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技術 食品を処理するための方法及びその装置

出願人 リヴィアナフーズインク.株式会社サタケ
発明者 ジョンヒューケンダルランヴァービキモヒンドラデュアンステファンラザフォード金本繁晴佐竹覚熊本勝行
出願日 2005年2月3日 (15年2ヶ月経過) 出願番号 2005-028098
公開日 2005年6月2日 (14年10ヶ月経過) 公開番号 2005-137377
状態 拒絶査定
技術分野 穀類誘導製品
主要キーワード 水力装置 空気コンベア 間隙スペース 移動タンク 動作間隙 パイプ入口 処理加工法 回転ディストリビュータ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年6月2日)のものです。
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図面 (20)

課題

保守に要する労力と費用が少なく、乾燥効率の高い乾燥機を提供する。

解決手段

本発明は、包装される食品を準備するために食品を加工処理するための方法及び装置に関する。加工方法は、食品のプリスチーミング工程と、プリフォシング工程と、水への浸漬工程と、蒸気加熱工程と、乾燥工程とからなる。加工処理中に化学添加剤を食品に添加してもよい。加工装置は、搬送装置(38)と、浸水タンク(27)と、水再循環装置(30)とからなる。加工処理中における食品の撹拌に適した回転バレルを有する乾燥装置(32)が設けられる。

概要

背景

人類は常に、穀物野菜やその他の食品調理するための新しい良い方法を求めている。大規模な商業的工程で食品を調理するには、均質理想的な食品をつくると同時に、継続的なバッチ加工システムで大量の食品を処理できるような、特別な装置と特別に改良した調理方法が必要とされる。

澱粉を含む野菜や穀物を調理するときには、いくつかの問題が出てくる。第一に、食物粒貯蔵タンクから処理容器に移さなければならず、ある場合には、保管タンク加熱容器に移し、それから乾燥機に運んで、食物粒から水分を取り除かなければならない。このような処理過程における食物粒の物理運搬は、十分に管理及び維持されなければならず、加工システム全体を通して、ひとつの工程から次の工程に流れる食物粒が、具合の悪い塊になったり結合することなく、理想的に流れるようにしなければならない。

ある場合においては、加熱処理中に穀物に加えられる熱が、食物ストック自体に含まれている澱粉あるいは他の分子の物理的又は化学的変化をもたらすように意図されている。米等の穀物の加熱処理では、穀物に含まれている澱粉のゼラチン化最終目的である。穀物の加工中に、結合していない澱粉分子は加熱中に食物粒から浸出し、あるいはその加熱中に破壊してしまう。そのようなことが起こると、調理工程は穀粒同士を付着させることとなり、それにより、調理システム全体を通して穀類の進行を遅らせることとなる。この「グルーイング(凝固化)」の問題は米の加熱調理処理ではとくに厄介である。凝固化をそのまま弱めることなく放置しておくと、米の粒子の表面同士が付着し合って、大きな球となり、米の運搬と加工を進めることが不可能とまではならなくとも、実際にはできなくなる。

過去において、澱粉分子の浸出又は破壊による食物粒の凝固化の問題は、少なくとも限られた程度ながら制御することができた。それは、加工処理機械加熱器導管,又はその類のものに大量の液体を流す方法によるものであった。典型的な方法としては、水を運搬用媒体として使い、大量の水で「グルー(遊離化した澱粉)」を希釈して、遊離化した澱粉による悪影響を最小限に抑えるという方法である。大量の水を使うことによって、具合の悪い球状物が生じて加工装置を通過する穀類の運搬を遅らされるということもなく、穀類を加工することができる。しかしながら、このグルーイング効果を弱めるために水を使用することは、廃棄されるか又は水処理装置によって更に処理されなければならない多量の遊離化した澱粉を含んだ使用済の水を生じさせる結果となる。

残念なことに、多くの地域社会が、そのような食品加工過程で必要な水に対して商業的な規模での使用者支払うべき水道料金をかなり大幅に値上げした。そのようなことで、大量の水が要求される食品の加工は、そのような地域では、非常に費用が嵩む結果となっている。加工システムにおいて、より新しく且つより良い方法で、しかもより少ない水で食品を搬送し調理する方法が強く望まれている。

また、過去においては、食品加工の過程において水が食品を搬送するために必要でなくなった時点で、搬送に用いられた水は廃水として捨てられていた。しかしながら、最近の環境法規によって、食品加工工場が放出する排水や廃棄物の量が厳しく規制されるようになった。例えば、昔であれば、食品加工システムで食品の運搬に利用した水は、運搬に必要でなくなったら、その処理時点で廃水として捨てていた。

多くの公共事業体や水道会社は、企業の利用者に対して、消費した水量のみならず、公共下水道に放出した廃水量のガロン数に応じて料金を請求している。したがって、食品加工工場が出す廃水量を少なくすることが望ましい。

さらに、商業的処理過程で使用される水量が多ければ多い程、望ましい温度に到達するのに必要な熱エネルギーはそれだけ多くなる。バッチ処理システムで使用される水量が少なくなれば、電力消費をかなり節約することができる。したがって、バッチ処理システムは、加工食品ポンド当たり低いコストで操業できることになる。

商業用の米調理方法は大量に水を消費し且つ排出する。例えば、1カップの米を商業的に調理する場合、従来の加工方法では、使用された水量と生産される米との割合は20対1である。食品加工業で必要とされているものは、米のような食物粒を加熱する場合に、消費水量と食品の生産量の割合が2対1か、おそらくそれ以下になるような加熱方法である。

食品加工産業における他の問題は、特に大量バッチ処理又は継続的な処理において、均一な最終製品を作ることである。穀粒を均等に加熱して、どの穀粒も実質的に同一の加熱条件となるようにすることは非常に難しいことである。

穀物の加工には多数の変数があり、また総ての穀粒各々を同一条件下に置くことは困難であるからそのような目標が生じるのである。第一の変数は、使用する熱量である。使用する熱量が多ければ多い程、穀物の中の澱粉のゼラチン化が進み、米は速く炊き上がる。さらに、米を加熱している間、圧力を高めれば、澱粉のゼラチン化の割合が高くなり、したがって、米が炊けるスピードは速くなる。米のゼラチン化の割合が高過ぎると、あるいは米の加熱や乾燥中の圧力や温度が最適でなければ、個々の穀粒のなかに小さな空気のポケット、つまりデッドスペースができ、物理的な損傷を受ける。このポケットができると、米は乾燥した後に弾力性が無くなり、消費者が好まない質の悪い製品となる。

従って、この食品加工業界で求められているのは、余分な水を使用することも廃棄することもなく、食品粒子同士の付着・凝結を回避しながら、継続的加工システムで食物粒を均等加熱するための装置と方法である。

概要

保守に要する労力と費用が少なく、乾燥効率の高い乾燥機を提供する。本発明は、包装される食品を準備するために食品を加工処理するための方法及び装置に関する。加工方法は、食品のプリスチーミング工程と、プリフォシング工程と、水への浸漬工程と、蒸気加熱工程と、乾燥工程とからなる。加工処理中に化学添加剤を食品に添加してもよい。加工装置は、搬送装置(38)と、浸水タンク(27)と、水再循環装置(30)とからなる。加工処理中における食品の撹拌に適した回転バレルを有する乾燥装置(32)が設けられる。

目的

米等の穀物の加熱処理では、穀物に含まれている澱粉のゼラチン化が最終目的である

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

食物粒スラリーを乾燥する方法であって、該方法は、独立して制御可能な複数の温度ゾーンをその中に有する多孔回転バレル長手方向に食物粒を進行させる過程と、バレルの孔を通り、バレル内内部スペース横切り、バレルの孔を通過する通路に沿って食物粒を通過させる空気を吹き付ける過程と、食物粒が所定の水分量となるように乾燥されるまで、回転バレルの出口の近くに作動的に結合する食物粒保持装置によって、回転バレル内で食物粒を保持し、回転バレル内の食物粒の滞留時間を制御する過程と、ことからなることを特徴とする方法。

請求項2

請求項1記載の方法において、前記保持装置は、調節可能なハードルを含むことを特徴とする方法。

請求項3

請求項1記載の方法は、更に、回転バレルの内部表面に配置された複数の螺旋翼で、回転バレルの長手方向に食物粒を進行させる過程を含むことを特徴とする方法。

請求項4

請求項1記載の方法において、回転バレル内の空気の速度は、毎分約2000フィート(約610メートル)と毎分約3500フィート(約1067メートル)との間であることを特徴とする方法。

請求項5

請求項1記載の方法は、更に、回転バレル内で、食物粒を混合し、均等に配分する過程を含むことを特徴とする方法。

技術分野

0001

本発明は食品加工の方法とその装置に関するものである。より詳しくは、本発明は、速く炊ける米をつくるための米加工の方法と装置に関するものである。

背景技術

0002

人類は常に、穀物野菜やその他の食品調理するための新しい良い方法を求めている。大規模な商業的工程で食品を調理するには、均質理想的な食品をつくると同時に、継続的なバッチ加工システムで大量の食品を処理できるような、特別な装置と特別に改良した調理方法が必要とされる。

0003

澱粉を含む野菜や穀物を調理するときには、いくつかの問題が出てくる。第一に、食物粒貯蔵タンクから処理容器に移さなければならず、ある場合には、保管タンク加熱容器に移し、それから乾燥機に運んで、食物粒から水分を取り除かなければならない。このような処理過程における食物粒の物理運搬は、十分に管理及び維持されなければならず、加工システム全体を通して、ひとつの工程から次の工程に流れる食物粒が、具合の悪い塊になったり結合することなく、理想的に流れるようにしなければならない。

0004

ある場合においては、加熱処理中に穀物に加えられる熱が、食物ストック自体に含まれている澱粉あるいは他の分子の物理的又は化学的変化をもたらすように意図されている。米等の穀物の加熱処理では、穀物に含まれている澱粉のゼラチン化最終目的である。穀物の加工中に、結合していない澱粉分子は加熱中に食物粒から浸出し、あるいはその加熱中に破壊してしまう。そのようなことが起こると、調理工程は穀粒同士を付着させることとなり、それにより、調理システム全体を通して穀類の進行を遅らせることとなる。この「グルーイング(凝固化)」の問題は米の加熱調理処理ではとくに厄介である。凝固化をそのまま弱めることなく放置しておくと、米の粒子の表面同士が付着し合って、大きな球となり、米の運搬と加工を進めることが不可能とまではならなくとも、実際にはできなくなる。

0005

過去において、澱粉分子の浸出又は破壊による食物粒の凝固化の問題は、少なくとも限られた程度ながら制御することができた。それは、加工処理機械加熱器導管,又はその類のものに大量の液体を流す方法によるものであった。典型的な方法としては、水を運搬用媒体として使い、大量の水で「グルー(遊離化した澱粉)」を希釈して、遊離化した澱粉による悪影響を最小限に抑えるという方法である。大量の水を使うことによって、具合の悪い球状物が生じて加工装置を通過する穀類の運搬を遅らされるということもなく、穀類を加工することができる。しかしながら、このグルーイング効果を弱めるために水を使用することは、廃棄されるか又は水処理装置によって更に処理されなければならない多量の遊離化した澱粉を含んだ使用済の水を生じさせる結果となる。

0006

残念なことに、多くの地域社会が、そのような食品加工過程で必要な水に対して商業的な規模での使用者支払うべき水道料金をかなり大幅に値上げした。そのようなことで、大量の水が要求される食品の加工は、そのような地域では、非常に費用が嵩む結果となっている。加工システムにおいて、より新しく且つより良い方法で、しかもより少ない水で食品を搬送し調理する方法が強く望まれている。

0007

また、過去においては、食品加工の過程において水が食品を搬送するために必要でなくなった時点で、搬送に用いられた水は廃水として捨てられていた。しかしながら、最近の環境法規によって、食品加工工場が放出する排水や廃棄物の量が厳しく規制されるようになった。例えば、昔であれば、食品加工システムで食品の運搬に利用した水は、運搬に必要でなくなったら、その処理時点で廃水として捨てていた。

0008

多くの公共事業体や水道会社は、企業の利用者に対して、消費した水量のみならず、公共下水道に放出した廃水量のガロン数に応じて料金を請求している。したがって、食品加工工場が出す廃水量を少なくすることが望ましい。

0009

さらに、商業的処理過程で使用される水量が多ければ多い程、望ましい温度に到達するのに必要な熱エネルギーはそれだけ多くなる。バッチ処理システムで使用される水量が少なくなれば、電力消費をかなり節約することができる。したがって、バッチ処理システムは、加工食品ポンド当たり低いコストで操業できることになる。

0010

商業用の米調理方法は大量に水を消費し且つ排出する。例えば、1カップの米を商業的に調理する場合、従来の加工方法では、使用された水量と生産される米との割合は20対1である。食品加工業で必要とされているものは、米のような食物粒を加熱する場合に、消費水量と食品の生産量の割合が2対1か、おそらくそれ以下になるような加熱方法である。

0011

食品加工産業における他の問題は、特に大量バッチ処理又は継続的な処理において、均一な最終製品を作ることである。穀粒を均等に加熱して、どの穀粒も実質的に同一の加熱条件となるようにすることは非常に難しいことである。

0012

穀物の加工には多数の変数があり、また総ての穀粒各々を同一条件下に置くことは困難であるからそのような目標が生じるのである。第一の変数は、使用する熱量である。使用する熱量が多ければ多い程、穀物の中の澱粉のゼラチン化が進み、米は速く炊き上がる。さらに、米を加熱している間、圧力を高めれば、澱粉のゼラチン化の割合が高くなり、したがって、米が炊けるスピードは速くなる。米のゼラチン化の割合が高過ぎると、あるいは米の加熱や乾燥中の圧力や温度が最適でなければ、個々の穀粒のなかに小さな空気のポケット、つまりデッドスペースができ、物理的な損傷を受ける。このポケットができると、米は乾燥した後に弾力性が無くなり、消費者が好まない質の悪い製品となる。

0013

従って、この食品加工業界で求められているのは、余分な水を使用することも廃棄することもなく、食品粒子同士の付着・凝結を回避しながら、継続的加工システムで食物粒を均等加熱するための装置と方法である。

0014

本願発明は、包装される米を準備するために米を加工するための方法であって、該方法は、前記米が水分を吸収するように米をプリスチームする工程と、前記米を更に加工し米が更に水分を吸収するように米を水に浸漬する工程と、前記米が水分を更に吸収するように米を蒸気加熱する工程と、前記米を包装するための準備のために米を乾燥する工程の各工程を前記順序で有する方法である。

0015

本発明は、他の態様として、前記プリスチーム工程に先立って米をプリウォッシュする工程を有する。

0016

本発明は、更に他の態様として、過剰水分の少なくとも一部は、加熱工程に入り、且つ全処理工程において再利用のために再循環させられる。

0017

本発明は更に他の態様として、穀物を処理するための方法であって、該方法は、穀物をプリスチームする工程と、前記穀物を蒸気加熱する工程と、前記穀物を乾燥する工程を有する。更に、プリスチーム工程の前に穀物をプリウォッシュする工程が設けられ、そして、更に他の方法は、これらの工程に加えてプリスチーム工程の後に穀物を浸漬する工程を有する。

0018

本発明の他の態様として、穀物は化学添加物を加えることによって調質される。ある場合には、穀物は、ガスを加えることによって、加熱工程の後に後調質される。

0019

本発明の他の態様として、食品を処理しながら搬送するための搬送装置を備えた食品を加工するための装置が示されている。この場合、浸漬タンク未調理食品をプリソークするために設けられており、また、食品に対して水分又は蒸気が与えられそしてその後循環されるようになった水分循環装置が設けられている。食品を処理している間に消費されそして排出される水の量は最小限となるようになっている。さらに、この装置には、食品を加熱するための蒸気加熱機乾燥装置が設けられ、前者の蒸気加熱機は食品に対して加熱処理中に水分又は蒸気を与える。

0020

本発明の別の態様では、乾燥装置がロータリー乾燥機からなり、食品がロータリー乾燥機に搬送され、包装のための食品を準備するために食品の水分を減らすようになった装置が提供される。ロータリー乾燥機は食品を攪拌するための回転バレルを有する。ロータリー乾燥機は更に、熱せられた空気を用いて食品の水分を減らすための熱源を有する。食品から除去された過剰水分の一部は循環され、そして未調理の食品に再吸収される。

0021

本発明の他の態様として、食物粒を処理するための方法であって、該方法は、食物粒をプリスチームする工程と、未調理の食物粒を熱せられた水に浸漬する工程と、蒸気加熱機の中で熱と水とを与えることによって食物粒を加熱調理する工程と、前記各工程を使用水量が最少となるように実行する工程とを有する。

0022

更に、この方法は、特定のある工程において、食物粒が吸収できる程度のみの水を与えることによって、その食物粒を処理する間に排出される水の量を最少限とする工程を含んでもよい。更に、少なくとも過剰な水の一部は、各工程が実行されている間に再循環され、全ての工程で再使用されるように食物粒に供給される。

0023

本発明の利点としては、水を有効的に使用する結果、処理に使用される水量が減少することである。特に、全体の処理の中におけるある時点を考えた場合、おおよそその時点で米粒によって吸収され得る程度の水の量しか使用されない。水を必要とし且つ廃水することに関連して、使用水量の減少に応じた費用の減少も本発明の有利な点である。エネルギーコストが減少され、且つ上記方法を使用することにより、公益事業団体に支払う費用はより合理的なものとなる。

0024

さらに、適当なプリスチームの実行、適当量な水の使用、適温での加熱調理の結果として、高いきれいな水が調理の最終段階で供給でき、これにより、その最終段階での水を他の工程に再使用することができる。

0025

本発明の最も優れている点の一つは、処理行程の全工程を通して、対象物糊化状態となることを避けられることであり、これにより食品の効率的な搬送が確実になる。米粒の各粒を均一に加熱調理できることも本発明の有利な点であり、これにより、全ての処理を実行する結果、高品質な米を得ることができる。効率良く、均質に、且つ変化に富んだ米粒の乾燥を行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0026

全体的な装置と方法
本発明の好適実施例では、食物粒は、予備洗浄(プリウォッシュ)され、プリスチームされ、浸漬され、そして蒸気加熱機に搬送される。その後、食物粒は1つ以上の乾燥工程に搬送される。乾燥した後、食物粒は消費者に配送されるために包装される。さらに、本発明では、食物粒の加工に使われる総水量を少なくし、また、食物粒の加工で排出される総排水量を少なくすることにより、経済的な方法で水を有利に活用できる。

0027

米の加工に使われる水量は、普通、例えば、米粒のひとつひとつに熱を伝え、過度の澱粉が米から遊離し、それにより米がもはや処理工程を動かなくなる「グルー・ポイント」に達するのを防止するために必要な最低水量のことである。これは、その処理のその時点で米が吸収できる水量にほぼ等しい水量を加えることによって達成することができる。したがって、圧力や温度を上げれば、穀物加工に使われる水量はより少なくなり、穀類から澱粉が過度に遊離することなく、穀類を理想的な程度にゼラチン化することができる。

0028

加工システムの全体を図1に示す。図2フローチャートは、本発明による処理工程を進行して行く食物粒の典型的な流れを示す。これらの全工程は以下に詳しく説明するが、このフローチャートはこの処理加工概観図となるものである。食物粒58は、図1で示した装置12でプリウォッシュ工程59に先ず付される。プリウォッシュが終わると、食物粒はプリスチーム工程60(図1では参照番号20で示す)に移され、浸漬と水吸収工程61の準備として蒸される。この浸漬と吸収は、移動タンク即ちバケツ27(図1参照)で行われる。図1に示されるバケツ27は概略的に示したものであり、これと同一機能を発揮できるものであれば、実際の搬送容器図1に概略的に示したものと異なる形状のものであっても勿論構わない。浸漬の後、食物粒は蒸気加熱機90に進み、ここで食物粒は加熱され、その後、コンベアライン38に沿って蒸気加熱機から一つあるいはそれ以上のオプションステーションへと運ばれる。一つのオプションとしては、マイクロ波又は高周波ヒーター44をそのラインに沿って配置することもできるし、また、食物粒にガスを噴射できるようガス噴射器42を設けることもできる。さらに、オプションとして、空気コンベア・ヒーター40で食物粒を加熱することもできる。

0029

加熱器を出て更にコンベアライン38を進行することにより、食品は好ましくは水スラリーの状態で運ばれ、更に振動水切器300へ送られ、ここでスラリーから水切りが行われる。食物粒はロータリー乾燥機32に進み、ここで食物粒はさまざまな温度ゾーンで乾燥させられる。さらに、オプションの工程として、食物粒をベッド乾燥機14あるいは縦型乾燥機15、あるいはその両方で乾燥させることができる。食物粒はかくして最終製品54(図2参照)として乾燥され、包装のための準備が完了する。

0030

図1戻り説明すると、食品加工システム10は、未調理食品を受け入れ且つプリウォッシュ行程を実行するプリウォッシャー12を具備する。入力22から摂氏約25度の温度である好ましくは常温の水がプリウォッシャー12に供給される。図1には示さないが、必要により、プリウォッシャー12に温水又は冷水を供給するようにしても構わない。遊離澱粉又は表面澱粉の除去を最適にしたい場合には、温水を供給するようにすればよい。プリウォッシング(予備洗浄)は、従来から知られているいかなる方法によって行ってもよい。好ましい方法は、所謂「ジフライス」システムで、特許公報番号第51−22063号及び日本国特許出願番号第57−141257号に開示されており、必要に応じてこれらの内容は本明細書の内容に組み入れられる。

0031

ジフ・ライス装置は、回転しながら遠心力で注水し、分離する方法を使って米をプリウォッシュする。基本的には、米は水で洗浄され、その水は、プリウォッシャーの中にある遠心ドラムが回転することにより、遠心力で米から振り払らわれる。プリウォッシャー12では、米は、通常10秒−60秒間だけ洗浄される。このジフ・ライス装置が採用されない場合には、10秒間が好ましい洗浄時間である。もしジフ・ライス装置が採用される場合には、洗浄時間は60秒程度、あるいはそれよりも若干長い時間となるであろう。このプリウォッシング(予備洗浄)については、先に記載した特許あるいはその他の特許によって知り得るものである。

0032

プリウォッシングは、加熱の前段階で米に過度の水分を与えることなくある程度の水分を与える役割を果たす。米やその他の加熱前の食物粒に対して、処理の前段階で過剰な水分が与えられると、望ましくないグルーイング現象が起こって、食物粒が加熱システムを進むのが遅くなる。

0033

比較的短いプリウォッシュ工程が終了すると、食物粒はコンベア16に載せられて、プリスチーマー装置20に運び込まれる。プリスチーマー装置20にはスチームライン49から蒸気が供給されている。プリスチーマーは好ましくは公知のベッド・コンベア式スチーム装置である。この型は、食物粒のベッドがスチーマーを通り抜ける時に、コンベアの上方からコンベア上に向けて、またコンベアの下方からも食物粒に向けて蒸気を吹きかける技術として知られているものである。このプリスチーム工程は、本発明の全体を通して重要なものである。

0034

なぜならば、食物粒の調理過程初期の段階で食物粒に損傷を与えることを避け、また表面澱粉の流動を避けるために、食物粒は比較的少量の熱と水分に曝されるからである。好ましい方法では、米の各粒は、約5分−30分間プリスチーマー工程に置かれる。もちろん、この時間は必要により変更されるものであり、さらに処理される食品の種類によってもその時間は変わり得るものである。

0035

プリスチーミング工程は、処理加工のこの時点で、食物粒が、特に米などのような穀類が、比較的少ないが適量の水分を吸収することを補助する。したがって、この工程は、米粒が、その後の工程で適量の水分をさらに吸収できるような状態に準備することを目的とする。本発明による処理加工法において、最も重要な要素の一つは、穀物を、蒸気加熱機に送る途中でバケツ27に浸す前に、プリスチーミングを行うことである。この方法によって、一定の水分を食物粒や穀粒が取り込み易くし、食物粒子が好ましくないグルーイング現象を生ずることなく加熱される可能性が大きくなる。特に、加熱中に穀物と一緒に運ばれる水は、本発明におけるように、米の蒸気加熱の前にプリスチーミングと短時間の浸水工程を行う場合には、穀物から放出される結合していない澱粉を大量に含んでいる可能性が少ない。

0036

食物粒はプリスチーマー装置20を通り抜けた後、コンベアライン50に載って断続的に進むバケツ27の中に入れられる。コンベア/バケツ装置は、日本の日搬機株式会社から商業的に入手可能である。好ましくは、コンベアライン50のバケツ1個につき約50ポンドの食物粒を入れる。感知装置(図示せず)がバケツに食物粒が満量になったことを検出すると、その時点でコンベアシステムは次のステーションへと進み、ディスペンサー・ライン・ミクスチャー34が浸漬工程のための水をバケツ27に入れる。

0037

ディスペンサー・ライン・ミクスチャー34は、温水ライン18から出てくる新鮮な温水、または再循環水ライン30の再循環水のどちらからを使っている。処理する食物粒のタイプや、求められている処理条件によって、再循環水ライン30の再循環水を使うことが可能になる。この再循環水というのは既に処理に使った水のことで、バケツ27に戻して、食物粒の再吸収に利用するので、全体の処理システムで使用する水量を最少限に抑え、しかも食物粒の加工全体から排出される排水量も少なくする。

0038

各バケツ27に入れる水量は、典型的には、バケツに入れる食物粒の量とバケツに入れる水量が重量比で略1対1になるような水量である。とりわけ、その水量は、食物粒が蒸気加熱機90に送り込まれる前に、食物粒が完全に、あるいはほぼ完全に吸収できるような量に調整される。ディスペンサー・ライン・ミクスチャー34から食物粒に入れる水の温度は、処理条件や処理する食物粒の種類によっても異なるが、およそ摂氏80度が望ましい。さらに、米を処理する場合には、米の種類によって、浸漬に使用する水の水温は異なることが要求されるであろう。

0039

バケツ27に入れられた50ポンドの食物粒と注入された水は、段階的に、蒸気加熱機90に向かって進んで行く。米はそのバケツに温水と一緒に入れたまま、約5分−30分間(処理条件及び食品の種類によって異なるが)置かれることになる。精白米に対するその適切な浸漬及び水の吸収のための時間はおよそ10分である。バケツが蒸気加熱機に到達したなら、バケツの中身は蒸気加熱機に開けられ、そのバケツはコンベアライン50の下部構造に沿って設けられた保管ステーションに戻される。バケツ清掃ステーションを必要により設けることができる。

0040

蒸気加熱機90に入った後、この加熱器については後により詳しく説明するが、加熱された米と水のスラリーはコンベアライン38に載って現われ、振動水切器300へと、そして更にロータリー乾燥機32へと進む。しかし、蒸気加熱機とロータリー乾燥機の間には、いくつかのオプションの工程がある。たとえば、マイクロ波ヒーター44で、マイクロ波、電波、その他の電磁放射線を食物粒に浴びせる工程である。別のオプションとしては、ガス噴射ステーション42で、炭酸ガスのようなガス状物質を食物粒に噴射することである。もう一つのオプションとして、加工する食物粒のタイプにもよるが、空気コンベア・ヒーター40を使って、食物粒がロータリー乾燥機32に入る前に、余分な水を吹き飛ばすこともできる。

0041

更に、場合によっては、米を化学処理することが望ましい。食品はレシチン米ぬか油砂糖燐酸アジピン酸,あるいはその他の酸を添加することによって調質してもよい。例えば米の処理においては、そのような添加物は最終製品の品質を向上するのに有益である。

0042

ガスの噴射及びマイクロ波加熱はいくつかの作用をもたらす。その作用の一つは、食品の表面を乾燥させ、粒体への水の浸透を容易にすることであり、これにより食品は柔らかくなる。例えば米の場合、マイクロ波による穀粒の加熱により、穀粒の外皮に小さい亀裂を生じることであり、これにより調理中における穀粒内部への水分の浸透を容易にし、非常に好ましい最終米製品を提供することが可能となる。二酸化炭素ガスを、穀物の繊維組織を改善すると共に穀粒内の澱粉のゼラチン化を助けるために、穀物に対して供給しても良い。それにより、より均一な調理が可能で、消費者にとってより好ましいしっかりした穀物を提供することができる。これらの工程によってもたらされる作用により、それらは、個別的に又は組み合わせにより、あるいは全工程において他の付加的な又は他のポイントにおいて行っても構わない。

0043

ロータリー乾燥機32に到達すると、食品は以下でより詳しく説明するように、熱せられた空気に曝される。他の代替え的乾燥機としては、乾燥を助長する目的で高周波エネルギーを用いることもできる。食物粒はロータリー乾燥機を通り抜け、更に、オプション工程ではあるが、ベッド乾燥機14に進むことができる。ベッド乾燥機を必要とするか否かは、加工する食物粒のタイプや、希望する乾燥の程度による。ベッド乾燥機で乾燥させた食物粒は、その後、オプション工程として、縦型乾燥機15に進むことができる。縦型乾燥機15は、食物粒の水分をかなり減少したレベルまで減ずるためのものである。

0044

以下、全工程のそれぞれの特徴を詳細に説明することとする。

0045

蒸気加熱機の好適実施例
本発明による蒸気加熱機の好適実施例である蒸気加熱機90を図2Aに示す。蒸気加熱機に入る直前に水を吸収した食物粒は、図2Aの上部に示す通り、コンベアライン50に沿って進む。水を吸収した食物粒は、バケツ27から蒸気加熱機90の上部に放出される。熱湯ライン18は、蒸気加熱機90の下部に位置する熱湯ライン99に熱湯を供給する。この熱湯は、食品粒のスラリーを蒸気加熱機外に流出させるために用いられ、そしてスラリーをロータリー乾燥機に搬送するための水媒体を提供する(図3図5参照)。

0046

流れを示す矢印95は、加熱前の食物粒が蒸気加熱機に入って行く流れを示している。熱湯ライン18は、蒸気加熱機90の上部に設けられた洗浄するためのジェットノズル91に熱湯を送る。食物粒はドレインスクリーン93に入れられ、そこで振動を加えられることにより、図2Aの上部中央に見られる蒸気室開口312を通過する前に、食物粒の水分が除去されるようになっている。大きな円形の保存ボウル92が食物粒を受け止め、ドレイン・スクリーン93の振動作用によって、食物粒を蒸気室開口312に導く。

0047

食物粒は、蒸気室開口312を通過して、図2Aに見られるように、蒸気加熱機の下部に進んでいく。複数の蒸気ライン、例えば蒸気ライン318及び310が蒸気加熱機の壁から中に入り込み、蒸気加熱機90内の食物粒に蒸気を供給する。図2Aの中程から下部にかけて、破断及び仮想線で示した回転シャッター308が示されている。四角形状を有する回転シャッター308は蒸気加熱機の側壁間に延在しており、その上面に蒸気孔320を有する。食物粒は、何段もの或いは何層もの回転シャッターを段階的に順次進行し、最終的には、図2Aの下部位置に見られるホッパー314に至る。そのホッパーは、典型的には水で満たされた槽であって、それは食物粒を冷やす役割を果たす。水ラインガスライン真空ラインを、加熱器からの食品の排出を容易にするために、出口シュートの位置に設けることもできる。そのような装置は、図3図5の実施例でより詳しく説明するが、本実施例にも勿論用いることができる。

0048

図2Bは先に説明した図2Aの蒸気加熱機の下部の断面図である。図2Bには蒸気加熱機の両側壁面306が示され、そして、該蒸気加熱機の壁面306間に縦方向に間隔を置いて四つの回転シャッター308が設けられている。図2Bは、回転シャッター308が連続して設けられ、食物粒をある一つの段から次の段へと連続的に進めて行く本発明の好適実施例を示すものである。図2Bに示されるように、加熱装置の下部はその上部より若干広くなっている。こうすることにより、最大加熱効率且つ最小“グルーイング”効果でもって、食物粒のスループットをより高くすることができ、更に、水の吸収により米等の食品の膨張許容することができる。図2Bには、回転シャッター308の直下に横方向に設けられた多孔蒸気ライン324の断面が示されている。多孔蒸気ラインは二つの機能を有する。その第1は、食物粒を加熱するための蒸気を提供することである。第2は、回転シャッター308が回転するための軸あるいは蝶番を提供することである。シャッター間隙スペース338は回転シャッター308間の動作間隙であり、これにより、食物粒を加熱器の各層中に保持したままでシャッターが自由に回転することを容易にする。図2Cは、以下詳細に説明するが、シャッター309の回転位置を仮想線で示す。図2Bに示すシャッターのそれぞれは、図2Cに示すように回転することによって機能する。

0049

図2Bに示す多孔蒸気ライン322及び324は、食物粒を加熱するために蒸気を与える。蒸気ジェット326は、多孔蒸気ラインから下方向そして若干横方向に吹き出る。そして、回転シャッターの上面には蒸気孔320が設けられており、食物粒に対して上方に向けて蒸気を供給する。こうすることにより、食物粒は、蒸気加熱機を順次進行して行く間に、上部及び下部から蒸気を与えられることになる。

0050

図2Cは一つの回転シャッター308及びそれに関連した多孔蒸気ライン322の拡大図である。特に、蒸気孔320が回転シャッター308の上面にあり、そこから蒸気が吹き出ることが示されている。蒸気導管334が多孔蒸気ライン322の中心を通って蒸気を運ぶ。外側蒸気ライン壁336は、回転シャッター308がそこを中心にして90°回転するようにピボット点あるいは蝶番として機能する。図2Cは、上方から下方に延びる仮想線で、回転し終わった状態のシャッター309を示す。蒸気導管334は、蒸気加熱機の外部から、蒸気噴射ノズル332及び蒸気孔320へ蒸気を運ぶ。蒸気ジェット326は蒸気噴射ノズル332から噴射されたものとして示されている。回転シャッター308の回転方向は、参照符号328及び330で示す矢印によって示される。

0051

図2A−2Cに示す蒸気加熱機の実際の動作では、米は先ず開口部312を通って落下し最上部の閉じられたシャッター308の上に至る。この位置において、蒸気が米に、蒸気孔320及び蒸気噴射ノズル332から一定時間与えられる。その後シャッターが回転され、米は直下の次の閉じられているシャッター上に落下しその上に受け止められる。ここでその米は更に蒸気が与えられ加熱される。米はこのように加熱器の中を直下のシャッターを次々に進んで行くことにより更に加湿加熱され、最終的に米は最適な調理程度及び最適な水分吸収の状態となる。

0052

好ましい動作としては、外部からの操作により、回転シャッターを1分毎に一回、白米の場合にはその半分の時間毎に一回の割合で回転させることである。他の種類の米では他の処理条件で行えばよく、回転シャッターの操作期間を長くしたり短くしたりする必要があろう。一回の操作により、回転シャッターは、ある一つの段(ゾーン)から次のゾーンへ食物粒が容易に移動できるのに必要な数度から最大90°までの範囲で回転する。実際的には、蒸気加熱機は好ましくは、食物粒が回転シャッターを介して順次進んで行く約10ゾーンからなる。図面を簡略化する目的で、図2A−2Cには約4つから5つのゾーンのみが示されている。食物粒の種類の違いにより、そして米の種類の違いにより、異なる数のゾーンが必要な場合もある。ある場合には、二つか三つのゾーンあるいはこれより少ない数のゾーンで良い場合もあろうし、また他の場合には、30程度のゾーンが必要な場合もある。

0053

回転シャッターを操作する手段としては、モータ水力装置、あるいは空気装置の使用が考えられる。長粒白米の場合の蒸気加熱機内の米の総滞留時間は約5分から30分である。他の種類の米に対して、又は他の種類の食物粒に対しては、この総滞留時間はこれよりも短くなったり長くなったりする。短粒米(即ち、高吸湿米)の滞留時間はこれよりも短くなるであろうし、またパーボイルド米玄米等の低吸湿米ではこれよりも長くなるであろう。長粒白米の場合、各段の回転シャッターによって保持される米の重量は、(好ましくは)およそ2.8kgである。さらに、長粒白米の場合、米がなす層の厚さは好ましくはおよそ5cmである。回転シャッターを回転させることにより米を落下させるには、各回転シャッターの上面の米の厚さは、米をあるゾーンから次のゾーンに容易に移動するためには、回転シャッターの回転半径より小さいことが好ましい。場合によっては、蒸気加熱機から出た米あるいは他の食物粒を、回転乾燥機の中に直接送り込んだ方が好ましい。しかしながら、好ましい実施例では、図1に示されるように、スラリーの状態で米を蒸気加熱機から振動水切機300、そして次にロータリー乾燥機へと搬送することが、米の処理では最も効率が良い方法であると思う。食物粒の処理及び他の種類の米の処理では、これとは異なる方法によっても構わない。

0054

好ましい動作においては、加熱器内の圧力は、高圧容器では強いられる高圧制御を避ける目的で、15psi以下に保たれるべきである。加熱器を出た時の米の水分はおよそ50%−65%水分含有率となるであろう。これらの一般的条件は、本好適実施例の加熱器のみならず、他の実施例の加熱器でも当てはまることである。

0055

中央回転機構を用いた蒸気加熱機の他の実施例
図3は本発明の他の実施例の蒸気加熱機を示すものである。図3には蒸気加熱機87が示されており、蒸気加熱機に入る前に水を吸収している食物粒は、図3の上部に見られるコンベアライン50に沿って進む。この代替え的実施例では、水を吸収している食物粒は、バケツ27から蒸気加熱機87の上部に入れられる。流れの方向を示す矢印95はここでも、蒸気加熱機に入る未加熱食品の流れの方向を示す。熱湯ライン18は蒸気加熱機の上部位置に設けられた清掃するための噴射ノズルに熱湯を供給すると共に、熱湯ライン99に熱湯を供給する。食物粒はドレイン・スクリーン93に入れられ、そこで振動を加えられることにより、図3の上部中央に見られる食物粒入口94を通過する前に、食物粒の水分が除去されるようになっている。大きな円形の保存ボウル92が食物粒を受け止め、ドレイン・スクリーン93の振動作用によって、食物粒を食物粒入口94に導く。

0056

処理条件の違いにより又は食物粒の違いにより、最も好ましい蒸気加熱機の形式を決めればよい。例えば、本発明の好ましい実施例は図2A−2Cに示す蒸気加熱機であって、それは長粒白米に好都合なものである。短粒米あるいはパーボイルド米等の他の種類の米では、図3図5に示す回転機構を備えた蒸気加熱機、あるいは図6図12に示す他の実施例を用いることにより、より好ましい状態で加熱可能となる。本明細書に示す各蒸気加熱機は本発明の一部をなすものと考えられ、種類の異なる食物粒には異なる種類の蒸気加熱機を使うことが好ましい。

0057

食物粒は、その中にプロペラ組立体97(図3の中央部分にある円筒状の点線部分)を有するハウジング89の中に入れられる。プロペラ組立体97は幾つかの部品から構成され、それらは図4の分解詳細図に見ることができる。

0058

蒸気ライン49は、図3に見られるように、ハウジング89の外側の壁に蒸気を供給する。更に、回転ブレード98が、プロペラ組立体97の部品として、図3の中央部に仮想線で示されている。熱湯ライン99はホッパー80に熱湯を供給し、その熱湯は、ホッパーから食物粒のスラリーを洗い流すのに用いられ、またロータリー乾燥機への水搬送手段を提供する。再循環水ライン30もハウジング89内に延びている。

0059

図3の下部位置には、蒸気ライン49がハウジングに延びているのが見られる。熱湯ライン99は、ホッパー80を有する蒸気加熱機の下部位置に熱湯を供給する。図3の下部位置には、仮想線で、回転クランク軸103が示されている。回転クランク軸103はプロペラ組立体97に接続されており、その回転により、回転ブレード98も回転する。

0060

蒸気加熱機が運転中、回転ブレード98は食物粒をその上部から下部に押しやる働きをする。ブレードは食物粒を支えて、食物粒が蒸気加熱機で蒸されている間、食物粒が均等に混じるように作用する。更に、回転クランク軸103の回転作用は、それが無ければどうしても生じる食物粒のグルーイングや結合を防止する働きをする。

0061

支持フレーム112は蒸気加熱機を支持する。動力は、モータ102によって、プーリ101に巻かれたベルト100を介して回転クランク軸103に与えられる。図4はプロペラ組立体97の分解詳細図である。プロペラ組立体の中心軸109は点線で示されている。図4はまた回転スクレーパキャップ105を示し、その上にはオプションでスクレーパ連結装置107が搭載される。スクレーパ連結装置107は二つの異なるスクレーパアーム106に連結しており、該スクレーパアーム106が次にスクレーパ104に接続されている。回転スクレーパキャップ105は、図4に示す全組立体を通して延びる回転クランク軸103に固定的に接続される。スクレーパは、蒸気加熱機の内部に入った食物粒を均等に分布するように回転する。

0062

図4の中央から左側には、ハウジング89の切断図が示されており、そこにはハウジング89の内壁面に設けられた固定ブレード108が見られる。12枚の固定ブレード108が切断図に示されており、ハウジング89全体のおよそ半分を占めている。蒸気室110を外側の周囲に見ることができる。蒸気室110の内部には蒸気ライン49によって蒸気が噴射され、そして多孔壁123を通して振り分けられる。多孔壁123は、例えば、円筒状の形状の鉄又はアルミ網の一部によって形成することが可能である。

0063

更に、図4にはその右側上部に、回転クランク軸103に接続される回転シリンダー111が示されている。回転シリンダー111はハウジング89内で回転し、長さ方向に沿った三つの異なるゾーンに配置された複数の回転ブレードを具備する。回転ブレード98は、食物粒が加熱装置を通過するのを補助すると共に、食物粒のスラリーが載る台の働きをして、スラリーの圧力が非常に大きくなって室内に大きな球体ができることがないように防止する。このように、回転ブレード98と固定ブレード108は、食物粒のスラリーを支えると同時に混ぜ合わせる働きがあり、蒸気加熱装置90の中で、球体が生じるのを防止する。

0064

回転シリンダー111は、中央軸109に沿って延びた回転クランク軸103の上部位置に搭載され、ここで回転スクレーパキャップ105と連結している。

0065

ミストライン114は回転クランク軸103の中を通って延びており、このミストライン114が蒸気と水が混じりあった霧を食物粒スラリーに与える。更に、蒸気ライン49には、回転シリンダー111の中に沿って複数のスチームノズル113が設けられており、回転シリンダー111の内部から噴射された蒸気は、その壁を突き抜け、食物粒が置かれている蒸気室の中に入る。外壁124と同様に、回転シリンダー111の壁も蒸気が通過できるよう多孔壁となっている。このように、より均一な加熱と水の吸収を達成すべく、食物粒は二つの方向から、即ち外側の蒸気室110からと内側のスチームノズル113から蒸気を浴びる。図4の右下には、ハウジング89の切断図が示されている。ハウジング89からは、熱湯ライン99が延び出ている。再循環水ライン30は蒸気室の内部から余分な水を排出し、図1に見るように、再吸収のための再循環水をディスペンサー・ライン・ミクスチャー34に送りバケツ27に戻している。こうすることにより、加熱中に使用する水はより少なくなり、処理システムの中に保持される水はより多くなる。

0066

スポーク115は蒸気加熱機を支える構成要素であり、ホッパー80は、要するに蒸気加熱機の底部に近いところにある容器状の部分のことで、米が加熱された後にそこに落ちてくる。蒸気ライン49はホッパー80の壁を突き抜けて蒸気室に入る。必要により、熱湯ライン99によってホッパー80に熱湯を注入することができる。ある場合には、熱湯をかけて、ホッパー80から食物粒の球を流し出し、コンベアライン38に載せ、ロータリー乾燥機32に移動させたほうが良いことがある。動力は、モータ102によって回転クランク軸103に伝達される。シャフトはプーリ101に巻かれているベルト100に連結している。

0067

図5は、この発明による図3図4に示された好適実施例の蒸気加熱機の断面図である。図5の上部では、加熱前の食物粒62が保持ボウル92に放り込まれており、食物粒はドレイン・スクリーン93の上で振動している。ボウル92の上部に熱湯ライン18が示されている。ここには、複数の清掃ジェットノズル91が設けられており、スクリーンを清掃するために使われたり、必要に応じて、食物粒の上に熱湯を散布するのに使われる。

0068

ドレイン・スクリーン93の振動は振動モータ117によって与えられ、該振動モータ117はドレイン・スクリーン全体に振動作用を伝える。水は、食物粒注入口94の周辺を取り巻くドレインスペース118に排出され、排水は集められて、加熱器排水ライン37に流し込まれる。図1から分かる通り、加熱器排水ライン37にある排水は後に濾過し、その水の一部を再利用し、ディスペンサー・ライン・ミクスチャー34に送りバケツ27に入れて、再吸収させることができる(図1参照)。また、この再循環水の一部は図1に示したようにドレイン29のところで排出することができる。

0069

図5は、食物粒が、上部の矢印で示したように、食物粒注入口94を通って行く経路を示している。食物粒は散らばって、回転スクレーパキャップ105上に落ちる。その中では、スクレーパ104が回転していて、食物粒を動かし、蒸気加熱機に送り込む働きをしている。スクレーパ連結装置107が、回転スクレーパキャップ105とスクレーパ104を連結しているのが見える。

0070

食物粒はそれから継続バッチ方式で蒸気加熱機に進み、固定ブレード108と回転ブレード98の働きで、混じりあったり、分散したりする。固定ブレード108は動かないが、回転ブレード98は回転シリンダー111の周辺を取り巻き図5で見るように、三つの分離されたゾーンで回転している。回転ブレードは、その下側に蒸気ライン49が設けられており、そこから蒸気ノズル113が蒸気室の中の食物粒に蒸気を送っている。これら蒸気ライン122は、ミストライン114から蒸気を受けている。

0071

回転クランク軸103は、毎分1−10回転の範囲、好ましくは毎分5回転というかなり遅いスピードで回転ブレード98を回転する。穀粒を破壊しないために、過度に穀粒を攪拌しないように注意しなければならない。その結果、米は加熱室を通り抜ける時に、加熱器の周囲を取り巻くと共に蒸気室の中に設けられた複数の蒸気ジェットから蒸気を吹きつけられる。蒸気ライン49は、蒸気加熱機の外側から入って、蒸気室110の内部の空間に入っている。

0072

図5の右側には熱湯ライン99が示されており、その熱湯ライン99のやや下には水位センサー116が設けられる。その下には再循環水ライン30が示されており、このラインにホッパー80から余分な水が排出され、この水は再循環されて、図1に示すようにバケツ27内で再吸収されることになる。再循環水ライン30の下にはセンサー125が設けられ、これは水の温度が高くなり過ぎることを防ぐために水の温度を検出する。このセンサーは澱粉の破壊とグルーイング現象の発生を最少限とするのに役立つ。

0073

図5に示されるホッパー80は、蒸気加熱機の一部で、米が十分に混ぜあわされ、加熱された後で、その米が落ちる部分である。蒸気ライン49が図5の左側下部に示されている。熱湯ライン99がホッパー80の部分に備え付けられていて、必要に応じて、熱湯を流し込めるようになっている。

0074

モータ102はベルト100によって発生した動力を供給し、その動力がプーリ101を駆動し、それにより回転クランク軸103を回す。図5の一番下に示す蒸気ライン49と熱湯ライン18は共に、クランク軸103の領域に入ってから、図ではクランクシャフト103の内部に沿って点線で表すように更に上へと延びている。蒸気室の中で食物粒に蒸気と水が混じった霧を吹きつけるミストライン114は、特定の品種の食物粒を加熱するのに必要な水と蒸気の理想的な混合状態にするために、調節することができる。一部の食物粒では水の方を多く蒸気を少なくした方が、また別の食物粒では蒸気の方を多く水を少なくした方が、食物粒が蒸気室から出る前に食物粒を十分に加熱することができる。

0075

好ましい工程では、米を加熱器90の中におよそ10分間置くが、この滞留時間は浸水工程における時間とほぼ同じである。したがって、浸水と加熱の工程はよく時間的に調和していると言える。米が加熱器の中に滞在している間に、米は最適の状態で水を吸収し続け、即ちその工程におけるその時点で穀粒が吸収し得る水の量にほぼ等しい量の水を吸収し、そして澱粉はゼラチン化する。

0076

加熱器内の温度と圧力は、好ましくないグルーイング現象又は米同士の付着を防ぐと同時に、最適な米の調理が達成されるように調和が図られる。

0077

蒸気加熱機の他の代替的実施例
一般的に言って、蒸気加熱機の様々な実施例が本発明に利用し得ると理解すべきである。食物粒の種類によって、穀粒の種類によって、又は米の種類によって、加熱効率が最大限となるように加熱器の設計に変更を加えるべきである。

0078

図6図8は、ある種の米等の食物粒を蒸す場合に好ましい結果をもたらす本発明の他の実施例を示す。図6の上部にはバケツ27が示されている。バケツ27は、コンベアライン50を進んで、加熱前の1分量の食物粒62を蒸気加熱機の上部に放り込む。

0079

食物粒は蒸気加熱機の上端にある漏斗部分64に入れられる。加熱前の食物粒62は、好ましくは自由落下コーンスプレッダー78の上に落下し、ここで食物粒はコーンスプレッダー78の周囲に均等に分散される。さらに、漏斗部分64は、食物粒がその周辺にさらに均等に分散するのを補助すべく、オプションで回転させることができ、これにより、食物粒の均等且つ完全な加熱の助けとなる。回転は右回りにも左回りにもすることができ、好適実施例では、漏斗部分64の回転を排出部分68の回転と同じ方向(右回り、あるいは左回り)にする。

0080

蒸気加熱機46では、円筒型ハウジング74が複数の部分、すなわち漏斗部分64、中間部分66、排出部分68で構成されている。パイプ入口部分148は、好適実施例では図6に示されるように、中間部分66と排出部分68との間にある。熱湯ライン18と蒸気49は、図6で示すように、パイプ入口部分148を貫通して円筒型ハウジング74内に入り込んでいる。食物粒は上記各部分を通過し、回転している排出部分68によってピックアップされる。食物粒はホッパー80に入り、それからベンチュリ部分84に落下して行く。

0081

蒸気加熱機を通る食物粒の流速は、ホッパー80の蒸気加熱機の排出口近くで特に抑制される。食物粒がホッパーを自由に流れるようにするために、特に穀物や米製品の場合、蒸気加熱機を通過する米粒の進行を妨げるグルーイング現象が発生するかもしれないので、ベンチュリ部分84に空気又はガスフィードライン82を設けて、空気やガスの圧力で食物粒を、バタフライバルブ86から蒸気加熱機へと押し出し、バタフライバルブ88を通り抜ける動きを容易にする。

0082

代替的実施例で円筒型ハウジングの各部分を回転させる目的は、図6及び図7に示すように、蒸気加熱機を通過する食物粒の加熱と分散の均等性をさらに高めるためである。穀物の場合、穀物が一旦蒸気加熱機に入ったならば、その目的は、できるだけ少ない水分で穀物を加熱し、蒸気加熱機で必要となる時間を減らすことである。水分と加熱に要する時間を減らすことは有益であるが、蒸気加熱機の空洞の中で、望ましくないグルーイング効果を起こすほど、水分を減らしてはならない。このことは本実施例に限らず、全ての実施例で言えることである。

0083

一般に、蒸気加熱機の中はわずかな圧力にする。図6図11に示した蒸気加熱機では、図2A図2C及び図3図5に示した代替的実施例と同様に、蒸気加熱機の中の圧力は好ましくは15psi以下に抑えて、圧力容器に関する政府規則地方の法規にわざわざ合わせる必要がないようにする。勿論、これはその方が良いというだけのことで、希望や必要に応じて変えることができる。圧力は、容器の中で米が下に向かう力と、圧力を加えて蒸気を加熱室に導入することによって維持される。

0084

図6に示された円錐形部分78の上部にある小さな開口部75は、加熱容器内から蒸気が逃げられるようにしたものであるが、開口部は、望ましい内圧を維持するために蒸気の放出を制限できるような大きさでなければならない。

0085

容器は代表的には約5psiの圧力で使用されるが、この値は希望によって変更できる。蒸気室の中の圧力が高くなると、それに応じて水分を追加しなければ、室内の温度が高くなる。したがって、食物粒の加熱における主要な変数は、圧力、温度、食物粒スラリーの水分である。

0086

図6に示す実施例では、排出部分68と漏斗部分64は同期して回転するようになっている。摂氏90度から100度の間の温度の熱湯が熱湯ライン18を通して供給される。加熱器は垂直方向に配置されるのが好ましく、そうすることにより、加熱器の中の食物粒の流れは重力によって補助されることになる。食物粒が蒸気加熱機の中に留まっている平均時間は、およそ10分から15分が望ましいが、加熱時間は食物粒の種類によって大きく変わる。排出部分68と漏斗部分64が同期して回転する回転速度は、1分間におよそ5回転が一般的に使われている最高回転数であり、最低の回転数は1分間に0.2回転である。

0087

図7図6に示す加熱器の分解図である。スチームジェット76は漏斗部分64にあるコーンスプレッダー78の上部から出ている。漏斗部分64は回転しており、排出部分68と同期して回転することが望ましい。蒸気加熱機の中央軸に沿って、中央熱湯ライン138と中央蒸気ライン140がある。これらのラインは熱湯と蒸気を、中間部分66の周辺に配置された加熱室142に送る。

0088

加熱室は好ましくは仕切板143で区切った方が良いが、そのように加熱室を区切ることが絶対的に必要というわけではない。中間部分66と排出部分68の間にはパイプ入口部分148があり、熱湯ライン18と蒸気ライン49が蒸気加熱機の外から、高圧室プレーナチェンバー)144に入る入口となっている。高圧室は蒸気加熱機の中央に沿って設けられた室で、そこから蒸気や熱湯が出て、放射状に外に広がる加熱室に入って行く。排出部分68には拡散窓154が設けられ、排出部分68が回転している時、食物粒を均等に分散するようになっており、食物粒がいろいろな加熱室142から出てくるときにも均等に広がる。このように均等に食物粒を広げると、より均質に加熱され、食物粒スラリーがこの発明による処理過程を進んで行くときに、さらに都合のよい配分になる。ホッパー80は食物粒を集め、バタフライバルブ86とバタフライバルブ88を有するベンチュリ部分84を通って排出される。空気あるいはガスフィードライン82から空気あるいはガスを送ることができ、真空を利用して、食物粒を蒸気室からより効率よく押し出すベンチュリ効果を出すことができる。

0089

図8には加熱室142のパイ型の部分が拡大して図示されており、具体的には、二つの仕切板143と外壁146と内部多孔壁150の孔152が示されている。熱湯及び/又は蒸気が、孔152を通って、加熱室142内に滞留している食物粒に供給される。これに加えて、供給室(図示せず)から供給される熱湯あるいは蒸気を受け入れられるように、外壁146に開口を設けることもできる。そうすることにより、蒸気が二つの異なる方向から供給されることになり、より均一な加熱と、水の供給と吸収をより良く制御することが可能となる。

0090

図7で示した実施例の実際の動作では、米はバケツ27に入れられた状態でコンベア50によって漏斗部分64まで搬送され、ここで米は漏斗部分に放り込まれる。食物粒は各室に溜まり、5−15psiの内圧が加えられる。食物粒が室内に滞留する時間は普通約10分から15分であるが、この時間は必要に応じて変えられる。最も好ましくは、蒸気が、孔152(図8参照)および外壁146の開口部の双方から供給されて、できるだけどの穀粒も均等に蒸気を浴びるようにすることである。

0091

先に指摘したように、食物粒は排出部分68によって各加熱室に溜まる。排出部分68にある開口部154は、ある一定少量の食物粒のみが各加熱室から重力で自然落下することを許容する働きをする。排出部分68の面155は、開口部154が各室を通過し、少量の穀粒がその開口部154に落下するまで、加熱された食物粒を載せてそこに止めておく支持面として機能する。

0092

図9は、蒸気加熱機のもう一つの代替的実施例を示す。食物粒は入口漏斗172に入れられ、ここで、入口室174に落下し、コーンスプレッダー78の表面に落ちる。この実施例では、蒸気室はこれまでのものとは別の構造となっており、具体的には、加熱室142が、中央室184の周囲に、高圧室144と交互に設けられている。蒸気は蒸気加熱機の外側から蒸気ライン72を通って送られ、蒸気は4つの高圧室に入り、金網あるいは孔の開いた壁を通り抜けて、各加熱室142に送り込まれる。

0093

さらに、図9には、蒸気加熱機の中央軸に一致して軸182が設けられた構造が示されている。排出パドル180は排出パドルブレード176を回転させ、食物粒の均等な拡散及び蒸気加熱機の底部からの食物粒の排出を補助する。こうすることにより、食物粒は均等に拡散され、ホッパー80と排出口178を通じて放出される。

0094

図10は、図9で示した蒸気加熱機の断面図である。蒸気は蒸気ライン72を介して入り、孔の開いた一般的には放射状に延び加熱室の境界画定する壁から加熱室142に送り込まれる。

0095

図11は、別の代替的装置と方法であり、加熱室の底部から外部への食物粒の搬出の補助のために利用することができる。図11には加熱室142が図示されており、回転ディストリビューター188が加熱室の中心軸の中心に回転することにより、加熱した食物粒190は均等に配分されて加熱室から排出される。回転軸194は、図11の右側に示されている。食物粒は下方に進行する。上部フレームサポート192、下部フレームサポート198、フレームサポート196は、加熱室の外面を形成する。ハウジングフロア200は加熱室の底部に安定性を与える。

0096

図12は、この発明による蒸気加熱機のもう一つの実施例を示す。この実施例では、蒸気は蒸気ライン206を通って、ロータリーバルブ204に入り、最後に中央室184(図13の断面図参照)に送り込まれる。この構造では、加熱室は図9のものと実質的に同じであり、異なる点は、蒸気が蒸気ライン72から中央室184に直接送り込まれることである。蒸気は、加熱室の中央から外方に向けて中央軸に沿って加熱室142に分配される。その他の点では、図12図13で示した実施例は、図9図10に示した実施例と実質的に同一であると言える。

0097

この発明による蒸気加熱機の好ましい大きさは、外寸(加熱器を横切って測定した寸法)が約8フィートであるが、これ以外の大きさであっても勿論利用できる。

0098

乾燥装置と方法
この発明の好適実施例では、ロータリー乾燥機が、食物粒の乾燥のために使用されている。場合によっては、ある種の食物粒のために、ベッド乾燥機を利用することもできる。例えば、米の乾燥には、ロータリー乾燥機やベッド乾燥機が使用される。さらに、直ぐに元に戻る米などのように十分に脱水した米をつくる場合には、米の水分を低く抑えるために縦型乾燥機も使われる。

0099

更に、好ましくは、食物粒スラリーが水を含んだ状態で蒸気加熱機からロータリー乾燥機に送給される場合には、図1に示される振動水切機が使用されることが好ましい。図15A及び図15Bはそれぞれ、図1のロータリー乾燥機の入口部分に装着される振動水切機の断面及び横面を示す。

0100

もちろん、食物粒を蒸気加熱機からロータリー乾燥装置に搬送する方法は色々あり、水スラリーを用いて搬送するのは単なる一例に過ぎない。例えば、管を介して米を送風し、米と空気の混合状態で搬送する乾燥形式の搬送方法もあり、また、米をコンベアベルト上に載せて搬送することもできる。

0101

図15A及び図15Bに示される振動水切機の主なる目的は、乾燥工程において早く米から水分を除去することと、米の水分量を減らし乾燥機に要求されるエネルギー消費を減らすことである。さらに、大量の水が乾燥機に入ることを防ぐことにより、乾燥機の保守に要する労力及び費用は少なくなる。さらに、食物粒スラリーから水を減らすことは、乾燥機への食物粒のより均一な送給に役立つ。

0102

図15A及び図15Bは、振動水切機300の詳細を示す。水切機は、食物粒スラリー344を図15の上部に参照符号352で示される取入口で受ける。スラリーは振動スクリーン346上に落下し、そして、食物粒は、図15Aに見られるように、水切機348の右側に向かって食物スラリーチャンネル348を進む。食物スラリーチャンネル348はその上部面が上部壁350によって覆われている。取入口352は食物スラリーチャンネルの上部位置に設けられた開口である。振動スクリーン346の下側には水切スペース354が延びている。食物粒スラリーからの水は水切スペース354に落ち、さらに水貯水器356で捕水される。その水は更に水出口口358へと進み、次に水帰還ライン302(図1参照)へと進む。水分の減らされた食物粒は食物粒出口362から出て、次に乾燥装置へと進む。支持構造体360は機枠を構成し、その上に振動水切機が搭載される。振動モータ364が水切スペース354の下部に設けられる。水位センサー366が水貯水器356の内部に延びている。もし水位が高くなり過ぎた場合、例えば水排出口が詰まったような場合、振動水切機の動作を停止するようになっている。右上側支持ストラット369が図15Aの上部左側部分に示されており、また右下側支持ストラット368が同図15Aの右側に示されている。

0103

図15Bは振動水切機300の端面を示す。この図において、取入口352が図の上部に示されており、その位置よりも低い位置に上部壁350がある。左上側支持ストラット370及び左下側支持ストラット371が図15Bの右端部に示されている。さらに、食物粒出口362は図15Bの中央部分に示されており、また、水貯水器356及び水出口口358は図15Bの下方部分に示されている。支持構造体360は振動水切機の両側に見られ、全体構造を支持している。

0104

この発明に従えば、驚く程の乾燥効果を効果的に上げることができる。図14に示すように、ロータリー乾燥機32には、加熱された食物粒スラリーが振動水切機300(図1図15A及び図15B参照)から送り込まれてくる。このスラリーは、入力部226に進み、そこで残りの水がドレインラインを介してスラリーから排出される。この排水はこの発明による再循環サイクルで再循環される。

0105

食物粒はロータリー乾燥機の中心部に供給され、そこで、乾燥機の各加熱ゾーンを進むにつれて乾燥される。図14には、加熱ゾーンとして、第1加熱ゾーン268、第2加熱ゾーン270、第3加熱ゾーン272、第4加熱ゾーン274が示されている。各加熱ゾーンは、乾燥しようとする食物粒の種類によって(例えば、食物粒が穀粒であるか、パーボイルド米であるか、短粒米であるか等により)その温度が調整されるようになっている。また、各ゾーンの温度は、乾燥機のエネルギー消費量を最少としながら且つ最大の乾燥効率を達成するように制御される。各加熱ゾーンに一つ、合計4つのバーナー別個に設けられている。送風器56は、熱せられた空気を主要乾燥室からバッフル板234を介して回転バレルに送り、そして次に再循環ダクト232に送り、そして最後に乾燥室に送り返すように動作する(図15参照)。加熱した食物粒238が乾燥機の本体を通り抜ける間に(図14の矢印の方向)、その水分が減少させられる。ロータリー乾燥機の上端部には、乾燥される食物粒の経路に沿ったプラスの空気の流れを発生させるための換気扇216が設けられる。乾燥された食物粒218は、ロータリー乾燥機の末端部分から出てくる。

0106

図15は、ロータリー乾燥機の断面図である。バレル230は中心回転軸224を中心にして回転する。線16A(図14)は中心軸で、これを中心にバレル230は回転する(図15参照)。食物粒はバレル230の内面にそって進行する。バレルの内側から空気が流れ、乾燥ゾーン244に入り、ダンパー236を通り抜け、再循環ダクト232に入り、ここで送風機56に戻って循環し、バッフル板234を通り、乾燥ゾーン244に再び戻る。このように、食物粒の乾燥が行なわれる循環経路に対して空気が送られる。バーナー222は、循環する空気を熱するための熱源であって、図15に示されている。図15には、下側ハウジング242と下側ダンパー240が示されている。ダンパー236、送風機56、バッフル板234は、それぞれ、適当な空気流が回転バレルを通過するように調整される。

0107

バッフル板234における空気の速度は、典型的には、回転バレル230の中の空気の速度よりも遅い。回転バレルの中での速度は、好ましく毎分2000乃至3500フィートである。空気の速度は、回転バレルの孔を通過することにより回転バレル内に入ると大きくなる。

0108

図16は、ロータリー乾燥機の主要構成要素であるバレル組立体276を示す。図16の左には、中央回転軸224に連結され回転力を与えるモータ220が示されている。374は貯留部であり、ここには入力部226から湿った食物粒が送られてくる。バレルは、食物粒は通過することができないが空気と水は自由に通過することができる、十分に網目の細かい金網からなることが好ましい。乾燥機32は、内部での米の移動が容易となるように、入口から出口へ向けてやや下方に傾斜させて配置される。

0109

後部ベアリング258は支持体264によって支持される。中心軸224はモータ220に軸着される。モータ220は、中心軸224に回転運動を与える。ハウジング264はモータアッセンブリを支持する。

0110

ロータリー乾燥機は食品の最初の乾燥を行うためのものであり、その乾燥機における米粒の滞留時間は、典型的には約2分から7分の間であり、好ましくは約3分である。ロータリー乾燥機で使用される空気の量は、一分間で約3000立方フィート程で、多くとも7000立方フィートである。空気の温度は代表的には華氏250度から華氏400度の間であり、ゾーンの違いによって変わるが、好ましくはおよそ華氏350度である。

0111

図16A及び図16Bは、図14に示すロータリー乾燥機の内部回転部分を形成するバレル組立体の拡大詳細図である。図16Aにおいて、振動水切機を出た食物粒は、図16Aの左側部分に示した入力部226へ進む。ドレイン貯水器412は、ロータリー乾燥機に送られてきた後の食物粒から出る過剰水を受けいれ、そしてその過剰水は図16Aの左側部分に示した排水ライン36へ送られる。食物粒は次にロータリー乾燥機の中心部分に送られる。そこでは、中心回転軸224がその周りに回転バレル230を回すように回転している。螺旋翼386,388が図16Aの左側部分に示されている。食物粒が最初にロータリー乾燥機に入った時には、その食物粒は湿った塊の状態であり、何等かの物理的手段によってロータリー乾燥機の中を移動されなければならない。この左から右への水平方向の移動は、図16Aに示される螺旋翼386,388によって行われる。一方、送風口376,378,380,382,384からは、ロータリー乾燥機の回転バレルを通過する循環熱風が供給され、その循環熱風は次に下部空気取出口406,407,408,409によってロータリー乾燥機から排出される。

0112

熱風が回転バレルの中の食物粒を通過することにより、食物粒から水分が取り除かれる。食物粒が回転バレルのほぼ下方半分の位置まで進んできた時、食物粒は、図16の右側部分に示された、回転バレルの出口部分近傍に固定されている混合ローラ392に遭遇する。混合ローラ392も、その上に設けられたフィンガー片390が運動作用をもたらすように回転している。フィンガー片390は、食物粒(特に米の場合)同士の付着を解き離すのに役立ち、そしてロータリー乾燥機の後段での米の乾燥に役立つ。

0113

米又は他の食物粒が十分に乾燥したら、それらはバレル230の最右端部へと進み、そこで調節可能なリップ板400に至る。このリップ板400は、図16Aの右端部分に、回転バレルの下側右端縁から上方に延びた小さな突片として示されている。米の場合、米が乾燥機の中に滞留する時間を決める方法としては、米が十分に乾き、そして回転バレルの運動によって調節可能なリップ板400を飛び越えられる程度までその重量が軽くなるまで回転バレルの中に食物粒を止め置くことを基準に決めればよい。こうすることにより、調整可能なリップ板は、米が十分に軽くなったとき、回転バレルの作用によりそれを飛び越えるハードルとして機能する。バレル230を通過した食物粒は、集合ゾーン403に入って行く。この集合ゾーン403は、周囲部を形成する端部ハウジング394によって画定される。集合ゾーン403に集められた食物粒は、食物粒出口396を介して下側に進む。

0114

図16Bは、図16Aの右側部分に示された線16Bから見た回転バレルの端面部である。図16Bにおいては、内部ベアリング398が回転バレル230の中心に示されている。このベアリングの上にあるのが回転中心軸224であり、その中心軸は、直角方向に外側に向かって延びた4本のスポーク404を有する。調整可能なリップ板400は、バレル230の端部に取り外し可能に装着されるものとして図示されている。このリップ板は、食物粒がロータリー乾燥機から出るためには乗り越えなければならない“ハードル”として機能する。このリップ板は、それを一旦取り外しそして内径の異なる他のリップ板と交換することにより調節することができる。こうすることにより、バレルから出た食物粒が乗り越えるための僅かに低いか又は僅かに高い“ハードル”を提供することができる。

0115

米を乾燥させるについては、種々の変動要因または因子がある。その変動因子には先ず、米がロータリー乾燥機に入るときの水和の量である。第二の因子はロータリー乾燥機内の空気の速度である。第三の因子はロータリー乾燥機内の空気の温度である。第四の因子はバレル230の回転速度である。第五の因子は、装置の左側から右側に向けての空気の水平方向の吸引力である。第六の因子は、ロータリー乾燥機内で乾燥されている食物粒又は米の大きさ,形状,種類である。第七の因子は、バレル内の食物粒の滞留時間を増加又は減少させるために上昇又は下降される、バレル端部に位置する調整可能はリップ板である。これら変動要因のそれぞれは、最も効率の良い乾燥作業となるように調節することができる。バレルの回転速度は毎分1回転以下が好ましい。本発明のロータリー乾燥機は、湿った食物粒の表面を部分的に乾燥させることが可能で、これにより最終製品をパフ化することを最小限に抑えることができる。さらに、バレルの回転速度はかなり遅く、そして、米は従来技術での方法と異なり、大きな重力を受けないことが好ましい。この発明では、米は回転バレルの内壁面に“付着”することはないが、その代わり、軸から回転バレルの壁に向かった、1重力以下の放射状方向の力を受けることになる。

0116

本発明のある実施例では、ロータリー乾燥機内の各加熱ゾーン268,270,272,274及び275の温度を変えた方が好ましい。例えば、図16Aに第1加熱ゾーンとして示した第1加熱ゾーンの中において、より好ましい米製品を提供するためには、かなり高い温度でもって空気のスループットを非常に高くすれば良い。バレル230に沿った温度の変化は、製品の均一性の程度を異なったものとすることができ、また希望する製品を作るために、パフ化の程度を変えることができる。

0117

この発明で食物粒を乾燥させる場合、典型的なベッド乾燥機と縦型乾燥機を使用することができる。これら何れの乾燥機も米等の穀類を乾燥させる技術としては従来から良く知られているものである。米等の穀類を乾燥させることにおけるその目的は、米を「セット」することで、それは、消費者にとって良い特性を米粒に与えることである。米の乾燥中に米の中にある水分に膨張効果を持たせることによって、米を膨らんだ状態で「フリーズ」することが望ましい。

0118

さらに、膨れる効果が望ましいのは、水分が米粒の中に蒸気のポケットを与え、米粒を膨張させて、米に適度な感触と消費者にとって望ましい品質を与えることができるからである。

0119

図1に参照符号14で示したベッド式の乾燥処理においては、その温度は、典型的には華氏275度と華氏325度との間、好ましくは華氏300度である。ベッド乾燥機はベルト乾燥機のことで、米はベッド即ちベルトに載って乾燥機を通過し、空気は上方から下のベルトに向かって吹きつけられるか、あるいはベルトの下側を通して下から吹き上げられる。このようなベッド乾燥処理では、空気の速度はロータリー乾燥処理よりも遥かに低くなり、普通、1分間300フィートである。ベッド乾燥処理では、およそ5分から15分の滞留時間が用いられるが、約10分間が望ましい。

0120

ある種の穀物については、特にすぐに戻る米(急速再水和米)のような場合は、米の水分を6%程度まで大幅に減らすために、図1に参照符号15で示したような縦型乾燥機を使用することができる。例えば、乾燥機の中の穀物の滞留時間がおよそ2時間の縦型乾燥機を用いることができる。ベッド形式の及び縦型形式の乾燥原理は、当業者によって良く知られているところである。

0121

本発明における水の効率的使用
食物粒の処理において、使用される水の量を最少限とするため、水は再循環且つ再使用される。すなわち、処理に付される1ポンド当たりの食品に使用され及び/又は排出される水の量は低レベルに保たれる。

0122

図17は本発明における水の通過経路を示し、特に、消費水量と排水量を減らすために、この発明では水を再循環させていることを示している。図1及び図17に共に示されている通り、食物粒の加熱において、熱交換機24は、処理システムの各種熱湯ライン及び蒸気ラインに対して熱を与え又はそれらから熱を吸収する。例えば、熱交換機24には水供給口26から新しい水が供給され、また、ボイラー28には供給口119から水が供給される。ボイラーからの蒸気は蒸気ライン49に沿って熱交換機に供給される。熱交換機とボイラー28との間には蒸気ライン47が設けられる。

0123

コンベアライン38に沿って水食物粒スラリーは、振動水切機300によって水切りされる。水切りされた“使用済”の又は再循環水は、排水ライン36を介して、スチーマーからの“使用済”の水を含むスチーマー排水ライン37と合流するポイントまで運ばれる。これら二つのラインは、(図17の左側上方部分に示されるように)結合排水ライン39として一本に合流される。この結合排水ライン39は、図17にそして図1にも示されているように、フィルター278に供給される。

0124

フィルターは基本的には、水に含まれている異物マクロ的にフィルタリングするためのものであり、そしてフィルタリングされた水は次に他の経路へと供給される。フィルタリングされた水は、二つの場所の一方にバルブによって分けられる出口ライン120に送られる。排水ライン121に送ることができる。または、食物粒による再吸収のために蒸気加熱機に送り返されるか、或いは蒸気加熱機90で食物粒の加熱のために用いられるべく、再循環水ライン30に沿って送られる。再循環水を排水ライン121に入れるなら、その水はドレイン29からこの処理システムの外へ(下水道に)排出される。もう一つの経路として、再循環水はバルブ操作でディスペンサー・ライン・ミクスチャー34の経路に送られる。ここで再循環水はバケツ27に再投入されて、加熱前の食物粒が蒸気加熱機に向かう途中で食物粒によって再吸収させる。

0125

さらに、コンベア50に沿ったバケツから食物粒が放出された時にバケツ27から落下する水は、コンベヤ50の下側で集められ、ドレインライン36に沿って流れる水と同様に、蒸気排水ライン37にドレインライン38を介して供給される。“使用済”の水は、その一部をドレイン29から装置の外部に排出し、残りをバケツ27に再循環させてもよい。さらに、熱湯ライン18は、熱交換機24から蒸気加熱機90に熱湯を供給する。

0126

図1において、ディスペンサー・ライン・ミクスチャー34を介してバケツ27に供給される水の量は、その特定バッチ処理における浸水条件に依存する。ある種の食物粒に対しては、食物粒同士のグルーイングを防ぐとともに、システム全体を通してその流れを容易にするために、新しい水をより多く混合することが要求される。水の管理を最も良くするためには、熱湯ライン18に供給される水の量を最少限に維持し、且つ再循環水ライン30が再循環水を最大限供給することもあり、これにより全体を通しての水の管理がもっと良く達成される。

0127

必要により、熱湯入力22からプリウォッシャー装置に熱湯を入れて、プリウォッシングに使ったり、あるいはその装置を洗浄するのに利用してもよい。コンベア16は食物粒をプリスチーマー20に運びこみ、そこで食物粒はバケツ27の中に入れられ、食物粒はそこでディスペンサー・ライン・ミクスチャー34からの水を浴びる。ボイラー28は、蒸気ライン49を通して、蒸気加熱機90と熱交換器24の双方に蒸気を送り込む。図17に示される通り、蒸気ライン49を介してボイラーからプリスチーマー20に蒸気が送り込まれる。

0128

さらに、蒸気加熱機90は、“使用済”の再循環水37を排出し、この再循環水はスチーマードレインライン37を流れ、濾過されて最終的には再利用されるか、あるいは処理システムから外部に排出される。水を効率よく再利用することに関する本発明の特徴の一つは、ライン37のところの、加熱機を出た水の汚れのなさの発見である。これは、主に二つのことの結果として達成し得たと考えられる。すなわち、プリスチーマー工程を用いたことと、全体を通して最適な温度と最適な量の水の供給がなされることである。そうすることにより、処理過程のある時点で米が吸収することができる水の量にほぼ調整された量の水の供給により、澱粉分子が溶けだすことを防ぐことができる。最大温度は重要であり、もしこれが高過ぎると澱粉のダメージ(即ち、遊離化した澱粉の分離、好ましくないグルーイング現象)が生じる。

0129

食物粒スラリーは蒸気加熱機90を離れ、コンベアライン38に載って、ロータリー乾燥機32に到達する。縦型乾燥機15とベッド乾燥機14はともに図17に示されている。これらは、本発明で必ずしも必要なものではなく、オプションとして点線で示されている。

0130

この発明では再循環水を利用するので、生産される米1ポンド当たりに使用される水量は大きく減少する。現在の食物処理システムの工程では、蒸気加熱機を出る時の米の水分は典型的には、約50%から60%の間である。米がバケツ27を出て、蒸気加熱機に入る時には、水分はおよそ40%から50%の間である。加熱した後、乾燥の段階では、乾燥の第一段階(ロータリー乾燥)を終えた時の水分は、当然製品によって異なるが、約20%である。

0131

本発明によれば、供給され又は排出される水の量は、体積比で約3分の1のレベルまで最少化される。

0132

もし米をロータリー乾燥機の後でベッド乾燥機に入れたならば、水分はおよそ12%に減る。さらなる乾燥が必要又は望ましければ、縦型乾燥機で米の水分をおよそ6%にまで減らすことができる。米製品が異なれば水分の割合も違ってき、そして、水分を減らす量が多くなるほど、乾燥工程はエネルギー消費という点で費用が嵩むことを特記しておくべきである。

0133

明らかに、この発明では再循環水の利用には多くの可能性があり、再循環水を最も効率よく利用するには、加熱の条件、処理する食物粒の種類によって決まるが、米の場合には、米の品種や、米が短粒米か、長粒米か、パーボイルド米かによって左右される。

0134

例えば、下に示した例は、乾燥のために僅か三つのゾーン(即ち、乾燥機の入口に最も近い第1ゾーン,その次の第2ゾーン,そして乾燥機の入口から最も遠い位置の第3ゾーン)を有した場合の例である。他の実施例では追加的な乾燥ゾーンを用いてもよい。乾燥ゾーン内での空気の速度は毎分約2500−3500フィートの範囲であり、好ましくは、送風機56のところでは約2500−2800フィート、そして回転バレルの中では毎分3000−3500フィートである。

0135

例1
以下の例は、加熱調理される食物粒として、予め加熱された、精米された、パーボイルドされた、長粒米を用いて本発明を実施する場合の好ましい処理条件を与えるものである。勿論、これらの処理条件は、米の種類が異なれば、あるいは野菜や他の食品粒で穀粒でない食品粒の場合には、変えられるべきである。さらに、以下の条件は、たとえ精白長粒米であっても、最終製品において他の特徴が要求されるようであれば、変えるべきである。

0136

本実施例のウォッシング(洗浄)工程における洗浄は、温度が摂氏25度の洗浄水を用いて30秒間行うのが好ましい。洗浄工程後の米の水分量は約16%から18%の範囲の値となる。

0137

プリスチーミング工程においては、15分間のプリスチームが常圧のもとで米に対して行われ、これにより米の水分量はおよそ22%から25%の間の値となる。

0138

浸水工程は、水温摂氏約80度の水を用いて米をバケツの中に入れた状態でコンベアに沿って移動している間に、およそ15分間実施される。浸水工程が実施されている間に、米の水分量は、およそ56%から58%の間の値となる。浸水工程においては、各コンテナへの米の投入量は15kgであり、この時、各バケツには22リッターの水が使用される。

0139

蒸気加熱機90(図2A図2C参照)においては、米は常圧のもとでおよそ15分間加熱され、これにより、水分量は約59%から60%となる。
蒸気加熱工程の後、米は常温(摂氏約25度)の水を用いて約30秒間水を含んだ状態で搬送され、これにより、水分量は約62%から63%となる。水の除去装置(振動水切機)への搬送はポンピング作用によって行われる。米は、振動水切機へ搬送され、そして次にロータリー乾燥機に搬送される。ロータリー乾燥機の第1ゾーンの温度は、摂氏約250度で、第2及び第3ゾーンの温度は摂氏約195度である。乾燥温度に影響する空気の流れる速度は可変となっている。ロータリー乾燥機のバレル内での米の滞留時間は、およそ2分から2分半である。米の滞留時間とは、米がバレル内に入った時点から、ロータリー乾燥機内のバレルの端部に設けられた調節可能なリップ板400をその米が乗り越えてバレル外に出た時点迄の時間である。ロータリー乾燥機を出る時の米の水分量は、およそ20%から22%である。

0140

ロータリー乾燥機を出た米は、およそ5分から7分の乾燥が行われるために、ベッド乾燥機へと進められる。ここでの乾燥は温度約摂氏100度で行われ、これにより、水分量はおよそ9%から11%となる。こうして完成した最終製品は、およそ5分間で用意できる予め調理された米となる。

0141

上に挙げた各条件はあくまでも例に過ぎず、これらの条件が、いかなる場合であっても、本発明を限定するものとして考えるべきではない。

0142

例2
例2では、調理される製品として、5分間,予備調理された精白長粒米が用いられている。米を用意するに当たり、下記に示す温度,時間,水分量の範囲が好ましい値と言える。しかしながら、異なる特性の製品を得るには、異なる種類の米,異なる処理条件とすることもできる。

0143

先ずパーボイルド米を用意し、常温の水を用いておよそ30秒間プリウォッシュ(予備洗浄)することにより、その水分量をおよそ16%から18%とする。その米は次に10分間プリスチームされる。これにより、米の水分量は、およそ22%から23%となる。次に、米は、バケツの中で摂氏約80度の水に漬けられる。この浸水工程を経た米の水分量はおよそ50%から52%となる。米は次に、本発明の好ましい蒸気加熱機を用いて約10分間蒸気加熱される。この場合、図2A図2Cに示される蒸気加熱機を使用するのが好ましい。米は次に摂氏150度で蒸気加熱される。これにより、水分量はおよそ53%から55%となる。米は次に、15秒間常温で、水スラリーの状態で搬送され、水分量が58%から59%となる。

0144

米は次に空気の温度が摂氏195度から250度の間で変化するロータリー乾燥機に2分から3分間供給される。ロータリー乾燥機の中では、第1ゾーン(乾燥機の入口に一番近いゾーン)は摂氏250度で動作しており、また第2及び第3ゾーンは摂氏295度で動作している。乾燥機の滞留時間はおよそ2.5分である。この時の米の水分量は22%から25%である。米は次に温度摂氏約100度のベッド乾燥機に5分から7分間供給される。ベッド乾燥機での乾燥を終えた米の水分量は、およそ9%から11%である。こうすることにより、最終製品として、消費者によって5分間で炊飯状態となる、5分間インスタント米を作ることができる。

0145

例3
例3では、精白長粒米が処理される。以下に記載する例の如く処理することにより、ヨーロッパスタイル市場米の特徴である若干かための感触を有した、およそ7分間で用意できる、インスタント長粒精白米を作ることができる。先ず、前にも説明したように、精白長粒米を常温(摂氏約25度)の水を用いて30秒間プリウォッシュ(予備洗浄)する。これにより、米の水分量は約16%から18%の範囲となる。米は次に常圧のもとでおよそ10秒間蒸気加熱され、その結果、米の水分量は22%から23%の範囲となる。この工程に続き、米は、摂氏80度(華氏176度)の水に10秒間浸水される。これにより、水分量は50%と52%の間となる。浸水工程中は温度は制御されなければならない。米15kgの投入に対して水22.5リッターの水が使用される。米は次に常圧のもと10分間蒸気加熱され、これにより、米の水分量は53%から55%の間の範囲となる。

0146

米は次に、摂氏20度から摂氏25度の常温水を用いて、30秒間、蒸気加熱機から乾燥装置に搬送される。この時点における米の水分量は、58%から59%の間の範囲である。

0147

この実施例では、ヨーロッパスタイルの米の特徴である調理感触とするためには、ゆっくりした乾燥処理であることが好ましい。乾燥は、およそ摂氏75度で30分間行われ、これにより、水分量のレベルは9%と11%の間の範囲となる。ロータリー乾燥機が用いられているが、この最終製品に対しては必要ではない。この方法によって作られる米の感触とするには、この実施例で記述されている例えば摂氏75度という低い乾燥温度が要求される。こうして作られた製品は、準備時間がおよそ7分間で、よりかたい感触を有したインスタント精白長粒米である。

0148

例4
例4において調理される米は長粒玄米であり、準備時間がおよそ10分から12分のインスタント長粒玄米が製品として作られる。さらに、より柔らかい感触が望まれるならば、12分の準備時間が勧められる。しかし、以下の例は、およそ10分間の準備時間を有する米の例である。

0149

先ず、米は常温水を用いて30秒間プリウォッシュ(予備洗浄)され、これにより米の水分量は14%から16%の間の範囲となる。米は次に常圧のもとで18分間プリスチームされる。これにより、水分量のレベルは18%から20%の間のレベルとなる。

0150

米は次に摂氏80度(華氏176度)の水に18分間漬けられる。この浸水工程を終えた米の水分量は42%と45%の間の範囲となる。米は次に常圧のもと18分間蒸気加熱され、水分量が50%と55%の間の範囲となる。

0151

米は次に、蒸気加熱機から出され、水により約30秒の時間をかけて、乾燥装置に搬送される。この時の水分量は58%から59%の間の範囲である。

0152

米は次に、摂氏230度のゾーン1(乾燥機の入口に一番近いゾーン)により、ロータリー乾燥機の中で乾燥される。ゾーン2の温度は摂氏約195度であり、ゾーン3の温度もまた摂氏約195度である。ロータリー乾燥機による乾燥を終えた米の水分量は約15%から18%の間の範囲となる。

0153

米は次に、摂氏100度(華氏212度)による乾燥時間5分から7分間の乾燥のためにベッド乾燥機に供給される。ベッド乾燥機による乾燥を終えた米の水分量は、約9%と11%の間の範囲となる。本実施例により作られる製品は、消費者による10分から12分の準備時間を有したインスタント長粒玄米である。

0154

当業者であれば、本発明の精神及び範囲を逸脱するこなく、本願発明の装置および方法をいろいろに改変することがきるであろう。例えば、ロータリー乾燥機においては、異なる数の加熱セクションとすることが考えられ、また、蒸気加熱機90では異なる構成の加熱部分を設けることが考えられる。

0155

異なる形式の蒸気加熱機として、例えば、重力誘導によって食物粒を送る縦型の装置も考えられる。また、水平方式とし、水平方向に食物粒を送り且つ加熱するようにすることも考えられる。さらに、装置に入れられた最も少ない量の水を最も有効に且つ効率良く利用し、そして廃水を最少量とするために、本発明における水の再循環方法又装置について改変を加えられることも明らかである。この点に関し、本発明は明細書記載の内容に限られたものではなく、その他の装置も容易に考えられる。さらに、本明細書中に記載の温度、圧力、加熱条件は好ましい実施例として書かれているだけであり、本明細書に記載されていない温度、圧力及び/又は方法で、且つ本発明の範囲を逸脱することなく、調理を行うことができる。さらに、本明細書に開示された装置及び方法は、主に米を対象にしたものであるが、他の食品への使用もこれらの装置及び方法は適している。本明細書の開示は、添付する請求の範囲で規定される技術範囲内のものとして、均等物を含むそのような全ての改変を包含するものとしてその開示がなされている。

図面の簡単な説明

0156

図1は、全体的な食品加工システムの斜視図。
図2は、食物粒が本発明による様々な処理工程を動いて行くフローチャート。図2Aは、本発明の蒸気加熱機の好適実施例の斜視図。図2Bは、本発明の好適実施例の蒸気加熱機の断面図。図2Cは、図2A及び図2Bに示した好適実施例の蒸気加熱機内のシャッターの詳細図。
図3は、本発明の他の好適実施例の蒸気加熱機の斜視図。
図4は、図3に示した本発明の他の好適実施例の蒸気加熱機の内部の分解詳細図。
図5は、図3及び図4に示した本発明の他の好適実施例の蒸気加熱機の断面図。
図6は、本発明の更に他の好適実施例の蒸気加熱機の斜視図。
図7は、図6に示した好適実施例の蒸気加熱機の縦方向分解斜視図。
図8は、図6及び図7に示した蒸気加熱機の中の加熱室の一つの構造の精密図。
図9は、本発明の更に他の好適実施例の蒸気加熱機の斜視図。
図10は、図9に透視図で示した蒸気加熱機の断面図。
図11は、本発明による蒸気加熱機の実施例の下部断面図。
図12は、本発明の更に他の実施例の蒸気加熱機の斜視図。
図13は、図12に示した蒸気加熱機の断面図。
図14は、本発明によるロータリー乾燥機の斜視図。
図15は、ロータリー乾燥機の断面図。図15Aは、本発明の好適実施例に於けるロータリー乾燥機(図14に示す)の開口部に装着される振動水切器の断面図。図15Bは、図15Aに示す振動水切器の端面図
図16は、本発明のロータリー乾燥器の中に入っているバレル組立体の詳細図。図16Aは、本発明のロータリー乾燥器の断面図。図16Bは、本発明のバレル組立体の端面図。
図17は、本発明による各処理工程を進む食物粒と水のフローチャートで、再循環水のフローも含むフローチャート。

符号の説明

0157

12プリウォッシャー
14ベッド乾燥機
15縦型乾燥機
16コンベア
18温水ライン、熱湯ライン
20 プリスチーマー装置
27バケツ
28ボイラー
30再循環水ライン
32ロータリー乾燥機
34ディスペンサー・ライン・ミクスチャー
36排水ライン
38コンベアライン
40空気コンベア・ヒーター
49スチームライン
59 プリウォッシュ工程
60 プリスチーム工程
42ガス噴射器
44マイクロ波ヒーター
49蒸気ライン
50 コンベア
56送風器
64漏斗部分
66 中間部分
68排出部分
72 蒸気ライン
74円筒型ハウジング
78コーンスプレッダー
80ホッパー
84ベンチュリ部分
82 空気又はガスフィードライン
86バタフライバルブ
89 ハウジング
90蒸気加熱機
91ジェットノズル
92ボウル
93ドレイン・スクリーン
94食物粒入口
97プロペラ組立体
98回転ブレード
99 熱湯ライン
100ベルト
101プーリ
102モータ
103クランク軸
104スクレーパ
105回転スクレーパキャップ
106スクレーパアーム
107 スクレーパ連結装置
108固定ブレード
110蒸気室
111回転シリンダー
112支持フレーム
113スチームノズル
114ミストライン
116水位センサー
117振動モータ
124外壁
142加熱室
144高圧室
148パイプ入口部分
224中央回転軸
230回転バレル
234バッフル板
268 第1加熱ゾーン
270 第2加熱ゾーン
272 第3加熱ゾーン
274 第4加熱ゾーン
276バレル組立体
300振動水切器
306 壁面
308回転シャッター
314 ホッパー
320蒸気孔
322多孔蒸気ライン
326蒸気ジェット
332蒸気噴射ノズル
334蒸気導管
336 外側蒸気ライン壁
344 食物粒スラリー
354水切スペース
364 振動モータ
366 水位センサー
400 リップ板

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