JPH06508518A - 無油脂スナック菓子チップスを製造する方法及び装置 - 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】 無油脂スナック菓子チップスを製造する方法及び装置開運の先行出願 本出願は、同一発明者により１９９１年６月７日に出願された、米国特許明細書 ０７／７１２，１９６号に関連するものである。

産業上の利用分野 本発明は、一般的には、各種のチップスを、加熱した油に浸漬することなく製造 する方法及び装置に関し、より具体的には、油脂なしで、ポテトチップスを製造 する方法に関する。

従来９技術 食品製造技術分野において、ポテトチップスや、その他の野菜や穀物、たとえば コーン麦あるいはとうもろこしのチップ等の穀物チップスからなる、スナック食 品を製造する多種多様な方法が知られている。

これらの方法の多くは、ポテトやその他のチップスを加熱した油の容器中に、あ る時間浸漬するという関曙手法を用いている。「油揚げ」法として知られるこの 調理方法によると、ポテトスライスに含まれる水分は相当に減少し、かつ、若干 の油脂分が吸収される。新鮮なポテトスライスに含まれる水分は、通常、重量比 で約８５％であり、一方、「油揚げ」されたポテトチップスの水分は、一般に重 量比で５％以下である。

しかし、油揚げによる方法は、製品のポテトチップ中に、通常、製品チップには 総重量の約３５％から約４５％の油脂が含まれている。

従来の方法で製造されたポテトチップスに含まれる大量の油脂は、カロリー値を 増加させ、かつ、製品チップの保存期間か比較的短いため、多くの人にとって好 ましくないものである。ポテトチップ中に蓄積された油脂は、長期間経過すると 腐敗して、チップの臭いと味を不快なものとする。

ポテトチップスやその類似品に含まれる油脂分を減少させるための多くの調理方 法が開発されている。たとえば、リポマ（Ｌｉｐｏｍａ）他による米国特許第３ ，３６５．３０１号明細書には、ポテトスライスを通常の油揚げ調理方法よりも 高温の油脂に短時間浸漬し、さらにマイクロ波加熱などの電磁加熱を用いて最終 的に調理するようにした油揚げチップスの製造方法か開示されている。

リポマの調理方法による、油揚げを高温で短時間でえるやり方は、製品のチップ スに含まれる油脂分を減少させることができると考えられている。しかし、この 方法は、調理工程の第１段階で、チップに油脂が取りこまれることが避けられな い。

ユアン（Ｙｕａｎ）他による米国特許第４．２８３，４２５号明細書に開示され ている他の方法は、生のポテトスライスを小球状のたんばく質で被覆し、たんば く質層の上に食用油の層を追加したポテトチップスを製造する方法である。次に 、この方法で製造されたポテトスライスは、次にマイクロ波加熱により調理され る。

ユアン特許の方法は、油揚げ工程は除かれているが、なお、外周に少なくとも小 球状のたんばく質層を持つポテトチップが製造される。ユアンの米国特許明細書 の第３欄第４７行から第５９行には、たんばく質層がポテトスライスをうまくマ イクロ波処理するための本質的要素であると記述されている。ポテトチップスを 製造するためにマイクロ波加熱を単独で使用することは、ポテトスライス内ので んぷんがゼラチン化する傾向を生じてスライスの表面を覆い、加熱しすぎると硬 化してゴム状のシール層が形成されるため、不適当であることが既に知られてい る。

たとえば、ユアン特許では、明細書の第２欄第４５行から第５０行に記載されて いるように、マイクロ波加熱によってでんぷん質をゼラチン化することにより、 ポテトスライスに含まれる水分を３％以上除去することが試みられている。

そこで、公知の油揚げされたポテト、コーン麦及びとうもろこしチップスの味と 堅実さとを共に備え、しかも無油脂又は実質的に無油脂のポテトや類似の野菜チ ップス、また、コーン麦、とうもろこし、その他の穀物チップスを、製造する方 法に対する要求が、なお存在している。

本発明の概要 広い意味での本発明は、ポテト、コーン麦及びその他のチップスを、迅速に、安 価に、かつ、全く油揚げ又は油被覆をしないで製造する方法及び装置に関する。

本発明の方法は、生のポテトスライス、その他の野菜又は穀物のスライスを、き わめて高強度のマイクロ波電界中で処理して、生のスライス中の水分の大部分を 、迅速に水蒸気に変換させる第１調理工程を備える。この強度のマイクロ波加熱 は、スライスを膨張させて、多孔性と表面の粗面化とを増加させる効果を生じる 。この工程中に、ポテトスライスに最初に含まれていた重量比で約８０％の水分 は、最終的に約２５％ないし３０％に減少する。

次いで、ポテトチップスは、低強度のマイクロ波と加熱空気流とを組み合わせた 乾燥工程で処理され、膨張し粗面化され、スライスを乾燥して脆化されて、完全 なチップスになる。

好ましい実施例においては、ポテトやその他適宜の野菜、穀物等を平たくしたス ライスを、コンベヤベルト上に単層に並べて、まず、高強度のマイクロ波処理工 程に送りこむ。ポテトチップスを作るためのポテトスライスの場合は、まず生の ポテトスライスから表面の水分を除去するが、この処理は必要でないこともある 。

次の乾燥及び脆化工程では、ポテトやその他の製品のスライスを、単層に並べる 必要はなく、たとえば１０−ス下の厚さに重ねてもよい。必要に応じて、第１の 調理工程と第２の乾燥工程との間に、ポテトやその他の材料のスライスを、通常 の方法によって味付してもよい。

本発明の装置は、ポテトスライスを単層に並べて載置するベルトコンベアと、コ ンベアベルトの経路に沿って配置された一連の装置を有する単モード進行マイク ロ波の導波器とを備えている。導波器中における伝播を実質的に単モードに保持 するために、各導波器の一端には、マイクロ波終端器を設けである。

コンベアベルトは、マイクロ波を透過させる材質、たとえば、ポリプロピレンや テフロンで被覆したファイバーガラスで作っである。好ましい一実施例では、コ ンベヤベルトの面を凹面に形成して、調理されたポテトスライスに曲面を与える ようにしである。

た第２の装置が、第２の乾燥工程のためにコンベヤベルトの終端に設けられてい る。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の新規な特徴を詳細に説明する。ただし、 図面は、単なる例を示すものであり、本発明は、図示の範囲に限定するものでは ない。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の方法を示すフロー図である。

図２は、調理工程において、ポテト、野菜及び穀物のスライスを高強度のマイク ロ波電界で処理する、本発明の装置の一実施例を示す斜視図である。

図３は、本発明のマイクロ波導波器の１つを示す断面側面図である。

図４は、調理工程において、マイクロ波導波器の単一の部分で照射された後のポ テトスライスを示す斜視図である。

図５は、本発明の装置の一実施例の立面図である。

図６は、製品スライスを高強度のマイクロ波電界で照射するための、本発明の装 置のマイクロ波導波器の他の実施例を示す概略図である。

詳稚ｌ説明 本発明の方法は、平たく、薄いスライス状に切断された各種の野菜、穀物、果物 等から、油脂なしのチップスを製造するために好適である。また本発明の方法は 、たとえば、クラッカーやある種のビスケットなどの、従来の方法で焼き上げら れる多種類の製品を製造するのにも好適である。

特に本発明は、無油脂のポテトチップスを製造するのに適用しうる。各種のポテ トを、通常の油揚げチップにする伝統的な手法を、本発明の実行に採用すること かできる。

本発明の方法には、通常では油揚げをすることが望ましくない種類のポテトにも 、実施することができる。また、冷凍したポテトチップスも、使用することがで きる。

本発明は、生の野菜やポテトなどをスライス状に切ったもの、あるいは、野菜、 ポテト、コーン麦その他の穀物を、ねりもの又はペースト状とした後に、チップ とするようにほぼ平らなスライス形に形成したものがら、チップスを製造するた めに使用することができる。

本明細書において、生の原料スライスの語は、上記の項目ないし材料を切断ない し形成したスライスを意味するものとして使用する。

本発明を明確にするために、無油脂ポテトチップスを製造する場合について記述 する。ただし、本発明は、ポテトチップスの製造に限定するものではない。

図１には、本発明の方法のフロー図が示されている。図示のように、生のポテト スライスを準備する最初の工程として、生のポテトを洗浄し、スライス状に切る 工程を備えている。必要であれば、スライス状に切る前に、ポテトの皮を剥いて もよいが、ここでは皮剥きはしないものとしておく。

ポテトスライスは、最終製品であるチップスの厚さに応じた厚さで、かつ調理工 程で与えられるマイクロ波の効果を妨げない厚さにする。ポテトスライスの厚さ は、標準的には約１．６ｍｍ（１／１６インチ）である。本発明の方法では、１ 〜１．８ｍｍ（１インチの十分の４０ないし７０）の厚さの生のポテトスライス を使用して、良質のポテトチップスか製造される。

最初の調理工程の前に、ポテトスライスの表面に、被覆ないし表層を施す必要は ない。また、ポテトスライスの外面から、表面水分を除去する必要もない。表面 水分の除去は、後続する高強度マイクロ波照射調理工程で行われる。

しかし、表面水分か除去されていないと、隣接して接触するポテトスライス同士 の間に、電気アークが発生することがある。また、このアークは、１個の生のポ テトスライスの両面にわたっても発生する。このようなアークは、ポテトスライ スに伝達されるマイクロ波のエネルギーを減少させ、また、ある場合には、ポテ トスライスに望ましくない焦げ目をつけることとなる。

ポテトスライスを調理工程のマイクロ波にさらす前に、ポテトスライスの表面水 分の大部分を除去しておくことが望ましい。

本発明のチップ製造方法の好ましい一実施例では、生のポテトスライスから表面 水分を除去して、スライスに含まれる水分を、ポテトスライスに対して重量比で 、約５％ないし６％、望ましくは約５５％まで減少させる。表面水分の除去量が 不足すると、ポテトスライス同士の間、あるいはポテトスライスの表裏両面の間 にアークが発生する。水分の除去量が大きすぎると、ポテトスライスの表面にで んぷん層が形成される。このでんぷん層は、通常、製品スライスの味を悪くする 。また、でんぷん層が形成されると、時期が経過した製品チップの味が悪くなる ことが分力じている。

好ましい一実施例における表面水分の除去は、公知の「エアナイフ」型のエアジ ェツトを使用して行われる。エアナイフは、表面層を除去するために一般的に使 用される加圧空気流の型式のものである。この実施例のエアナイフは、加熱空気 ジェットを使用して、生の洗浄されスライスされたポテトスライスに、上から下 に向けて噴射するようにしである。これらの空気流の温度は、通常、約６７〜１ １０’Ｃ（約１５０°〜２５０″Ｆ）の範囲、好マシくハ、約８５°〜８８℃（ １８５〜１９０’Ｆ）の範囲である。加熱空気流の流量は、通常、毎分的１゜３ ５〜１．　６４ｃｍ３（５０〜６０立方フイート）とするのが望ましい。

図１のフロー図に示すように、ポテトスライスは、まず、きわめて高強度のマイ クロ波電界に照射されて、ポテトスライス中の水分を迅速に水蒸気に変換し、ス ライスから蒸発させる。次いで、これらの実質的に脱水されたスライスは、乾燥 して脆化される。

好ましい実施例におけるこの乾燥工程は、熱風と低強度のマイクロ波加熱とを組 み合わせた加熱装置によって行われ、重量比で数パーセントのみの水分を持つ油 脂なしチップを製造する。次いで、チップスは、所定の最終検査と包装をして最 終的な形態になる。

図１に示すように、最初の調理工程の後で、最終の乾燥工程の前に、もしくは最 終の乾燥工程の後に、バーベキュー風の味付けなどの調味料を、膨張し粗面化し たポテトスライスに、吹き付けにより施すこともある。最終の乾燥工程を行った 後に、調味料を吹き付けることにより、製品のチップの味を強調することは、一 般に広く行われていることである。

最初のマイクロ波電界の強度は、ポテトスライス中の水分の大部分を、急速に高 温の水蒸気に変換できるように、きわめて高い値に選定される。生のポテトスラ イスに含まれる水分は、通常、重量比で約８０％であり、最初の高強度のマイク ロ波電界に照射されたスライス中の水分は、重量比で約２５％ないし３０％に減 少する。

気相の水及び水蒸気は、同量の液相の水よりも相当大きい容積を占める。そこで 、ポテトスライス中の水分を急速に蒸気に変換することは、ポテトスライスを膨 張させて好ましい効果をもたらせる。この蒸気は、ポテトチップスから速やかニ 脱出して、スライスの表面の粗面化と多孔性とを増加させる効果を生じる。表面 の多孔性の増加は、ポテトスライスの脱水をさらに助長し、また、従来の油揚げ ポテトチップスにおける外面組織の性質に似た、望ましい粗さを提供する。

ポテトスライス中の大部分の水分を急速に蒸気に変換し、蒸気をポテトスライス から勢いよく蒸発させると、ゼラチン化は防止され、スライスの外面にでんぷん 層が形成されて固化することを防止すると考えられている。

ポテトスライスに照射されるマイクロ波電界の強度は、ポテトスライス中の水分 を急速に水蒸気に変換して、直ちにポテトスライスから放出することにより、所 望のゼラチン化防止の効果を達成するように、マイクロ波の照射時間を変化させ ることができる。

マイクロ波を照射する時間は、マイクロ波の電界強度の低下に応じて、増加させ るべきである。また、スライスの厚さが大きい場合には、より高い電界強度が必 要になる。充分に高いマイクロ波の電界強度を使用して、マイクロ波の照射を数 分間で終了させることにより、ゼラチン化を防止できると考えられている。

以下の実施例では、より特別な範囲のマイクロ波電界を使用している。高強度の マイクロ波電界に照射されて、膨張し粗面化されたポテトスライスは、それ以上 のゼラチン化の影響を受けることなく、乾燥されてチップになる。最終の乾燥工 程において、ポテトスライス中に含まれた重量比で約２５％〜３０％の水分は、 最終的に重量比で約２％〜４％の水分に減少する。

スライスに含まれる水分を急速に減少させて、スライスを膨張させ粗面化するた めの、ポテトスライスに高強度のマイクロ波電界を照射する最初の調理工程は、 種々のやり方で行われる。

望ましい一実施例では、ポテトスライスを導波器の溝孔を通して搬送し、マイク ロ波を透過させるコンベヤベルトに沿って、マイクロ波を伝達するマイクロ波導 波器を設けである。図２には、ポテトスライス（１２）を適当な高強度のマイク ロ波電界で照射する装置（１０）を有する好ましい実施例が示されている。この 装置（ｌＯ）は、一般的に単モードのマイクロ波電界を伝達する蛇行した導波器 （１４）を備えている。導波器（１４）は、複数の１８０度の屈曲部分を介して 反復して反転してあり、コンベヤベルト（２０）を通過させる複数個の細長い透 孔（１８）を設けて、ポテトスライス（１２）が導波器（１４）の全長中を複数 回通して、搬送されるようにしてあこの好ましい実施例では、導波器（１４）が コンベヤベルト（２０）に２０回係合するようにしであるが、図１には、簡単に するために、導波器（１４）の直線部分を５個のみ示しである。

導波器（１４）中に単モード電界を形成させるために、導波器の終端（２２）ま で伝達されたマイクロ波エネルギーのすべてを実質的に吸収する水トラツプ（２ ４）を、導波器（１４）の終端に設けである。導波器（１４）における直線導波 部分（１４ａ　）の数は、搬送されるポテトスライス（１２）に、導波器（１４ ）から適切なエネルギーが与えられるように選定しである。直線導波部（１４ａ ）を２０個備える実施例によると、ポテトスライス（１２）が導波器（１４）を 通って搬送される際に、最初に導波器（１４）に入射したマイクロ波エネルギー の約８０％が、ポテトスライス（１２）に吸収される。

直線導波部（１４ａ）の数は、必要に応じて増減することができる。ポテトスラ イス（１２）が５個程度の直線導波部（１４ａ）を通る間に、充分なマイクロ波 加熱が行われる。

図６に示す別の実施例では、後述するように、多重のマイクロ波導波器を設置し て、ポテトスライスを反復的に調理するようにしである。この実施例において、 ポテトスライスが実質的に生である間に、少なくとも２個の直線部を有するマイ クロ波導波器を通過させ、最終のマイクロ波導波器までに６つ以上の直線部を通 過したポテトスライスは、はぼ完全に調理される。

上述したマイクロ波導波器（１４）の好ましい一実施例では、導波器の入力部（ ２６）は、９１５メガヘルツで６０キロワツトの出力を有するマイクロ波発生器 に結合しである。導波器（１４）の断面寸法は、この周波数のマイクロ波の伝達 に適合して選定してあり、軍用規格ＷＲ９，７５による導波器の標準寸法は、２ ４．　８ｃｍｘ１２．４ｃｍ（９，７５インチｘ４．８７５インチ）である。こ れにより、導波器入力部（２６）におけるエネルギー強度の一般的な特性を、６ ．　４５ｃｒｔ？（１平方インチ）あたり約１．２５キロワツトとすることがで きる。必要に応じて、電磁スペクトルのマイクロ波バンド中の他の周波数を使用 することもできる。

透孔（１８）のような導波器（１４）の不連続部、コンベヤベルト（２０）の縁 端及びポテトスライス（１２）は、導波器（１４）中に立上り波形パターンを形 成させる。

図３に示すように、ポテトスライス（１２）が導波器の直線導波部（１４ａ）を 通って紙面の位置に搬送されると、立上り波形パターン（２８ａ）は、ポテトス ライス（１２）の領域（２９ａ）のみを局部的に加熱することになる。すなわち 、導波器（１４）の第１の直線部に曝された後のポテトスライス（１２）は、図 ４に示すようなほぼ「縞状」の外観を呈する。

そこで、各導波器の屈曲部（１６）は、導波器（１４）の直線部（１４ａ）中の 立上り波形ののコンベヤベルト（２０）に対する位置を変位させて、図３に示す ように、直線導波部（１４ａ　）における立上り波形パターン（２８ａ）と局部 的加熱領域　（２９ａ　）とを、隣接の直線導波部（図示省略）における先行又 は後続の立上り波形パターン（２８ｂ）の位置に対してずらせである。

隣接の直線導波部（１４ａ　）における立上り波形パターン（２８ａ）と（２８ ｂ　）とが変位していることにより、複数個の直線導波部（１４ａ）を通して搬 送される各ポテトスライス（１２）に、加熱するマイクロ波を均等に照射するこ とができる。この変位を行うために、導波器の中央部の曲率半径の円周長を、ポ テトスライス（１２）の調理に使用される全部のマイクロ波導波器で異ならせて 、導波器の屈曲部（１６）を形成しである。

コンベヤベルト（２０）の材質は、導波器（１４）中を伝播するマイクロ波を充 分に透過させ、かつ、ボテイスライス（１２）がベルト（２０）に粘着しないよ うなものを選定しである。好ましい一実施例では、コンベヤベルト（２０）は、 ポリプロピレンで作られている。ガラス繊維にテフロンを塗布したものでコンベ ヤベルト（２０）を作つってもよい。

本発明の好ましい実施例におけるコンベヤベルト（２０）は、凹面状を呈し、調 理されたポテトスライスを曲面に形成するようにしである。

本発明の方法により、はぼ平坦なコンベヤベルト上で作られたポテトチップスは 、従来の油揚げポテトチップスとは異なって、はぼ平坦な外観を呈する。ポテト スライスを曲面にすることは、必ずしも必要ではないが、曲面にするのはマイク ロ波調理工程で行うのが、乾燥工程で行うよりも望ましい。

前述のように、ポテトスライス（１２）を高強度マイクロ波電界に照射する時間 は、きわめて短時間である。上述の図２に示すマイクロ波調理装置において、コ ンベヤベルト（２０）は、毎分４．５〜６．０（１５〜２０フイート）の速度で 移動する。

導波器（１４）の各直線部は、１２．４ｃｍ（４，８７５インチ）の幅を持ち、 ポテトスライス（１２）は、導波器（１４）の直線部（１４ａ）を通過するごと に、１．２５〜１．６６秒の照射を受ける。２０個の直線導波部（１４ａ）を備 える装置では、各ポテトスライス（１２）に対する合計照射時間は、約２５秒〜 ３３秒になる。

前述したように、マイクロ波電界の強度は、照射時間に反比例して所要に変化さ せることができる。生のポテトスライス中の水分を急速に気化させ、でんぷん層 の生成と固化を防止する電界強度に設定しである。６０キロワット程度のレベル の電力を導波器人力部（２６）に人力し、コンベヤベルト（２０）の移動速度を 適切に増加又は減少させて、ポテトスライスを膨潤させ、表面を粗面にすること ができる。

６、　４５ｃｒｒ？　（１平方インチ）当り６３０ワット程度の低い入力エネル ギー密度とする２５キロワット程度の低い電力レベルでも、本発明の方法及び装 置によるポテトチップスの製造に、充分に使用することかできる。本発明者は、 導波器人力部（２６）に入力するマイクロ波のエネルギーレベルが３〜４キロワ ツトの低さであっても、本発明の方法及び装置によるポテトチップスの調理に充 分であると信じている。

ただし、マイクロ波の人力エネルギーレベルが３キロワツトより低いと、ポテト スライスに不要なでんぷん層を形成させずに、短時間で所望の効果が得られるよ うにポテトスライスを加熱できなくなる。すなわち、マイクロ波入力部（２６） に低レベルのエネルギーを入力させ、（たとえば、コンベヤベルトの移動速度を 低下させて、マイクロ波の照射時間を増加させて）でんぷん層が形成される前に 、ポテトスライスを所要度に脱水することができる。このでんぷん層は、前記の ように、製品チップスの味を悪くしたり、ある場合には、製品チップスの寿命を 短くする。

高強度のマイクロ波電界に照射されたポテトスライス（１２）から蒸発する大量 の水分か、導波器（１４）中に凝縮するのを防ぐために、熱風を対流させること がある。

このような凝縮は、ポテトスライス（１２）に伝達されるべきマイクロ波のエネ ルギーを減少させることになる。好ましい実施例では、熱風ブロワ（２７）によ り、導波器（１４）及びその周辺の室温を、約１５０℃（３００°Ｆ）に保持し である。導波器（１４）に熱風を送風することは、この第１の調理工程における ポテトスライスの脱水にも寄与する。

その他の凝縮防止手段も、適用しうることは云うまでもない。たとえば、導波器 （１４）による電気的加熱とともに、低温度の送風してもよい。

図６は、本発明の方法の高強度マイクロ波調理工程に使用するのに適した、本発 明の装置の別の実施例を示す概略図である。

生のポテト又はその他の製品スライスは、コンベヤベルトに係合した導波器の最 初のいくつかの直線部におけるマイクロ波導波器中に伝達されるマイクロ波エネ ルギーの大部分を吸収するものと考えられる。また、ポテト又はその他の製品ス ライスが導波器の直線部を通過するごとに吸収されるマイクロ波エネルギーの量 は、製品スライス中の水分の減少とともに、低下するものと考えられる。

したがって、製品スライスに対して、マイクロ波エネルギーをより効率的に伝達 するためには、複数個のマイクロ波供給源と、供給源ごとにいくつかのマイクロ 波導波部を使用することがよいと考えられる。

図６に示すように、マイクロ波透過性のコンベヤベルト（２０）は、複数組のマ イクロ波導波器（５０）（５２）及び（５４）に係合し、各組の導波器は、別々 のマイクロ波供給源（５６）に接続しである。コンベヤベルト（２０）は、図６ の左端に示す矢印（４８）の方向に移動する。ポテト又はその他の製品スライス の脱水にともなうマイクロ波エネルギーの減少に適合させるために、コンベヤベ ルトに係合するマイクロ波導波器の直線部の数を、製品スライスが搬送されるコ ンベヤベルト（２０）の終端に向けて増加させである。

また、高出力のマイクロ波供給源（６０）を使用し、マイクロ波出力を複数の別 々の単モード導波器に分配することにより、本発明の高強度マイクロ波処理工程 に適用する装置のコストを節減できる。

すなわち、マイクロ波供給源（５６）をマイクロ波分割器（５８）を備える導波 器の組（５４）に接続して、４個の別々の単モード導波器（５４ａ　）〜（５４ ｄ）に、マイクロ波エネルギーを分配しである。これらのマイクロ波分割器は、 マイクロ波エネルギーをそれぞれの通路に均等に分配することが望ましい。この 種の分割器は、マイク０波技術の分野において、一般に「マジックＴ　（ＭＡ（ ｄｃ−Ｔ’ｓ）Ｊと称される公知のものである。

導波器（５４）の組は、製品スライスが実質的に本来の水分を含んでいるコンベ ヤベルト（２０）の始端部に配置されているので、各単モード導波器の１組のみ の直線部が、コンベヤベルト（２０）と係合する。導波器中の単モードマイクロ 波の伝播を維持するために、各導波器の末端に水負荷などのマイクロ波吸収負荷 （６２）を設置しである。

導波器（５２）　（５０）の連続する各組は、より多数の直線導波部を備えてい る。すな。

わち、導波器（５２）の組は、４組の直線導波部をコンベヤベルト（２０）と係 合させてあり、個々の導波器（５２ａ　）〜（５２ｄ　）は、マイクロ波供給源 （５６）に接続されている。

同様に、導波器（５０）の組は、６組の直線導波部をコンベヤベルト（２０）と 係合させ、個々の導波器（５０ａ）〜（５０ｄ　”）をマイクロ波供給源（５６ ）に接続しである。（５０）　（５２）の組における個々の導波器の末端には、 同様にマイクロ波吸収負荷（６２）を設置しである。

前述した他の実施例と同様に、各導波器の１対の直線導波部を結ぶ屈曲部は、隣 接の直線導波部中に形成されるマイクロ波の立上り波形パターンの相対的位置を 変位させる形状にしである。

好ましい一実施例におけるマイクロ波供給源（５６）は、それぞれ、６０キロワ ツトのマイクロ波エネルギーを出力して、各単モード導波器（５０ａ　）〜（５ ０ｄ）　、（５２ａ）〜（５２ｄ　）及び（５４ａ　）〜（５４ｄ　）に１５キ ロワツトのエネルギーを発射する。１゜８ｍ（６フイート）幅のコンベヤベルト （２０）を、毎分６ｍ（２０フイート）の速度で移動させる本発明の高強度マイ クロ波装置は、毎時約１８０ｋｇ（４００ポンド）のポテトチップスを製造する ことができる。

上記と同様に、動力供給源（５６）は、マイクロ波スペクトルの周波数を、任意 に又は許容範囲内で出力することができる。すなわち、たとえば、動力供給源（ ５６）は、９１５ＭＨｚのマイクロ波を出力し、軍用規格ＷＲ９，７５に規定す る断面寸法を有する個々の導波器中に伝播することができる。

必要に応じて、異なる規格の動力供給源（５６）で異なる周波数のマイクロ波を 使用してもよいことは云うまでもない。ただし、この場合には、個々の導波器の 規格寸法を、これらの異なる周波数に適合させねばならない。

高強度のマイクロ波電界に照射して、ポテトスライスを膨潤させ、表面を粗面化 した後、スライスは、さらにポテトチップスにするために必要な乾燥処理される 。この最終乾燥工程は、低出力の多重モードマイクロ波乾燥ユニットによって行 うのが有利である。

ポテトチップスを作るための好ましい実施例では、米国ケンタラキー州りレスト ウッドの「マイクロドライ社Ｊ（ＭＩＣＲＯＤＲＹ　ＩＮＣ，）の通常型マイク ロ波「ベーキングユニット」を適用している。このユニットは、通常、１．８ｍ （６フイート）幅のマイクロ波透過性コンベヤベルトを備える１４．４ｍ（４８ フイート）の長さのものである。コンベヤベルトは、多重モードのマイクロ波空 洞を形成する、平行に配置された２枚の有孔ステンレススチール板の間に設置し である。

マイクロ波は、導波器と空洞とを連通ずる透孔を備え、空洞の上端に沿って設け た２個の導波器を通して、空洞内に射出される。標準的には、４個の６０キロワ ツトのマイクロ波発生器が導波器に接続され、合計２４０キロワツトの動力を、 マイクロ波空洞中に入力する。ただし、マイクロドライ社のベーキングユニット のマイクロ波空洞の寸法は、蛇行型の導波器（１４）よりかなり大きいので、ベ ーキングユニット中のマイクロ波電界の強度は、蛇行型の導波器（１４）中の電 界強度よりも相当に低い。

ベーキングユニット中のマイクロ波電界用に、このユニットから標準的に適用さ れる最大エネルギー密度は、６．　４５ｃｒｒ？　（１平方インチ）当り６ワツ ト程度である。このエネルギー密度は、処理されたポテトスライスを部分的に乾 燥させるには充分であるが、調理工程のマイクロ波電界照射におけるような膨潤 及び表面の粗面化は生じない。ただし、実際に使用されるマイクロ波エネルギー 密度は、ベーキングユニット中のチップスの量と、ユニット中のチップスの移動 速度とに基づいて定められる。チップスの生産量を最大にするために、最大速度 で搬送しようとすれば、最大値の２４０キロワツトの動力を入力させることにな る。なお、ここにおいて、低強度マイクロ波電界の語は、これらの効果をもたら すには不十分な電界強度を意味するものとして使用する。

チップス製造の最終の乾燥工程において、ポテトスライス中の水分は、最終的に 重量比約２％〜４％に減少される。標準的に、コンベヤベルトは、毎分３〜４ｍ （１０〜１５フイート）の速度で移動し、ポテトスライスを約３．２分から４゜ ８分間、照射する。また、マイクロ波空洞中に、約８２〜９２°Ｃ（１８０°〜 ２００６Ｆ）の熱風を、毎分約１８０ｍ（２００フイート）の速度で送風する。

この熱送風は、乾燥空洞内の露結を防止し、チップスに最終的な縮みを与える。

チップス製造工程のこの段階において、充分に乾燥させるためにチップスを単層 に配列する必要はなく、好ましい実施例では、約１０ｃｍ（４インチ）の厚さに 重積しである。

図５は、高強度マイクロ波装置（ｌＯ）に隣接して設置したマイクロドライ社の ベーキングユニット（３０）を示す。ベーキングユニット（３０）は、コンベヤ ベルト（２０）の送出し端（３４）の少し下方に配置され、マイクロ波装置（１ ０）から送り出されるポテトスライス（１２）を受けるようにしである。必要に 応じて、コンベヤベルト（２０）の送出し端（３４）にスプレィユニット（３６ ）を設置して、最終乾燥工程の前に、半加工されたポテトスライスに味付けをす るようにしてもよい。

この種の味付けは、チップス１ゴあぶり味Ｊ及び同種の風味を加えるために、通 常に使用されている。ベーキングユニット（３０）から送り出されたチップスは 、最終の製品として形成されており、所要の最終検査をうけた後、包装される。

本発明の方法及び装置を適用して、ポテトスライスから製造されたポテトチップ スは、従来の油揚げポテトチップスに匹敵する質感、固さ及び風味を備えている が、脂肪分がないものである。さらに本発明は、製品チップスの保存期間を長く し、ポテトチップスを一括的に製造する場合に必要な大量の高熱の油を使用する 作業に関連する安全装置を必要としないという利点を備えている。

以下、本発明の詳細な説明する。

奎倒工 新鮮な生のアイダホ・ラセソト（Ｉｄａｈｏ　Ｒｕ５ｓｅｔ）ポテトをスライス し、皮をむき、水洗する。生のポテトスライスを、ポリプロピレンのコンベヤベ ルト上に単層に並べる。ポテトスライスは、互いに近接させるか、高強度のマイ クロ波電界に照射されたときにアークか生しないように、できるだけ接触させず に配置する。ポリプロピレンのコンベヤベルトは、ポテトスライスを、９１５〜 ｉＨｚで３０キロワツトのマイクロ波が人力する平均的なマイクロ波導波器を通 して搬送する。この導波器は、コンベヤベルトで搬送されるポテトスライスが通 過する５個の直線導波部を備えている。導波器の幅を、約１２．４ｃｍ　（４， ８７５インチ）とし、コンベヤベルトを毎分５．４〜６ｎ＋（１８〜２０フイー ト）の速度で移動させると、ポテトスライスは、導波器の直線部を通過するごと に、１．２５秒〜１．６６秒間、照射される。

この最初のコンベヤベルトから送り出されたものは、ケンタラキー州タレストウ ッドのマイクロドライ社製のＩＶ−６０型マイクロ波及び熱風乾燥ユニットの送 入口に設置される。この乾燥ユニットは、２４０キロワツトの入力を有する多重 モードマイクロ波空洞を備えて、この入力エネルギーの約８０％をポテトスライ スに伝達する。８２〜９２℃（１８０’〜２００°Ｆ）の熱風を、毎分５゜４ｍ ３（２００立方フイート）で乾燥ユニットを通して送風する。乾燥ユニットの長 さは１４．４ｍ　（４８フイート）であり、ポテトスライスを毎分３〜４．５ｍ （１０〜１５フイート）の速度で搬送すると、照射時間は、３．２〜４．８分に なる。ベーキングユニットを通過するポテトスライスは、約７．６〜１０．２ｍ （３〜４インチ）の厚さに重積される。

このようにして製造されたポテトチップスは、油揚げ方式で得られるポテトチッ プスと同様な外観と味を有し、それらの表面構造は粗面化されており、製品チッ プスに含まれる水分は、重量比で約２％である。チップスに油や脂肪分は一切添 加されていない。

奎例匪 以上、ポテトチップスを製造する場合について、本発明を説明したが、その他の チップスも、上述の方法によって製造することかできる。たとえば、麦などの穀 物チップス、とうもろこしチップス、その他のものも、練りもの状として、高強 度マイクロ波電界を通して搬送できるように、適当なスライス状に形成すること により、同様に製造することができる。さらに、単モードのマイクロ波導波器も 製造に使用できる。ポテトスライスにマイクロ波エネルギーを伝達することがで きるか、本発明の新規な調理工程では、必要に応じて、多重モードマイクロ波を 使用して、高力率のマイクロ波を適用することができる。

これらの公知手段について、本発明の方法及び装置の本質を逸脱することなく、 各種の代案、省略、応用及び変形をすることができることは、理解されよう。す なわち、上述は、本発明の単なる事例を説明したものであり、本発明は、上述内 容に限定されるものではない。

上述の図２に示した装置のコンベヤベルト（２０）を静止させて、生のポテトス ライスを載置し、ポテトスライスを、マイクロ波照射の全期間、マイクロ波導波 器（１４）の直線部（１４ａ）中に保持させた。導波器（２６）に入力するマイ クロ波の強度レベルを４キロワツトと１キロワツトの範囲で変化させ、各レベル における照射時間を３分から５分に変化させた。増加した各強度レベル、又は変 化した照射時間ごとに、新しい生のポテトスライスを使用した。

入力強度レベルを４キロワツトとし、約３分間照射すると、ポテトスライスは、 標準的なチップスに膨潤した。同様に、マイクロ波導波器（１４）に３キロワツ トを３分間入射すると、生のスライスは、外見的には標準的なチップスに膨潤し たが、ごく少量のでんぷんの転移が認められた。しかし、導波器に２キロワツト を入射して３分間照射した場合は、ポテトスライスに、ゼラチン化したでんぷん がはっきり認められ、膨潤はきわめて僅かであった。導波器（１４）に１キロワ ツトを３分間接続すると、ポテトスライスにかなりのゼラチン質が発生し、膨潤 は認められなかった。

再度、マイクロ波導波器（１４）に新たな生のポテトを設置し、導波器（１４） に入射する強度レベルを２キロワツト及び１キロワツトとして５分間照射した。

マイクロ波照射時間を延長すると、ポテトスライスに無視できる程度のきわめて 僅がな膨潤を生じ、硬化したゼラチン層ができるだけであった。

本発明の方法によって、所望のポテトの調理結果を得るためには、軍用規格ＷＲ ９，７５の導波器に接続した　９１５ＭＨｚのマイクロ波動力源を使用し、最低 限３キロワツトが必要である。本発明の方法によって、ポテトスライスを充分に 調理できる３〜４キロワツトの強度レベルとすると、ポテトスライスから水蒸気 の蒸発を示す「沸騰」音が聞こえたが、１〜２キロワツトの強度レベルでは、こ の音がなかった。

補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年１２月６日

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. １．生の製品スライスから低脂肪のチップスを製造する方法であって、スライス に、充分に高強度のマイクロ波電界を照射して、スライスを膨潤させ、スライス の表面の多孔性を増加させる調理工程と、スライスを乾燥する工程とを備える無 油脂スナック菓子チップスの製造方法。
2. ２．ポテトチップスを製造する方法であって、生のポテトスライスに、充分に高 強度のマイクロ波電界を１分〜１分半照射して、スライス中の水分を重量比で約 ２０％に減少させる工程と、ポテトスライスを乾燥させて、チップスに形成する 後続工程とを備える無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
3. ３．ポテトチップスを製造する方法であって、生のポテトをスライスに切断する 工程と、ポテトスライスに、少なくとも６．４５ｃｍ２（１平方インチ）当り約 １００ワットのエネルギー密度を有するマイクロ波電界を照射する調理工程と、 ポテトスライスを乾燥させて、チップスに形成する後続工程、とを備える無油脂 スナック菓子チップスの製造方法。
4. ４．製品スライスが生のポテトスライスであり、製造されたチップスがポテトチ ップスである請求項１〜３のいずれかに記載の無油脂スナック菓子チップスの製 造方法。
5. ５．調理工程において、ポテトスライスに含まれる水分を、重量比で約２０％に 減少させる請求項４に記載の無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
6. ６．ポテトスライスに調理工程のマイクロ波電界を照射する時間が、約１分〜１ 分半である請求項４に記載の無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
7. ７．調理工程のマイクロ波電界が、６．４５ｃｍ２（１平方インチ）当り少なく とも６３０ワットのエネルギー密度を有する請求項４に記載の無油脂スナック菓 子チップスの製造方法。
8. ８．調理工程の高強度マイクロ波電界が、単モード電界である請求項１〜３のい ずれかに記載の無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
9. ９．調理工程中に、スライスを、互いに接触させずに間隔をあけて、単層に配列 する請求項１〜３のいずれかに記載の無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
10. １０．ポテトスライスの乾燥工程を、低強度のマイクロ波と熱風の対流による加 熱により行う請求項１〜３のいずれかに記載の無油脂スナック菓子チップスの製 造方法。
11. １１．生のポテトスライスを、充分に高強度のマイクロ波電界で照射して、スラ イスを膨潤し、かつ、その多孔性を増加させ、次いでスライスを乾燥して、油脂 を加えることなく製造されたチップス。
12. １２．スライスがポテトスライスであり、製品のチップスが、無油脂ポテトチッ プスである請求項１１に記載のチップス。
13. １３．生の野菜等のスライスから無油脂でチップスを製造する装置であって、マ イクロ波透過性のコンベヤベルトと、コンベヤベルトの少なくとも一面に、反復 して係合する形状のマイクロ波導波器と、 導波器に接続されたマイクロ波供給源と、生のスライスをコンベヤベルトで搬送 し、導波器中で充分な強度のマイクロ波電界を照射して、スライスを膨潤させ、 その表面を粗面化し、次いで、マイクロ波を照射されたスライスを乾燥させ、脆 化させてチップスとするオーブンとを備える無油脂スナック菓子チップスの製造 装置。
14. １４．導波器の終端にマイクロ波吸収端末器を備え、導波器中のマイクロ波電界 が、実質的に単モード電界である請求項１３に記載の無油脂スナック菓子チップ スの製造装置。
15. １５．未調理の原料スライスから低油脂のチップスを製造する方法であって、原 料スライスから表面の水分を除去する工程と、原料スライスに、充分に高強度の マイクロ波電界を約３分間照射して、スライスの重量成分中の水分を少なくとも 半減させる工程と、原料スライスを乾燥して、チップスに形成する後続工程とを 備える無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
16. １６．無油脂のポテトチップスを製造する装置であって、マイクロ波透過性のコ ンベヤベルトと、コンベヤベルトの少なくとも一面に、反復して係合する形状の 第１組のマイクロ波導波器と、 各導波器に、出力するマイクロ波をほぼ均等に分配するように、導波器に接続さ れた第１のマイクロ波供給源と、 ポテトスライスをコンベヤベルトで搬送し、充分な強度のマイクロ波電界を照射 して、スライスを膨潤させ、その表面を粗面化し、次いで、マイクロ波を照射さ れたスライスを乾燥させ、脆化させてチップスとするオーブンとを備える無油脂 スナック菓子チップスの製造装置。
17. １７．マイクロ波供給源が少なくとも３キロワットの電界を出力し、各導波器の 少なくとも２個の分割部分がコンベヤベルトと係合する請求項１６に記載の無油 脂スナック菓子チップスの製造装置。
18. １８．導波器の終端に、マイクロ波吸収端末器を備える請求項１６に記載の無油 脂スナック菓子チップスの製造装置。
19. １９．コンベヤベルトを凹面に形成して、製造されたポテトチップスを曲面に形 成するようにした請求項１６に記載の無油脂スナック菓子チップスの製造装置。
20. ２０．コンベヤベルトの少なくとも一面に、反復して係合する形状の第２組のマ イクロ波導波器と、 第２組の導波器に、出力するマイクロ波をほぼ均等に配分するように、導波器に 接続された第２のマイクロ波供給源とを設けてなる請求項１６に記載の無油脂ス ナック菓子チップスの製造装置。
21. ２１．第１組の導波器が、少なくとも２回コンベヤベルトと係合し、第２組の導 波器が、少なくとも３回コンベヤベルトと係合する請求項２０に記載の無油脂ス ナック菓子チップスの製造装置。
22. ２２．第１第２のマイクロ波供給源が、少なくとも３キロワットを出力するもの である請求項２０に記載の無油脂スナック菓子チップスの製造装置。
23. ２３．コンベヤベルトの少なくとも一面に、反復して係合する第３組のマイクロ 波導波器と、 第３組の導波器に接続されて、出力するマイクロ波を第３組の導波器にほぼ均等 に配分する第３のマイクロ波供給源とを備える請求項２０に記載の無油脂スナッ ク菓子チップスの製造装置。
24. ２４．第１組の導波器が、少なくとも２回コンベヤベルトと係合し、第２組の導 波器が、少なくとも３回コンベヤベルトと係合し、第３組の導波器が、少なくと も４回コンベヤベルトと係合する請求項２３に記載の無油脂スナック菓子チップ スの製造装置。
25. ２５．第１、第２第３の各マイクロ波供給源が、少なくとも３キロワットの電界 を出力する請求項２３に記載の無油脂スナック菓子チップスの製造装置。
26. ２６．未調理の原料スライスから低油脂のチップスを製造する方法であって、少 なくとも３キロワットの出力を有するマイクロ波供給源に接続された導波器中で 、原料スライスにマイクロ波エネルギーを照射する工程と、原料スライスを乾燥 して、チップスに形成する後続工程、を備える無油脂スナック菓子チップスの製 造方法。
27. ２７．原料スライスにマイクロ波エネルギーを照射する前に、生の原料スライス から表面水分の大部分を除去する工程を備える請求項１５又は２６に記載の無油 脂スナック菓子チップスの製造方法。
28. ２８．表面水分を除去する工程において、生の原料スライス中の水分を、重量比 で５〜６パーセントに減少させる請求項２７に記載の無油脂スナック菓子チップ スの製造方法。
29. ２９．表面水分除去工程を、生の原料スライスを加熱空気流に曝して行う請求項 １５又は２７に記載の無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
30. ３０．原料スライスを乾燥させた後に、低強度マイクロ波又は熱風対流による加 熱をする請求項１５又は２６に記載の無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
31. ３１．未調理の原料スライスが、生のポテトスライスである請求項１５又は２６ に記載の無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
32. ３２．高強度マイクロ波電界の強度が、３分間の照射によって、ポテトスライス 中の水分を、重量比で約２５％〜３０％に減少させる請求項３１に記載の無油脂 スナック菓子チップスの製造方法。
33. ３３．後続の乾燥工程により、ポテトスライス中の水分を、重量比で約２％〜４ ％に減少させる請求項３１に記載の無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
34. ３４．高強度マイクロ波電界の強度が、３０秒の照射により、ポテトスライスの 水分を、重量比で少なくとも半減させるのもである請求項１５又は２６に記載の 無油脂スナック菓子チップスの製造方法。
35. ３５．未調理の原料スライスを、まず、少なくとも３キロワットの出力を有する マイクロ波供給源に接続された導波器中でマイクロ波エネルギーで照射し、次い でスライスを乾燥して製造された無油脂のチップス。
36. ３６．未調理の原料スライスを、まず、充分な高強度を有するマイクロ波電界で 、約３〜５分間照射して、スライス中の水分を重量比で少なくとも半減させ、次 いで、スライスを乾燥して製造された無油脂のチップス。