JPH0632301A

JPH0632301A - 固液充填物の充填方法および充填装置

Info

Publication number: JPH0632301A
Application number: JP4185180A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Shibauchi; 好人柴内
Original assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Current assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Priority date: 1992-07-13
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1994-02-08
Also published as: EP0579467A1

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的大きな固形物であってもほぼ一定数量の
固形物を含む流動性固液混合物を製造する。【構成】固形物を少なくとも約１００ｃｐ以上の粘度を
有する液状物と固形率が約４０〜６０％の比率になるよ
うに混合して前記液状物中に前記固形物が一様に分散す
る初期固液混合物（プリザーブ）を形成し、該プリザー
ブを計量して分離し、別途計量した液体と混合すること
により、ほぼ一定数量の固形物を含む固液混合物を生成
する。【効果】固液混合物中に分散する固形物数のばらつきを
減少できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】例えばヨーグルトなどに果実砕片
又は果実角切りを混合した食品を製造する場合には、果
実砕片又は果実角切りすなわち固定物を比較的高い含有
率で含む高固形物比率混合物（果肉プリザーブ）を準備
し、この高固形物比率固液混合物をヨーグルト等の液体
であるヨーグルトベースミックス溶液に混合して容器に
充填する。本発明は、このように果実砕片又は果実角切
りを含むヨーグルトような流動性食品すなわち固液充填
物の充填に関し、好適な固形物を含む果肉プレザーブの
ような高固形物比率固液混合物とヨーグルトのような液
体を一定量計量し、ついで容器に充填する充填方法に関
する。本発明は更に、果実砕片や果実角切りのように小
さな固形物のみならず、イチゴそのままのように比較的
大きな固形物（果実）を含む高固形物比率混合物（果肉
プリザーブ）を液体（ヨーグルト）と混合し、固形物
（果肉）のバラツキを最小限にして容器に充填すること
に関する。

【０００２】

【従来技術】市場では、カレーやシチュウ、スープ類な
ど多くの固形物入り食品が販売されているが、これらの
殆どは容器への充填後加熱殺菌処理を行う、いわゆるレ
トルト処理によって製造されている。従って、充填時に
厳密にサニタリー性を保つ必要がないので、充填方法に
対する制約が小さく、人手による充填や比較的簡易な充
填装置による充填が可能である。

【０００３】しかし、通常ヨーグルトやゼリーは充填後
の殺菌・滅菌を行わないために、その充填装置には厳密
なサニタリー性が要求される。その上ヨーグルトやゼリ
ーに果肉などの入った固液混合物（果肉プリザーブ）を
添加して充填する場合は、更に充填装置が複雑となり装
置構成に制約が加わることとなる。従来の果肉入りヨー
グルトは、比較的小さな固形物を含み又その固形物比率
の比較的低い固液混合物（果肉プリザーブ）を使用して
いたが、この場合充填ヘッドタンク内で液体（ヨーグル
ト）と固液混合物（果肉プリザーブ）を攪拌混合し、こ
れを一定計量して容器に充填していた。液体（ヨーグル
ト）の流れるパイプ内に、固液混合物（果肉プリザー
ブ）をドージングしてスタティクミキサーで混合・攪拌
する方法もあるが、この場合も充填ヘッドタンクに移送
されてから、計量、充填されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように充填ヘッ
ドタンク内で液体（ヨーグルト）と固液混合物（果肉プ
リザーブ）を攪拌混合する場合、いくら混合・攪拌を完
全にしても充填された容器内での固形物（果肉）に大き
なバラツキが生じていた。本発明者は、これは混合・攪
拌の問題ではなく、完全攪拌しても主に混合物中の固形
物の比率に依存して発生する統計的な必然のバラツキで
あるとの知見を得た。このようなバラツキは固形物を多
数含む製品の場合は比較的問題とならないが、少数の大
きな固形物を含む製品、例えば固液混合物（果肉プリザ
ーブ）中の固形物（果肉）が大きくなるとそのバラツキ
は大きな問題となる。

【０００５】また、食品市場の本物指向や健康指向を反
映して、近年大型固形物を含む果肉プレザーブに対する
食品製造メーカーの要請が急速に高まり、これを受けて
果肉プレザーブ・メーカーの研究開発が進展した結果、
改良した表面掻き取り型殺菌システムや電流加熱型殺菌
システムを用いて、２０〜４０ｍｍ程度の大きさの果肉
を含む果肉プレザーブが製造可能となって来た。このよ
うな傾向は一般食品でも見られ、スープ類などで大型固
形物を含む連続殺菌技術の研究が進んできている。この
ため、大型固形物を含む個液混合食品の製造のために
は、その充填関連技術の開発が急務となって来ている。

【０００６】一般に、果肉入りゼリー、その他の固形物
入りのヨーグルトやデザート食品、あるいは一般食品類
では、充填後の殺菌を行わないために充填装置には厳密
なサニタリー性が要求され、装置構成上の大きな制約が
発生する。例えば、食品を外気に接触させないために食
品は管内を移送されるが、この時固形物の大きさや管の
太さ、液体の粘度、個液の比重差あるいは固形率などの
因子を調節して固形物が管内で滞留しないように制御し
なければならない。また、このような管内の流れは通
常、ポンプやバルブを用いて制御されるが、固形物を含
む流体では固形物を壊さずに移送しなければならないの
で、これらのポンプやバルブも固形物に対する保形性の
高いものでなくてはならない。特に充填バルブのような
頻繁にオン・オフを繰り返すバルブでは固形物に対する
保形性の問題は重要である。

【０００７】このような制約は固形物の大きさが大きく
なると急激に難しくなり、現段階では市場の固形物入り
のヨーグルトやデザート食品中の固形物の大きさは６ｍ
ｍ角切りや９ｍｍ角切りなど、約１０ｍｍ以下の固形物
に限定されている。本発明は１０ｍｍ以下でも応用可能
であるが、特に従来充填が難しいとされていた１０〜４
０ｍｍの固形物をヨーグルトやデザート中にバラツキの
ないように充填することを目的としている。

【０００８】多くの場合、従来の充填装置で個液混合物
の液相が不透明で、管内を流れる固形物数の計数あるい
はその制御が困難なために、容器に充填される固形物数
の制御は非常に難しい。このため、充填された容器中の
固形物数には一般に大きなバラツキが見られる。このよ
うな固形物数のバラツキは、小さな固形物を多数入れる
製品の場合は比較的目立ちにくいが、大きな固形物を少
数入れる場合は目立ちやすく、製品の品質管理上大きな
問題になってくる。このこともこれまで大型固形物入り
の製品があまり市場導入されなかった大きな理由の一つ
になっている。

【０００９】従来の充填機構は、小固形物を含む比較的
低固形物比率の固液混合物（例えば果肉プレザーブ）を
充填ヘッドタンク中で液体（例えばヨーグルトベースミ
ックス）と撹拌・混合し、これを一定量計量して容器に
充填するものである。すなわち、低固形物比率の固液混
合物を液体と混合することによって、さらに固形物比率
が低下した後計量して充填している。果肉プレザーブと
ヨーグルトベースミックスへの混合を、ヨーグルトベー
スミックスの流れる管内に果肉プレザーブをドージング
し、スタティック・ミキサーで撹拌・混合する方式もあ
るが、この場合も充填ヘッドタンクに移送されてから計
量、充填されている。また、ドージング以降、充填バル
ブにいたる管内およびタンクの体積は原理的に充填ヘッ
ドタンクと同様に固形物比率を低下させることになる。
このような低固形物比率の固液充填物の計量・充填にお
いては、その攪拌・混合が完全に行われれば、充填され
る固形物数のバラツキは制御できるとの仮定があった。

【００１０】本発明は充填される固形物数のバラツキは
統計的なものであるという知見に基づき、ヨーグルトの
ような液体（ヨーグルトベースミックス）に果肉のよう
な固形物を高比率で含む高固物形率固液混合物（果肉プ
レザーブ）とを混合して容器に充填する場合などに、比
較的大きな固形物であってもほぼ一定数量の固形物をバ
ラツキなく含む固液充填物を連続的に充填することがで
きる方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１１】また、ヨーグルトに混合する果肉を通常よ
り大きくする場合、充填容器中の果肉のバラツキの問題
が大きくなるが、これを最小限にとどめ、果肉入りヨー
グルトの商品価値を高めることを目的とする。更に、ヨ
ーグルトや果肉のように外気その他で汚染されやすいも
のを、タンクやパイプのように外気から閉鎖された系の
中で計量、混合・攪拌、充填するシステムを提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、固形物を少なくとも約１００ｃ
ｐ以上の粘度を有する液状物と固形物比率が約３０〜７
０％になるように混合して、前記液状物中に前記固形物
が一様に分散する高固形物比率固液混合物（高固形物比
率プリザーブ）を形成し、該プリザーブを一定量計量
し、別途一定量計量した液体と混合することにより、ほ
ぼ一定数量の固形物を含む固液充填物を生成する。

【００１３】また別の方法としては、高固形物比率固液
混合物（高固形物比率プリザーブ）を一定量計量し、こ
れに液体を加えて一緒に計量することにより、ほぼ一定
数量の固形物を含む固液充填物を生成する。従来では最
終固液充填物中の固形数量のバラツキ対して固液混合物
（果肉プレザーブ）の固形物比率には依存しないという
見方が一般的であったが、本発明者の研究によれば、プ
リザーブ中の固形物比率を高くした方が最終固液充填物
における固形物の均一分散性を向上できることが判明し
た。この均一分散性は固形物比率を高くするほど改善さ
れるが、現実には固液混合物（高固形物比率固液混合
物）中の固形物比率は固形物間の空間を液体で充満する
必要があることから約６０％〜７０％が最大となる。固
形物比率が３０％未満になるとバラツキが大きくなる。
固形物は、液体と混合する前に、粘性のある液状物と均
一に混合することが必要である。この場合液状物の粘度
が重要である。液状物の粘度が低いと、液状物だけが固
形物と分離して移動する。したがって液状物の粘度は少
なくとも約１００ｃｐ以上、好ましくは１，０００〜１
００，０００ｃｐ程度が必要である。尚、一般的に１０
０，０００ｃｐを越すと流動性を失い、流体としての操
作性が低下する。粘度の調製は添加する安定剤の質や量
を変化させたり、固液混合物（高固形物比率固液混合
物）を冷却することによって調節できる。

【００１４】本発明では、固形物である果肉のサイズは
約１〜５０ｍｍ程度まで当てはまる。好ましくは１０〜
４０ｍｍである。本発明者の知見によれば、固液充填物
の充填における充填される固形物数の期待値Ave 及び充
填される固形物数の期待値を一定値Npとした時の充填さ
れる固形物数の標準偏差Sig は以下の式によって推定さ
れることができる。ここで、 M_lp: 容器に充填すべき固液充填物の重量 r : 全高固形物比率固液混合物（プリザーブ）の容器
に充填すべき固液充填物に対する比 mp : 固形物１個の重量 ml : 離散化された液体の１個の重量 ma : １個の固形物に付着して移動する液体の重量 pw : 高固形物比率固液混合物の重量固形物比率 Np : 容器に充填されるべき固形物数の期待値 Sig : 容器に充填されるべき固形物数の標準偏差の期
待値この式より一定数の固形物を充填する場合の固形物比率
と固形物数のバラツキの関係を知ることができる。
（２）式の一般的傾向を見るために、後述する図２と同
じ条件下で充填する固形物重量の目標を13.75gとした場
合の、固形物比率と液体粒子の重量が充填される固形物
数に与える影響を計算し図５に示した。固形物比率が増
加すると標準偏差は低下し、その大きさはmlにも依存し
ていることがわかる。実施例１および２は、この式のバ
ラツキの推定結果を示したものである。

【００１５】以上のことによって、固液充填物の充填に
おいて固形物数のバラツキを少なくするためには、その
固形物比率を高める必要があることが理論的に確認され
た。このとき離散化された液体粒子の大きさや固形物へ
の液体の付着量も影響し、液体の年度が高くなるとバラ
ツキを小さくするように作用することが推測される。以
上のことを考慮し、固液充填物中の固形物のバラツキを
可能なかぎり小さくする充填を実現する装置は、たとえ
ば、所定の量の固液充填物を容器に充填するための装置
であって、固形物が高い比率で液状物と完全混合された
高固形物比率固液混合物を収容する高固形物比率固液混
合物収容タンクと、該高固形物比率固液混合物収容タン
クからの高固形物比率固液混合物を受け入れ計量して送
り出す計量器と、高固形物比率固液混合物と最終的に混
合する液体を収容する液体用タンクと、液体を計量する
液体計量器と、高固形物比率固液混合物と液体とを混合
して固液充填物を調製する混合器と、該混合器からの固
液充填物を受取り容器に向けて放出する充填ノズルを備
える。

【００１６】別の態様では、固形物が高い比率で液状物
と完全混合された高固形物比率固液混合物を収容する高
固形物比率固液混合物収容タンクと、高固形物比率固液
混合物と最終的に混合する液体を収容する液体用タンク
と、高固形物比率固液混合物と液体とを混合して固液充
填物を調製する混合器と、該混合器からの固液充填物を
計量する計量器と、該混合器からの固液充填物を受取り
容器に向けて放出する充填ノズルを備える。

【００１７】以上の態様の充填操作において、高固形物
比率固液混合物用計量器と液体用計量器、厳密な周期を
とって運転する。高固形物比率固液混合物と液体の混合
器への流入が同一時刻に始まり、同一時刻に終わるよう
に調製し、更に流入速度も一定となるように調製する。
この操作によって、単なる混合では制御できない流れ方
向の固形物比率のバラツキを低下させることができる。

【００１８】また、別の態様に於けるより具体的な装置
の動作においては、図１１のようにヨーグルトベースミ
ックスの充填用通路に混合部を設け、ここに高固形物比
率プリザーブを計量しながら供給する。また、ヨーグル
トベースミックスと高固形物比率プリザーブの混合物を
充填するためのポンプ手段と、高固形物比率プリザーブ
をヨーグルトベースミックスの充填用通路に供給するた
めのポンプ手段とを位相が逆になるように同期して作動
させる。

【００１９】すなわち、流動物質に固形物を含む高固形
物比率プリザーブを収容する第１タンクと、流動性のヨ
ーグルトベースミックスを収容する第２タンクと、該第
２タンクに接続された混合部と、高固形物比率プリザー
ブを吸引し吐出するための第１ポンプ手段と、高固形物
比率プリザーブとヨーグルトベースミックスの混合物を
吸引し吐出するための第２ポンプ手段と、第１ポンプ手
段を第１タンクと混合部に交互に切り換え接続する第１
切り換え弁と、第２ポンプ手段を混合管と容器への充填
部に交互に切り換え接続する第２切り換え弁と、第１ポ
ンプ手段が吸入工程にあるときは第２ポンプ手段をが吐
出工程になり、第１ポンプ手段が吐出工程にあるときは
第２ポンプ手段が吸入工程になるように第１、第２ポン
プ手段の作動を制御する制御手段とからなる。

【００２０】本発明の高固形物比率固液混合物とは、例
えば上述した高固形物比率プリザーブのように、比較的
粘性の高い液状物に果肉のような固形物を多く含む物を
言う。本明細書の中では、高固形物比率プリザーブある
いは果肉プレザーブ又は単にプリザーブと表現してい
る。本発明の液状物とは少なくとも約１００ｃｐ以上、
好ましくは１，０００〜１００，０００ｃｐ程度の粘度
を有するもので、果肉のような固形物を一様に分散混合
させているものである。

【００２１】本発明の固形物とは、例えば果肉の砕片、
角切り又は果肉そのままのことであり、これらの固形物
が液状物と混合されて固液混合物となる。また本発明の
液体とは、ヨーグルトやゼリーのような液体のことであ
り、高固形物比率固液混合物と混合して固液充填物とな
るものを言う。本明細書ではヨーグルトベースミックス
あるいは単にヨーグルト又はベースミックスとして具体
的に表現されている。

【００２２】また本発明の固液充填物とは、果肉のよう
な固形物を多く含む高固形物比率固液混合物に、ヨーグ
ルトやゼリーのような液体を混合した最終製品である。

【００２３】

【作用】本発明によれば、たとえば果肉のサイズが約１
〜５０ｍｍ程度の固形物を少なくとも約１００ｃｐ以上
の粘度を有する液状物とを、固形物比率が約３０〜７０
％の比率になるように混合し、液状物中に前記固形物が
一様に分散する高固形物比率固液混合物（高固形物比率
プリザーブ）を形成する。つぎに、高固形物比率固液混
合物（高固形物比率プリザーブ）の一部を計量して、全
高固形物比率固液混合物から分離する。そして、別途計
量した液体たとえば、ヨーグルトベースミックスと混合
することにより、ほぼ一定数量の固形物を含む固液充填
物を生成する。

【００２４】また、別の態様では、高固形物比率固液混
合物を計量して分離し、これに液体を加えて一緒に計量
することにより、ほぼ一定数量の固形物を含む固液充填
物を生成するようになっている。このように生成された
固液充填物はその後所定の容量の容器に充填される。具
体的な態様の請求項５項にかかる装置を図１１によって
説明すると、第１ポンプ手段が第１タンクから高固形物
比率プリザーブを吸引する。このときは、第２ポンプ手
段は固液充填物を容器に充填する工程にある。次いで第
１、第２弁が切り換えられ、第１ポンプ手段の作動工程
が切り換わり、第ポンプ手段は高固形物比率プリザーブ
を混合部に吐出する。このとき、第２ポンプ手段は吸引
工程にあり、混合部に吐出された高固形物比率プリザー
ブは、該混合管内のヨーグルトベースミックスと混合さ
れて第２ポンプ手段に吸引される。続く作動工程におい
ては、第１ポンプ手段が吸引工程となり、第２ポンプ手
段は吐出工程となる。したがって、第２ポンプ手段に吸
引されていた高固形物比率プリザーブ砥部との固液充填
物は、充填部に送られて容器に充填される。混合管の縮
径部では、比較的狭い範囲を流れるヨーグルトベースミ
ックスに高固形物比率プリザーブが連続的に供給される
ため、ヨーグルトベースミックスと高固形物比率プリザ
ーブとの混合が均一になり、果実等の固形物がヨーグル
トベースミックス中に偏在するのを避けることができ
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しつ
つ、説明する。本発明の装置は、図１に示すように、所
定の量の固液充填物を容器に充填するための装置１であ
って、固形物２が高い比率で液状物３と完全混合された
高固形物比率固液混合物（高固形物比率プリザーブ）４
を収容する該プリザーブ収容タンク５と、該プリザーブ
収容タンク５からの該プリザーブ４を受け入れ計量して
送り出す計量器６と、該プリザーブ４と最終的に混合す
る液体たとえばヨーグルトベースミックス７を収容する
液体用タンク８と、液体を計量する液体計量器９と、該
プリザーブ４と液体７とを混合して固液充填物１０を調
製する混合器１１と、混合器１１からの固液充填物１０
を受取り容器１２に向けて放出する充填ノズル１３を備
えている。

【００２６】計量器としては、通常のピストン＆シリン
ダ型のものや、定量ポンプ、あるいは流量計とバルブを
組み合わせたもの、あるいは固形物と液体に対し、これ
らの方式を組み合わせたもの等を使用することができ
る。ピストン＆シリンダ型のものは、減圧して吸引する
ため吸引力に限界があり、またシリンダ内に空気が混入
すると排出するのが難しく、計量精度が低下するなどの
欠点があるが、構造的に簡単にコストも安く、操作性に
優れている。吸引力を強化する方法としては固形物ある
いは液体のタンクを加圧する方法が有効である。

【００２７】定量ポンプを用いる方法では、液体搬送用
ポンプには通常定容積型ポンプが使用できるが、固液充
填物の搬送には、固形物を損傷しないような機構のポン
プが必要である。このようなポンプとしては、モーノポ
ンプや一枚羽ポンプ、あるいは、サインポンプなど数種
のポンプが商業的に利用可能である。このような方式で
は、連続的な充填は極めて容易であるが、容器への充填
のような間欠的充填を行う場合は、ポンプを間欠的に運
転させる必要があり、このための制御機構が必要とな
る。この制御が十分になされると充填精度はかなり高く
なり、上述のピストン方式における空気の混入の問題も
起きにくい。しかし、このようなポンプは一般に高価
で、充填部を多列化する場合などには、コストの問題が
生じる。流量計とバルブとを組み合わせる場合には、充
填部の外から非定容量性のポンプや圧力によって固形物
あるいは液体を駆動し、流量計で計量し、一定の量に達
したらバルブで流れを遮断する。この場合、流量計とし
ては通常の容積型流量計や超音波流量計、渦流量計、電
磁流量計、質量流量計等が使用可能である。このやり方
は計量のためにバルブを駆動させるために制御機構が複
雑になるが、容量の変更が容易で、充填精度も良い。こ
の方法の簡略型として、バルブの開閉をタイマーを使っ
て行うこともできる。

【００２８】混合器としては、インライン型のスタティ
ック・ミキサーや、オリフィス、縮流部、あるいは、ノ
ズルにより噴流効果を利用するもの、流れの中に障害物
をおいて流れを攪乱するもの、あるいは外部から動力に
よって攪乱羽を回転、振動あるいは揚動させるものなど
がある。本発明は以上のように外気外界から完全に遮断
された系のなかで行われるために、できた製品（固液充
填物）は汚染されておらず、好適な品質の実現が可能で
ある。

【００２９】（実施例１）固形物としてグリンピースを
用い、以下の条件で固液充填物を充填した。以下の条件
のもとで、充填量を一定にしてプリザーブ中の固形物比
率（重量）１０〜６０％の範囲を変化させ同一の固形物
比率について、各１０回繰り返して固液充填物を充填し
た。

【００３０】条件 ────────────────────────────────── 固形物（グリンピース）の平均サイズ９．８ｍｍ固形物の平均重量０．５０８７ｇ固形物の平均体積０．４９３４ｃｍ³ 固形物の比重１．０３０９固形物の最密充填時の固形物の体積比率０．６３７６全プリザーブ重量２００ｇ充填シリンダー吸引部の口径２０ｍｍ液状物（カルボキシルメチルセルロース・ＣＭＣ水溶液）の粘度２５，０００ｃｐ液状物の比重０．９９８４温度１５℃ 調製した各固液充填物重量２５ｇ ────────────────────────────────── この結果を図２に示す。

【００３１】充填した固液充填物中の平均固形物数はプ
リザーブ中の固形率の上昇とほぼ比例する。また、標準
偏差は固形物比率が約１５−２０％以上ではほぼ一定で
バラツキは小さい。この場合、充填量が一定なので固形
物比率が高くなると平均固形物数も増加しているが、実
際の充填では目標とする固形物数を決めて充填する必要
がある。

【００３２】図３は図２の結果を基に、前述（２）式を
用いて充填物中の平均固形物数が一定になるようにして
推定したプリザーブ中の固形物比率と、充填された固液
充填物中における固形物の標準偏差（バラツキ）との関
係を示す。固液充填物中の平均固形物数は、２７．０２
６である。固形物比率が高くなるとバラツキは急激に減
少し、約３０％では半減している。すなわち、同一数量
の固形物を充填する場合は、固形物比率を高くするとに
よりバラツキを抑制できることがわかる。

【００３３】この場合、ml=4g 、ma=0g である。また、
固形物比率、遊離化された液体粒子の重さ、固形物数の
標準偏差との関係を図４、図５に示す。図 4は、充填量
を一定として固形率及びmlを変化させた場合、図 5は、
充填される固形物数の平均値を一定として、固形物比率
およびmlを変化させた場合である。（実施例２）固形物として角切人参を用い、以下の条件
で試験を行った。

【００３４】充填量を一定にして、プリザーブ中の固形
物比率（重量）約５〜６０％の範囲を変化させ同一の固
形物比率について各１０回繰り返して固液充填物を充填
した。条件 ────────────────────────────────── 固形物（角切人参）の平均サイズ（一辺長さ）８．４７ｍｍ固形物の平均重量０．６０２３ｇ固形物の平均体積０．６０７１ｃｍ³ 固形物の比重０．９９２１固形物の最密充填時の固形物の体積比率０．６７２７全プリザーブ重量２００ｇ充填シリンダー吸引部の口径２０ｍｍ液状物（カルボキシルメチルセルロース・ＣＭＣ水溶液）の粘度２５，０００ｃｐ液状物の比重０．９９８４温度１５℃ 調製した各固液充填物重量２５ｇ ────────────────────────────────── この結果を図６に示す。

【００３５】充填された固液充填物中の平均固形物数は
プリザーブ中の固形率の上昇とほぼ比例する。また、標
準偏差は固形物比率が約１５−２０％以上ではほぼ一定
でバラツキは小さい。また図７は、図６の結果を基に、
上記（２）式を用いて充填物中の平均固形物数が一定に
なるようにして推定したプリザーブ中の固形物比率と、
最終固液充填物中における固形物の偏差（バラツキ）と
の関係を示す。なお固液充填物中の平均固形物数は、２
２．８２９である。この場合も、実施例１と同様固形物
比率が増加すると固形物比率のバラツキは急激に低下し
ている。また、実施例１および２の比較から固形物が球
形であるか角形であるかは、バラツキに影響を及ぼして
いないことがわかる。

【００３６】（実施例３）固形物として全果の苺を使用
し、以下の条件で実験を行った。この場合に用いた装置
は、図８に示すものである。本例の装置では、計量器９
は、混合器の後に設けられており、最終固液充填物とな
ったものを計量するようになっている。

【００３７】使用した苺の重量分布を図９に示す。条件 ────────────────────────────────── 固形物（全果苺）のサイズ１２〜３０ｍｍ液状物（プリザーブの液相）３７６０ｃｐ固形物比率４０％液（ヨーグルトベースミックス）粘度２０００ｃｐ ────────────────────────────────── なお、本例の固液充填物に関し、高固形物プリザーブま
たは固液充填物を以下の異なる方法で所定量サンプリン
グ（充填）して含まれる固形物数を調べた。

【００３８】（１）完全攪拌した高固形物プリザーブを
スプーンを用いて手作業でサンプリングした。（２）図８の装置を用いて完全攪拌した高固形物プリザ
ーブを計量器により計量したものを試料とした。（３）図８の装置において高固形物プリザーブとヨーグ
ルトを充填したものを試料とした。

【００３９】この結果を以下に示す。 ──────────────────────────────────── （１）（２）（３） ─────────────────────────────────── サンプル回数２０２９３０固形物数平均値５．３５５．９３５．１６固形物数の標準偏差１．５９９１．４６２１．５７７ ──────────────────────────────────── 何れの場合にも、あまりバラツキがない。すなわち本充
填装置によるバラツキは、完全混合したものを理想的条
件下で充填した場合（１）とほぼ同じ程度になってお
り、充填製造固有のバラツキは認められなかった。この
結果を用いて、式（２）を用いて固形率とバラツキの関
係を推定したものを図１０に示す。この場合、ml=4g 、
ma=0g である。なお、固形物期待値( 重量) は１３．７
５ｇである。この図から、固形物比率約４０％の時の固
形物数の標準偏差は約１．６で実験値とよく一致してい
る。

【００４０】この結果から、固形物比率約４０％から以
上であれば、固形物数のバラツキについてほぼ所望の結
果が得られることがわかる。図１１には、本発明の実施
に好適な固液充填物充填装置による具体的な構成が示さ
れている。本例の装置は、果実の砕片２を高い含有率で
含む高固形物比率プリザーブ３を収容するためのプリザ
ーブタンク２０有する。さらに、混合用液体すなわちヨ
ーグルトベースミックス７を収容するためのヨーグルト
ベースミックスタンク２１を有する。ヨーグルトベース
ミックスタンク２１の下端部には、混合管２２の一端が
接続されている。混合管２２は、中間部に縮径部２２ａ
を有する。プリザーブタンク２０の下端部にはプリザー
ブ吐出管２３が接続され、このプリザーブ吐出管２３は
３方弁２４を介して第１ポンプ手段となる第１シリンダ
２５に接続されている。３方弁２４は第１シリンダ２５
を交互にプリザーブ吐出管２３と混合管２２の縮径部２
２ａに切り換え接続する。混合管２２の他端部は、第２
の３方弁２６を介して第２ポンプ手段となる第２シリン
ダ２７に接続される。第２の３方弁２７は充填部となる
シャッター２８に接続されている。この第２の３方弁２
６は、第２シリンダ２７を混合管２２とシャッター２８
とに交互に切り換え接続する。シャッター２８には、該
シャッター２８を開閉駆動するためのアクチュエータ２
９が設けられている。

【００４１】第１シリンダ２５は制御弁３０を介して空
気圧縮機３１に接続され、第２シリンダ２７は制御弁３
２を介して空気圧縮機３１に接続されている。制御弁３
０、３２の作動を制御するために制御回路３３が設けら
れる。制御回路３３は、第１シリンダ２５が吸入工程に
あるときは第２シリンダ２７が吐出工程になり、第１シ
リンダ２５が吐出工程にあるときは第２シリンダ２７が
吸入工程になるように、制御弁３０、３２を制御する。
制御回路３３は、３方弁２４、２６を制御するように該
弁２４、２６にも接続され、第１シリンダ２５の吸入工
程では該第１シリンダ２５をプリザーブ吐出管２３に接
続し、第１シリンダ２５の吐出工程では該第１シリンダ
２５を混合管２２の縮径部２２ａに接続するように３方
弁２４を作動させる。また、制御回路３３は、第２シリ
ンダ２７が吸入工程にあるときは該第２シリンダ２７を
混合管２２に接続し、第２シリンダ２６が吐出工程にあ
るときは該第２シリンダ２７を充填部であるシャッター
２８に接続するように、３方弁２６の作動を制御する。

【００４２】作動においては、３方弁２４がプリザーブ
吐出管２３を第１シリンダ２５に接続し、３方弁２６が
第２シリンダ２７をシャッター３３に接続する。ここで
第１シリンダ２５の吸入工程が開始される。第２シリン
ダ２７は吐出工程となる。混合管２２内のヨーグルトベ
ースミックスは流動しない。固形物２を含むプリザーブ
３はタンク２０から吐出管２３を経て第１シリンダ２５
内に該第１シリンダ２５のストロークで定まる量だけ吸
引される。この過程では、第２シリンダ２７は吐出工程
にあり、該第２シリンダ２７内の混合物はシャッター３
３から容器（図示せず）に充填される。

【００４３】次に３方弁２４、２６が切り換えられ、第
１シリンダ２５が混合管２２の縮径部２２ａに、また第
２シリンダ２７が混合管２２に、それぞれ接続される。
ここで第１シリンダ２５が吐出工程になり、第２シリン
ダ２７が吸引工程になる。タンク２１内のヨーグルトベ
ースミックス７が混合管２２を経て第２シリンダ２７内
に吸入される。この過程において、第１シリンダ２５内
の高固形物比率プリザーブは混合管２２の縮径部２２ａ
に吐出され、該混合管２２を流通するヨーグルトベース
ミックスと混合される。高固形物比率プリザーブは、混
合管２２の縮径部２２ａに吐出されるので、ヨーグルト
ベースミックスとの混合が均一になる。第２シリンダ２
７内に吸引された混合物は、次の工程でシャッター２８
から容器に充填される。

【００４４】

【効果】本発明によれば、固液充填物中に分散する固形
物数のばらつきを減少することができる。また、バラツ
キをどの程度に抑えることができるかを推定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す固液充填物の充填装
置の概略図、

【図２】固形物比率を変化させたときの平均固形物数
と固形物数の標準偏差、を示すグラフ、

【図３】充填すべき固形物数の目標値を設定した時の
固形物比率と固形物数の標準偏差との関係を示すグラ
フ、

【図４】固形物比率と遊離化された液体粒子の重さを
変化させたときの固形物数のばらつきとの関係を示すグ
ラフ、

【図５】充填すべき固形物数の目標値を設定したとき
の固形物数のばらつきとの関係を示すグラフ、

【図６】図２と同様のグラフ、ただし別の実施例を示
す、

【図７】図３と同様のグラフ、ただし別の実施例を示
す、

【図８】図１と同様の図、但し別の構造を示す、

【図９】高固形物比率プリザーブ中の固形物としての
苺の重量分布

【図１０】図３、図７と同様の図、但しさらに別の実
施例を示す。

【図１１】本発明の実施に適した他の構造に係る固液充
填物の充填装置の概略図である。１は装置、２は固形物、３は液状物、４は高固形物比率
プリザーブ、５はプリザーブ収容タンク、６は計量器、
７は液体、８は液体用タンク、９は液体計量器、１０は
固液充填物、１１は混合器、１２は受取り容器、１３は
充填ノズル、２０は、プリザーブタンク、２１はヨーグ
ルトベースミックスタンク、２２は混合管、２２ａは縮
径部、８、２４、２６は３方弁、２５、２７は第１、第
２シリンダ、２８はシャッター、２９はアクチュエータ
ーである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外気から遮断された系の中で計量、混合す
る固液充填物の充填方法に於いて、少なくとも約１００
ｃｐ以上の粘度を有する液状物に固形物が全体の約３０
〜７０％の比率になるように一様に分散混合した高固形
物比率固液混合物を形成し、該高固形物比率固液混合物
を一定量計量し、別途一定量計量した液体と混合するこ
とにより、ほぼ一定数量の固形物を含む固液充填物を生
成し、これを所定容量の容器に充填することを特徴とす
る固液充填物の充填方法。
【請求項２】外気から遮断された系の中で計量、混合す
る固液充填物の充填方法に於いて、少なくとも約１００
ｃｐ以上の粘度を有する液状物と固形物比率が全体の約
３０〜７０％の比率になるように一様に分散混合した高
固形物比率固液混合物を形成し、該高固形物比率固液混
合物を一定量計量し、これに液体を加えてほぼ一定数量
の固形物を含む固液充填物を生成し、これを所定容量の
容器に充填することを特徴とする固液充填物の充填方
法。
【請求項３】所定の量の固液充填物を容器に充填するた
めの装置であって、固形物が高い比率で液状物と完全混
合された高固形物比率固液混合物を収容する高固形物比
率固液混合物収容タンクと、該高固形物比率固液混合物
収容タンクからの高固形物比率固液混合物を受け入れ計
量して送り出す計量器と、高固形物比率固液混合物と最
終的に混合する液体を収容する液体用タンクと、液体を
計量する液体計量器と、高固形物比率固液混合物と液体
とを混合して固液充填物を調製する混合器と、該混合器
からの固液充填物を受取り容器に向けて放出する充填ノ
ズルを備えた固液充填物の充填装置。
【請求項４】所定の量の固液充填物を容器に充填するた
めの装置であって、固形物が高い比率で液状物と完全混
合された高固形物比率固液混合物を収容する高固形物比
率固液混合物収容タンクと、高固形物比率固液混合物と
最終的に混合する液体を収容する液体用タンクと、高固
形物比率固液混合物と液体とを混合して固液充填物を調
製する混合器と、該混合器からの固液充填物を計量する
計量器と、該混合器からの固液充填物を受取り容器に向
けて放出する充填ノズルを備えた固液充填物の充填装
置。
【請求項５】流動物質に固形物を含む高固形物比率固液
混合物を収容する第１タンクと、流動性の液体を収容す
る第２タンクと、該第２タンクに接続された混合部と、
前記高固形物比率固液混合物を吸引し吐出するための第
１ポンプ手段と、前記高固形物比率固液混合物と液体の
混合物を吸引し吐出するための第２ポンプ手段と、前記
第１ポンプ手段を前記第１タンクと前記混合部に交互に
切り換え接続する第１切り換え弁と、前記第２ポンプ手
段を前記混合管と容器への充填部に交互に切り換え接続
する第２切り換え弁と、前記第１ポンプ手段が吸入工程
にあるときは前記第２ポンプ手段をが吐出工程になり、
前記第１ポンプ手段が吐出工程にあるときは第２ポンプ
手段が吸入工程になるように前記第１、第２ポンプ手段
の作動を制御する制御手段とからなることを特徴とす
る、固液充填物の充填装置。