(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
魚及び／又は魚腸骨を主とする水産物原料を脱水・加熱・乾燥・粉砕の処理を施すことにより魚粉を製造する方法であって、前記脱水・加熱・乾燥・粉砕の一連の処理を１次脱水ゾーン２次脱水ゾーン及び加熱乾燥粉砕ゾーンを連続して備えた密閉型２軸スクリュウ押出機を使用して１工程で行うことを特徴とする魚粉製造方法。
【請求項２】
上記脱水・加熱・乾燥・粉砕工程内の脱水処理として、前記1次脱水ゾーンを常温で脱水する常温脱水ゾーンとし前記２次脱水ゾーンを加熱しながら脱水する加熱脱水ゾーンとしたことを特徴とする請求項１記載の魚粉製造方法。
【請求項３】
上記２軸スクリュウ押出機として、多段式異径２軸スクリュウ押出機を使用することを特徴とする請求項１記載の魚粉製造方法。
【請求項４】
上記２軸スクリュウ押出機として、多段式タンデム押出機を使用し、その１段目の押出機を1次脱水ゾーンと２次脱水ゾーンとしたことを特徴とする請求項１記載の魚粉製造方法。
【請求項５】
上記２軸スクリュウ押出機の原料供給口から１次脱水ゾーンに相当するスクリュウ形状を不完全噛合形としたことを特徴とする請求項１記載の魚粉製造方法。
【請求項６】
上記多段式タンデム押出機のうち、１段目を１次脱水ゾーンと２次脱水ゾーンとすると共に異方向回転型２軸スクリュウ押出機で且つ不完全噛合形としたことを特徴とする請求項４記載の魚粉製造方法。
【請求項７】
魚及び／又は魚腸骨を主とする水産物原料を脱水・加熱・乾燥・粉砕の処理を施すことにより魚粉を製造する設備であって、前記水産物原料の脱水・加熱・乾燥・粉砕処理を１工程で行うための１次脱水ゾーンと２次脱水ゾーン及び加熱乾燥粉砕ゾーンを備えた密閉型２軸スクリュウ押出機を主要機器として配置したことを特徴とする魚粉製造設備。
【請求項８】
上記２軸スクリュウ押出機の１次脱水ゾーン又は２次脱水ゾーンの少なくとも一か所に、多孔円筒形脱水バレルを含む脱水口を設けてなる請求項７記載の魚粉製造設備。
【請求項９】
上記２軸スクリュウ押出機の加熱乾燥粉砕ゾーンの乾燥部に相当する位置にベントバレルを含む脱気口を設けてなる請求項７に記載の魚粉製造設備。
【請求項１０】
上記２軸スクリュウ押出機の加熱乾燥粉砕ゾーンの粉砕部に相当する位置にニーディングディスクを組み込んでなる請求項７に記載の魚粉製造設備。
【請求項１１】
上記２軸スクリュウ押出機の上流側から下流側にかけて常温脱水する１次脱水ゾーンと加熱脱水する２次脱水ゾーンとに分け、それぞれのゾーンに多孔円筒形脱水バレルを含む脱水口を設けてなる請求項7記載の魚粉製造設備。
【請求項１２】
上記２軸スクリュウ押出機の、常温脱水する1次脱水ゾーンのバレル径が、加熱脱水する2次脱水ゾーンのバレル径より大きい２段式異径２軸スクリュウ押出機である請求項１１記載の魚粉製造設備。
【請求項１３】
上記２軸スクリュウ押出機が、上流側から下流側にかけて１段，２段，３段の順にバレル径が小さく、且つ１段目の大径部が1次脱水ゾーン、２段目の中径部が2次脱水ゾーンに区画されると共に、それぞれのゾーンに脱水バレルを含む脱水口を設けてなる３段式異径２軸スクリュウ押出機である請求項７記載の魚粉製造設備。
【請求項１４】
上記２軸スクリュウ押出機として、その原料供給口から1次脱水ゾーンに相当するスクリュウ形状が不完全噛合形とされてなる請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の魚粉製造設備。
【請求項１５】
上記２軸スクリュウ押出機が、大径バレルを有する上流側の２軸スクリュウ押出機と小径バレルを有する下流側の２軸スクリュウ押出機をタンデム方式に配置すると共に、上流側の押出機の出口と下流側の押出機の入口を連結してなる多段式タンデム押出機であって、少なくとも１段目押出機に脱水バレルを含む脱水口を設けてなる請求項7記載の魚粉製造設備。
【請求項１６】
上記多段式タンデム押出機のうち、少なくとも１段目押出機が異方向回転型２軸スクリュウ押出機である請求項１５記載の魚粉製造設備。
【請求項１７】
上記多段式タンデム押出機として、１段目がバレル径の大きい異方向回転型２軸スクリュウ押出機であり、２段目がバレル径の小さい同方向回転型２軸スクリュウ押出機である請求項１４記載の魚粉製造設備。
【請求項１８】
上記多段式タンデム押出機のうち、少なくとも１段目の押出機の原料供給口から常温で脱水する１次脱水ゾーンに相当するスクリュウ形状が不完全噛合形とされてなる請求項１６又は請求項１７に記載の魚粉製造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、魚及び／又は魚腸骨を主とする水産物原料から魚粉を製造する方法
及びその設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の魚粉を製造する従来の技術としては、図５に示すものが知られている。図を参照しつつ概要を説明すると、まず、原料としては高級品質の魚粉を製造する場合は主として丸ごとの魚が使われ、中，低級品質の魚粉を製造する場合は主として魚腸骨（魚の頭，骨，エラ等のいわゆる「アラ」と内蔵その他の残滓）が使われる。それぞれ単独で使われることもあるが、一般には両者を適当な割合で混ぜて使われることも多い。このような原料は、受入ホッパーに投入された後、クラッシャー１００で粗破砕されて原料タンク１０１に貯溜され、その後定量的に払い出されてコンベヤ１０２を介して、蒸煮装置（以下「クッカー」と称する）１０４に直接又は近接して配置されたオートフィーダ１０３に供給される。
【０００３】
オートフィーダ１０３内の原料は、クッカー１０４に連続的に供給されるが、クッカー１０４内の原料の滞留状況に応じてその供給量を自動的に調節できるようにされている。クッカー１０４に供給された時点での原料の油水分値は、通常７０％以上である。クッカー１０４は、一般に内部に掻取・攪拌のための回転翼が装備された構造をしており、蒸気が吹き込まれて原料が加熱される。
【０００４】
蒸煮された原料は、コンベヤ１０５を介して脱水機１０６に供給される。脱水機１０６は、一般に一軸式のスクリュウプレスが使われることが多く、スクリュウのピッチを下流側ほど細くし各ピッチ間の容積を順次小さくすることによって、スクリュウの下流側ほど原料が圧縮されるような構造とされている。また、スクリュウを囲むケーシングには、原料が圧縮されることによって分離した油水分（以下「プレスウォータ」と称する）を排出する穴が設けられており、スクリュウの回転によって原料を下流へ搬送・圧縮しながら固液を連続的に分離できるようにされている。
【０００５】
脱水機１０６から排出された原料は、別工程でプレスウォータ，血水等を処理して回収された固形分と共にミキシングコンベヤ１０７を介して乾燥機１０８に供給されるが、この時点の原料は、ほぼ５５〜６５％と依然として相当高い油水分値のケーキ状である。それ故、後続の乾燥工程での乾燥効率を上げるために、その原料を一旦図示していない粗砕機等に通して、予備粉砕することが多い。乾燥機１０８は、一般に回転ドラム式のものが使用されることが多く、外熱により又は熱風の吹き込みにより、油水分値５５〜６５％程度の原料を製品としての魚粉に要求される油水分値の許容値（通常は油分５〜１０％，水分１０〜２０％以下）まで乾燥される。
【０００６】
乾燥された原料は、製品粒度を整えるためにコンベヤ１０９を介して粉砕機１１０で細かく粉砕された後、振動フルイ式等のシフター１１１で所定の粒度以下に選別された原料処理品が製品魚粉となる。なお、原料タンク１０１や脱水機１０６等から回収された液状物（血水及びプレスウォータ）は、別工程によって、さらに固形分，魚油及びソリュブル（水溶性蛋白等を含む有用濃縮液）として回収される。なお、プレスウォータから固形分，魚油を分離した残液をスティックウォータと呼び、これからさらに水分を蒸発させた濃縮液がソリュブルである。
【０００７】
上記固形分，魚油及びソリュブルの具体的な回収システムを構成する主要な機器としては、図に示すように血水タンク・ピット１１２，スクリーンセパレータ１１３，プレスウォータ中間タンク１１４，デカンタ１１５，プレスウォータタンク１１６，油水分離機１１７，スティックウォータタンク１１８，濃縮缶１１９，ソリュブルタンク１２０，ソリュブル添加タンク１２１，魚油タンク１２２が配置されている。
【０００８】
なお、図５の破線で示すように主プロセス及び血水・プレスウォータ処理プロセスの両者においてほとんどの機器，タンク類から臭気が発生すると共に、原料中の水分によるプロセス廃水や機洗水，床洗水等の汚水が大量に発生する。このため、各機器から発生する高濃度臭気ガス及びプラント室内換気による低濃度臭気ガスをそれぞれ無公害化処理する脱臭設備を設けると共に、汚水についても下水放流可能なように汚水処理設備が設けられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の魚粉製造技術では、原料の蒸煮（供給も含む）から粉砕に至る工程にオートフィーダ１０３，クッカー１０４，脱水機１０６，乾燥機１０８及び粉砕機１１０が単独に設置されており、しかも各装置間の原料受け渡しのためにコンベヤ等の搬送装置が複数設置されているため、魚粉製造プラント設備しては複雑で、設備据付専有面積も広大であった。また、脱水機１０６での油水分の分離は、一軸式スクリュウプレスによる圧縮作用のみによるものであるため、原料である魚体（魚腸骨も含む）の細胞内にある油水分まで絞り出すことには限界がある。しかも、一軸スクリュウでは、油水分値の高い（５０％以上の）原料になると、スクリュウと原料が共廻りを起こし原料が進まなくなるため、急激に高い圧縮比を付けたり高速で運転することは困難である。そこで、従来では乾燥機１０８で油水分値を製品魚粉に求められる値まで下げるために、大型の乾燥機１０８が採用されている。
【００１０】
このように各種処理機器の個別配置のために、設備専有面積の広大化，作業（メンテナンスも含めて）の煩雑化，エネルギーの高コスト化という問題を避けられなかった。加えて、全工程中の特にクッカー１０４，脱水機１０６，乾燥機１０８とその関連機器で発生する高濃度で多量の嫌悪な臭気及び数多くの複雑な機器レイアウトによる臭気発生源の広がりからプラント全体として発生する悪臭が大きな問題となっている。つまり従来から、この問題を解消しようとして大がかりな脱臭装置を設置（追加，改修を含む）しているが、許容される設備コストの範囲内では限界があり、依然として臭気公害が続いている状況にある。
【００１１】
そこで、本発明のうち請求項１記載の発明は、魚及び／又は魚腸骨を主とする水産物原料を脱水・加熱・乾燥・粉砕の処理を施すことにより魚粉を連続的に製造するに当たり、製造工程の統合簡素化により各種処理機器全体の設置面積を小さくし、省力化，省エネルギー化，メンテナンス性の向上を図ると共に、その統合簡素化された製造工程を閉鎖系として、臭気の最大発生源である脱水・加熱・乾燥処理部での臭気の拡散を抑え集中排気により臭気公害の未然防止化を図ることができる魚粉製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の目的に加えて、特に初期脱水率を高めて加熱乾燥効果に優れた魚粉製造方法を提供することを目的とする。
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の目的に加えて、含水率が高い原料を処理する場合の最適な魚粉製造方法を提供することを目的とする。また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明の目的に加えて、特に脱水と加熱・乾燥・粉砕とに別けて独立に最適な条件で運転可能な魚粉製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、請求項5記載の発明は、請求項１記載の発明の目的に加えて、スクリュウのフィード部での原料の噛込力及び搬送能力の強化した魚粉製造方法を提供することを目的とする。また、請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明の目的に加えて、スクリュウのフィード部での原料の噛込力及び搬送能力の強化した魚粉製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
また、請求項７記載の発明は、魚及び／又は魚腸骨を主とする水産物原料を脱水・加熱・乾燥・粉砕の処理を施すことにより魚粉を連続的に製造するに当たり、製造工程の統合簡素化により各種処理機器全体の設置面積を小さくし、省力化，省エネルギー化，メンテナンス性の向上を図ると共に、その統合簡素化された製造工程を閉鎖系として、臭気の最大発生源である脱水・加熱・乾燥処理部での臭気の拡散を抑え集中排気により臭気公害の未然防止化を図ることができる魚粉製造設備を提供することを目的とする。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明の目的に加えて、特に効果的な脱水機能を付与することのできる魚粉製造設備を提供することを目的とする。
また、請求項９記載の発明は、請求項７記載の発明の目的に加えて、特に効果的な脱気機能を付与することのできる魚粉製造設備を提供することを目的とする。
また、請求項１０記載の発明は、請求項８又は請求項9に記載の発明の目的に加えて、特に効果的な粉砕機能を付与することのできる魚粉製造設備を提供することを目的とする。また、請求項１１記載の発明は、請求項7記載の発明の目的に加えて、特に初期脱水率を高めて加熱乾燥効果に優れた魚粉製造設備を提供することを目的とする。また、請求項１2記載の発明は、請求項１1記載の発明の目的に加えて、含水率が高い原料を処理する場合に最適な魚粉製造設備を提供することを目的とする。
【００１６】
また、請求項１３記載の発明は、請求項７記載の発明の目的に加えて、さらに請求項１１及び請求項１２に記載の発明の効果を同時に発揮しうるような魚粉製造設備を提供することを目的とする。また、請求項１４記載の発明は、請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の発明の目的に加えて、スクリュウのフィード部での原料の噛込力及び搬送能力の強化した魚粉製造設備を提供することを目的とする。また、請求項１５記載の発明は、請求項７記載の発明の目的に加えて、特に脱水と加熱・乾燥・粉砕とに分けて独立に最適な条件で運転可能な魚粉製造設備を提供することを目的とする。また、請求項１6記載の発明は、請求項１５記載の発明の目的に加えて、さらに原料の噛込・搬送及び圧縮能力を高めて処理量を増加できる魚粉製造設備を提供することを目的とする。また、請求項１７記載の発明は、請求項１５，１６記載の発明の目的に加えて、さらに均一攪拌，粉砕及びセルフクリーニング能力に優れた魚粉製造設備を提供することを目的とする。さらに、請求項１８記載の発明は、請求項１６乃至１７のいずれかに記載の発明の目的に加えて、さらに原料の噛込・搬送能力を高めて処理量を増加できる魚粉製造設備を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成し得た本発明のうち、請求項１記載の発明は、魚及び／又は魚腸骨を主とする水産物原料を脱水・加熱・乾燥・粉砕の処理を施すことにより魚粉を製造する方法において、該脱水・加熱・乾燥・粉砕の一連の処理を１次脱水ゾーンと２次脱水ゾーン及び加熱乾燥粉砕ゾーンを連続して備えた密閉型２軸スクリュウ押出機を使用して１工程で行うことを特徴とする。このように特殊の装置の使用により製造工程を統合簡素化して魚粉を連続的に製造する方法としたので、魚粉製造設備の専有敷地面積を小さくし、省力化，省エネルギー化，メンテナンス性の向上を図ると共に、その統合簡素化された製造工程を閉鎖系として、臭気の最大発生源である脱水・加熱・乾燥処理部での臭気の拡散を抑え集中排気及び効率のよい脱臭処理により臭気公害の未然防止化を図ることができる。
【００１８】
また、請求項２記載の発明は、上記脱水・加熱・乾燥・粉砕工程内の脱水処理として、前記第1脱水ゾーンを常温で脱水する常温脱水ゾーンとし前記２次脱水ゾーンを加熱しながら脱水する加熱脱水ゾーンとしたことを特徴とする。これにより、請求項１記載の発明の効果に加えて、特に初期脱水率を高めて加熱乾燥効果に優れた魚粉製造方法とすることができる。
【００１９】
また、請求項３記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機として、２段式異径２軸スクリュウ押出機を使用することを特徴とする。これにより、請求項１記載の発明の効果に加えて、含水率が高い原料を処理する場合の最適な魚粉製造方法とすることができる。
【００２０】
また、請求項４記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機として、２段式タンデム押出機を使用し、その１段目の押出機を1次脱水ゾーンと２次脱水ゾーンとしたことを特徴とする。これにより、請求項１記載の発明の効果に加えて、特に脱水と加熱・乾燥・粉砕とに別けて独立に最適な条件で運転可能な魚粉製造方法とすることができる。
【００２１】
また、請求項５記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機の原料供給口から１次脱水ゾーンに相当するスクリュウ形状を不完全噛合形としたことを特徴とする。これにより、請求項１記載の発明の効果に加えて、スクリュウのフィード部での原料の噛込力及び搬送能力が強化された魚粉製造方法とすることができる。また、請求項６記載の発明は、上記多段式タンデム押出機のうち、１段目を１次脱水ゾーンと２次脱水ゾーンとすると共に異方向回転型２軸スクリュウ押出機で且つスクリュウ形状を不完全噛合形としたことを特徴とする。これにより、請求項４記載の発明の効果に加えて、スクリュウのフィード部での原料の噛込・搬送能力及び圧縮・脱水能力が強化された魚粉製造方法とすることができる。
【００２２】
また、請求項７記載の発明は、魚及び／又は魚腸骨を主とする水産物原料を脱水・加熱・乾燥・粉砕の処理を施すことにより魚粉を製造する設備であって、少なくとも該水産物原料の脱水・加熱・乾燥・粉砕処理を１工程で行うための１次脱水ゾーンと２次脱水ゾーン及び加熱乾燥粉砕ゾーンを備えた密閉型２軸スクリュウ押出機を主要機器として配置したことを特徴とする。このように特殊の装置の使用により製造工程を統合簡素化して魚粉を連続的に製造する設備としたので、設備の専有敷地面積を小さくし、省力化，省エネルギー化，メンテナンス性の向上を図ると共に、その統合簡素化された製造工程を閉鎖系として、臭気の最大発生源である脱水・加熱・乾燥処理部での臭気の拡散を抑え集中排気及び効率のよい脱臭処理により臭気公害の未然防止化を図ることができる。
【００２３】
また、請求項８記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機の１次脱水ゾーン又は２次脱水ゾーンの一か所に、多孔円筒形脱水バレルを含む脱水口を設けたことを特徴とする。これにより、請求項７記載の発明の効果に加えて、特に効果的な脱水機能を付与された魚粉製造設備とすることができる。
【００２４】
また、請求項9記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機の加熱乾燥粉砕ゾーンの乾燥部に相当する位置に、ベントバレルを含む脱気口を設けたことを特徴とする。これにより、請求項7記載の発明の効果に加えて、特に効果的な脱気機能を付与された魚粉製造設備とすることができる。
【００２５】
また、請求項１０記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機の加熱乾燥粉砕ゾーンの粉砕部に相当する位置のスクリュウ本体にニーディングディスクを組み込んだことを特徴とする。これにより、請求項７に記載の発明の効果に加えて、特に高性能の効果的な粉砕機能を付与された魚粉製造設備とすることができる。
【００２６】
また、請求項１１記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機の脱水部を上流側から下流側にかけて常温脱水する１次脱水ゾーンと加熱脱水する２次脱水ゾーンとに分け、それぞれのゾーンに多孔円筒形脱水バレルを含む脱水口を設けたことを特徴とする。これにより、請求項７記載の発明の効果に加えて、特に初期脱水率を高めて加熱乾燥効果に優れた魚粉製造設備とすることができる。
【００２７】
また、請求項１２記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機として、常温脱水する1次脱水ゾーンのバレル径が、加熱脱水する2次脱水ゾーンのバレル径より大きい２段式異径２軸スクリュウ押出機としたことを特徴とする。これにより、請求項１１記載の発明の効果に加えて、含水率が高い原料を処理する場合に最適な魚粉製造設備とすることができる。
【００２８】
また、請求項１３記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機として、上流側から下流側にかけて１段，２段，３段の順にバレル径が小さく、且つ１段目の大径部が1次脱水ゾーン、２段目の中径部が2次脱水ゾーンに区画されると共に、それぞれのゾーンに脱水バレルを含む脱水口を設けてなる３段式異径２軸スクリュウ押出機としたことを特徴とする。これにより、請求項5記載の発明の効果に加えて、さらに請求項１１及び請求項１２に記載の発明の効果を同時に発揮しうるような魚粉製造設備とすることができる。
【００２９】
また、請求項１４記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機として、その原料供給口から１次脱水ゾーンに相当するスクリュウ形状を不完全噛合形としたことを特徴とする。これにより、請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、スクリュウのフィード部での原料の噛込力及び搬送能力が強化された魚粉製造設備を提供することができる。
【００３０】
また、請求項１５記載の発明は、上記２軸スクリュウ押出機として、大径バレルを有する上流側の２軸スクリュウ押出機と小径バレルを有する下流側の２軸スクリュウ押出機をタンデム方式に配置すると共に、上流側の押出機の出口と下流側の押出機の入口を連結してなる多段式タンデム押出機であって、少なくとも１段目押出機に脱水バレルを含む脱水口を設けたことを特徴とする。これにより、請求項７記載の発明の効果に加えて、特に脱水と加熱・乾燥・粉砕とに分けて独立に最適な条件で運転可能な魚粉製造設備とすることができる。また、請求項１６記載の発明は、上記多段式タンデム押出機のうち、少なくとも１段目押出機が異方向回転型２軸スクリュウ押出機であることを特徴とする。これにより、請求項１５記載の発明の効果に加えて、さらに原料の噛込・搬送能力及び圧縮・脱水能力を高めて処理量を増加できる魚粉製造設備とすることができる。
【００３１】
また、請求項１７記載の発明は、上記多段式タンデム押出機として、１段目をバレル径の大きい異方向回転型２軸スクリュウ押出機とし、２段目をバレル径の小さい同方向回転型２軸スクリュウ押出機としたことを特徴とする。これにより、請求項１５，１６記載の発明の効果に加えて、さらに均一攪拌，粉砕及びセルフクリーニング能力に優れた魚粉製造設備とすることができる。さらに、請求項１８記載の発明は、上記多段式タンデム押出機のうち、少なくとも１段目の押出機の原料供給口から常温で脱水する１次脱水ゾーンに相当するスクリュウ形状が不完全噛合形とされてなる請求項１６乃至請求項１７のずれかに記載の発明の効果に加えて、さらに原料の噛込・搬送能力を高めて処理量を増加できる魚粉製造設備を提供することを目的とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る魚粉製造方法及びその設備を系統的に示す概略説明図である。
【００３３】
図１において、本発明の魚粉製造方法の実施に適した設備は、原料受入・処理設備Ａ，主処理設備Ｂ，魚粉製品成分調整設備Ｃ，製品貯蔵場Ｄ及び廃液・臭気ガス処理設備Ｅから構成される。まず、原料受入・処理設備Ａについて説明すると、丸ごとの魚や魚腸骨を主とする水産物原料（以下単に「原料」という）は、原料受入れ装置１に一旦集められた後、スクリュウコンベヤ２を介して破砕装置３に定量投入される。投入時点での原料の油水分値は一般に約７５％前後である。破砕装置３で適度に小さく砕かれた原料は、ポンプ４を介して定量づつ異物除去装置５まで輸送される。異物除去装置５では、主に鉄片類が除かれ、搬送ライン２２を介して設備外の廃棄物処分場まで運ばれる。鉄片類が除かれた原料は、ポンプ６を介して定量づつ主処理設備であるエクセルーダ（本発明の２軸スクリュウ押出機）７まで輸送される。
【００３４】
次に、本発明の最大の特徴部分でもある主処理設備Ｂ、つまりエクセルーダ７について詳しく説明する。エクセルーダ７は、原料の供給口及び排出口以外は密閉構造の外枠（図２（ａ）（ｂ）のバレルに相当）内に図２〜図４の側面模式図で示す一対の噛合スクリュウが平行に装備されて回転するように構成された２軸スクリュウ押出機であるが、いずれの２軸スクリュウ押出機についても、少なくとも原料の確実安定した噛込・搬送機能，有効な加熱機能，効率的な脱水機能，効率的な加熱乾燥・粉砕機能を発揮できるよう工夫されている。なお、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ矢視断面模式図である。
【００３５】
即ち、２軸スクリュウ押出機の基本構成としては、上記各機能を発揮させられるようセグメント方式のスクリュウを採用し、スクリュウの圧縮部，減圧部及び混練部等が最適な形状になるよう組み立てられている。図２（ａ）においてスクリュウとしては、同方向回転完全噛合型のものを基本とするが、異方向回転完全噛合型のものや不完全又は部分噛合型のものでも可能である。また、スクリュウのリード又は条数は、脱水のための圧縮や脱水後の原料容積の減少等を考慮して適宜変更できるようにされている。また、加熱乾燥のための昇温，内圧保持及び粉砕化のためにスクリュウ内原料の充満度をスクリュウパターンにより調整可能とされている。また、脱水後の原料の特性によってはスクリュウの先端側にニーディングディスク３４（図２（ｃ），（ｄ）参照）をセットすることが効果的である。なお、図２（ｆ）〜（ｉ）はスクリュウセグメントの一例を示したものであり、（ｆ），（ｈ）は上面図、（ｇ），（ｉ）は側面図である。
【００３６】
バレルは分割式とし、各分割バレルを電気ヒータ，蒸気その他の加熱手段で加熱し、かつ分割バレルごとのいわば加熱ゾーン制御ができる構成としている。スクリュウは、相対的にリードの大きいスクリュウ部からなる１次脱水ゾーンＰ１、リードが中程度のスクリュウ部からなる２次脱水ゾーンＰ２、リードの小さいスクリュウ部からなる加熱乾燥・粉砕ゾーンＰ３に区画され、各ゾーン毎に先端に向かってリードを段階的に小さくして適当な圧縮を与える。バレル温度は、一般に１次脱水ゾーンＰ１では常温、２次脱水ゾーンでは１００〜１５０°Ｃに加熱し、加熱乾燥・粉砕ゾーンでは１５０〜２００°Ｃに加熱制御されるが、原料・製品によって最適温度に調整する。また、１次脱水ゾーンＰ１及び２次脱水ゾーンＰ２にはそれぞれ、多孔円筒形の脱水バレル３１、脱水バレル３２が設けられ、さらに加熱乾燥ゾーンＰ３には必要に応じて図２（ｅ）に示すように脱気口３３を有するベントバレルが設けられている。なお、「多孔」の形態としては、丸穴に限られず、細長スリット，異形スリット等の各種形状の通し孔が含まれる。
【００３７】
上記のように構成された２軸スクリュウ押出機の原料供給口３０に投入された原料は、一対の噛合った２軸スクリュウにより強い搬送作用を受けるため、大きな圧縮比を確保できると共に、高速回転が可能となり、スクリュウの直径当たりの処理量を増加することができる。１次脱水ゾーンＰ１での圧縮作用により、原料中の油水分（主に魚体に付着していた油水分や遊離油水分）が脱水バレル３１から排出される。また、２次脱水ゾーンＰ２における加熱下での圧縮作用により、原料中の油水分（主に遊離油水分や魚体内部の結合油水分や油脂類）が脱水バレル３２から排出される。なお、１次脱水ゾーンＰ１の分割バレルも加熱しておくことは可能であるが、油水分をある程度減らしてから加熱した方が加熱効率が良く、また脱水効率の面でも好ましい。
【００３８】
脱水ゾーンを通過した原料はケーキ状となっており、このケーキ状原料は、加熱乾燥・粉砕ゾーンＰ３における加熱バレルからの受熱とスクリュウの高剪断力による自己発熱の下での圧縮作用により、残留油水分が効率良く気化・圧縮される。こうした状態の原料は、特殊な異形スクリュウの一種であるニーディングディスク３４による攪拌・剪断・混練作用を受けて微粉砕される。そして、排出口３５から外部に吐出されることにより、減圧膨化作用を受けて効果的な乾燥・粉末化が促進される。なお、スクリュウ内に減圧部を設けてバレルのベント口３３から真空脱気する構成にすることにより、加熱乾燥効果をさらに高めることも可能である。
【００３９】
次に、２軸スクリュウ押出機の変形構成について説明する。図３は、異径バレル形２軸スクリュウ押出機の側面模式図である。この形式の押出機では、２軸の中心距離が一定という条件下でスクリュウ圧縮比をできるだけ大きくするために、１次脱水ゾーンＰ１及び２次脱水ゾーンＰ２のバレル内径より加熱・乾燥・粉砕ゾーンＰ３のバレル内径を小さくしている点に特徴がある。この形式の押出機では、スクリュウ圧縮比がかなり大きくとれるため、高含水率の原料のように脱水後の原料容積が大きく減少する場合の脱水・加熱乾燥に有効である。
【００４０】
なお、２段に限られず、供給口３０から排出口３５に向けてバレル径を３段で徐々に小さく変化させることも可能である。この場合は、急激なバレル径の変化が緩和されるため、常温脱水及び加熱脱水という２段脱水をより効果的に行うことができる。また、１次脱水ゾーンＰ１に相当する部分を２軸スクリュウ押出機以外の常温連続脱水機を接続して使用することも可能である。例えば、図３（ｂ）に示すように、２次脱水ゾーンＰ２に設けた入口４０と連続脱水機４１の出口４２とをベンド４３で接続した構成である。この構成例によれば、既存の脱水専用機の使用により１次脱水効率を向上させることができ、その分異径バレル形２軸押出機の加熱乾燥・粉砕能力も向上させることができる。また、脱水工程の運転の自由度を向上できるという利点もある。
【００４１】
次に図４は、２段式タンデム２軸スクリュウ押出機の側面模式図である。この形式の押出機は、スクリュウ圧縮比を大きくするのと同等の効果をもち、かつ機能を分離して制御することが有効とされる機能に分けて、その機能ごとに対応した押出機を接続して構成したものである。具体的には、図４（ａ）に示すように、第１段押出機５１をバレル径の大きい脱水専用機部とし、第２段押出機５２をバレル径の小さい加熱・乾燥・粉砕機部とする構成例である。なお、５６，５７は第１段押出機５１に設けられた脱水バレルであり、出口５３と第２段押出機５２の入口５４はベンド５５で接続されている。５８は第２段押出機の先端部に設けられたニーディングディスクである。
【００４２】
また、第１段押出機としては、２台の押出機を並列使用し、それぞれの排出材料を集合して第２段押出機に供給する構成とすることも可能であり、これにより、１ユニットのエクセルーダで含水率の高い原料を大量に処理する必要が生じた場合でも、１段目押出機を極端に大径とすることなく押出機の製作，運転等の面で最適の条件のものを選択することができる。なお、運転の制御性，操作性等の観点からすると、並列使用する押出機の台数としては２台が有利であるといえるが、もちろんこれに限定されず、２以上の複数台の使用も可能である。
【００４３】
この構成であれば、第１段押出機５１を常温〜加熱温度域で運転するに当たり、スクリュウの回転数，圧縮比を含めて脱水に最適な運転条件とすることができる。また、第２段押出機５２では、第１段押出機５１での脱水により容積が大巾に減少した原料が供給されるため、この原料に適した運転条件とすることができ、効果的な加熱・乾燥・粉砕を安定して行うことができる。つまり、第１段押出機５１，第２段押出機５２共に、必要な機能の発揮に最適なスクリュウ径の下での圧縮比，回転数等の調整によってバレル内原料の充満度，温度，圧力等の制御がより正確に行える構成とされている。
【００４４】
なお、図４（ｂ）に示すように、第１段押出機５１と第２段押出機５２との接続部にベント口６０を設けて水蒸気を除去できるよう構成とすることにより、第２段押出機５２の吐出部での減圧脱気による効果との相乗効果で加熱乾燥・粉砕をより効率の良いものとすることができる。
【００４５】
さて、上記のエクセルーダ７で加熱・脱液・粉砕処理された原料は、密閉型スクリュウコンベヤ８を介して乾燥・冷却装置１１に運ばれる。コンベヤ８内の原料中の油分は約４％、水分は約２０％であり、製品としての魚粉の許容油水分値にほぼ達するが、運転条件によっては多少の変動があることや、積極的に製品の油水分値の調整を行って製品の保存性を高める等の高品位化を図るための手段として、乾燥・冷却装置１１の設置は有効である。成分調整された製品は、異物除去装置１１に運ばれて、鉄粉，布，プラスチック片，繊維屑等の夾雑物が除去された後、密閉型パイプコンベヤ１２を介して袋詰装置１３に送られ、袋詰めされた後、製品貯蔵場１４に保管され、順次出荷される。
【００４６】
一方、２軸スクリュウ押出機のベントバレル等の脱気口から排出される高濃度の臭気ガスは、局所吸引された後、配管２８を経て配管２５に導かれる。また、２軸スクリュウ押出機の脱水バレルから排出されたプレスウォータは配管２４を経て廃液・臭気ガス処理設備Ｅ内の焼却炉１６に供給される。また、乾燥・冷却装置９の配管２６から導出された蒸発水及びキャリアガス（空気）は、配管２８から送られてくる高濃度臭気ガスと共に、配管２５を経て焼却炉１６に供給される。また、原料受入れ装置１の配管２０から排出される血水分はシフター１５で固液分離された後、固形分についてはエクセルーダ７に投入される原料と混合され、液分については配管２３を経て焼却炉１６に供給される。こうして、焼却炉１６に供給された油水分，蒸発水を含む高濃度臭気ガス及び血水分離液分は一括して効率的に無害化処理される。なお、プロセス機器から直接発生する高濃度臭気ガス・水蒸気以外のプラント内各処理室の換気による低濃度臭気ガスは、別途ダクト吸引して専用の脱臭装置にて処理された後、大気に放出される。
【００４７】
なお、２軸スクリュウ押出機の脱水バレルから排出されたプレスウォータについては、従来のように油水分離機（図５の１１７）を含むプレスウォータ処理工程にかけて回収した魚油を燃料等に有効利用し、廃液分は汚水処理装置で無害化処理した後放流することも可能である。但し、有効利用できる割合に比べ魚油回収のための設備及び汚水処理装置が複雑で高価なものとなるが、本発明のように焼却処理すれば、より装置経済性を高めることができるという利益が得られる。
【００４８】
上述したように、図示の魚粉製造設備によれば、エクセルーダ７単独で図５に示す従来のクッカー１０４，脱水機１０６，乾燥機１０８，粉砕機１１０及びこの間のコンベヤ等の搬送装置による機能を発揮させることができるので、設備の専有敷地面積を大巾に小さくすることができ、また省力化，省エネルギー化，メンテナンスも含めた作業性能の向上を図ることができる。また、魚粉の製造工程中、臭気の最大発生源である脱水・加熱・乾燥・粉砕工程で発生する臭気は、密閉型エクセルーダ７の一か所から高濃度の臭気ガスとして局所吸引された後、焼却炉１６で完全燃焼される。従って、臭気公害の発生を未然に防止することができ、また焼却炉１６としては、コンパクトな専用の焼却炉を用意すればよいので、経済的でもある。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、魚及び／又は魚腸骨を主とする水産物原料を脱水・加熱・乾燥・粉砕の処理を施すことにより魚粉を製造する方法において、該脱水・加熱・乾燥・粉砕の一連の処理を１次脱水ゾーン２次脱水ゾーン及び加熱乾燥粉砕ゾーンを連続して備えた密閉型２軸スクリュウ押出機を使用して１工程で行うものである。即ち、従来の製造工程を統合簡素化して魚粉を連続的に製造する方法としたので、魚粉製造設備の専有敷地面積を小さくし、省力化，省エネルギー化，メンテナンス性の向上を図ることができる。また、その統合簡素化された製造工程を閉鎖系として、臭気の最大発生源である脱水・加熱・乾燥処理部での臭気の拡散を抑え集中排気及び効率のよい脱臭処理により臭気公害の未然防止化を図ることができる。
【００５０】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、特に初期脱水率を高めて加熱乾燥効果に優れた魚粉製造方法とすることができる。
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、含水率が高い原料を処理する場合の最適な魚粉製造方法とすることができる。また、請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、特に脱水と加熱・乾燥・粉砕とに別けて独立に最適な条件で運転可能な魚粉製造方法とすることができる。
【００５１】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、スクリュウのフィード部での原料の噛込力及び搬送能力が強化された魚粉製造方法とすることができる。また、請求項６記載の発明によれば、請求項４記載の発明の効果に加えて、スクリュウのフィード部での原料の噛込・搬送能力及び圧縮・脱水能力が強化された魚粉製造方法とすることができる。
【００５２】
また、請求項７記載の発明は、魚及び／又は魚腸骨を主とする水産物原料を脱水・加熱・乾燥・粉砕の処理を施すことにより魚粉を製造する設備であって、少なくとも該水産物原料の脱水・加熱・乾燥・粉砕処理を１工程で行うための１次脱水ゾーンと２次脱水ゾーン及び加熱乾燥粉砕ゾーンを備えた密閉型２軸スクリュウ押出機を主要機器として配置したものである。即ち、このように特殊の装置の使用により製造工程を統合簡素化して魚粉を連続的に製造する設備としたので、設備の専有敷地面積を小さくし、省力化，省エネルギー化，メンテナンス性の向上を図ることができる。また、その統合簡素化された製造工程を閉鎖系として、臭気の最大発生源である脱水・加熱・乾燥処理部での臭気の拡散を抑え集中排気及び効率のよい脱臭処理により臭気公害の未然防止化を図ることができる。
【００５３】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の発明の効果に加えて、特に効果的な脱水機能を付与された魚粉製造設備とすることができる。また、請求項９記載の発明によれば、請求項７記載の発明の効果に加えて、特に効果的な脱気機能を付与された魚粉製造設備とすることができる。また、請求項１０記載の発明によれば、請求項８又は請求項９に記載の発明の効果に加えて、特に高性能の効果的な粉砕機能を付与された魚粉製造設備とすることができる。また、請求項１１記載の発明によれば、請求項７記載の発明の効果に加えて、特に初期脱水率を高めて加熱乾燥効果に優れた魚粉製造設備とすることができる。また、請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の発明の効果に加えて、含水率が高い原料を処理する場合に最適な魚粉製造設備とすることができる。
【００５４】
また、請求項１３記載の発明によれば、請求項７記載の発明の効果に加えて、さらに請求項１１及び請求項１２に記載の発明の効果を同時に発揮しうるような魚粉製造設備とすることができる。また、請求項１４記載の発明によれば、請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、スクリュウのフィード部での原料の噛込力及び搬送能力が強化された魚粉製造設備とすることができる。また、請求項１５記載の発明によれば、請求項７記載の発明の効果に加えて、特に脱水と加熱・乾燥・粉砕とに分けて独立に最適な条件で運転可能な魚粉製造設備とすることができる。また、請求項１６記載の発明によれば、請求項１５記載の発明の効果に加えて、さらに原料の噛込・搬送能力及び圧縮・脱水能力を高めて処理量を増加できる魚粉製造設備とすることができる。
【００５５】
また、請求項１７記載の発明によれば、請求項１５，１６記載の発明の効果に加えて、さらに均一攪拌，粉砕及びセルフクリーニング能力に優れた魚粉製造設備とすることができる。さらに、請求項１８記載の発明によれば、請求項１５乃至請求項１６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、さらに原料の噛込・搬送能力を高めて処理量を増加できる魚粉製造設備とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る魚粉製造方法及びその設備を系統的に示す概略説明図である。
【図２】  ２軸スクリュウ押出機を示す側面模式図であり、
（ａ）はその基本構成図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面模式図、
（ｃ）はニーディングディスクの平面図、
（ｄ）はその正面図である。
また、（ｅ）は２軸スクリュウ押出機の変形要部構成図であり、
（ｆ）はスクリュウセグメントの正面図、（ｇ）はその側面図、
（ｈ）は他のスクリュウセグメントの正面図、
（ｉ）はその側面図である。
【図３】  異径バレル２軸スクリュウ押出機を示す側面模式図であり、（ａ）はその基本構成図、（ｂ）は変形構成図である。
【図４】  ２段式２軸スクリュウ押出機を示す側面模式図であり、（ａ）はその基本構成図、（ｂ）は変形要部構成図である。
【図５】  従来の魚粉製造設備のフローシートを示す説明図である。
【符号の説明】
１  原料受入れ装置
３  粉砕装置
５，１１  異物除去装置
７  エクセルーダ
９  乾燥装置
１３  袋詰装置
１５  シフター
１６  焼却炉
３０  供給口
３１，３２，４５，４６，５６，５７  脱水バレル
３３，６０  ベント口
３４，５８  ニーディングディスク
３５  排出口
４１  連続脱水機
５１  第１段押出機
５２  第２段押出機
Ａ  原料受入れ・処理設備
Ｂ  主処理設備
Ｃ  魚粉製品成分調整設備
Ｄ  製品貯蔵場
Ｅ  廃液・臭気ガス処理設備
Ｐ１  １次脱水ゾーン
Ｐ２  ２次脱水ゾーン
Ｐ３  乾燥・粉砕ゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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