(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の組成物と第２の組成物とを含む缶詰食品製品を製造するための方法であって、
前記第１の組成物を缶内に供給するステップと、
前記第１の組成物内に配置され前記缶に対して水平に向いた開口を備えるノズルから、前記第２の組成物を前記第１の組成物内に供給するステップと、
前記ノズルを前記缶内から取り出すステップと、
を含み、前記第１の組成物は前記第２の組成物を包み込み、
前記ノズルは、前記第１の組成物を前記缶内に供給するステップ及び前記第２の組成物を前記第１の組成物内に供給するステップにおいて前記缶内に少なくとも部分的に配置される、方法。
【請求項２】
前記第１の組成物が肉エマルジョンである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の組成物がグレービーである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
内部で前記第１の組成物が前記第２の組成物を包み込む前記缶をレトルト処理するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記缶が、約１２１℃〜約１２８℃の温度で、約２５〜約５０分間、レトルト処理される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ノズルが、充填装置から延び、前記第１の組成物が、前記缶が第１の位置にある状態で前記缶内に供給され、前記第２の組成物が、前記缶が第２の位置にある状態で前記缶内に供給され、前記第２の位置での前記充填装置から前記缶への距離は、前記第１の位置での前記充填装置から前記缶への距離より大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記缶の前記第１の位置が、前記充填装置との前記缶の封止係合を形成し、前記缶内の真空は、前記第１の組成物を前記缶内に吸引する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記缶内から前記ノズルを取り出す前記ステップが、前記缶を前記第２の位置から、前記缶から前記充填装置への距離が前記第２の位置での前記充填装置から前記缶への距離より大きい第３の位置に移動させるサブステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の位置から前記第３の位置への前記缶の移動が連続的でないように、前記第２の組成物を供給する間、前記缶が前記第２の位置に維持される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の組成物が、前記第２の組成物を完全に包み込む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記缶詰食品製品が、コンパニオンアニマル用に調理される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の組成物を前記第１の組成物内に供給する前記ステップが、前記第２の組成物を前記ノズルの垂直な通路内に誘導するサブステップと、前記垂直な通路に対して実質的に垂直な方向に前記開口を通して前記第２の組成物を供給するサブステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
第１の組成物及び第２の組成物を含む缶詰食品製品を製造するための装置であって、
第１の供給源に接続された第１の流路を備え、前記缶内に前記第１の組成物を供給する充填ヘッドと、
水平に向いた開口を備える、前記充填ヘッドから延びるノズルであって、第２の供給源に接続された第２の流路に接続され、前記缶内に供給された前記第１の組成物内に前記第２の組成物を供給するノズルと、
を備え、
前記ノズルは、前記第１の組成物を前記缶内に供給する際及び前記第２の組成物を前記第１の組成物内に供給する際に前記缶内に少なくとも部分的に配置される、装置。
【請求項１４】
缶を前記充填ヘッドとの封止係合に移動させるように構成された昇降板を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
第１の組成物が前記第１の供給源から前記第１の流路を通って前記缶内に吸引されるように、封止された前記缶内に真空を発生させるポンプを備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第２の流路を通って前記ノズル内に第２の組成物を誘導するピストンを備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
缶を前記充填ヘッドとの封止係合に移動させるように構成された昇降板の動きを制御するように、第１の組成物が前記第１の供給源から前記第１の流路を通って、封止された前記缶内に吸引されるよう、封止された前記缶内に真空を発生させるポンプの動作を制御するように、かつ、前記第２の流路を通って前記ノズル内に第２の組成物を誘導するピストンの動作を制御するように構成された制御機構を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
前記制御機構が、前記ポンプが所定の量の前記第１の組成物を前記缶内に吸引した後で、前記昇降板を充填装置から離れる方向に移動させるように構成された、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記制御機構が、前記充填装置から離れる方向への前記昇降板の前記移動の休止を実行し、前記休止の間に前記ピストンをアクティブにするように構成された、請求項１８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本出願は、２０１４年７月３０日に出願された、米国特許仮出願第６２／０３０，６６６号に対する優先権を主張するものであり、該開示は参照により本明細書に援用される。
【技術分野】
【０００２】
[0002]本開示は、概して、食品製品内にフィリングを包み込むための装置及び方法に関する。より具体的には、本開示は、グレービーなどの粘性のフィリングをローフマトリックス内に導入し、レトルト処理の後でフィリングがローフマトリックスにより包み込まれたまま留まるようにすることを目的としている。
【背景技術】
【０００３】
[0003]従来のローフ型の食品製品は、一般的に、ローフ型の食品製品の形状を保持する容器に入れて販売される固まったエマルジョンである。ローフ型の食品製品は、容易に製造され、動物により容易に消化され、非常に動物の口に合い、必要な栄養素及び微量元素を含むように容易に調理されるため、ペットフードとして一般に使用される。
【０００４】
[0004]ペットの所有者は、自分のペットに対して魅力のある缶詰食品の形態又は種々の異なったものを継続的に探究している。フィリングを含むローフ製品はそのようなペットフードであり得るが、フィリングをローフ製品内に供給することは、フィリングが所望の中心部分から移動して製品から流出する可能性がある製品の側面の孔を形成せずに、製品の生産量を減少させる生産速度の低下をすることなしに、実現することが困難である。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本開示は、グレービーなどの粘性のフィリングをローフマトリックス内に導入し、レトルト処理の後でフィリングが固まったローフマトリックスにより包み込まれたまま留まるようにする、変更された真空充填ヘッドを含む充填装置を目的としている。フィリングは、フィリングの配合に依存して、粘性のグレービーとして留まることができるか、又はゲルとして固まることができる。好ましくは、粘性のフィリングは、充填装置から離れる方向への缶の降下中の短い休止の間に、ローフマトリックス内に水平に供給される。
【０００６】
[0006]本開示の利点は、粘性のフィリングを肉を含むローフマトリックスの中心に導入し、レトルト処理の後でフィリングが固まったローフマトリックスにより包み込まれたまま留まるようにすることである。
【０００７】
[0007]本開示の別の利点は、グレービーなどの第２の組成物を実質的に又は完全に包み込む、肉エマルジョンなどの第１の組成物を含む、缶詰ペットフード製品を形成する装置及び方法を提供することである。
【０００８】
[0008]本開示の更なる利点は、互いに異なる外観及び／又は食感を有する２つの別個の相を含む、缶詰ペットフード製品を形成する装置及び方法を提供することである。
【０００９】
[0009]本開示の更に別の利点は、得られる缶詰食品製品の生産速度を毎分１０００缶以上などに維持しながら、第２の組成物（例えば、グレービー）を第１の組成物（例えば、肉エマルジョン）内に、第２の組成物が第１の組成物の側面に到達しないように注入することである。
【００１０】
[0010]本開示のまた別の利点は、多様性があり消費者と彼らのペットにとって魅力のある缶詰食品製品を提供することである。
【００１１】
[0011]本開示の別の利点は、標準的な真空充填装置を変更することにより、グレービーなどの第２の組成物を実質的に又は完全に包み込む、肉エマルジョンなどの第１の組成物を含む、缶詰ペットフード製品を形成する装置及び方法を提供することである。
【００１２】
[0012]本開示の更なる利点は、グレービーなどの第２の組成物を実質的に又は完全に包み込むが、ペットフード製品のいずれかの側面上に非常に小さい又は目に見えない孔を有する、肉エマルジョンなどの第１の組成物を含む缶詰ペットフード製品を形成することである。
【００１３】
[0013]追加の特徴及び利点を本明細書に記載する。これらは、以降の発明を実施するための形態及び図面から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本開示により提供される実施形態における、第２の組成物を完全に包んでいる第１の組成物を含むペットフード製品の斜視図である。
【図１Ｂ】製品が切り分けられた後の、図１Ａのペットフード製品の斜視図である。
【図２】本開示により提供される方法の一実施形態のフローチャートである。
【図３】本開示により提供される充填装置の一実施形態の概略図であり、その動作を示す。
【図４】本開示により提供される充填装置の一実施形態の概略図であり、その動作を示す。
【図５】本開示により提供される充填装置の一実施形態の概略図であり、その動作を示す。
【図６】本開示により提供される充填装置の一実施形態の概略図であり、その動作を示す。
【図７】本開示により提供される充填装置の一実施形態の概略図であり、その動作を示す。
【図８】本開示により提供されるノズルの一実施形態の斜視図である。
【図９】実施例において使用された、垂直な開口を有するノズルの写真である。
【図１０】実施例において使用された、水平な開口を有するノズルの写真である。
【図１１】実施例において実験的に比較されたサンプルを記載した表である。
【図１２】実施例における、試験１の食品製品の上面の写真である。
【図１３】実施例における、試験２の食品製品の上面の写真である。
【図１４】実施例における、試験２の食品製品の底面の写真である。
【図１５】実施例における、試験２の切り分けられた食品製品の写真である。
【図１６】実施例における、試験３の食品製品の上面の写真である。
【図１７】実施例における、試験３の食品製品の底面の写真である。
【図１８】実施例における、試験３の切り分けられた食品製品の写真である。
【図１９】実施例における、試験４の食品製品の上面の写真である。
【図２０】実施例における、試験４の食品製品の底面の写真である。
【図２１】実施例における、試験４の切り分けられた食品製品の写真である。
【図２２】実施例における、試験５の食品製品の上面の写真である。
【図２３】実施例における、試験５の食品製品の底面の写真である。
【図２４】実施例における、試験５の切り分けられた食品製品の写真である。
【図２５】実施例における、試験６の食品製品の上面の写真である。
【図２６】実施例における、試験６の食品製品の底面の写真である。
【図２７】実施例における、試験６の切り分けられた食品製品の写真である。
【図２８】実施例における、試験７の食品製品の上面の写真である。
【図２９】実施例における、試験７の食品製品の底面の写真である。
【図３０】実施例における、試験７の切り分けられた食品製品の写真である。
【図３１】実施例における、試験８の食品製品の上面の写真である。
【図３２】実施例における、試験８の食品製品の底面の写真である。
【図３３】実施例における、試験８の切り分けられた食品製品の写真である。
【図３４】実施例における、試験のそれぞれに対するグレービー、ローフ、及び製品全体の量の標準偏差を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0045]本開示及び添付の特許請求の範囲において使用する場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに別段の定めがない限り、複数の指示対象を含む。用語「備える（comprise）」、「備える（comprises）」、及び「備えている（comprising）」という単語は、排他的にではなく、包含的に解釈されることになっている。同様にして、用語「含む（include）」、「含む（including）」及び「又は（or）」は、このような解釈が文脈から明確に妨げられない限りは包括的なものであると解釈される。しかしながら、本明細書において開示される装置及び方法には、具体的に開示されない任意の要素が存在しない場合がある。したがって、用語「備える」を用いて提示される実施形態の開示は、特定された構成要素及びステップ「から本質的になる」及び「からなる」実施形態の開示を含む。
【００１６】
[0046]用語「包み込まれた」は、包み込まれた組成物が食品製品内に完全に又は実質的に包み込まれていることを意味する。包み込まれた組成物は、包み込まれた組成物の２０％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満、最も好ましくは１％未満が食品製品の表面上に見える場合、「実質的に包み込まれて」いる。
【００１７】
[0047]用語「缶」は、レトルト処理可能な硬質容器、例えば、金属又は金属合金の缶などの金属容器、プラスチック容器、ガラス容器、及びこれらの組み合わせを意味する。用語「缶詰」は、食品製品が缶に収容されていることを意味する。
【００１８】
[0048]用語「ペット」は、本開示により提供される食品製品から利益を得るか、又はこれを利用することができる任意の動物を意味する。ペットは、鳥類、ウシ、イヌ、ウマ、ネコ、ヤギ、オオカミ、ネズミ、ヒツジ、又はブタなどの動物であり得る。ペットは、任意の好適な動物であり得、本開示は、特定のペット動物に限定されない。用語「コンパニオンアニマル」は、イヌ又はネコを意味する。用語「ペットフード」は、ペットに消費されることを意図する任意の組成物を意味する。
【００１９】
[0049]本明細書において、範囲は、要するに、範囲内のすべての値を列挙することを避けるために使用される。範囲内の任意の適切な値を、範囲の上限値、又は下限値として選択することができる。更に、本明細書における数値範囲は、その範囲内のすべての整数又は分数を含む。
【００２０】
[0050]本明細書に記載のすべての百分率は、特に断りのない限り、食品組成物の合計重量に対する重量によるものである。ｐＨについての参照がなされるとき、値は標準的な装置により２５℃にて測定されるｐＨに相当する。本明細書において使用されるとき、数字を参照する際の「約」又は「実質的に」は、例えば、参照する数字の−１０％〜＋１０％、好ましくは、−５％〜＋５％、より好ましくは−１％〜＋１％、及び更により好ましくは−０．１％〜＋０．１％の範囲の、数の範囲内の数字を指すものと理解される。
【００２１】
[0051]図１Ａ及び図１Ｂは、第１の組成物１１を含む食品製品１０の実施形態を概略的に示し、第１の組成物１１は、第２の組成物１２を包み込む外側マトリックスを形成する。これらの図は、第１の組成物１１が第２の組成物１２を完全に包み込んでいるのを示すが、食品製品１０のいくつかの実施形態は、第２の組成物１２を実質的に包み込む第１の組成物１１を有する。
【００２２】
[0052]食品製品１０は、食品製品１０が形成される缶の内部の形状に対応する形状を有することができる。例えば、食品製品１０は、実質的に円筒形とすることができる。しかし、食品製品１０は、特定の形状に限定されず、任意の形状を有することができる。
【００２３】
[0053]好ましくは、第２の組成物１２は、食品製品１０内の実質的に中心に位置し、球形又は卵形の形状を有する。例えば、第２の組成物１２の中心は、好ましくは、食品製品１０の中心とほぼ同じである。しかしながら、食品製品１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示す特定の実施形態に限定されない。
【００２４】
[0054]食品製品１０は、ペットフード、好ましくはコンパニオンアニマル用のペットフードとすることができる。食品製品１０は、本出願で後により詳細に説明するように、缶内に形成することができる。第１の組成物１１及び第２の組成物１２は、食品製品１０の任意の好適な量を構成することができる。例えば、第１の組成物１１は、食品製品１０の約２５％から約７５％を構成することができ、第２の組成物１２は、食品製品１０の残りの７５％から２５％を構成することができる。
【００２５】
[0055]一実施形態では、食品製品１０は、その全体が参照により本明細書に援用される、２０１３年５月１７日に出願されたＷａｔｅｌａｉｎらによる米国特許出願第１３／８９６，４７０号により開示され２０１３年１１月２１日に米国特許出願公開第２０１３／０３０９３７２号として公開された食品製品の１つとすることができる。しかし、食品製品１０は、それに開示される食品製品に限定されない。
【００２６】
[0056]好ましくは、第１の組成物１１及び第２の組成物１２は、混和性でないか、又は混和性が低く、したがって食品製品１０内に混合しない２つの異なる相を形成する。食品製品１０のこの実施形態は、２つの別個の相、すなわち、第１の組成物１１に対応する外側相、及び第２の組成物１２に対応する内側相を含む。
【００２７】
[0057]一実施形態では、第１の組成物１１は、エマルジョン、好ましくは肉エマルジョンである。肉エマルジョンは、任意の好適な原材料、例えば、繊維状タンパク質及び多糖を含むことができる。好適な繊維状タンパク質としては、ウシ、ウマ、ヒツジ、鳥類、ブタ、ヤギ、ヒツジ、及び魚類源由来のタンパク質などの、ミオシン、アクチン、アクトミオシン、コラーゲン、及びこれらの混合物が挙げられる。好適な多糖の例としては、デンプン、ガム、又はこれらの混合物が挙げられる。
【００２８】
[0058]一実施形態では、第２の組成物１２は、コロイド分散体、例えば、ヒドロコロイド分散体などの分散体である。好ましくは、第２の組成物１２は、流動性ゾル、エマルジョン、又はゲルである。以下に更に詳細に説明するように、食品製品１０は、レトルト処理することができる。第２の組成物１２の配合に依存して、第２の組成物１２は、第１の組成物１１内に注入された元の形態を保持することができるか、又は代わりに、レトルト処理は、第２の組成物１２の形態を変化させることができる。例えば、第２の組成物１２は、流動性ゾル又はエマルジョンとして第１の組成物１１内に注入することができ、食品製品１０のレトルト処理は、第２の組成物１２の形態をゲルに変化させることができる。
【００２９】
[0059]好ましい実施形態では、第２の組成物１２は、デンプン又はガムのうちの少なくとも１つである増粘剤を含むグレービーである。好適なガムの例は、ジェランガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ペクチン、カラギーナン（例えば、カッパ、イオタ、及び／又はラムダ）、セルロースガム（例えば、カルボキシメチルセルロース）、アラビアゴム、コンニャク、グアーガム、寒天、カッシアガム、アルジネートなど、及びこれらの組み合わせである。好適なデンプンとしては、天然デンプン、デンプンエステル、デンプンエーテル、及びエリソルビン酸で加工したデンプンなどの加工デンプン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。デンプン源としては、例えば、小麦、大麦、米、タピオカ、ジャガイモ、及びトウモロコシを挙げることができる。グレービーはまた、ブドウ糖及び／又はグリシンを含むことができ、所望により、着色剤もまた含むことができる。グレービーに風味及び／又は芳香を与える原材料もまた、所望により含めることができる。
【００３０】
[0060]第１の組成物１１及び／又は第２の組成物１２は、追加の原材料を任意選択的に含むことができる。例えば、第１の組成物１１及び／又は第２の組成物１２は、美的魅力又は栄養機能のために本物又は模造の原材料の目に見える小片を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の組成物１１又は第２の組成物１２のうちの少なくとも１つは、可溶化若しくは分散された栄養原材料、風味化合物若しくは芳香化合物、又はレトルト処理中に、口内で、若しくは消化管において放出されるカプセル化された風味料若しくは栄養素を含む。
【００３１】
[0061]図２は、缶詰食品製品を製造することができる方法１００の実施形態を示す。方法１００は、ステップ１０２で、好ましくは互いに別々に、第１の組成物及び第２の組成物を形成することを含むことができる。一実施形態では、第１の組成物は、エマルジョン、好ましくは肉エマルジョンである。一実施形態では、第２の組成物は、例えば、ゲル、流動性ゾル、又はエマルジョンなどの分散体、好ましくはデンプン又はガムのうちの少なくとも１つである増粘剤を含むグレービーである。
【００３２】
[0062]方法１００は、ステップ１０４で、充填装置から缶内に第１の組成物を供給することを更に含むことができる。次に、缶は、ステップ１０６で、好ましくは第１の組成物の缶内への供給が完了した後で、充填装置から離れる方向に降下を開始することができる。
【００３３】
[0063]次に、ステップ１０８で、充填装置から延びるノズルは、第２の組成物を第１の組成物内に水平に注入することができる。この水平な注入は、好ましくは、少なくとも最初に、ノズル内の経路及び／又は缶の垂直軸に対して実質的に垂直な方向への第２の組成物の注入を含む。
【００３４】
[0064]好ましくは、充填装置から離れる方向への缶の降下は、短く休止することができ、ノズルは、この休止からなる時間中に、第２の組成物を第１の組成物内に水平に注入することができる。この休止は、１．５秒以下、例えば、０．２５〜１．５秒とすることができる。
【００３５】
[0065]ステップ１１０で、充填装置から離れる方向への缶の降下を継続し、ノズルが缶から取り出される。好ましくは、このステップで、第１の組成物は、第２の組成物を包み込む。任意選択的に、ステップ１１２で、ノズルは、缶から取り出した後で、例えば、水流により洗浄することができる。
【００３６】
[0066]方法１００は、ステップ１１４で、第１及び第２の組成物が缶内に供給された後で、缶の上に蓋を配置することと、ステップ１１６で、缶を、例えば耐密的に、封止することと、ステップ１１８で、缶をレトルト処理することとを更に含むことができる。缶は、任意の好適な温度で、好適な時間、レトルト処理することができる。例えば、缶は、約１２１℃〜約１２８℃の温度で、２５〜５０分間、レトルト処理することができる。充填された缶は、任意選択的に、レトルト処理の前に反転させることができる。
【００３７】
[0067]次に、ステップ１２０で、缶は、装置により冷却する、及び／又は室温と平衡させることができる。例えば、缶は、２０〜３５℃の温度に冷却することができる。一実施形態では、缶は、２２〜２６℃の温度に冷却される。結果としてできる食品製品は、グレービーなどの第２の組成物を包み込む外側マトリックスを形成する、肉エマルジョンなどのしっかりと固まった第１の組成物を含むことができる。例えば、結果としてできる食品製品は、上記で開示した食品製品１０とすることができる。
【００３８】
[0068]図３〜図７は、第２の組成物１２を包み込む第１の組成物１１を含む食品製品１０を形成することができる、充填装置２００の実施形態を示す。例えば、充填装置２００は、方法１００のステップ１０４及び１０６などの、方法１００において使用することができる。しかし、本開示は、本明細書で開示しこれらの図に示す充填装置２００の実施形態に限定されない。いくつかの実施形態では、食品製品１０は、異なる充填装置により製造することができ、方法１００は、異なる充填装置により実行することができる。
【００３９】
[0069]充填装置２００は、第１の組成物１１を提供する第１の供給源２１０、及び第２の組成物１２を提供する第２の供給源２２０を含むことができる。充填装置２００は、充填ヘッド２３０を含むことができる。
【００４０】
[0070]第１の流路２３２は充填ヘッド２３０を通って延びることができ、充填ヘッド２３０が充填ヘッド２３０の下に配置された缶３００の中に第１の供給源２１０から第１の組成物１１を供給することができる。第２の流路２３４は充填ヘッド２３０を通って延びることができ、充填ヘッド２３０から延びるノズル２４０が缶３００の中に第２の供給源２２０から第２の組成物１２を供給することができる。ポート２３６は充填ヘッド２３０を通って延びることができ、缶３００の中に真空を形成し得る。第１の流路２３２、第２の流路２３４、及びポート２３６は、他の構成要素が見やすいように、すべての図には示されないが、これらの構成要素の１つが図に存在しないことが、その構成要素がその段階でもはや充填装置２００内に存在しないことを意味するものではない。
【００４１】
[0071]第２の供給源２２０は、好ましくは硬質であるホース２２２により第２の流路２３４に接続することができる。第１のバルブ２２４は、第２の供給源２２０とホース２２２との間に配置することができ、第２のバルブ２２６は、ホース２２２と第２の流路２３４との間に配置することができる。第１のバルブ２２４及び／又は第２のバルブ２２６は、空気圧バルブとすることができる。ピストン２３９は、第２の組成物１２をホース２２２を通して誘導するために、ホース２２２に接続することができる。
【００４２】
[0072]昇降板２５０は、缶３００の位置を決めることができる。例えば、缶３００は、昇降板２５０の動きが、それに対応して缶３００を移動させるように、昇降板２５０上に配置することができる。好ましくは、昇降板２５０は、充填装置２００に向かって垂直に、及び充填装置２００から離れる方向に垂直に缶３００を移動させるように構成される。例えば、昇降板２５０は、回転カムとすることができるか、又は回転カムの上に形成することができる。昇降板２５０は、非限定的な例として、９０個の昇降板などの、複数の昇降板のうちの１つとすることができる。複数の昇降板は、それぞれの昇降板が順番に充填装置２００と整列するように、回転することができる。
【００４３】
[0073]充填装置２００の動作を、図３〜図７に概略的に示す。図３に示すように、昇降板２５０は、缶３００を充填装置２００に向かって上方に移動させることができ、ポート２３６を通って誘導された蒸気は、ポート２３６を浄化することができる。この段階では、好ましくは、重力で第２の組成物１２がホース２２２内に誘導されて内部に蓄積するように、第１のバルブ２２４は開いており、第２のバルブ２２６は閉じている。
【００４４】
[0074]図４に示すように、昇降板２５０は、缶３００が充填装置２００により閉じられるように、缶３００を充填ヘッド２３０に向かって上方に移動させることができる。例えば、充填装置２００は、缶３００上で封止を形成することができるガスケット２０２を含むことができる。缶３００を閉じることで、缶３００内の真空の形成が可能になる。例えば、ポート２３６は、缶３００内に真空を形成するように空気を缶３００から充填装置２００内に排出するために使用することができる。一実施形態では、充填装置２００は、缶３００内に真空を形成するためにポート２３６を使用するポンプ２０４を含む。
【００４５】
[0075]図５に示すように、ポート２３６は、空気を缶３００から吸引することを停止することができ、缶３００内に形成された真空は、缶３００内に第１の供給源２１０から所定の量の第１の組成物１１を吸引することができる。例えば、缶３００が充填装置２００に対して封止された後でポート２３６を通って吸引される空気の量は、所定の量の第１の組成物１１が第１の供給源２１０から缶３００内に誘導されるように調整することができる。
【００４６】
[0076]図６に示すように、好ましくは所定の量の第１の組成物１１が缶３００内に供給された後で、缶３００は、充填ヘッド２３０との整列を維持しながら充填装置２００から離れる方向に移動することができる。この降下により、缶３００は、充填装置３００との封止係合から外れて移動する。ノズル２４０は、少なくとも部分的に缶３００内に配置されたままとなる。
【００４７】
[0077]ノズル２４０の非限定的な例を、図８に示す。ノズル２４０は、ノズル２４０の横面内に配置することができる水平に向いた複数の開口２４２を含むことができる。水平に向いた開口２４２は、ノズル２４０上の同じ高さとすることができ、ノズル２４０上で互いに等間隔に配置することができる。例えば、ノズル２４０は、ノズル２４０内で９０度間隔で配置された４つの水平に向いた開口２４２を含むことができる。好ましくは、水平に向いた開口２４２は、第２の組成物１２の注入の間、水平及び垂直の両方で第１の組成物１１のおおむね中心に配置される。水平に向いた開口２４２は、任意の好適な直径、例えば、約５ｍｍの直径とすることができる。
【００４８】
[0078]再び図６を参照して、缶３００の降下は、ノズル２４０内の水平に向いた開口２４２が垂直及び水平の両方で缶３００内の第１の組成物１１のおおむね中心に位置するとき、短く停止することができる。缶３００の降下が短く停止し、ノズル２４０内の水平に向いた開口２４２が缶３００内の第１の組成物１１のおおむね中心に位置した状態で、第２の組成物１２を、第１の組成物１１内に水平に注入することができる。例えば、この段階では、第１のバルブ２２４は、閉じていることができ、第２のバルブ２４６は、開いていることができ、ピストン２３９は、ホース２２２からノズル２４０を通って所定の量の第２の組成物１２を誘導するように動作することができる。
【００４９】
[0079]図７に示すように、好ましくは所定の量の第２の組成物１２が缶３００内に供給された後で、第２のバルブ２２６は、閉じていることができ、第１のバルブ２２４は、開いていることができ、缶３００は、充填装置２００から離れる方向に降下を継続することができる。第１の組成物１１は、第２の組成物１２を包み込む。次に、１つ以上の適切な装置が、缶の上に蓋を配置し、缶を、例えば耐密的に、封止し、缶をレトルト処理することができる。
【００５０】
[0080]好ましくは、充填装置２００は、制御機構２５２、例えば、コンピュータ又はプロセッサを含む別の装置に接続される。制御機構２５２は、図３〜図７に示す段階を通して、充填装置２００の進行を制御することができる。例えば、制御機構２５２は、昇降板２５０、ポンプ２４０、ピストン２３９、並びに第１及び第２のバルブ２２４、２２６の１つ以上の動作を制御及び調整することができる。好ましくは、制御機構２５２は、充填装置２００のこれらの構成要素の相対的なタイミングを制御する。例えば、制御機構２５２は、他方のバルブが閉じているときに１つのバルブが開いているように、第１及び第２のバルブ２２４、２２６を同期させることができる。
【実施例】
【００５１】
[0081]以下の非限定的な実施例は、単に例示のために含まれる。
【００５２】
[0082]８５グラムの缶内でローフにより完全に包み込まれたグレービーの中身を実現する能力を評価するために、検討が行われた。産業機械上での充填条件の正確な表現として、真空充填装置が設計され構築された。
【００５３】
[0083]２つの異なるノズル設計が試験された。更に、缶移動カムの変更を含む、いくつかのパラメータが試験された。缶移動カム（缶を真空充填装置に接近させ、かつ装置から離間させるカム）の変更は、標準的なローフの充填に影響を及ぼさないであろう。
【００５４】
[0084]以下に更に詳細に説明するように、目標の製品は、水平なノズル、８グラムの充填、及び変更した缶移動カムを用いた試験８で実現された。試験３及び４は、目標と比較して次善の製品をもたらした。これらの解決策は、缶移動カムへの変更を必要とせず、水平なノズル及び１０グラムの充填を用いてもたらされた。
【００５５】
[0085]システムは、産業用真空充填装置上での充填をシミュレーションするように特に設計された。サーボモーターは、主バルブヘッド、缶移動、及び新しいグレービー用ピストン式充填装置を制御した。ＨＭＩスクリーンを備えた制御システムは、協調した移動を含んだ。ユーザは、適切な充填時間をシミュレーションするために、缶速度を入力することができた。制御プログラム内のカウンタは、入力された速度での機械に沿った度合により進んだ。ローフ用バルブプログラムは、現行の機械式カムにより制御される移動を含んだ。ピストン式充填装置及び缶移動のタイミングの両方を、目標の製品を実現するように変化させた。
【００５６】
[0086]食品製品を充填するために、外部のピストン式充填装置が、標準的な充填ヘッドにわずかな変更を施した標準的な真空充填装置に取り付けられた。変更したピストン式充填装置は、外部のボウルからフレキシブルホース内へのグレービーの重力充填を実行した。２つの空気圧バルブは、ホース内及びホース外へのグレービーの流れを制御した。ホースは、現行の充填ヘッドの中心を通って経由する充填ノズルに直接接続された。この変更は、充填ヘッドの現行の機能（製品の流れ、真空、蒸気の吹き出し）を変化させなかった。
【００５７】
[0087]２つのノズルが、検討において試験された。第１のノズル（図９）は、垂直の製品経路及び流れに対して垂直な開口部を有し、グレービーが常に垂直に流れた。第２のノズル（図１０）は、垂直な製品経路を有したが、製品経路に対して平行な４つの直径５ｍｍの孔を有し、グレービーがノズルから垂直及び水平に出た。
【００５８】
[0088]図１１の表は、検討において行われた一連の試験を記載している。すべての試験は、解凍したローフ材料及び要求に応じて混合したグレービーを用いて行われた。ローフは、約１時間の過程にわたり５２℃の水浴中で解凍された。グレービーは、ハンドドリルにより駆動された高せん断混合機を使用して、２％のグアーガム及び環境温度の水を用いて準備された。
【００５９】
[0089]充填の後で、缶は、１０ヘッドの巻締機により現場で巻締された。最大速度では、この１０ヘッドの巻締機は、大多数の８５グラムの缶詰工場内に配置されている産業用巻締機とおおむね同じ速度で動作する。巻締の後で、缶は、冷凍か、又は小型のレトルトを使用したレトルト処理のいずれかをされた。レトルトは、現場で製作され、自動温度監視システム、手動蒸気バルブ、手動逆圧（圧縮空気）システム、手動冷却水バルブ、及び手動排水バルブを備えた小型の円筒形圧力容器である。温度及び圧力は、一般的なパイロットプラントのプロセスに従って、サイクルを通して調整された。レトルト内では、缶は、蓋を下にして有孔金属のシート上に積み重ねられた。
【００６０】
[0090]結果
[0091]それぞれの試験の結果は、冷凍された及び／又はレトルト処理された製品を評価することにより判定された。目標又はコンセプトの製品は、グレービーの「中心部」が中心に位置し、ローフ材料により上部及び底部の両方で被包されているものである。それぞれの試験の成功又は失敗を最もよく例示するように、冷凍されたサンプルの写真を示す。
【００６１】
[0092]試験１は、結果として、製品の上部及び底部の両方に孔を、中心に円筒形の空洞を有する製品になった。レトルト処理前の製品（冷凍されていない）を図１２に示す。これらの製品は、目標の製品を実現しなかった。
【００６２】
[0093]試験２は、ローフの上部の孔が減少し、空洞の形状がキノコ形状に変化した（図１３〜図１５）。大きな孔が底部にあった。これらの製品は、目標の製品を実現しなかった。
【００６３】
[0094]水平のノズルを用いた試験３及び４は、製品の底部の孔を大幅に低減させ、消滅させることもあった（それぞれ図１６〜図１８及び図１９〜図２１）。小さな注入孔は、ローフの中心の水平な楕円形状の空洞とともに、製品の上部に残った。上部の孔の中心位置のいくらかの不整合が、これらのサンプル内で確認された。これらの製品は、目標の製品に近い。
【００６４】
[0095]８グラムの充填及び水平なノズルを用いた試験５は、結果として、上部の孔はあるが、底部の孔はなく、前の試験より小さな空洞となった（図２２〜図２４）。この場合においてグレービーの量を低減することにより、著しい利点は確認されなかった。この製品は、目標の製品に近い。
【００６５】
[0096]８グラムの充填及び垂直なノズルを用いた試験６は、試験１及び２と比較して、上部及び底部の孔並びに中心の空洞のサイズを縮小させた（図２５〜図２７）。しかし、この製品は、まだ目標の製品を実現しなかった。
【００６６】
[0097]試験７及び８は、８グラムの充填及び異なる缶の移動を用いて実施された。ローフの充填の後で、缶は、わずかに降下して、短い時間停止し、その後缶の降下を継続した。この動きは、異なる缶移動カム（機械の底部に配置される）を必要とするであろうが、標準的なローフの充填に影響を及ぼさないであろう。垂直なノズルを用いた試験７は、上部の孔を消滅させたが、まだ底部の孔があった（図２８〜図３０）。これらの製品は、底部の孔の大きなサイズのため、目標の製品を実現しなかった。
【００６７】
[0098]水平なノズルを用いた試験８は、上部及び底部の孔の両方を消滅させ、場合により、缶のちょうど中心にハート形状の空洞を発生させた（図３１〜図３３）。これらの製品は、目標の製品を実現する。
【００６８】
[0099]試験の最終日に切り分けが行われ、残りの冷凍及びレトルト処理されたサンプルが一様に評価された。図３４の表は、この切り分けの結果を記載している。
【００６９】
[0100]フィリングの標準偏差を判定するためにそれぞれの製品を製造して、試験は行われた。グレービーシステムが最初に試験された。図３４に示すように、グレービーシステムの最初の試験は、結果として０．５１グラムの標準偏差となった。この試験は、グレービーのボウルが充填された直後に行われ、ノズルへの配管が完全に充填されていなかったことがあり得る。グレービーを用いた２番目の試験は、改善された０．１４グラムの標準偏差を示している。完全に缶を充填したものに対する標準偏差は、０．６２〜０．７７グラムの範囲である。
【００７０】
[0101]結論
[0102]シミュレーション装置は、このプロジェクトに対する強固な概念実証であった。システムは、９０ヘッドの真空充填装置上で使用可能な充填時間を正確に再現した。主バルブ及びグレービーシステムのすべての部品は、産業用機械上での部品がそうあるであろうものと同じサイズであった。
【００７１】
[0103]目標の製品は、試験８で８グラムの充填を用いて最大速度でシミュレーション装置上で製造された。この解決策は、独自の水平なノズル設計、新しいグレービー処理及び計量投入システム、並びに缶移動カムの変更を伴う。製品は、上部に非常に小さい孔を有するか又は孔を有さず、底部に孔を有しない、完全に包み込まれたグレービーの中身を特徴として備えた。総じて、最良の結果は、垂直なノズルに比較して、水平なノズルを用いて実現された。ノズル本体の側面に開けられた孔を有する新しいノズルは、缶の底部に向かって垂直にではなく、缶の横面に向かって水平な製品の流れを可能にする。試験３及び４は、試験８に次いで最も成功していた。これらの試験は、缶移動カムの調整を必要としないであろう。
【００７２】
[0104]本明細書に記載される現在好ましい実施形態に対する様々な変更及び修正が、当業者には明らかであることは理解されるべきである。このような変更及び修正は、本発明の主題の主旨及び範囲から逸脱せずに、及び意図される利点を損なわずに成すことができる。したがって、このような変更及び修正は、添付の特許請求の範囲により包含されるものと意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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】
0006630342.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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