WO2000042870A1 - Dispositif de distribution de pate pour une extrudeuse - Google Patents

Description

ェクストルーダーの生地分配装置

技術分野

本発明は複数個の開口部から膨化性菓子生地を同時に圧出して膨化成型する装 置に係り、 殊にェクストルーダーの口一夕一終端部において形成された膨化性菓 明

子生地を複数個の上記開口部に分配する装置に係る。

田 背景技術

膨化菓子製造用のェクストル一ダ一としては従来から一般的には一軸式又は二 軸式のものが使用されており、 該ェクストルーダーはローター及びバレル並びに 膨化性菓子生地を膨化成形する開口部を有する生地分配装置とから構成されてい る。 ロータ一始端部の原料投入口から投入された澱粉系原料はバレル内において 口一夕一による加熱、 加圧、 剪断力により a化されて膨化性菓子生地となり、 該 膨化性生地は口一夕一終端部における上記生地分配装置の開口部にて膨化成形さ れて膨化菓子となされる。

このような汎用されている膨化菓子製造装置において、 生地分配装置部分は第 6 又は 7 図に示されているような構造を有している。

第 6 図に示されている生地分配装置は口一夕一 Aの終端部に配置され且つ中 心部に通孔 B1 を有している平板 B と、 該平板と一緒にて膨化性生地の分配を もたらす分岐部材 C と、 該分岐部材の終端部に固定され且つ複数個の開口 D1 を有している開口形成板 D とを備えている。 しかしながら、 分岐部材 C におい て通孔 B1 に対峙している内壁 C1 及びその近傍には膨化性菓子生地が滞留して 焼き付く現象が発生し、 従って複数の開口部 D1 の各々に流入する生地量が変動 するので当該生地分配装置を備えた膨化菓子製造装置により得られる膨化菓子は 品質的にバラッキが大であつた。

一方、 第 7 図に示されている生地分配装置はロータ一 Aの終端部に配置され 且つ中心部に通孔 B1 を有している平板 B におけるロータ一側の面に凹部 B2 が形成されており、 分岐部材 C の構造が単純化されており且つ該分岐部材自体 が複数個の開口部 C2 を形成している点において第 6 図に示されている生地分 配装置とは構造が異なっている。 この生地分配装置においては、 通孔 B1 を通過 した膨化性菓子生地は平板 B の外壁と分岐部材 C の内壁 C1 との作用によって 均等に拡がりながら複数個の開口部 C2 に送られ、 該開口部において分配される が、 第 6 図に示されている生地分配装置と同様に、 分岐部材 C の内壁 C1 及び その近傍に膨化性菓子生地が滞留して焼き付く現象が発生するので、 複数の開口 部を経て形成される各膨化菓子相互は品質的なバラツキが大きい。

特許文献として、 特開昭 62 - 259538 号公報には、 原料ドウを供給して各種 食品を押出し製造するスクリュー押出し機において、 同機の先端部の押出し路を 同形同長の複数本に分岐し、 それぞれの押出し路の先端部に食品押出ダイスを固 定することを開示されている。 しかしながら、 当該装置を膨化菓子の製造に適用 する場合に製品全体における品質のバラツキは縮小されるものの、 各押出小孔を 経て形成される各膨化菓子製品間の品質のバラツキは依然として解消しない。 更に、 特開昭 61 - 19445 号公報には 「膨化スナック製造装置」 が開示されて おり、 この装置における生地分配装置は本願の第 8 図に示されており、 該生地 分配装置は一軸ェクストル一ダ一のロータ一 A とダイ部 E との間にローターの 先端から若干の間隙を隔てて平板 F を装着し、 この場合に該平板の中央部に通 孔 F1 を設けると共にダイ部側に通孔とダイ部開孔 E1 とを連通する生地誘導凹 部 F2 が形成されている構造のものである。 この生地分配装置を備えた膨化スナ ック製造装置を用いると製品全体における品質的なバラツキは少なくなるが、 生 地誘導凹部の深さ T とダイ部開孔の径 W とが異なる場合には生地誘導凹部の壁 面に僅かではあるが膨化性生地の滞留が生じ、 従って複数のダイ部開孔を経て形 成される各膨化菓子間には依然として品質的なバラツキが存在する。

従って、 本発明の目的は、 ェクストルーダーの終端部における複数の開口部か ら同時に押し出されて膨化成形される各膨化菓子間の品質におけるバラツキを極 めて少なくするように膨化性菓子生地を分配する装置を提供することにある。 発明の開示

本発明は、 一軸又は二軸ェクストルーダーのロー夕一部を通過した膨化性菓子 生地を直ちに分流させ、 各膨化性菓子生地流をそれぞれの関連透孔に導いて膨化 させることにより膨化菓子を製造することを基本としている。

従って、 本発明によるェクストル一ダ一の生地分配装置は、

ェクストルーダーの口一夕一終端部に近接して装着された第 1 部材であつ て、 中央部に膨化性菓子生地の通孔を有し且つ該通孔と連通する放射状溝を複数 本有している第 1 部材と、

該第 1 部材に装着される第 2 部材であって、 第 1 部材の放射状溝の数と同 数であり且つ同心円上に形成されている透孔を有し、 内壁の中心部には多面錐状 突起を有し、 上記の内壁は該錐状突起における各面の基部から放射状に延びる溝 を有しており、 この各放射状溝の遊端が上記透孔の一端と連通している第 2 部 材とを備えていることを特徴としている。

従って、 本発明による生地分配装置によれば、 第 1 部材と第 2 部材とに形成 されている放射状溝が互いに斉合状態で対峙することにより膨化性菓子生地の各 分流路を形成しており、 この分流路の各端が第 2 部材に形成されている透孔の 各端と連通しているので、 第 1 部材に形成されている通孔を通過した膨化性菓 子生地 に滞留を生じさせる部位が分配路に存在せず、 斯くて第 1 部材における 各透孔の遊端からの膨化性菓子生地の吐出量は何れの透孔においても実際上均等 になるので、 得られる膨化菓子の品質は何れの透孔を経て形成されたものでも均 斉なものとなる。

尚、 第 2部材における透孔と斉合し、 但し口径が若干犬なる透孔が同心円上 に穿たれた若干厚手の端板を第 2 部材の外壁に装着すれば、 得られる製品菓子 の膨化状態を更に好ましいものとすることができる。 図面の簡単な説明

第 1 図は本発明による膨化性菓子生地分配装置を示す略示的縦断面であり、 第 2 図は第 1 図に示されている膨化性菓子生地分配装置における第 1 部材 の正面図であり、

第 3 図は第 2 図に示されている放射状溝の 1 つを示す拡大尺断面図であ り、

第 4 図は膨化性菓子生地の分流路を示す拡大尺縦断面図であり、

第 5 図は第 1 図に示されている膨化性菓子生地分配装置における第 2 部材 の背面図であり、

第 6 図は従来型式の膨化性菓子生地分配装置の略示的縦断面であり、 第 7 図は他の従来型式の膨化性菓子生地分配装置の略示的縦断面であり、 第 8 図は特開昭 6卜 19445 号公報に開示されている膨化性菓子生地分配装置 の略示的縦断面である。 発明を実施するための最良の形態

次に、 先ず図面の第 1 図 -第 5 図を参照しつつ本発明を詳細に説明し、 次 いで膨化菓子の製造例及び得られた膨化菓子に関する試験例を示す。

第 1 図には本発明による膨化性菓子生地分配装置 10 が示されており、 該生 地分配装置はェクストルーダーのロータ一 3 の始端部に位置するバレル 1 の遊 端部において該バレル内に投入される澱粉系原料を加熱 ·加圧し、 更に該原料に 剪断力を及ぼすことによりひ化させて膨化性菓子生地になすと共に圧送する口一 ター 3 の終端面に近接して装着されており、 又上記の生地分配装置の第 2 部材 30 には同心円上に複数個の透孔 32 が形成されている。 必要により、 膨化菓子 の外観に変化をもたせるために第 2 部材 30 の透孔 32 に連通するように且つ 口径が若干大なる透孔 5A を有する厚手の端板 5 を装着することができる。 菓子生地分配装置 10 はローター側に配置されており且つ中心部に膨化性菓子 生地用の通孔 22 を有する第 1 部材 20 と、 透孔 32 が同心円上に複数個形成 されており且つ内壁の中心部に多面錐状突起 34 が形成されている第 2 部材 30 とから構成されている。

第 1 部材 20 の外壁には、 第 2 図に示されるように、 通孔 22 に連通し且つ 該通孔を中心として放射状に延びる複数本の溝 24 が形成されている。 第 2 図 においては 6 本の放射状溝が示されているが、 この数は限定的なものではな く、 専ら第 2 部材 30 に形成されている透孔 32 の数に対応すべきものであ る。 第 1 部材 20 に形成されている放射状溝 24 の断面形状の 1 例が第 3 図 に示されている。

第 4 図には、 第 1 部材 20 に形成されている通孔 22 及び該通孔と連通して いる放射状溝 24 と、 第 2 部材 30 における内壁の中心部に存在している多面 錐状突起 34及び該錐状突起における各面の基部から延びる溝 36 との位置関係 が示されている。 この溝 36 は、 第 5 図に示されているように、 錐状突起 34 における各面の基部から放射状に延びており、 各溝の遊端は第 2 部材 30 にお いて同心円上に形成された対応する透孔 32 と連通している。 第 5 図において 放射状溝 34 は 6 本示されているが、 これは第 1 部材 20 に形成され且つ第 2 図に示されている放射状溝 24 の数に対応させるためであり、 両部材に形成され ている放射状溝は互いに斉合状態で対峙するように配置される （第 4 図参照)。 本発明による膨化性菓子生地分配装置は上記のように構成されており、 この装 置をェクストルーダーの先端、 即ちローター 3 の終端面に近接して装着するこ とにより膨化菓子を製造する場合に、 ローター 3 の作用により第 1 部材 20 の 通孔 22 に圧入された膨化性菓子生地は第 2 部材 30 の多面錐状突起 34 によ り案内され、 第 1 及び第 2 部材 （20、 30) に存在し且つ互いに斉合状態で対畤 している放射状溝 （24、 36) により形成される各分流路を経て第 2 部材に形成 された各透孔 32 内に至り、 該透孔の開口部から圧出されることにより膨化して 製品となされるが、 各分流路の口径と各透孔 32 の口径を同一になせば膨化性菓 子生地に滞留が生じることはなく、 斯くて各透孔 32 を経て形成される複数本の 各膨化菓子製品の品質は何れも実際上均等となる。

尚、 必要に応じて、 本発明による膨化性菓子生地分配装置に端板 5 (第 1 図 参照） を装着し、 該端板において同心円上に形成された透孔 5Aの口径を第 2 部材 30 に形成されている透孔 32 の口径よりも大きく設定すれば、 製品におけ る膨化状態は更に良好となる。 この場合に、 透孔 5A と 32 との口径比は 2 ： 1 程度が好ましい。

次に、 本発明による上記の膨化性菓子生地分配装置に準じた装置をェクストル —ダ一に装着して行われた膨化菓子の製造例及び得られた製品の試験例並びに従 来の生地分配装置を使用して行われた膨化菓子の比較製造例及び得られた製品の 試験例に関連して更に説明する。

製造例 1

一軸ェクストル一ダ一 （葵精機株式会社製の MS- 25 型） のローター終端部に 第 1 - 5 図に示されている本発明による膨化性生地分配装置を装着した （但 し、 該生地分配装置における分流路及び第 2 部材に形成された透孔の数はそれ ぞれ 4 本）。 この生地分配装置における各部における寸法は下記の通りである。 第 1 部材における通孔の直径 ： 20mm、 放射状溝の開き幅 4mm、 深さ ： 2讓、 第 2 部材における多面 （4面） 錐状突起の高さ ： 4MI、 底部付け根及び放射状溝の 開き幅 4匪、 深さ ： 2顏、 透孔の直径 ： 2腿及び端板における透孔の直径 ： 4mm₀

次に、 コーングリッツ 100重量部に水 8重量部を加えて均一に混合した澱粉 性原料をェクストル一ダ一におけるロータ一始端部の原料投入口より投入して回 転数 200ι·ρπι、 温度 140 、 圧力 4MPa の条件で処理して α化させることにより ローター終端部において膨化性菓子生地となした。 該膨化性菓子生地は第 1 部 材の通孔を経て多面錐状突起の作用効果により均等な 4本の膨化性菓子生地流に 分流され、 第 1 及び第 2 部材の放射状溝の斉合 ·対峙により形成された各分流 路内に圧入されることにより直径 4mm のロープとなされ、 この生地ロープは次 いで第 2 部材に形成された透孔を通過して端板の透孔に至り、 直径 4mm の該透 孔にて急激に膨化して膨化菓子となった。 その後、 生地分配装置を解体して目視 観察したが膨化性菓子生地の焼き付き残留物は皆無であり、 該生地分配装置内を 通過中に膨化性菓子生地の滞留現象は生じなかったことが判明した。

次いで、 各透孔を経て製造された膨化菓子を 10cm長に切断して重量を測定 し、 バラツキの程度を調べた。 結果は後記の表 1 に示されている。

比較製造例 1

一軸ェクストルーダー （葵精機株式会社製の MS- 25 型） のロータ一終端部 に、 第 6 図に示されている従来型式の膨化性生地分配装置を装着した。 該分配 装置における通孔及び透孔の寸法は製造例 1と同様であり、 澱粉性原料の配合及 びェクストルーダーの処理条件も製造例 1 と同様に設定して膨化菓子を製造し た。 その後、 生地分配装置を解体して観察した結果、 分岐部材の内壁 C1 には膨 化性菓子生地の焼き付き残留物の存在が認められ、 該生地分配装置内を通過中に 膨化性菓子生地に滞留現象の生じたことが判明した。 次いで、 各透孔を経て製造された膨化菓子を製造例 1 と同様に切断して重量 を測定し、 バラツキの程度を調べた。 結果は、 下記の表 1 に示されている。

表 1

上記の表 1 に示されているように、 第 6 図に示されている従来型式の生地分 配装置を使用した場合と比較して、 第 1 図に示されている本発明による生地分 配装置を使用すれば、 各透孔を経て製造される各膨化菓子の平均重量及び標準偏 差のバラツキが小さくなることが判明した。

比較製造例 2

第 8 図に示されている従来型式の膨化性菓子生地分配装置を使用し且つ製造 例 1 と同様の澱粉性原料の配合及びェクストルーダー処理条件において膨化菓 子を製造した。 この生地分配装置における通孔の直径は 20腿であり、 4個の透 孔の直径は各々 4ππηである。

斯くして得られた膨化菓子を製造例 1 と同様に切断し、 重量を測定し、 バラ ツキの程度を調べた。 結果は、 下記の表 2 に示されている。 この結果によれば、 膨化菓子の重量のバラツキを示す標準偏差は、 比較製造例 1 よりは小さいが、 製造例 1の本発明による膨化菓子の重量のバラツキを示す標 準偏差よりも明らかに大きい。

表 2

製造例 2

二軸ェクストル一ダ一 （CLEXTML 社製の BC45 型） の二軸ローター終端部に 第 1 - 5 に示されている本発明による膨化性菓子生地分配装置を装着した。 又、 二軸ロータ一終端部より該ロ一夕一の全長における 1/10 の位置に至る間に はバックプレッシャーを発生させるリバースフライトを有する口一ターを装着し た。

小麦粉 75 重量部、 馬鈴薯澱粉 25 重量部、 食塩 0. 5 重量部、 砂糖 2. 0 重量 部、 植物油 2. 5 重量部を配合して混合し、 該混合原料を二軸ロー夕一終端部の 原料投入口より投入し、 同時に二軸ェクストルーダーに装着したポンプにより給 水して水分 20 重量部の混合生地を得た。

次に、 二軸口一夕一の回転を 250rpm、 温度を 180 、 圧力を 10 MPa に設定 して上記の混合生地をひ化させて形成された膨化性菓子生地を生地分配装置の透 孔から吐出させることにより急激な膨化を生じさせて膨化菓子を得た。

斯くして得られた膨化菓子を製造例 1と同様に切断し、 重量を測定し、 バラッ キの程度を調べた。 結果は、 後記の表 3 に示されている。

比較製造例 3

第 6 図に示されている従来型式の膨化性菓子生地分配装置を用いた以外は、 製 造例 3 と同様にして膨化菓子を得た。

斯くして得られた膨化菓子を製造例 1と同様に切断し、 重量を測定し、 バラッ キの程度を調べた。 結果は、 下記の表 3 に示されている。

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表 3 に示されているように、 二軸ェクストルーダーに関しても、 第 6 図に示 されている従来型式の生地分配装置を使用した場合と比較して、 第 1 図に示さ れている本発明による生地分配装置を使用した方が、 各透孔を経て製造される膨 化菓子の平均重量及び標準偏差のパラツキが小さくなることが判明した。

製造例 3

一軸ェクストルーダー （葵精機株式会社製の MS- 25 型） の口一夕一終端部に 第 1 - 5 図に示されている本発明による膨化性生地分配装置を装着した （但 し、 該生地分配装置における分流路及び第 2 部材に形成された透孔の数はそれ ぞれ 4本）。 この生地分配装置における各部における寸法は下記の通りである。 第 1 部材における通孔の直径 ： 20mm、 放射状溝の開き幅 4mm、 深さ ： 2mm、 第 2 部材における多面 （4面） 錐状突起の高さ ： 4MI、 底部付け根及び放射状溝の 開き幅 4腿、 深さ ： 2mm、 透孔の直径 ： 2mm及び端板における透孔の直径 ： 8mm₀

次に、 コーングリッツ 100重量部に水 8 重量部を加えて均一に混合した澱粉 性原料をェクストル一ダ一におけるローター始端部の原料投入口より投入して回 転数 200n>m、 温度 14(TC、 圧力 4MPa の条件で処理して α化させることにより ローター終端部において膨化性菓子生地となした。 該膨化性菓子生地は第 1 部 材の通孔を経て多面錐状突起の作用効果により均等な 4本の膨化性菓子生地流に 分流され、 第 1 及び第 2 部材の放射状溝の斉合 ·対峙により形成された各分流 路内に圧入されることにより直径 4mmのロープとなされ、 この生地ロープは次 いで第 2 部材に形成された透孔を通過して端板の透孔に至り、 直径 8mmの該透 孔にて急激に膨化して膨化菓子となった。 その後、 生地分配装置を解体して目視 観察したが膨化性菓子生地の焼き付き残留物は皆無であり、 該生地分配装置内を 通過中に膨化性菓子生地の滞留現象は生じなかったことが判明した。

次いで、 各透孔を経て製造された膨化菓子を 10cm長に切断し、 そのバラツキ の程度を調べたが、 その結果は製造例 1 と同様であった。

尚、 本例により得られた膨化菓子は表面が明瞭な波形を呈していた。 産業上の利用可能性

以上のように、 本発明による生地分配装置をェクストル一ダ一の先端部に装着 して膨化性菓子生地を処理すれば、 生地分配装置の終端部に存在する複数個の透 孔の各々から排出される膨化菓子製品の単位長さ当りの重量をほぼ一定にするこ とができる。 これは生地分配装置の内部において滞留に起因して膨化性菓子生地 が焼き付くことがないためであり、 膨化菓子の製造をスムーズならしめる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . ェクストルーダーのローター終端部に近接して装着された第 1 部材 （20) であって、 中央部に膨化性菓子生地の通孔 （22) を有し且つ該通孔と連通する放 射状溝 （24) を複数本有している第 1 部材 （20) と、

該第 1 部材に装着される第 部材 （30) であって、 第 1 部材の放射状溝の 数と同数であり且つ同心円上に形成されている透孔 （32) を有し、 内壁の中心部 には多面錐状突起 （34) を有し、 上記の内壁は該錐状突起における各面の基部か ら放射状に延びる溝 （36) を有しており、 該放射状溝の各端が上記透孔の各端と 連通している第 2 部材 （30)

とを備えていることを特徵とする、 ェクストルーダーの生地分配装置。

2 . 第 1 部材の放射状溝 （24) と第 2部材の放射状溝 （36) とが斉合乃至相対 峙して膨化性菓子生地の分流路を形成しており、 該分流路の断面寸法が第 2 部 材に形成されている透孔 （32) の断面寸法と同一であることを特徴とする、 請求 の範囲第 1 項に記載のェクストル一ダ一の生地分配装置。