JPH07255366A

JPH07255366A - 魚類乾製品製造方法及び装置

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Publication number: JPH07255366A
Application number: JP6077809A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nakamura; 誠中村; Yoshiro Sakai; 義郎酒井
Original assignee: YAMAGUCHI PREF GOV
Current assignee: YAMAGUCHI PREF GOV
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JP2636728B2

Abstract

(57)【要約】【目的】魚類乾製品の製造における自動化を実現し、
さらに製品の品質の向上と労働時間の短縮を図る。作業
者の経験と勘にたよることなく、過乾燥品及び乾燥不足
品の発生を低減する。【構成】原材料魚類の一般成分の構成と乾燥の初期段
階の体重の変動に着目して乾燥条件を自動的に設定し、
さらに所要の乾燥度に至る迄の時間を調整する。また、
魚類の乾燥特性を表現する線形微分方程式から成る乾燥
モデルを用いて、乾燥過程における初期の魚類の体重の
変動状態から所定の乾燥度に至る迄の乾燥時間を求め、
乾燥条件を設定して乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、魚類乾製品製造方法及
び装置に関し、魚類加工分野の人工乾燥による魚類乾燥
工程において、魚類の魚体の大きさと一般成分の構成及
び乾燥の初期段階の体重の変動に着目して、魚類の乾燥
条件の設定と装置の制御をするものであり、魚類乾製
品、特に塩干品及び調味乾製品等の製造における自動化
を実現し、さらに製品の品質の向上と労働時間の短縮を
図るものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】今日の
水産加工業界における乾燥魚類製品の製造工程において
は、通常、冷風乾燥又は熱風乾燥が用いられる。これら
の乾燥方法では冷凍機・除湿機又はバーナ等から発生す
る冷風又は熱風を使用し、各種乾燥条件を制御して、所
望の製品に仕上がるまで魚類を乾燥させている。その際
においては、乾燥前又は乾燥中に適宜設定する乾燥機又
は乾燥室内の温度等の乾燥条件を制御要素として、ＰＩ
Ｄ制御又はシーケンス制御等を適用している。しかしな
がら、前記従来技術には未だ多くの解決すべき課題があ
り、すなわち以下の問題点がある。．乾燥条件は魚種・魚体の大きさ等の原材料の条件及
び製品の品種に係わる作業者の経験と勘を基にして決定
される。したがって、時としては見込み違いが生じて過
乾燥品又は乾燥不足品を製造することとなり、また、経
験が浅い作業者には乾燥条件の設定は容易なものとはな
らない。．乾燥中は過乾燥品、乾燥不足品の製造を防ぐことを
目的として、要望する仕上がり状態に至るまでの期間、
作業者が乾燥状態を逐次目視及び触手検査で確認する作
業が必要とされる。したがって、作業者の拘束時間が長
く、また、仕上がりの判定は作業者の判断に大きく依存
していることから、安定した品質の製品の生産が容易で
はない。．さらに、原材料となる魚類は同一魚種であったとし
ても漁獲時期・年次、漁場等により魚体の大きさとその
成分が大きく変動する（図１、表１参照）。

【０００３】

【表１】

【０００４】これは魚群をとりまく環境、飼料生物、成
長及び生殖活動等の要因が複雑に関与することに起因し
ていると考えられ、このことは魚類を加工原料として利
用する際、同一の乾燥条件であったとしても本質的に一
定の品質のもの及び仕上がり状態のものを作りにくくな
ることを意味している。したがって、従来の乾燥制御方
法及び装置を用いて乾燥するには、使用する魚類の成分
及び魚体の大きさに対応した製品を製造するための熟練
者の豊富な経験と勘が要求される。また、これらの作業
者の拘束時間が長くなり、加えて、製品の品質が一定し
ない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題点を解決するためになされたもので、原材料魚類の
一般成分の構成と乾燥の初期段階の体重の変動に着目し
て、乾燥条件を自動的に設定し、さらに所定の乾燥度に
至る迄の時間を調整するものである。すなわち本発明
は、（１）人工乾燥により魚類乾製品を製造する乾燥過
程の前工程において被乾燥体魚類の肥満度を算出し、次
いでその肥満度に基づいて所要の乾燥条件を設定して乾
燥処理を行うことを特徴とする魚類乾製品製造方法、
（２）被乾燥体魚類の乾燥特性を表現する線形微分方程
式から成る乾燥モデルを用いて、乾燥過程における初期
の魚類の体重の変動状態から所定の乾燥度に至る迄の乾
燥時間を求めるとともに、乾燥条件を適宜設定して乾燥
処理を行うことを特徴とする魚類乾製品製造方法、
（３）魚類の魚種及び魚体の大きさに応じて、さらに乾
燥条件を付加設定することを特徴とする前記（１）項及
び（２）項記載の魚類乾製品製造方法、（４）人工乾燥
により魚類乾製品を製造する乾燥過程の前工程において
算出された被乾燥体魚類の肥満度に基づいて、温度・風
速・時間の乾燥条件を設定してなることを特徴とする魚
類乾製品製造装置、及び（５）被乾燥体魚類の乾燥特性
を表現する線形微分方程式から成る乾燥モデルに基づい
て求められた、乾燥過程における初期の魚類の体重の変
動状態から所定の乾燥度に至る迄の乾燥時間を設定して
なることを特徴とする魚類乾製品製造装置である。

【０００６】魚類の一般成分は前述のとおり漁獲時期・
年次、漁場等の外的要因と魚体の大きさにより変動す
る。一般成分のうちで変動する成分は、主に脂質、水
分、タンパク質であり、うるめ鰯の例ではタンパク質は
成分中約２１％を占めるもののその変動幅は約４％以内
であり、また、タンパク質そのものは本質的に乾燥速度
に影響を及ぼすものではない。一方、脂質と水分含量の
変動には負の相関関係が認められており、同一の魚種の
場合には体長が増すほど乾燥速度が遅くなり、また、同
一の体長のものであれば脂質含量が増すほど乾燥速度が
遅くなる。魚類の脂質含量は通常、化学分析的な手法に
より求めるが、しかし、分析結果を得る迄には長い時間
と労力を要し、また、設備の保有等の問題が有ることか
ら、生産現場で逐次これを行い魚類の乾燥速度を得るこ
とは現実的なものではない。

【０００７】本発明はこのような魚類の持つ個体差を、
魚類の加工後の肥満度を算出して、この指標を用いて所
定の乾燥条件を自動設定して運転することを特徴として
いる。なお、本発明乾燥方法に採用する肥満度の算出定
義式を式（１）から式（３）に示す。また、表２に式
（１）を用いて算出したうるめ鰯の肥満度と魚肉の一般
成分の相関関係とその検定結果を例示する。

【０００８】

【数１】

【０００９】この式で肥満度１とは内蔵も頭も除去しな
いままの状態の肥満度を、肥満度２とは頭はそのままで
内蔵を除去した状態の肥満度を、肥満度３とは頭と内蔵
との両方を除去した状態の肥満度を各々示すものとす
る。なお、上記の式において、体長＝全長−尾長であ
る。表２によれば、肥満度は魚肉の一般成分である水
分、蛋白質、脂質、糖質、灰分の内、脂質含量と最も強
い相関を示すことが解るので、これを乾燥制御に用いる
ことの有効性が理解される。

【００１０】

【表２】

【００１１】下記式（４）に乾燥前の処理として本発明
方法に用いる魚類の体重の減少率の推定式を例示する。
推定はファジィプロダクションルールによって行われ
る。Ｉｆ体長ａｎｄ（体重ｏｒ肥満度）ａｎｄ希望する乾燥度ｔｈｅｎ体重の減少率の推定値式（４）この場合、体長、（体重ｏｒ肥満度）、希望する乾燥度
を前件部変数と言い、体重の減少率の推定値を後件部変
数と言う。

【００１２】また、各変数はメンバーシップ関数と呼ば
れる関数から構成される。いま、これらの各変数（体
長、肥満度、製品の乾燥具合、体重の減少率）が変化す
る様子の一例を図２の（Ａ）〜（Ｄ）に示す。なお、図
２中に示す各符号は以下の意味を有する。ＮＢ：負の方向に大きい。ＮＳ：負の方向にやや大きい。ＺＲ：中間。ＰＳ：正の方向にやや大きい。ＰＢ：正の方向に大きい。Ｎ：負の方向。Ｐ：正の方向。ここでファジイプロダクションルールを用いる利点は、
このルールが定性的に見て人間の言葉及び思考に非常に
類似しているため、例え未熟練者の操作であっても、あ
たかも熟練者が乾燥処理を行うがごとくに作業をすすめ
られることにある。

【００１３】被乾燥魚類は多種多様であると共に、たと
え、同一魚種であってもその状態を確度高く表現するた
めには膨大なデータが必要となることから、これらのデ
ータをメンバーシップ関数でくくることによって、シス
テム構築へ消費される労力を極端に軽減できるものであ
る。

【００１４】式（５）に乾燥前の処理として本乾燥制御
方法に用いる魚類の乾燥所要時間の予測式を例示（うる
め鰯の塩干品製造の場合）する。予測は重回帰モデルで
行われる。乾燥所要時間＝−2.91＋0.209×体長＋3.89×肥満度 −56.0 ×減少率 −0.654×温度＋1.68×風速−0.177×湿度式（５）

【００１５】また、本発明では魚類乾製品製造工程にお
いて、過乾燥品及び乾燥不足品の生産を防ぐことを目的
として、乾燥期間中に乾燥特性を表現する式（６）から
式（８）の線形微分方程式の乾燥モデルで乾燥終了時間
を求め、乾燥条件を適宜設定して制御する乾燥方法を完
成した。

【００１６】

【数２】

【００１７】

【作用】

【００１８】本発明における乾燥制御方法の処理の流れ
を以下に示す。［乾燥前の処理］Ｓｔｅｐ１原材料の魚種・魚体の大きさ（体長、体
重）、製品の品種・乾燥度、乾燥条件及び乾燥時間を入
力Ｓｔｅｐ２原材料の肥満度を算出Ｓｔｅｐ３最適な体重の減少率を算出この場合、最適な体重の減少率とは、乾燥前の被乾燥魚
類を、目的とする製品に仕上げる場合の体重の変化率を
示すものであって、式（４）のファジィプロダクション
ルールを用いて推定される。

【００１９】Ｓｔｅｐ４乾燥所要時間を式（５）によ
り算出Ｓｔｅｐ５上記の乾燥所要時間が設定条件を満たさな
い場合には乾燥条件を修正して上記の式（５）を繰り返
し算出する。Ｓｔｅｐ６上記の乾燥所要時間が目標条件を満たす場
合には乾燥条件を制御装置に出力なお、上記のＳｔｅｐを遂行する本発明乾燥方法の処理
の流れの詳細を、図３と図４とに示す。

【００２０】［乾燥開始から終了までの処理］Ｓｔｅｐ７乾燥開始Ｓｔｅｐ８原材料の体重の変動をサンプリングＳｔｅｐ９乾燥速度を算出Ｓｔｅｐ１０乾燥終了時間を推定Ｓｔｅｐ１１乾燥条件を設定Ｓｔｅｐ１２乾燥終了なお、上記のＳｔｅｐを遂行する本発明乾燥方法の処理
の流れの詳細を、図５に示す。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。図６に本
発明方法を実施する魚類乾製品製造装置の機能ブロック
図を示すが、該装置は入力部、装置制御部及び出力部か
ら構成される。また、図７に本発明の魚類乾燥装置の実
施例の構造説明図を示す。図７に示されるように、３台
の乾燥室１内に被乾燥体魚類１０載置用の通気性のよい
移動棚２が配設されており、それに多数の被乾燥体魚類
１０が多数段に懸架されている。なお、移動棚２の台数
は３台に限るものではない。そして、乾燥室１内上方空
気通路途中に送風機３及び風速センサー１２が配設さ
れ、また、移動棚２の左側には風向角度調整用の複数の
スムーシングプレート４が配設され、そして、右側には
冷凍機５が設置されている。なお、冷凍機５前面部には
温度センサ６が取着されている。なお、乾燥室１内部の
温度、風速、及び乾燥処理時間は乾燥制御装置１４によ
って制御される。

【００２２】さらに、図８に本発明の他の実施例の魚類
乾燥装置の構造説明図を示す。すなわち、本発明の魚類
乾燥装置は同図に示されるように、魚類乾製品製造用乾
燥室１内に３台の被乾燥体魚類１０載置用の通気性の良
い移動棚２が配設されており、それに多数の被乾燥体魚
類１０が多段数に懸架されている。この場合、乾燥室１
内の上方空気通路途中の左右に冷凍機５、５’と送風機
３、３’が配設され、また、移動棚２の左側及び右側に
は風向角度調整用の複数の可動式ルーバー８、８’が配
設され、乾燥室１上部には開閉式外気導入口７が配備さ
れている。なお、上方空気通路、乾燥室天井部、移動棚
２側部等には温度センサー６が取着されている。また、
送風機３、３’よりの送風面に対峙する乾燥室１の側面
には風速センサー１２が、移動棚２の内部底面には湿度
センサー９が、同じく、移動棚２の外部底面には重量セ
ンサー１１が、また、乾燥室１には除湿機１３よりの配
管（図示せず）が配設されてある。

【００２３】［入力部］図６に示す魚類乾製品製造装置
の機能ブロック図において、入力部は主に使用する魚類
の情報を得るためのセンサ類（測長、重量及び数量）と
装置の稼働状態を得るためのセンサ類（温度、湿度、風
速、重量、及び異常検出）等から構成され、これらから
得た情報を装置制御部に出力するものである。

【００２４】［装置制御部］図６に示す装置制御部は、
原料情報処理部、システム情報処理部、演算処理部、表
示部、記憶部及び制御情報処理部から構成され、入力部
から得た情報を演算処理、表示及び記憶して、さらに、
制御情報を出力部に出力するものである。 ◎原料情報処理部は原材料として使用する魚類の情報
を、測長センサ、重量センサ及び数量センサから受け、
これを信号変換して演算部に出力するものである。 ◎システム情報処理部は設定した乾燥条件と乾燥装置等
に設置されたセンサ類（温度、湿度、風速、重量等）か
ら得た稼働状況を受け、これを信号変換して演算部に出
力するものである。

【００２５】◎演算処理部は原料情報処理部、システム
情報処理部から原料情報及びシステム情報を受け、肥満
度の算出と乾燥条件の設定等の演算を行い、これを表示
部、記憶部及び制御情報処理部に出力するものである。 ◎表示部は演算処理部からの受けるデータを基に、主に
以下の原材料、乾燥条件及び乾燥設備に関する表示を行
う。魚類：魚種・魚体の大きさ、製品の品種・乾燥度、乾
燥状態、仕上がり予測時間等乾燥条件：乾燥温度・湿度・風速、乾燥時間、外気温度
・湿度等乾燥設備：稼働状況等

【００２６】◎記憶部は乾燥制，御に必要なプログラム
類、魚類の情報及び乾燥の履歴を記憶して、これを演算
処理部と入力又は出力するものである。魚類：魚種・魚体の大きさ、製品の品種・乾燥度、肥
満度演算の要素、乾燥速度の基本モデル、修正モデル、
乾燥状態の履歴等乾燥条件：乾燥温度・湿度・風速、乾燥時間、外気温度
・湿度等乾燥設備：稼働状況の履歴 ◎制御情報処理部は演算部から乾燥条件を入力し、これ
を信号変換して冷凍機、除湿機及び送風機に出力するも
のである。

【００２７】［出力部］出力部は冷凍機、除湿機及び送
風機等から構成され、装置制御部から得た制御情報を基
に、装置の温度、湿度及び風速を出力するものである。

【００２８】次に本発明方法及び装置を適用した具体的
な魚類乾製品製造例を説明する。（乾製品製造例１）表３は肥満度１の定義式と本発明方
法及び装置を用いて、約３２時間迄の冷風乾燥を行い、
内蔵を除去しないまま頭付きうるめ鰯の丸干しの若干し
を製造した結果を示す。この場合の乾燥モデル式（６）
から（８）において使用したパラメータの大きさは、α
＝0.457、β＝0.025、ｕ（０）＝0.959、ｖ（０）＝3.6
91 である。また、経過時間にして１６時間２分までは
温度２２．１℃、湿度５４．８％、風速３．１６ｍ／ｓ
ｅｃ、乾燥度３．０にて操業し、そののち７時間３３分
は温度２２．０℃、湿度５３．１％、風速３．１１ｍ／
ｓｅｃ、乾燥度３．０にて操業し、さらにその後７時間
３１分は温度２２．０℃、湿度４９．７％、風速３．１
０ｍ／ｓｅｃ、乾燥度３．０にて操業した。そして、肥
満度１、すなわち、内蔵も頭もそのままにして丸干しし
た場合、製品には最適である体重減少率の２５％を得る
ためには、１６時間の所要時間が必要となって来る。実
際に、この場合は１６時間２分にて自動的に乾燥を終了
して満足の行く良好な製品を製造している。

【００２９】

【表３】

【００３０】（乾製品製造例２）表４は肥満度２の定義
式と本発明方法及び装置を用いて、約７時間の冷風乾燥
を行い、さよりの丸干しの若干しを製造した結果を示
す。この場合の乾燥モデル式（６）から（８）のパラメ
ータの大きさは α＝0.142、β＝0.000、ｕ（０）＝0.000、ｖ（０）＝
8.573 である。そして、肥満度２、すなわち、内蔵を
除去した状態で頭はそのままにして丸干しした場合、４
７．１ｇと３８．８ｇとの原料の重量差により６．３時
間を経過して体重減少率として３４．４５と３７．４％
との数値差が認められた。この場合は、全経過時間にわ
たって温度２０．５℃、湿度５１．７％、風速２．１６
ｍ／ｓｅｃ、乾燥度３．０にて操業した。

【００３１】

【表４】

【００３２】（乾製品製造例３）表５は肥満度３の定義
式と本発明乾製品製造方法及び装置を用いて、約５時間
の冷風乾燥を行い、ま鯵の開き干しの若干しを製造した
結果を示す。この場合の乾燥モデル式（６）から（８）
のパラメータの大きさは α＝0.145、β＝0.000、ｕ（０）＝0.001、ｖ（０）＝
5.282 である。そして、肥満度３、すなわち、内蔵と
頭を除去した状態で干した場合、２３８ｇと２５５ｇと
の原料体重の差があっても、５時間の乾燥時間を経過し
た場合、１８．１７％と１７．６４％との差、すなわ
ち、０．５３％という僅かの体重減少率の差しか認めら
れなかった。この場合は、全経過時間にわたって温度２
４．１℃、湿度４９．０％、風速２．９５ｍ／ｓｅｃ、
乾燥度３．０にて操業した。なお、乾燥業務に入るまえ
に、ここの魚類はサイズ別に選別されているものであっ
て、処理ロット内での寸法変動は少ないものであるが、
本発明を利用する場合、基本的には、原料魚類の体格の
バラツキは５８％の増減について充分に対応可能であ
る。

【００３３】

【表５】

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、例えば、前記の乾製品
製造例１において見られるごとく、うるめ鰯の丸干しの
若干しの最適品（体重減少率が２５％）を製造する場
合、原材料１、２、３は各々１６時間２分、２３時間３
５分、３１時間６分で自動的に乾燥を終了している。こ
のように本発明方法及び装置を用いて魚類乾製品の製造
を行うと、作業者の経験と勘にたよることなく自動化の
実現及び労働時間の短縮が図れ、さらに過乾燥品及び乾
燥不足品の発生を低減して、かつ製品の品質の向上が望
める。

【図面の簡単な説明】

【図１】うるめ鰯の全長と体重の相関関係を示すグラフ
図。

【図２】塩乾燥若干し鰯を製作する場合のメンバーシッ
プ関数を示す説明図。

【図３】実施例の魚類乾製品製造方法の処理の流れの詳
細説明図。

【図４】実施例の魚類乾製品製造方法の処理の流れの詳
細説明図。

【図５】実施例の魚類乾製品製造方法の処理の流れの詳
細説明図。

【図６】実施例の魚類乾製品製造装置の機能ブロック
図。

【図７】実施例魚類乾製品製造装置の構造説明図。

【図８】他の実施例の魚類乾製品製造装置の構造説明
図。

【符号の説明】

１：乾燥室２：移動棚３：送風機３’：送風機４：スムーシングプレート５：冷凍機５’：冷凍機６：温度センサー７：外気導入口８：可動式ルーバー８’：可動式ルーバー９：湿度センサー１０：被乾燥体魚類１１：重量センサー１２：風速センサー１３：除湿機１４：乾燥制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人工乾燥により魚類乾製品を製造する乾
燥過程の前工程において被乾燥体魚類の肥満度を算出
し、次いでその肥満度に基づいて所定の乾燥条件を設定
して乾燥処理を行うことを特徴とする魚類乾製品製造方
法。
【請求項２】被乾燥体魚類の乾燥特性を表現する線形
微分方程式から成る乾燥モデルを用いて、乾燥過程にお
ける初期の魚類の体重の変動状態から所定の乾燥度に至
る迄の乾燥時間を求めるとともに、乾燥条件を適宜設定
して乾燥処理を行うことを特徴とする魚類乾製品製造方
法。
【請求項３】魚類の魚種及び魚体の大きさに応じて、
さらに乾燥条件を付加設定することを特徴とする請求項
１又は請求項２記載の魚類乾製品製造方法。
【請求項４】人工乾燥により魚類乾製品を製造する乾
燥過程の前工程において算出された被乾燥体魚類の肥満
度に基づいて、温度・風速・時間の乾燥条件を設定して
なることを特徴とする魚類乾製品製造装置。
【請求項５】被乾燥体魚類の乾燥特性を表現する線形
微分方程式から成る乾燥モデルに基づいて求められた、
乾燥過程における初期の魚類の体重の変動状態から所定
の乾燥度に至る迄の乾燥時間を設定してなることを特徴
とする魚類乾製品製造装置。