(57)【要約】食品を冷却するための方法及び装置が開示され、該装置は、（Ａ）冷却手段と、（Ｂ）供給手段（１１）と、（Ｃ）電子制御手段とを使用し、（Ａ）冷却手段は、（１）回転ドラムと、（２）ドラム内において食品を該ドラムを通じて駆り立てる手段と、（３）凍結剤分配手段（６）と、（４）ドラム（１）を回転させるための手段とを備え、供給手段（１１）は、食品が入口に供給される質量流量を自動的に検出するための手段と、該流量に対応する電気信号を発生させる手段とを含み、（Ｃ）電子制御手段は、早すぎる凍結剤流を防ぎ、かつ、望ましい出口温度まで食品の温度を下げるように凍結剤が供給される速度を制御するため、上記信号及び温度入力に応答する。
2004523228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の食品を冷却又は凍結するための装置であって、
（Ａ）冷却手段と、
（Ｂ）供給手段（１１）と、
（Ｃ）電子制御手段（１４）とを備え、
前記冷却手段は、
１）囲包体を規定し、かつ食品のための入口（３）及び出口（４）を有する回転ドラム（１）と、
２）前記ドラムが回転している際、ドラム内の食品を前記入口から前記囲包体内の冷却領域を通って前記出口（４）に向かいかつ該出口外へと連続的に駆り立てるためのドラム内における手段（５）と、
３）凍結剤を、ドラム（１）外部の源（６）からドラム（１）内へと供給し、かつ前記冷却領域上へと分配するための凍結剤分配手段と、
４）前記ドラム（１）を回転するための手段とを備え、
前記供給手段（１１）は、複数の食品を受け入れ、かつ、該食品を連続的に回転ドラム(１)の入口（３）へと供給するための手段であって、食品が入口内に供給されている質量流量を自動的に検出し、かつ、該自動検出した質量流量に対応する電気信号を発生させるための手段を含み、
前記電子制御手段（１４）は、前記供給手段から前記質量流量に対応する前記信号を受けると共に、入口に供給される食品の温度、及びドラムの出口から出る食品の望ましい温度に対応する電子的な入力を受け、かつ、所定の量の食品が前記冷却領域に供給されるまで、凍結剤の冷却領域への流れを防止し、かつ、食品がドラムを出る際の望ましい出口温度まで食品の温度を低下するのに十分な速度で凍結剤を分配するため、前記信号及び入力の関数として、凍結剤分配手段によって凍結剤が冷却領域へと供給される前記質量流量を自動的に制御する手段であり、
前記食品が前記供給手段に供給されると、供給手段は、該食品の質量流量を検出し、かつ、該質量流量に対応する電気信号を発生させて該電気信号を前記電子制御手段へ送り、
食品の平均温度と望ましい出口温度が前記電子制御手段に入力されると、複数の食品が冷却領域を占めた後で初めて食品がドラムを出る際、食品の温度を望ましい出口温度まで低下するのに十分な速度で凍結剤が冷却領域へと分配されることを特徴とする食品冷却装置。
【請求項２】
前記凍結剤分配手段は、凍結剤をドラム（１）内に供給するライン（７）と、ドラム内部の該ラインの端部を完全に横切って配置される複数の細いチャネルを有する部材（８）とを含む請求項１記載の食品冷却装置。
【請求項３】
前記供給手段(１１)は、食品の温度を検出し、かつ該検出した温度に対応する電気信号を発生させる赤外線温度検出手段を含み、該信号は、食品の温度に対応する前記電気的な入力である請求項１記載の食品冷却装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、ドラムの外側面の温度を検出し、かつ該検出した温度に対応する電気信号を発生させるための赤外線温度検出手段を含み、前記制御手段は、該信号を受け、かつ該信号に応答して冷却手段への凍結剤の流れを制御する請求項１記載の食品冷却装置。
【請求項５】
複数の食品を凍結するための装置であって、
（Ａ）食品のための入口及び出口を有するハウジングと、ハウジング内の食品を入口から出口に向かいかつ該出口外へと駆り立てるハウジング内の手段と、凍結剤との直接又は間接的な接触によってハウジング内で食品を凍結するため、凍結剤をハウジングに供給するための手段と、を備える凍結手段と、
（Ｂ）複数の食品を受け入れ、かつ該食品をハウジングの入口内へと連続的に供給するための供給手段であって、食品が前記入口へと供給されている質量流量を自動的に検出し、かつ、該自動検出した質量流量に対応する電気信号を発生させる手段を含む供給手段と、
（Ｃ）供給手段から前記質量流量に対応する信号を受けると共に、入口に供給される食品の温度、及びドラムの出口を出る食品の望ましい温度に対応する電子的な入力を受け、かつ、ハウジング内の食品を凍結するのに十分な速度で凍結剤を供給するため、前記信号及び入力の関数として、凍結剤分配手段によって凍結剤がハウジング内に供給される速度を自動的に制御する電子制御手段と、を備えることを特徴とする食品凍結装置。
【請求項６】
複数の食料品の固体部分を冷却するための連続方法であって、
（Ａ）１）囲包体を規定し、かつ前記固体部分のための入口（３）及び出口（４）を有する回転ドラム（１）と、２）ドラムが回転する際にドラム内の固体部分を入口（３）から囲包体内の冷却領域を通って出口（４）に向かいかつ該出口外へと連続的に駆り立てるドラム内の手段（５）と、３)凍結剤をドラム（１）外部の源（６）からドラム（１）内へと供給し、かつ、凍結剤を冷却領域上へと分配するための凍結剤分配手段と、４）ドラム（１）を回転するための手段と、を備える冷却手段を準備する工程と、
（Ｂ）前記複数の固体部分を受け入れ、かつ該固体部分を回転ドラム（１）の入口へと連続的に供給する供給手段(１１)であって、固体部分が入口に供給されている質量流量を自動的に検出し、かつ、該自動検出した質量流量に対応する電気信号を発生させるための手段を含む供給手段（１１）を準備する工程と、
（Ｃ）供給手段から前記質量流量に対応する信号を受けると共に、入口に供給される固体部分の温度、及びドラムの出口から出る固体部分の望ましい温度に対応する電子的な入力を受け、かつ、食料品の所定の量が冷却領域へと供給されるまで凍結剤の冷却領域への流れを防ぎ、かつ、固体部分がドラムから出る際の望ましい出口温度まで固体部分の温度を低下するのに十分な速度で凍結剤を分配するため、前記信号及び入力の関数として、凍結剤が凍結剤分配手段によって冷却領域へと供給される速度を自動的に制御するための電子制御手段を準備する工程と、
（Ｄ）前記供給手段が固体部分の質量流量を検出し、かつ該質量流量に対応する電気信号を発生させて電子制御手段に送って、固体部分を供給手段へ供給し、かつ、固体部分の温度及び望ましい出口温度を電子制御手段に入力し、かつ、ドラムを回転する工程であって、複数の固体部分が冷却領域を占めた後にのみ凍結剤が冷却領域へと分配される工程と、を含むことを特徴とする食料品冷却方法。
【請求項７】
前記凍結剤は二酸化炭素である請求項６記載の食料品冷却方法。
【請求項８】
前記供給手段は、食料品固体部分の温度を検出し、かつ該検出した温度に対応する電気信号を発生させるための赤外線温度検出手段を含み、該信号は、固体部分の温度に対応する前記電気的な入力である請求項６記載の食料品冷却方法。
【請求項９】
前記冷却手段は、ドラムの外側面の温度を検出し、かつ該検出した温度に対応する電気信号を発生させるための赤外線温度検出手段を含み、前記制御手段は、前記信号を受け、かつ該信号に応答して冷却手段への凍結剤の流れを制御する請求項６記載の食料品冷却方法。
【請求項１０】
複数の食料品の固体部分を凍結するための連続方法であって、
（Ａ）食料品のための入口及び出口を有するハウジングと、ハウジング内の固体部分を入口から出口へ向かいかつ該出口外へと連続的に駆り立てるためのハウジング内の手段と、凍結剤との直接又は間接的な接触によってハウジング内の食料品を凍結させるため、凍結剤をハウジングに供給するための手段とを備える凍結手段を準備する工程と、
（Ｂ）前記複数の固体部分を受け入れ、かつ該固体部分をハウジングの入口へと連続的に供給するための供給手段であって、固体部分が入口へと供給されている質量流量を自動的に検出し、かつ、該自動検出した質量流量に対応する電気信号を発生させるための手段を含む供給手段を準備する工程と、
（Ｃ）供給手段から質量流量に対応する前記信号を受けると共に、入口に供給される固体部分の温度、及びドラムの出口を出る固体部分の望ましい温度に対応する電子的な入力を受け、かつ、ハウジング内の固体部分を凍結するのに十分な速度で凍結剤を供給するため、前記信号及び入力の関数として、凍結剤が凍結剤分配手段によってハウジング内に供給される速度を自動的に制御するための電子制御手段を準備する工程と、
（Ｄ）供給手段が固体部分の質量流量を検出し、かつ該質量流量に対応する電気信号を電子制御手段に送って、固体部分を供給手段に供給し、かつ、固体部分の温度及び望ましい出口温度を電子制御手段に入力する工程であって、ハウジング内の食料品を凍結するのに十分な凍結剤がハウジング内に供給される工程と、を含むことを特徴とする食料品凍結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品の温度を下げるための方法及び装置に関し、更に詳しくは、食品が複数個の産品（又は食品断片（食品部分））の形態である場合のそのような方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品加工業において、加工されている複数の食品が、氷点付近２、３度以内の温度に維持されることがしばしば望まれる。そのようにすることは、微生物及び他の不利な因子が食品上又は食品内で増大する能力を抑制する。これは、特に、食肉体（すなわち、牛肉、家禽及び魚）、及び食肉体全体の一部、並びに、未だ処理されていない果物及び野菜のような何らかの処理工程に未ださらされていない未処理の（生の／未加工の）食品に当てはまる。食品が未だ処理されていないという事実は、加熱調理のような介在工程がないことを意味し、これによって、微生物又は他の有害因子が食品上又は食品内で不活性化され得る。そのため、未処理食品の処理は、既に存在し得る因子が急増すること、従って、食品に有害な影響を更に及ぼすことができるようになることを防ぐように食品を冷却することによって、より一層利される。
【０００３】
食品、特に食肉を処理するいくつかの方法において、食品は、周囲温度又はそれより高い温度にあり得る（新しく畜殺された食肉の場合、又は、食肉が熱の適用を含む処理工程にさらされた場合のように）。その上、このような例では、肉製品を氷点に近い数度内に冷却し、迅速に処理して、有害因子を抑制又は不活性化する前述の目的を実現することが望まれる。
【０００４】
食肉加工業者は、彼らの製品に対し、ＨＡＣＣＰ要求基準を満たすために得なければならないある目標温度を有する。これらの要求は、食肉が４０°Ｆ〜５０°Ｆから保管又は船積みのための最終目標温度３２°Ｆ〜３６°Ｆへと冷却される必要があることを一般に意味する。更に、未処理食品を受け入れる処理プラントは、ＨＡＣＣＰが要求するものよりも更に厳しい温度制御を要求し得る。
【０００５】
現在の冷却方法は、一度に約２０００ポンドの食肉を運ぶ（「トート」として知られている）箱又はカート内へのＣＯ２ドライアイスナゲット、ウェットアイス又はＣＯ２雪の手動又は半自動の分配を用いる。この態様における食品の自由裁量の冷却は、ホットスポット及び／又はフローズンスポットを有する食品温度の広範な変化をもたらし得、最終的に、不良品又は過大な冷却コストをもたらす。その上、実際の食品重量の測定は、ウェットアイス又はドライアイスの持ち越しのため、困難であろう。
【０００６】
上記の一様な食品温度の達成に関する問題に加え、処理プラントは、現在の一括処理の材料取扱側面に従事する労働者、及び、処理室及び冷蔵貯蔵領域における昇華されたＣＯ２の適切な排出に関連付けられる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、この産業において、食肉体のような食品を冷却するための効率的で迅速な処理を提供することが望まれる。いくつかの技術が先行技術において開示されているが、これらは、温度低減の素早い速度と、該温度低減を達成するのに使用される凍結剤の比較的効率的な消費と、冷蔵食品の製造におけるスループットの素早い速度との最適な組合せを未だ実現していない。ここに記述した発明は、これらの目的及び後述される他の目的を実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面は、複数個の食品（又は複数個の食品の断片（食品部分））を冷却するための装置であって、該装置は、
（Ａ）（１）囲包体（エンクロージャ）を規定し、かつ食品のための入口及び出口を有する回転ドラムと、（２）ドラムが回転する際に、ドラム内の食品を入口から囲包体内の冷却領域を通って出口外へ向けて連続的に駆り立てるためのドラム内の手段と、（３）凍結剤をドラム外部の源からドラム内へと供給し、かつ凍結剤を冷却領域上へと分配する凍結剤分配手段と、（４）ドラムを回転する手段と、を備えた冷却手段と、
（Ｂ）複数個の食品を受け入れ、かつ該食品を回転ドラムの入口へと連続的に供給するための供給手段であって、食品が入口に供給されている質量流量を自動的に検出し、かつ、該自動検出した質量流量に応答して電気信号を発生させるための手段を含む供給手段と、
（Ｃ）前記質量流量に対応する信号を供給手段から受けると共に、入口に供給されている食品の温度、及びドラムの出口を出る食品の望ましい温度に対応する電子的な入力を受け、かつ、所定の量の食品が冷却領域へと供給されるまで冷却領域への凍結剤の流れを防止し、かつ、食品がドラムを出る際の望ましい出口温度まで食品の温度を下げるのに十分な速度で凍結剤を分配するため、上記信号及び入力の関数（機能）として、凍結剤が凍結剤分配手段によって冷却領域へと供給される速度を自動的に制御するための電子制御手段とを備え、
食品が供給手段へと供給されると、供給手段が食品の質量流量を検出し、かつ該質量流量に対応する電気信号を発生させて電子制御手段に送り、
食品の平均温度及び望ましい出口温度が電子制御手段に入力されると、複数個の食品が冷却領域を占めた後にのみ食品がドラムを出る際、食品の温度を望ましい出口温度まで低下するのに十分な速度で凍結剤が冷却領域へと分配される。
【０００９】
本発明の別の側面は、複数個の食料品（又は複数の食料品の固体部分（固体断片））を冷却するための方法であって、該方法は、
（Ａ）（１）囲包体を規定し、かつ食料品のための入口及び出口を有する回転ドラムと、（２）ドラムが回転する際、ドラム内の食料品を入口から冷却領域を通って出口外へ向けて連続的に駆り立てるためのドラム内の手段と、（３）凍結剤をドラム外部の源からドラム内へと供給し、かつ、冷却領域へと凍結剤を分配するための凍結剤分配手段と、（４）ドラムを回転するための手段とを備えた冷却手段を準備する工程と、
（Ｂ）複数個の食料品を受け、かつ該食料品を連続的に回転ドラムの入口へと供給するための供給手段であって、食料品が入口へと供給されている質量流量を自動的に検出し、かつ、該自動検出した質量流量に対応する電気信号を発生させるための手段を含む供給手段を準備する工程と、
（Ｃ）供給手段から上記質量流量に対応する信号を受けると共に、入口に供給される食料品の温度及びドラムの出口を出る食料品の望ましい温度に対応する電子的な入力を受け、かつ、所定の量の食料品が冷却領域へと供給されるまで、冷却領域への凍結剤の流れを防止し、かつ、食料品がドラムを出る際に食料品の温度が望ましい出口温度まで下がるのに十分な速度で凍結剤を分配するため、上記信号及び入力の関数として、凍結剤が凍結剤分配手段によって冷却領域へと供給される速度を自動的に制御するための電子制御手段を準備する工程と、
（Ｄ）供給手段が食料品の質量流量を検出し、かつ該質量流量に対応する電気信号を発生させて電子制御手段へと送って、供給手段へと食料品を供給し、かつ、食料品の平均温度及び望ましい出口温度を電子制御手段に入力し、かつ、ドラムを回転させる工程であって、複数個の食料品が冷却領域を占めた後にはじめて凍結剤が冷却領域へと分配される工程と、を含む。
【００１０】
本発明の更なる側面は、複数個の食品（食品断片）を凍結するための装置であって、該装置は、
（Ａ）食品のための入口及び出口を有するハウジングと、ハウジング内の食品を入口から出口外へと連続的に向けて駆り立てるハウジング内の手段と、凍結剤との直接又は間接的な接触によってハウジング内の食品を凍結するために凍結剤をハウジングに供給するための手段とを備えた凍結手段と、
（Ｂ）複数の食品を受け入れ、かつ該食品を連続的にハウジングの入口へと供給する供給手段であって、食品が入口へと供給されている質量流量を自動的に検出し、かつ、該自動検出した質量流量に対応する電気信号を発生させるための手段を含む供給手段と、
（Ｃ）供給手段から上記質量流量に対応する信号を受けると共に、入口に供給される食品の温度、及びドラムの出口を出る食品の望ましい温度に対応する電子的な入力を受け、かつ、ハウジング内の食品を凍結するのに十分な速度で凍結剤を供給するため、上記信号及び入力の関数（機能／働き）として、凍結剤が凍結剤分配手段によってハウジングに供給される速度を自動的に制御するための電子制御手段とを備える。
【００１１】
本発明の別の側面は、複数の食料品（の固体部分又は固い部分）を凍結するための連続方法であって、該方法は、
（Ａ）食料品のための入口及び出口を有するハウジングと、ハウジング内の食品を入口から出口外へ向けて連続的に駆り立てるハウジング内の手段と、凍結剤との直接又は間接的な接触によってハウジング内の食品を凍結するために凍結剤をハウジングに供給する手段とを備えた凍結手段を準備する工程と、
（Ｂ）複数の食料品を受け入れ、該食料品をハウジングの入口に連続的に供給するための供給手段であって、食料品が入口に供給されている質量流量を自動的に検出し、かつ、該自動検出した質量流量に対応する電気信号を発生させるための手段を含む供給手段を準備する工程と、
（Ｃ）供給手段から上記質量流量に対応する信号を受けると共に、入口に供給される食料品の温度、及びドラムの出口を出る食料品の望ましい温度に対応する電子的な入力を受け、かつ、ハウジング内の食料品を凍結するのに十分な速度で凍結剤を供給すべく、上記信号及び入力の関数として、凍結剤が凍結剤分配手段によってハウジングへと供給される速度を自動的に制御するための電子制御手段を準備する工程と、
（Ｄ）供給手段が食料品の質量流量を検出し、かつ該質量流量に対応する電気信号を発生させて電子制御手段に送って、食料品を供給手段へ供給し、かつ、食料品の温度及び望まし出口温度を電子制御手段に入力する工程とを含み、凍結剤は、ハウジング内の食料品を凍結するのに十分にハウジングに供給される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に従って扱われ得る食品は、好ましくは、ビーフ、チキン及び他の家禽を含む加熱されていない生の又は事前に加熱された食肉胴体の全部及び一部、及び魚、並びに野菜、果物及びペーストリー製品を含む。好ましくは、導入される食品の温度は、４０°Ｆ〜５０°Ｆである。
【００１３】
図面を参照して、本発の実施に有益な冷却手段は、回転ドラム１を含み、これは、好ましくは、回転軸が水平又はほぼ水平な円筒形式である。該ドラムは、支持手段２，２’上に支持され、これはまた、ドラムをその軸周りに制御回転するのに適したモーター及び駆動機構を含む。
【００１４】
ドラム１は、図において部分的に破断されて示され得る入口３を含み、また、出口４をも含む。開口３及び４は、ドラム１の両端部に形成される。入口３及び出口４は、ドラム内に供給される複数個の食品（又は複数個の食品断片（食品部分））が、両開口を通って不自由なく適合し得るように大きさが決められ、また、ドラム１の全径は、冷蔵される食品の量が、直ちにいずれかの開口からこぼれ出ることなく、冷蔵されるドラム内にとどまり得るのに十分大きい。出口４を出る冷蔵食品は、ユーザーの望みに応じて、貯蔵され、船積みされ、又は別の方法で取り扱われもしくは処理され得る。
【００１５】
ドラム１の破断部分に見ることができるように、該ドラムの内部には、内側に突出する板の形態のいくつかのバッフル５が設けられ、これらはそれぞれ、ドラムの回転がドラム内の食品を入口３から出口４に向かって出口４外へと連続的に駆り立てるように、回転軸に対しある角度で配置される。該バッフルは、ドラムの回転時に食品をすくい上げ、該部分がバッフルからドラムの最下部に向かって下方へと転げ落ちる前に、ドラムの最下部からドラムの上方の一側部までの経路の約３分の２だけそれを運ぶのに十分な半径方向における長さであるべきである。
【００１６】
凍結剤が凍結剤源６からドラム内部へと制御可能に（すなわち、弁、又はどのような所望する程度にまで閉鎖又は開放可能な同等な手段を介して）供給され、凍結剤源６は、一般に円筒状であり、又は圧力下の他の低温源である。二酸化炭素が凍結剤である場合、これは、固体とコールドガス状二酸化炭素との混合物（「雪」として知られている）としてドラム内に供給される。凍結剤は、源６からライン７を通ってドラム内部に供給され、ライン７の端部のノズル８からドラム内に分配される。
【００１７】
ノズル８は、凍結剤がドラム内の特定規定領域上にのみ供給されるように配置されるべきであり、該領域は、好ましくは、最下部から上方の、ドラム上部へ向かう半路へせいぜい１／４まで（すなわち、真っ向から見れば、ドラムが反時計方向に回転する場合、約６時位置からせいぜい約３時位置まで）延在する。
【００１８】
この目的のために二酸化炭素を効果的に供給するのに役立つ好ましいノズルは、米国特許第５，８６８，００３号及び米国特許第５，７６５，３９４号に開示されるものを含み、これにより、これら文献は参照によってここに組み込まれる。そのようなノズルの配置構造は、それを通る複数の細いチャネルを有する拡張部材又は他の部材を含み、これは、ノズル内の低温液体（凍結剤流体）通路を完全に横切って配置されてこれを塞ぎ、該部材を通る複数の拡張チャネルを与える。拡張部材にとって好ましい材料は、焼結された又は微小穿孔されたステンレス鋼である。しかし、低温液体の低圧領域への通路のための複数の多孔質チャネル又はマイクロチャネルを与えるどのような材料でも許容される。拡張部材は、低温液体の拡張のための複数の通路を有さなければならず、そのため、それを横切って次第に変化する圧力との組合せにおいて、低温液体（もし二酸化炭素なら）は、蒸気と細かい雪の粒子に変換され、該粒子は、単一穴オリフィスによって上記流れに圧力低下が引き起こされる場合に生じるであろう速度よりも低速で拡張材料から出る。用語「拡張材料」は、基材として、金属、セラミック、ガラス、プラスチック、複合材料、スクリーン、鋼綿等を含む。
【００１９】
拡張部材として有益なステンレス鋼焼結多孔質製品は、コネチカット州、ファーミントン、ファーミントン工業団地８４ Spring LaneのMott Metallurgical Corporationから入手可能である。多孔質インサートは、種々の厚さ及び径に製造され得、また、間隙率（多孔率（度））について、種々の段階において、例えば０．２〜１００ミクロン、好ましくは約５〜約２０ミクロンに指定され得る。多孔質インサートの形状及び孔径は、ノズルの用途及び構造に応じて変わり得る。例えば、５ミクロン間隙率のインサートは、等面積の１０ミクロン間隙率のインサートよりも、単位面積当たりでより少ない雪を作り出す。凍結剤のより大きい円形パターンには、ディスクが使用され得る。より大きい扇形パターンには、扇形多孔質領域を有するディスク又はキャップがノズルの出口に設けられ得る。
【００２０】
微小穿孔された拡張部材（インサート）も有益である。ここで使用する「微小穿孔」はドリル加工、穴あけ等によって機械的に形成された複数の細いチャネルを有する拡張部材をいうことを意図する。そのような微小穿孔された拡張部材は、直径約３００ミクロンまで、好ましくは直径約１０ミクロン〜２００ミクロンの範囲の孔を有し得る。
【００２１】
本発明のこの側面に役立つ装置はまた、食品をドラム内に供給する手段１１を含む。供給手段１１は、好ましくは、上面にコンベヤーベルト１２を含み、これは、シュート１３に向けて食品を運ぶ役割を果たし、該シュートは、該食品を入口３内へと供給する。同時に、供給手段１１は、ベルト１２上で運ばれている材料の重量を測定し、そのため、ベルト速度（これは一般に一定）との組合せで、コンベヤー１２上の材料の質量流量（すなわち、単位時間当たりの質量として表された材料が流れる速度）が測定され得る。該供給手段は、供給手段によって測定された特定の質量流量に対応する一つの電気信号、又は、材料の重さ及びベルト速度にそれぞれ対応する二つの電気信号を発生させる。質量流量及びこれに対応する（一又は複数の）電気信号は、質量流量が測定され、かつレジスターに連続的に蓄積されながら、連続的に効果的に発生される。
【００２２】
これらの働きを実行するのに適した装置は、一般に市販されている。例えば、「自動重量フィーダーシリーズ６００」として知られているもの等、Milltronics CompanyのMass Dynamics Divisionから市販されている装置、及び、「ScanFlow４６７４」として知られているノルウェー、オルフスのScanzaegtから市販されている装置を含む。供給手段１１によって発生される一又は複数の電気信号は、電子制御部１４に送られ、これは、図示されるように別個のユニットであり得、又は、ここに記述される他の装置に組み込まれ得る。制御部１４は、好ましくは、小さいコンピューター又は他の等価装置である。これは、供給手段１１によって発生された信号を受信可能でなければならず、また、（キーボードを用いた手動入力を介して、又は、コンベヤー１２上の導入食品の温度を検出するための温度検出手段、好ましくは赤外線熱検出アイによって発生された電気信号を介して）ドラム１内に供給される食品の平均温度、並びに、食品が出口４を出る際の該食品の望ましい温度に対応する電気信号入力として受信可能でなければならない。熱を検出し、かつそれを、検出温度に比例する電気信号として定量化するセンサーであって、この目的に有効な赤外線センサーは、市販されている。
【００２３】
制御部１４は、ドラム１を通過する食品の所望程度の温度低下をもたらすように、凍結剤がライン７及びドラム１内に供給される流量に対応する出力信号を、これらの入力及び供給手段１１からの信号から発生するように、任意の周知慣用の態様でプログラムされる。凍結剤流の制御は、ライン７における弁（図示せず）の電気的制御によって実行され、これは、ライン７を通る凍結剤の望ましい流量に対応するように、供給ライン中の圧力を調節する。出力信号ももちろん、導入及び排出食品の温度差の関数であり、またドラムに入る及びドラムを通る食品の質量流量の関数であり、並びに、ノズル８を介して加えられた凍結剤の蒸発の温度及び比熱の関数である。これらの関係は、制御部１４にプログラムされる。
【００２４】
一般に、出口４を出る食品の望ましい出口温度は、好ましくは、約３２°Ｆ〜約３６°Ｆである。導入食品の平均温度は、広範囲に変化し得る。これは、手動で測定され、かつ手動で制御部１４に入力され得、又は、自動的に測定され得る（例えば、既述したような赤外線検出アイによるなど電子的に）、これは対応する信号を制御部１４に送る。
【００２５】
ドラム内の温度は、一般に、−１００°Ｆ〜−１１０°Ｆ程度に低い。この温度は、好ましくは、ドラムの外側面の温度を測定する赤外線センサー（これは、上述したように、検出温度に対応した電気信号を発生させる。）によって検出される。この温度は、ドラムの内部温度と密接に相関し、通常、該内部温度と同じである。
【００２６】
この発明の別の側面は、凍結剤をドラムの内側表面に直接適用する態様の操作は非常に望ましくないことが明らかにされている。そのような実施は、食品自体に有効に適用されるべき凍結剤を浪費する。また、そのような実施は、ドラムの内側面の過度な冷却を招き、これは、ドラム内に供給される食品を過度に冷却された領域にくっつけ、処理量割合の低下及び食品の損傷又は裂けをもたらし、これは、結局、内面にくっついた食品の除去のため、及び、該内面の洗浄のため、オペレーターが操作を停止することを必要とする。
【００２７】
この結果を実現するため、いくつかの条件が示される。一つは、ノズル８が、冷却される食品によって占められるドラム内部の冷却領域上へのみ凍結剤を分配するように配置されることである。該冷却領域は、好ましくは、ドラム内部の最下点から上方の回転方向におけるドラム側部へと至るドラム内部の１／４円領域である。すなわち、再度真っ向から見たドラムを考えると、凍結剤が分配される該パターンは、ドラムが反時計回りに観点するなら、６時位置と３時位置との間のせいぜい１／４円形領域であるはずである。
【００２８】
その上、装置全体の操作は、食品の新しい導入流で操作が最初に開始される場合、食品がドラム内に供給され、凍結剤がその後適用される冷却領域を該食品が占め始めるよう十分な時間が経過するまで凍結剤流が始動されないよう制御部１４がプログラムされるような対応を含むべきである。この遅延時間の長さは、容易に計算されるか又は経験から求められ得ると共に制御部１４にプログラムされ得る。もちろん、供給手段１１によって検出され信号が送られるより高い流量が、凍結剤の最初の部分がライン７内へ流れる前のより短い遅延に対応し、逆も同様である。
【００２９】
加えて、この発明の好ましい実施形態であるが随意的に、制御部はまた、制御手段が長時間、供給される食品を全く検出せず、ドラムの連続回転時にドラム内の冷却領域に食品が無い場合（すなわち、質量流量０）、食品に衝突することないドラムの内側面に対する前述の望ましくない凍結剤の直接の適用を防ぐため、制御手段１４が凍結剤流を遮断するようにプログラムされる。
【００３０】
本発明は、既述したものを含む多くの利点を与える。食品は回転ドラムに運ばれ、ここでそっと転がされ、一方、ＣＯ２雪又は他の凍結剤は、ここに記述した注入技術を用いて一様に分配される。注入されたＣＯ２雪と混合する食品の一定の転覆により、冷却は速まり、均一になる。ユニット内の滞留時間は、食品の大きさ及び入口温度に応じて、約２〜６分である。ＣＯ２蒸気は、ドラムの端部から排出され、処理室環境を制御し、また、ドラムを出る食品を受け入れる容器へと引き継がれる雪が無いので、冷蔵コールド室内の風袋重量及び排出関連も除去される。
【００３１】
本発明は、製造における著しいサージを扱うことができ、また、製造の開始及び停止中に集積点を作る出す役割を果たすことができる。
【００３２】
凍結剤の消費量が、他のチリングシステムに比べて５％〜２０％だけ低減されることが判明している。
【００３３】
本発明は凍結剤注入の正確な制御をも与え、過度の凍結剤排出を除去するのを助け、凍結し過ぎの食品を除去するのを助け、不十分なチリングによる食品の再加工を最小限にする。また、利用されるいくつかの電気信号入力は、生産性及び凍結剤使用量を測定するために使用され得る。
【００３４】
本発明はまた、凍結用途に容易に適用できる。供給手段は、食品を凍結手段の入口へと供給するように配置され、凍結手段はここに記述されるようなドラムであり得、又は、入口に食品を受け入れ、該食品を凍結し、かつ、凍結した食品を出口外へ排出することができる他のどのような装置でもあり得る。上記したと同じ態様で、供給手段は、食品が入口へと供給される速度を測定して、該速度に対応する信号を発生し、また、電子制御手段は、それらの信号を受信し、かつ、入口へと供給される食品の温度、及び出口を出る食品の望ましい温度に対応する入力と、食品を凍結するのに十分なドラム内での望ましい滞留時間に対応する入力とを受ける。次に、凍結剤は、食品がフリーザーハウジングを通過する間、食品を凍結するのに十分な速度でフリーザーハウジングに供給される。凍結は直接、すなわち、食品上に直接凍結剤を適用することにより行われ得、又は、間接的に、すなわち、板、管又は同等の手段の熱伝達面に対し、該熱伝達面を通って熱が食品から引き出されるように、凍結剤を適用することにより行われ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施に有益な装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  回転ドラム
２、２’  支持手段
３  入口
４  出口
５  バッフル
６  源
７  ライン
８  ノズル
１１  供給手段
１２  コンベヤーベルト
１３  シュート
１４  電子制御部
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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