(57)【要約】【課題】  配管の形状変更や内面加工などを行うことなく衛生的に実施が可能であり、製造能力や冷菓の品質を落とすことなく低コストにて冷菓輸送時の配管圧損を低減する。【解決手段】  フリーザー２から排出された冷菓を輸送する冷菓輸送配管４の圧損を低減する装置であって、冷菓輸送配管４のフリーザー２出口３側にジャケット１１が被覆されることによりこの部分が二重管１２状に形成され、前記ジャケット１１と冷菓輸送配管４との間に温度１３℃以下の熱媒が流通されてなることを特徴とする冷菓輸送配管圧損低減装置１０を用い、冷菓輸送配管４内の冷菓を冷菓輸送配管４の外側から加温する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリーザーから排出された冷菓を輸送する冷菓輸送配管の圧損を低減する装置であって、
冷菓輸送配管のフリーザー出口側にジャケットが被覆されることによりこの部分が二重管状に形成され、前記ジャケットと冷菓輸送配管との間に温度１３℃以下の熱媒が流通されてなることを特徴とする冷菓輸送配管圧損低減装置。
【請求項２】
フリーザーから排出された冷菓を輸送する冷菓輸送配管の圧損を低減する方法であって、
冷菓輸送配管のフリーザー出口側にジャケットを被覆してこの部分を二重管状に形成し、前記ジャケットと冷菓輸送配管との間に温度１３℃以下の熱媒を流通させることを特徴とする冷菓輸送配管圧損低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイスクリーム等の冷菓を配管を介して輸送する際に生じる圧損（圧力損失ともいう）を低減することを目的とする冷菓輸送配管圧損低減装置および冷菓輸送配管圧損低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冷菓は、アイスクリーム類と氷菓に分類され、そのうちアイスクリーム類は、昭和２６年１２月２７日厚生省令第５２号「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」において、乳脂肪及び無脂乳固形分の含量により、更にアイスクリーム、アイスミルク、及びラクトアイスに分類される。アイスクリーム類は、一般に、乳脂肪、植物性油脂、又はこれらを混合した油脂３〜２０％、無脂乳固形分３〜１２％、糖類８〜２０％、その他必要に応じ少量の安定剤、乳化剤、色素、香料等を含む殺菌した冷菓原料に、オーバーランを１０〜１５０％に調整しながら連続式フリーザーで空気を吹き込み、凍結し、容器に充填し、硬化して製造される。
フリーザーにより製造された冷菓は、フリーザーから排出された後、冷菓輸送用の配管を介して冷菓充填部まで搬送される。この際、冷菓の組成や流量、温度や粘度によっては圧損の増大によって種々の不都合を来たすことがある。冷菓の組成を変更せずに配管内での圧損を低減するには流量を下げる方法、フリーザーにおいて冷菓の温度を上げて粘度を低減する方法などがある。しかし、冷菓の流量を下げると製造能力が低下し、冷菓の温度を上げると冷菓の品質に悪影響を及ぼすといった問題がある。
【０００３】
従来、圧損を低減することを目的とした配管の形状の工夫としては、例えば特許文献１〜３の配管がある。特許文献１，２に記載の配管では、ベント部の流れ方向の形状に工夫を設けている。また、特許文献３に記載の配管では、ベント部の断面の形状に工夫を設けている。しかしこれらの従来技術には、以下に示す（１）〜（３）のような問題がある。
（１）ベント部の圧損しか低減できないため、全管路の圧損に対する低減率が低い。
（２）曲率の大きい配管はスペースをとる。
（３）特殊な形状の配管を用いることは管理上もコスト面においても好ましくない。
なお、配管を全体的に太くする方法も考えられるが、ＣＩＰ（定置洗浄）の際に洗浄に適した流量を出すためには巨大な設備が必要になり、好ましくない。
また、配管全体の圧損を低減する方法として特許文献４に記載されているように、配管の内面に低摩擦のライニング材を設けるライニング技術、あるいはサンドブラストや研磨などの配管内面物理加工技術が知られている。しかし、いずれの技術もコストの点で不利であり、また効果の面でも限界があり、より低コストな方法で、しかも確実に配管全体の圧損を低減する方法が求められていた。
【特許文献１】特開平２−２３６０９２号公報
【特許文献２】特開平１０−３０８００号公報
【特許文献３】特開２００３−２５４４９０号公報
【特許文献４】特開２０００−１２０９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、配管の形状変更や内面加工などを行うことなく衛生的に実施が可能であり、製造能力や冷菓の品質を落とすことなく低コストにて冷菓輸送時の配管圧損を低減することが可能な冷菓輸送配管圧損低減装置および冷菓輸送配管圧損低減方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、フリーザーから排出された冷菓を輸送する冷菓輸送配管の圧損を低減する装置であって、冷菓輸送配管のフリーザー出口側にジャケットが被覆されることによりこの部分が二重管状に形成され、前記ジャケットと冷菓輸送配管との間に温度１３℃以下の熱媒が流通されてなることを特徴とする冷菓輸送配管圧損低減装置を提供する。
また、本発明は、フリーザーから排出された冷菓を輸送する冷菓輸送配管の圧損を低減する方法であって、冷菓輸送配管のフリーザー出口側にジャケットを被覆してこの部分を二重管状に形成し、前記ジャケットと冷菓輸送配管との間に温度１３℃以下の熱媒を流通させることを特徴とする冷菓輸送配管圧損低減方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、冷菓輸送配管内を輸送される冷菓が温度１３℃以下の熱媒によって配管の外側から加温されるので、冷菓が管壁の内面に接する部分でわずかに溶融して液相を形成し、これにより冷菓と管壁の内面との摩擦係数を下げ、輸送時の圧損を低減することができる。圧損を低減することにより、以下の（１）〜（３）に挙げるようなメリットがある。
【０００７】
（１）冷菓を輸送するポンプ動力が軽減され、あるいは更なる低温製造が可能となる。
（２）製品に対するストレスが緩和され、乳化破壊等のダメージの軽減が期待される。
（３）冷菓輸送配管内での圧縮率が低減されることにより、冷菓の流速が安定し、バルブのタイマー制御による直接容器充填制御を行う場合の充填量の安定化が期待される。
【０００８】
熱媒の温度が１３℃以下であることにより、冷菓の温度や品質（バルク氷結晶サイズや風味、食感など）に悪影響を与えることがない。冷菓輸送配管の形状変更や内面加工などを行うことなく、冷菓輸送配管の外側に設置されるので衛生的かつ低コストにて実施可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の冷菓輸送配管圧損低減装置を備えた冷菓製造装置の一例を示す概略構成図である。
図１に示す冷菓製造装置１は、冷菓の原料を凍結して冷菓を製造するフリーザー２と、フリーザー２の出口３から排出された冷菓を衛生的に輸送する冷菓輸送配管４と、冷菓輸送配管４を介して輸送された冷菓を容器６，６，…に充填する冷菓充填部５を備えて構成されている。冷菓輸送配管４には、冷菓の圧力を測定する圧力計７が設けられている。
冷菓充填部５は、バルブ５ａ，５ａ，…によって充填ノズル５ｂ，５ｂ，…への冷菓の流路が開閉されるようになっており、バルブ５ａ，５ａ，…のタイマー制御による充填量の制御が可能である。
この冷菓製造装置１は、フリーザー２によって冷菓原料を凍結させて冷菓を製造し、冷菓をフリーザー２の出口３から排出して冷菓輸送配管４を介して冷菓充填部５に輸送し、容器６に充填するように機能する。
【００１０】
本形態例の冷菓輸送配管圧損低減装置１０は、冷菓輸送配管４の圧損を低減するための装置であり、冷菓輸送配管４の外側にジャケット１１が被覆されることにより、フリーザー２出口３側の部分に二重管１２が設けられ、この二重管１２の冷菓輸送配管４とジャケット１１との間に温度１３℃以下の熱媒が流通されてなることを特徴とする。
ここで、熱媒としては水やブラインを用いることができる。本形態例の冷菓輸送配管圧損低減装置１０は熱媒を一定の温度に制御する恒温槽１３を備えている。恒温槽１３と二重管１２との間は、熱媒が循環される熱媒循環経路１４により接続されている。
【００１１】
熱媒循環経路１４のうち、恒温槽１３から二重管１２に熱媒を供給する側の経路１４ａには流量調整弁１５が設けられ、熱媒の流量を適宜調整することができるようになっている。流量調整弁１５の上流側には、ドレーン弁１６により開閉可能なドレーン管１７が分岐接続されている。このため、必要に応じてドレーン弁１６を開放することにより熱媒をドレーン管１７から排出できるようになっている。
熱媒循環経路１４のうち、二重管１２から恒温槽１３に熱媒を回収する側の経路１４ｂには、エア抜き弁１８により開閉可能なエア抜き管１９が分岐接続されている。このため、エア抜き弁１８を開放することにより、熱媒循環経路１４内の空間を外気と通じることができる。
【００１２】
次に、本形態例の冷菓輸送配管圧損低減装置１０の動作を説明する。
恒温槽１３により一定の温度に制御された熱媒を熱媒循環経路１４内で循環させると、二重管１２部では、熱媒は冷菓輸送配管４とジャケット１１との間に流される。熱媒の温度は１３℃以下とする。このように、冷菓輸送配管４の外側のジャケット１１に温度１３℃以下の熱媒を流しながら冷菓を製造することにより、冷菓輸送配管４内を輸送される冷菓を配管の外側から加温することができる。
これにより、冷菓が冷菓輸送配管４の管壁内面に接する部分でわずかに溶融して液相を形成し、これにより冷菓と管壁の内面との摩擦係数を下げ、輸送時の圧損を低減することができる。熱媒の温度が１３℃以下であることにより、冷菓の温度や品質（バルク氷結晶サイズや風味、食感など）に悪影響を与えることがない。その条件で圧力損失を約３０％低減することが可能である。
【００１３】
製造中にフリーザー２を数分間程度一時停止させる場合、熱媒循環経路１４における熱媒の循環を停止し、エア抜き弁１８とドレーン弁１６を開放して熱媒をドレーン管１７から排出する。これにより、エア抜き管１９を介して空気が熱媒循環経路１４内に供給され、ジャケット１１内の熱媒が空気に置換されるので、二重管１２の部分における冷菓の融解を最小限に抑制することができる。
運転を再開するときには、エア抜き弁１８とドレーン弁１６を閉鎖して恒温槽１３から熱媒循環経路１４に熱媒を送液する。これにより、ジャケット１１内と熱媒循環経路１４内の空気を熱媒に置換し、二重管１２の部分で冷菓輸送配管４が熱媒により加熱される状態に復帰させることができる。
【実施例】
【００１４】
ＷＣＢ社製ＷＳ２１２フリーザー２の出口３側の２インチ配管４に長さ４００ｍｍのジャケット１１を外装することにより、内側２インチ、外側３インチの二重管１２を形成し、図１に示すような装置を構成した。熱媒としては水を用い、恒温槽１３（トーマス科学社製ＴＲＬ−Ｎ１１Ｌ）を用いて熱媒循環経路１４に熱媒を循環させ、冷菓輸送配管４の外側のジャケット１１内に熱媒を流しながらアイスクリームの製造を行った。
ミックス流量は６００Ｌ／ｈ、オーバーランは５０％、品温は−６℃、熱媒の流量は３Ｌ／ｍｉｎであった。二重管１２の下流側の冷菓輸送配管４の長さは約６ｍであった。圧損は二重管１２の下流側に設けた圧力計７を用いて計測した。
【００１５】
非加熱時の冷菓輸送配管４の圧損は０．７４ＭＰａであったが、図２に示すように、冷菓の品温よりも高い温度の熱媒で冷菓輸送配管４を加熱することにより、圧力損失を低減することができた。熱媒温度が１３℃の場合には、圧損を０．５３ＭＰａに低減することができ、非加熱時と比較した圧損低減率は２８％であった。
このことから、冷菓輸送配管４の外側に熱媒を流して加熱することにより、圧損を低減できることが確認された。
【００１６】
熱媒温度による冷菓の温度や品質への影響を調べるため、冷菓充填部５におけるアイスクリームのバルク温度を測定した。非加熱時と熱媒温度１３℃の場合とでアイスクリームのバルク温度を比較したところ、その差は０．１℃以下であった。また、熱媒の温度が１３℃を超えると、アイスクリームのバルク温度の０．２℃以上の上昇が確認された。
また、電子顕微鏡を用いて氷結晶サイズの計測を行い、試食により風味食感の評価を行ったところ、熱媒温度が１３℃以下であれば、氷結晶サイズや風味食感に影響を与えないことが分かった。
本実施例では、アイスクリームの流速は約１００ｍｍ／ｓである。アイスクリームの流速をさらに速くしたい場合、二重管１２の長さを長くすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、冷菓（アイスクリーム類や氷菓）の製造に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の冷菓輸送配管圧損低減装置を備えた冷菓製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施例において熱媒温度に対する圧損低減率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
２…フリーザー、３…フリーザー出口、４…冷菓輸送配管、１０…冷菓輸送配管圧損低減装置、１１…ジャケット、１２…二重管。
【図１】
2006129805.tif 000003
【図２】
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