JPH01196251A

JPH01196251A - 食品素材の加圧下溶融装置

Info

Publication number: JPH01196251A
Application number: JP2243988A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kanda; 剛神田; Shinji Hashizume; 慎治橋爪; Katsumi Ogawa; 勝美小川; Kazuo Kitagawa; 北川　一男
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1989-08-08
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0740863B2

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、食品素材、特には魚肉等から成る動物性蛋白
を主成分とする食品素材を、加圧下で溶融するための装
置に関する。

（従来の技術）従来魚肉等は、その加工製品としては周知のように蒲鉾
、竹輪等の錬り製品として供用されるか、あるいは魚粉
として知られるように、粉体状の熱変性魚肉として、飼
料等に供用されることがほとんどであり、これらの加工
に際して用いられる物理的状態変数としては、温度を中
心としてその技術展開が行なわれてきたものである。し
かるに最近では、高圧下における蛋白変性等を利用する
食品加工技術が開発され、新技術として注目を浴びると
ともに、各種の応用が試みられつつある処で、このよう
な食品加工への圧力利用に関しては、例えば相違通する
双円筒断面のシリンダ内に一対のスクリュ軸乃至ブレー
ド軸を可回動に並設する型式の二軸エクストルーダが１
例として認められるが、同装置の場合、あくまで温度と
撹拌、混練、剪断等の機械的作用効果により、当該食品
素材の変性、組繊化を行なおうとするものであり、その
圧力は意図的にコントロールされるものでなく、その素
材物性によって変化する不安定なものであり、また例え
ば１００１００Ｏ／ＣＴＡのような高圧力を作用させる
訳にはゆかないものである。

一方、圧力の存在が食品加工、とりわけ魚肉等から成る
動物性蛋白を主成分とする食品素材の加工に有効である
ことは、特開昭６２−４０２５５号公報あるいは特開昭
６２−４０２６７号公報に開示される通りである。即ち
魚肉すり身あるいは熱変性魚肉に対し、１００〜２００
″Ｃで加熱処理を施すとともに、３０）ｃｇｆ／ｃｆｆ
１以上の加圧処理を施すことを１〜５分間持続すること
により、溶融体が得られることが開示されており、特に
圧力の存在下において従来になかった効果が引出される
ことは注目に値する点である。

（発明が解決しようとする課題）上記した従来技術の内、魚肉等から成る動物性蛋白を主
成分とする食品素材に対し、加熱、加圧処理を施すこと
により溶融状態の製品を得る方法において、本発明は、
これを工業的量産規模のもとに実現する具体的装置とし
て、加圧下で安定的に溶融させることが可能であるとと
もに、その圧力条件を従来の数１０　ｋｇ　ｆ　／　ｃ
ｉのレベルに止まることなく、数１００１００Ｏ／ｃ＋
ｆｌのレベルまで引上げても、尚安定的に動作させるこ
とのできる加圧下溶融装置を提供しようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明においては、魚肉等か
ら成る動物性蛋白を主成分とする食品素材（以下単に被
処理素材と指称する）に対し、加圧シリンダと直結され
ることにより、圧力付加および押出可能とした加圧容器
と背圧容器とを各別に設け、両容器を連通遮断可能とす
る開閉弁を具備した配管系によって連結し、同配管系に
被処理素材の加熱処理を行なう加熱器および被処理素材
の冷却処理を行なう冷却器を直列に介入することによっ
て、加圧容器側の加圧シリンダの前進動作および背圧容
器側の加圧シリンダの後退動作を介し、配管系内の圧力
を所要圧力に保持しつつ、加圧容器に供給された被処理
素材を、背圧容器における背圧下に移送する間に、加熱
器における加熱および冷却器における冷却処理を経て溶
融化を行なうようにしたものである。

また加熱器内に被処理素材に対して均質撹拌機能を有す
るスタティックミキサ、同じく剪断機能を有する絞りお
よび／または狭小隙間領域、同じ（撹拌および／または
剪断機能を有する回転ロータを設けることにより、被処
理素材の熱変性、再組織化における均質化を促進するこ
とができるようにしたものである。

また加熱器における加熱源を複数個に分割し、かつ個別
に温度制御可能とした加熱装置を設けることにより、被
処理素材に対する加熱がより効果的に得られるようにし
たものである。

また加圧シリンダを直結した加圧容器および背圧容器の
ペアが、少なくとも２組以上設けられることによって、
各組において被処理素材に対する加圧、加熱処理および
処理済み素材の取出しが交互に行なわれ、半連続的な処
理操業を可能としたものである。

また加圧容器側に、被処理素材の装入用フィーダ並びに
ホッパを接続し、該ホッパに被処理素材からの脱気を行
なうための真空排気装置および／またはガス置換装置を
設け、背圧容器側に処理済み素材の収納容器を接続する
ことにより、被処理素材の変質、汚染を防ぎ、効率的な
取扱いを可能としたものである。

（作　用）本発明の上記した技術的手段によれば、第１図に例示す
るように、被処理素材に対して圧力付加および押出可能
とされる加圧シリンダ１と直結された加圧容器２と、同
じく被処理素材に対して圧力付加および押出可能とされ
る加圧シリンダ３と直結される背圧容器４とを、開閉弁
２０．２１を備えることにより連通遮断可能に連結する
配管系２６によりペアとして対置し、同配管系２６に被
処理素材の加熱を行なう加熱器５および冷却を行なう冷
却器６を直列に介入配設することにより、開閉弁２０゜
２１を閉じた状態において、一方の加圧容器２内に、そ
の加圧シリンダ１のピストンロッド１ａを後退させた状
態で、被処理素材をホッパ７、フィーダ８および開閉弁
９を有する供給路２７により供給し、容器２内の満杯と
ともに供給路２７の開閉弁９を閉じ、加圧シリンダ１の
ピストンロッド１ａを前進させて被処理材料の加圧を行
ない、他方の背圧容器４においても、その加圧シリンダ
３のピストンロッド３ａを前進させて、同容器４内の加
圧を行ない、加圧容器２の圧力計２２と加熱器５例の圧
力計２３との各指示値が一致し、また背圧容器４の圧力
計２５と冷却器６例の圧力計２４との各指示値が一致し
た時点において、配管系２６における各開閉弁２０．２
１を開き、加圧容器２における加圧シリンダ１のピスト
ンロッド１ａを加圧前進させるとともに、背圧容器４に
おいてはその加圧シリンダ３のピストンロッド３ａを背
圧下に後退させることにより、加圧容器２内の被処理素
材を所定圧力の加圧下において加熱器５、冷却器６を経
由して、背圧容器４内に移送するのであり、この移送間
において被処理素材は加熱器５における加熱源１２．１
２’により所定温度下の加熱処理、また冷却器６におけ
る冷却源２８による冷却処理が行なわれることによって
、前記背圧容器４内には溶融状の被処理素材が収容され
ることになる。この背圧容器４内に収容された処理済み
素材は、開閉弁１８を具備する排出路２９より収納容器
１９等に回収されるのである。

また加熱器５において、第１図に例示するように、加熱
源１２．１２’の他に、被処理素材の均質な加熱撹拌が
得られるようにスタティックミキサ１４を装設し、また
第２図に例示するように、被処理素材に対して剪断作用
を加えることのできる絞り１５、あるいは第３図に例示
するような狭小隙間１６による領域を形成し、更には第
４図に例示するように、外部から駆動回転可能な撹拌お
よび／または剪断可能な回転ロータ１７を装設すること
によって、被処理素材の均質化、再組織化が、加圧、加
熱下に促進乃至助長させることが可能である。

また加熱器５において、加圧下に通過する被処理素材の
加熱に当り、加熱器５の全外周に亘り複数個の加熱源１
２．１２’を列設し、かつ個々の加熱源１２、１２’を
それぞれ個別に温度制御可能とすることにより、被処理
素材の物性に応じた適切な加熱処理が得られるのである
。

また第１図において例示されるように、それぞれ加圧シ
リンダ１，３を備えた加圧容器２および背圧容器４のペ
アを、少なくともそれぞれ加圧シリンダ１°、３′　を
備えた加圧容器２′および背圧容器４”のペアのように
、２組以上設けることにより、後述する実施例において
明らかなように配管系２６を共用して、各組において交
互に被処理素材の処理および取出しを行６ない、これに
より半連続的に加圧上溶融プロセスを進行させ、効率的
な工業的量産規模の要求に応えることも可能である。

また同じく第１図において例示されるように、加圧容器
１側に被処理素材を自動的に装入するためのフィーダ８
およびホッパ７を、開閉弁９を有する供給路２７を介し
て連通遮断可能に配設し、前記ホッパ７側に、被処理素
材からの脱気を行なうための真空排気装置１０および／
またはガス置換装置１１を付設し、更に背圧容器４側に
は、処理を完了した溶融状態の被処理素材を回収する収
納容器１９を開閉弁１８を有する排出路２９を介して連
結することにより、被処理素材の取扱いが安全かつ効率
的に遂行されるのである。

（実施例）本発明の適切な実施例を第１図乃至第４図に、亘って説
示する。第１図に示すようにこの実施例では、加圧シリ
ンダ１と直結される加圧容器２および加圧シリンダ３と
直結される背圧容器４のペア、加圧シリンダ１′と直結
される加圧容器２′および加圧シリンダ３′と直結され
る背圧容器４′のペアの２組を用いたものを示している
。第１図において、ホッパ７、フィーダ８の配設される
材料供給側に、加圧シリンダ１と直結される加圧容器２
および加圧シリンダ１゛と直結される加圧容器２゛が並
設されるとともに、これと反対側、即ち収納容器１９の
配設される他側には、加圧シリンダ３と直結される背圧
容器４および加圧シリンダ３”と直結される背圧容器４
゛が並設される。各容器２乃至４′は何れも食品素材を
対象とするため、ステンレス系材料を用いた円筒形態と
され、また各容器２乃至４”の各一端には被処理材料の
給排口が開設され、各他端には各加圧シリンダ１乃至３
′が直結され、各ピストンロッド１ａ乃至３’ａが各容
器２乃至４”内に進退可能に挿入されている。前記加圧
容器２．２”および背圧ρ器４，４°を連通遮断可能に
連結する配管系２６は、加熱器５および冷却器６を直列
に介入設置するとともに、一端は分岐路２６ａ、２６ｂ
に分れて、それぞれ開閉弁２０．２０’を介して加圧容
器２および加圧容器２゛に連結され、他端は同じく分岐
路２６ｃ、２６ｄに分れて、それぞれ開閉弁２１．２１
°を介して背圧容器４および背圧容器４′に連結される
。各分岐路６ａ〜６ｄの各容器２〜４゛における給排口
への連結部分にはそれぞれ圧力計２２．２２’、２５．
２５’が付設されるとともに、加熱器５の入側配管系２
６および冷却器６の出側配管系２６には、それぞれ圧力
計２３．２４が付設され、被処理素材にががる圧力値の
測定表示を行なうようにする。またホッパ７、フィーダ
８よりの供給路２７は分岐路２７ａ、２７ｂに分れて、
それぞれ開閉弁９，９′を介し各加圧容器２，２゛に連
通され、ホッパ７には、被処理素材の加熱処理に際し、
素材に共存する空気が、酸化作用によって悪影響を及ぼ
すおそれがあるので、これを防ぐため既知の真空排気袋
Ｗ１０および／またはアルゴンガス等の不活性ガスを用
いるガス置換装置１１を、図示のように付設することに
より、被処理素材の変質、劣下を防止できるようにする
。

被処理素材の加熱処理を行なう加熱器５は、実施例では
、その外周に加熱源（加熱装置）　１２．１２゜・・・
・・・を設置した円筒状高圧容器１３または高圧管体か
ら成り、また加熱源１２．１２’・旧・・につぃては、
全体を一括してその温度制御を行なっても、また個々の
加熱源１２．１２′・旧・・毎に独立して各口温度制御
を行なうの何れでもよく、また加熱源（加熱装置）とし
ては、バンドヒータを用いる電気加熱が一般的とされる
が、これはスチーム等の熱媒を用いることもできる。ま
た高圧容器１３の構成としては、図示のような単一体の
圧力容器（高圧管）が最も容易ではあるが、これは複数
の高圧管を並列に設置し、スチームその他の熱媒を用い
て熱交換させる熱交換方式による加熱形態も可能であり
、これらは対象とする被処理素材の物性に基づく熱伝達
特性、更には処理量に応じて適宜選択使用が可能である
。

冷却器６は、前後の加熱器５を通過した被処理素材をそ
のまま取出した場合、被処理素材に当然に含まれる水分
が沸騰して、素材として好ましいものでな（なること、
あるいは安定な取出しが困難になる等のトラブルを回避
するために設置するものであり、その構成として用いる
冷却源（冷却装置）２８は、例えば単管を螺旋状に巻い
て被処理素材を通過させ（第１図図示例）、ケーシング
３゜に水等の冷媒３１を通過させ、熱交換させる方式、
あるいは複数の高圧管を並列に設置し、冷媒と熱交換さ
せる方式等、自由に選択可能であり、被処珪素材の物性
、処理量に応じて適切な冷却構造を用いることができる
。

また背圧容器４，４゛側においては、溶融化された被処
理素材の取出しのために、収納容器１９に開口する排出
路２９を設け、同排出路２９の分岐路２９ａ　、　２９
ｂをそれぞれ開閉弁１８．１８′を介して背圧容器４，
４゛における分岐路２６ｃ、２６ｄに接結し、処理済み
素材を容器１９に回収するようにしているが、これは排
出路２９を、次工程側に連通させるようにしてもよい。

また加熱器５において加圧下に被処理素材の加熱を行な
うに当り、第１図において例示するように、被処理素材
の均質な撹拌加熱が得られるように、スタティックミキ
サ１４を併設することができる。これは同ミキサー１４
の代りに、第２図に例示するような絞り１５および／ま
たは狭小隙間１６によることもでき、絞り１５の場合は
高圧容器（高圧管）１３内にテーパ口部１５ａ、　１５
ａの中央に小口径の絞り孔１５ｂを一連に形成したブロ
ック１５ｃを内嵌することにより、容器１３内を流動す
る被処理素材を該絞り１５を強制通過させることにより
、剪断作用を加えることができるようにしたものである
。

また狭小隙間１６によるものは、第３図に例示するよう
に、高圧容器１３に内嵌させたブロック１６ａの外周面
に複数個の、かつ軸方向に亘る凹周溝１６５を列設する
ことにより、同凹周溝１６ｂと容器内面との間に狭小隙
間１６を形成し、高圧容器１３内を加圧下に流動する被
処理素材を強制通過させることにより、同じく剪断作用
を加え得るようにしたものである。またこれらに代り、
第４図に例示するように、外部駆動部材１７ａによって
可回動な回転軸１７ｂに保持された撹拌および／または
剪断可能な回転ロータ１７をケーシング１７ｃ内に設置
し、同ケーシング１７ｃの一端から他端に亘り配管系２
６を連通させ、被処理素材を強制通過させることにより
、撹拌および／または剪断を加えるようにすることもで
き、かかる構造の併設、付加によって、加圧、加熱され
る被処理素材の均質化、再組織化が良好に得られること
になる。

各加圧容器２．２”並びに背圧容器４，４′に対する加
圧力の調整については、各加圧シリンダ１，１゛および
３，３′における供給側圧力（液圧）の制御によって容
易に行なうことができ、また背圧容器４，４゛における
背圧力の調整は、その加圧シリンダ３，３゛における戻
り側の圧力（液圧）制御によって行なうことができると
ともに、被処理素材の移送速度については、加圧シリン
ダ１，３における供給または戻り側の液量制御によって
容易に可能である。第１図に例示した油圧ユニット３２
は、加圧容器２および背圧容器４のペアにおける加圧シ
リンダ１．３を共通に制御する１例を示しているが、こ
れら加圧シリンダ１〜３゛の制御は個々のシリンダ毎に
行なうことも可能である。

以上の構成をもつ実施例において、被処理素材は以下の
手順によって、その加圧上溶融が半連続的に行なわれる
。即ちホッパ７内において脱気され、あるいはホッパ７
とフィーダ８との間においてガス置換された被処理素材
は、フィーダ８により供給路２７、開閉弁９をへて加圧
容器２内に供給される。このさい同容器２において加圧
シリンダ１のピストンロッド１ａは後退位置にある。か
くして加圧容器２内が被処理素材により満杯になるとと
もに、開閉弁９を閉じ、加圧シリンダ１のピストンロッ
ド１ａを前進させ、被処理素材の加圧を行ない、一方背
圧容器４においてもその加圧シリンダ３のピストンロッ
ド３ａを前進させ、加圧容器２内の加圧を行なう。この
さい配管系２６における開閉弁２０．２１は何れも閉鎖
状態である。かくして加圧容器圧力計２２と加熱器圧力
計２３との各指示値が一致し、また背圧容器圧力計２５
と冷却器圧力計２４との各指示値が一致した時点で、か
つもう−組のベアである加圧容器２゛および背圧容器４
゛とを用いての被処理素材の加圧上溶融処理が完了し、
同ペア用の開閉弁２０’、２１’　が閉じられるととも
に、前記加圧容器２および背圧容器４例の各開閉弁２０
，２１を開き、加圧容器２の加圧シリンダ１におけるピ
ストンロッド１ａを加圧前進させ、他方の背圧容器４に
おける加圧シリンダ３のピストンロッド３ａは背圧下に
後退させて、加圧容器２内の被処理素材は、所定加圧下
に加熱器５および冷却器６を経　。

て背圧容器４内に移送され、かつ加熱器における加圧下
の加熱により、素材は溶融状態となって背圧容器４内に
収容されるのである。この間、既に加圧上溶融が完了し
た加圧容器２′および背圧容器４“側においては、空と
なった加圧容器２′内にはホッパ７からの新しい被処理
素材の供給、同素材に対する加圧が行なわれるとともに
、背圧容器４゛においては収容した溶融状素材が、その
加圧シリンダ３′におけるピストンロッド３”ａの前進
押出により、排出路２９より収納容器１９内に回収され
る操作が行なわれるのであり、以下各加圧容器２、背圧
容器４組および加圧容器２°、背圧容器４゛組において
交互に上記作業を反復することによって、半連続的に被
処理素材の加圧上溶融作業が進行することになるのであ
る。

（発明の効果）本発明装置によれば、魚肉等から成る動物性蛋白を主成
分とする固液混合相の食品素材の加圧上溶融を、先行技
術である特開昭６２−４０２５５号、特開昭６２−４０
２６７号に開示された圧力条件に止まることなく、数１
００１００Ｏ／ｃｆｆｌを越える高圧域内においても、
きわめて安定にかつ工業的量産規模下に実施できる点に
おいて優れた特徴と利点を持つものである。即ち本発明
装置においては、それぞれ加圧シリンダの直結された加
圧容器と背圧容器とを配管系を介して連通遮断可能に連
結し、加圧容器内において加圧した被処理素材を、背圧
容器における背圧下に配管系を介し移送するようにした
ので、被処理素材に対する圧力付加はきわめて安定に変
動、減衰のおそれなく維持でき、高圧下における加熱処
理を可能とすることにより、食品素材の均質な溶融状態
がきわめて確実に得られ、当該食品素材の物性等に支配
されるおそれなく、高度に安定した処理効果が得られ、
これによって魚肉等から成る動物性蛋白を主成分とする
食品素材に、新しい加工食品分野を開拓可能とするもの
であり、更には未知の食品加工製品を加圧下で探索する
ことについての有能な装置として役立つものである。

また本発明装置を植物性蛋白等、他の食品素材に対して
も適用可能であることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置実施例の正面図、第２．３．４図は
同加熱器併設の均質撹拌、剪断用構造各実施例の断面図
である。１．３・・・加圧シリンダ、２・・・加圧容器、４・・
・背圧容器、５・・・加熱器、６・・・冷却器、７・・
・ホツノク、８・・・フィーダ、１０・・・真空排気装
置、１１・・・ガス置換装置、１２．１２”・・・加熱
源、１３・・・高圧容器、１４・・・スタティックミキ
サ、１５・・・絞り、１６・・・狭小隙間、１７・・・
回転ロータ、９．１Ｂ、　２０．２１・・・開閉弁、１
９・・・収納容器、２６・・・配管系、２７・・・供給
路、２８・・・冷却源、２９・・・排出路、３２・・・
油圧ユニット。特　許　出　願　人　　株式会社神戸製鋼所代　理　人
　弁理士　　安　１）敏　雄・”ｊ−工

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加圧シリンダと直結されることにより、供給され
た被処理素材に対し圧力付加および押出可能とされる加
圧容器と、該加圧容器と開閉弁を具備する配管系によっ
て連通遮断可能に連結され、かつ同じく加圧シリンダと
直結されることにより、前記加圧容器より押出される被
処理素材を背圧下に受取るとともに、圧力付加および押
出可能とされる背圧容器と、前記配管系に直列に介入さ
れ、かつ所定圧力下に配管系を通過する被処理素材に対
し加熱処理を行なう加熱器および冷却処理を行なう冷却
器とから成ることを特徴とする食品素材の加圧下溶融装
置。
（２）加熱器内に均質撹拌機能を有するスタティックミ
キサを設ける請求項１記載の食品素材の加圧下溶融装置
。
（３）加熱器内に剪断機能を有する絞りおよび／または
狭小隙間の領域を受ける請求項１、２記載の食品素材の
加圧下溶融装置。
（４）加熱器内に撹拌および／または剪断機能を有する
回転ロータを設ける請求項１〜３記載の食品素材の加圧
下溶融装置。
（５）加熱器における加熱源が複数に分割され、かつ個
別に温度制御可能な加熱装置とされる請求項１〜４記載
の食品素材の加圧下溶融装置。
（６）それぞれ加圧シリンダと直結される加圧容器およ
び背圧容器のペアが少なくとも２組以上設けられ、各組
において交互に被処理素材に対する処理および処理後の
取出が行なわれ、半連続的な加圧下溶融処理可能に設け
られる請求項１〜５記載の食品素材の加圧下溶融装置。
（７）加圧容器に被処理素材装入用のフィーダおよびホ
ッパが接続される請求項１〜６記載の食品素材の加圧下
溶融装置。
（８）ホッパに真空排気装置および／またはガス置換装
置が接続される請求項１〜７記載の食品素材の加圧下溶
融装置。
（９）背圧容器に処理済み素材の収納容器が接続される
請求項１〜８記載の食品素材の加圧下溶融装置。