(57)【要約】  食品の製造方法であって、タンパク質と水を含有する担体材料を、実質的に水平な縦軸を有する円筒形反応室、およびこの反応室内に設けられた、翼を備えた、前記縦軸の周りに回転可能なロータを有するタービン型反応装置に送達する工程；反応室の内壁に対する遠心力を担体材料に作用させ、この内壁に動的乱流層を形成するのに十分な速度でこのロータを回転させる工程；反応室内で担体材料を熱処理し、乾燥させる工程；担体材料をタービン型反応装置から出口の方向に進行させる工程；および熱処理され乾燥した担体材料を食品として出口から取り出す工程を有してなり、反応室内で過熱蒸気の雰囲気が生成される方法、および食品の製造装置が開示されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品の製造方法であって、
−  含水担体材料を、実質的に水平な縦軸（２０）を有する円筒形反応室（６ａ）、および該反応室内に設けられた、翼（１４）を備えた、前記縦軸の周りに回転可能なロータ（１２）を有するタービン型反応装置（４）に送達する工程、
−  前記反応室の内壁（１６）に対する遠心力を前記担体材料に作用させ、該内壁に動的乱流層を形成するのに十分な速度で前記ロータ（１２）を回転させる工程、
−  前記反応室（６ａ）内で前記担体材料を熱処理し、乾燥させる工程、
−  前記担体材料を前記タービン型反応装置（４）の出口（２６）の方向に進行させ、熱処理され乾燥した前記担体材料を食品として前記出口（２６）から取り出す工程、
を有してなり、
−  前記反応室（６ａ）内で、酸素含有量が１０体積％未満の過熱蒸気の雰囲気が生成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記熱処理され乾燥した担体材料から個々の食品が形成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記熱処理され乾燥した担体材料にプレバイオティック物質および／またはプロバイオティック微生物を添加することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記担体材料に前記プレバイオティック物質および／またはプロバイオティック微生物を噴霧するかまたはそれで被覆することを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記担体材料を、被包形態にある前記プロバイオティック微生物と混合するかまたはそれにより被覆することを特徴とする請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
前記担体材料がタンパク質を含有することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記担体材料中に含まれる繊維質または粒子を、前記反応室に送達する前に、５ｍｍ未満の長さに粉砕することを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記タービン型反応装置（４）の内壁（１６）が、５０℃と１５０℃の範囲にある温度まで加熱されることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記タービン型反応装置（４）の内壁（１６）が、区域毎に異なる温度に加熱されることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
連続的に行われることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記担体材料の熱処理中に、前記反応室に不活性ガスを追加に通過させることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記担体材料を、前記タービン型反応装置（４）から排出した後、さらに別のタービン型反応装置（３０）内でさらに乾燥させることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記担体材料に、向流方向に過熱蒸気を送達することを特徴とする請求項１から１２いずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
含水担体材料を熱処理し、乾燥させるための装置であって、
−  実質的に水平な縦軸（２０）を有する円筒形反応室（６ａ）、および該反応室内（６ａ）内にある、翼（１４）を備え、前記縦軸（２０）の周りに回転可能なロータ（１２）を有するタービン型反応装置（４）、および
−  前記反応室（６ａ）の蒸気入口（２８）および蒸気出口（２４）に接続された、凝縮器（４０）を備えた、蒸気雰囲気のための流路（３２）、
を有する装置。
【請求項１５】
前記凝縮器（４０）の下流の前記流路に熱交換器（４２）が配置されていることを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記流路にファン（４４）が配置されていることを特徴とする請求項１４または１５記載の装置。
【請求項１７】
前記流路内に集塵機が配置されていることを特徴とする請求項１４から１６いずれか１項記載の装置。
【請求項１８】
前記タービン型反応装置（４）の下流に冷却器（５０）があることを特徴とする請求項１４から１７いずれか１項記載の装置。
【請求項１９】
前記冷却器がディスク式冷却器（５０）として配置されることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品の製造方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品の製造方法および装置において、水および必要に応じてタンパク質を含有する出発材料または担体材料の素地が調製され、この素地に、例えば、欧州特許第０８６２８６３号明細書から公知の種類の、添加物としてのプロバイオティック物質を添加できる。この公知の方法により、担体材料が、ゲル化デンプンの素地を形成し、プロバイオティック材料により被覆され、またはプロバイオティック材料が充填される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、これまでより、細菌をわずかしか含有せず、賞味期限がより長い食品が得られる、食品を製造する新規および改良方法、およびその方法を実施するための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、本発明にしたがって、食品を製造する方法であって、
−  含水担体材料を、実質的に水平な縦軸を有する円筒形反応室、およびこの反応室内に設けられた、翼を備え、前記縦軸の周りに回転可能なロータを有するタービン型反応装置に送達する工程、
−  反応室の内壁に対する遠心力を担体材料に作用させ、この内壁に動的乱流層を形成するのに十分な速度でこのロータを回転させる工程、
−  反応室内で担体材料を熱処理し、乾燥させる工程、
−  担体材料をタービン型反応装置の出口の方向に進行させ、熱処理され乾燥した担体材料を食品として出口から取り出す工程、
を有してなり、
−  反応室内で、酸素含有量が１０体積％未満の過熱蒸気の雰囲気が生成されることを特徴とする方法により達成される。
【０００５】
個々の食品は、その食品から形成できる。
【０００６】
食品または熱処理され乾燥した担体材料に、プレバイオティック物質および／またはプロバイオティック微生物を添加することが考えられる。これに関連して、熱処理された担体材料に、プレバイオティック物質および／またはプロバイオティック微生物を噴霧しても、または被覆しても差し支えない。
【０００７】
担体材料は、被包形態のプロバイオティック微生物と混合しても、またはそれにより被覆しても差し支えない。
【０００８】
担体材料が、タンパク質を含有し、肉類（牛、豚、家禽、または任意の他の品種）、魚類および／または生物学的にまたは微生物により産生されたタンパク質から製造されることが好ましい。担体材料が、ポンプで供給するのに適していることを確実にするために、担体材料中に含まれる繊維質や粒子を、反応室に送達する前に、この目的に必要なまたは適したサイズに、特に、５ｍｍ未満、好ましくは３ｍｍ未満の長さに粉砕してもよい。
【０００９】
タービン型反応装置の内壁が、５０℃から１５０℃の範囲の温度に加熱されることが適しており、タービン型反応装置の内壁が、長手方向に上昇するまたは降下する温度などのように、区域毎に異なる温度に加熱されてもよい。熱処理の結果として、担体材料は、微生物学的に安定化できる。その上、担体材料は、熱処理前に、酵素処理してもよく、例えば、消化し易く処理してもよい。
【００１０】
担体材料の熱処理は、１から１０分、好ましくは２から５分、さらに好ましくは約３分の平均滞留時間に亘り行って差し支えない。ロータは、２００および２，０００ｒｐｍ（毎分回転数）の間、好ましくは３００および１，５００ｒｐｍの間、さらにより好ましくは５００および１，０００ｒｐｍの間の速度で回転させてよく、その速度は、約１０から１２ｍ／ｓの翼先端での周速度が達成されるように設定されることが好ましい。この方法は連続的に行われることが好ましい、すなわち、担体材料の流れが、絶え間なくタービン型反応装置に導入され、同様に塊状流が連続的に出口から取り出されることが好ましい。ここで使用される乱流層は、そもそも、流体層または軟質の塑性粒子から形成された層であってもよい。
【００１１】
担体材料の熱処理中、ＣＯ2またはＮ2などの不活性ガスを追加に反応室に導入するまたは通過させてもよい。担体材料は、５０％未満、特に４０％未満の総含水量まで乾燥させても差し支えない。その上、担体材料は、前記タービン型反応装置を出た後に、下流のタービン型反応装置内でさらに乾燥させても差し支えない。担体材料は、２０％未満、特に１０％未満の総含水量まで乾燥させることができる。乾燥した担体材料は、０．６未満、特に０．１５未満のＡＷ値を有するであろう。
【００１２】
本発明はさらに、熱処理され乾燥した担体材料を冷却する。
【００１３】
本発明のさらに別の態様において、（熱処理され、必要に応じて乾燥し、冷却された）担体材料はさらに結合剤と混合してもよく、この結合剤は、デンプン、特にゲル化デンプンを含まないことが好ましい。
【００１４】
さらに、熱処理後に、熱処理された担体材料に、ミネラル類、ビタミン類および／または微量元素を加えることも考えられる。その上、ぶつ切りの添加物、特に、乾燥野菜、シリアル、食物繊維、押し出され、必要に応じて膨張した添加物または粒状化添加物を担体材料と混合してもよい。これに関連して、本発明では、特に、食品の密度、テキスチャーおよび／または風味を添加物により調節する。
【００１５】
その上、熱処理した担体材料に脂肪を加えてもよい。
【００１６】
さらに別の態様において、本発明では、個々の食品を、圧縮、加圧成形またはプレス成形により形成する。食品は、プレバイオティック物質および／またはプロバイオティック微生物が充填されたキャビティを利用して形成しても差し支えない。食品を、上述した物質または微生物と同時押出しして差し支えなく、これられの物質を、同時押出を容易にする適切な担体物質中にブレンドしても差し支えない。
【００１７】
本発明の課題は、含水担体材料を熱処理し、乾燥させるための装置において、実質的に水平な縦軸を有する円筒形反応室、およびこの反応室内に設けられた、翼を備えた、前記縦軸の周りに回転可能なロータを有し、この反応室の蒸気の入口と出口に連結された、凝縮装置を含む、蒸気雰囲気のための流路を有するタービン型反応装置を備えた装置により達成される。
【００１８】
これに関連して、熱交換器を凝縮器の下流の流路に配置して差し支えない、および／または送風機を流路内に配置される、および／または集塵機、特に、サイクロンを流路内に配置することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
ここで、多数の実施の形態に関して、図面を参照して、本発明をここに説明する。
【図１】第１の実施の形態による本発明の方法を示す概略図
【図２】本発明の方法に用いられる種類の、それ自体公知のタービン型反応装置の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、使用した装置の構成部材を参照することによって、本発明によるプロセスの概略図を示している。まず最初に、もっぱらタンパク質、水および必要に応じての脂肪から実質的になる、ポンプでの供給に適した担体材料が製造される。担体材料のタンパク質部分は、肉類、魚類、他の動物性タンパク質からなる、もしくはバクテリアまたは微生物により産生されたタンパク質からなって差し支えない。担体材料中の水の割合（遊離水および結合水の総含水量）は、一般に、７０％未満である。担体材料は、さらに酸化防止剤を含有してもよい。
【００２１】
ポンプ１を備えた送達手段は、担体材料を、スループット測定装置２を備えた計量ステーションにより、例えば、米国特許第３５２７６０６号明細書からそれ自体知られているタービン型反応装置４に移動させる。タービン型反応装置４内で、担体材料に、タービン型反応装置の内壁に対する遠心力の作用が及ぼされ、非常に動的な薄い乱流流体またはある程度流体の層が形成される。タービン型反応装置内のその滞留時間は、約９０℃で約３分に調節される。このタービン型反応装置内で、滅菌または殺菌と同時に、乾燥が行われ、よって、熱処理された担体材料は、タービン型反応装置４からの出口で、まだ約４０％の総含水量を有する。
【００２２】
タービン型反応装置４を説明するために、図２を参照する。このタービン型反応装置は、円筒形の二重壁筐体６から実質的になり、この筐体は、加熱または冷却ジャケット７を形成している。筐体６の内部には反応室６ａが形成され、この中に、回転可能なロータ１２が端壁８，１０に取り付けられており、ロータには、ロータ１２から放射状に突出して配置された複数の翼１４が設けられている。これらの翼は、筐体６の内壁１６から半径方向距離ｓ、例えば、５ｍｍで終わり、ロータの回転方向（矢印１８）を考慮して、所定の方向に、この場合には、端壁１０の方向に、搬送作用を生じるように調節される。
【００２３】
筐体６の二重ジャケット７は、ある区画から次の区画において異なるレベルの加熱または冷却を可能にするために、互いから隔離された多数のチャンバに、軸方向に（縦軸２０）分割することができる。
【００２４】
タービン型反応装置４は通常、縦軸２０が水平になるように配置されているが、重力の作用によりタービン型反応装置内の材料の流れを支援するために、出口に向かってわずかに傾いて配置されてもよい。
【００２５】
製品供給地点２２および蒸気出口２４が第１の端壁８の領域に配置されており、一方で、製品回収地点２６および蒸気入口２８が第２の端壁１０の領域に配置されている。
【００２６】
タービン型反応装置４は、長さＬが約３ｍであり、内径が約３５ｃｍであり、例えば、７５０ｒｐｍの速度で動作できる。タービン型反応装置には、例えば、８０ｋｇ／時の担体材料の材料流を連続的に供給でき、その筐体の二重ジャケットの温度は、生成物の温度を９０℃にするために、１２５℃に維持される。
【００２７】
高速回転のために、内壁１６に対する遠心力が担体材料に作用させられ、平均厚ｈが数ミリメートル、例えば、１０ｍｍの非常に動的な乱流層が形成される。その過程で、内壁１６から、またはそこに、材料の乱流層の熱が集中的に伝達され、混合が激しく行われる。
【００２８】
担体材料がタービン型反応装置に供給されている間、反応室６ａ内に過熱蒸気の雰囲気が生成される。本発明の文脈において、このことは、反応室内に含まれている雰囲気が１００℃と１８０℃の間の温度にあり、その雰囲気が、水蒸気と空気との混合物からなり、このとき、酸素の比率は１０体積％以下であり、これは、周囲空気中に一般的な約５０％の酸素分圧の最高値に相当することを意味する。この酸素の比率は、極小酸素含有量に到達するほどさらに低いことが好ましく、すると、この蒸気雰囲気は、実質的に、「乾燥した」すなわち過熱水蒸気のみからなる。
【００２９】
低酸素含有量の利点は、第１に、特別な製品の品質（風味、貯蔵品質）であり、第２に、高温、および脂肪、油などの含まれる揮発性成分のために、空気と共に乾燥された場合に、そうしなければ生じるであろう、運転中の着火や爆発の虞がなくなるという事実である。
【００３０】
反応室内部の蒸気雰囲気は、それぞれの凝集点に対する温度差により特徴付けられる、すなわち、過熱蒸気の温度、または蒸気／空気混合物の温度が、蒸気が飽和し凝集が生じる温度より高くなることが好ましい。その結果、蒸気雰囲気は、担体材料から水分を吸収し、担体材料を乾燥させることができる。
【００３１】
この装置に関する限り、蒸気雰囲気を生成するために、蒸気出口２４を介して反応室から吸い出される比較的湿った蒸気またはさらには湿潤飽和蒸気の雰囲気（水滴を含有する）が、概して３２により示される流路を通じて導かれる。蒸気雰囲気は、脱塵機３６を備えた集塵機３４（サイクロン）を通過し、次いで、ファン４４により、最初に凝縮物出口４１を有する凝縮器４４中に入る。実質的に飽和状態にある、凝縮器から出てくる蒸気、すなわち、湿った空気は、熱交換器４２内で１００℃より高い所望の温度、例えば、１３０または１５０℃まで上昇させられる。このことは、相対湿度の減少、または飽和状態（純粋な蒸気とすると、大気圧で１００℃）に対するある差に相当する。
【００３２】
ファン４４は、過熱蒸気、または過熱された蒸気／空気混合物を、蒸気入口２８を介して、生成物流に対して向流方向で反応室６ａ中に運ぶ。
【００３３】
蒸気入口２８から蒸気出口２４まで移動する過程で、過熱蒸気雰囲気は、反応室６ａ内にある担体材料と接触し、そこから水分を吸収し、その結果として冷える。
【００３４】
あるいは、外部からの過熱蒸気中に供給する代わりに、湿った担体材料を、加熱された十分に高温の内壁１６と接触させることによって、反応室６ａ内に過熱蒸気を直接生成させても差し支えない。その上、または内壁を加熱する代わりに、マイクロ波入力、電気加熱素子または熱交換器によって、熱エネルギーを反応室に供給しても差し支えない。
【００３５】
プロセスの両方の変形例において、本発明によれば、反応室６ａ内の酸素含有量が、周囲空気内におけるよりも実質的に低い、例えば、１０体積％、５体積％、３体積％または１体積％未満である。純粋な水蒸気で運転した場合、酸素含有量または酸素分圧をほとんどゼロにすることができる。酸素含有量をモニタするために、酸素センサ４８を反応室内に、例えば、蒸気入口または蒸気出口の近傍に設けても差し支えない。流路３２の途中、例えば、凝縮器の上流または下流もしくは熱交換器の上流または下流に酸素センサを配置することも同様に可能である。
【００３６】
タービン型反応装置４、３０は周囲圧すなわち大気圧で運転することが好ましいが、過圧、例えば、１．５バール、２バール以上で運転するために、タービン型反応装置を適切に封止することも可能である。その反対に、部分真空、例えば、０．９バール、０．８バール、０．５バール以下で運転することも同様に可能である。このシステムは、安全弁４６によって、許容できない圧力から保護される。
【００３７】
図１は、熱処理され乾燥した担体材料を、最終的な乾燥のために下流にあるタービン型反応装置３０に供給しても差し支えないことを示しており、この装置は、タービン型反応装置４と同一の構造を有していてもよく、担体材料は、例えば、総含水量が１０％未満の状態で、例えば、実質的に乾燥した肉類またはタンパク質の形態でそこから排出される。脂肪内容物のためにまだ粘性であるかもしれない担体材料は、冷却器５０内で冷却することができ、そのときには、適切なタイプ（牛、羊、魚類など）のための貯蔵容器に注ぎ入れることのできる、粒状の注ぐことのできる粘稠度を有する。
【００３８】
冷却器５０は、図１に示されたようなディスク式冷却器として設計してもよく、ジャケットが形成され、水冷された、バレル式押出機５０ａ、および同様にジャケットが形成され水冷された押出機用ドラム５０ｂを備えている。乾燥した生成物は、空気または酸素と接触せずに、穏やかに冷却されると同時に、下流にある混合および計量ステーションに送られる。
【００３９】
１つ以上の他の貯蔵容器がプレバイオティック物質および食物繊維などのさらに別の添加物を含有する。この点に関して、プレバイオティック物質は、プロバイオティック微生物の数が増加するおよび／またはその生命力が改善されるように、プロバイオティック微生物の生命および／または増殖に好ましい効果を有する物質、例えば、プロバイオティック微生物により吸収できるかまたはなにか他の様式で処理できる物質を意味するものと理解すべきである。
【００４０】
ミキサ内において、１つ以上の所望の種類の担体材料を、計量ステーションを通じて、他の物質、すなわち、第１に、ミキサおよびポンプを通じて所定量で加えられるプロバイオティック微生物と混合してもよい。プロバイオティック微生物は、適切な基質内に被包され、必要に応じて、ミキサに加えられる前に、油の添加物と予混されてもよい。
【００４１】
追加の添加物は結合剤であり、これは、デンプンを含まない結合剤であることが好ましい。脂肪を加えても差し支えない。
【００４２】
成形プレスにより、食品を所望の最終形状に、例えば、小さな一口サイズの食品ペレットに圧縮する。この食品は、人が食べる食品であっても、または例えば、ペットまたは飼育動物用の動物向け食餌のいずれであってもよい。このようにして、魚類の餌を製造してもよく、この場合には、増加した脂肪含有量が望ましいことが多く、それは、適量を添加することにより増加させることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１    送達手段
２    スループット測定装置
４、３０    タービン型反応装置
６    筐体
６ａ    反応室
７    加熱ジャケット
８    第１の端壁
１０    第２の端壁
１２    ロータ
１４    翼
１６    内壁（６の）
１８    矢印
２０    縦軸
２２    製品供給地点
２４    蒸気出口
２６    製品除去地点
２８    蒸気入口
３２    流路
３４    集塵機
３６    脱塵機
４０    凝縮器
４１    凝縮器の出口
４２    熱交換器
４４    ファン
４６    安全弁
４８    酸素センサ
５０    ディスク式冷却器
５０ａ    バレル押出機
５０ｂ    押出機用ドラム
ｓ    隙間
Ｌ    長さ（６の）
ｄ    内径（６の）
ｈ    層厚
【図１】
2010524477.tif 000003
【図２】
2010524477.tif 000004
【国際調査報告】
2010524477.tif 000005
2010524477.tif 000006
2010524477.tif 000007