(57)【要約】      （修正有）【課題】食材の酸化を抑えながら連続的に加熱処理が可能で、新たな食材としての利用価値が得られる連続加熱処理装置を提供する。【解決手段】トンネル型の外室部１１と、外室部内に沿って配設され、回転制御されたドラム状の内筒部１２とを備え、内筒部は通気性を有する外周壁１２ａからなるとともに一方に被処理材の、投入部１４を有し他方に搬出部１５を有し、外室部内側と内筒部との間であって、被処理材の投入部から搬出部に沿って複数の過熱蒸気発生器ＨＥ１〜ＨＥ１０と複数の加熱ヒーターＨ１〜Ｈ１０とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル型の外室部と、前記外室部内に沿って配設され、回転制御されたドラム状の内筒部とを備え、
前記内筒部は通気性を有する外周壁からなるとともに一方に被処理材の、投入部を有し他方に搬出部を有し、
前記外室部内側と前記内筒部との間であって、被処理材の投入部から搬出部に沿って複数の過熱蒸気発生器と複数の加熱ヒーターとを有することを特徴とする連続加熱処理装置。
【請求項２】
前記外室部内側であって前記被処理材の投入部から搬出部に沿って複数の散水ノズルを配設したことを特徴とする請求項１記載の連続加熱処理装置。
【請求項３】
前記複数の、過熱蒸気発生器と加熱ヒーターと散水ノズルのうち、少なくともいずれか１つ以上は複数のゾーンに分けて、それぞれゾーン毎に制御されていることを特徴とする請求項１又は２記載の連続加熱処理装置。
【請求項４】
前記内筒部は搬出部側に冷却ゾーンを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の連続加熱処理装置。
【請求項５】
前記過熱蒸気発生器は水の貯水部と、当該貯水部から立設した水蒸気過熱空間部とを有し、前記水の貯水部は蒸気を発生させるための加熱ヒーターを有し、前記水蒸気過熱空間部は水蒸気を過熱するための過熱ヒーターを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の連続加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転ドラム型の連続加熱処理装置に関し、特に食材を還元下にて連続的に加熱処理するのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
食材を加熱するのに常圧にて１００℃以上に過熱した水蒸気を用いる方法は公知であり、例えば特許文献１〜４にそれぞれ開示されている。
しかし、いずれも過熱水蒸気を食材に向けて噴射するだけに近いものであり、過熱蒸気が食材にて冷却され、表面に水が付着した状態になるため食材がベタ付き、食味の低下につながっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７４６７０６号公報
【特許文献２】特開２００８−１５４５７６号公報
【特許文献３】特開２００１−１２０１９９号公報
【特許文献４】特開２００６−８７６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、食材の酸化を抑えながら連続的に加熱処理が可能で、新たな食材としての利用価値が得られる連続加熱処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る連続加熱処理装置は、トンネル型の外室部と、前記外室部内に沿って配設され、回転制御されたドラム状の内筒部とを備え、前記内筒部は通気性を有する外周壁からなるとともに一方に被処理材の、投入部を有し他方に搬出部を有し、前記外室部内側と前記内筒部との間であって、被処理材の投入部から搬出部に沿って複数の過熱蒸気発生器と複数の加熱ヒーターとを有することを特徴とする。
【０００６】
ここでドラム状の内筒部とは、両端部のうち一方に食材等の投入部を有し、他方に加熱処理された被処理材が搬出される搬出部を有する内筒体をいう。
内筒部は１つの内筒体でもよく、複数の内筒体を連結したものでもよい。
内筒部は高温になるので、複数の内筒体がスライド嵌合するように連結することで、伸縮変化を吸収するようにすることもできる。
内筒部の外周壁は、外部から過熱蒸気等が通過できるように通気性を有するものであれば、その構造に制限はない。
例えば、メッシュ状，複数の穴を明けたパンチングメタル状，複数のスリット孔を明けたものが例として挙げられる。
なお、内筒部の回転に伴い、この内筒部の内側に沿って食材等の被処理材が移動するので、この被処理材が内筒部から外側に落下しないように通気部のサイズが設定される。
また、被処理材が内筒部の回転により移送されるものであれば、内筒部の内部構造に制限はない。
【０００７】
本発明においてトンネル型の外室部は、内側に配設された内筒部を周囲外界から区切るためのものであり、この外室部内側と内筒部の間であって、内筒部の被処理材の投入部から搬出部に沿って過熱蒸気発生器と加熱ヒーターを複数に分けて配置したのは、内筒部の内側を通過する被処理材を複数のゾーンに分けて加熱処理管理することで、連続的に加熱処理できるようにするためである。
過熱蒸気発生器からは、常圧で３００〜５５０℃に過熱された過熱蒸気が発生するが、被処理材等に触れると温度低下する恐れがある。
そこで本発明は、加熱ヒーターを配設して蒸気を再加熱することで水になるのを抑え、活性水蒸気による還元雰囲気を維持したものである。
【０００８】
加熱処理する食材等によっては、加湿が必要なものもある。
そこで本発明において、外室部内側であって前記被処理材の投入部から搬出部に沿って複数の散水ノズルを配設してもよい。
【０００９】
また、加熱処理される食材によって加熱処理条件が異なり、また内筒部に投入した初期から搬出される後期の間で加熱処理条件をそれぞれの段階に応じて最適化するのが好ましい。
そこで本発明は、複数の、過熱蒸気発生器と加熱ヒーターと散水ノズルのうち、少なくともいずれか１つ以上は複数のゾーンに分けて、それぞれゾーン毎に制御されているのが好ましい。
【００１０】
本発明において、内筒部をトンネル型の外室部にて外界から区切られているが、外室部の内側は加熱処理時に比較的高温になっていることから、食材によっては内筒部の搬出部側を外室部からさらに延長し、冷却ゾーンを有するようにしてもよい。
【００１１】
本発明は、過熱蒸気発生器をコンパクトにできた点にも特徴がある。
よって、本発明に用いる過熱蒸気発生器は水の貯水部と、当該貯水部から立設した水蒸気過熱空間部とを有し、前記水の貯水部は蒸気を発生させるための加熱ヒーターを有し、前記水蒸気過熱空間部は水蒸気を過熱するための過熱ヒーターを有することを特徴とする。
従来の過熱蒸気は、水をボイラーにて沸騰させ、発生した水蒸気を別のコイルヒーター等にて１００℃以上に加熱するのが一般的であった。
これに対して本発明に係る過熱蒸気発生器は、水の貯水部と水蒸気の過熱空間部を一体化したボイラーレス構造にしたので、簡単な構造にでき小型化ができた。
また、貯水部への給水もポンプを用いることなく別の貯水タンクとの配管連通により、水位差のみで自動給水できるようにするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る連続加熱処理装置は、食材等が通過する内筒部を複数のゾーンに分けて加熱条件を管理することができるので、各種食材等の加熱処理に対応できる。
【００１３】
各種食材を過熱蒸気による還元雰囲気で加熱処理すると、次のような効果が得られることが明らかになった。
【００１４】
玄米，白米等の米（粒状）を過熱蒸気の還元下、適度の加湿を加えながら加熱すると、米粒の表面がアルファ化し、米粒の１０〜４０％がアルファ化したアルファ米になる。
このように、一部がアルファ化した米を微細粉化しパウダーにすると、これに水を加えて練ると粘性が増し、乳化作用が発現する。
本発明においては、過熱蒸気の下、還元雰囲気でアルファ化したので酸化が抑えられ、保存性が向上する。
一部アルファ化した米のパウダーは乳化作用があるので、小麦粉に混ぜてパンを作る場合にグルテンを減らすことができる。
従来の通常の小麦粉パンは、小麦粉，砂糖，塩，ドライイースト等の粉類に水を加え練ることで、小麦の胚乳内に存在するグルテニンとグリアジンが水と反応し、グルテンになり、これが増粘剤となり、発酵が進む。
しかし、小麦グルテンはアレルギー性物質であり、グルテンフリーパンのニーズが強い。
従来の米粉パンにおいても米粉に代替グルテンを添加しており、グルテンフリーにはなっていない。
これに対して、一部アルファ化した米パウダーを用いると、小麦粉に対してこの米パウダーを約２％添加するだけで、パンを製造できるだけの粘性を有する。
さらに、米パウダーの添加割合を２〜２０％に増加すると、モチモチ感が増す。
また、小麦粉を使用せずに米パウダーと砂糖，塩，イースト等にてパンを製造することもでき、グルテンフリーのパンが得られる。
ここで、必要に応じてバター等の油脂を加える。
パンの製造には、一次発酵，二次発酵等の発酵工程の後に、約２００℃前後にて焼き上げる焼成工程が必要となるが、この焼成工程も過熱蒸気による還元雰囲気にて行うと、酸化が抑えられ、保存性に優れた米粉パンが得られる。
【００１５】
大麦をこの還元雰囲気にて加熱処理し、微細粉化し、上記米パウダーに混ぜると甘みが増す。
例えば、米粉に対して２〜５％添加する。
【００１６】
本発明に係る連続加熱処理装置は、各種穀類を加熱処理することができ、例えば大豆，小豆，インゲン豆等の豆類を加熱処理すると、煎り豆のように焼き上がる。
これらの食材を微細粉化したパウダーにすると、生臭さがなくなり、新たな食材としての利用範囲が広がる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る連続加熱処理装置の構造例を示す。
【図２】被処理材の投入部付近の拡大図を示す。
【図３】被処理材の搬出部付近の拡大図を示す。
【図４】（ａ）は過熱水蒸気発生器付近の装置断面図を模式的に示し、（ｂ）は内筒部をローラ支持する付近の拡大図を示す。
【図５】過熱蒸気発生器の構造例を示す。
【図６】内筒部に冷却ゾーンを設けた例を示す。
【図７】連続加熱装置の外観図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る連続加熱処理装置の構造例を以下図面に基づいて説明する。
図１は装置全体の構造を模式的に示し、図２は被処理材の投入部、図３は被処理材の搬出部を示す。
図４（ａ）に過熱蒸気発生器付近の装置断面図、（ｂ）は内筒部のローラ支持付近の装置断面図をそれぞれ示す。
【００１９】
連続加熱処理装置１０は、入口と出口のあるトンネル型の外室部１１と、そのトンネルに沿って配設された内筒体からなる内筒部１２を有する。
内筒部１２は、図４に示すようにローラ１２ｃ，１２ｃにて回転可能に支持され、且つ図１及び図３に示すようにモーター等の駆動部１３にカップリング等の連結部１３ａを介して連結され、回転制御されている。
内筒部１２は、一方が被処理材の投入部１４になっており、他方が被処理材の搬出部１５になっている。
内筒部１２が回転制御されていれば、構造そのものに制限はない。
【００２０】
本実施例は、図３に拡大図を示すように内筒部１２に偏心荷重が加わるのを抑えるべく、内筒部１２と同軸上に駆動モーター軸を連結するとともに、被処理材の搬出部１５を確保すべく、内筒部１２の円筒体の端部に取り付けたフランジ１５ａと、モーター軸に固定したフランジ１５ａとの間を複数の丸棒１５ｂで連結した。
これにより、複数の丸棒１５ｂの間から被処理材が落下し、被処理材の回収ホッパー１８で受けることができる。
内筒部１２が加熱されることで生じる径方向の変位も吸収しやすいように、図４（ｂ）に示すように上記の押えローラ１２ｅをリンク１２ｄを介してスプリング１２ｆにて下方向に付勢してある。
【００２１】
内筒部１２は、投入部１４から食材等の被処理材が投入され、内筒部１２の回転によりこの被処理材が搬出部１５に向けて移動する。
内筒部１２の投入部１４が搬出部１５よりも少し高い位置になるように、少し傾斜するのが好ましく、本実施例では移送量の制御がしやすいように、内筒部１２の内周面に沿って螺旋状の移送スクリュー１２ｂを取り付けた例になっている。
内筒部１２の円筒体の外周壁１２ａは、後述する過熱蒸気やシャワー水が透過しやすいように、メッシュ材又はパンチングメタル等を用いて製作してある。
なお、図２，３には内部が分かりやすいように、この外周壁を透視して表してある。
【００２２】
内筒部１２の投入部１４への被処理材の投入方法に制限はない。
本実施例は、図２に示すようにホッパー１６と、その底部に投入スクリュー１６ｂを設け、この投入スクリュー１６ｂをモーター１６ａにて回転駆動する例になっている。
【００２３】
内筒部１２の外側に沿って外室部１１の内側に、複数の過熱蒸気発生ＨＥ１〜ＨＥ１０及び複数の加熱ヒーターＨ１〜Ｈ１０を設けてある。
本実施例では、過熱蒸気発生器ＨＥを被処理材の投入部１４から搬出部１５に向けて、１０個の過熱蒸気発生器ＨＥ１〜ＨＥ１０と、上下一対の加熱ヒーターＨを１０組Ｈ１〜Ｈ１０を配設した例になっているが、複数配置されていればその数に制限はない。
【００２４】
過熱蒸気発生器ＨＥの配置例を図４に示し、その構造例を図５に示す。
本出願人らは、過熱蒸気発生器をハイドロエンジンと称し、ＨＥの略語を用いた。
ＨＥは、略Ｌ字型のケース体５１からなり、下部側の水Ｗを貯める貯水部５１ｂと、この貯水部５１ｂから上方に立設した水蒸気過熱空間部５１ａを有する。
貯水部５１ｂにはヒーター５２を配設し、外部ケーブルと端子５２ａ，５２ｂをつなぐ。
水蒸気過熱空間部５１ａには過熱ヒーター５３を配設し、外部ケーブルと端子５３ａ，５３ｂをつなぐ。
貯水部５１ｂのヒーター５２にて水が加熱され、水蒸気が発生する。
発生した水蒸気は、過熱空間部５１ａにて過熱ヒーター５３により、３００〜５５０℃の過熱蒸気に過熱される。
過熱された過熱蒸気は、図４に示すように吐出口５１ｃから内筒部１２に向けて吐出される。
これにより、内筒部１２の内側の被処理材が加熱される。
過熱蒸気発生器ＨＥへの水Ｗの供給は、外部に設けた貯水タンク５６と、各ＨＥ１〜ＨＥ１０とが配管で連通した状態で貯水部５１ｂの給水口５４に連結されている。
従って、貯水部５１ｂの水位が下がると、貯水タンク５６との水位差のみで水が補給される。
この水位は、水位計５５にて確認できるようにしてある。
また、貯水タンク５６は、水位が一定になるようにオーバーフロー部５６ａを設け、水道管等と連結し、バルブ調整する。
なお、本発明に係る過熱蒸気発生器は、貯水部とその上方に設けた水蒸気過熱空間部があれば、Ｌ字構造に限定されない。
【００２５】
加熱ヒーターＨは、図４（ａ）に示すように外室部１１の内側であって、内筒部１２の外側上下に配置してある。
加熱ヒーターＨは、パネル体の内部に棒状のシーズヒーターａを複数内蔵してあるとともに、根元側端部を外室部１１の側壁部ｃに固定した片持ち状態になっている。
端子ｂ１，ｂ２が外部ケーブルとつながれ、電流を流すと熱膨張するが、片持ち状態に固定したので熱変位を吸収する。
【００２６】
本発明は、図１に示すように複数の過熱蒸気発生器ＨＥ１〜ＨＥ１０と、複数の加熱ヒーターＨ１〜Ｈ１０に分けて配設した点にも特徴がある。
本実施例では、過熱蒸気発生器ＨＥ１，ＨＥ２、加熱ヒーターＨ１，Ｈ２をゾーン１として制御盤Ｚ１にて制御し、ゾーン２（Ｚ２）は（ＨＥ３，ＨＥ４，Ｈ３，Ｈ４），ゾーン３（Ｚ３）は（ＨＥ５，ＨＥ６，Ｈ５，Ｈ６）、ゾーン４（Ｚ４）は（ＨＥ７，ＨＥ８，Ｈ７，Ｈ８）、ゾーン３（Ｚ５）は（ＨＥ９，ＨＥ１０，Ｈ９，Ｈ１０）とした。
なお、各ゾーンの２つの過熱水蒸気及び加熱ヒーターも個々に制御されていてよい。
このようにすると、内筒部１２の内側を被処理材が連続的にゾーン１〜５を通過する間にゾーン毎に過熱蒸気の吐出量，加熱ヒーターの出力を制御でき、内筒部内の温度分布や過熱蒸気による活性水蒸気の分布を制御できる。
また、内筒部１２の内部に向けて散水ノズルを備えてもよく、その場合には図６に示すように各ゾーン毎にソレノイドバルブＳＶ等によりシャワー制御可能に水配管系統４０を設けるのが好ましい。
食材によっては加湿が必要となるものがあるからである。
なお、水蒸気等は排出筒１９ａ，１９ｂから排出される。
これらのゾーン管理は、操作パネル１７にて一元的に操作及び制御できる。
【００２７】
このような連続加熱装置にて大豆を加熱処理したところ、約５分の連続処理にて煎り豆のようにカラリとした状態に焼き上がった。
これを微細粉化しパウダーにしたところ、生臭さがなくなっていた。
これにより、大豆パウダーとして各種用途に使用できる。
【００２８】
図６，７に、内筒部１２の搬出部１５側に冷却ゾーンを設けた例を示す。
図１に示した装置にても米（白米，玄米）の加熱処理が充分可能である。
その場合でも米の表面をアルファ化（米のアルファ化率１０〜４０％）するには、加湿した方が好ましい。
図６に示す装置において、外室部１１，内筒部１２の構造及び過熱蒸気発生器ＨＥ１〜ＨＥ１０、加熱ヒーターＨ１〜Ｈ１０の配置は図１と同じであり、詳細な説明を省略する。
図１に示した装置と異なる点は、内筒部１２の搬出部１５側を外室部１１よりさらに延長させ、冷却ゾーン２０とした点である。
この冷却ゾーン２０も還元雰囲気になるように、内部に少量の過熱蒸気を吐出し、全体としては配管４１及び水冷ジャケット等により、水冷する。
【００２９】
例えば、米穀を図６にて示した装置にて加熱処理する例を説明する。
米を貯留タンク３０から搬送機３１にて投入ホッパー１６に供給し、内筒部１２の投入部に投入される。
米は通常水分率が１３〜１５．５％である。
内筒部１２を図１に示した５つのゾーンと同じに分けた場合に、例えば次のように管理する。
投入初期の米はまだ低温なので、１００〜２００℃の雰囲気温度になるようにゾーン１を制御する。
次のゾーン２は、３００〜５５０℃の高温還元状態にする。
このときに、米に有している組織と結合していない自由水が乾燥される。
過熱蒸気発生器から吐出された過熱蒸気が温度低下すると、約６００℃の加熱ヒーターＨ３，Ｈ４にて再加熱される。
また、散水ノズルから噴霧されたシャワー水も加熱ヒーターにて過熱蒸気化される。
次のゾーン３，４は、ゾーン２より炉内温度を少し下げ、多目に散水する。
ここで散水された水が加熱され、米の表面をアルファ化する。
次のゾーン５にて、上記アルファ化した際の余剰水分を還元状態中で加熱乾燥する。
ゾーン５では、すでに２００℃以下に低温化しているが、まだ水分率が１８〜２３％程度とやや高い場合がある。
そこで、冷却ゾーン２０にてさらに冷却と乾燥を促進し、水分率１４〜１７％のアルファ化米に仕上げることができる。
【００３０】
本発明に係る連続加熱装置は、図７に示すように架台６０にキャスター６１やジャッキー等の傾斜角度調整機６２を取り付けてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１０      連続加熱処理装置
１１      外室部
１２      内筒部
１３      駆動部
１３ａ    連結部
１４      投入部
１５      搬出部
１６      投入ホッパー
【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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【図６】
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【図７】
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