JPH0619342B2 - 真空乾燥試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は真空乾燥試験機に関するものであり、更に詳し
くは本格操業に先立って真空乾燥条件を選定するため、
液状、スラリー状もしくはペースト状に調合された比較
的少量の原材料に試験的な真空乾燥処理を施すための真
空乾燥試験機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っ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生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・昇華行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った。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に調合
された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転によっ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、食品材料は膨脹化しながら内
部に多数の通気孔を形成し、多孔質の中間製品としてク
ラッシャーに送り出される。

発明が解決しようとする問題点 以上の説明から理解し得る如く、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、真空乾
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、乾燥条件の選択性能を更に強化する必要がある。一
方、このような真空ベルト乾燥機に於いては、本格的な
操業の開始に先立って食品材料の特性に適合した最適の
乾燥条件を見出す必要があり、このため比較的少量の資
料について温度ならびに時間を変化せしめながら乾燥テ
ストを実行し実際の真空乾燥行程に適応可能な乾燥時間
ならびに乾燥温度のデータを取得している。

しかしながら、実際の真空乾燥行程に設置されている真
空ベルト乾燥機は試料を乾燥条件の異なる炉が連設され
た中を走行させるものであるため、各炉の乾燥条件をこ
まかく任意に調整することは困難であった。

本発明の主要な目的は、実際の生産ラインに設置されて
いる大型の真空ベルト乾燥機を乾燥条件の選定手段とし
てプレパイロット段階にそのまま転用した場合に認めら
れる上記の如き問題点を解消し得る真空乾燥試験機を提
供することにある。

問題点を解決するための手段 斯かる目的に鑑みて本発明は、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の真空乾燥条件を設
定するための試験機であって、真空容器（１）内に挿
入、引出し自在に架装された合成繊維布製の乾燥棚
（２）と、該乾燥棚（２）の下方に配設されている加熱
兼冷却プレート（３）と、上記プレート（３）に接続さ
れ、系外から導入された蒸気により前記プレート（３）
内に供給する加熱媒体を生成する第１の熱交換器（10）
と、上記プレート（３）に接続され、チラーユニット
（９）から送出された冷却水により、前記プレート
（３）内に供給する冷却媒体を生成する第２の熱交換器
（11）と、上記プレート（３）に接続され、上記第１及
び第２の熱交換器（10）（11）より導入する加熱媒体も
しくは冷却媒体を調整してプレート（３）の温度と作動
時間を制御するシーケンス機能を有する乾燥時間および
乾燥温度制御装置（４）により構成され作動媒体の温度
を時間と共に変化させ静止した状態の試料に大型の真空
乾燥機中で試料を走行してテストした場合と同等の条件
を再現して、真空乾燥処理を施す真空乾燥試験機を要旨
とするものである。

作用 乾燥時間および乾燥温度の制御装置（４）を操作して真
空容器（１）内に配置されている加熱兼冷却プレート
（３）内に導入される作動媒体の温度を試料の種類に応
じて時間の経過と共に変化させ、比較的少量の静止した
状態の試料に真空乾燥処理を施すことによって、実際の
操作時に必要なデータを取得する。

実施例 第１図は本発明装置の全体構造を例示する一部分を断面
にした正面図である。図示するように真空容器（１）内
には、合成繊維製の編織布を支持枠に張設してなる乾燥
棚（２）が挿入・引出し自在に架装されており、また該
乾燥棚の下方には、真空乾燥を施すべき液状、スラリー
状、もしくはペースト状に調合された原材料に加熱・冷
却媒体を作用させるための加熱兼冷却プレート（３）が
配設されている。加熱兼冷却プレート（３）は、前記原
材料の特性に応じて乾燥条件、即ち、原材料の加熱温度
や冷却温度あるいは乾燥時間を自由に変更し得ることが
必要であり、このため加熱兼冷却プレート（３）には、
その内部に導入される加熱媒体もしくは冷却媒体の温度
ならびに該加熱媒体もしくは冷却媒体の作動時間を制御
するためのシーケンスリレーを内蔵したパネルが制御装
置（４）として接続されている。

真空容器（１）には、真空乾燥シシテムの構成部材とし
て、常法に従って真空発生装置（５）と、加熱兼冷却プ
レート（３）に加熱媒体または冷却媒体を循環させる、
図中太線で示す媒体循環用配管（20）とが接続されてお
る。上記媒体循環用配管（20）には、系外から導入され
た蒸気と配管（20）内を循環する媒体との間で熱交換機
能を生起させて加熱媒体を得るための第１のチューブ
式、もしくはプレート式熱交換器（10）と、冷却水タン
ク（６）、空冷式チラー（７）、冷却水の循環ポンプ
（８）からなるチラーユニット（９）により生起された
冷却水と配管（20）内を循環する媒体との間で熱交換機
能を生起させて冷却媒体を得るための第２のチューブ
式、もしくはプレート式熱交換器（11）と、該媒体循環
用配管（20）内で媒体を循環させる循環ポンプ（12）を
設ける。

なお、図中 で示す配管は蒸気配管（21）であり、 で示す配管は冷却水配管（22）である。（23）は蒸気配
管（21）に設けた電磁弁であり、（24）は冷却水配管
（22）に設けた電磁弁であって、上記電磁弁（23）（2
4）をパネル制御装置（４）で選択的に開閉制御するこ
とにより、媒体循環用配管（20）中に加熱媒体、あるい
は、冷却媒体を生起させ、加熱兼冷却プレート（３）を
加熱、または冷却する。

真空発生装置（５）を作動することによって、試料の乾
燥時に真空容器（１）の内部は、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
（１）には、エアー加圧により熱水の循環を促進する膨
脹タンク（13）と、液状、スラリー状、もしくはペース
ト状に調合された試料の供給装置（14）が付設さてい
る。該試料供給装置（14）は、真空容器（１）内で加熱
兼冷却プレート（３）の上方に架装されている合成繊維
布製の乾燥棚（２）の上面に、テスト対象品たる比較的
少量の試料を薄膜状に供給するための吐出ノズル機構で
あって、第１の実施態様に従えば、手動ハンドル（15）
またはモータ（図示省略）によって回転するリードスク
リュー（16）、該リードスクリューと螺子係合しその軸
線方向に沿って前後進するスライドブラケット（19）、
該スライドブラケットに固着された試料吐出ノズル（1
7）、ならびに原料タンク（18）から構成されている。
また、第２の実施態様に従えば、前記スライドブラケッ
ト（19）は、リードスクリュー（16）の軸線方向に沿っ
て前後進しながら首振り運動または回転運動を行い試料
の延展機能を促進する。乾燥棚（２）は、合成繊維糸条
の編織布を適当な支持枠（図示省略）に張設することに
よって形成された織目もしくは編目付きの通気性試料載
置面を有する薄膜状部材であって、強度や摩擦係数、あ
るいは耐熱性等の一般的な特性の外に真空乾燥を施され
た後の試料の剥離性を向上せしめ、また織目や編目を通
して加熱媒体もしくは冷却媒体の持つ熱エネルギーを試
料に効率良く伝達するため、例えばポリエステルのマル
チフィラメントヤーンの織成布に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によっ
て製作される。

真空容器（１）の端壁部分は、公知の蓋およびヒンジ機
構によって開閉自在に支持されており、真空乾燥を施さ
れた試料は、真空容器（１）内を真空状態から大気圧開
放状態に切替えた後、前記蓋を開くことによって乾燥棚
（２）上に載置されたままの状態で真空容器（１）内か
ら引出すことができる。

以下、未乾燥状態に於ける重量が６０ｇであるチキンス
ープの例示に基づいて本発明装置の使用例を説明する。

真空容器（１）の内部に乾燥棚（２）を架装した後、密
閉された真空容器（１）内を真空発生装置（５）の起動
により約１０Torrの真空度に維持した。この状態で試料
供給装置（14）を起動し、前記チキンスープのペースト
状原液を乾燥棚（２）上に薄膜状に延展載置して試料供
給装置（14）の送りを停止し試料を静止し、次いで乾燥
時間および乾燥温度の制御装置（４）のシーケンス機能
を利用して、第１及び第２の熱交換器（10）（11）から
加熱兼冷却プレート（３）内に導入される加熱媒体もし
くは冷却媒体を経時的に切換え、例えば第２図に示す実
施例によれば先ず150℃で14分間、続いて140℃で14分
間、120℃で９分間、及び40℃で４分間プレート（３）
の温度を保持した加熱特性を設定し、真空乾燥試験を実
施した。このようにして真空乾燥処理を施されたチキン
スープは、30ｇの乾燥重量を有する多孔質ケーキに生成
されており、真空容器（１）を開くことによって乾燥棚
（２）上に載置されたままの状態で取出された。得られ
た試料はこの後常法に従って顆粒状に微粉化され、後続
の品質テスト行程へ送出された。

発明の効果 以上の説明から理解し得る如く、本発明装置は、本格操
業に先行するテスト過程で比較的少量の試料について真
空乾燥条件を選定する場合、真空容器の乾燥条件を経時
的に切換えて設定し、テストするので、実際の生産工程
に配置されている異なった乾燥条件の区画を複数段連設
内蔵した大型の真空乾燥機を用いてテストした場合と同
等の条件を再現することが出来、さらに乾燥条件の設
定、変更は極めて簡単容易である。よって本発明によれ
ば、少量の試料によるテスト結果から本格操業で必要と
する真空乾燥データを適確に選定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の全体構造を例示する一部分を断面
にした正面図であり、第２図は本発明装置によるテスト
の一例を示す直交座標線図である。 （１）……真空容器、（２）……乾燥棚、 （３）……加熱兼冷却プレート、 （４）……乾燥時間および乾燥温度の制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液状、スラリー状、もしくはペースト状に
   調合された原材料の真空乾燥条件を設定するための試験
   機であって、 真空容器内に挿入、引出し自在に架装された合成繊維布
   製の乾燥棚と、 該乾燥棚の下方に配設されている加熱兼冷却プレート
   と、 上記プレートに接続され、系外から導入された蒸気によ
   り前記プレート内に供給する加熱媒体を生成する第１の
   熱交換器と、 上記プレートに接続され、チラーユニットから送出され
   た冷却水により、前記プレート内に供給する冷却媒体を
   生成する第２の熱交換器と、 上記プレートに接続され、上記第１及び第２の熱交換器
   より導入する加熱媒体もしくは冷却媒体を調整してプレ
   ートの温度と作動時間を制御するシーケンス機能を有す
   る乾燥時間および乾燥温度制御装置により構成され、作
   動媒体の温度を時間と共に変化させ静止した状態の試料
   に真空乾燥処理を施すことを特徴とする真空乾燥試験
   機。