WO2005067728A1 - 保液性物質の加工方法及び保液性物質を加工するための加工装置 - Google Patents

保液性物質の加工方法及び保液性物質を加工するための加工装置 Download PDF

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    • C11B9/00—Essential oils; Perfumes
    • C11B9/02—Recovery or refining of essential oils from raw materials

Definitions

  • the present invention relates to a method for processing a liquid-retaining substance, and a processing apparatus used for the processing method.
  • a method such as pulverization of a liquid-retaining substance capable of infiltrating a liquid having a gaseous nature or a fluid in a supercritical state, such as beans such as coffee beans, into the inside thereof includes, for example, milling. It is mainly performed that the liquid retaining material is put into a processing machine provided with a blade and the liquid retaining material is ground by rotating the blade.
  • the inner part of the liquid-retaining substance cannot be made porous, and then the extract of the liquid-retaining substance is extracted. could not be efficiently extracted.
  • the present invention provides a processing method and a power supply device for processing a liquid retaining material into a porous material.
  • the invention according to claim 1 is characterized in that the liquid having a vaporization property or the fluid in a supercritical state is permeated into a liquid-retaining substance capable of causing a liquid having a vaporization property or a fluid in a supercritical state to penetrate therein,
  • the liquid or supercritical fluid permeated into the liquid retaining material is vaporized and expanded, and the expansion force A pressure-reducing step of expanding the liquid-retentive material in a porous manner or crushing with a porous ⁇ in.
  • the liquid of the present invention includes a fluid in a critical state.
  • the invention according to claim 2 includes a step of placing a liquid-retaining substance capable of penetrating a liquid having a vaporizing property or a fluid in a supercritical state into a processing container; and A permeation step of permeating a liquid having a vaporizable property or a fluid in a supercritical state, and evaporating and expanding the liquid or the supercritical state fluid permeated into the liquid retaining material by reducing the pressure in the container. And a decompression step of expanding the liquid-retentive substance into a porous state by an expanding force or breaking the liquid-retaining substance in a porous state.
  • the liquid-retaining substance is vaporized and expanded in a state where a liquid having a vaporizing property or a fluid in a supercritical state is infiltrated into the liquid-retaining substance. Can be processed into a porous state. Further, the liquid-retaining substance can be crushed depending on the pressure reduction condition in the pressure reduction step.
  • the liquid-retaining substance is coffee beans as in the invention of claim 9, by making the coffee beans porous, it is possible to facilitate subsequent extraction work.
  • the invention according to claim 3 is the method for processing a liquid retaining material according to claim 2, wherein the liquid retaining material is heated when performing the infiltration step.
  • the efficiency of the processing operation can be improved.
  • roasting can be performed in addition to crushing the coffee beans into a porous or processed porous state. There is no need to do so, and the efficiency of machining operations can be improved.
  • the invention according to claim 4 is the method for processing a liquid retaining material according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid retaining material is vibrated when the pressure reducing step is performed. .
  • the inside of the container is pressurized when performing the infiltration step.
  • the liquid or the fluid in a supercritical state can be made to permeate into the liquid retaining material while applying pressure, so that the liquid or fluid permeates the liquid retaining material. It can be done effectively.
  • the invention according to claim 6 is the method for processing a liquid retaining material according to claim 5, wherein the infiltration step and the pressure reduction step are repeated a plurality of times.
  • the liquid retaining material can be more surely expanded in a porous state or broken in a porous state. It becomes possible to do.
  • liquid retaining material is post-processed after performing the infiltration step and the pressure reducing step.
  • a post-processing infiltration step is performed in which the inside of the container is pressurized to cause the post-processing fluid to permeate the liquid retaining material.
  • a fluid for post-processing the liquid-retaining substance for example, a component for flavoring, a seasoning, and the like can be penetrated into the liquid-retaining substance.
  • the invention according to claim 8 is the method for processing a liquid retaining material according to claim 7, wherein the liquid retaining material is heated during the post-processing infiltration step, After the infiltration step, a cooling step of cooling the liquid-retaining substance is performed to solidify the post-processing fluid.After the cooling step, a post-processing depressurizing step of depressurizing the inside of the container is performed.
  • An invention according to claim 10 is a processing apparatus for performing the method for processing a liquid-retaining substance according to any one of claims 1 to 9, comprising: a container having a space therein; And a pressure adjusting unit that adjusts the inside to reduce the pressure at least.
  • the liquid-retaining substance is put into the container, and the inside of the container is depressurized by the pressure adjusting section, so that the liquid-retaining substance is permeated into the liquid-retaining substance.
  • the liquid or supercritical fluid contained therein can be expanded by gas, and the liquid-retaining substance can be expanded in a porous state or broken in a porous state.
  • the invention according to claim 11 is characterized in that, in the processing apparatus according to claim 10, a temperature control unit for performing at least one of heating and cooling of the inside of the container is provided.
  • the temperature of a substance (liquid-retaining substance, liquid or fluid for infiltrating into the liquid-retaining substance, etc.) existing in the container. Can be adjusted.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a control portion of the processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a processing apparatus according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view along AA in FIG.
  • coffee beans C are used as the liquid-retaining substance.
  • the processing device 1 includes a container 10 into which a substance such as coffee beans C is charged, an input path 20 into which a substance such as coffee beans C is charged into a space inside the container 10, and a coffee bean from the container 10. It has a discharge path 30 for discharging substances such as C, and a control unit 40 (see FIG. 3) for controlling the processing apparatus 1.
  • the container 10 includes a container body 11 in which a space for containing a substance such as coffee beans C is formed, a lid 12 capable of sealing this space, and a heat sink (not shown). ing.
  • the container body 11 is formed in a substantially cylindrical shape, and a mesh filter 13 is arranged along the inner periphery thereof.
  • the charging path 20 includes a common charging path 21 for charging the pressurized liquid and coffee beans C, an air charging path 22 for charging air pressurized by a compressor (not shown), and a container.
  • An injection liquid supply path 23 for supplying a liquid to be injected into the main body 11 is provided, and each is connected to a space in the container main body 11.
  • the filter 13 described above is placed at the connection between the air inlet 22 and the container body 11, so that coffee beans C can enter the air inlet 22 and the container body 11. Has been blocked.
  • a valve (not shown) is provided in the middle of the common charging path 21, the air charging path 22, and the injection liquid charging path 23.
  • the common charging path 21 is a liquid reserving substance charging path 24 for charging the coffee bean C into the container body 11 and a liquid pressurized by a compressor (not shown) or the like.
  • a pressurized liquid supply path 25 for supplying the liquid into the container body 11.
  • the injection liquid supply path 23 includes a compressor (not shown) for pressurizing the liquid, and has an injection port 23 a for injecting the liquid into the container body 11 at the tip.
  • the discharge path 30 is provided with a common discharge path 31 for discharging gas and coffee beans C existing in the container body 11 from the container body 11 and a liquid existing in the container body 11 for the container body. And a drain passage 32 for draining from the inside of the container body 11, and each is connected to a space in the container body 11.
  • the connection between the drainage channel 32 and the container body 11 is also the same as described above.
  • the placement of the coffee beans 13 prevents coffee beans C from entering the air inlet 22 and the container body 11.
  • valves (not shown) are arranged in the common drainage channel 31 and the drainage channel 32.
  • the common discharge path 31 includes a liquid-retentive substance discharge path 33 for discharging coffee beans C from the container body 11 on the way, and a vacuum pump (not shown) for inhaling gas. It is branched into a gas suction path 34 for sucking and discharging the gas in the container body 11.
  • a barrier mesh 35 for preventing coffee beans C from entering the gas suction passage 34 is provided at a location where the liquid retaining material discharge passage 33 and the gas suction passage 34 are branched. .
  • a grinder 51 for grinding coffee beans C, a belt conveyor 52 for transporting the coffee beans C, and a sieve of the coffee beans C are sieved.
  • a sieve 53 for storing coffee beans C and a storage container 54 for storing coffee beans C are provided.
  • the crushing machine 51 is provided with a crushing blade 55, and the coffee beans C conveyed to the crushing machine 51 are crushed by the crushing blade 55.
  • the control unit 40 includes a pressure adjustment unit 41, a temperature adjustment unit 42, a vibration control unit 43, an input amount adjustment unit 44, and a discharge amount adjustment unit 45.
  • the pressure adjusting section 41 adjusts the pressure in the container body 11 and the pressure of the fluid supplied to the container 10, and includes a common input path 21, an air input path 22, and an injection liquid input path. 23, and the amount of air supplied from the air inlet path 22 and the amount of air discharged from the gas suction path 34
  • the pressure in the container body 11 is adjusted by adjusting the pressure.
  • the pressure of the liquid supplied from the injection liquid introduction path 23 is adjusted by adjusting the compressor provided in the injection liquid introduction path 23 and the pressurized liquid introduction path 25.
  • the temperature control unit 42 is for controlling the temperature inside the container body 11, and controls the heater provided in the container 10 to heat or cool the inside of the container body 11. This Then, the temperature inside the container body 11 is adjusted.
  • the vibration control unit 43 is for vibrating a substance such as coffee beans C contained in the container body 11, and by applying ultrasonic waves to the substance in the container body 11, The substance existing in the body 11 is vibrated.
  • the charging amount adjusting section 4 4 is composed of the air introduced from the air introducing path 22, the coffee beans C to be injected into the container body 11 from the liquid retaining substance introducing path 24, the injection liquid introducing path 23, and the pressurized liquid.
  • the amount of the substance to be charged into the container body 11 is adjusted by adjusting the amount of the liquid supplied from the inlet 25.
  • the discharge amount adjusting section 45 adjusts the opening of the valves disposed in the common discharge path 31 and the liquid discharge path 32 to discharge the liquid discharged from the liquid discharge path 32 and the liquid-retaining substance discharge path 3. By adjusting the amount of coffee beans discharged from 3 and the amount of gas suction path 34 discharged from gas suction path 34, the amount of substances discharged from inside container body 11 is adjusted.
  • the lid 12 is open in FIG. 1, the lid 12 is closed when processing is performed.
  • Process 1 Operate the input adjustment unit 44 with the valves other than the valves arranged in the common input path 21 and the injection liquid input path 23 closed by the pressure adjustment unit 41 and the discharge adjustment unit 45. Then, coffee beans C are supplied into the container main body 11 from the liquid retaining substance input passage 24.
  • Step 2 Water is supplied into the container body 11 through the injection liquid inlet 23 and the injection port 23a, and all the valves are closed by the pressure regulator 41, that is, the inside of the container body 11 is closed. In a closed state, this water permeates into coffee beans C (permeation process).
  • the pressure regulator 41 is actuated to open the valve arranged in the air inlet 22, and air is supplied from the air inlet 22, whereby the inside of the container body 11 is opened. Pressurized to promote the penetration of this water inside coffee beans C.
  • the temperature control section 42 is also operated to heat the temperature in the container body 11 and roast the coffee beans C.
  • Process 3 Adjusting the pressure adjusting section 41, opening the valve arranged in the common discharge path 31 and simultaneously sucking the air in the container body 11 through the gas suction path 34 at a stretch to inside the container body 11 Almost at the same time as the suction work, the vibration control unit 43 applies vibrations to coffee beans C and the like existing inside the container body 11 to remove the water that has permeated the coffee beans C. It is vaporized rapidly, and coffee beans C are expanded into a porous shape by the expansion accompanying the vaporization and crushed (decompression process).
  • Step 4 A liquid or gas having a scenting component or a seasoning component is supplied from the pressurized liquid input passage 25, and the liquid or gas is penetrated into the coffee beans C (a post-processing infiltration step). Further, in a state where the pressure adjusting section 41 is adjusted so as to pressurize the inside of the container body 11, air is supplied from the air introduction path 22 to promote the permeation.
  • Process 5 The discharge control section 45 adjusts the opening of the valves arranged in the common discharge path 31 and the liquid discharge path 32 to share the coffee beans C present in the container body 11 The liquid is discharged toward the liquid-retaining substance discharge path 33 via the discharge path 31, and the liquid present in the container body 11 is discharged to the outside from the liquid discharge path 32.
  • Step 6 The coffee beans C present in the liquid retaining substance discharge channel 33 are further finely ground by the mill 51.
  • Step 7 The coffee beans C ground by the grinder 51 are transported to the sieve 53 by the belt conveyor 52, and the coffee beans C are passed through the sieve 53, and the coffee has a particle size that cannot be enclosed in the tea bag. Only Bean C is stored in the storage container 54.
  • Step 8 The coffee beans C not stored in the storage container 54 are sealed in a tea bag, and then packed in a plastic bag or the like.
  • coffee beans C can be processed into a porous state because water is infiltrated into coffee beans C and this water is vaporized to flappen. Become. Therefore, it is possible to produce coffee beans C from which extracts can be easily extracted. Further, since such expansion enables the coffee beans C to be ground, the coffee beans C can be ground using this method. In addition, since heating is performed during the infiltration step, not only can coffee bean C be processed into a porous state, but also roasting can be performed, so that there is no need to separately perform roasting work. Work efficiency can be improved.
  • the vibration control unit 43 vibrates the coffee beans C and the like existing in the container body 11 so that the water permeated into the coffee beans C is expanded. It is easy to crush coffee beans C by expanding them into a porous state. Therefore, the processing operation can be performed more efficiently.
  • the infiltration step is performed while pressurizing the inside of the container body 11, it is possible to more effectively infiltrate the water into the coffee beans C.
  • the aroma and taste of the coffee bean C can be improved. .
  • step 2 the water in the container body 11 may be brought into a critical state or a supercritical state by adjusting the pressure adjusting section 41 and the temperature adjusting section 42. Especially in the critical state, even if a little vibration is applied, it is easy to vaporize immediately.Therefore, when depressurizing with vibration applied as in step 3, vaporize quickly.
  • the coffee beans C can be made porous more efficiently.
  • What is permeated into the coffee beans C in step 2 is not limited to water, but may be any substance that can be vaporized from a liquid (including a critical state), such as carbon dioxide, and a supercritical state.
  • a paste-like substance such as gelatin or starch may be coated on the surface of the coffee beans C.
  • the flavoring and flavoring components that have penetrated into coffee bean C in step 4 can be retained inside coffee bean C, so that the taste and aroma of coffee bean C can be retained.
  • this coating operation if the inside of the container body 11 is pressed while applying pressure, it is possible to coat the coffee bean C in a state in which the pasty substance is slightly penetrated, and the inside of the coffee bean C can be coated. It is possible to more effectively retain the permeated flavor and flavor components.
  • the post-processing infiltration step in step 4 may be performed in a state where the vibration is applied to the coffee beans C by the vibration control section 43. In this case, the liquid or gas permeating the coffee beans C can be more effectively permeated into the coffee beans C.
  • a liquid or gas that is solid at normal temperature may be used as the liquid or gas containing an aroma component or a seasoning component used in step 4.
  • the inside of the container body 11 is heated by the temperature control section 42, and the solid is liquefied or liquefied.
  • solidifying the liquid or gas again it is possible to retain the components that impart aroma and the flavor components inside the coffee beans C.
  • an inert gas such as nitrogen or argon may be enclosed in the bag. In this case, it is possible to prevent the coffee beans C from oxidizing and prevent the taste and aroma from deteriorating.
  • the inert gas may be sealed under pressure.
  • the infiltration step and the decompression step may be repeatedly performed a plurality of times. This By repeating these steps, it is possible to more reliably crush coffee beans C in a porous state.
  • the liquid-retaining substance used in the present invention is not limited to coffee beans C.
  • beans such as soybeans and red beans, grains such as rice and millet, acorns, etc. It is also possible to make the fruit or seed of the food.
  • the liquid-retaining substance is a substance which is decoction-drinkable or processed for the extract contained therein, such as ginseng, burdock, kudzu root, tree bark, leaves, etc.
  • the extract may be extracted to make it edible and drinkable. In this case, it is possible to efficiently extract the extract contained in the liquid retaining material by making the liquid retaining material porous.
  • the liquid retaining material may be a perfume.
  • the perfume wood porous it becomes possible to release more aroma components to the outside air.
  • step 3 the coffee beans C present in the container body 11 may be discharged toward the liquid-retaining substance discharge path 33 at the same time as the pressure is reduced. In this case, the decompression step and the discharge of coffee beans C can be performed at the same time, so that the working efficiency can be improved.
  • the coffee beans C used in the present invention do not necessarily have to be impregnated with water in the container body 11; water is infiltrated in advance before being put into the container body 11; May be in 1 1 When the coffee beans C in this state are put in the container body 11, it is not necessary to perform the infiltration step of Step 2.
  • the liquid-retaining substance is vaporized and expanded in a state where a liquid having a vaporizing property or a fluid in a supercritical state is infiltrated into the liquid-retaining substance. Can be processed into a porous state. Further, the liquid-retaining substance can be crushed depending on the pressure reduction condition in the pressure reduction step.

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Abstract

　コーヒー豆Ｃを加工する方法であって、コーヒー豆Ｃを容器１０に入れ、噴射液投入路２３から噴射口２３ａを経て容器本体１１内に水を噴射することにより、容器本体１１内に水を供給し、容器本体１１内を加圧及び加熱しながらコーヒー豆Ｃの内部に水を浸透させる工程と、この容器本体１１内部を減圧することにより、コーヒー豆Ｃの内部に浸透させた水を気化させることにより膨張させ、この膨張力でコーヒー豆Ｃを多孔状に膨らませて破砕させる工程とを備える。

Description

保液性物質の加工方法及び保液性物質を加工するための加工装置
技術分野
本発明は、 保液性物質を加工する方法、 及び、 この加工方法に使用する加工装置 に関するものである。 明
背景技術
従来、 コーヒー豆に代表される豆類等、 気書化性を有する液体又は超臨界状態の流 体を内部に浸透させることが可能な保液性物質に、 粉碎等の加工を施す方法として は、 刃物を備えた加工機の中に前記保液性物質を入れ、 この刃物を回転させること により前記保液性物質を粉碎することが主に行われている。
しかしながら、 前記加工機で前記保液性物質を加工する場合、 保液性物質の内咅 ^ を多孔質なものにすることが出来ず、 その後に前記保液性物質のエキス等を抽出し ようとしても効率よく抽出することが出来なかった。
そこで本発明は、 保液性物質を多孔質なものに加工するための加工方法及び力ίェ 装置を提供するものである。
発明の開示
請求項 1記載の発明は、 気化性を有する液体又は超臨界状態の流体を内部に浸透 させることが可能な保液性物質に、 前記気化性を有する液体又は超臨界状態の流体 を浸透させ、 この保液性物質を加工用容器に入れた状態で、 この容器内を減圧する ことにより、 前記保液性物質の内部に浸透させた液体又は超臨界状態の流体を気化 膨張させ、 その膨張力で前記保液性物質を多孔状に膨らませたり多孔状にした^ in で破碎させたりする減圧工程を有することを特徴とする保液性物質の加工方法であ る。
なお、 本発明の液体には、 臨界状態の流体も含むものとする。
請求項 2記載の発明は、 気化性を有する液体又は超臨界状態の流体を内部に浸透 させることが可能な保液性物質を加工用容器に入れる工程と、 この保液性物質の内 部に気化性の有する液体又は超臨界状態の流体を浸透させる浸透工程と、 前記容器 内を減圧することにより前記保液性物質の内部に浸透させた液体又は超臨界状態の 流体を気化膨張させ、 その膨張力で前記保液性物質を多孔状に膨らませたり多孔状 にした状態で破碎させたりする減圧工程と、 を有することを特徴とする。
以上の発明の方法を採れば、 前記保液性物質の内部に気化性を有する液体又は超 臨界状態の流体を浸透させた状態で前記液体又は前記流体を気化膨張させるため、 前記保液性物質を多孔質の状態に加工することが可能となる。 さらに、 前記減圧ェ 程の減圧状況によっては前記保液性物質を破碎することも可能となる。 特に請求項 9記載の発明のように前記保液性物質がコーヒー豆である場合、 このコーヒー豆を 多孔質にすることによりその後の抽出作業を行いやすくすることが可能となる。 請求項 3記載の発明は、 請求項 2記載の保液性物質の加工方法において、 前記浸 透工程を行う際に、 前記保液性物質を加熱することを特徴とする。
この発明の方法を採れば、 前記浸透工程を行う際に加熱も行うため、 加工作業の 効率を向上させることが可能となる。 特に、 コーヒー豆を加工する場合においては、 コ一ヒ一豆を多孔質に加工若しくは多孔質に加工した状態で破碎するだけでなく、 焙煎も行うことが出来るため、 別途焙煎作業を行う必要がなく、 加工作業の効率を 向上させることが可能となる。
請求項 4記載の発明は、 請求項 1〜 3のいずれかに記載の保液性物質の加工方法 において、 前記減圧工程を行う際に、 前記保液性物質を振動させることを特徴とす る。
この発明の方法を採ると、 前記減圧工程を行う際に前記保液性物質を振動させる ことが可能となるため、 この振動により、 前記保液性物質に浸透させた液体又は超 臨界状態の流体を膨張させるためのきっかけを作り、 前記液体又は流体を膨張しや すくし、 前記保液性物質を多孔質な状態に加工することが容易となる。 したがって、 加工作業をより効率よく行うことが可能となる。
請求項 5記載の発明は、 請求項 2〜 4のいずれかに記載の保液性物質の加工方法 において、 前記浸透工程を行う際に前記容器内を加圧することを特徴とする。
この発明の方法を採ると、 加圧しながら前記保液性物質に前記液体又は超臨界状 態の流体を浸透させることが出来るため、 前記液体又は流体の前記保液性物質への 浸透を、 より有効に行うことが可能となる。
請求項 6記載の発明は、 請求項 5記載の保液性物質の加工方法において、 前記浸 透工程と前記減圧工程とを複数回繰り返すことを特徴とする。
この発明の方法を採ると、 前記浸透工程と前記減圧工程とを複数回繰り返すこと により、 前記保液性物質を多孔状に膨らませたり多孔状にした状態で破枠させたり することを、 より確実に行うことが可能となる。
請求項 Ί記載の発明は、 請求項 1〜 6のいずれかに記載の保液性物質の加工方法 において、 前記浸透工程と前記減圧工程とを行った後、 前記保液性物質を後加工す ベく前記容器内を加圧させて前記保液性物質に後加工用流体を浸透させる後加工用 浸透工程を行うことを特徴とする。
この発明の方法を採ると、 前記保液性物質を後加工するための流体、 例えば香り 付けを行うための成分、 調味料等を保液性物質の内部に浸透させることが可能とな る。
請求項 8記載の発明は、 請求項 7のいずれかに記載の保液性物質の加工方法にお いて、 前記後加工用浸透工程の際に前記保液性物質を加熱し、 この後加工用浸透ェ 程終了後に前記保液性物質を冷却する冷却工程を行って前記後加工用流体を固化さ せ、 この冷却工程を行った後に前記容器内を減圧する後加工用減圧工程を行うこと を特徴とする。
この発明の方法を採ると、 前記保液性物質に前記後加工用流体を浸透させた状態 で、 前記後加工用流体を固化させるため、 前記後加工用流体に含まれる成分を前記 保液性物質の内部に保持させることが可能となる。
請求項 1 0記載の発明は、 請求項 1〜9のいずれかに記載の保液性物質の加工方 法を行うための加工装置であって、 内部に空間を備えた容器と、 この容器の内部を 調節して少なくとも減圧を行う圧力調節部とを備えたことを特徴とする。
この発明の構成を採ると、 前記容器の内部に前記保液性物質を入れ、 前記圧力調 節部で前記容器の内部を減圧することにより、 前記保液性物質の内部に浸透させた 気化性の有する液体又は超臨界状態の流体を気ィヒ膨張させ、 前記保液性物質を多孔 状に膨らませたり多孔状にした状態で破碎させたりすることが可能となる。
請求項 1 1記載の発明は、 請求項 1 0記載の加工装置において、 前記容器内部を 加熱及び冷却のうち少なくとも一方を行うための温度調節部を備えたことを特徴と する。
この発明の構成を採ると、 前記保液性物質を加工する際、 前記容器内部に存在す る物質 （保液性物質、 保液性物質の内部に浸透させるための液体や流体等） の温度 を調節することが可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態にかかる加工装置の概略を示した図である。
図 2は、 図 1の A A断面図である。
図 3は、 本発明の一実施形態にかかる加工装置の制御部分を示したプロック図で ある。 発明を実施するための最良の形態
本発明の実施の形態につき、 図 1及び図 2を用いて説明する。 図 1は、 本実施形 態の加工装置の概要を示した図であり、 図 2は、 図 1の AA断面図である。 なお、 本実施形態では保液性物質としてはコーヒー豆 Cを用いる。 加工装置 1は、 コーヒー豆 C等の物質が投入される容器 1 0と、 この容器 1 0内 の空間にコーヒー豆 C等の物質を投入する投入路 2 0と、 容器 1 0内からコーヒー 豆 C等の物質を排出する排出路 3 0と、 この加工装置 1を制御するための制御部 4 0 (図 3参照） とを備えている。
容器 1 0は、 内部にコーヒー豆 C等の物質を入れるための空間が形成された容器 本体 1 1と、 この空間を密閉可能とする蓋 1 2と、 ヒー夕 （図示せず） とを備えて いる。
容器本体 1 1は、 略円筒状の形成されており、 その内周の沿うように、 網目 状のフィルター 1 3が配置されている。
投入路 2 0は、 加圧した液体及びコーヒー豆 Cを投入するための共通投入路 2 1 と、 コンプレッサ (図示せず) により加圧した空気を投入するための空気投入路 2 2と、 容器本体 1 1内に噴射するための液体を供給する噴射液投入路 2 3とを備え、 各々容器本体 1 1内の空間に接続されている。 なお、 空気投入路 2 2と容器本体 1 1との接続部分には、 前述のフィルタ一 1 3が配置されることにより、 空気投入路 2 2及び容器本体 1 1にコーヒー豆 Cが侵入することが阻止されている。 また、 共 通投入路 2 1、 空気投入路 2 2、 噴射液投入路 2 3の途中には、 弁 （図示せず） が 配置されている。
共通投入路 2 1は、 途中で、 コ一ヒ一豆 Cを容器本体 1 1内に投入するための保 液性物質投入路 2 4と、 コンプレッサ （図示せず） 等により加圧された液体を容器 本体 1 1内に投入するための加圧液体投入路 2 5とに分岐されている。 噴射液投入 路 2 3は、 液体を加圧するためのコンプレッサ （図示せず） を備え、 かつ、 先端に 容器本体 1 1内に液体を噴射するための噴射口 2 3 aを備えている。
排出路 3 0は、 容器本体 1 1内に存在する気体及びコーヒー豆 Cを容器本体 1 1 内から排出するための共通排出路 3 1と、 容器本体 1 1内に存在する液体を容器本 体 1 1内から排出する排液路 3 2とを備え、 各々容器本体 1 1内の空間に接続され ている。 なお、 排液路 3 2と容器本体 1 1との接続部分についても、 前述のフィル ター 1 3が配置されることにより、 空気投入路 2 2及び容器本体 1 1にコーヒー豆 Cが侵入することが阻止されている。 また、 共通排出路 3 1、 排液路 3 2にも、 弁 (図示せず） が配置されている。
共通排出路 3 1は、 途中で、 コーヒー豆 Cを容器本体 1 1内から排出するための 保液性物質排出路 3 3と、 気体を吸入するためのバキュームポンプ （図示せず） を 備えて容器本体 1 1内の気体を吸引、 排出する気体吸引路 3 4とに分岐されている。 また、 保液性物質排出路 3 3と気体吸引路 3 4とが分岐する箇所には、 気体吸引路 3 4にコーヒー豆 Cが入り込むことを阻止するためのバリアーメッシュ 3 5が備え られている。
さらに、 保液性物質排出路 3 3の先には、 コーヒー豆 Cを粉碎するための粉砕機 5 1と、 コーヒー豆 Cを運搬するためのベルトコンベア 5 2と、 コーヒー豆 Cを篩 にかけるための篩 5 3と、 コーヒー豆 Cを貯めておくための貯留用容器 5 4とが備 えられている。 なお、 粉碎機 5 1には、 粉碎刃 5 5が備えられ、 この粉砕刃 5 5に より、 粉碎機 5 1に搬送されたコーヒー豆 Cが粉碎される。
次に、 加工装置 1を制御する制御部について、 図 3を用いて説明する。
制御部 4 0は、 圧力調節部 4 1と、 温度調節部 4 2と、 振動制御部 4 3と、 投入 量調節部 4 4と、 排出量調節部 4 5とを備えている。
圧力調節部 4 1は、 容器本体 1 1内の圧力や容器 1 0に供給する流体の圧力を調 節するためのものであり、 共通投入路 2 1、 空気投入路 2 2、 噴射液投入路 2 3、 及び、 共通排出路 3 1に配置されている弁の開度を調節したり、 空気投入路 2 2か ら供給される空気量、 及び、 気体吸引路 3 4から排出される空気量を調節したりす ることにより容器本体 1 1内の圧力を調節する。 また、 噴射液投入路 2 3及び加圧 液体投入路 2 5に備えられているコンプレッサを調節することにより、 噴射液投入 路 2 3から供給される液体の圧力を調節する。
'温度調節部 4 2は、 容器本体 1 1内の温度を調節するためのものであって、 容器 1 0に備えられたヒータを制御し、 容器本体 1 1内を加熱したり冷却したりするこ とにより容器本体 1 1内の温度を調節する。
振動制御部 4 3は、 容器本体 1 1内に入れられているコーヒー豆 C等の物質を振 動させるためのものであって、 容器本体 1 1内の物質に超音波を与えることにより、 容器本体 1 1内に存在する物質を振動させる。
投入量調節部 4 4は、 空気投入路 2 2から投入される空気、 保液性物質投入路 2 4から容器本体 1 1内に投入するコーヒー豆 C、 噴射液投入路 2 3及び加圧液体投 入路 2 5から投入される液体の量を調節することにより、 容器本体 1 1内に投入さ れる物質の量を調節する。
排出量調節部 4 5は、 共通排出路 3 1及び排液路 3 2に配置されている弁の開度 を調節し、 排液路 3 2から排出される液体、 保液性物質排出路 3 3から排出される コーヒー豆 及び、 気体吸引路 3 4から排出される気体吸引路 3 4の量を調節す ることにより、 容器本体 1 1内から排出される物質の量を調節する。
以下、 コーヒー豆 Cを加工する工程について説明する。 なお、 図 1において蓋 1 2は開いた状態となっているが、 加工する際には、 蓋 1 2は閉まった状態となって いる。
工程一：圧力調節部 4 1及び排出量調節部 4 5により、 共通投入路 2 1及び噴射 液投入路 2 3に配置された弁以外の弁を閉じた状態で投入量調節部 4 4を作動させ、 保液性物質投入路 2 4からコーヒー豆 Cを容器本体 1 1内に供給する。
工程二：噴射液投入路 2 3及び噴射口 2 3 aを通じて水を容器本体 1 1内に供給 し、 圧力調節部 4 1によりすベての弁を閉じた状態、 すなわち容器本体 1 1内を密 閉した状態で、 コーヒー豆 Cの内部にこの水を浸透させる （浸透工程） 。 また、 こ の浸透工程を行う際に、 圧力調節部 4 1を作動させて空気投入路 2 2に配置された 弁を開け、 空気投入路 2 2から空気を供給することにより容器本体 1 1内を加圧し、 コーヒー豆 C内部にこの水を浸透させることを促進させる。 さらに、 前記浸透工程 を行う際に温度調節部 4 2も作動させ、 容器本体 1 1内の温度を加熱し、 コーヒー 豆 Cを焙煎する。 工程三：圧力調節部 4 1を調節し、 共通排出路 3 1に配置された弁を開くととも に気体吸引路 3 4で容器本体 1 1内の空気を一気に吸引して容器本体 1 1内の圧力 を下げ、 この吸引作業とほぼ同時に振動制御部 4 3でコーヒー豆 C等、 容器本体 1 1内部に存在するものに振動を加えることにより、 コ一ヒ一豆 Cに浸透させた水を 急激に気化させ、 気化にともなう膨張によりコーヒー豆 Cを多孔状に膨らませて破 碎する （減圧工程） 。
工程四：加圧液体投入路 2 5から香りづけ用の成分や調味成分を有する液体又は 気体を供給し、 この液体又は気体をコーヒー豆 Cの内部に浸透させる （後加工用浸 透工程） 。 さらに、 容器本体 1 1内を加圧するように圧力調節部 4 1を調節した状 態で、 空気投入路 2 2から空気を供給することにより、 この浸透を促進させる。 工程五：排出量調節部 4 5で、 共通排出路 3 1及び排液路 3 2に配置されている 弁の開度を調節し、 容器本体 1 1に存在するコ一ヒ一豆 Cを共通排出路 3 1を経て 保液性物質排出路 3 3に向けて排出するとともに、 容器本体 1 1内に存在する液体 を排液路 3 2から外部に排出する。
工程六：保液性物質排出路 3 3にある存在するコーヒー豆 Cを、 粉碎機 5 1によ り、 さらに細かく粉砕する。
工程七：粉砕機 5 1で粉砕したコーヒー豆 Cをベルトコンベア 5 2で篩 5 3まで 運搬し、 このコーヒー豆 Cを篩 5 3にかけて、 ティ一バックに封入出来ない粒径と なっているコーヒー豆 Cのみ、 貯留用容器 5 4内に貯留する。
工程八：貯留用容器 5 4内に貯留されなかったコーヒー豆 Cを、 ティーバックに 封入し、 その後、 プラスチック製の袋等を用いて包装する。
以上の方法を採れば、 コーヒー豆 Cの内部に水を浸透させた状態で、 この水を気 化させることにより fl彭張させるため、 コーヒー豆 Cを多孔質な状態に加工すること が可能となる。 したがって、 エキスを抽出しやすいコーヒー豆 Cを製造することが 可能となる。 さらに、 かかる膨張によって、 コーヒー豆 Cを粉碎することも可能と なるため、 この方法を用いてコーヒー豆 Cを粉碎することが可能となる。 また、 前記浸透工程を行う際に加熱も行うため、 コーヒー豆 Cを多孔質な状態に 加工するだけでなく、 焙煎も行うことが出来るため、 別途焙煎作業を行う必要がな く、 加工作業の効率を向上させることが可能となる。
さらに、 前記減圧工程を行う際、 振動制御部 4 3で、 コ一ヒー豆 C等容器本体 1 1内に存在するものを振動させるため、 コーヒー豆 Cに浸透させた水を膨張させる ためのきっかけを作り、 コーヒー豆 Cを多孔質な状態に膨らませて破碎することが 容易となる。 したがって、 加工作業をより効率よく行うことが可能となる。
また、 前記浸透工程は、 容器本体 1 1内を加圧しながら行っているため、 この水 をコーヒー豆 Cに浸透させることをより効果的に行うことが可能となる。
さらに、 前記後加工工程で、 コーヒー豆 Cの内部に香りづけ用の成分や調味成分 を有する液体又は気体を浸透させているため、 コーヒー豆 Cの香りや味を向上させ ることが可能となる。
以上、 本発明の実施形態について説明したが、 本発明の具体的構成は前記実施形 態に限定されず、 特許請求の範囲内で種々変更可能である。 以下、 他の実施形態に ついて例示する。 なお、 以下に記載した実施形態において、 前記実施形態と同構成 のものについては、 同一符号を付するのみとし、 その詳細な説明は省略する。
(一） 工程二において、 圧力調節部 4 1及び温度調節部 4 2を調節することに より、 容器本体 1 1内の水を臨界状態にしてもよいし超臨界状態にしてもよい。 特 に臨界状態にした場合、 少しの振動を与えた場合においても即座に気化しやすい状 態にあるため、 工程三のように振動を加えた状態で減圧を行ったときにおいて迅速 に気化させることができ、 より効率よくコ一ヒー豆 Cを多孔質なものにすることが 出来る。
(二） 工程二でコーヒー豆 C内に浸透させるものは、 水に限定されず、 例えば 二酸化炭素等、 液体 （臨界状態を含む） 及び超臨界状態から気化しうるものであれ ばよい。
(三） 工程二を行う際、 空気投入路 2 2から空気を供給する代わりに、 ァルゴ ン、 酸素を含まない窒素等の不活性ガスを供給してもよい。 かかる場合、 加熱によ るコーヒー豆 Cの酸化を阻止することができ、 味や香りが劣化することを阻止でき る。
(四） 工程四を行った後、 ゼラチン、 でん粉等の糊状物質を、 コーヒー豆 Cの 表面にコーティングしてもよい。 かかる場合、 工程四でコーヒー豆 Cの内部に浸透 させた香りづけ用の成分や調味成分を、 コーヒー豆 Cの内部に保持することができ るため、 コーヒー豆 Cの味や香りを保持したり、 コーヒー豆 Cが酸化することを阻 止することが可能となる。
また、 このコーティング作業についても、 容器本体 1 1内を加圧しながら行うと、 コーヒー豆 Cの内部に糊状物質を若干浸透させた状態でコーティングすることが可 能となり、 コーヒー豆 Cの内部に浸透させた芳香成分や調味成分を、 より効果的に 保持することが可能となる。
(五） 工程四の後加工用浸透工程においては、 振動制御部 4 3によりコーヒー 豆 Cに振動を加えた状態で行ってもよい。 この場合、 コーヒー豆 Cに浸透させる液 体又は気体を、 より効果的にコ一ヒ一豆 C内に浸透させることが可能となる。
(六） 工程四で用いる芳香成分や調味成分を含む液体又は気体については、 常 温において固体であるものを用いてもよい。 この場合、 温度調節部 4 2で容器本体 1 1内を加熱し、 この固体を液化又は気ィヒさせた状態で、 前記後加工用浸透工程を 行い、 その後冷却することによってコーヒー豆 C内で前記液体又は気体を再度固化 させることにより、 コーヒー豆 C内部に香りづけを行う成分や調味成分を保持する ことが可能となる。
(七） 工程八において、 コーヒー豆 Cを包装する際、 袋内に窒素やアルゴン等 の不活性ガスを封入してもよい。 かかる場合、 コーヒー豆 Cの酸ィ匕を阻止し、 味や 香りが劣化することを阻止することが可能となる。 なお、 かかる不活性ガスを封入 する際、 加圧封入してもよい。
(八） 前記浸透工程と前記減圧工程とは、 複数回繰り返し行ってもよい。 これ らの工程を繰り返し行うことにより、 コ一ヒー豆 Cを多孔状にした状態で破砕する ことを、 より確実に行うことができる。
(九） 本発明に使用する保液性物質は、 コーヒー豆 Cに限定されるもので はなく、 例えば大豆、 小豆等に代表される豆類、 米、 粟等の穀物類、 どんぐり の実、 等の食物の実や種等にすることも可能である。
さらに、 前記保液性物質は、 朝鮮人参、 ごぼう、 葛の根、 樹木の皮、 葉等の ように、 煎じて飲用したり内部に含まれるエキス分を加工して食用するもの、 すなわち内部のエキス分を抽出して食用及び飲用するものにしてもよい。 この 場合、 前記保液性物質を多孔質にすることにより、 前記保液性物質に含まれる エキスを効率よく抽出することが可能となる。
またさらに、 前記保液性物質を香木にしてもよい。 この場合、 この香木を多 孔質のものにすることにより、 より芳香成分を外気に放出することが可能とな る。
(十） 工程三において、 減圧を行うと同時に、 容器本体 1 1内に存在する コーヒー豆 Cを、 保液性物質排出路 3 3に向けて排出してもよい。 この場合、 減圧工程とコーヒー豆 Cの排出とを同時に行うことが可能となるため、 作業効 率を向上させることが可能となる。
(十一） 本発明に使用するコーヒー豆 Cは、 必ずしも容器本体 1 1内で水 を浸透させる必要はなく、 容器本体 1 1に入れる前に予め水を浸透させ、 かか る状態で容器本体 1 1内にいれてもよい。 なお、 この状態のコーヒー豆 Cを容 器本体 1 1内にいれた場合、 工程二の浸透工程は行う必要はない。
(十二） ティ一バックに封入できない粒径である貯留用容器 5 4内に貯留され た紛体状のコーヒー豆 Cについては、 再度ミルにかけて更に細かい粒子とし、 挽い た豆としての用途や、 インスタントコーヒー用としての用途等に使用してもよい。 かかる場合、 コーヒー豆 Cの歩留まり率を向上させることができ、 生産効率を高め ることが可能となる。 産業上の利用可能性
以上の発明の方法を採れば、 前記保液性物質の内部に気化性を有する液体又は超 臨界状態の流体を浸透させた状態で前記液体又は前記流体を気化膨張させるため、 前記保液性物質を多孔質の状態に加工することが可能となる。 さらに、 前記減圧ェ 程の減圧状況によっては前記保液性物質を破碎することも可能となる。

Claims

請求の範囲
1 . 気ィヒ性を有する液体又は超臨界状態の流体を内部に浸透させることが可能な 保液性物質に、 前記気化性を有する液体又は超臨界状態の流体を浸透させ、 この保 液性物質を加工用容器に入れた状態で、 この容器内を減圧することにより、 前記保 液性物質の内部に浸透させた液体又は超臨界状態の流体を気化膨張させ、 その膨張 力で前記保液性物質を多孔状に膨らませたり多孔状にした状態で破碎させたりする 減圧工程を有することを特徴とする保液性物質の加工方法。
2 . 気ィヒ性を有する液体又は超臨界状態の流体を内部に浸透させることが可能な 保液性物質を加工用容器に入れる工程と、 この保液性物質の内部に気化性の有する 液体又は超臨界状態の流体を浸透させる浸透工程と、 前記容器内を減圧することに より前記保液性物質の内部に浸透させた液体又は超臨界状態の流体を気化膨張させ、 その膨張力で前記保液性物質を多孔状に膨らませたり多孔状にした状態で破碎させ たりする減圧工程と、 を有することを特徴とする保液性物質の加工方法。
3 . 請求項 2記載の保液性物質の加工方法において、 前記浸透工程を行う際に、 前記保液性物質を加熱することを特徴とする保液性物質の加工方法。
4 . 請求項 1〜3のいずれかに記載の保液性物質の加工方法において、 前記減圧 工程を行う際に、 前記保液性物質を振動させることを特徴とする保液性物質の加工 方法。
5 . 請求項 2〜4のいずれかに記載の保液性物質の加工方法において、 前記浸透 工程を行う際に前記容器内を加圧することを特徴とする保液性物質の加工方法。
6 . 請求項 5記載の保液性物質の加工方法において、 前記浸透工程と前記減圧ェ 程とを複数回繰り返すことを特徴とする保液性物質の加工方法。
7 . 請求項 1〜6のいずれかに記載の保液性物質の加工方法において、 前記浸透 工程と前記減圧工程とを行つた後、 前記保液性物質を後加工すベく前記容器内を加 圧させて前記保液性物質に後加工用流体を浸透させる後加工用浸透工程を行うこと を特徵とする保液性物質の加工方法。
8 . 請求項 7のいずれかに記載の保液性物質の加工方法において、 前記後加工用 浸透工程の際に前記保液性物質を加熱し、 この後加工用浸透工程終了後に前記保液 性物質を冷却する冷却工程を行って前記後加工用流体を固化させ、 この冷却工程を 行った後に前記容器内を減圧する後加工用減圧工程を行うことを特徴とする保液性 物質の加工方法。
9 · 請求項 1〜 8のいずれかに記載の保液性物質の加工方法において、 前記保液 性物質はコーヒー豆であることを特徴とする保液性物質の加工方法。
1 0 . 請求項 1〜9のいずれかに記載の保液性物質の加工方法を行うための加工 装置であって、 内部に空間を備えた容器と、 この容器の内部を調節して少なくとも 減圧を行う圧力調節部とを備えたことを特徴とする加工装置。
1 1 . 請求項 1 0記載の加工装置において、 前記容器内部を加熱及び冷却のうち 少なくとも一方を行うための温度調節部を備えたことを特徴とする加工装置。
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