JP7734683B2 - 食品攪拌装置、食品攪拌方法及び食品製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、食品攪拌装置、食品攪拌方法及び食品製造方法に関する。

回転式のドラムを使って食品を攪拌する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４－２４７０３号公報

ドラムを使って食品を攪拌する際に、食品の一部がドラムの特定箇所で停滞しないようにすることで、ドラムに投入された食品全体を適切に攪拌することができ、衛生面でも有利である。

本開示は、ドラムを使って食品を攪拌する際に、ドラムの特定箇所における食品の停滞を抑える技術を提供することを目的とする。

本開示の一態様は、軸方向に延在する中空のドラムであって、ドラムの内側に投入される食品が通過する入口部と、前記入口部とは異なる位置に設けられ、ドラムの内側から排出される食品が通過する出口部とを有するドラムと、ドラムを、回転軸を中心に回転させるドラム駆動装置と、少なくとも一部がドラムの内側に位置する攪拌子と、ドラムに取り付けられ、攪拌子を支持する支持体と、を備え、ドラムの内壁面と攪拌子との間には隙間があり、攪拌子のうちドラムの内側に位置する部分における、軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下である食品攪拌装置に関する。

本開示の他の態様は、軸方向に延在する中空のドラムの内側に、ドラムの入口部を介して、食品を投入する工程と、ドラムを回転させる工程と、ドラムの内側の食品を、入口部とは異なる位置に設けられているドラムの出口部を介して、ドラムから排出する工程と、を含み、ドラムに取り付けられている支持体により支持されている攪拌子の少なくとも一部が、ドラムの内側に位置し、ドラムが回転する際に、ドラムの内側の食品は、攪拌子により攪拌されつつ、ドラムの内壁面と攪拌子との間の隙間を通過し、攪拌子のうちドラムの内側に位置する部分における、軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下である食品攪拌方法に関する。

本開示の他の態様は、軸方向に延在する中空のドラムの内側に、ドラムの入口部を介して、食品を投入する工程と、ドラムを回転させる工程と、ドラムの内側の食品を、入口部とは異なる位置に設けられているドラムの出口部を介して、ドラムから排出する工程と、を含み、ドラムに取り付けられている支持体により支持されている攪拌子の少なくとも一部が、ドラムの内側に位置し、ドラムが回転する際に、ドラムの内側の食品は、攪拌子により攪拌されつつ、ドラムの内壁面と攪拌子との間の隙間を通過し、攪拌子のうちドラムの内側に位置する部分における、軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下である食品製造方法に関する。

本開示によれば、ドラムを使って食品を攪拌する際に、ドラムの特定箇所における食品の停滞を抑えることができる。

図１は、食品製造装置の一例の概略構成を示す斜視図である。 図２は、ドラム、攪拌子、駆動ローラ及び昇温装置の配置例を示す断面図である。 図３は、攪拌子の断面を例示する図面である。 図４は、攪拌子の断面を例示する図面である。 図５は、攪拌子の断面を例示する図面である。 図６は、「ドラムの内側の食品が通過可能な隙間」がドラムの内壁面と各攪拌子との間に設けられていない食品攪拌装置を用いて食品の攪拌を行った直後に、攪拌子周辺を撮影した写真である。 図７は、「ドラムの内側の食品が通過可能な隙間」がドラムの内壁面と各攪拌子との間に設けられている食品攪拌装置を用いて食品の攪拌を行った直後に、攪拌子周辺を撮影した写真である。

以下、図面を参照して本開示の一実施形態について説明する。

以下の説明において、「上流」及び「下流」の用語は、特にことわりがない限り、食品が搬送される方向を基準としている。また「上方」及び「下方」の用語は、高さ方向（すなわち重力が作用する鉛直方向に沿う方向）を基準としており、水平方向は高さ方向と直角を成す方向である。

「食品」は、１種類又は複数種類の食材を含む。各食材の状態は限定されず、固体、液体、或いは他の状態（液体及び固体の混合状態を含む）であってもよい。また各食材の構成成分も限定されず、食品は、例えば、乳、乳製品、卵、魚介、肉、豆、野菜、果物、米等の穀物、調味料及び他の食材のうちの１以上を含むことができる。

図１は、食品製造装置１０の一例の概略構成を示す斜視図である。図２は、ドラム２１、攪拌子１５、駆動ローラ３５及び昇温装置３０の配置例を示す断面図である。

食品製造装置１０は、食品Ｈを搬送する投入装置１１と、投入装置１１から供給される食品Ｈ（例えば粘性食材を含む食品Ｈ）を攪拌する食品攪拌装置１２とを備える。

投入装置１１は、食品Ｈを下流に搬送する搬送装置３１を有する。投入装置１１の具体的な構成は限定されず、投入装置１１は、食品Ｈの搬送に適した任意の構成をとることが可能である。例えば、載せられた食品Ｈとともに移動する網状搬送体を備えるネットコンベア、食品Ｈを案内するガイド（例えばホース状ガイド及びパイプ状ガイドを含む）、或いは他の装置を投入装置１１に応用することが可能である。図示の搬送装置３１は、無端状の搬送ベルトを含むベルトコンベアとして構成されている。食品Ｈは、搬送ベルトに載せられた状態で下流に運ばれ、搬送ベルトが最下流位置で反転する際に食品攪拌装置１２（特にドラム２１の内側）に供給される。搬送ベルトの最下流位置は限定されないが、搬送ベルトの最下流位置をドラム２１の内側の空間（すなわち「中空スペースＳ」）内に位置づけることによって、搬送ベルトから飛翔した食品Ｈのドラム２１外への飛散を効果的に防ぐことができる。

食品攪拌装置１２は、中空のドラム２１、ドラム駆動装置１４、攪拌子１５及び支持体１６を備える。

ドラム２１は、回転軸Ａｒが延びる方向（すなわち「軸方向」）に延在し、両端部に円形断面の開口（すなわち「端部開口２２ａ、２２ｂ」）を有し、回転軸Ａｒを中心に回転可能に設けられている。搬送装置３１（本例では搬送ベルト）により上流から運ばれてくる食品Ｈは、一方の端部開口２２ａを通ってドラム２１の内側に投入される。

回転軸Ａｒは非水平方向に延び、ドラム２１の軸方向は水平方向に対して傾斜している。具体的には、投入装置１１側の一方の端部開口２２ａが他方の端部開口２２ｂよりも僅かに上方に位置するように、回転軸Ａｒは傾斜している。これによりドラム２１内の食品Ｈは、重力の影響を受け、他方の端部開口２２ｂに向かって徐々に移動する。

ドラム駆動装置１４は、回転軸Ａｒを中心にドラム２１を回転させる。本実施形態のドラム駆動装置１４は、図２に示すように、ドラム２１を下方から回転可能に支持する第１駆動ユニット１４ａ及び第２駆動ユニット１４ｂを含む。第１駆動ユニット１４ａ及び第２駆動ユニット１４ｂは、同じ構成を有し、各々が駆動ローラ３５、駆動軸３６、駆動軸受３７、動力伝達機構３８及び駆動源３９を有する。モータ等の駆動源３９から出力される動力は、動力伝達機構３８を介して駆動軸３６に伝えられる。駆動軸３６の両端部は駆動軸受３７によって回転自在に支持されており、駆動軸３６は、動力伝達機構３８から伝えられる動力に応じて軸回転する。駆動軸３６の回転中心軸は非水平方向に延び、駆動軸３６の軸方向（すなわち回転中心軸が延びる方向）は、ドラム２１の回転軸Ａｒと同程度、水平方向に対して傾斜している。駆動軸３６のうち駆動軸受３７間の中間部分に取り付けられた１又は複数の駆動ローラ３５（図示の例では動力伝達機構３８とそれぞれの駆動軸受３７との間の部分に固定された２つの駆動ローラ３５）は、駆動軸３６とともに回転する。

なおドラム駆動装置１４の具体的構成は上述の例に限定されない。ドラム駆動装置１４は、複数の駆動源３９（上述の例では２つの駆動源３９）を有していてもよいし、単一の駆動源３９を有していてもよい。例えば、上述の第１駆動ユニット１４ａ及び第２駆動ユニット１４ｂによって単一の駆動源３９が共用されてもよい。単一の駆動源３９から出力される動力が、第１駆動ユニット１４ａの動力伝達系及び第２駆動ユニット１４ｂの動力伝達系の両方に伝えられてもよい。例えば、第１駆動ユニット１４ａの動力伝達系と第２駆動ユニット１４ｂの動力伝達系とを、任意の動力伝達デバイス（例えば歯車及び／又はチェーン）によりつないでもよい。この場合、単一の駆動源３９から一方の動力伝達系に伝達される動力を、動力伝達デバイスを介して他方に伝達させることができる。またドラム駆動装置１４の動力伝達系の具体的構成も上述の例（すなわち「動力伝達機構３８、駆動軸３６及び駆動ローラ３５の組み合わせ」）には限定されない。例えば、ドラム駆動装置１４の動力伝達系は、ドラム２１の外周に対して固定的に設けられるスプロケット状の歯車と、当該歯車に係合するローラーチェーン状の無端チェーンとを含んでいてもよい。この場合、駆動源３９から出力される動力によって無端チェーンを走行させることで、歯車ととともにドラム２１を回転させることができる。

ドラム２１は、第１駆動ユニット１４ａ及び第２駆動ユニット１４ｂの駆動ローラ３５に載せられており、駆動ローラ３５の回転に応じて、駆動ローラ３５上を転がりながら回転する。第１駆動ユニット１４ａ及び第２駆動ユニット１４ｂのそれぞれの駆動ローラ３５（図示の例では４つの駆動ローラ３５）は、同じ回転方向に、同じ回転速度で回転する。

攪拌子１５は、ドラム２１に取り付けられている支持体１６により支持された状態で、少なくとも一部がドラム２１の内側に位置し、ドラム２１の回転に応じてドラム２１の内側の食品Ｈの攪拌を促す。本実施形態では、複数の攪拌子１５（図示の例では３つの攪拌子１５）が回転軸Ａｒを中心に等角度間隔で設けられている。各攪拌子１５は、ドラム２１の内壁面２１ａに近接した位置で内壁面２１ａに沿ってドラム２１の中空スペースＳを貫通している。各攪拌子１５の両端部は、ドラム２１の外側（すなわち両端部開口２２ａ、２２ｂよりも外側）で、支持体１６を介してドラム２１（図示の例ではドラム２１の両端部）に固定されている。したがって各攪拌子１５は、ドラム２１の回転に応じて、回転軸Ａｒを中心にドラム２１の内壁面２１ａとともに移動する。

本実施形態の各攪拌子１５及び各支持体１６は、ドラム２１の内壁面２１ａに接触していない。図示の例では、ドラム２１の内壁面２１ａ上には、投入装置１１により投入される食品Ｈ以外のいかなる物体も接触せず、内壁面２１ａは一定の曲率を持つなめらかな曲面である。ドラム２１の内壁面２１ａと各攪拌子１５との間には隙間Ｃ（図２参照）が設けられている。

このようにドラム２１の内壁面２１ａのうち、回転軸Ａｒに沿う方向（軸方向）に関し、投入装置１１のうちドラム２１の内側に食品Ｈを投入する部分よりも出口部側（すなわち端部開口２２ｂ側）には、攪拌子１５及び支持体１６は接触していない。なおここで言う「ドラム２１の内壁面２１ａのうち、回転軸Ａｒに沿う方向に関し、投入装置１１のうちドラム２１の内側に食品Ｈを投入する部分よりも出口部側」は、例えば「投入装置１１のうちドラム２１の内側に食品Ｈを投入する部分から鉛直方向に延びる線が内壁面２１ａと交わるポイント」から出口部側に位置する内壁面２１ａの部分を意味する。

各隙間Ｃは、ドラム２１の内側の少なくとも一種類の固形食材が通過可能な大きさを有する。各隙間Ｃの具体的なサイズは限定されない。一例として、ドラム２１の内壁面２１ａ及び各攪拌子１５のうちの一方から他方に向かう方向への隙間Ｃのサイズ（図２の符号「ｄ」参照）は、ドラム２１の内側に投入される食品Ｈに含まれる固形食材の各々の最小サイズよりも大きい。例えば、各隙間Ｃのサイズｄは、ドラム２１の内側に投入される食品Ｈに含まれる固形食材の各々の最大サイズよりも大きくてもよい。各攪拌子１５と内壁面２１ａとの間の隙間Ｃのサイズｄは、ドラム２１の軸方向にわたって同じであってもよいし、異なっていてもよい。ドラム２１を使って攪拌されることが多い一般的な食品Ｈの通常サイズを考慮すると、隙間Ｃのサイズｄを１ｍｍ～２０ｃｍ（すなわち１ｍｍ以上２０ｃｍ以下）程度に調整することで、ドラム２１の特定箇所における食品Ｈの停滞を有効に抑えられることが多い。また食品Ｈが大きなサイズの食材を含まない又は殆ど含まない場合には、隙間Ｃのサイズｄを１ｍｍ～１５ｃｍ程度（例えば５ｍｍ～１５ｃｍ程度）に調整することで食品Ｈの停滞を有効に抑えられることが多い。また比較的サイズのばらつきの小さい中程度サイズ以下の食品Ｈを攪拌する場合には、隙間Ｃのサイズｄを１ｃｍ～１５ｃｍ程度（例えば１ｃｍ～１０ｃｍ程度）に調整することで食品Ｈの停滞を有効に抑えられることが多い。なお隙間Ｃのサイズｄは、攪拌子１５とドラム２１の内壁面２１ａとの間の最短距離となる。

ここでいう「固形食材」は、固体食材を指すが、一般的に「粉」として認識される微小食材は「固形食材」には含まれない。例えば、１ｍｍ以上の断面径を持つ固体食材は「固形食材」に分類されるが、１ｍｍ未満の断面径しか持たない固体食材は「固形食材」には分類されない。

図３～図５は、攪拌子１５の断面を例示する図面である。

各攪拌子１５の形状及びサイズは限定されない。各攪拌子１５は、例えば円形断面を有していてもよいし（図３参照）、楕円形断面を有していてもよいし（図４参照）、多角形断面（例えば三角形及び四角形（例えば長方形、正方形、平行四辺形、菱形及び台形））を有していてもよい（図５参照）。ただし、各攪拌子１５における食品Ｈの付着及び停滞を抑える観点からは、各攪拌子１５はなめらかな表面を有することが好ましく、各攪拌子１５の表面積は小さい方が好ましい。そのため円形断面を有する攪拌子１５（図３参照）は、食品Ｈの付着及び停滞を抑える観点からは好ましい。

本件発明者は、鋭意研究の結果、以下の条件を満たす攪拌子１５が、食品Ｈの付着及び停滞を抑える観点からは好ましいという知見を新たに得た。すなわち、各攪拌子１５のうちドラム２１の内側に位置する部分における、ドラム２１の軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合が「１／３以上且つ１以下」が好ましく、「１／２以上且つ１以下」がより好ましい。ここでいう断面の径は、断面の中心（重心）を通り、断面の境界（縁）によって区分される断面上の線分の長さである。

また食品Ｈの付着及び停滞を防ぐ観点からは、攪拌子１５は凹状の表面を持たないことが好ましい。特に、攪拌子１５のうち、ドラム２１の内側に位置する部分（特に全体）における、ドラム２１の軸方向と直角を成す方向の断面は、凹状部分（例えば凹状のエッジ）を持たないことが好ましい。食品Ｈの攪拌時に、凹状部分に食品Ｈが付着及び停滞しやすい傾向がある。食品Ｈの付着及び停滞を防ぐ観点からは、攪拌子１５のうち、ドラム２１の内側に位置する部分（特に全体）の、ドラム２１の軸方向と直角を成す方向の断面は、凹凸（例えばエッジ）を持たない又は凹凸が少ないことが好ましい。攪拌子１５のうち、ドラム２１の内側に位置する部分（特に全体）の、ドラム２１の軸方向と直角を成す方向の断面の外周線（すなわち攪拌子１５の表面を示す線）の微分係数は一定であってもよいし、連続的に変化してもよい。攪拌子１５のうち、ドラム２１の内側に位置する部分（特に全体）の、ドラム２１の軸方向と直角を成す方向の断面の外周線の微分係数が一定ではない場合、当該断面は、凸状部分（例えば凸状のエッジ）を持つことが好ましい。

ここで言うエッジは、攪拌子１５の断面の外周線のうち滑らかな曲線とはならない箇所であり、例えば攪拌子１５の断面の外周線のうち微分不可能な箇所はエッジを構成しうる。攪拌子１５の断面の凸状エッジは１８０度未満のエッジ角度を有し、凹状エッジは１８０度よりも大きなエッジ角度を有する。

このように食品Ｈの付着及び停滞を防ぐ観点からは、攪拌子１５は複雑な表面形状（特に凹形状）を持たないことが好ましく、例えば櫛形状などの多数の凹凸を持つ攪拌子１５は必ずしも好ましくはない。また部材間の接合部には食品Ｈが付着しやすい隙間が形成されやすいので、攪拌子１５は単一部材によって隙間無く構成されることが好ましい。また攪拌子１５のうち、ドラム２１の内側に位置する部分（特に全体）における、ドラム２１の軸方向と直角を成す方向の断面は、対称的な形状を持っていてもよく、回転対称（点対称及び線対称を含む）であってもよい。

例えば、円形断面を有する攪拌子１５の場合（図３参照）、ドラム２１の軸方向と直角を成す方向への攪拌子１５の断面の径Ｄは一定であるため、最長径Ｄｘに対する最短径Ｄｎの割合は１である（すなわち「（最短径Ｄｎ／最長径Ｄｘ）＝１」である）。楕円形断面を有する攪拌子１５の場合（図４参照）、断面の短軸の長さ（すなわち短径）が最短径Ｄｎであり、断面の長軸の長さ（すなわち長径）が最長径Ｄｘであり、「１／３≦（短径／長径）＜１」を満たすことが好ましい。また断面の一の対角線が最短径Ｄｎであり、他の対角線が最長径Ｄｘであれば、「１／３≦（一の対角線／他の対角線）≦１」を満たすことが好ましい。

上述の攪拌子１５によれば、食品Ｈの攪拌時に食品Ｈが攪拌子１５に付着するのを防ぎつつ、食品Ｈを効果的に攪拌することができる。特に、上述の攪拌子１５は、攪拌時には食品Ｈに切り込むように移動するため、食品Ｈは、逃げ場がある状態で攪拌子１５によって撹拌される。その結果、攪拌子１５から食品Ｈに過度な圧力がかかるのを抑えつつ、食品Ｈを混ぜることが可能である。そのため、上述の攪拌子１５によれば、攪拌時の食品Ｈの潰れや損傷を抑えて食品Ｈの風味や食感の低減を効果的に防ぎながら、食品Ｈの全体を効果的に攪拌することができる。

撹拌後の食品Ｈは、端部開口２２ｂを介してドラム２１から排出される。

このように図１に示す食品製造装置１０では、投入装置１１側の一方の端部開口２２ａが「ドラム２１の内側に投入される食品Ｈが通過する入口部」として働き、他方の端部開口２２ｂが「ドラム２１の内側から排出される食品Ｈが通過する出口部」として働く。ただし、ここで言う入口部及び出口部は、ドラム２１の両端部開口２２ａ、２２ｂには限定されず、ドラム２１における相互に異なる任意の箇所に形成可能であり、例えばドラム２１の胴体部の途中に形成されてもよい。

本実施形態の食品攪拌装置１２は、ドラム２１の内側の食品Ｈの温度を上昇させる昇温装置３０を更に備え、ドラム２１内の食品Ｈを攪拌しつつ昇温させる。したがって本実施形態の食品攪拌装置１２は、食品Ｈの攪拌及び加熱調理を同時に行う加熱調理装置としても使用可能である。

昇温装置３０の具体的な構成や昇温方式は限定されない。典型的には、昇温装置３０は、ドラム２１を介して食品Ｈを昇温させることができる。例えば、昇温装置３０はガス燃焼装置等の発熱装置を具備し、当該発熱装置によって発せられる熱をドラム２１に伝えてドラム２１を加熱することで、ドラム２１内の食品Ｈをドラム２１によって加熱することができる。また昇温装置３０は誘導加熱装置（ＩＨ装置）を具備し、電磁誘導原理を利用して当該誘導加熱装置により発生させた磁界により、金属を含むドラム２１自体を発熱させることで、ドラム２１内の食品Ｈをドラム２１によって加熱することができる。また昇温装置３０は、ドラム２１を介することなく、ドラム２１内の食品Ｈを直接的に昇温させてもよい。例えば、昇温装置３０は、ドラム２１内の食品Ｈに対して直接的にエネルギー（例えばマイクロ波（電波））を付与することで、食品Ｈを昇温させてもよい。

上述の食品製造装置１０を使った食品製造方法（食品攪拌装置１２を使った食品攪拌方法を含む）は、例えば、以下の工程を含む。

食品製造方法（食品攪拌方法を含む）は、搬送装置３１からドラム２１の内側に食品Ｈを投入する工程と、ドラム２１を回転させる工程と、ドラム２１内の食品Ｈをドラム２１の端部開口２２ｂに向けて移動させて、端部開口２２ｂから排出する工程とを含む。搬送装置３１を介して送られてくる食品Ｈであって一方の端部開口２２ａを介してドラム２１の内側に投入された食品Ｈは、ドラム２１の回転に応じて、他方の端部開口２２ｂに向けて移動し、最終的に端部開口２２ｂを介してドラム２１から排出される。なお各工程の開始タイミングは限定されない。例えばドラム２１の回転開始タイミングは、ドラム２１内への食品Ｈの投入を開始したタイミングに対して前でも、後でも、同時でもよい。

ドラム２１が回転することによって、ドラム２１の内側の食品Ｈは、各攪拌子１５により攪拌されつつ、ドラム２１の内壁面２１ａと各攪拌子１５との間の隙間Ｃを通過する。そのため、ドラム２１を使って食品Ｈを攪拌する間にドラム２１の特定箇所に食品Ｈが停滞してしまうことを、効果的に抑制することができる。

以上説明したように本実施形態の食品製造装置１０（食品攪拌装置１２を含む）及び食品製造方法（食品攪拌方法を含む）によれば、ドラム２１を使って食品Ｈを攪拌する際に、ドラム２１の特定箇所における食品Ｈの停滞を抑えることができる。

ドラム内壁面と攪拌子との間に隙間が存在しない従来装置（例えば特許文献１の装置）では、攪拌子を含む突起部分の前後に食品が溜まって停滞しやすく、ドラム内の食品全体の攪拌が阻害され、停滞食品は衛生上の課題をもたらしうる。特に、食品Ｈが粘着性の高い粘性食材を含む場合に、ドラム内における食品の停滞が生じやすく、ドラムにおける食品の攪拌性能が阻害され、衛生面の懸念が高まる。ドラム内で停滞しやすい粘性食材として、例えば炊飯米、液体（例えば調味料）が付着した肉、魚介及び野菜などの食材、等が挙げられる。加えて、ドラム内の食品を加熱する場合、ドラム内の停滞食品が焦げてしまい、ドラム内の食品全体の品質低下を招きうる。

一方、本実施形態に係る装置及び方法によれば、ドラム２１内の食品Ｈは隙間Ｃを通過可能であるため、ドラム２１の内壁面２１ａと各攪拌子１５との間における食品Ｈの停滞が生じにくい。特に、食品Ｈが粘性食材を含む場合であっても、隙間Ｃによって食品Ｈの停滞が生じにくくなる。また、たとえ食品Ｈの一部が隙間Ｃで一時的に停滞しても、ドラム２１の回転に応じて「隙間Ｃで停滞する食材」に他の食材がぶつかるため、食材は隙間Ｃにおける停滞から比較的容易に離脱しうる。このように本実施形態に係る装置及び方法によれば、ドラム２１内における食品Ｈの停滞を防ぐことができ、高度な食品Ｈの攪拌性能、衛生維持、及び焦げ防止による食品Ｈの品質確保を実現することができる。

また各攪拌子１５のうちドラム２１の内側に位置する部分における、軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合を１／３以上且つ１以下にすることで、各攪拌子１５に対する食品Ｈの付着及び停滞を有効に抑えうる。

また各攪拌子１５及び各支持体１６をドラム２１の内壁面２１ａに接触させないことで、各攪拌子１５及び各支持体１６がドラム２１内の食品Ｈを停滞させない、或いは、ドラム２１内における食品Ｈの停滞を低減するのに有利である。

また各攪拌子１５が、回転軸Ａｒに沿う方向に分割されておらず、ドラム２１の内側（すなわち中空スペースＳ）を貫通することで、ドラム２１の外側に設置された支持体１６により各攪拌子１５の両端側部分を支持することが可能である。攪拌子１５が分割構成を有し、攪拌子１５のうちドラム２１の内側で延在する部分を２以上の部材によって構成する場合、攪拌子１５を適切に支持するために、ドラム２１の内側に支持体１６を設置することが求められうる。ドラム２１の内側に設置される支持体１６は、ドラム２１内の食品Ｈの停滞を招きうる。一方、本実施形態によれば、支持体１６をドラム２１の内側に設置することなく、各攪拌子１５をドラム２１の軸方向の全体にわたって延在させることが可能である。

また隙間Ｃのサイズを各固形食材の最小サイズよりも大きくすることで、ドラム２１の回転の間、各攪拌子１５に起因する食品Ｈの停滞を抑制することができる。

また昇温装置３０を設けることによって、ドラム２１内の食品Ｈの攪拌及び昇温を同時的に行うことができる。

またドラム２１の軸方向を水平方向に対して傾斜させることで、重力を利用して、ドラム２１内における食品Ｈの移動を促すことができる。

また、ドラム２１内への食品Ｈの投入、ドラム２１内おける食品Ｈの攪拌、ドラム２１内における食品Ｈの移動、及びドラム２１からの食品Ｈの排出を含む一連の処理を、連続的に行うことができる。

またドラム２１の内側において停滞しやすい粘性食材が食品Ｈに含まれていても、ドラム２１の内壁面２１ａと各攪拌子１５との間における食品Ｈの停滞を抑制することができる。

［実機を使った考察］
本件発明者は、実際に、様々な食品攪拌装置を備える食品製造装置を製作し、ドラム内における食品の停滞について考察した。

図６は、「ドラム２１の内側の食品Ｈが通過可能な隙間Ｃ」がドラム２１の内壁面２１ａと各攪拌子１５との間に設けられていない食品攪拌装置１２を用いて食品Ｈの攪拌を行った直後に、攪拌子１５周辺を撮影した写真である。図６に示す食品攪拌装置１２では、三角形断面を有する攪拌子１５がドラム２１の内壁面２１ａに直接的に取り付けられている。

図７は、「ドラム２１の内側の食品Ｈが通過可能な隙間Ｃ」がドラム２１の内壁面２１ａと各攪拌子１５との間に設けられている食品攪拌装置１２を用いて食品Ｈの攪拌を行った直後に、攪拌子１５周辺を撮影した写真である。図７に示す食品攪拌装置１２では、円形断面を有する攪拌子１５と、ドラム２１の内壁面２１ａとの間に隙間Ｃが存在する。

図６及び図７のそれぞれに示す食品攪拌装置１２間において、食品攪拌装置１２の構成の相違以外は、基本的に同じ条件で食品Ｈの攪拌を行っており、食品Ｈに含まれる食材の種類及び比率も共通であり、粘性食材である炊飯米を含む食品Ｈが用いられた。

隙間Ｃを持たない食品攪拌装置１２の場合、図６からも明らかなように、攪拌子１５上に比較的多量の食品Ｈが付着して停滞したことが分かる。図６に示す攪拌子１５のち、回転方向側に位置する壁面部分（すなわち「回転進行側部分１５ａ」）に付着している食品Ｈは少ないが、逆側の壁面部分（すなわち「回転背後側部分１５ｂ」）には多量の食品Ｈが付着している。これは、ドラム２１の回転の間、回転進行側部分１５ａには食品Ｈが繰り返し接触及び衝突するが、回転背後側部分１５ｂに対する食品Ｈの接触及び衝突の頻度が高くないことに起因する。このように隙間Ｃを持たない食品攪拌装置１２の場合、攪拌子１５（特に回転背後側部分１５ｂ）には、同じ食材が長期にわたって付着及び停滞し続ける傾向が強い。

一方、隙間Ｃを持つ食品攪拌装置１２の場合、図７からも明らかなように、ドラム２１の内壁面２１ａには食品Ｈがほとんど付着していなかった。

上述の図６及び図７の比較からも分かるように、「ドラム２１の内側の食品Ｈが通過可能な隙間Ｃ」がドラム２１の内壁面２１ａと各攪拌子１５との間に存在することによって、ドラム２１の内壁面２１ａにおける食品Ｈの停滞を著しく低減することができる。

［変形例］
支持体１６は、ドラム２１の内壁面２１ａに取り付けられてもよい。例えば軸方向長さが大きいドラム２１を用いる場合であっても、ドラム２１の内壁面２１ａに支持体１６を介して攪拌子１５を固定することで、攪拌子１５を安定的に支持することができる。

攪拌子１５及び／又は支持体１６はドラム２１に対して着脱可能に設けられてもよい。例えば、支持体１６が具備する磁石の磁力を利用して、金属を含むドラム２１に支持体１６を着脱可能に取り付けてもよい。また攪拌子１５及び支持体１６の一方が磁石を具備し、他方が磁石又は金属を具備する場合、磁力を利用して支持体１６に攪拌子１５を着脱可能に取り付けることができる。

攪拌子１５及び支持体１６は、同一部材によって一体的に設けられていてもよく、攪拌子１５と支持体１６との間に物理的な境界が存在しなくてもよい。また支持体１６及びドラム２１とは、同一部材によって一体的に設けられていてもよく、支持体１６とドラム２１との間に物理的な境界が存在しなくてもよい。例えば、ドラム２１の内壁面２１ａの一部が中空スペースＳ側に盛り上がっており、当該盛り上がり部分を支持体１６として利用してもよい。

食品製造装置１０に含まれる各装置は、制御装置（図示省略）の制御下で駆動されてもよいし、操作者によって手動的に制御されてもよい。制御装置によって各装置を制御する場合、制御装置は複数の装置を相互間で関連づけて作動させてもよい。例えば、制御装置は、投入装置１１（搬送装置３１）の駆動と、ドラム駆動装置１４の駆動（すなわちドラム２１の回転）とをお互いに関連づけて、投入装置１１及びドラム駆動装置１４を制御してもよい。

本開示は、上述の実施形態及び変形例には限定されない。上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよい。また上述の実施形態及び変形例の構成が、全体的に又は部分的に組み合わせられてもよい。

［付記］
上述からも明らかなように、本開示は以下の態様を含む。

（態様１）
本開示の一態様は、軸方向に延在する中空のドラムであって、ドラムの内側に投入される食品が通過する入口部と、入口部とは異なる位置に設けられ、ドラムの内側から排出される食品が通過する出口部とを有するドラムと、ドラムを、回転軸を中心に回転させるドラム駆動装置と、少なくとも一部がドラムの内側に位置する攪拌子と、ドラムに取り付けられ、攪拌子を支持する支持体と、を備え、ドラムの内壁面と攪拌子との間には隙間があり、攪拌子のうちドラムの内側に位置する部分における、軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下である食品攪拌装置に関する。

（態様２）
攪拌子のうちドラムの内側に位置する部分における、軸方向と直角を成す方向の断面は、凹状部分を持たなくてもよい。

（態様３）
ドラムの内壁面のうち、回転軸に沿う方向に関し、投入装置のうちドラムの内側に食品を投入する部分よりも出口部側には、攪拌子及び支持体は接触していなくてもよい。

（態様４）
攪拌子及び支持体は、ドラムの内壁面に接触していなくてもよい。

（態様５）
攪拌子は、回転軸に沿う方向に分割されていなくてもよい。

（態様６）
ドラムの内壁面及び攪拌子のうちの一方から他方に向かう方向への隙間のサイズは、ドラムの内側に投入される食品に含まれる固形食材の各々の最小サイズよりも大きくてもよい。

（態様７）
ドラムの内壁面及び攪拌子のうちの一方から他方に向かう方向への隙間のサイズは、１ｍｍ以上２０ｃｍ以下であってもよい。

（態様８）
ドラムの内側の食品の温度を上昇させる昇温装置を備えてもよい。

（態様９）
粘性食材を含む食品を攪拌するための食品攪拌装置が設けられていてもよい。

（態様１０）
本開示の他の態様は、軸方向に延在する中空のドラムの内側に、ドラムの入口部を介して、食品を投入する工程と、ドラムを回転させる工程と、ドラムの内側の食品を、入口部とは異なる位置に設けられているドラムの出口部を介して、ドラムから排出する工程と、を含み、ドラムに取り付けられている支持体により支持されている攪拌子の少なくとも一部が、ドラムの内側に位置し、ドラムが回転する際に、ドラムの内側の食品は、攪拌子により攪拌されつつ、ドラムの内壁面と攪拌子との間の隙間を通過し、攪拌子のうちドラムの内側に位置する部分における、軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下である食品攪拌方法に関する。

（態様１１）
ドラムを回転させる工程では、ドラムの回転に応じて、ドラムの内側の食品を、ドラムの出口部に向けて移動させてもよい。

（態様１２）
本開示の他の態様は、軸方向に延在する中空のドラムの内側に、ドラムの入口部を介して、食品を投入する工程と、ドラムを回転させる工程と、ドラムの内側の食品を、入口部とは異なる位置に設けられているドラムの出口部を介して、ドラムから排出する工程と、を含み、ドラムに取り付けられている支持体により支持されている攪拌子の少なくとも一部が、ドラムの内側に位置し、ドラムが回転する際に、ドラムの内側の食品は、攪拌子により攪拌されつつ、ドラムの内壁面と攪拌子との間の隙間を通過し、攪拌子のうちドラムの内側に位置する部分における、軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下である食品製造方法に関する。

１０ 食品製造装置
１１ 投入装置
１２ 食品攪拌装置
１４ ドラム駆動装置
１４ａ 第１駆動ユニット
１４ｂ 第２駆動ユニット
１５ 攪拌子
１５ａ 回転進行側部分
１５ｂ 回転背後側部分
１６ 支持体
２１ ドラム
２１ａ 内壁面
２２ａ 端部開口
２２ｂ 端部開口
３０ 昇温装置
３１ 搬送装置
３５ 駆動ローラ
３６ 駆動軸
３７ 駆動軸受
３８ 動力伝達機構
３９ 駆動源
Ａｒ 回転軸
Ｃ 隙間
Ｄ 径
Ｄｎ 最短径
Ｄｘ 最長径
Ｈ 食品
Ｓ 中空スペース

Claims (12)

1. 軸方向に延在する中空のドラムであって、ドラムの内側に投入される食品が通過する入口部と、前記入口部とは異なる位置に設けられ、ドラムの内側から排出される食品が通過する出口部とを有するドラムと、
   前記入口部に通じて食品を前記ドラム内に搬送する投入装置と、
   前記ドラムを、回転軸を中心に回転させるドラム駆動装置と、
   少なくとも一部が前記ドラムの内側に位置する攪拌子と、
   前記ドラムに取り付けられ、前記攪拌子を支持する支持体と、を備え、
   前記ドラムの内壁面と前記攪拌子との間には隙間があり、
   前記攪拌子のうち前記ドラムの内側に位置する部分における、前記軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下であり、
   前記ドラムの前記内壁面のうち、前記回転軸に沿う方向に関し、前記投入装置のうち前記ドラムの内側に食品を投入する部分よりも前記出口部側には、前記攪拌子及び前記支持体は接触していない食品攪拌装置。
2. 軸方向に延在する中空のドラムであって、ドラムの内側に投入される食品が通過する入口部と、前記入口部とは異なる位置に設けられ、ドラムの内側から排出される食品が通過する出口部とを有するドラムと、
   前記ドラムを、回転軸を中心に回転させるドラム駆動装置と、
   少なくとも一部が前記ドラムの内側に位置する攪拌子と、
   前記ドラムに取り付けられ、前記攪拌子を支持する支持体と、を備え、
   前記ドラムの内壁面と前記攪拌子との間には隙間があり、
   前記攪拌子のうち前記ドラムの内側に位置する部分における、前記軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下であり、
   前記攪拌子及び前記支持体は、前記ドラムの前記内壁面に接触していない食品攪拌装置。
3. 前記攪拌子のうち前記ドラムの内側に位置する部分における、前記軸方向と直角を成す方向の断面は、凹状部分を持たない請求項１又は２に記載の食品攪拌装置。
4. 前記攪拌子は、前記回転軸に沿う方向に分割されていない請求項１～３のいずれか一項に記載の食品攪拌装置。
5. 前記ドラムの前記内壁面及び前記攪拌子のうちの一方から他方に向かう方向への前記隙間のサイズは、前記ドラムの内側に投入される食品に含まれる固形食材の各々の最小サイズよりも大きい請求項１～４のいずれか一項に記載の食品攪拌装置。
6. 前記ドラムの前記内壁面及び前記攪拌子のうちの一方から他方に向かう方向への前記隙間のサイズは、１ｍｍ以上２０ｃｍ以下である請求項１～５のいずれか一項に記載の食品攪拌装置。
7. 前記ドラムの内側の食品の温度を上昇させる昇温装置を備える請求項１～６のいずれか一項に記載の食品攪拌装置。
8. 粘性食材を攪拌するための請求項１～７のいずれか一項に記載の食品攪拌装置。
9. 軸方向に延在する中空のドラムの内側に、前記ドラムの入口部を介して、食品を投入する工程と、
   回転軸を中心に前記ドラムを回転させる工程と、
   前記ドラムの内側の前記食品を、前記入口部とは異なる位置に設けられている前記ドラムの出口部を介して、前記ドラムから排出する工程と、を含み、
   前記ドラムに取り付けられている支持体により支持されている攪拌子の少なくとも一部が、前記ドラムの内側に位置し、
   前記ドラムが回転する際に、前記ドラムの内側の前記食品は、前記攪拌子により攪拌されつつ、前記ドラムの内壁面と前記攪拌子との間の隙間を通過し、
   前記攪拌子のうち前記ドラムの内側に位置する部分における、前記軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下であり、
   前記ドラムの前記内壁面のうち、前記回転軸に沿う方向に関し、投入装置のうち前記ドラムの内側に食品を投入する部分よりも前記出口部側には、前記攪拌子及び前記支持体は接触していない食品攪拌方法。
10. 軸方向に延在する中空のドラムの内側に、前記ドラムの入口部を介して、食品を投入する工程と、
    前記ドラムを回転させる工程と、
    前記ドラムの内側の前記食品を、前記入口部とは異なる位置に設けられている前記ドラムの出口部を介して、前記ドラムから排出する工程と、を含み、
    前記ドラムに取り付けられている支持体により支持されている攪拌子の少なくとも一部が、前記ドラムの内側に位置し、
    前記ドラムが回転する際に、前記ドラムの内側の前記食品は、前記攪拌子により攪拌されつつ、前記ドラムの内壁面と前記攪拌子との間の隙間を通過し、
    前記攪拌子のうち前記ドラムの内側に位置する部分における、前記軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下であり、
    前記攪拌子及び前記支持体は、前記ドラムの前記内壁面に接触していない食品攪拌方法。
11. 軸方向に延在する中空のドラムの内側に、前記ドラムの入口部を介して、食品を投入する工程と、
    回転軸を中心に前記ドラムを回転させる工程と、
    前記ドラムの内側の前記食品を、前記入口部とは異なる位置に設けられている前記ドラムの出口部を介して、前記ドラムから排出する工程と、を含み、
    前記ドラムに取り付けられている支持体により支持されている攪拌子の少なくとも一部が、前記ドラムの内側に位置し、
    前記ドラムが回転する際に、前記ドラムの内側の前記食品は、前記攪拌子により攪拌されつつ、前記ドラムの内壁面と前記攪拌子との間の隙間を通過し、
    前記攪拌子のうち前記ドラムの内側に位置する部分における、前記軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下であり、
    前記ドラムの前記内壁面のうち、前記回転軸に沿う方向に関し、投入装置のうち前記ドラムの内側に食品を投入する部分よりも前記出口部側には、前記攪拌子及び前記支持体は接触していない食品製造方法。
12. 軸方向に延在する中空のドラムの内側に、前記ドラムの入口部を介して、食品を投入する工程と、
    前記ドラムを回転させる工程と、
    前記ドラムの内側の前記食品を、前記入口部とは異なる位置に設けられている前記ドラムの出口部を介して、前記ドラムから排出する工程と、を含み、
    前記ドラムに取り付けられている支持体により支持されている攪拌子の少なくとも一部が、前記ドラムの内側に位置し、
    前記ドラムが回転する際に、前記ドラムの内側の前記食品は、前記攪拌子により攪拌されつつ、前記ドラムの内壁面と前記攪拌子との間の隙間を通過し、
    前記攪拌子のうち前記ドラムの内側に位置する部分における、前記軸方向と直角を成す方向の断面の最長径に対する最短径の割合は、１／３以上且つ１以下であり、
    前記攪拌子及び前記支持体は、前記ドラムの前記内壁面に接触していない食品製造方法。