體預加熱方法、以及將粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前進行預加熱或預冷卻的粉粒體溫度調節裝置及其粉粒體溫度調節方法

本發明有關於一種用於將經貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，預加熱至適合於加工的規定的溫度為止的粉粒體預加熱裝置及其粉粒體預加熱方法、以及粉粒體溫度調節裝置及其粉粒體溫度調節方法。尤其，本發明涉及一種將經貯藏的包含穀物或豆科植物(legume)的粉粒體在利用製造點心、麵包或麵條的麵團的裝置進行加工前，預加熱至適合於加工的規定的溫度為止的粉粒體預加熱裝置及粉粒體預加熱方法、以及粉粒體溫度調節裝置及其粉粒體溫度調節方法。

由食品加工機器進行加工的食品材料的溫度是直接對加工後的製品的品質產生影響的要素。即將由食品加工機器進行加工前的食品材料的適合於加工的溫度根據食品材料的各成分的加工特性與溫度的關係來導出。

在廣為人知的大部分的粉粒體的食品材料的情況下，即將加工前的適當的溫度為25℃以上、30℃以下的常溫。因此，必需在即將加工之前，對粉粒體的食品材料進行預加熱或預冷卻來使整體的溫度均勻地升溫或降溫至常溫為止。另外，對粉粒體的食品材料進行加工的食品加工機器例如為混合機、擠出機(extruder)、攪拌機、及粉碎機等。

另外，一般的粉粒體的食品材料例如為小麥粉(wheat flour)、大麥粉(barley flour)、玉米澱粉(cornstarch)、燕麥粉(oat flour)、黑麥粉(rye flour)、米粉(rice flour)、土豆粉(potato flour)、甘薯粉(sweet potato flour)蕎麥粉(buckwheat flour)、大豆粉(soy flour)、小麥粒(wheat grain)、大麥粒(barley grain)、玉米粒(corn grain)、燕麥(oats)、黑麥粒(rye grain)、米粒(rice grain)、蕎麥仁(buckwheat grain)、糖(sugar)、鹽(salt)、及大豆(soy)等。

眾所周知的粉粒體預加熱裝置利用各種加熱器對已收容在框體中的粉粒體的食品材料進行加熱。例如，加熱器有纏繞在框體的外周的帶式加熱器、設置在框體中的筒形加熱器及熱風加熱器等。

但是，包含如澱粉或蛋白那樣的成分的粉粒體的食品材 料由熱所引起的加工特性的變化大，因此直接通過加熱來升溫並不適當。另外，在粉粒體的食品材料密集的狀態時，各粉粒體彼此不相互以足夠的面積進行接觸，而進行點接觸。進行點接觸的各粉粒體的導熱面積小。因此，粉粒體的食品材料的總體導熱率低。進而，無法期待存在於各粉粒體之間的空氣的層因在間隙內穿過時的壓力損失而進行對流，因此，幾乎無法期待熱對流的現象。

因此，粉粒體的量越多，此種利用粉粒體預加熱裝置的食品材料的升溫在使食品材料的整體均勻地變成適當溫度之前需要更長的時間，若為了縮短時間而採用大的溫度梯度，則存在食品材料中所含有的澱粉或蛋白更容易變化，使食品材料變質而使製品的品質下降的擔憂。尤其，雖然也取決於食品材料的保存方法，但如小麥粉那樣的一般的粉粒體的食品材料被聚集在巨大的如室外筒倉那樣的貯藏庫中來保管，因此在日本的冬季是平均在0℃~9℃左右的低溫下保存的狀態，為了將食品材料升溫至適當溫度為止而花費更長的時間，成為使食品加工機器的運轉率下降的因素，因此提升生產性成為課題。

例如，專利文獻1的粉體的微波殺菌方法及裝置公開有如下情況：將粉體投入縱型混合機內，在混合機內產生使中央部上升並使周邊部沉降的粉體流，一邊進行攪拌混合，一邊從配置有多段的微波振蕩器經由各微波感應管而對粉體照射微波，將粉體加熱至70以上、83℃以下來進行殺菌。公開有混合機內的粉體通過微波，每一分鐘上升1℃，最終被加熱至80℃為止。

[現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利3557583號公報

可知如專利文獻1中所公開的微波殺菌裝置若想將例如在9℃下低溫貯藏的粉體均勻地升溫至25度的常溫為止，則花費16分鐘。在有限的水分的粉體中存在成為問題的微生物主要是土壤細菌的孢子，目前為了所述孢子的失活，進行作為超過100℃的高溫處理的蒸餾處理。另外，例如在食品材料為小麥粉的情況下，在進行食品加工時的特性中發揮重要的作用的蛋白從70℃附近起容易產生熱變性，因此，即便殺菌是目的，加工特性也下降而無意義。進而，生產現場的混合機的使用周期約為10分鐘，因此大幅度地超過10分鐘的時間在生產步驟上並不理想。

期望在更短的時間內，將粉粒體的食品材料的整體均勻地從幾℃的低溫預加熱至25℃以上、30℃以下的常溫為止。例如，若可一邊盡可能抑制對於主成分的澱粉或蛋白的熱變化，一邊將利用食品加工機器進行加工前的粉粒體的食品材料均勻地且迅速地預加熱至常溫為止，則保持各成分的加工特性的同時，加工食品的品質穩定且提升。

因此，鑒於所述課題，本發明的目的在於提出一種將經貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，一邊進行攪拌一邊照射微波來均勻地進行預加熱，在更短的時間內，理想的是在10分鐘以內升溫至適合於加工的規定的預加熱溫度的 較佳為25℃以上、30℃以下的規定的預加熱溫度的粉粒體預加熱裝置及其粉粒體預加熱方法、以及粉粒體溫度調節裝置及其粉粒體溫度調節方法。其它目的或本發明的優點在後續的說明中敘述

本發明的粉粒體預加熱裝置是將經低溫貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，預加熱至適合於加工的預加熱溫度為止的粉粒體預加熱裝置，其包括：框體，收容所述食品材料；攪拌軸，在所述框體中使攪拌葉片旋轉來對所述食品材料進行攪拌；微波照射裝置，對所述框體中的所述食品材料照射微波；以及控制裝置，至少控制所述微波照射裝置，以進行預加熱直至將正由所述攪拌軸進行攪拌的所述食品材料在10分鐘以內的規定的預加熱時間內，均勻地升溫至適合於加工的25℃以上、30℃以下的所述規定的預加熱溫度為止。

本發明的粉粒體預加熱方法是將經低溫貯藏的粉粒體的食品材料在進行加工前，預加熱至適合於加工的規定的預加熱溫度為止的粉粒體預加熱方法，一邊對已收容在框體中的所述食品材料進行攪拌一邊照射微波來均勻地進行預加熱，且進行預加熱直至在10分鐘以內的規定的預加熱時間內，升溫至25℃以上、30℃以下的所述規定的預加熱溫度為止。

本發明的粉粒體溫度調節裝置是將經貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，預加熱或預冷卻至適合於加工的規定的溫度為止的粉粒體溫度調節裝置，其包括：框體，收容食品材料；攪拌軸，在所述框體中使攪拌葉片旋轉來對所述食品材料進行攪拌；粉粒體預冷卻部，對所述框體中的所述 食品材料進行預冷卻；粉粒體預加熱部，對所述框體中的所述食品材料進行預加熱；溫度傳感器，檢測所述框體中的所述食品材料的溫度；以及控制裝置，根據所述溫度傳感器檢測的溫度，至少控制所述粉粒體預冷卻部及所述粉粒體預加熱部；所述粉粒體預加熱部包括對所述框體中的所述食品材料照射微波的微波照射裝置，所述控制裝置在所述框體中的所述食品材料低於所述規定的溫度時，至少控制所述微波照射裝置，以進行預加熱直至將正由所述攪拌軸進行攪拌的所述食品材料在10分鐘以內的規定的預加熱時間內，均勻地升溫至適合於加工的25℃以上、30℃以下的所述規定的溫度為止。

本發明的粉粒體溫度調節方法是將經貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，預加熱或預冷卻至適合於加工的規定的溫度為止的粉粒體溫度調節方法，當已收容在框體中的所述食品材料低於所述規定的溫度時，一邊對已收容在所述框體中的所述食品材料進行攪拌一邊照射微波來均勻地進行預加熱，且進行預加熱直至在10分鐘以內的規定的預加熱時間內，升溫至25℃以上、30℃以下的規定的溫度為止。

本發明的粉粒體預加熱裝置及其粉粒體預加熱方法、以及粉粒體溫度調節裝置及其粉粒體溫度調節方法將經貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，均勻地且在10分鐘以內升溫至適合於加工的25℃~30℃間的常溫為止，由此可進一步提升利用食品加工機器進行加工後的加工食品的品質。

1:粉粒體預加熱裝置

2:框體

2a:材料供排口

2b:壁

2c:材料供給口

2d:材料排出口

2e:貫穿孔

3:攪拌軸

4:微波照射裝置

5:攪拌風扇

6,6a,6b,6c:溫度傳感器

7,13:控制裝置

8:粉粒體的食品材料

10:粉粒體溫度調節裝置

11:粉粒體預加熱部

12:粉粒體預冷卻部

21:蓋構件

22:檢修門

23:檢修窗

24:照明構件

25:加振構件

31:旋轉軸

32:攪拌葉片

33:前端面

34:剖面

35:攪拌軸用旋轉驅動裝置

36:主攪拌葉片

36a:主葉片本體

36b:主葉片安裝軸

36c:主葉片切口部

37:輔助攪拌葉片

37a:輔助葉片本體

37b:輔助葉片安裝軸

38:蛇腹狀的環狀部

39:密封安裝構件

41:微波振蕩器

42:隔離器

43:EH調諧器

44:波導管

44a:框體側開口

51:旋轉軸

52:反射板

53:攪拌風扇用旋轉驅動裝置

100:食品加工機器

110:筒倉

120:使用箱

130:秤

140:直列式篩分機

151,152,153:鼓風機

161,162:開閉閥

圖1是從正面觀察本發明的實施方式的粉粒體預加熱裝置的內部結構的概要圖。

圖2是從左側觀察關閉了蓋構件時的粉粒體預加熱裝置的內部結構的概要圖。

圖3是從左側觀察打開了蓋構件時的粉粒體預加熱裝置的內部結構的概要圖。

圖4是從左側觀察在打開了蓋構件的狀態下使框體橫轉時的粉粒體預加熱裝置的內部結構的概要圖。

圖5是棒狀的攪拌葉片的前端形狀的概要圖。

圖6是棒狀的攪拌葉片的另一前端形狀的概要圖。

圖7是棒狀的攪拌葉片的又一前端形狀的概要圖。

圖8是粉粒體的食品材料從筒倉穿過粉粒體預加熱裝置而移動至食品加工機器為止的一連串的系統的概要圖。

圖9是本發明的實施方式的另一實施方式的粉粒體預加熱裝置的正面示意圖。

圖10是另一實施方式的粉粒體預加熱裝置的平面示意圖。

圖11是另一實施方式的粉粒體預加熱裝置的攪拌構件的正面示意圖。

圖12是另一實施方式的粉粒體預加熱裝置的攪拌構件的平面示意圖。

圖13是本發明的實施方式的粉粒體溫度調節裝置的正面示意圖。

圖14是粉粒體溫度調節裝置的平面示意圖。

圖15是粉粒體溫度調節裝置的攪拌構件的正面示意圖。

以下，使用圖對本發明的實施方式進行詳細說明。圖1是從正面觀察本發明的實施方式的粉粒體預加熱裝置的內部結構的概要圖。圖2是從左側觀察關閉了蓋構件時的粉粒體預加熱裝置的內部結構的概要圖。圖3是從左側觀察打開了蓋構件時的粉粒體預加熱裝置的內部結構的概要圖。圖4是從左側觀察在打開了蓋構件的狀態下使框體橫轉時的粉粒體預加熱裝置的內部結構的概要圖。圖5是棒狀的攪拌葉片的前端形狀的概要圖。圖6是棒狀的攪拌葉片的另一前端形狀的概要圖。圖7是棒狀的攪拌葉片的又一前端形狀的概要圖。圖8是粉粒體的食品材料從筒倉穿過粉粒體預加熱裝置而移動至食品加工機器為止的一連串的系統的概要圖。圖9是本發明的實施方式的另一實施方式的粉粒體預加熱裝置的正面示意圖。圖10是另一實施方式的粉粒體預加熱裝置的平面示意圖。圖11是另一實施方式的粉粒體預加熱裝置的攪拌構件的正面示意圖。圖12是另一實施方式的粉粒體預加熱裝置的攪拌構件的平面示意圖。圖13是本發明的實施方式的粉粒體溫度調節裝置的正面示意圖。圖14是粉粒體溫度調節裝置的平面示意圖。圖15是粉粒體溫度調節裝置的攪拌構件的正面示意圖。另 外，上下方向是從正面觀察圖1及圖9時的上下方向。左右方向是從正面觀察圖1及圖9時的左右方向。前後方向是從正面觀察圖1及圖9時的跟前側為前方向且裏側為後方向。水平方向是由前後方向及左右方向形成的水平雙軸方向。鉛垂方向是上下方向。

例如，如圖1~圖7中所示的實施方式那樣，本發明的粉粒體預加熱裝置1包括：框體2、攪拌軸3、微波照射裝置4、攪拌風扇5、溫度傳感器6、以及控制裝置7。

框體2收容利用後述的食品加工機器進行加工前的粉粒體的食品材料8。框體2被橫放在水平方向上。框體2可為橫向比縱向長。框體2以長邊方向變成左右方向的方式橫放。框體2的下部可為相對於框體2的長邊方向，垂直方向的剖面為圓弧形狀。框體2例如可為金屬製。框體2例如可為不鏽鋼製。

在框體2的上部安裝有可將開口的材料供排口2a開閉的蓋構件21。打開蓋構件21，將粉粒體的食品材料8從材料供排口2a裝入框體2中或從框體2中取出。在框體2中，也可以如圖3所示打開蓋構件21後，如圖4所示將框體2的長邊方向設為旋轉軸來使框體2橫轉，而使粉粒體的食品材料8通過自重從材料供排口2a排出。也可以在使框體2橫轉時，使攪拌軸3旋轉，由此維持粉粒體的食品材料8的流動性，將粉粒體的食品材料8迅速地從材料供排口2a排出。

攪拌軸3對框體2中的粉粒體的食品材料8進行攪拌。攪拌軸3設置為在框體2中可旋轉。攪拌軸3的旋轉軸31的軸方向被設置成水平方向。攪拌軸3的旋轉軸31的軸方向以變成與橫放的框體2的長邊方向相同的左右方向的方式設置。攪拌軸用旋 轉驅動裝置35使攪拌軸3的旋轉軸31旋轉。攪拌軸3包括攪拌葉片32。攪拌葉片32安裝在旋轉軸31。框體2中的粉粒體的食品材料8由旋轉的攪拌葉片32進行攪拌。攪拌軸3例如可為金屬製。攪拌軸例如可為不鏽鋼製。

攪拌葉片32也可以形成為棒狀。攪拌葉片32較佳是與框體2的壁2b的內表面相向的棒的前端面33的面積可形成得比所述棒的主體部中的與所述棒的長邊方向垂直的剖面34的面積大。例如，如圖5所示，棒狀的攪拌葉片32的前端面33可為彎曲90度的棒的前端部分中的與框體2的壁2b的內表面相向的面。另外，例如如圖6所示，棒狀的攪拌葉片32的前端面33可為外緣的一部分為曲線的面。另外，例如如圖7所示，棒狀的攪拌葉片32的前端面33可為外緣的一部分為直線的面。尤其，棒狀的攪拌葉片32的前端面33可為減少角部且為平面，以不使由微波所產生的能量集中。

微波照射裝置4對框體2中的粉粒體的食品材料8照射微波。另外，照射至蓋構件21已被關閉的框體2中的微波不會朝框體2外漏出，而高效地對粉粒體的食品材料8進行加熱。當將粉粒體的食品材料8裝入框體2中或從框體2中取出時，微波照射裝置4停止微波的照射。

微波照射裝置4至少包括：微波振蕩器41、隔離器42、EH調諧器43、以及波導管44。微波照射裝置4以微波振蕩器41、隔離器42、EH調諧器43、以及框體2的順序，利用波導管44來連接。

微波振蕩器41發出微波。微波振蕩器41例如為一般的 2450MHz頻帶的磁控管。粉粒體的食品材料8中所含有的水分吸收微波而發熱。

隔離器42傳播從微波振蕩器41發出的微波中的行波，並吸收微波中的反射波。隔離器42使從微波振蕩器41發出的微波中的反射波不返回至微波振蕩器41。

EH調諧器43產生振幅與從框體2內返回的反射波相同且相位相反的波。EH調諧器43創造消除從框體2內返回的反射波的匹配狀態。

波導管44傳播微波。波導管44與框體2上部的蓋構件21的框體側開口44a連接，將微波傳播至框體2中為止。微波可從框體2內的粉粒體的食品材料8的上方照射。

攪拌風扇5增加已照射至框體2中的微波的空化(cavitation)。攪拌風扇5設置為在框體2中可旋轉。攪拌風扇5的旋轉軸51的軸方向被設置成上下方向。攪拌風扇用旋轉驅動裝置53使攪拌風扇5的旋轉軸51旋轉。

攪拌風扇5安裝有反射板52。攪拌風扇5的反射板52配置在波導管44的框體側開口44a、與框體2內的粉粒體的食品材料8之間的空間內。攪拌風扇5配置在粉粒體的食品材料8的上方。攪拌風扇5將從波導管44的框體側開口照射的微波在框體2內的粉粒體的食品材料8的上方分散，而使微波朝粉粒體的食品材料8的上表面均勻地照射。

溫度傳感器6檢測框體2中的粉粒體的食品材料8的溫度。例如如圖1所示，溫度傳感器6也可以是能夠非接觸地檢測粉粒體的食品材料8的溫度的放射溫度計。溫度傳感器6例如也 可以採用使用光纖傳感器來檢測溫度者。

控制裝置7與微波照射裝置4連接，至少控制微波照射裝置4，以對在框體2中正由攪拌軸3進行攪拌的粉粒體的食品材料8照射微波，進行預加熱直至將框體2中的粉粒體的食品材料8在規定的預加熱時間內，均勻地升溫至規定的預加熱溫度為止。控制裝置7可與溫度傳感器6連接，接收表示溫度傳感器6檢測的溫度的信號，並根據溫度傳感器6檢測的溫度而至少控制微波照射裝置4。另外，控制裝置7也可以與攪拌軸用旋轉驅動裝置35及攪拌風扇用旋轉驅動裝置53連接，而對它們進行控制。

尤其，本發明的粉粒體預加熱裝置1及粉粒體預加熱方法將經低溫貯藏的粉粒體的食品材料8在利用食品加工機器進行加工前收容在框體2中，在框體2中對粉粒體的食品材料8進行攪拌，並對在框體2中正被攪拌的粉粒體的食品材料8照射微波，由此可進行預加熱直至將經低溫貯藏的粉粒體的食品材料8在10分鐘以內的規定的預加熱時間內，均勻地升溫至適合於食品加工機器中的加工的25℃以上、30℃以下的規定的預加熱溫度為止。

為了使大部分的粉粒體的食品材料8的溫度上升而需要的熱能的量比為了使水的溫度上升而需要的熱能的量小。例如，小麥的比熱為1.524J/g‧K。水的比熱為4.217J/g‧K。小麥的比熱為水的比熱的三分之一左右。

例如，如將澱粉及蛋白作為主成分的食品材料若利用作為自由水而自然地存在於這些成分的表層的水分的升溫，則可在溫度差為15℃~30℃的範圍內，以更短的時間升溫。另外，一般在市場上流通的粉粒體的食品材料的水分量被限制在固定的範圍 內。例如，小麥粉的含水率為13%~15%左右。

因此，將對於水的感應損失係數非常大的微波用於預加熱。微波積極地對粉粒體的食品材料8中所含有的水分進行加熱。微波可將粉粒體的食品材料8在加工前，在短時間內升溫至適合於加工的常溫為止。另外，短的預加熱時間不會使澱粉及蛋白等那樣的因熱而加工特性的變化大的成分升溫至產生由熱所引起的變化的溫度帶為止，並將因微波而發熱的水分的熱抑制成必要最小限度，從而可抑制粉粒體的食品材料8的品質的下降。

進而，微波不直接對粉粒體的食品材料8中所含有的如澱粉及蛋白等的由熱所引起的加工特性的變化大的成分進行加熱，因此可抑制粉粒體的食品材料8的品質的下降。

已被供給至框體2內的粉粒體的食品材料8有時形成各粉體間的間隙或各粒體間的間隙寬廣的部位、及所述間隙狹小的部位。間隙寬廣的部位與間隙狹小的部位相比，微波不衰減而滲透的距離長。間隙寬廣的部位的粉粒體的食品材料8與間隙狹小的部位的粉粒體的食品材料8相比，容易得到加熱。

因此，在框體2中，一邊對粉粒體的食品材料8進行攪拌一邊照射微波來進行預加熱。通過攪拌，粉粒體的食品材料可在短時間內更均勻地升溫。此時，通過框體內的空化，粉粒體的食品材料可更迅速地進行均勻的升溫。

本發明的粉粒體預加熱裝置1將粉粒體的食品材料8供給至框體2內，一邊利用框體2內的攪拌軸3對粉粒體的食品材料8進行攪拌，一邊在框體2內對粉粒體的食品材料8照射微波，由此可高效地對粉粒體的食品材料進行預加熱。微波通過框體2 來防止泄漏，因此加熱效率高。

接下來通過另一實施方式來更詳細地說明本發明的粉粒體預加熱裝置1。另外，關於與所述實施方式相同的構成元件，省略說明。

如圖8所示，粉粒體預加熱裝置1將已被低溫貯藏在筒倉110中的粉粒體的食品材料8在利用食品加工機器100進行加工前，預加熱至適合於加工的規定的預加熱溫度為止。

已被貯藏在筒倉110中的粉粒體的食品材料8通過鼓風機151而被輸送至使用箱(use bin)120。使用箱120是臨時貯藏槽。已被貯藏在使用箱120中的粉粒體的食品材料8通過秤130來稱量規定量。秤130是稱量裝置。規定量的粉粒體的食品材料8通過鼓風機152而被輸送至直列式篩分機(inline sifter)140。直列式篩分機140將粉粒體的食品材料8連續地裝入進行振動的篩中來去除异物。异物已被去除的粉粒體的食品材料8通過鼓風機153而被輸送至粉粒體預加熱裝置1。鼓風機151、鼓風機152、鼓風機153是氣動式移動裝置。

已被輸送至粉粒體預加熱裝置1的粉粒體的食品材料8被預加熱至適合於食品加工的規定的預加熱溫度為止。經預加熱的粉粒體的食品材料8通過自重而移動至食品加工機器100。另外，粉粒體的食品材料8的移送方法只要視需要採用各種方式即可。

食品加工機器100例如為生成點心、麵包或麵條的麵團的機器。例如，食品加工機器100是對粉粒體的食品材料8加水來進行混煉而生成麵團的混合機。另外，例如食品加工機器100 是具有進行旋轉的螺杆並將麵團擠出成特定的形狀的擠出機。

粉粒體的食品材料8是粉狀的食品材料或粒狀的食品材料中的任一者、或將它們混合而成者。粉粒體的食品材料8例如為小麥粉、大麥粉、玉米澱粉、燕麥粉、黑麥粉、米粉、土豆粉、蕎麥粉、大豆粉、小麥粒、大麥粒、玉米粒、燕麥、黑麥粒、米粒、蕎麥仁及大豆。

如圖9及圖10所示，也可以將粉粒體預加熱裝置1的框體2豎放在鉛垂方向上。框體2可為縱向比橫向長。框體2以長邊方向變成上下方向的方式豎放。框體2的從上部至主體部為止的部分為圓筒形狀。在框體2的上部形成有材料供給口2c。框體2的下部為朝向下方縮徑的倒圓錐形狀，內側為漏斗形狀。在框體2的下部形成有材料排出口2d。框體2例如可為金屬製。框體2例如可為不鏽鋼製。

框體2的材料供給口2c是用於將由直列式篩分機140去除异物後的粉粒體的食品材料8供給至框體2中的入口。框體2的材料排出口2d是將在框體2中進行了預加熱的粉粒體的食品材料8朝食品加工機器100排出的出口。材料供給口2c與材料排出口2d分別可通過開閉閥161、開閉閥162來開閉。

在框體2的正面及背面設置有檢修門22、檢修門22。檢修門22、檢修門22在對框體的內部進行清掃時被打開。在框體2的上部設置有檢修窗23。檢修窗23例如為無色透明的玻璃或塑料等，可對框體2中進行目視。在框體的上部設置有照明構件24。當從檢修窗23對框體2中進行目視時，照明構件24對框體2中進行照耀。在框體2的側面設置有加振構件25。加振構件25例如 為氣動式或電磁式的門環等，通過對框體2施加振動，可使已附著在框體2的壁2b的內表面的粉粒體的食品材料確實地從材料排出口2d落下。

在框體2的上部設置有微波照射裝置4。微波照射裝置4對框體2中的粉粒體的食品材料8照射微波。微波從粉粒體的食品材料8的上方照射。微波例如在不鏽鋼製的框體2中反復漫反射，而對粉粒體的食品材料8進行加熱。

在框體2設置有多個溫度傳感器6a、6b、6c。多個溫度傳感器6a、6b、6c以從材料排出口2d起的高度各不相同的方式配置。例如，溫度傳感器6a設置在比溫度傳感器6b及溫度傳感器6c低的位置。溫度傳感器6c設置在比溫度傳感器6a及溫度傳感器6b高的位置。溫度傳感器6b設置在溫度傳感器6a與溫度傳感器6c之間。多個溫度傳感器6a、6b、6c檢測位於從材料排出口2d起的高度各不相同的位置的粉粒體的食品材料8的溫度。另外，例如當框體2中的粉粒體的食品材料8被收容至溫度傳感器6b與溫度傳感器6c之間的高度為止時，可僅使用溫度傳感器6c。多個溫度傳感器6a、6b、6c例如可為測溫電阻器。

如圖11及圖12所示，攪拌軸3的旋轉軸31以軸方向朝向垂直方向的方式設置。攪拌軸3的旋轉軸31以變成與豎放的框體2的上下方向相同的方向的方式設置。旋轉軸31的基端部與設置在框體2的上部的攪拌軸用旋轉驅動裝置35連接。旋轉軸31的前端部面向材料排出口2d。攪拌軸3具有攪拌葉片32。攪拌葉片32包含主攪拌葉片36與輔助攪拌葉片37。攪拌軸3例如可為金屬製。攪拌軸3例如可為不鏽鋼製。

主攪拌葉片36包含主葉片本體36a與主葉片安裝軸36b。如圖11所示，若進行正視，則主葉片本體36a形成為如下的形狀，即從旋轉軸31的周面空開固定的間隔，將帶狀的葉片以沿著框體2的壁2b的內表面的方式捲繞成螺旋狀的形狀。另外，如圖12所示，若進行平面視，則主葉片本體36a以伴隨帶狀的葉片進行旋轉而接近旋轉軸31的方式形成為旋渦狀，曲率半徑從框體2的上方朝下方變小。另外，在主葉片本體36a的外周形成有主葉片切口部36c、主葉片切口部36c、主葉片切口部36c。主葉片切口部36c、主葉片切口部36c、主葉片切口部36c以不使主葉片本體36a衝撞設置在框體2的溫度傳感器6a、溫度傳感器6b、溫度傳感器6c的方式形成。

輔助攪拌葉片37包含輔助葉片本體37a與輔助葉片安裝軸37b。輔助攪拌葉片37是配置在主攪拌葉片36的下方的葉片，經由輔助葉片安裝軸37b而安裝在旋轉軸31的前端部。輔助葉片本體37a也與主葉片本體36a同樣地形成為如下的形狀，即從旋轉軸31的周面空開固定的間隔，將帶狀的葉片以沿著框體2的壁2b的內表面的方式半旋轉捲繞成螺旋狀的形狀，且以伴隨帶狀的葉片進行旋轉而接近旋轉軸31的方式形成為旋渦狀。另外，主葉片本體36a與輔助葉片本體37a將旋轉軸31作為中心設置在點對稱的位置。輔助葉片本體37a也可以與主葉片本體36a同樣地形成有未圖示的輔助葉片切口部。

主攪拌葉片36及輔助攪拌葉片37形成沿著框體2的壁2b的內表面的螺旋且旋渦狀的形狀，因此當攪拌軸3進行了旋轉時，可從框體2的底部的方向，以上下層調換的方式將框體2中 的粉粒體的食品材料8大幅度攪和，在粉粒體彼此之間形成間隙，可防止下層的壓密化。

攪拌軸3的旋轉軸31可旋轉地插通在貫穿框體2的壁2b的貫穿孔2e中。旋轉軸31與貫穿孔2e之間由油封及O型圈等密封圈密封。密封安裝構件39也可以設置在旋轉軸31與貫穿孔2e之間。密封安裝構件39例如安裝有第一密封圈、第二密封圈及第三密封圈。密封安裝構件39與旋轉軸31之間例如由第一密封圈密封。密封安裝構件39與貫穿孔2e之間例如由第二密封圈及第三密封圈密封。

攪拌軸3的旋轉軸31可在框體2中且在貫穿孔2e的附近的外周具有蛇腹狀的環狀部38。蛇腹狀的環狀部38也可以在所述框體中且在所述貫穿孔的附近，以使所述攪拌軸可旋轉地插通的方式設置在框體2。在框體2中且在密封圈或密封安裝構件39的附近設置有蛇腹狀的環狀部38。框體2也可以包含密封圈或密封安裝構件39。蛇腹狀的環狀部38也可以安裝在密封圈或密封安裝構件39。蛇腹狀的環狀部38可為外徑大的部分與外徑小的部分在中心軸的軸方向上交替地排列。蛇腹狀的環狀部38例如可為金屬製。蛇腹狀的環狀部38例如可為不鏽鋼製。在框體2中反射的微波在到達密封圈及密封安裝構件39之前，由蛇腹狀的環狀部38反射。蛇腹狀的環狀部38例如可防止樹脂製的密封安裝構件39及密封圈被微波加熱。

接下來對本發明的粉粒體溫度調節裝置10進行說明。另外，關於與所述粉粒體預加熱裝置1相同的構成元件，省略說明。此外，食品加工機器100、筒倉110、使用箱120、秤130、 直列式篩分機140、鼓風機151、鼓風機152、鼓風機153、及開閉閥161、開閉閥162也是與所述構件相同的構成，因此省略說明。

如圖8所示，粉粒體溫度調節裝置10將已被貯藏在筒倉110中的粉粒體的食品材料8在利用食品加工機器100進行加工前，預加熱或預冷卻至適合於加工的規定的溫度為止。

如圖13~圖15所示，粉粒體溫度調節裝置10包括：框體2、攪拌軸3、粉粒體預加熱部11、粉粒體預冷卻部12、溫度傳感器6a、溫度傳感器6b、溫度傳感器6c、以及控制裝置13。

粉粒體預加熱部11對框體2中的粉粒體的食品材料8進行預加熱。粉粒體預加熱部11包括微波照射裝置4，對框體2中的粉粒體的食品材料8照射微波。框體2中的粉粒體的食品材料一邊由攪拌軸3進行攪拌，一邊由微波照射裝置4照射的微波進行預加熱。

粉粒體預冷卻部12對框體2中的粉粒體的食品材料8進行預冷卻。粉粒體預冷卻部12例如包括未圖示的真空裝置，對收容有粉粒體的食品材料8的框體2中進行減壓。真空裝置例如為真空泵，使框體2中的壓力下降至水分蒸發的壓力以下，強制性地使框體2中的粉粒體的食品材料8所保持的水分的一部分蒸發，利用此時的潛熱對框體2中的粉粒體的食品材料8進行冷卻。框體2中的粉粒體的食品材料8一邊由攪拌軸3進行攪拌，一邊被冷卻，由此被均勻地冷卻。另外，也可以在框體2與真空泵之間設置未圖示的冷阱(cold trap)。冷阱是可去除氣體中所含有的水分的裝置，可迅速地回收通過真空泵而從粉粒體的食品材料8強制性地蒸發的水蒸氣。冷阱使框體2中的水蒸氣量急速地減少， 加快框體2中的真空度的上升速度，使框體2中的粉粒體的食品材料8的溫度更迅速地下降。冷阱例如為以使冷媒在配管內循環來將氣體的水分凝結的方式構成的熱交換器等。另外，粉粒體預冷卻部12並不限定於所述真空裝置，可採用各種冷卻部件。

控制裝置13與粉粒體預加熱部11及粉粒體預冷卻部12連接，對它們進行控制。另外，控制裝置13可與溫度傳感器6a、溫度傳感器6b、溫度傳感器6c連接，接收表示溫度傳感器6a、溫度傳感器6b、溫度傳感器6c檢測的溫度的信號，並根據溫度傳感器6a、溫度傳感器6b、溫度傳感器6c檢測的溫度來控制粉粒體預加熱部11及粉粒體預冷卻部12。另外，控制裝置13也可以與攪拌軸用旋轉驅動裝置35連接來控制攪拌軸用旋轉驅動裝置35。另外，在包括攪拌風扇的情況下，控制裝置13也可以控制攪拌風扇用旋轉驅動裝置。

當框體2中的粉粒體的食品材料8低於規定的溫度時，控制裝置13至少控制微波照射裝置4，以一邊利用攪拌軸3在框體2中對食品材料進行攪拌，一邊進行預加熱直至在10分鐘以內的規定的預加熱時間內，均勻地升溫至適合於加工的25℃以上、30℃以下的規定的溫度為止。此時的規定的溫度是預加熱溫度。

另外，當框體2中的粉粒體的食品材料8超過規定的溫度時，控制裝置13控制粉粒體預冷卻部12，以進行預冷卻直至將框體2中的粉粒體的食品材料8均勻地冷卻至規定的溫度為止。此時的規定的溫度是預冷卻溫度。

尤其，本發明的粉粒體溫度調節裝置10及粉粒體溫度調節方法將經貯藏的粉粒體的食品材料8在利用食品加工機器 100進行加工前收容在框體2中，當框體2中的粉粒體的食品材料8低於規定的溫度時，一邊對已收容在框體2中的粉粒體的食品材料8進行攪拌一邊照射微波，由此可均勻地進行預加熱，且進行預加熱直至在10分鐘以內的規定的預加熱時間內，升溫至適合於食品加工機器100中的加工的25℃以上、30℃以下的規定的溫度為止。

實施方式是為了說明發明的原理與其實用性的應用而選擇。可參照所述記述進行各種改良。發明的範圍由隨附的申請專利範圍來定義。

1:粉粒體預加熱裝置

2:框體

2b:壁

2c:材料供給口

2d:材料排出口

2e:貫穿孔

3:攪拌軸

4:微波照射裝置

6a,6b,6c:溫度傳感器

7:控制裝置

31:旋轉軸

32:攪拌葉片

35:攪拌軸用旋轉驅動裝置

36:主攪拌葉片

36a:主葉片本體

36b:主葉片安裝軸

36c:主葉片切口部

37:輔助攪拌葉片

37a:輔助葉片本體

37b:輔助葉片安裝軸

38:蛇腹狀的環狀部

39:密封安裝構件

Claims (18)

1. 一種粉粒體預加熱裝置，其是將經低溫貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，預加熱至適合於加工的規定的預加熱溫度為止的粉粒體預加熱裝置，包括：框體，收容所述食品材料；攪拌軸，在所述框體中使攪拌葉片旋轉來對所述食品材料進行攪拌；微波照射裝置，對所述框體中的所述食品材料照射微波；以及控制裝置，至少控制所述微波照射裝置，以進行預加熱直至將正由所述攪拌軸進行攪拌的所述食品材料利用作為自由水而自然地存在於所述食品材料的表層的水分的升溫，則在溫度差為15℃~30℃的範圍內的規定的預加熱時間，均勻地升溫至適合於加工的25℃以上、30℃以下的所述規定的預加熱溫度為止。
2. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，包括攪拌風扇，所述攪拌風扇在所述框體中的所述食品材料的上方旋轉，將所述微波在所述食品材料的上方分散，所述微波從所述攪拌風扇的上方照射。
3. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述框體被橫放在水平方向上，所述攪拌軸的旋轉軸的軸方向為水平方向。
4. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述框體被豎放在鉛垂方向上，所述攪拌軸的旋轉軸的軸方向為鉛垂方向。
5. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述攪拌葉片形成為以沿著所述框體的壁的內表面的方式捲繞成螺旋狀的形狀。
6. 如請求項5所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述攪拌葉片包含主葉片與輔助葉片。
7. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述攪拌葉片形成為棒的形狀，與所述框體的內表面相向的所述棒的前端面的面積形成得比所述棒的主體部中的與所述棒的長邊方向垂直的剖面的面積大。
8. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述攪拌軸的旋轉軸能夠旋轉地插通在貫穿所述框體的壁的貫穿孔，所述旋轉軸在所述框體中且在所述貫穿孔的附近的外周具有蛇腹狀的環狀部。
9. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述攪拌軸的旋轉軸能夠旋轉地插通在貫穿所述框體的壁的貫穿孔，所述框體中且在所述貫穿孔的附近，具有使所述攪拌軸能夠旋轉地插通的蛇腹狀的環狀部。
10. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，包括檢測所述框體中的所述食品材料的溫度的溫度傳感器，所述控制裝置根據所述溫度傳感器檢測的溫度，至少控制所述微波照射裝置。
11. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述食品材料包含小麥粉、大麥粉、玉米澱粉、燕麥粉、黑麥粉、米粉、土豆粉、蕎麥粉、大豆粉、小麥粒、大麥粒、玉米粒、燕麥、黑麥粒、米粒、蕎麥仁及大豆。
12. 如請求項1所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述食品加工機器生成點心、麵包或麵條的麵團。
13. 如請求項12所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述食品加工機器是對所述食品材料加水來進行混煉而生成所述麵團的混合機。
14. 如請求項12所述的粉粒體預加熱裝置，其中所述食品加工機器是具有進行旋轉的螺杆並將所述麵團擠出成特定的形狀的擠出機。
15. 一種粉粒體預加熱方法，是將經低溫貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，預加熱至適合於加工的規定的預加熱溫度為止的粉粒體預加熱方法，其中一邊對已收容在框體中的所述食品材料進行攪拌一邊照射微波來均勻地進行預加熱，利用作為自由水而自然地存在於所述食品材料的表層的水分的升溫，則在溫度差為15℃~30℃的範圍內的規定的預加熱時間，升溫至25℃以上、30℃以下的所述規定的預加熱溫度為止。
16. 如請求項15所述的粉粒體預加熱方法，其中利用攪拌風扇分散所述微波。
17. 一種粉粒體溫度調節裝置，是將經貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，預加熱或預冷卻至適合於加工的規定的溫度為止的粉粒體溫度調節裝置，包括：框體，收容所述食品材料；攪拌軸，在所述框體中使攪拌葉片旋轉來對所述食品材料進行攪拌；粉粒體預冷卻部，對所述框體中的所述食品材料進行預冷卻；粉粒體預加熱部，對所述框體中的所述食品材料進行預加熱；溫度傳感器，檢測所述框體中的所述食品材料的溫度；以及控制裝置，根據所述溫度傳感器檢測的溫度，至少控制所述粉粒體預冷卻部及所述粉粒體預加熱部；所述粉粒體預加熱部包括對所述框體中的所述食品材料照射微波的微波照射裝置，所述控制裝置在所述框體中的所述食品材料低於所述規定的溫度時，至少控制所述微波照射裝置，以進行預加熱直至將正由所述攪拌軸進行攪拌的所述食品材料利用作為自由水而自然地存在於所述食品材料的表層的水分的升溫，則在溫度差為15℃~30℃的範圍內的規定的預加熱時間，均勻地升溫至適合於加工的25℃以上、30℃以下的所述規定的溫度為止。
18. 一種粉粒體溫度調節方法，其是將經貯藏的粉粒體的食品材料在利用食品加工機器進行加工前，預加熱或預冷卻至適合於加工的規定的溫度為止的粉粒體溫度調節方法，其中當框體中收容的所述食品材料超過所述規定的溫度時，進行預 冷卻直至將所述框體收容的所述食品材料均勻地冷卻至所述規定的溫度為止，當已收容在所述框體中的所述食品材料低於所述規定的溫度時，一邊對已收容在所述框體中的所述食品材料進行攪拌一邊照射微波來均勻地進行預加熱，利用作為自由水而自然地存在於所述食品材料的表層的水分的升溫，則在溫度差為15℃~30℃的範圍內的規定的預加熱時間，升溫至25℃以上、30℃以下的所述規定的溫度為止。

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