JPH0347036A - ホイップ食品の連続式製造法及びその装置 - 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、一般にホイップ製品の連続的製造方法及びそ
の装置に関し、特にホイップドクリームに代表されるホ
イップ食品の連続的製造方法及びその装置に関する。

技術の背景及び先行技術 ホイップドクリームは、デコレーションケーキ等の外観
を装飾する材料として使用され、デコレーションは、多
くはホイップドクリームを絞り袋等を用いて絞り出すこ
とにより行われる。ホイップドクリームの良否は、絞り
出し成型された直後の造花形状の明瞭性、及び成型され
た造花の形状保持性とを包含した造花性によって判定さ
れる。

ホイップドクリームの硬さが硬すぎる場合には、形状保
持性は良好であっても造花の肌が荒れた状態となり、軟
らかすぎる場合には、所謂ダレの状態となり、形状の明
瞭性、形状保持性が悪くなる。

このように、ホイップドクリームは、その硬さを適正に
維持する必要がある。

従来から、ホイップドクリームを連続的に製造するに際
して、その硬さを調節するには、主として次の方法が知
られていた。

（ａ）　　ホイップ用回転型撹拌機の出口でホイップド
クリームの硬さを目視で確認し、その硬軟に応じて撹拌
機の回転数を調節し、所望の硬さを得る方法。

（ｂ）　　回転型撹拌機の吐出配管内に、ホイップドク
リームの流路抵抗を測定するストレーンゲージ（歪み計
）を設け、歪みの度合いによって硬さを検出し、上記（
ａ）と同様に、撹拌機の回転数を調節し、それによって
硬さを調節する方法（特開昭６１−１３４７号公報）。

（ｃ）　　回転型撹拌機の吐出配管内の圧力損失を測定
することにより硬さを検出し、上記（ａ）と同様に、そ
の（撹拌機の）回転数を調節し、それによって硬さを調
節する方法（特開昭６１−２６５０４７号公報）。

従来技術の問題点 上述の従来技術においては、いずれも回転型撹拌機の回
転数制御によって、硬さを調節する方法が採られていた
が、上述の装置の処理能力を上げる場合、又はホイップ
タイム（ホイップ開始から完了までの時間）の長いクリ
ームを上述の装置で扱う場合には、回転型撹拌機の回転
数をかなり増大させる必要があり、しばしば、該装置の
適正な使用範囲（標準的稼働条件）を越えた使い方がさ
れる。これは撹拌機に過負荷を与え、撹拌に伴う発熱に
よってホイップドクリームの品温を上昇させ、肌荒れ（
品質低下）の原因となり、また撹拌機の回転軸の軸受け
におけるメカニカルシールの損耗が増大する。即ち、撹
拌機の回転数の制御のみによって、ホイップドクリーム
の硬さを制御することには限界があること、及び回転数
の増大によって撹拌機の寿命を短くすることなどの問題
があった。

問題点を解決する手段 本発明者等は、ホイップ食品の連続式製造法及びその装
置において、ホイップ食品の硬さを制御する方法及び手
段につき、上述の問題を解決すべく研究した結果、回転
型撹拌機内の品温の調整が、得られたホイップ食品の硬
さに大きく影響することを見いだし、こめ知見に基づい
て本発明に到達し　ｔこ。

本発明方法においては、ホイップ用の液相原料と気相原
料（一般的には空気）とを連続的に混合し、回転型撹拌
機により連続的にホイップするホイップ食品の連続式製
造法において、該回転型撹拌機内の品温を調節すること
により、ホイップ食品の硬さを制御する。

また、本発明の装置においては、ホイップ用の液相原料
と気相原料との一定の配合比の混合原料の供給を受ける
供給配管と、ホイップ食品を取り出す吐出配管とを接続
する回転型撹拌機を有するホイップ食品の連続式製造装
置において、吐出配管にホイップ食品の硬さを検出する
手段、並びに回転型撹拌機内の品温調節手段を設けたこ
と、並びに上記のホイップ食品の硬さを検出する手段に
よって検出された硬さにより上記品温調節手段を介して
回転型撹拌機内の品温を制御する機構を設けている。

ホイップ食品の連続的製造方法及び装置においては、回
転型撹拌機からのホイップドクリームの吐出流量、該撹
拌機の内圧、製品のオーバーラン及び硬さなどが周期的
に変化する現象が発生し、一定の性状のホイップドクリ
ームが得られない。

この問題を解決するために、吐出管の流路抵抗に基づい
て、バックプレッシャーを変更して製品の均質化、安定
化を図ることは、従来から行われていた（特開昭５９−
５９０６５号公報）。しかしながら、撹拌機内の品温を
調整することによって、ホイップドクリームの硬さを調
節することは行われていなかった。

尚、上述の方法又は装置において、従来のホイップドク
リームの硬さ調節方法又は手段を組み合ゎせることがで
きる。従来の硬さ調節方法及び手段としては、撹拌機の
回転数を調節する方法及び手段、撹拌機内の内圧を調節
する方法及び手段（本発明者等の平成１年６月２６日付
特許出願、特願平１−　　　　　　号）、及びオーバー
ランを調節する方法及び手段（本発明者等の平成１年７
月７日付特許出願、特願平１−　　　　　　号）等があ
る。

作　　　　用 本発明によれば、回転型撹拌機内の品温を調整すること
により、またはその品温に加えて下記のひとつ以上と組
み合わせて、従来の回転数のみの調整によっては解決で
きなかったホイップドクリームの硬さ調整の自由度を増
大することができる。

即ち、撹拌機の回転数を調節すること、撹拌機の内圧を
調整すること、及びオーバーランを調節スること等と組
み合わせることができる。

実　　　施　　　例 本発明においてホイップ食品とは、気相原料と液相原料
との混合、撹拌により形成された微細気泡を含有する全
ての食品を言う。かかる食品としては、ホイップドクリ
ーム、ホイップドバターホイップドヨーグルト、ホイッ
プドゼリーなどがある。これらの製品は、撹拌の程度に
応じて製品の硬さが変化する。

従来、ホイップ食品の連続式製造法としては、第４図に
示された工程を含んでいた。即ち、液相原料であるクリ
ームは、第４図のクリームタンク２からクリーム供給ラ
イン３及び供給ポンプｌを介して供給され、除菌清浄化
した圧縮空気（気相原料）は空気供給ライン（気相供給
ライン）ｌＯから気相分散装置４を介して吹き込まれて
液相原料と混合され、モータ１１を有する回転型撹拌機
５でホイップされ、吐出管１３からホイップドクリーム
が送り出される。かかる従来装置においては、ホイップ
ドクリームの硬さの制御は、前述の如くモータ１１の回
転速度を調節することによって行われて来た。

本発明においては、かかる連続的製造方法及び装置にお
いては、回転型撹拌機内の品温を変更することによって
、ホイップ食品の硬さを調整する。

品温の調整方法としては、液相原料及び気相原料を混合
する前に、夫々別個に温度調節しても良いが、ホイップ
時の温度が最終的な硬さ決定因子となるので、回転型撹
拌機の周囲の伝熱媒体を介して、撹拌機の内部の品温を
調節するのが最も良い。

本発明者等の研究によって、回転型撹拌機内の品温が高
くなるに従いホイップドクリームは硬くなり、品温が低
くなるに従いホイップドクリームは軟らかくなることが
判った。従って、本発明においては、ホイップドクリー
ムが所望の硬さよりも硬い場合には、回転型撹拌機内の
品温を低下させて所定の硬さに制御し、逆にホイップド
クリームの硬さが所望の硬さよりも軟らかい場合には、
回転型撹拌機内の品温を上昇させて所定の硬さに制御す
る。

勿論、従来の回転型撹拌機の回転数及び／又は内圧の制
御、及び／又はオーバーランの制御によるホイップドク
リームの硬さ調整を上述の回転型撹拌機内の品温制御と
組み合わせて用いることができ、それＩこよって広範な
製造条件の変化に対応することが可能となる。

以下に、実験例に基づいて、本発明を詳述する。

［実検例１ 後記実施例１と同一の装置を用いて、回転型撹拌機内の
品温と製造されたホイップドクリームの硬さとの関係を
試験した。

但し、品温は、回転型撹拌機の周囲に付設されたジャケ
ットに流通させる伝熱媒体（冷却水）の流量を一定とし
、その温度を変更することによって調節した。

尚、ホイップドクリームの硬さは、針入度試験（ｐｅｎ
ｅｔｒａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ、レオロジー測定法、高分
子学会レオロジー委員会著、１３０及び１３１頁、第２
版、共立出版、昭和４３年）によって測定した。詳述す
れば、針λ度試験器（ｃｏｎｅ　ｐｅｎｅｔｒｏ−ｍｅ
ｔｅｒ）を用い、円錐角度４ｏ０９重量１２ｇの円錐体
をホイップドクリーム中に５秒間貫入させ、円錐体がホ
イップドクリーム中に貫入した深さを１／１０ｍｍ単位
で読み取り、これを針入度Ｐ。

とじた。従ってＰ、の値が大きいほど軟らかいことを示
す。

実験原料及び装置の作動条件は下記の通りである。

液相原料：実施例りと同一のホインプ用合成りリーム 気相原料：圧縮空気（５ｋ　ｇ／　ｃ　ｍ”Ｇ）液相原
料流量：１００Ｑ／ｈｒ 気相原料流ｌ：１ＯＯＮ＋２／ｈｒ 撹拌機回数：４５Ｏｒｐｍ、４７Ｏｒｐｍ。

４９Ｏｒｐｍ、５１Ｏｒｐｍ （製造の途中において変更） 撹拌機内圧：　０−４　ｋｇ／　ｃｍ”Ｇ冷却水温度：
３〜１２°Ｃ （製造の途中において種々に変更） 上記液相原料及び気相原料の流量と撹拌機の上記各回転
数の組み合わせに関して、冷却水温度を３〜１２℃の範
囲で種々に変更して、製造されたホイップドクリームの
硬さを上述の針入度試験器により測定した。その結果を
第１因に示した。

図中、横軸は冷却水の温度（°Ｃ）を、縦軸は針入度ｐ
！［−］を夫々表し、−ムーム−はＮ−４５Ｏｒ　ｐ　
ｍ、　−０−０−はＮＮ−４７Ｏｒｐ。

−一■−はＮＮ−４９Ｏｒｐ、−・−・−はＮＮ−５１
Ｏｒｐの回転速度（回転型撹拌機の）の場合を夫々表す
。

この結果から、回転型撹拌機の回転数が同一であっても
、撹拌機内の品温を上昇させるとＰヨが小、即ち硬くな
り、逆に品温を低下させるとＰ８が大、即ち軟らかくな
ることが判明した。また、撹拌機の回転数を同時に変更
することによって、第１図におけるＮＮ４５０ｒｐｍ及
びＮＮ−５１Ｏｒｐの線図の範囲内の硬さに制御できる
ことが判る。

［実施例１］ 本実施例で用いた装置の概略を第２図に模式的に示しｔ
；。この装置は、基本的には第４図に示した従来装置と
同様であり、同様の部分は同様の参照符号で示し、それ
らについては説明を省略する。

第２図の装置においては、供給管３に圧力検出手段７が
、吐出管１３に内圧調整手段６として排出ポンプが夫々
設けられている。圧力検出手段７より当該部分の圧力が
電気信号としてコントローラ９に送られる。コントロー
ラ９に予め与えられた設定値と検出値との偏差に応じて
、周波数変換器８に異なった信号が与えられ、それによ
って排出ポンプ６のモータ回転速度を調節し、それによ
って回転型撹拌機の内圧が設定値を維持するようにフィ
ードバック制御が行われる。

回転型撹拌ＷＩ５には、その周囲に伝熱媒体（冷却水）
を流通させるジャケット１７が付設され、このジャケッ
ト１７に流通する一次冷却水は冷却水ポンプ２０．熱交
換器２２及び冷却水温度検出部１８を経由してジャケッ
ト１７に流入し、ジャケット１７から流出する冷却水は
、流量制御弁１９によって流量制御される。

熱交換器２２には、熱交換のための二次冷却水が導通さ
れており、二次冷却水はアイスバンク２１から循環ポン
プ１４及び流量制御弁１５を経て熱交換器２２に導通さ
れ、熱交換後の二次冷却水は帰還路を経てアイスバンク
２１に還流する。

−次冷却水の温度検出ｓ１８からの温度信号はコントロ
ーラ１６に送られて、予め設定された設定値との偏差に
応じて、流量制御弁１５に開弁度信号を送り、二次冷却
水の流量制御によって一次冷却水の温度が設定値を維持
するようＰＩＤフィードバック制御される。

液相原料は下記に従って調整した。市販の硬化大豆油（
上昇融点３５℃）５０部を６５°Ｃに加温し、これに市
販の精製大豆レシチン０．３部及びモノグリセライド０
．３部を加え、撹拌して溶解。

分散させて油相を得た。一方、脱脂乳５０部に市販のシ
ュゴーエステル０．４部を加え、撹拌して溶解９分散さ
せて水相を得た。前記油相と水相とを混合して乳化し、
７０℃で１５分間加熱殺菌し、次いで５０ｋｇ／ｃｍ”
Ｇ及びｌｏｋｇ／ｃｍ”Ｇの圧力で２度均質化し、８°
Ｃに冷却し、前記クリームタンク２に貯蔵し、同温度で
一夜エージングし、ホイップ用合成りリームｌ　０００
ｋｇを得た。

上記の装置及び原料を用い、下記の作動条件でホイップ
ドクリームを製造した。

液相原料二上記合成りリーム（ｌｏｏｏｋｇ）気相原料
：除菌済み圧縮空気（５ｋｇ／　ｃｍ２Ｇ：）液相原料
流量：　ｌ　ＯＯＱ／ｈｒ”　１２０　Ｑ／ｈｒ（製造
途中で変更） 気相原料流量：　ｌ　ＯＯＮＱ／　ｈｒ−”　１２０　
Ｎ（２／　ｈｒ撹拌機回転数：５００ｒｐｍ 撹拌機内圧：　０　、６　ｋｇ／　ｃｍ”Ｇ−次冷却水
流量：７００Ｑ／ｈｒ −次冷却水温度＝７°Ｃ→９℃→ｌＯ°Ｃ（製造途中で
変更） 液相原料流量及び気相原料流量を夫々１００Ｑ／　ｈ　
ｒ及び１０ＯＮ１２／ｈｒとし、撹拌機内圧を０．６　
ｋ　ｇ／　ｃ　ｍ”Ｇ及び−次冷却水設定温度を７℃と
した場合、得られた製品のオーバーランは約１００％、
硬さはＰｇの値として１７０であり、造花性即ち成型性
及び保形性は共に良好、かつ−定であり、優れたもので
あった。

次いで、液相原料（合成りリーム）の流量を１２０（２
／ｈｒとしたこと、気相原料（圧縮空気）の流量を１２
ＯＮＬ’ｈｒとしたこと、及び−次冷却水設定温度を９
℃としたこと以外は、上記と同一条件でホイップドクリ
ームを製造したところ、この間の吐出流量及び内圧は、
それぞれ１２４〜１２６ｋｇ／ｈｒ及び０．５９−０．
６０ｋｇ／ｃｍ２Ｇと、はぼ一定の値を維持し、製品の
オーバーランは約１００％であったが、硬さはＰよ＝２
００となり、若干軟らか過ぎて保形性が悪く、造花の形
成に不適であった。

そこで、−次冷却水の設定温度を１０℃に設定したとこ
ろ、製品のオーバーランは約１００％、硬さＰｉ−１７
０となり、造花性即ち成型性及び保形性の良好な製品の
製造が継続された。

［実施例２１ 本実施例で用いた装置の概要を第３図に示した。

この装置は、実施例１で用いた第２図の装置に次の機構
が付加されているものである。即ち、吐出配管１３にお
ける圧力損失を測定してホイップ食品の硬さを検出する
手段２３が設けられ、そこから硬さに応じた電気信号が
コントローラ２４に送られ、予め設定された硬さ設定値
との偏差に応じて一次冷却水温度設定信号がコントロー
ラ１６に送られる。コントローラ１６はその設定信号と
温度検出部１８からの温度信号との偏差に応じて流量制
御弁１５の開度が調節され、ホイップ食品の硬さが硬さ
設定値に維持されるようフィードバック制御が行われる
。

本実施例において用いた原料と装置の作動条件は下記の
とおりであった。

液相原料：実施例１の合成りリーム 気相原料：実施例１の圧縮空気（５ｋｇ／　ｃｍ”Ｇ）
撹拌機回転数：５００ｒｐｍ 製品の硬さ設定値：ＰＩ−１７０ 液相原料の流量：　ｌ　ＯＯＱ／ｈｒ−”　１２０　Ｑ
／ｈｒ（製造途中で変更） 気相原料の流量：　ｌ　ＯＯＮｆｆ／ｈｒ−１２０Ｎ（
２／ｈｒ（製造途中で変更） 尚、上記液相原料の流量及び気相原料の流量の変更に関
して、製品の硬さ設定値に対応する夫々の圧力損失ＡＰ
が次のように予め決められていた。

液相原料流量１００Ｑ／ｈｒ 液相原料流量１２０（１／ｈｒ 尚、吐出管の径は１ｚインチ、圧力損失測定部位の長さ
は４ｍであった。

製造条件■から■への変更の前後を通じて、オーバーラ
ンは約１００％、硬さＰ。−１６８〜１７３の安定した
ホイップドクリームが製造された。

以上から判るように、用いられる原料の処理条件が種々
変動しても、回転型撹拌機周囲のジャケット内を流通す
る伝熱媒体（冷却水）の温度、即ち撹拌機内の品温を追
随変化させることによって、所望の硬さのホイップ食品
が連続的に安定に製造できる。

尚、この場合コントローラ２４での制御はＰＩＤ制御で
も良いが、サンプル値制御の方が制御性が良好であるこ
とが知れた。

発明の効果 本発明の効果は次のとおりである。

（１）ホイップ食品、特にホイップドクリームの製造に
おいて、硬さの一定した製品を安定的かつ容易に製造す
ることを可能にした。

（２）上記（１）の製造において、製造条件の広範な変
更にも拘わらず硬さの一定した製品を製造することを可
能にした。

以上に本発明をホイップ食品の製造方法及び装置として
説明したが、本発明はホイップ食品と同様な組成を有す
る原料をホイップしたホイップ製品、例えば、化粧クリ
ーム、軟膏、艶だしワックスなどの製造方法及び装置に
も適用できる。

また、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、本発明の技術思想を逸脱する事なく様々な変形が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ホイップドクリームの硬さと、それを製造す
る回転型撹拌機のジャケットを流通する一次冷却水温度
との関係を回転型撹拌機の回転数をパラメータとして示
すグラフ、 第２図は、本発明の方法及び装置の一実施例を示す工程
図兼構成図、 第３図は、本発明の方法及び装置の他の実施例を示す工
程図兼構成図、 第４図は、従来のホイップ食品の製造法及び装置を示す
工程図兼構成図である。 符号の説明 ｌ：供給ポンプ、２：液相原料タンク、３：液相原料供
給ライン、４：空気分散装置、５：回転型撹拌機、６：
排出ポンプ、７：圧力検出手段、８：周波数変換器、９
：コントローラ、１０：気相原料供給ライン、１１：モ
ータ、１２：周波数変換器、１３：吐出配管、１４：循
環ポンプ、１５：流量制御弁、１６：コントローラ、１
７：ジャケット、１８：温度検出手段、１９：流量制御
弁、２０：冷却水京級ポンプ、２１ニアイスバンク、２
２：熱交換機、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］ホイップ用の液相原料と、気相原料とを連続的に
   所望の配合比で供給し、回転型撹拌機により連続的にホ
   イップするホイップ食品の連続式製造法において、 回転型撹拌機内の品温を調節することにより、ホイップ
   食品の硬さを制御することを特徴とするホイップ食品の
   連続式製造法。 ［２］ホイップ用の液相原料と気相原料とを所望の配合
   比で供給する供給配管と、ホイップ食品を取り出す吐出
   配管と、を接続する回転型撹拌機を有するホイップ食品
   の連続式製造装置において、吐出配管に配置されて、吐
   出配管内におけるホイップ食品の硬さを検出する手段と
   、 回転型撹拌機に付設したジャケットに伝熱媒体を流通さ
   せて回転型撹拌機内の品温を調節する手段と、 上記のホイップ食品の硬さを検出する手段によって検出
   された硬さにより上記品温調節手段を介して回転型撹拌
   機内の品温を制御する手段と、を設けたことを特徴とす
   るホイップ食品の連続式製造装置。