JPH02156860A - オーバーランを有する食品の連続式製造法およびその装置 - 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、所定のオーバーランを有する食品を連続的に
Ｗ！する方法および装置に関し、詳しくは所定のオーバ
ーランを有する食品を高い精度において安定した状態で
連続的に製造する方法および装置に関する。

本発明は、アイスクリーム、ホイップドクリーム、ホイ
ップトヨ−ゲルト、マシュマロ、シャーベット、ホイッ
プドゼリーおよびスポンジ生地などの微細な気泡を含有
する広範囲の食品の製造に利用することができる。

〔技術の背景および従来技術の説朗〕

微細な気泡を含有する食品のアイスクリーム、ホイップ
ドクリームおよびホイップトヨ−ゲルトなどは、製品中
の微細な気泡の含有比率が製品の歩留りおよび生産コス
トに大きく影響するだけでなく、製品のボディ、組１！
ｌ（テクスチュア）および風味にも大きく影響する。た
とえば、製品における微細な気泡の含有比率が低過ぎる
と、ボディは重く、湿潤となり、また組織は粗く、味が
悪くなる。また製品における気体の含有比率が高過ぎる
と、その組織が泡沫に富み、雪状となる。このために、
この種の製品では、製品における微細な気泡の含有比率
を適正な範囲に納まるように、その生産工程を管理する
ことが重要な課題になっている。

この種の食品において、製品中の気体の含有比率をオー
バーランといい、オーバーラン値（％）は次式により与
えられる。

　　−Ｖ オーバーランＣ％）＝０ＲＬ ×　１００ Ｌ Ｒ ｖ：１ｌｌ１製品ノ容積 Ｒ Ｖ、：ｙ：ｊ８中の液状原料の容積 Ｗ　：製品中の液状原料の重量 Ｗ　：ｍ８中の液状原料の容積と同容積のＲ 製品重量 微細な気泡を含有し、オーバーランを有する食品の製造
において、原料の組成および流量、偶−液混合時の温度
および圧力、ならびに製品の排出圧力などが製品のオー
バーランを変動するとされているが、製品のオーバーラ
ンは、最終製品にならなければ、これを計測することが
できないために、オーバーランを有する食品の製造では
、製品のオーバーランの最終段階における検査およびそ
のオーバーラン値による生産工程の調整を必要とするが
、製品のオーバーランを簡単に計測する手段がなく、そ
のためにオーバーランを有する食品の製造では、一定時
間毎に、製品の一部を風袋重量および容積が既知で一定
しているテスターカップに採取し、一定容積の製品の重
量およびその容積の液状原しの重量から、前記のｉｔ算
式により製品のオーバーランを算出することを余儀なく
されていた。

このような現状において、フリーザーの吐出口に２個の
電極を取り付け、オーバーランを電導率の変化として検
出１ｔｌＩＩ！ｌシ、そのｉｔ測僅のオーバーラン値に
より、液状原しに対する気体原料の混合量を調整するこ
とが提案され（特公昭４５−２０２３８号公報）、また
フリーザーの吐出口に密度計を取り付け、オーバーラン
を製品の密度により検出することが提案され（特公昭５
６−４６７６９号公報）、さらに気−液混合製品の一部
をパルプで仕切った一定容積のセルに導入し、そのセル
中の気−液混合製品を圧縮したときの容８Ｉ変化および
圧力変化によって気−液混合製品のオーバーラン値を計
測することが提案されている（特開昭６３−６３３４６
号）。

本発明者らは、乳製品の製造および研究に永年従事して
いるが、オーバーランを有する食品のオーバーランは、
原料および製品の容積に関係する特性であって、その生
産ラインにおける加圧状態に影響されていることに気付
き、その生産ラインにおける加圧の圧力、ならびに原料
および製品の体積流量をｉｔ制すれば、最終製品のオー
バーランをその生産ラインの中で算出することができる
ことに気付き、さらに研究を拡大し、これらの知見にも
とづいて本発明に到達した。

〔発明の目的および発明の要約〕

本発明の目的は、所定のオーバーランを何する食品を連
続的に製造することができる方法および装置を提供する
ことにあり、詳しくは、所定のオーバーランを有する食
品を高い精度において、安定で、かつ連続的に製造する
ことができる方法および装置を提供することにある。

本発明は、液状原料および気体原ぢを気液混合機におい
て混合し、オーバーランを有する食品を気液混合機より
排出することからなるオーバーランを有する食品の製造
法において、 Ａ）気液混合機の排出側におけるオーバーランを有する
食品の体積流量、液状原料の体積流量および圧力を計測
すること、 Ｂ）気液混合機の排出側におけるオーバーランを有する
食品の体積流量の計測値および気Ｆｉ混合機の排出側に
おける液状原料の体積流量の計測値から気液混合機の排
出側における気体原料の体積流量を算出し、その気体原
料の体積流量の算出値および気液混合機の排出側におけ
る圧力の計測値から標酩気圧下における気体原料の体積
流量を算出すること、 Ｃ）気液混合機の排出側における液状原料の体積流量の
ｉｔｔ？！ＩＩｌ値および標準気圧下における気体原料
の体８Ｉ流量の算出値から標準気圧下における製品のオ
ーバーラン値を算出すること、およびＤ）その標準気圧
下における製品のオーバーラン値の算出値および予め設
定された製品のオーバーラン値を比較演算し、その算出
値により気液混合機に供給する気体原料の流量制御を行
なうこと、を特徴とするオーバーランを留する食品の連
続式製造法である。

本発明のオーバーランを有する食品の連続式製造法にお
いて、気液混合機の排出側における液状原料の体積流量
は、気液混合機の排出側における質量流量計のｉｔ測値
および予め計測された液状原料の密度から算出すること
ができる。

また気液混合機の排出側における液状原料の体積流量は
、気液混合機の供給側における液状原料の体積流量のｉ
ｔ測値とし、その気液混合機の供給側の液状原料の体積
流量のｉｔ計測値、気液混合機の供給側における体積流
量計の取り付け位置から気液混合機の排出側におけるオ
ーバーランを有する食品の体積流量計の取り付け位置の
間の液状原料の通過に要する時間の経過後の気液混合機
の排出側におけるオーバーランを有する食品の体積流量
の計測値との間で、気液混合機の排出側における気体原
料の体積流量を算出するものとすることもできる。

本発明のオーバーランを有する食品の連続式製造法にお
いて、気液混合機の排出側におけるオーバーランを有す
る食品の体積流量は、ｓＷｔ流量計でｉｔ制することが
でき、またこの計測位置の圧力下におけるオーバーラン
を有する食品の気泡の平均気泡径が３００μｍ以下のも
のとすることができる。

本発明のオーバーランを有する食品の連続式製造法にお
いて、気液混合機の排出側における液状原料の体積流量
のｉｔ計測値よび標準気圧下における気体原料の体積流
量の算出値から標準気圧下における製品のオーバーラン
値を算出すると同時に、その製品のオーバーラン値を実
測し、その製品のオーバーラン値の実測値および標準気
圧下における製品のオーバーラン値の算出値から修正係
数を算出し、その修正係数を、標準気圧下における製品
のオーバーラン値と予め設定された製品のオーバーラン
値との間の比ｖ演算における修正係数として、気液混合
機に供給する気体原料の流量制御を行ない、それによっ
て気液混合機に供給する気体原料の流量制御をより正確
に行なうことができる。

本発明のオーバーランを有する食品の永続式製造法にお
いて、気液混合機の排出側におけるオーバーランを有す
る食品の体積流量は、二周波励磁方式の１ＰＬ磁流ｆｉ
ｔｔにより計測することもできる。

本発明は、液状原料ライン、気体原料ライン、気液混合
機および製品の排出ラインからなるオーバーランを有す
る食品の製造装置において、Ａ）製品の排出ラインにお
ける気液Ｕ合機の排出側に、液状原料の体積流量の検出
手段、オーバーランを有する食品の体積流量の検出手段
および圧力の検出手段を設けること、 Ｂ）ｂ−１）気液混合機の排出側におけるオーバーラン
を有する食品の体積流量の計測値および気液混合機の排
出側における液状原料の体積流量の計測値から気液混合
機の排出側における気体原料の体積流量を算出する機能
、 ｂ−２）その気液混合機の排出側における気体原器の体
積流量の算出値および気液混合機の排出側における圧力
の！を測値から標準気圧下における気体原料の体積流量
を算出する機能、 ｂ−３）その標準気圧下における気体原料の体積１５Ｉ
ｙＩＷｋの算出値および気液混合機の排出側における液
状原料の体積流量の計測値から標準気圧下における製品
のオーバーラン値を算出する機能、および ｂ−４）その標準気圧下における製品のオーバーラン値
の算出値および予め設定された製品のオーバーラン値を
比較演算し、予め設定された製品のオーバーラン値を得
るのに必要な気液混合機に供給する気体原料の流量を算
出する機能、を有するコンピューターを設けること、Ｃ
）予め設定された製品のオーバーラン値を得るのに必要
な気液混合機に供給する気体原料の流量の算出値により
気体原料の流量制御を行なう流量制御弁を気体原料ライ
ンに設けること、を特徴とするオーバーランを有する食
品の連続式製造装置である。

本発明のオーバーランを有する食品の連続式製造装置に
おいて、気液混合機の排出側における液状原料の体積流
量の検出手段は、製品の排出ラインの気液混合機の排出
側に取り付けられた質量流ｗｉｔ、およびその質量流量
計の計測値と予め入力された液状原料の密度の値から液
状原料の体積流量を算出する機能を有するコンピュータ
ーにより構成することができ、また液状原料ライン（気
液混合機の供給側）に取り付けた液状原料の体積流量計
、およびその液状原料の体積流量計の計測値と液状原料
ラインにおける液状原料の体Ｊｌｌ流量計の取り付け位
置から気液混合機の排出側におけるオーバーランを有す
る食品の体積流ｍｔｔの取り付け位置の間の液状原料の
通過に要する時間の経過後の気液混合機の排出側におけ
るオーバーランを有する食品の体積流量のｔｌ′側値と
の間で気液混合機の排出側における気体原料の体積流量
を算出する機能を有するコンピューターにより構成する
ことができる。

さらに気液混合機の排出側におけるオーバーランを有す
る食品の体積流量の検出手段は、電磁流量計または二周
波励磁方式の電磁流量計を使用することができる。

本発明のオーバーランを何する食品の連続式製会装置に
おけるコンピューターは、積率気圧下における気体原料
の算出値および気液混合機の排出側における液状原料の
体積流量の計測値から算出された標準気圧下における製
品のオーバーラン値の算出値とその製品のオーバーラン
値の実測値との間の差異に基づく修正係数を予め入力し
たものであり、その予め入力された修正係数は、標ｍ気
圧下における製品のオーバーラン値の算出値および予め
設定された製品のオーバーラン値を比較演算するときに
、修正係数として演算する機能を有するものとし、それ
によってオーバーランを有する食品の製品のオーバーラ
ン値を予め設定された製品のオーバーラン値に限りなく
近いものにすることができる。

〔発明の詳細な説明〕

第２図、第４図および第５図は本発明のオーバーランを
有する食品の連続式製造のフローシートである。

１は液状原料供給ライン、７および１０は液状原料タン
ク、１′２および１４はそれぞれのバルブ、８は液状原
料の移送ポンプ、そして９は定量ポンプであって、液状
原料タンクｌＯから液状原料を液状原料供給ライン１に
供給している間に、液状原料タンク７に液状原料を装入
し、また液状原料タンク７から液状原料を液状原料供給
うインｌに供給している間に液状原料タンク１０に液状
原料を装入することによって、液状原料を液状原料供給
ラインｌに連続的に供給する。２は気体原料供給ライン
、１７は気体原料の流ｆｌｌ製御弁、そして１８は逆止
弁であり、３は気液混合機（連続式フリーザー）、１３
はその掻き取りブレード、２３は冷却ジャケット、５は
その冷媒供給ライン、モして６はその冷媒蒸発圧力ｍｎ
弁であって、気液混合機３に供給された気体原料−液状
原料の混合原料を塘き取りブレード１３により撹拌し、
気体原料を液状原料中に微細に分散し、かつ冷却ジャケ
ット２３における冷媒により所定の温度に冷却して、オ
ーバーランを有する食品の製品にする。

２４は製品の排出ライン、１９は質量流量針、２０は圧
力計、２１は電磁流量計、そして１６は製品の充填機で
あり、質ｆｆｉ流量ｔｔ１９は製品のオーバーランを有
する食品の質量流量を計測し、電磁流量１ｊ２１は製品
のオーバーランを有する食品の体積流量を１を測し、ま
た圧力計２０は製品のオーバーランを有する食品の圧力
を計測する。２２はコンピューターであって、製品のオ
ーバーランを有する食品の質量流量から液状原料の体８
１流量を演算し、また液状原料の体積流量、製品のオー
バーランを有する食品の体積流量および製品のオーバー
ランを有する食品の圧力から、大気圧下におけるオーバ
ーラン値を演算し、これらの演算値により液状原料に混
入する気体原料の供給量を制御する。

また第４図における１１は体積流量計であって、液状原
料の体積流量をｉｔ側する。

本発明においてオーバーランを有する食品のオーバーラ
ン値は以下に示す演算式によって算出される。

本発明のオーバーランを有する食品の製造において、オ
ーバーランを有する食品のオーバーラン値のｉｔ側他位
置、製品の排出ライン２４の排出ポンプ４の下流であっ
て、加圧された状態にあるから、そのｔｔｆｆｌ！ｌ値
をオーバーランを定義する標準気圧（大気圧）に換算す
ることを必要とする。その換算は次のとおりにして行な
うことができる。

一定質量の気体において、絶対圧カニＰ（Ｋ９／　ｔ：
ｔＡ　ａｂｓ、　）　、体積：Ｖ（１）および絶対温度
：Ｔ（’Ｋ）の間に次の関係が成立する。

（一定） したがってオーバーランを有する食品の標準気圧（大気
圧）下および排出ライン２４のオーバーラン値の計測位
置の加圧下における圧力、体積および絶対温度の間に次
の関係が成立する。

Ｔ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＴＶ　：大気
圧下のオーバーランを有する食品中の気体の体積 Ｔ　：大気圧下のオーバーランを有する食品中の気体の
絶対温度（０Ｋ） Ｖ　：排出ライン２４の加圧下のオーバーランを有する
食品中の気体の体積 Ｔ　：排出ライン２４の加圧下のオーバーランを有する
食品中の気体の絶対温度（０Ｋ）Ｐ　：排出ライン２４
の加圧下のゲージ圧力（圧力１ｊ２０のゲージ圧：Ｋｇ
７ｄ） 大気圧下のオーバーランを有する食品中の気体の温度（
Ｔ　）と排出ライン２４の加圧下のオーバ−ランを有す
る食品中の気体の温度（Ｔ　）はとんど差はなく、Ｔ　
　：Ｔ　であるから、は、 が誘導される。したがって排出ライン２４のゲージ圧（
Ｋｇ／ｃａ）および排出ライン２４におけるオーバーラ
ンを有する食品中の気体の体積（１）を測定すれば、こ
のオーバーランを有する食品の大気圧下における気体の
体積（１）を算出することができる。

そして大気圧下のオーバーランを有する食品中の気体の
体ｍ（Ｖ）および排出ライン２４の加圧下のオーバーラ
ンを有する食品中の気体の体積（Ｖ　）は、それぞれの
体８Ｉ流量についても成立するから、 Ｖ：Ｖ　　　−Ｖ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　■２　　　　、ＯＲＬ ■　＝排出ライン２４におけるオーバーランをＯＲ 留する食品の体積流量（ｊ！／ｈｒ） Ｖ　：排出ライン２４におけるオーバーランを有する食
品中の液状原料の体積流量 （Ａ／ｈｒ） Ｖ　：排出ライン２４におけるオーバーランを有する食
品中の気体の体積流量 （ｊ！／ｈｒ） が成立する。

これに対して、オーバーランを有する食品の大気圧下の
オーバーラン値（％）は、排出ライン２４におけるオー
バーランを有する食品中の液状原料の体積流量（Ｖ　　
：ｊ！／ｈｒ）は大気圧下におけるオーバーランを有す
る食品中の液状原６の体積流量と同じであるから、大気
圧下の製品のオーバーラン値（％）は、 Ｖ　：大気圧下におけるオーバーランを有する食品中の
気体の体ａｉＩ流ｆｉｔ　（１／　ｈｒ　）により求め
ることができ、これに前記の０式および０式を代入する
と、 ｃ以下余白） オーバーラン値（％）＝ １．０３３　　　　　ＶＬ が成立し、排出ライン２４において、オーバーランを有
する食品の圧力（ゲージ圧、Ｐ　　：に９／＋：Ｊ）、
オーバーランを有する食品の体積流量（１／ｈｒ）およ
びオーバーランを有する食品中の液状原器の体８Ｉ流Ｗ
ｋ　（１／　ｈｒ　）を計測すれば、大気圧下のオーバ
ーランを有する食品のオーバーラン値ｃ％）を算出する
ことができ、また排出ライン２４におけるオーバーラン
を有する食品の圧力（ゲージ圧、ｐ　　：Ｋｇ／ｃＪ）
　、オーバーランを有する食品の体積流量（１／ｈｒ）
およびオーバーランを有する食品中の液状原料の体積流
量（１／ｈｒ）は、オーバーランを有する食品の製造工
程中にサンプリングすることなく、測定することができ
るから、これらの数値を測定し、上記の演算をコンピュ
ーター２２において行なうと、大気圧下におけるオーバ
ーランを有する食品のオーバーラン値（％）を連続的に
求めることができる。

オーバーランを有する食品中の気体の質量は、そのオー
バーランを有する食品中の液状原料の質量に比べると、
無視できる程度に小さいから、オーバーランを有する食
品の質量は、オーバーランを有する食品中の液状原料の
質量とみることができる。したがって排出ライン２４に
おけるオーバーランを有する食品の質量は、排出ライン
２４におけるオーバーランを有する食品中の液状原料の
質量とみることができ、排出ライン２４におけるオーバ
ーランを有する食品の質量流ｆｆｉ　（Ｍ　：　ｇ）を
ｔＮＦＪｌすると、排出ライン２４におけるオーバーラ
ンを有する食品中の液状原６の体積流ｆｆ１（Ｖ）は、
次式により算出することができる。

Ｖ　　＝Ｍ／Ｄ　　　　　　　　　　　　　　■Ｄ：排
出ライン２４におけるオーバーランを有する食品中の液
状原料の密度（ｇ／り 排出ライン２４におけるオーバーランを有する食品中の
液状原料の密度は、液状原形タンクｌＯおよび７に装入
した液状原料の密度と同一であって、あらかじめｔｔｊ
ｉ！Ｉしておくことができるから、排出ライン２４にお
けるオーバーランを何する食品中の液状原料の体積流ｆ
ｆ１（Ｖ）は、あらかじめオーバーランを有する食品の
製造における液状原料の密度（Ｄ）をｉｔ側しておき、
さらに排出ライン２４におけるオーバーランを有する食
品の質量流ｆｆｉ　（１１）を計測すると、前記０式に
よって算出することができる。

別法として、第４図および第５図に示す液状原料の体８
Ｉ流ｆｉｆｔＩ＋を液状原料供給うイン１に取り付け、
液状原料供給ラインｌの液状原料の体積流量！′ｔ１１
の取り付け位置から排出ライン２４の製品のオーバーラ
ンを有する食品のｆＩｔＷｔ流量計２１の取り付け位置
までの間の液状原料の平均滞留時間を計測しておき、液
状原料供給ラインｌの体積流量計１１により計測された
液状原料の体積流量（Ｖ　　：ｌ／ｈｒ）を、液状原料
の平均滞留時間後し に遅れて計測された排出ライン２４における圧力１ｔ２
０により計測された排出ライン２４におけるオーバーラ
ンを有する食品の圧力（Ｐ　）および電磁流量計２１に
より計測されたオーバーランを有する食品の体積流ｆｆ
ｔ（Ｖ）とともに、前記の■Ｒ 式に使用して、排出ライン２４におけるオーバーランを
有する食品の大気圧下におけるオーバーラン値ｃ％）を
算出することができる。

本発明のオーバーランを有する食品の連続式製造では、
コンピューター２２にあらかじめ大気圧下の製品の所望
のオーバーラン値Ｃ％）を入力しておき、この所望のオ
ーバーラン値ｃ％）を以上に述べたとおりに連続的に算
出された排出ライン２４におけるオーバーランを有する
食品の大気圧下におけるオーバーラン値Ｃ％）と比較し
、その結果によって、気体原料供給うイン２の気体原料
の流量制御弁１７を制御して、所望のオーバーラン値ｃ
％）を有する食品を連続的に製造することができる。

本発明によれば、オーバーランを有する食品として、ア
イスクリーム、ホイップドクリーム、マシュマロ、ホイ
ップトヨ−ゲルト、ホイップドゼリーまたはスポンジ生
地などの微細な気泡を製品全体に均一に分散した食品を
連続的に製造することができる。これらの製品をつくる
ための敵状原料は、アイスクリームミックス、クリーム
などのそれぞれの製品の原料として既知のものを使用す
ることができ、また気体原料は、空気、窒素などの既知
の原料ガスの圧縮ガスを使用することができる。

本発明におけるオーバーランを有する食品の製造におけ
る気液混合機３は、アイスクリームフリーザー、ホイツ
パ−、ダッシャー、フオームミキサーまたはスポンジ生
地の製造用のビータ−などの既知のものを使用すること
ができる。質ｆｆｉ流量ｔｌ’１９は、アイスクリーム
またはホイップドクリームなどの低温製品の質量を測定
する場合、測定０字管の外部にアルゴンガスを封入した
ものを選定すると、結露および雷の付着による測定誤差
の発生を防ぐことができる。また製品のオーバーランを
有する食品の体積流量を正確に測定するには、この種の
製品に特有の粘弾性および圧縮性による測定誤差の発生
を防ぐために、測定径路における抵抗が少なく、圧損が
少ない電磁流量計を使用する。

電磁流量ｆｔ２１は、旧来の商用周波数励磁方式を採用
するものでは、電極への付着による磁束積分ノイズの影
響を受は易く、ゼロ点の移動を生じ、この種の製品への
適用に問題がある。低周波励磁方式の電Ｎ流量計（横目
電機社製　ＹＥＷＭＡＧ　）は、ダンピング処理などの
制御に工夫をすれば、一定条件の下では、若干のオーバ
ーランを有する食品の体積流量を測定することができる
が、アイスクリームおよびシャーベットなどの氷結晶を
気泡とともに含むスラリー状の流体では、低周波ノイズ
の発生および出力揺動が起きることがある。しかしなが
ら励磁波形が低周波の矩形波と高周波の矩形波を重畳し
た二周波励磁方式の電磁流量計は、氷結晶と気泡が共有
するものであっても、支障を生じることなく、使用する
ことができる。

本発明のオーバーランを有する食品の製造における電磁
流量計による製品の排出ライン２４におけるオーバーラ
ンを有する食品の体積流量の測定では、オーバーランを
有する食品における平均気泡径を２００〜３００１Ｉｍ
以下にするのが好ましい。

以下において、実験例および実施例により本発明をさら
に詳しく説明する。

実験例 実凡例４に使用した連続式ホイツパ−および乳化剤を添
加した１、５％ＣＭＣ溶液を使用し、オーバーランおよ
び気泡径を種々に変更し、１２ｔｖｔ１流量計Ｃ二周波
励磁方式）による製品のオーバーランを有する食品の体
積流量（Ｖ　　）の測定精度を調べＯＲ た。

オーバーランの変動は、前記のＣＭＣ溶液の供給流量を
１５０１　／　ｈｒに維持し、空気の供給量を４５〜３
７５１　／　ｈｒに変動して、ＣＭＣ溶液に対する空気
の供給量を３０〜２５０％の範囲で変化させた。

また気泡径は、連続ホイツパ−のダッシャーの回転数を
２０〜８００　ｒｐｍの範囲に変動することによって、
３０〜８００μｍの範囲で変動させた。

気泡含有物のオーバーランの実測値（ＯＲ）は、大気圧
下に排出した気泡含有物をテスターカップに採取し、次
式によりオーバーランＣ％）を算出した。

　−Ｗ Ｌ　　　　　ＰＲＯ オーバーラン（％）　＝　　　　　　ｘ　ｌｏ。

”ＰＲＯ Ｗ　　　：ＣＭＣ溶液の重量 Ｗ　　　：ＣＭＣ溶液と同じ容積の気泡含有物の重ＲＯ 量 気泡含有物の気泡径は、気泡含有物の顕微鏡写真を撮影
し、視野内における最大径２０個の気泡径を算術平均し
、その算術平均値を排出ライン２４の圧力の下における
気泡径に換算して、平均気泡径とした。

排出ライン２４における電磁流１ｉｉｆｔ　２１の気泡
含有物の体積流ｆｌ（Ｖ）、排出ライン２４におけＯＲ る質量流量ｔｔ１９の気泡含有物の質量流ｆｉ！　（Ｗ
）とＣＭＣ溶液の密度（Ｄ）から算出された排出ライン
２４における気泡含有物中のＣＭＣ溶液の体積流ｆｔ　
（Ｖ　）および排出ライン２４における圧力計２０の気
泡含有物の圧力Ｐ　から次式によりオーバ−ラン（ＯＲ
）を算出した。

オーバーラン値（％）＝ このＯＲおよびＯＲから、次式によりＥｒｒｏｒＣ％）
を算出した。

ＯＲ この実験結果は第１図に示すとおりであった。

Ｍ１図において、タテ軸は、上記のＥｒｒｏｒ　　（％
）であり、ヨコ軸は上記の排出ライン２４における気泡
含有物の加圧下における気泡径である。

第１図によると、気泡含有物の加圧下における平均気泡
径が２００〜３００１ｍ以下であれば、Ｅｒｒｏｒ　＜
　５　　（％）であるから、この場合は何等の補正を必
要としないが、平均気泡径が大きくなると、Ｅｒｒｏｒ
　　（％）が大きくなることがわかる。

なおホイップ食品のホイップドクリームについて同様の
実験を行ない、同様の結果を得た。

実施例１ 第２図に示す装置によりアイスクリームを調製した。

（使用機器） 電磁重量ｔｔ２１は二周波励磁方式の横ｉ’ｔｉＪｔ機
社！！　ＹＥＷＭＡＧであり、圧力ｖ２０はミネベア社
製のＰＲＩＯｓであり、質量流ｆｆ１ｔｔは、オーバル
工業社製のマイクロモーション流量計であり、また気液
混合機３は、連続式フリーザー（ＣＰ社製ＫＲＡ２１８
）であった。

（アイスクリームミックスの調Ｗ） 乳製品３２重量部および糖類６重量部を水５１重量部に
溶解した。これとは別に、乳化安定剤０．５重量部を水
２．５重量部に加え、７０〜７５°Ｃに加温し、５分間
撹拌した後、これに加温して溶融した油脂８重量部を加
え、さらに前記で得た乳製品水溶液を加え、６０°Ｃに
加温した。得られた混合液を８５℃において１５秒間加
熱して殺菌した後、１５ｏＫ！９／ｃ＋＋！の圧力にお
いて均質化し、これを貯蔵タンクに入れ、−夜エージン
グして、アイスクリームミックスを調製した。

このアイスクリームミックスの比重値は１．１００であ
った。

（アイスクリームの調製およびオーバーランの計測） 第２図の液状原料タンクｌＯおよび７に前記のアイスク
リームミックスを入れ、パルプ１２を開き、液状原料供
給ラインｌに６°Ｃのアイスクリームミックスを供給し
、これに設定オーバーラン値が１００％の空気を気体原
料供給うイン２より混入して、２５０１　／　ｈｒのア
イスクリームミックスを連続式フリーザーに供給して、
アイスクリームを製造した。

１．１００のアイスクリームミックスの比重値および１
００％の設定オーバーラン値をコンピューター２２に入
力し、これに質量流ｆｌｕｆｆ　１９において検出した
アイスクリームの質量流量を入力して、アイスクリーム
ミックスの体積流量を演算し、さらに圧力計２０におい
て検出したアイスクリームの圧力および電磁流量ｔｔ２
１において検出したアイスクリームの体積流量を入力し
て、排出ライン２４におけるアイスクリームの大気圧下
のオーバーラン値を演算し、この大気圧下のオーバーラ
ン値と予め入力した１００％の設定オーバーラン値の比
較によって、気体原料供給うイン２の流量制御弁１７を
コンピューター２２により制御した。

液状原料タンク７のアイスクリームミックスを消費した
時に、そのパルプ１２を閉ぢるとともにパルプ１４を開
いてアイスクリームミックスの液状原料供給ラインｌへ
の供給を液状原器タンク１０に切り換えて、アイスクリ
ームの製造を中断することなく、続行した。

排出ライン２４において検出したアイスクリームの質量
流量、アイスクリームの体積流量およびアイスクリーム
の圧力から算出し、自動記録したアイスクリームのオー
バーラン値を、１００−のテスターカップに３０秒間隔
でサンプリングして実測したアイスクリームのオーバー
ラン値と比較し、その結果を第３図に示した。

第３図において、実線（−）は自動記録のオーバーラン
値であり、丸（○）はサンプリングによる実測したオー
バーラン値である。

第３図によると、オーバーランの自動制御が極めて高い
精度で行なわれていることがわかる。

またアイスクリーム製品における気泡径は３０〜４０１
１ｒｒＬであったが、これを排出ライン２４の加圧（５
Ｋｇ／ｄ）Ｌ、ｌても、計測実値範囲内（３００μｍ以
下）であった。

実施例２ 第４図に示す装置によりアイスクリームを調製した。

（使用機器およびオーバーラン値の演算）第２図のアイ
スクリームの排出ライン２４における質ｆｆｉ流ｆｆ１
ｔｔ　１９の代りに、アイスクリームミックスの液状原
料供給うイン１に電磁流ｆｉｉｔｔ　１１を取り付けて
、アイスクリームミックスの体積流量を１を測し、その
計測値を、滞留容積３３．４４！より算出した滞留時間
の後に排出ライン２４の圧力ｔｔ２０および電磁流量ｔ
ｔ２１において訃側したアイスクリームの圧力および体
積流量とともに使用して、コンピューター２２において
、排出ライン２４のアイスクリームの大気圧下のオーバ
ーラン値を計測し、そのｆ′を測値によって気体原料供
給ライン２の流量制御弁１７を制御した。

（アイスクリームの調製および結果） 実施例１と同様にして調製したアイスクリームミックス
を使用し、第４図に示す装置によりアイスクリームミッ
クスの流量４３５１　／　ｈｒ　、設定オーバーラン値
１００％およびダッシャー内圧４゜ＯＫｙ　／　ａｄに
おいてアイスクリームを調製した。

その結果は実施例１と同様のものであった。

実施例３ 第５図に示す装置によりアイスクリームを調製した。

（使用機器およびオーバーラン値の演算）第２図の排出
ライン２４の質量流量ｔｔ１９および第４図の液状原料
供給うインｌの電磁流量計！ｌを併用して、アイスクリ
ームの質量流量およびアイスクリームミックスの体積流
量を計測し、コンピューター２２において、それぞれの
ｉｔ計測値ら排出ライン２４におけるアイスクリームの
大気圧下のオーバーラン値を演算し、そのオーバーラン
値によって気体原料供給ライン２の流量制御弁１７を制
御した。

（アイスクリームの調製および結果） 実施例１と同様にしてｍｍしたアイスクリームミックス
を使用し、第５図に示す装置により、設定オーバーラン
値を１１０％にして、アイスクリームを調製した。

アイスクリームの調製において、アイスクリームミック
スが液状原料タンク７より液状原料供給ラインｌに供給
されている間は、液状原料供給うインｌのｓｍ流ｆｌｔ
ｆｔ　１１によりアイスクリームの体積流量を計測し、
そのｉｔ計測値よび滞留時間から排出ライン２４のアイ
スクリームの大気圧下のオーバーラン値を演算し、アイ
スクリームミックスの液状原料供給ラインｌへの供給が
液状原料タンクｌＯ°に切り換えられる直前に、排出ラ
イン２４の質量流量計１９によるアイスクリームミック
スの体積流量のｖ側に切り換えて、排出ライン２４にお
けるアイスクリームの大気圧下のオーバーランを演算し
、これらのオーバーラン値によって気体原料供給うイン
２の流量制御弁１７を制御した。

コンピューター２２における排出ライン２４のアイスク
リームの大偲圧下におけるオーバーラン値の演算は、排
出ライン２４のｇｉ量流量１ｊ１９におけるアイスクリ
ームの質量流量の計測値によった場合と液状原料供給ラ
インｌの電磁流ｆｌｌｔｔ１１におけるアイスクリーム
ミックスの体積流量の′Ｗｔ側値によった場合（滞留時
間のｉｔ測）とは、はぼ同一のオーバーラン値を演算し
、オーバーラン値の演算には、そのいずれの計測値を使
用することができることがわかった。

本実施例は、後者の場合における制御の立上り特性の良
好性および前者の場合におけるアイスクリームミックス
への空気の混入に影響されない安定性を活用したもので
ある。

実施例４ 第２図に示す装置によりホイップドクリームを連続的に
製造した。

（使用機器） 第２図における気液混合機３は、冷却ジャケット２３を
有しない連続ホイツパ−〔東和製機Ｃ株〕製　Ｍ７型〕
を使用し、他は第２図に示す装置を使用した。

（ホイップ用クリームの調製） 市販の大豆硬化油（上昇融点：３５°Ｃ）　　５０重量
部を６５°Ｃに加温し、これに市販の精製大豆レシチン
０６３爪型部およびモノグリセリド０．３重量部を加え
、撹拌して、溶解、分散し、油相成分を調製した。

これとは別に、脱脂乳５０重量部に市販のシュゴーエス
テル０．４重量部を加え、撹拌して、水相成分を調製し
た。

この油相成分と水相成分を混合し、乳化した後、７０°
Ｃに１５分間加熱して、殺菌した。この混合液を５０に
９／ｄｔ５よびｔｏ　Ｋｇ　／　ｃｔｌの圧力において
２回均質化し、８℃に冷却した後、その均質化した混合
液をクリームタンク（図示なし）に貯留し、その温度に
おいて、−夜エージングして、ホイップ用クリームを調
製した。

このホイップ用クリームの密度は１．０３０であった。

（ホイップドクリームの調製） 実施例１におけるアイスクリームミックスの代りに、前
記のホイップ用クリームを使用し、その温度および液状
原料供給ラインｌに対する供給量を８°Ｃおよび＋００
　ＩＩ　／　ｈｒにしたこと以外は実施例１と同様にし
て、ホイップドクリームを調製した。

ホイップドクリームのオーバーランの自動制御の記録お
よびテスターカップを使用するサンプリングによるオー
バーランの実測値は、いずれも設定オーバーラン値の１
００％を保持していて、オーバーランの自動制御が高精
度において行なわれていることがわかった。

またホイップドクリーム中の気泡径は４０〜５０μｍで
あって、排出ライン２４中の圧力（３Ｋｇ／ｃＪ）の下
に換算しても、ｔｔ測動可能範囲内３００μｍ以下）で
あった。

実施例５ 第６図に示す装置によりアイスクリームを連続的に製凸
した。

（使用機器およびオーバーラン値の演算）実施例１　（
第２図）における質量流ｆｆ１ｔｔ１ｃ＋を、第６図に
示すとおりに、気液混合機３の供給側に取り付けたこと
以外は、実施例１（第２図）と同じであった。

Ｗ６３における質ｆｆｉ流ｆｆｉ計１９によりアイスク
リームミックス−空気混合液の質量をｉｔ測し、そのｌ
”Ｊｆｆｉのｉｔ側値と予め入力したアイスクリームミ
ックスの密度の値を使用してコンピューター２２におい
て排出ライン２４におけるアイスクリームミックスの体
積流量を算出し、そのアイスクリームミックスの体積流
量の算出値と３．８分のタイム・ラグの後の体積流量計
２１で計測されたアイスクリームの体積流量を使用して
、コンピューター２２において、排出ライン２４におけ
るアイスクリーム中の空気の体積流量を算出し、さらに
圧力計２０で計測された排出ライン２４の圧力の計測値
とこのアイスクリーム中の空気の体積流量を使用して、
コンピューター２２において、そのアイスクリーム中の
空気の大気圧下における体積流量を算出し、さらにまた
その空気の大気圧下における体積流量の算出値と前記の
排出ライン２４におけるアイスクリームミックスの体積
流量の算出値を使用して、コンピューター２２において
、大気圧下における製品のアイスクリームのオーバーラ
ン値を算出した。

（アイスクリームの調製および結果） 実施例１と同様にして調製したアイスクリームミックス
（密度１．１００１１　／−）を使用し、第６図に示す
装置により実施例２と同様にして、アイスクリームを調
製した。

その結果は実施例１と同様のものであった。

〔発明の効果〕

オーバーランを有する食品の連続式製造において、オー
バーランの自励制御を高い精度において、安定的に行な
うことができる。

オーバーランを有する食品の連続式製造において、対象
とする食品を限定することなく、広い範囲に適用するこ
とができる。

オーバーランを有する食品の連続式製造において、オー
バーランの自動制卸が高い精度において行なわれている
ために、従来法で必要不可欠であったテスターカップの
イ史用によるサンプリングを省略することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実験例の結果を示す図表、第２図は本発明のオ
ーバーランを有する食品の連続式製造の一例のフローシ
ート、第３図は実施例１のオーバーラン制御の結果を示
す図表、第４図は本発明のオーバーランを有する食品の
連続式製造の他の一例のフローシート、そして第５図は
本発明のオーバーランを有する食品の連続式製造のもう
一つの例のフローシートであり、第６図は本発明のオー
バーランを有する食品の連続式製造の別の一例のフロー
シートである。 〔図面将号〕 ｌ：欣状原料供給ライン ２：気体原料供給ライン ３　； ４　： ５　： ６　ニ ア　： ８　： ９　： １０　： １１　： １２　： １３　： １４　： １７　＝ １８　： １９　： ２０　： ２１　： ２２　： ２３　： ２４　： 気液混合礪（連続式フリーザー） 定量排出ポンプ 冷媒供給ライン 冷媒蒸発圧力調節弁 液状原しタンク 多送ポンプ 定量ポンプ 液状原料タンク 電磁流ｆｆ１ｔｔ　（体積流ｆｌ訃〕 バルブ き取りブレード バルブ 流量制御弁（気体原料） 逆止弁 質ｆｌｌｌｌ計 量計計 電磁流量ｉｔ（体清流量訃） コンピューター 冷却ジャケット 排出ライン ＩＥｒｒｏｒ（％）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）液状原料および気体原料を気液混合機において混
   合し、オーバーランを有する食品を気液混合機より排出
   することからなるオーバーランを有する食品の製造法に
   おいて、 Ａ）気液混合機の排出側におけるオーバーランを有する
   食品の体積流量、液状原料の体積流量および圧力を計測
   すること、 Ｂ）気液混合機の排出側におけるオーバーランを有する
   食品の体積流量の計測値および液状原料の体積流量の計
   測値から気液混合機の排出側における気体原料の体積流
   量を算出し、その気体原料の体積流量の算出値および圧
   力の計測値から標準気圧下における気体原料の体積流量
   を算出すること、 Ｃ）気液混合機の排出側における液状原料の体積流量の
   計測値および標準気圧下における気体原料の体積流量の
   算出値から標準気圧下における製品のオーバーラン値を
   算出すること、および Ｄ）その標準気圧下における製品のオーバーラン値の算
   出値および予め設定された製品のオーバーラン値を比較
   演算し、その算出値により気液混合機に供給する気体原
   料の流量制御を行なうこと、 を特徴とするオーバーランを有する食品の連続式製造法
   。
2. （２）気液混合機の排出側における液状原料の体積流量
   が、気液混合機の排出側における質量流量計の計測値お
   よび予め計測された液状原料の密度から算出されたもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   オーバーランを有する食品の連続式製造法。
3. （３）気液混合機の排出側における液状原料の体積流量
   が、気液混合機の供給側における液状原料の体積流量の
   計測値であり、その液状原料の体積流量の計測値は、気
   液混合機の供給側における液状原料の体積流量計の取り
   付け位置から気液混合機の排出側におけるオーバーラン
   を有する食品の体積流量計の取り付け位置の間の液状原
   料の通過に要する時間の経過後の気液混合機の排出側に
   おけるオーバーランを有する食品の体積流量との間で、
   気液混合機の排出側における気体原料の体積流量を算出
   するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のオーバーランを有する食品の連続式製造法。
4. （４）気液混合機の排出側におけるオーバーランを有す
   る食品の体積流量が、電磁流量計により計測されたもの
   であり、かつ、この計測位置の圧力下におけるオーバー
   ランを有する食品の気泡の平均気泡径が、３００μｍ以
   下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載のオーバーランを有する食品の
   連続式製造法。
5. （５）気液混合機の排出側におけるオーバーランを有す
   る食品の体積流量が、電磁流量計により計測されたもの
   であり、気液混合機の排出側における液状原料の体積流
   量の計測値および標準気圧下における気体原料の算出値
   から標準気圧下における製品のオーバーラン値を算出す
   ると同時に製品のオーバーラン値を実測し、その製品の
   オーバーラン値の実測値および標準気圧下における製品
   のオーバーラン値の算出値から、修正係数を算出し、そ
   の修正係数の算出値を、標準気圧下における製品のオー
   バーラン値の算出値および予め設定された製品のオーバ
   ーラン値との間の比較演算における修正係数として、気
   液混合機に供給する気体原料の流量制御を行なうことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かに記載のオーバーランを有する食品の連続式製造法。
6. （６）気液混合機の排出側におけるオーバーランを有す
   る食品の体積流量が、二周波励磁方式の電磁流量計によ
   り計測されたものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第５項のいずれかに記載のオーバーラン
   を有する食品の連続式製造法。
7. （７）液状原料ライン、気体原料ライン、気液混合機、
   製品の排出ラインからなるオーバーランを有する食品の
   製造装置において、 Ａ）製品の排出ラインにおける気液混合機の排出側に、
   液状原料の体積流量の検出手段、オーバーランを有する
   食品の体積流量の検出手段、および圧力の検出手段が取
   り付けられていること、 Ｂ）ｂ−１）気液混合機の排出側におけるオーバーラン
   を有する食品の体積流量の計測値および気液混合機の排
   出側における液状原料の体積流量の計測値から気液混合
   機の排出側における気体原料の体積流量を算出する機能
   、 ｂ−２）その気液混合機の排出側における気体原料の体
   積流量の算出値および気液混合機の排出側における圧力
   の計測値から標準気圧下における気体原料の体積流量を
   算出する機能、 ｂ−３）その標準気圧下における気体原料の体積流量の
   算出値および気液混合機の排出側における液状原料の体
   積流量の計測値から標準気圧下における製品のオーバー
   ラン値を算出する機能、および ｂ−４）その標準気圧下における製品のオーバーラン値
   の算出値および予め設定された製品のオーバーラン値を
   比較演算し、予め設定された製品のオーバーラン値を得
   るのに必要な気液混合機に供給する気体原料の流量を算
   出する機能、 を有するコンピューターが取り付けられていること、お
   よび Ｃ）その予め設定された製品のオーバーラン値を得るの
   に必要な気液混合機に供給する気体原料の流量の算出値
   により気体原料の流量制御を行なう流量制御弁が気体原
   料ラインに取り付けられていること、 を特徴とするオーバーランを有する食品の連続式製造装
   置。
8. （８）気液混合機の排出側における液状原料の体積流量
   の検出手段が、製品の排出ラインにおける気液混合機の
   排出側に取り付けられた質量流量計、およびその質量流
   量計における液状原料の質量流量の計測値および予め入
   力された液状原料の密度の値から液状原料の体積流量を
   算出するコンピューターにより構成されたものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のオーバー
   ランを有する食品の連続式製造装置。
9. （９）気液混合機の排出側における液状原料の体積流量
   の検出手段が、液状原料ラインに取り付けられた液状原
   料の体積流量計、およびその液状原料ラインにおける液
   状原料の体積流量の計測値と、液状原料ラインにおける
   液状原料の体積流量計の取り付け位置から気液混合機の
   排出側におけるオーバーランを有する食品の体積流量計
   の取り付け位置の間の液状原料の通過に要する時間の経
   過後の気液混合機の排出側におけるオーバーランを有す
   る食品の体積流量計の計測値との間で、気液混合機の排
   出側における気体原料の体積流量を算出するコンピュー
   ターにより構成されたものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第７項に記載のオーバーランを有する食品の
   連続式製造装置。
10. （１０）気液混合機の排出側におけるオーバーランを有
    する食品の体積流量の検出手段が、電磁流量計であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第７項ないし第９項のい
    ずれかに記載のオーバーランを有する食品の連続式製造
    装置。
11. （１１）気液混合機の排出側におけるオーバーランを有
    する食品の体積流量の検出手段が、二周波励磁方式の電
    磁流量計であることを特徴とする特許請求の範囲第７項
    ないし第９項のいずれかに記載のオーバーランを有する
    食品の連続式製造装置。
12. （１２）コンピューターが、 ｂ−５）標準気圧下における気体原料の体積流量の算出
    値および気液混合機の排出側における液状原料の体積流
    量の計測値から算出された標準状態における製品のオー
    バーラン値の算出値と、その製品のオーバーラン値の実
    測値との間の差異に基づく修正係数を予め入力したもの
    であり、その修正係数を、標準気圧下における製品のオ
    ーバーランの算出値および予め設定された製品のオーバ
    ーラン値を比較演算するときに、修正係数として演算す
    る機能を有するものであること、 を特徴とする特許請求の範囲第７項ないし第１１項のい
    ずれかに記載のオーバーランを有する食品の連続式製造
    装置。