JPH0234591B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は真空ベルト乾燥機、特に液状、スラリ
ー状もしくはペースト状に調合された原材料を真
空乾燥し、顆粒状の乾燥製品として取出すための
真空ベルト乾燥機に於ける給液方法および装置に
関するものである。

従来の技術 近年、食生活の多様化に伴つて数多くの種類の
加工食品材料やインスタント食品が市販されてい
る。このような食品加工分野に於いては、消費者
が製品を調理素材として使用する場合の溶解性と
即席性を所定の水準に維持すると共に、最終製品
に品質の低下と成分の変質を伴わない復元性を付
与する目的で、各種の常圧乾燥装置や真空乾燥装
置が使用されている。このような乾燥装置のなか
でも調理素材たる製品の溶解性を良好な水準に維
持することが比較的容易である点に着目され、真
空乾燥装置の使用分野が急速に増大しつつある。
汎用の真空乾燥装置としては、噴霧乾燥機や凍結
乾燥機が知られているが、前者は乾燥コストが安
価である反面、製品の溶解性と品質の保持性能あ
るいは成分変化の防止性能が幾分劣り、後者は氷
結、昇華工程を採用していることに起因して構造
の複雑化や乾燥コストの高騰という問題点を付随
せしめている。ここに於いて、上記噴霧乾燥機や
凍結乾燥機に認められている実用上の問題点の解
決手段として、真空ベルト乾燥機の開発が要請さ
れるに至つた。真空ベルト乾燥機は、真空容器内
に加熱ゾーンとベルト搬送装置を設け、液状、ス
ラリー状、もしくはペースト状をなす食品材料を
無端搬送ベルト上に薄膜状に供給し、該無端搬送
ベルトの回動によつて食品材料を加熱ゾーンに導
き、比較的低温の乾燥条件下で真空乾燥を施すよ
うに構成されている。この際、ベルト上に薄膜状
を呈して載置された食品材料には内部に含有され
ている水分の激しい蒸発現象が生起して、前記食
品材料は膨化すると共に内部に多数の通気孔を形
成し、多孔質の中間製品としてクラツシヤーに送
り出される。このように真空ベルト乾燥機は、慣
用の噴霧乾燥機や凍結乾燥機の代替技術手段とし
て次第にその有用性が認識されつつある。

考案が解決しようとする問題点 真空ベルト乾燥機は、品質の保持性能、成分変
化の防止性能、あるいは乾燥コストの低減性に於
いて、公知の噴霧乾燥機や凍結乾燥機を大幅に上
廻る性能を発揮することができるが、乾燥処理を
施すべき食品材料の多様化に対応するためには構
造ならびに機能上更に改良を要する点が少なくな
い。

例えば、スラリー状もしくはペースト状に調合
された食品原材料の供給に際し、慣用の原材料供
給装置に於いては、原材料吐出ノズルが略一定の
揺動速度で首振り運動をしながら、恒速移動する
無端搬送ベルト上に原材料を載置して行くので、
第４図に示すように首振り運動の方向変換点に前
記原材料の重疊部分が形成される。このように他
の部分に比較して厚みの大きな重疊部分を形成し
ながら無端搬送ベルト上に載置された原材料に、
厚みの薄い他の部分と同一の加熱条件に従つて乾
燥処理を施すと、前記厚みの増加によつて重疊部
分の乾燥効果が低下し、乾燥不良に起因する変質
等の問題が発生する。反面、上記重疊部分に適合
するように加熱温度を高めに設定すると、厚みの
薄い他の部分が過剰乾燥状態に陥り、これに伴い
品質の低下や変質等の問題が発生する。

また、無端搬送ベルトと原材料吐出ノズルの駆
動タイミングを同調させ、原材料吐出ノズルの首
振り運動の方向変換点に於いて無端搬送ベルトに
送り動作を生起させ、これによつて原材料の重疊
を抑制する方法も提案されているが、この方法を
実施するには複雑な同調装置を使用する必要があ
り、保守管理ならびに設備投資上大きな制約を受
ける。

本発明の主要な目的は、在来の真空ベルト乾燥
機に認められた上記の如き問題点を解消し得る、
構造の簡易性と乾燥機能の安定性を備えた真空ベ
ルト乾燥機を提供することにある。

問題点を解決するための手段 上記問題点の解決手段として本発明は、周壁面
に軸線方向に沿つて直線状の液吐出溝を開口せし
めた内筒と、周壁面に螺旋状の液吐出溝を開口せ
しめた外筒とからなる給液機構から、恒速移動す
る無端搬送ベルト上に原材料を吐出し、無端搬送
ベルトの移動方向に対し所定の傾斜角をなす給液
トレースを形成する、真空ベルト乾燥機に於ける
給液方法、および真空容器内に回動自在に架装さ
れた無端搬送ベルトと、該無端搬送ベルトの原材
料導入側上面に配設された給液機構とを具備した
真空ベルト乾燥機に於いて、前記給液機構を無端
搬送ベルトの移動方向に対し軸線方向を略直交せ
しめた相対回転自在な内筒と外筒から構成し、静
止状態に支持された該内筒の周壁面に軸線方向に
沿つて直線状の第１の液吐出溝を前記無端搬送ベ
ルトと対向状態で開口せしめると共に、回転自在
に支持された前記外筒の周壁面に前記第１の液吐
出溝から吐出された原材料を無端搬送ベルト上に
流下させる螺旋状の第２の液吐出溝を開口せしめ
た、真空ベルト乾燥機の給液装置を提供するもの
である。

作 用 恒速移動する無端搬送ベルトへの給液過程に於
いて、静止状態に支持された内筒の第１の液吐出
溝から吐出された加工食品の原材料は、内筒と同
軸状をなし、且つ回転自在に支持された外筒の第
２の液吐出溝を通つて無端搬送ベルト上に供給さ
れる。第１の液吐出溝と第２の液吐出溝との交叉
点が外筒の回転に伴ない給液装置の軸線方向に沿
つて連続的に変化するから、無端搬送ベルト上に
はその移動方向に対して所定の傾斜角を維持しな
がら原材料が、載置厚みの増大した重疊部分を形
成することなく均一に供給される。

実施例 第１図Ａは本発明装置を分解状態で示す略示正
面図であり、第１図Ｂは組立状態にある本発明装
置の略示平面図である。また第２図は本発明に係
る給液装置を具備した真空ベルト乾燥機の一部分
を断面にした正面図である。また第３図は本発明
装置によつて無端搬送ベルト上に供給された乾燥
対象材料の給液トレースを示す平面図である。

第２図に於いて真空容器の本体１８には、公知
の真空ポンプ１９、コールドトラツプ２０、なら
びにチラーユニツト２１からなる真空発生装置２
８が配設されており、該真空発生装置を作動させ
ることによつて原材料の乾燥時に真空容器の本体
１８の内部に10Torr前後の真空度を保持し得る
ように構成されている。

一方、真空容器の本体１８の内部には、無端搬
送ベルト１の移動経路に原材料供給側から製品送
出側に向かつて、内部に熱水の流路を形成してな
る第１乃至第３の加熱プレート６ａ，６ｂ，６ｃ
と、内部に冷却水の流路を形成してなる冷却プレ
ート７が順次配設されており、これに対応して前
記加熱プレートと冷却プレート７によつて構成さ
れた真空乾燥装置８に所定温度に調整された熱水
ならびに冷却水を供給するため、前記真空容器の
本体１８には、熱水循環ライン加熱器として機能
する公知のチユーブ式もしくはプレート式熱交換
器２２、エアー加圧により熱水の循環を促進する
膨張タンク２３、ならびに温度制御回路〔図示省
略〕に接続された循環ポンプ２４からなる加熱媒
体と冷却媒体の循環装置が接続されている。

無端搬送装置５は、モータ〔図示省略〕、ドラ
イブローラ２６、ドリブンローラ２７、ならびに
合成繊維糸条、例えばポリエステル繊維糸条の編
織布を無端状に接続してなるメツシユベルト１か
ら構成されており、該メツシユベルトを前記ドラ
イブローラ２６とドリブンローラ２７に巻回して
なる駆動系を構成することによつて、0.05乃至
0.5ｍ／minの搬送速度を有する恒速移動型の無
端搬送装置を形成している。メツシユベルト１
は、無端搬送装置に要求される一般的な特性を考
慮し、強度、摩擦係数、耐熱性および伝熱性に優
れた合成繊維糸条の編織布から製作するが、本発
明装置に於いては真空乾燥された中間製品の剥離
性、織目や編目からの原材料や中間製品の洩れ防
止性、ならびに洗浄性を所定の水準に維持するた
めポリエステルのマルチフイラメントヤーンの織
成布から無端搬送ベルトを製作している。尚、メ
ツシユベルト１は、上記の要求特性に鑑みて、シ
リコンやポリテトラフルオルエチレン等の樹脂で
表面処理を施すことが望ましい。

給液装置２は、無端搬送ベルト１の原料導入側
に、該無端搬送ベルト１の原材料載置面と適当な
間隔を置いて無端搬送ベルト１の移動方向に対し
軸線方向を略直交させた状態で配設されている。
この給液装置２は、同軸状に嵌装支持された相対
回転自在な内筒４０および外筒４１から構成され
ており、静止状態に支持された内筒４０の周壁面
には、該内筒の軸線方向に沿つて直線状の第１の
液吐出溝４２を無端搬送ベルト１の原材料載置面
に対向させた状態で形成する。内筒４０の一端に
は系外に設けられた給液タンク〔図示省略〕から
送り出された加工食品の原材料の導入口４３が形
成されている。前記第１の液吐出溝４２に対応し
て、回転自在に支持された外筒４１の周壁面に
は、第１の液吐出溝４２から吐出された原材料を
無端搬送ベルト１の原材料載置面上に流下させる
ための２本の第２の液吐出溝４４ａ，４４ｂが螺
旋状の開口形状を維持して形成されている。尚、
図中参照番号４５は内筒４０と外筒４１の間に配
設された液洩れ防止用のＯ・リングであり、４６
は外筒４１の回転駆動用モータである。

以下、第３図に基き本発明装置の作動要領を説
明する。静止状態に支持された内筒４０の直線状
液吐出溝４２から吐出された加工食品の原材料
は、回転自在に支持された外筒４１の側壁面に形
成された螺旋状の２本の液吐出溝４４ａ，４４ｂ
を通り無端搬送ベルト１上に供給される。この無
端搬送ベルト１上への給液過程に置いて、第１の
直線状液吐出溝４２と、第２の螺旋状液吐出溝４
４ａ，４４ｂとの交叉点が外筒４１の回転に伴な
い給液装置２の軸線方向に沿つて連続的に変化す
るから、恒速移動する無端搬送ベルト１の上面に
は、その移動方向に対して所定の傾斜角θを形成
しながら給液対象たる加工食品の原材料が載置厚
みの増大した重疊部分を形成することなく均一に
流下する。傾斜角θおよび給液トレースＴの間隔
は、原材料の単位時間当り吐出量に応じて無端搬
送ベルト１の移動速度と外筒４１の回転速度を調
整することによつて自由に調節することができ
る。

一方、無端搬送ベルトによつて形成された真空
乾燥経路には、メツシユベルト１の下面に沿つて
熱水流路を内蔵した加熱プレート６ａ，６ｂ，６
ｃと、冷却水流路を内蔵した冷却プレート７から
なる熱水循環式の真空乾燥・冷却装置８が配置さ
れている。

第１の加熱プレート６ａによつて構成された第
加熱ゾーンに導入された薄膜状の乾燥対象材料
は多量の水分を含んでいるが、加熱プレート６ａ
内を流れる高温の熱水から伝達された熱エネルギ
ーによつて乾燥され、表面と内部で同時に水分の
蒸発が始まるため、薄膜状に延展された乾燥対象
材料は激しく膨化しながら真空乾燥を施される。
この第加熱ゾーンは恒率乾燥状態に保持されて
いるから、乾燥対象材料自身の温度は殆ど上昇せ
ず、乾燥対象材料は保有水分の略半分を蒸発させ
た状態で後続の第加熱ゾーンに送り出される。

第加熱ゾーンを形成する第２の加熱プレート
６ｂ内には、前記第１の加熱プレート６ａ内に供
給される熱水よりも稍低温の熱水が導入されてお
り、乾燥対象材料は恒率乾燥によつて保有水分の
大部分を蒸発させる。このため乾燥対象材料の膨
化厚さと表面形状は殆ど変化せず、表面が多少硬
化すると共に乾燥対象材料自身の温度も上昇し始
める。この第加熱ゾーンに於いては、乾燥対象
材料の熱伝導率が多少低下するので、加熱プレー
ト６ｂ内に導入する熱水の温度を第加熱ゾーン
よりも少し低目に設定し、且つ、熱流束も幾分小
さくなるように乾燥処理条件を調節する。斯くし
て乾燥対象材料は、含有水分の略90パーセントを
蒸発せしめた状態で第加熱ゾーンから後続の第
加熱ゾーンに送り出される。

第３の加熱プレート６ｃによつて形成された第
加熱ゾーンに導入された乾燥対象材料は、前記
第加熱ゾーンならびに第加熱ゾーンよりも更
に低い水分保有量を有し、膨化現象を伴うことな
く最終水分率迄緩やかに真空乾燥される。即ち、
第加熱ゾーンに於いては乾燥対象材料は減率乾
燥され、表面を硬化させると共にそれ自体の温度
を上昇せしめる。この第加熱ゾーンに於いて
は、乾燥対象材料の熱伝導率が大幅に低下するの
で、前記第加熱ゾーンおよび第加熱ゾーンよ
りも加熱プレート６ｃ内に導入すべき熱水の温度
を更に低く設定し、小さな熱流束の作用下に原材
料を真空乾燥を施し後続の冷却ゾーンに送り出
す。

冷却ゾーンに送り込まれた乾燥対象材料は、冷
却プレート７内に導入された低温の水によつて冷
却され、それ自身の温度を低下させると共にその
硬度を増大させ、これによつて中間製品の剥離性
向上ならびに吸湿性減少に好適な最終乾燥状態を
取得する。このようにして真空下に加熱・冷却さ
れた中間製品、即ち膨化製品は、多孔質ケーキと
なり、メツシユベルト１上に供液形状に対応した
トレースを形成しながら無端搬送経路の終端に到
達する。無端搬送経路の終端に到達した中間製品
は、メツシユベルト１の反転部から突出した状態
で前記プレクラツシヤー１１の剪断刃１０の上下
動により一次粉砕され、次いで回転ブレードとメ
ツシユ金網〔何れも図示省略〕から構成されたメ
インクラツシヤー１５によつて二次粉砕される。
斯くして得られた顆粒状の製品は、真空ロツク機
構１を有する製品取出しチヤンバー１７内に落下
し、回分方式で系外に取出される。

発明の効果 以上の説明から理解し得る如く、本発明装置を
採用することによつて、液状、スラリー状もしく
はペースト状に調合された加工食品の原材料は、
恒速移動する無端搬送ベルト上に一定の傾斜角を
形成しながら供給される。本発明装置を使用する
ことによつて原材料は吐出域の全域に亘つて載置
厚みの増大した重疊部分が形成することなく均一
な給液厚みを持つた薄膜として流下する。従つ
て、本発明装置によれば、真空乾燥区間の全域に
亘つて均一な加熱・冷却条件が持続され、存来の
真空乾燥装置を使用した場合に比較して、加工食
品の品質向上に特筆すべき効果を発揮することが
できる。

また、本発明装置は外筒と内筒からなる簡易な
構造を具備しているから、作動の安定性と保守管
理の容易性に於いても在来装置の水準を大幅に上
廻る効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明装置を分解状態で示す略示正
面図であり、第１図Ｂは組立状態にある本発明装
置の略示平面図である。また第２図は本発明に係
る給液装置を具備した真空ベルト乾燥機の一部分
を断面にした正面図である。また第３図は本発明
装置によつて無端搬送ベルト上に供給された乾燥
対象材料の給液トレースを示す平面図である。第
４図は在来装置に於ける乾燥対象材料の蛇行トレ
ースを例示する平面図である。 １……無端搬送ベルト、２……給液装置、４０
……内筒、４２……外筒、４２……第１の液吐出
溝、４４……第２の液吐出溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周壁面に軸線方向に沿つて直線状の液吐出溝
   を開口せしめた内筒と、周壁面に螺旋状の液吐出
   溝を開口せしめた外筒とからなる給液機構から、
   恒速移動する無端搬送ベルト上に原材料を吐出
   し、無端搬送ベルトの移動方向に対し所定の傾斜
   角をなす給液トレースを形成することを特徴とす
   る真空ベルト乾燥機に於ける給液方法。 ２ 真空容器内に回動自在に架装された無端搬送
   ベルトと、該無端搬送ベルトの原材料導入側上面
   に配設された給液機構とを具備した真空ベルト乾
   燥機に於いて、前記給液機構を無端搬送ベルトの
   移動方向に対し軸線方向を略直交せしめた相対回
   転自在な内筒と外筒から構成し、静止状態に支持
   された該内筒の周壁面に軸線方向に沿つて直線状
   の第１の液吐出溝を前記無端搬送ベルトと対向状
   態で開口せしめると共に、回転自在に支持された
   前記外筒の周壁面に前記第１の液吐出溝から吐出
   された原材料を無端搬送ベルト上に流下させる螺
   旋状の第２の液吐出溝を開口せしめたことを特徴
   とする真空ベルト乾燥機の給液装置。