JPH0347059A - 果肉を取り出すための流体衝突方法及び装置 - Google Patents

果肉を取り出すための流体衝突方法及び装置

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JPH0347059A
JPH0347059A JP2056300A JP5630090A JPH0347059A JP H0347059 A JPH0347059 A JP H0347059A JP 2056300 A JP2056300 A JP 2056300A JP 5630090 A JP5630090 A JP 5630090A JP H0347059 A JPH0347059 A JP H0347059A
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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】 L1上二丑里丘亙 本発明は、果物の食用部分を取り出すことに関し、詳細
には、柑橘類の果物から全ての砂じょう(juice 
5ac)を取り出すための方法及び装置に関する。更に
詳細には、本発明は、柑橘類の果物の区分をなす膜から
全ての砂じょうを分離するための流体衝突方法及び装置
に関する。
良未旦弦量 果物の構成要素を含有する種々の果汁及び飲料は、消費
者を引きつけるその風味のため、及びこれらが自然で栄
養があると考えられているため、評判がよい。商業的に
取り出されて包装された果汁は、手絞りの果汁よりも広
範に消費されている。
この第1の理由は、市販の果汁は非常に便利であるから
である。しかしながら、多くの消費者は市販の果汁より
も手絞りの果汁の風味及び舌触りの方を好むということ
がわかっている。従って、本発明の主な目的は、取り出
した果汁が手絞りの果汁と同様の風味及び舌触りを持つ
ように、果物の食用部分を商業的に取り出すことである
オレンジやグレープフルーツなどの柑橘類の果物は、基
本的には、色の付いた外皮(フラベドf1〜avedo
)、白色のスポンジ状の内皮(アルベドalbe−do
) 、アルベドのすぐ内側の繊維質の膜、及びステムか
ら半径歩行に延びる繊維質の膜によって分離された楔形
状のセグメントを成して形成された内側果肉部分、から
成る。ステムは、パルプ状の芯であり、代表的には、幾
つかの大きな又は小さな種子を包含する。個々の果肉セ
グメントは、主として、果汁が入った細長い涙滴形の袋
である砂じようから成る。これらの砂じようは、上クチ
クラワックスによって互いに保持されている。果物の砂
じよう及びこれらの砂じようからの果汁は、一般に、人
間の消費に最も望ましい構成要素であると考えられてい
る。皮、膜、ステム、及び種子のような、果物の他の構
成要素は、家畜の餌のような他の用途で有用である。
果物の食用構成要素を取り出すのに使用される方法は、
風味、舌触り、及び最終製品の全体としての品質に大き
く影響する。手絞り中、消費者は、直観的に或いは物理
的な限度のため、果物を軽くプレスして果汁を大多数が
潰れた砂じょうとともに取り出す。この果汁は、幾らか
の寸断された膜及び種子と混ざっていることがよくある
けれども大抵はほぼ直ちに消費される。商業的な環境で
は、果汁と果物の風味を損なう望ましからぬ構成要素と
の接触を少なくすればする程、果汁製品の風味が良くな
るということがわかっている。これは、商業的に加工さ
れた果汁は直ちに消費されるのでないためであり、一般
に、低温殺菌中にかなりの熱に露呈されるためであると
考えられている。果汁、及び種子や膜のような風味を損
なう望ましからぬ構成要素を混合して熱に晒し、時間を
置くと手絞りの果汁のような風味でなくなる。
果物から果汁を取り出すための現在使用されている多く
の製造装置は、正確にいえば、恐らく果物破砕機として
特徴付けされるものである。一般に、これらの機械は、
果物を種々の構成要素に分け、次に、強制的に篩分けを
行うことによって果汁を分離するものである。例えば、
米国特許第4゜700、620号に開示され且つFMC
社が貸与している装置は、果物をまるのまま破砕し、こ
れはほぼ全ての砂じようを潰し、果汁を濾過する際に果
物の構成要素を擦り剥がし且つ混合してしまう。
商業的に果汁を取り出す産業で使用されている他の種類
の装置は、リーマ−(絞り器)として特徴付けることが
できる。この例は、ワーガフト(Wurgaft)に付
与された米国特許第2.737.989号及び力ロール
(Carro I I )に付与された米国特許第4゜
479、424号に開示されている。基本的なリーミン
グ動作では、先ず、果物を半分に切り、次いで、剥出し
になった果肉にリーミング部材を押付け、これによって
砂じようを潰して果汁を放出する。
しかしながら、リーミング部材は果物の皮、膜、種子、
をも絞ってしまい、これによって、果物のこれらの構成
要素にある望ましからぬ臭い成分を放出し、そのため不
味い果汁をつくってしまう。
更に、リーマ−を果物の半径方向膜に押付けて回転させ
ると果物の半径方向膜は膜自体に巻付いてしまう。これ
は、リーマ−で果物の半部内の深くにある果肉を取り出
すのを非常に困難にする。商業的な工程で果汁の収量を
大きくする必要のため、通常、リーマ−は果物に非常に
強く押付けられ、これは問題を更に悪化させる。
更に他の種類の商業的な果肉取り出し方法及び装置は一
般にピーラ−(皮剥器)と呼ばれ、ピーラ−の例は、ピ
ンセン斗(Vincent)等に付与された米国特許第
3.700.017号に開示されている。このようなシ
ステムでは、手で方向を定めた果物を二つのスパイクの
間に配置し、これらのスパイクを皮のステム端に刺し込
む。次いで、これらのスパイクを廻して果物をナイフを
通した状態で回転させ、これらのナイフを果物の周囲に
亘って横方向に移動させて皮を果肉から切る。皮をこの
ようにして幅狭のストリップに薄切りすると、かなりの
量の望ましからぬ皮油が皮から放出され、この皮油が果
肉を汚損する。更に、皮剥き技術は、代表的には、適当
な皮剥きトルクを維持するのにスパイクと皮とを強固に
連結する必要がある。これは、皮の厚さが最も大きい果
物のステムの近くにスパイクを挿入する上で、速度が制
限される、従って、費用のかかる、手で方向を定める工
程を必要とする。輸送中に変形した果物のような、球形
でない果物は、皮剥き作業を更に込み入ったものにする
。特に、適当な製造速度では、果肉に皮が幾らか残るか
又は幾らかの果肉が皮と一緒に除去され、そのため、汚
染と果肉の収量との間で交換が行われる。最終的には皮
剥き済のボール状の果肉を更に処理して果汁を膜、ステ
ム、及び種子から分離しなければならない。この目的の
ため、ベルトがボール状の果物の搬送機として作用し且
つ果汁をボール状の果物の膜、ステム、及び種子から篩
分けするための篩部材として作用する、ベルトプレスを
使用することができる。ここでもまた、はぼ全ての砂し
ょうが潰されてしまう。
別の種類の周知の取り出しシステムは、アルカリ/ホス
フェート浴や酸浴のような種々の薬浴を使用して皮剥き
済の果物のボールから周方向膜や区分をなす膜を溶解す
ることを含む。二つの例が、ワタナベに付与された米国
特許第4.560.572号、及びセキグチに付与され
た米国特許第4.139.561号に開示されている。
しかしながら、これらのシシテムは、必要な化学薬品に
伴う大きな費用、及び固有の処理量の制限のため、商業
的な環境で果汁を製造する上で魅力のないものである。
更(と、これらの工程で使用される化学薬品は、果汁の
風味及び舌触りに大きな悪影響を及ぼすと考えられてい
る。
更に、取り出し技術は高圧の噴流を使用することを含み
、この例には、キーナン(Keenan)に付与された
米国特許第1.982.741号、イック(Ifuku
)等に付与された米国特許第4.294.861号、及
びヒャーシ(Hyashi)等に付与された米国特許第
4.300゜448号が含まれる。一般に、この種のシ
ステムは、果物の方向をステムに垂直に半分に切断でき
るように定める工程と、剥出しになった果肉を流体噴流
ノズルの前に配置する工程とを・含む。ノズルから放出
される高圧流体が果肉を皮から吹き飛ばす。
この工程を使用することによって、潰れていない砂じよ
うを得ることができるけれども、果物の区分をなす膜は
、その膜自体に巻付いて、これによって、皮の最も深い
ところにある果肉を除去する流体噴流の能力を妨げる傾
向がある。その結果、膜並びに砂じようを剥取るのに十
分高圧の流体圧力が必要とされる。このような圧力では
、流体は、多くの砂じようを潰し、更に、果物の区分を
なす膜を寸断する傾向がある。所望の潰れていない砂じ
ようをなくさないで膜汚染物を容易に除去することがで
きない果汁スラリーが得られる。更に、果物の方向を定
める工程は、限界工程速度を制限する工程である。とい
うのは、はぼ球形の柑橘類の果物の方向を定める信頼性
のある自動化された方法はないと考えられるからである
が解決しようと る 題 以上から、本発明の主な目的は、更なる加工、包装、及
び貯蔵後であっても得られた果汁製品が手絞りの果汁と
同様の風味を持つように、膜及び皮油汚染物ができるだ
け少ない砂じよう及び果汁を果物から取り出すことであ
る。
本発明の他の目的は、砂じようを膜から容易に分離でき
るように、壊れ易い砂じようの大部分を潰すことなく且
つ果物の区分をなす膜を寸断することなく、果物の砂じ
ようを果物から取り出すことである。
本発明の更に他の目的は、商業的な環境で、砂じよう及
び食用果肉の収量を大きくすることである。
本発明の別の目的は、果物の種子を動揺させることなく
、手に入れることのできる金砂じようの一部を果物から
取り出して、種子を金砂じようから分離する、更なる処
理工程をなくすことである。
題 を解決するための 本発明を実施するにあたって、内部果肉部分をまるのま
まの果物から、半球状又は球状芯抜き工程で、又は手で
注意深く皮剥きすることによって取り出して、はぼ全て
の外皮及び膜が除去された果肉の塊をつくる。このよう
な果肉の塊を得るのに特に好ましい方法及び装置が、一
般に譲渡された一部継続の「果物から果肉及び果汁を取
り出すための方法及び装置」という表題の1988年1
2月29日に出願された米国特許出願箱291,920
号に開示され、これを参考として本願に組み込む。この
球状芯抜き方法によってほぼ球形の果物の塊をつくり、
次いで、これを投下装置から本発明の砂じよう取り出し
装置に手で個々に供給するか或いは自動的に絞り供給す
る。
本発明の一つの実施例では、個々の果物の塊は、流体衝
突室内に手で挿入される。次いで、加圧流体を室の側壁
にあるオリフィスを通して噴出し、果物の塊に差し向け
る。各オリフィスは、好ましくは、流体の流れが果物の
塊を回転させ且つ果物の塊に衝突するように室の中心線
から食い違っている。衝突する流体のモーメントが砂じ
ようを果物の塊半径方向に向いた膜から緩め且つ分離す
ると考えられている。流体の圧力及び衝突に露呈する時
間を制御することによって、はぼ全ての砂しょうが膜か
ら剥取られる。この際、膜は、損なわれておらず且つ果
物の塊の中央ステムにくっついたままである。変形態様
では、低い流体圧力及び/又は短い衝突露呈時間によっ
て、ステム近くで果物の塊の種子を取り囲む内側砂じょ
うを除去することなく外側砂じょうを除去できるように
する。
流体衝突室の一方の端部又は両端を開放することによっ
て、剥取った砂じようを洗い流して収集できるようにす
る。好ましくは、室の開放した端部を篩部材で覆って果
物の塊の残りの部分を室内に保持し、これによって、剥
取った砂じようを果物の塊の膜から有効に分離する。剥
取り工程を完了したとき、一方の篩部材を室の一方の端
部から取り外して果物の塊の残りの部分を取り出せるよ
うにする。
本発明で使用する流体は、液体、気体、又は液体及び気
体の組合せ、例えば水及び/又は圧縮空気であるのがよ
い。両流体は、オレンジ砂じようの取り出しに適用した
とき、同じ圧力及びオリフィス形状でほぼ同様に機能す
る。しかしながら、砂じよう及び果汁から容易に分離で
きるため、濾過済圧縮空気が好ましい。
上記実施例の変形態様は室の側壁にオリフィスを持たな
い。その代わりに、外部ノズルによって、室の篩部材を
設けた端部を通して室内に少なくとも一つの流体流れを
噴出する。更に別の変形態様では、流体をオリフィスか
ら側壁を通して、及び室の篩部材を設けた端部に設けた
ノズルから室内に噴出する。
本発明の特に好ましい実施例では、複数の流体衝突室が
、等間隔に間隔を隔てられ、平行な軸線、回転するホイ
ールすなわちタレットの円形パターンをなして、方向付
けされている。流体は、ホイールが回転するとき、中央
流体源から各室に分配される。ホイールの軸線が垂直で
篩部材が各流体衝突室の下端のところに配置され、剥取
った砂じようを重力及び流体流れが室から収集タンク内
に洗い流す。
本発明の回転ホイール形状では、果物の塊が定置の外部
供給装置の下に通過したとき、各室には果物の塊がその
開放した上端を通して装填される。
次いで、端が蓋板で順次閉鎖され、ホイールが回転し続
けているとき、これに続いて、高圧流体が各室内に所定
時間に亘って噴出される。各室は、次いで、所定の位置
のところで再装填前に順次空になり、これによって連続
処理を行う。ホイールの室の数、室間の間隔、及びホイ
ールの回転速度が、−分間に処理できる果物の塊の数を
決定する。
例えば、圧縮空気を流体として使用し、直径2インチ(
5,1センチ)のバレンシアオレンジの塊、20室のホ
イール、の場合、果物の塊を一分間に200個以上処理
する処理速度を得ることができる。得られた果汁及び砂
じようのスラリーは、実質的に膜片で汚染されておらず
、砂じよう固形分の果汁に対する重量比は約60:40
である。
本発明の更に別の好ましい実施例では、開放した衝突管
の上端内に果物の塊が所定の時期に一つ落下される。こ
の管は、塊が管の一方の側を予想通りに比較的一定の速
度で転がり落ち又は滑り落ちるように傾斜している。管
の長さに沿って間隔を隔てられたオリフィスから管内に
加圧流体を噴出する。これらのオリフィスは、好ましく
は、管の一方の側から他の側に向かって互い違いになっ
ており且つ管の軸線に対して角度を付けられており、果
物の塊が移動する際にオリフィスを通して果物の塊を回
転させる。この管は、本質的には、果物の塊が並進し且
つ回転する一つの衝突室である。一つの果物の塊を管の
全長に亘って並進させるための時間は、代表的には、全
ての砂じようを果物の塊の膜から剥取るのに要する時間
以下である。従ってこの実施例は、主として、種子を砂
じようと一緒に取り出さないようにするため、砂じよう
を部分的に取り出すのが望ましい場合にのみ向けられて
いる。幾つかの果物の塊を衝突管に同時に通してもよい
が、好ましくは、各塊の回転を妨げないように互いから
分離される。
水平な篩部材状コンベヤが衝突管の排出端のところに配
置され、このコンベヤ上に剥取られた砂じょう及び果物
の塊の残りの部分が堆積する。果汁及び砂じようは篩部
材状コンベヤを通って定置の収集ホッパ内に入る。半径
方向膜、ステム及び大きな種子を含む果物の塊の残りの
部分は篩部材状コンベヤの表面を通過することができな
い代わりに、別の収集ホッパによってコンベヤの前方プ
ーリ一端のところで収集される。コンベヤに上方から差
し向けられる流体の第2の流れは、概に剥取った砂じよ
うを果物の塊の残りの部分から、及びコンベヤの表面か
ら洗い流すのを助ける。
寒旌月 以下に説明する流体衝突方法及び装置がまるのままの果
物から取り出した果肉の塊を処理する。
まるのままの果物から果肉の塊を取り出すのに使用され
る最も好ましい方法及び装置は、一般に譲渡された一部
継続の、1988年12月29日に出願された米国特許
出願第291.920号に開示されている。この特許出
願を参考として本願に組み込む。手短にいうと、まるの
ままの果物を二つの弾性カップ間に把持し、これを溝付
はブレードを果物と接線方向に接触させた状態で回転さ
せ、これによって溝付けを行う。次に、半球状の芯抜き
ブレードをこの溝に差し込んで回転させ、これによって
ほぼ球形の果肉の塊を果物の外皮及び外周膜からきれい
に離す。このようにして得られた果肉の塊は、本発明を
実施する上で特に好ましい。というのは、果物の塊の仕
切りを構成する膜(芯や皮)は、中央の柄即ちステムに
しっかりとくっついており、従って、以下に更に詳細に
説明しであるように、塊に流体圧を加えても容易には離
されないからである。
本発明は、一般に譲渡された一部継続の、1988年6
月3日に出願された米国特許出願第202、172号に
開示されているような他の・方法で得られた果肉の塊に
ついてもまた実施することができる。上記特許出願を参
考として本願に組み込む。
他の方法には、果物の外皮を除去するのに手で皮剥きを
行う方法、機械で皮剥きを行う方法、及び薬浴を使用す
る方法が含まれる。
本発明の第1の好ましい実施例は、第1図乃至第4図に
図示しである。先ず、第1図及び第2図を参照すると、
全体に参照番号1が附された流体衝突装置は、流体衝突
室11を有し、この室は、連続した側壁12、及び篩部
材16を支持する取り外し自在の端ブラケット15によ
って構成されている。更に、流体衝突装置1は、上下の
流体分配マニホールドブロック17及び27と、圧力流
体源(図示せず)と流体連通した流体分配管18及び1
9とを有する。2対のオリフィス13及び14がマニホ
ールドブロック17及び27から側壁12を貫通して室
11まで延びている。これらのオリフィスは、マニホー
ルドブロック17及び27からの流体を室11内に置い
た果物の塊20に夫々差し向ける。これらのオリフィス
対は、果物の塊20に作用する流体噴流の力を良好に均
衡させる個々のオリフィスであるのが好ましく、これは
、室11の中央の果物の塊を、流体衝突中、均衡させる
。オリフィス13及び14の構成は、以下のように、は
ぼ球形の果物の塊20の直径が2.0インチ乃至2.4
インチ(5,1cm乃至6.1cm)で、矩形の室1の
辺の長さが2.5インチ乃至3.0インチ(6,4cm
乃至7.6cm)である場合、加圧流体を室ll内に噴
射したとき果物の塊20を回転させる衝突モーメント2
1を生ずる。第1の並置オリフィス対13は、室1の中
心から2−2線に沿って、好ましくは0.5インチ(1
,3cm)食い違わせである。室11で第1の対13と
反対側の第2の並置オリフィス対14は、室11の中心
に関して反対側に同じ量だけ食い違わせである。更に、
各対の両オリフィスは、好ましくは1.0インチ(2,
5cm)だけ互いから間隔を隔てられ、室11の中心か
らほぼ等距離にある。
第3図及び第4図は作動している流体衝突装置1を図示
する。先ず、好ましくは10psig乃至60psig
に加圧された流体をオリフィス対13及び14を通して
室ll内に噴射する。全てのオリフィスは、好ましくは
、0.06インチ乃至0.13インチ(0,15cm乃
至0.33cm)の共通の直径を有し、長さの直径に対
する比は、好ましくは、5:1よりも大きい。オリフィ
スのこれらの寸法上の関係は、噴出する流体流を円柱状
にして果物の塊20に対する有効生を増大させるものと
考えられる。果物の塊20がモーメント21によって回
転されているとき、砂じょう22が半径方向膜24から
剥取られる。この回転は、果物の塊20の全ての部分を
流体流に露呈するばかりでなく、剥取った砂じよう22
をきれいに取り去るのを助け、半径方向膜24がこの膜
自体の上に重なるのを阻止する。流体は、剥取った砂じ
ょう22及び工程中に潰れた砂じようからの果汁と共に
室11の両端の篩部材16を通って室11から流出し、
ここで収集される。衝突流体は、好ましくは、砂じょう
22及び果汁23から容易に分離できる圧縮空気である
。水、果汁、又は窒素のような、他の流体も同様に使用
することができる。篩部材16は、砂じょう22がその
間を通過できるように充分に大きく間隔を隔てられてい
るが、果物の塊20の残りの部分を室11内に残すのに
充分狭い。流体衝突を好ましくは1秒乃至6秒間連続さ
せると、果物の塊20の半径方向膜24はほぼ全ての砂
しょうが剥取られる。果物の塊20′の残りの部分は、
第4図に示すように、損なわれておらず且つ果物の塊の
中央ステム25にくっついた半径方向膜24から成る。
果物の塊の残りの部分20′は、幾つかの砂じょうが、
幾つかの又は全ての果物の種と一緒にくっついたままの
半径方向膜24を含むようになっている。
砂じよう及び果汁スラリーができるだけ膜汚染物を含ま
ないのが望ましい。汚染されたスラリーを低温殺菌工程
で熱に露呈した場合、又は果汁及び膜を2〜3時間以上
混合した場合、多くの従来技術の果汁抽出方法で得られ
た果汁に見られる膜の破片が望ましからぬ臭いを引き起
こすと考えられている。流体衝突中、半径方向膜24か
らの砂じょう22の収量を膜を寸断することなく最大に
するため、状態の最適の組合せが最もよい結果を生む。
例えば、直径2.3インチ(5,8cm)のバレンシア
オレンジ塊を処理する上で直径が0.06インチ(0,
15am)で長さが0.5インチ(1,27cm)の4
つのオリフィス、40psigの濾過済圧縮空気、2.
5インチ(6,35am)立方の立方体状の室11、及
び4秒の流体露呈時間、が状態の最適の組合せの一つで
あるということがわかっている。直径0.13インチ(
0,33cm)の4つのオリフィス及び40psigの
空気によって1秒以下で良好な砂じ−よう剥取り収量が
生ずるが、オレンジからオレンジへの密度が最適の組合
せと比べて大きく変動する。直径0.13インチ(0,
33cm)の4つのオリフィス及び40psigの空気
によって4秒で良好な砂じょう剥取り収量が生ずるが、
空気の全使用量は、最適の組合せと比べてかなり大きい
はぼ球形の果物の塊を処理する場合には室11の形状並
びにその向きは、流体衝突の結果にあまり影響を与えな
いということがわかっている。しかしながら、球形でな
い果物の塊については、円筒形の室が果物の塊の回転を
更に容易にする。他の形状の果物の塊と比較したとき、
球形の果物の塊の利点は、回転に対して理想的であると
いうことの他に、半径方向膜/ステム連結部の保全性で
ある。半球、立方体、及び楔形のような他の形状は、ス
テムから容易に離れる膜を有し、これによて、果汁及び
砂じょうスラリーが汚染されるおそれがある。
好ましいオリフィス構成の変形態様は、流体衝突室の外
部に少なくとも一つのノズルを使用し、このノズルは、
側壁オリフィスの代わりの又は側壁オリフィスに加えた
篩部材でできた室の端部を通して、流体流を室内に差し
向ける。
外膜、即ち皮が果物の塊20の表面上に残っている場合
には、この皮の下の砂じょう22は、−般に、半径方向
膜24から剥取られない。しかしながら、工程は企図し
た通りに果物の塊20の露呈した砂じよう部分に作用す
る。例えば、各端に皮キャップを備えた、オレンジから
形成した芯抜きされた円筒形のプラグは、円筒形の室内
で砂じょうが実質的に剥取られる。このプラグ及び室の
長さ方向軸線は最初は、平行である。
本発明の第2の好ましい実施例は、第5図乃至第8図に
図示しである。この実施例は、第1図乃至第4図に図示
した第1の実施例に基づいて、全体に参照番号3を附し
た高速製造機に流体衝突室を設けることによって提供さ
れる。この実施例は、商業上の目的を達成するものであ
る。第5図では、床に取付けられたフレーム26が軸受
29及び30で支承された垂直方向に差し向けられたシ
ャフト28を支持する。これらの軸受29及び30は、
係止カラー(図示せず)を有し、これらのカラーはシャ
フト28が軸線方向に移動しないようにする。シャフト
28は、例えば、フレーム26に減速歯車箱33を介し
て取付けられたモータ32と、歯車箱33から延びるシ
ャフトに取付けられたベルトプーリ34と、シャフト2
8に取付けられたベルトプーリ35とを有する駆動列に
よって駆動される。ホイール36はハブ37(第6図参
照)でシャフト28の底部に取付けられ、ハブ37は、
ホイール36の下側38に締結され且つシャフト28の
端にピン止め又はキー止めされている。フレーム26に
取付けられた流体分配マニホールド39はホイール36
の上面4oに当接している。外部流体源(図示せず)か
らの流体は、フィルタ42及び流体管18を通して分配
マニホールド39に連結されている。マニホールド39
は、弧が240°に亘る円形スロット44 (第7図参
照)を有し、流体管18がこのスロットに連結されてい
る。
ホイール36は、同心状に等間隔に間隔を隔てられた複
数の流体衝突室lOを宵し、これらの室10の軸線は、
好ましくは、ホイール36の上面40からホイール36
の下面38まで延びるホイール36の軸線と平行である
。ホイール36の上面40も流体衝突室と同数の等間隔
に間隔を隔てた孔45の同心パターンを室lOと同じ半
径方向線の内方に及びマニホールド39のスロット44
の半径方向線と同じ半径のところに有する。半径方向通
路46が各孔45からホイール36の円筒形挿入体47
へ延びる。挿入体47は、好ましくは、各流体衝突室1
0を構成する円筒形連続側壁48を有する。半径方向通
路46は、側壁48を貫通して各挿入体47の室10内
に延びるオリフィス対13及び14(第8図参照)に連
結している。
作動では、ホイール36が回転しているとき、流体が定
置マニホールド39のスロット44からこのスロットと
流体連通した孔45を通って、及びこれらの孔45から
半径方向通路46を介して挿入体47の側壁48のオリ
フィス対13及び14によって室10へ流れる。スロッ
ト44と流体連通していない他の孔45は、これらの孔
がスロット44の下を通過するまで流体を受け入れない
。このようにして、3つの室10のうちの2つの室で流
体衝突が生じ、各室は流体を同じ時間長さだけ受け入れ
る。ホイール36が36インチ(91,5cm)の好ま
しい直径を持ち、好ましくは、20の流体衝突室を持っ
ている場合、ホイールの速度をIORPM(分速10回
転)にすると流体衝突時間は各室について4秒間になる
。圧縮空気を衝突流体として使用し、室毎に4つのオリ
フィスを設け、各オリフィスの直径が0.06インチ(
0,15cm)である場合、全空気流は40psigの
空気圧について約1503CFMである。これらの条件
は、果物の塊の半径方向膜を実質的に寸断することなく
、2インチ(5,1cm)の球形のバレンシアオレンジ
の果物塊から全ての砂じょうを実質的に剥取るのに充分
である。流体を全ての室に連続的に噴出してもよいが、
本発明では、果物の塊を室lo内に入れる間、及び果物
の塊の残りの部分を室1oがら排出する間、流れを遮断
するのが好ましい。このよな構成は、流体の使用を最少
にし、室1oの上端を順次開放する場合に剥取った砂じ
ようの含有量を改善する。第5図、第6図、及び第7図
に図示した好ましい流体分配システムは部品数が最少で
あり、このため、清掃及び消毒を容易に行うことができ
る。
第6図及び第7図は、流体分配マニホールド39とホイ
ール36がどのように相互作用するかを図示する。マニ
ホールド39は、フレーム26及びシャフト28の両方
で支持されている。シャフト28に取付けたカラー76
及び77はマニホールド39の垂直位置を維持し、フレ
ーム26はマニホールド39の回転を阻止する。軸受7
8及び79により、シャフト28、カラー76及び77
は、マニホールド39を動かさないで回転することがで
きる。好ましくは、マニホールド39とホイール36の
上面40との間に隙間が維持される。ホイール36は、
ハブ37でシャフト28に取付けられている。マニホー
ルド39の円形スロット86及び88内の0−リング8
0及び81は、スロット44からの流体がホイール36
の孔45だけを通過できるように、マニホールド39を
回転するホイール36に対してシールする。スロット4
4の真下にない孔45へ流体が通過しないようにするた
め、弧が110°に亘り且っ幅が孔45よりも大きい摺
動ブロック82を、好ましくは二つのコイルばね84で
マニホールド39からホイール36の上面40に対して
ばね負荷して、これらの孔45を摺動ブロック82の下
に覆う。
回転しているホイール36の室10に流体を間歇的に送
出するための他の方法は、軸線方向に取付けられた回転
継手を使用し、この回転継手はシャフト28の下端に取
付けられている。この回転継手は、定置の管18を回転
継手の回転部分から流体衝突室10のオリフィスまで延
びる半径方向管に連結する。各半径方向管内の機械作動
式のスプール弁が開閉して流体流を制御する。これは、
例えば、定置のカムによって行われる。
流体衝突室10はホイール36の上面及び下面に対応す
る上端及び下端を有する。ホイール36は、処理すべき
果物の塊の最大直径の150%の厚さを有する。果物の
塊20は室IOの上端に重力で装填される。砂じようを
剥取った後の果物の塊の残りの部分は、室の下端から重
力で排出される。果物の塊の装填作業中、篩部材58が
好ましくは室10の下端のところに配置されて果物の塊
を支持し、流体衝突作業中、篩部材は室10の下にとど
まって果物の塊を支持する。更に、好ましくは蓋50が
室10の上端を閉鎖し、そのため、全ての剥取った砂じ
よう及び果汁が下方に排出され、そこで収集される。室
10の上端を閉鎖するための一つの方法は、衝突室10
を所望の弧に亘って覆う定置の板(図示せず)と隣接し
たホイールの上面40を回転させることである。この方
法は、室lOを流体衝突中に適切にシールするものでな
いため、好ましい方法は、第5図及び第8図に示すよう
に、各室毎にヒンジ止めされた個々の蓋板50を設ける
ことである。第8図では、蓋板50は、ホイール36の
上面4oに取付けられた回動ブラケット54からヒンジ
をなすように支持された回動アーム52に連結されてい
る。定置マ=ホール)’39に取付けられたカムレール
56は、先ず、回動アーム52の後端に当接してこれを
下げ、果物の塊20を室10内に装填する位置を少し越
えた位置まで蓋板5oを持ち上げる。装填した後、カム
レール56が上昇し、蓋板5oがその霊屋で挿入体47
の頂部上に順次下りて、第5図及び第8図に示すように
、室10の上端をシールする。
第5図に示すように、室1oの下側に′はレール58が
設けられ、これらのレールは、好ましくは、ホイール3
6の下面38がら0.06インチ(0,15(J)内に
間隔を隔てられている。レール58は十分に幅広であり
、十分に間隔を隔てられて篩部材の機能をなす。この篩
分けは、砂じょう22を通すが果物の塊2oの残りの部
分は通さない。レール58は定置であり、好ましくは、
弧が300’に亘っている。レール58は一端がM放し
たタンク60の側部に取付けられ、他端がホッパ62の
側部に取付けられている。これらのレールの弧は衝突室
lOの下方で始まり、ここでは幾つかの蓋板が完全に開
放した状態にある。流体衝突作業中、砂じよう22、果
汁23、及び流体は、レール58を通ってタンク60内
へ流れる。このタンクは中央ドレン孔及び排出管64を
有する。
流体衝突を各室10で中断したとき、及びレール58の
端部で、果物の塊20の残りの部分が室10からホッパ
62内に落下する。ホッパ62は排出管66を有する。
共通の大きさ及び形状にされた物品をタレット型の機械
に連続的に絞り供給(choke feed)する場合
、各物品の位置及び供給タイミングを制御するのに使用
される一つの方法は、ねじ式供給(scre−wfee
ding)である。ねじ式供給機68及びフレーム26
に取付けられたインフィード投下装置(in−feed
 chute) 70が第5図に示しである。各ねじ式
供給機68は、ホイール36が回転しているとき、果物
の塊を1つ置きの衝突室lO内に装填する。2つのねじ
式供給機によって、流体衝突工程前に傷つきやすい果物
の塊を投入する必要無しに、果物の塊を2つの異なる供
給源から供給することができる。ねじ式供給機の各々は
、各室内に一つの果物の塊を確実に装填するため、その
ねじ山を開放した衝突室の通過と同期させなければなら
ない。この好ましい実施例では、二つのねじ式供給機6
8は、モータ32に連結された駆動列74からの可撓性
のケーブル72によって各々駆動される。このモータは
シャフト28を駆動するモータと同じモータである。こ
の構成では、各ねじ式供給機68はホイール36が10
回転する毎に、又は各ねじ式供給機の下を通過する室1
0の2つ毎に、1回転する。ねじ式供給機68を回転さ
せると、果物の塊20が投下装置70に沿って落下点7
1まで移動する。次いで、果物の塊20は落下点71の
下を通過して重力によってホイール36の室10内へ落
下する。
第8図は、挿入体47、蓋板50、及びねじ式供給機6
8を第5図よりも明瞭に示す。蓋板50は、閉鎖の際、
衝突室10の上方で挿入体47の頂部と自動的に整合す
るように、回動アーム52からヒンジ止めされている。
更に、蓋板50の下側に好ましくはシリコンゴム接着剤
で接着された好ましくは0.06インチ(0,15am
)厚のシリコンゴムのシート素材でできた弾性表面90
が、室1oの上端を閉鎖された状態にシールするのを補
助する。カム従動体92が回動アーム52の後端に取付
けられ、定置のカムレール56に転動摩擦を伴って当接
する。カムレール56は、果物の塊20をねじ式供給機
68及び投下装置70で室10内に落下させるのに十分
大きく蓋板50を持ち上げる。室10の上端は、落下す
る果物の塊に対して室10の円筒形の下端の直径が提供
する目標よりも大きな目標を提供するため、好ましくは
約1インチ(2,5cm)深さの皿座ぐりが施しである
円筒形挿入体47の側壁48は、オリフィス対13及び
14をホイール36の半径方向通路46に連結する周溝
94を360°に亘って有する。
室lOの中心から食い違った対向したオリフィスは、室
lOの軸線の周りの任意の箇所から室1゜内に差し向け
るのがよく、これらのオリフィスが溝94から流体を受
け入れる。挿入体47の〇−リング96及び98が溝9
4の両側をシールして流体が挿入体47の周りから漏れ
るのを阻止する。
砂じょう22、果汁23、及び流体が室10からレール
58を通ってタンク60へ通過するとき、流体、好まし
くは気体、は砂じょう22及び果汁23から重力で分離
され、タンク60の上端からホイール36とタンク60
の壁との間の隙間を通って流出する。液体である場合に
は、流体は分離されないで砂じょう22及び果汁23と
ともにタンク60の管64へ通る。
ねじ式供給機68は、フレーム26に取付けられた軸受
(図示せず)から片持ち梁成に支持されタシャフト10
0に取付けられている。シャフト100の片持ち梁成の
構成によって、ねじ式供給機68及び投下装置70の落
下点71を、開放した衝突室10にできるだけ近接して
位置決めし、これらの室に重力で確実に装填することが
できる。
シャフト100は、第5図に示す可撓性のシャフト72
に直接連結されている。
本発明の第2の好まし実施例では、流体衝突時間及び流
体圧力は所定のホイール速度について一定に維持される
。これらの可変の圧力及び時間が、所定の大きさの果物
の塊について、半径方向膜を寸断しないで砂じようをど
れほど完全に剥取ることができるかを決定する。全ての
果物の塊が共通の大きさにしである場合−に最適の作業
が行われる。
一般に譲渡された一部継続の、1988年12月29日
に出願された「果物から果肉及び果汁を取り出すための
方法及び装置Jという表題の米国特許出願第291.9
20号に記載され、参考として本願に組み込んだ、球形
の芯抜き装置及び方法は、共通の大きさにされた球形の
果物の塊をつくり、全果肉収量及び品質を大きくする。
球形芯抜機の一つの実施例は、球形の果物の塊を一分間
に100個の速度でつくるようになっている。最適の製
造のため、好ましい取り出しシステムは、このような球
形芯抜機を2つ有し、球形の果物の塊を流体衝突ホイー
ルに直接供給する。
第9図に示す本発明の第3の好ましい実施例では、果物
の塊は、所定の時期に手で、又は第8図のねじ式供給機
68及び投下装置70で計量されて、例えば、傾斜した
中空管122の開放端120内に一つ挿入される。連続
した側壁123を備えた中空管122は床に取付けたフ
レーム(図示せず)によって支持される。管122は好
ましくは3フイート乃至6フイート(0,9m乃至1.
8m)の長さであり、好ましくは、直径が処理すべき果
物の塊20のうちの最も大きいものの直径よりも約20
%乃至50%大きい円筒形の内側断面を有する。管12
2は、実質的に水平な篩部材状のコンベヤベルト124
の上方でこのコンベヤベルトに向かって水平方向から好
ましくは30゜乃至60°傾斜している。管122の下
端121は、好ましくは、コンベヤベルト124の上方
に果物の塊1つ又は2つ分の直径だけ間隔を隔てられて
いる。コンベヤベルト124は、2つのプーリ126及
び128の周りを走行し、これらのブーりは、シャフト
130及び132に夫々取付けられている。これらのシ
ャフト130及び132は、管122を支持するフレー
ムと同じフレーム(図示せず)によって支持されている
。前方プーリ128に取付けられたシャフト132は、
定速交流モータ及び歯車減速機のような駆動手段(図示
せず)で駆動される。管122の中央部は、加圧流体源
、好ましくは60psigの濾過済圧縮空気源(図示せ
ず)に管127で連結された第1加圧流体分配マニホー
ルド125で取り囲まれている。
複数の流体衝突オリフィス140が管122の側壁12
3を貫通している。これらのオリフィス140は、流体
が果物の塊20に衝突して果物の塊が移動する際に摺動
及び転勤によってこれを回転させるように、流体をオリ
フィス140を通して管122内に噴出するため、好ま
しくは、側部から側部に向かって互い違いになっており
且つ管122の中心線に関して角度を付けられている。
好ましくは、直径が0.06インチ乃至0.13インチ
(0,15cm乃至0.33cm)の4個乃至12個の
オリフィスを管122の長さに沿って間隔を3インチ乃
至6インチ(7,6m乃至15.2m)隔てられている
。果物の塊の移動速度、流体の圧力、及びオリフィス1
40の数及び大きさによって、果物の塊20が管122
を通過する際に砂じょう22が果物の塊20からどれ程
剥取られるかが決まる。管122の適当な数のオリフィ
スに果物の塊20を露呈できる時間が短いため、この実
施例は、好ましくは、砂じようを部分的に取り出すため
にだけ作動する。即ち、本発明のこの好ましい実施例で
は、内側の砂じよう及び果物の塊の中央ステムに近い種
を果物の塊の半径方向膜から取り出すことはできない。
第9図に示す流体衝突方法では、流体、剥取った砂じょ
う22、果汁23及び果物の塊20′の残りの部分、の
全てが管122の排出端121がら管122を出る。篩
部材状コンベヤ124は、矢印141が示す方向へ排出
端121の下をゆっくりと移動することによって、流体
、果汁23、及び砂じょう22を果物の塊20′の残り
の部分から分離するように作用する。篩部材状コンベヤ
124の開口は、残りの部分20′を通過させない。コ
ンベヤベルト124の下には第1の定置収集ホッパ14
2が設けられている。砂じよう22及び果汁23は篩部
材状コンベヤ124の開口を通ってホッパ142内に落
下する。次いで、果物の塊20′の残りの部分は、コン
ベヤの前方プーリ128のところにある第2の定置収集
ホッパ144へ搬送される。コンベヤベルト124が前
方プーリ128を通過するとき、果物の塊20′の残り
の部分はホッパ144内に落下する。既に剥取った砂じ
よう22を残りの部分20′から除去するのを補助する
ため、及びコンベヤベルト124を洗い流すため、好ま
しくは、流体噴流146が使用される。複数の流体噴流
146がコンベヤベルト124の上方に管122の排出
端121の近くに取付けられている。これらの噴流には
、第2の流体分配マニホールド148から加圧流体が供
給され、第2の流体分配マニホールドは流体源からの管
127に連結されている。加圧流体は、ホッパ142内
の果汁及び砂じようのスラリーから重力で分離できるよ
うに、好ましくは、気体である。
篩部材状ベルトコンベヤ124の代替装置は、振動篩コ
ンベヤ及び回転ディスク篩部材を含む。
必要な手段は、砂じょう22を通過させる篩手段と、果
物の塊20′の残りの部分を衝突管122の排出端12
1から遠ざけるように移動させるための手段である。果
物の塊20′の残りの部分が転がり落ちる、又は滑り落
ちる、傾斜を付けた定置篩部材を使用してもよい。
果肉を取り出すための本発明の流体衝突方法及び装置、
及びこれらの付随する利点は、以上の記載から理解され
よう。また、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、或いはその重要な利点を犠牲にすることなく、構造
及び構成の形態で多くの変更及び変形を行うことができ
、以上に記載した形態は単に、本発明の好ましい実施例
、即ち例示としての実施例にすぎないということも理解
されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、球形の果物の塊が入った、本発明の一つの流
体衝突室の正面図であり、 第2図は、第1図の2−2線に沿って取り出した側断面
図であり、 第3図は、砂じようを剥取ってこれを篩で選別するため
流体衝突を受けている果物の塊を図示する、第1図の2
−2線に沿って取り出した側断面図であり、 第4図は、流体衝突工程によって砂しようが完全に剥取
られた果物の塊の残りの部分を図示する、第1図の2−
2線に沿って取り出した側断面図であり、果物の塊の残
りの部分を排出するため室の一つのスクリーンが取り外
されており、第5図は、本発明の、特に好ましい連続作
動タレット装置の実施例の概略斜視図であり、第6図は
、本発明による装置の流体分配システムを詳細に図示す
る、第5図の6−6線に沿って取り出した拡大側断面図
であり、 第7図は、流体分配マニホールドの円弧状通路を図示す
る、第6図の7−7線に沿って取り出した拡大底断面図
であり、 第8図は、回転ホイールの流体衝突室を、室の上方に取
付けられたカム式蓋板機構、及び果物の塊が下方に通過
する際にこれを室内に装填するための外部ねじ式供給装
置及び投下装置とともに図示する、第5図の8−8線に
沿って取り出した拡大側断面図であり、 第9図は、角度を付けた流体衝突管及びこの管の下端の
ところにある果汁及び砂じようを果物の塊の残りの部分
から分離するための篩部材状コンベヤを図示する概略側
断面図である。 ■・・・流体衝突装置 3・・・高速製造機11・・・
流体衝突室 12・・・側壁13.14・・・オリフィ
ス 15・・・端ブラケット16・・・篩部材 17・・・流体分配マニホールドブロック18.19・
・・流体分配管 20・・・果物の塊21・・・衝突モ
ーメント 22・・・砂じよう3・・・果汁 24・・
・半径方向膜 5・・・中央ステム 26・・・フレーム7・・・流体
分配マニホールドブロック8・・・シャフト 29.3
0・・・軸受2・・・モータ 33・・・減速歯車箱4
.35・・・ベルトプーリ 36・・・ホイール7・・
・ハブ 39・・・流体分配マニホールド0・・・ホイ
ール36の上面 42・・・フィルタ4・・・円形スロ
ット 38・・・ホイール36の下面5・・・孔 46
・・・半径方向通路 7・・・円筒形挿入体 48・・・円筒形連続側壁出頭
人代理人  佐 蟇 −雄 図面の浄書(内容に変更2L) 576 ig ノ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)柑橘類の果物から外皮及び外膜部分を実質的に除
    去することによって得られた柑橘類の果物の塊20の扇
    形部分から砂じょう22を除去するための方法において
    、前記塊20を比較的自由に回転するように支持する工
    程と、前記塊の並進移動を実質的に阻止するように前記
    塊20を高速する工程と、前記塊20に十分な強さの流
    体を前記塊20の扇形部分から前記果物の前記砂じょう
    22を除去するのに十分な時間に亘って差し向ける工程
    と、前記砂じょう22及び前記砂じょう22のうちの幾
    つかを潰すことによって放出された果汁を収集する工程
    と、を有する方法。
  2. (2)前記塊20を比較的自由に回転するように支持す
    る工程と、前記流体を前記塊20の中心と整合しない方
    向で前記塊20に流体流れとして差し向ける工程とを更
    に有し、前記流体流れは、前記塊20を回転させ且つ塊
    20が回転しているときに前記塊20の扇形部分から前
    記果物の砂じよう22を除去するのに十分な時間に亘っ
    て十分な強さで差し向けられることを特徴とする、請求
    項(1)に記載の方法。
  3. (3)複数の流体流れが前記塊に同時に差し向けられる
    ことを特徴とする、請求項(1)又は(2)に記載の方
    法。
  4. (4)前記複数の流体流れの各々は、前記塊20にトル
    クを加えてこれを回転させるように、前記塊20の中心
    と整合しない方向に差し向けられていることを特徴とす
    る、請求項(3)に記載の方法。
  5. (5)前記流体は、好ましくは圧縮空気であり、或いは
    前記果物の果汁等であるのがよく、水でもよい、ことを
    特徴とする、請求項(1)乃至(4)のうちのいずれか
    1項に記載の方法。
  6. (6)柑橘類のまるのままの果物から外皮及び外膜部分
    を実質的に除去することによって得られた柑橘類の果物
    の塊20の半径方向扇形部分から砂じょう22を除去す
    るための装置1において、流体衝突室11と、前記果物
    の塊20を前記流体衝突室11内に挿入するための手段
    と、加圧流体が前記果物の塊20から前記砂じょう22
    を剥取るのに十分な強さで十分な時間に亘って前記果物
    の塊に衝突するように、加圧流体を前記室11内に噴出
    するための手段と、前記砂じょう22を収集するための
    手段と、前記果物の塊20の剥取られた部分を前記装置
    1から除去するための手段と、を有する装置。
  7. (7)前記果物の塊20を前記流体衝突室11内で回転
    させるための装置を更に有し、前記回転させるための装
    置は、前記流体流れのうちの少なくとも一方の流れを前
    記流体衝突室11の中心と整合しない方向に差し向ける
    ための手段を有することを特徴とする、請求項(6)に
    記載の装置。
  8. (8)前記室11は実質的に立方体状であっても管状で
    あってもよいことを特徴とする、請求項(6)又は(7
    )に記載の装置。
  9. (9)タレット手段と、該タレット手段の周囲の周りに
    配置された複数の前記流体衝突室11と、前記タレット
    手段を回転させるための手段と、装填ステーションのと
    ころで前記果物の塊20を前記衝突室11の各々に挿入
    するための手段と、果物の塊が前記タレットの前記装填
    ステーションから取り出しステーションへ前進する際に
    前記砂じょう22及び潰れた砂じょう22からの果汁を
    前記果物の塊20の各々から除去するための流体衝突手
    段と、衝突流体の作用で前記果物の塊20から除去され
    た果汁及び砂じょう22を受け入れるための手段と、前
    記果物の塊の残りの部分を前記衝突室の各々から前記タ
    レットの前記取り出しステーションのところで除去する
    ための手段と、を更に有することを特徴とする請求項(
    6)又は(7)に記載の装置。
  10. (10)前記果物の塊20を前記流体衝突室11の各々
    内で回転させるための手段を更に有し、前記回転させる
    ための手段は、前記流体のうちの少なくとも一方の流れ
    を前記流体衝突室11の各々の中心と整合しない方向に
    差し向けるための手段を有することを特徴とする請求項
    (9)に記載の装置。
JP2056300A 1989-03-08 1990-03-07 果肉を取り出すための流体衝突方法及び装置 Expired - Lifetime JP2888906B2 (ja)

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