特開 2020-92652 剥皮方法および剥皮装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-92652(P2020-92652A)

(43)【公開日】2020年6月18日

(54)【発明の名称】剥皮方法および剥皮装置

(51)【国際特許分類】

   A23N 7/00 20060101AFI20200522BHJP

【ＦＩ】

   A23N7/00 Z

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-233022(P2018-233022)

(22)【出願日】2018年12月13日

(11)【特許番号】特許第6513873号(P6513873)

(45)【特許公報発行日】2019年5月15日

(71)【出願人】

【識別番号】000132725

【氏名又は名称】株式会社ソディック

(74)【代理人】

【識別番号】110002789

【氏名又は名称】特許業務法人ＩＰＸ

(74)【代理人】

【識別番号】100200872

【弁理士】

【氏名又は名称】押谷 昌宗

(74)【代理人】

【識別番号】100210103

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 光平

(72)【発明者】

【氏名】上野 真耶

(72)【発明者】

【氏名】尾形 泰久

(72)【発明者】

【氏名】野口 明徳

【テーマコード（参考）】

4B061

【Ｆターム（参考）】

4B061BA08

4B061BA13

4B061BA14

4B061BA15

4B061BA20

4B061CB02

4B061CB24

(57)【要約】

【課題】より短い加熱時間でより強力に剥皮を行うことができる、剥皮方法および剥皮装置を提供すること。
【解決手段】本発明によれば、密閉された圧力室に皮を有する有皮物を入れ、前記圧力室内を所定の第１の負圧状態に減圧する第１の減圧工程と、前記第１の減圧工程後、前記圧力室内を所定の加圧加熱状態に加圧加熱する加圧加熱工程と、前記加圧加熱後、前記圧力室内を所定の第２の負圧状態に減圧する第２の減圧工程と、を備える剥皮方法が提供される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

密閉された圧力室に皮を有する有皮物を入れ、前記圧力室内を所定の第１の負圧状態に減圧する第１の減圧工程と、
前記第１の減圧工程後、前記圧力室内を所定の加圧加熱状態に加圧加熱する加圧加熱工程と、
前記加圧加熱工程後、前記圧力室内を所定の第２の負圧状態に減圧する第２の減圧工程と、
を備える剥皮方法。

【請求項2】

皮を有する有皮物が入れられる密閉された圧力室と、
前記圧力室内を減圧する減圧装置と、
前記圧力室内を加圧加熱する蒸気供給装置と、
前記減圧装置および前記蒸気供給装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記圧力室内を所定の第１の負圧状態に減圧し、減圧された前記圧力室に蒸気を供給して前記圧力室内を所定の加圧加熱状態に加圧加熱し、加圧加熱後の前記圧力室内を所定の第２の負圧状態に減圧する、剥皮装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、剥皮方法および剥皮装置に関する。

【背景技術】

【0002】

野菜類や果実類等の皮を有する有皮物の身と皮とを分離させる剥皮方法として、圧力室に被剥皮物を収容し、圧力室内を加圧加熱した後に急速に減圧して剥皮する方法が知られている（特許文献１）。この方法によれば、殆ど身を失うことなく皮を除去することができるため、高い歩留まりで剥皮を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭４８−０９９３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方、長時間高温に晒されると、有皮物の種類によっては身が変質してしまう。例えば、身にデンプンが含まれる場合、長時間の加熱処理によりデンプンの多くが糊化してα−デンプンとなる。このような変化は、生デンプンとしての身が商品となる場合等において、商品価値の低下をもたらす場合がある。

【0005】

また、種子等、硬い皮を有する有皮物に対しては、剥皮にあたってより強い力が求められるため、従来の加圧加熱および急速減圧による剥皮方法では十分に皮が除去されないことがあった。

【0006】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、より短い加熱時間でより強力に剥皮を行うことができる、剥皮方法および剥皮装置を提供することを主たる目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、密閉された圧力室に皮を有する有皮物を入れ、前記圧力室内を所定の第１の負圧状態に減圧する第１の減圧工程と、前記第１の減圧工程後、前記圧力室内を所定の加圧加熱状態に加圧加熱する加圧加熱工程と、前記加圧加熱工程後、前記圧力室内を所定の第２の負圧状態に減圧する第２の減圧工程と、を備える剥皮方法が提供される。

【0008】

また、本発明によれば、皮を有する有皮物が入れられる密閉された圧力室と、圧力室内を減圧する減圧装置と、圧力室内を加圧加熱する蒸気供給装置と、減圧装置および蒸気供給装置を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、圧力室内を所定の第１の負圧状態に減圧し、減圧された圧力室に蒸気を供給して圧力室内を所定の加圧加熱状態に加圧加熱し、加圧加熱後の圧力室内を所定の第２の負圧状態に減圧する剥皮装置が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る剥皮方法および剥皮装置によれば、短時間の加熱処理でも十分な剥皮効果を得られることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る剥皮装置の構成を示す概要図。

【図2】剥皮装置の吸排系を示す回路図。

【図3】剥皮装置を用いた剥皮方法を示すフローチャート。

【図4】剥皮処理前の有皮物の概要図。

【図5】剥皮処理後の有皮物の概要図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。

【0012】

なお、本明細書において、有皮物とは、剥皮対象となる植物性食品をいう。具体的に、有皮物には、ジャガイモ、サツマイモ等の野菜類、モモ、リンゴ等の果実類、ソバ、ゴマ、クリ、アブラナ、ヒマワリ等の種子が含まれる。皮とは、剥皮の対象となる部位をいう。具体的に、皮には、野菜類においては皮、果実類においては花托の皮や外果皮、種子においては外殻や渋皮が含まれる。身とは、皮によって覆われた内部をいい、有皮物から皮を除去した残存部と略一致する。また、負圧状態とは気圧が１気圧未満である状態をいう。加圧状態とは気圧が１気圧を超えている状態をいう。

【0013】

１．剥皮装置１
第１節では、図１および図２を参照しながら、本実施形態に係る剥皮装置１について説明する。

【0014】

１．１ 剥皮装置１における吸排系
図１は、本実施形態に係る剥皮装置１の構成を示す概要図である。また、図２は、剥皮装置１の吸排系を概略的に示す回路図である。剥皮装置１は、有皮物Ｏに対して減圧や加圧加熱等の処理を施すことで、有皮物Ｏが有する皮Ｏ１を剥皮することができる装置である。剥皮装置１は、有皮物Ｏを収容する圧力室２および制御装置Ｃを備え、かかる圧力室２は、蒸気供給口２１と、蒸気排気口２２と、減圧口２３と、ドレン口２４と、を備える。

【0015】

圧力室２は、剥皮する有皮物Ｏを１個又は複数個単位でまとめて載置可能なリテーナ７を有する。大量の有皮物Ｏを剥皮する場合は、リテーナ７が次々とバッチ連続式に投入・交換可能に構成されてもよい。図１においては、６個の有皮物Ｏがリテーナ７に載置されて、圧力室２に収容されている例が示されている。

【0016】

圧力室２に設けられた減圧口２３は、減圧装置５と配管を介して接続され、減圧装置５は、密閉された圧力室２内を減圧して圧力室２内の圧力を所定の負圧状態にまで減圧可能に構成される。減圧口２３と減圧装置５との間の配管には減圧バルブ５１が設けられる。また、減圧口２３と減圧装置５を接続する配管は減圧口２３と減圧バルブ５１との間で分岐し、負圧破壊バルブ５２を介して剥皮装置１の外部（以下、単に装置外という）と連通する。なお、減圧バルブ５１と減圧装置５との間に、密閉された空間を有する減圧チャンバを設けてもよい。圧力室２内を減圧する前に、減圧チャンバ内を負圧状態に減圧しておき、この状態で減圧バルブ５１を開放することで、圧力室２内を迅速に減圧することができる。

【0017】

圧力室２に設けられた蒸気供給口２１は、蒸気供給装置６と配管を介して接続され、蒸気供給装置６は、密閉された圧力室２中に高温加圧の蒸気を供給可能に構成される。圧力室２内になるべく均一に蒸気が行き渡るように、１つまたは複数の蒸気供給口２１が適当な位置に適宜配置される。蒸気供給口２１と蒸気供給装置６との間の配管には蒸気投入バルブ６２が設けられる。蒸気投入バルブ６２と蒸気供給装置６は、好ましくは蒸気ヘッダ６１を介して接続される。蒸気ヘッダ６１は、蒸気供給口２１が複数設けられる場合、各蒸気供給口２１と接続される複数の配管を集合させる。また、圧力室２内に蒸気を供給する前に蒸気ヘッダ６１に蒸気を貯留しておき、この状態で蒸気投入バルブ６２を開放することで、蒸気を迅速に圧力室２内に供給することができる。

【0018】

圧力室２に設けられた蒸気排気口２２と接続される配管は、蒸気排気バルブ６４を介して装置外と連通する。圧力室２内に供給された蒸気は、蒸気排気口２２を通って装置外に排気される。圧力室２内から効率よく蒸気を排気するように、１つまたは複数の蒸気排気口２２が適当な位置に適宜配置される。蒸気排気口２２が複数設けられる場合、好ましくは蒸気排気口２２と装置外間には排気ヘッダ６３が設けられ、排気ヘッダ６３は各蒸気供給口２１と接続される複数の配管を集合させる。

【0019】

圧力室２に設けられたドレン口２４と接続される配管は、ドレンバルブ６５を介して装置外と連通する。圧力室２内に供給された蒸気が凝結して生成されたドレンは、ドレンバルブ６５を通って装置外に排出される。ドレン口２４は本実施形態では２つ設けているが、１つまたは複数のドレン口２４が適当な位置に適宜配置されればよい。

【0020】

圧力室２は、密閉された空間であり、圧力室２内に蒸気を略均一に満たすことで加圧加熱可能に構成される。換言すると、圧力室２は、所定の加圧加熱状態にすることができる構造であればよく、材質も加圧加熱状態を保てるものであればよい。加熱状態を維持するため、断熱性の高い材質が望ましい。また加圧状態を保つため圧力が低下しないように、圧力室２と各配管とは溶接等で気密性を維持するような構造にすることが好ましい。

【0021】

圧力室２の両端にはそれぞれ開閉扉８５，９５が設けられる。開閉扉８５は、内扉８２ｉと、外扉８２ｏと、外扉８２ｏの回動に連動する歯車８３ｏと、歯車８３ｏに係合し内扉８２ｉの回動に連動する歯車８３ｉと、を有する。同様に、開閉扉９５は、内扉９２ｉと、外扉９２ｏと、外扉９２ｏの回動に連動する歯車９３ｏと、歯車９３ｏに係合し内扉９２ｉの回動に連動する歯車９３ｉと、を有する。圧力室２の減圧時は、外扉８２ｏ，９２ｏが気圧差により圧力室２の外壁面に対して押し付けられ、これにより歯車８３ｏ，８３ｉ，９３ｏ，９３ｉが回転し、内扉８２ｉ，９２ｉも連動して圧力室２の内壁面に対して押し付けられる。圧力室２の加圧時は、内扉８２ｉ，９２ｉが気圧差により圧力室２の内壁面に対して押し付けられ、これにより歯車８３ｏ，８３ｉ，９３ｏ，９３ｉが回転し、外扉８２ｏ，９２ｏも連動して圧力室２の外壁面に対して押し付けられる。このような開閉扉８５，９５によれば、簡易な構成で高度に圧力室を密閉することができる。リテーナ７の出し入れの際は開閉扉８５，９５が開放され、開閉扉８５側の開口部８１がリテーナ７の出口となり、開閉扉９５側の開口部９１がリテーナ７の入口となる。

【0022】

減圧装置５は、圧力室２の内部を吸引し、減圧口２３から外部に排出することで、圧力を所定の負圧状態にまで減圧可能に構成される。真空装置５は、例えば真空ポンプを用いることができるが、これに限定せず、負圧状態を作ることができる装置であればよい。

【0023】

蒸気供給装置６は、蒸気供給口２１から蒸気を供給することで、圧力室２内を高温かつ高圧にすることができる。蒸気供給装置６は、例えば、供給された液体を加熱し所定圧力および所定温度の蒸気を生成するボイラである。蒸気は、水蒸気が好ましく、また飽和蒸気が好ましい。

【0024】

制御装置Ｃは、減圧装置５を制御する機能および蒸気供給装置６を制御する機能を有する。また、制御装置Ｃは、減圧バルブ５１、負圧破壊バルブ５２、蒸気投入バルブ６２、蒸気排気バルブ６４、およびドレンバルブ６５の開閉制御を行う。制御装置Ｃに対して、減圧処理および加圧加熱処理を行う時間を設定することができる。また、減圧装置５または蒸気供給装置６による処理の圧力値が任意の値に制御可能なものであるとき、制御装置Ｃに対して減圧処理時または加圧加熱処理時の所定の圧力値を設定することができる。蒸気供給装置６によって供給される蒸気の温度は、例えば、圧力値を変更することで変更可能に構成してもよい。これらの設定値に基づいて制御装置Ｃは、剥皮装置１における減圧装置５や蒸気供給装置６を制御して、減圧または加圧加熱を実施する。制御装置Ｃは、各機能が発揮できる場所に配置されればよい。

【0025】

また、制御装置Ｃは、例えば、広義の回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものも含みうる。ハードウェア資源としては、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔ）、回路類（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及びメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。すなわち、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等を含むものである。

【0026】

換言すると、制御装置Ｃは、有皮物Ｏを圧力室２に収容した後、圧力室２内を負圧状態に減圧し、減圧された圧力室２に蒸気を供給して圧力室２内を加圧加熱し、加圧加熱後の圧力室２内を負圧状態に減圧する。減圧は２度行われるので、１度目の減圧（第１の減圧工程）と２度目の減圧（第２の減圧工程）とが異なる処理条件によってなされる場合、前述した所定の圧力値、処理時間は異なる値を設定する。

【0027】

２．剥皮方法
第２節では、第１節において説明した剥皮装置１を用いた剥皮方法について説明する。ここでは図３に示されるフローチャートの各ステップに沿って有皮物Ｏの皮Ｏ１が剥皮される工程を簡単に説明する。

【0028】

［開始］
（ステップＳ１）
皮Ｏ１と身Ｏ２とを備え、剥皮を所望する有皮物Ｏ（図４参照）を圧力室２に収容して、開閉扉８５，９５を閉鎖する。収容した後、圧力室２を開閉扉８５，９５によって密閉した状態にする。

【0029】

（ステップＳ２）
圧力室２内を、所定の第１の負圧状態に減圧する。具体的には、負圧破壊バルブ５２、蒸気投入バルブ６２、蒸気排気バルブ６４およびドレンバルブ６５を閉じた状態で減圧バルブ５１を開き、減圧装置５を動作させて減圧口２３から空気を装置外に排出し、第１の負圧状態にする。第１の負圧状態としては、１気圧（約０．１０ＭＰａ）未満の任意の圧力範囲でよいが、例えば０．０７Ｍｐａ以下の圧力範囲であれば後述の加圧加熱工程においてより迅速に蒸気を圧力室２内に行き渡らせることができ、より好ましい。本実施形態では、圧力室２内を、約０．０５ＭＰａの圧力下においた。

【0030】

ステップＳ２を経ることで、圧力室２が第１の負圧状態となる。その結果、次のステップＳ３において蒸気を供給した際に迅速に蒸気を圧力室２内に行き渡らせることができるので、迅速で均一な加圧加熱が可能となる。ステップＳ２は、特許請求の範囲における「第１の減圧工程」に相当する。

【0031】

（ステップＳ３）
次いで圧力室２の内部に高温かつ高圧にされた蒸気を供給し、圧力室２内を所定の加圧加熱状態にする。すなわち、圧力室２内における加圧加熱がなされる。具体的には、減圧バルブ５１、負圧破壊バルブ５２、蒸気排気バルブ６４およびドレンバルブ６５を閉じた状態で蒸気投入バルブ６２を開き、蒸気供給装置６を動作させて蒸気供給口２１から蒸気を圧力室２内に供給し、加圧加熱状態にする。当該蒸気の温度範囲は１００℃を超える任意の温度範囲でよいが、例えば２００℃以下であれば有皮物Ｏの熱による変質を抑えることができ、より好ましい。また、加熱加圧状態の圧力範囲としては１気圧（約０．１０ＭＰａ）超１．６０ＭＰａ以下が望ましい。本実施形態では、圧力室２内を約０．４５Ｍｐａの圧力下においた。このときの圧力室２内の温度は約１４６℃である。

【0032】

ステップＳ３を経ることで、蒸気温度未満の有皮物Ｏに蒸気が触れると、有皮物Ｏの皮Ｏ１の外表面に蒸気が凝縮し、凝縮潜熱による大きな熱エネルギーを当該外表面に与えるとともに、高温の液体が有皮物Ｏの皮Ｏ１の内部に浸透する。さらに、この際の凝縮潜熱により、有皮物Ｏの外表面付近に含まれる水分も高温状態となる。ステップＳ３は、特許請求の範囲における「加圧加熱工程」に相当する。

【0033】

（ステップＳ４）
ステップＳ３において高温高圧となった圧力室２内を、所定の第２の負圧状態に減圧する。具体的には、減圧バルブ５１、負圧破壊バルブ５２および蒸気投入バルブ６２を閉じた状態で蒸気排気バルブ６４およびドレンバルブ６５を開き、圧力室２内の蒸気を蒸気排気口２２から装置外に排気するとともに、蒸気が凝結して生成されたドレンをドレン口２４から装置外に排出する。そして、負圧破壊バルブ５２、蒸気投入バルブ６２、蒸気排気バルブ６４およびドレンバルブ６５を閉じた状態で減圧バルブ５１を開き、減圧装置５を動作させて減圧口２３から空気を装置外に排出し、第２の負圧状態にする。圧力室２が減圧されることで液体の沸点が下がると、皮Ｏ１と身Ｏ２との間の水分が沸騰して非常に大きな体積の蒸気となり、図５に示すように皮Ｏ１と身Ｏ２との間に隙間Ｏ３が形成され、有皮物Ｏにおける皮Ｏ１が身Ｏ２から分離する。特に、圧力室２を第２の負圧状態にすることで、沸点をより低い温度にすることができるため、加圧加熱後に圧力室２を単に１気圧に戻すだけと比べて、より強力に剥皮を行うことができる。ステップＳ４は、特許請求の範囲における「第２の減圧工程」に相当する。第２の負圧状態としては、１気圧（約０．１０ＭＰａ）未満の任意の圧力範囲でよいが、第２の減圧工程は、加圧加熱工程後迅速に行われることが望ましい。第２の負圧状態の圧力をより低く設定することでより急速に減圧が行うことができる。例えば、第２の減圧工程時に水分が蒸気となって移動する速度、すなわち断熱膨張速度は、３９０ｍ／ｓｅｃ以上であることが望ましい。

【0034】

（ステップＳ５）
圧力室２内を、ステップＳ５において減圧された状態から負圧破壊バルブ５２を開いて常圧に戻し、開閉扉８５を開放して有皮物Ｏを圧力室２内から取り出す。このような剥離方法を実施された有皮物Ｏは、その皮Ｏ１が容易に除去可能な状態となっている。皮Ｏ１を完全に除去するには、例えば、ブラシローラ等で挟みこんで所定の摩擦力を付与してもよいし、エア等の流体を吹き付けてもよく、種々の手段が採用できる。
［終了］

【0035】

なお、これらステップＳ１〜Ｓ５を適切に実施できる環境があれば、第１節において説明した剥皮装置１を必ずしも使用する必要はないことにも留意されたい。前述のステップＳ１〜Ｓ５を実施可能な異なる構成を有する装置を使用してもよい。

【0036】

３．結言
以上のように、本実施形態によれば、より短い加熱時間でより強力に剥皮を行うことができる、剥皮方法および剥皮装置１を実施することができる。加圧加熱工程における加圧加熱に要する時間は、処理を開始してから、例えば、１秒以上６０秒以内である。本実施形態では、１０秒程度の加圧加熱工程を行った。

【0037】

かかる剥皮方法は、密閉された圧力室２に皮Ｏ１を有する有皮物Ｏを入れ、圧力室２内を第１の負圧状態に減圧する第１の減圧工程（ステップＳ２）と、第１の減圧工程（ステップＳ２）後、圧力室２内を加圧加熱する加圧加熱工程（ステップＳ３）と、加圧加熱工程（ステップＳ３）後、圧力室２内を第２の負圧状態に減圧する第２の減圧工程（ステップＳ４）と、を備えることを特徴とする。

【0038】

最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0039】

１ ：剥皮装置
２ ：圧力室
２１ ：蒸気供給口
２２ ：蒸気排気口
２３ ：減圧口
２４ ：ドレン口
５ ：減圧装置
５１ ：減圧バルブ
５２ ：負圧破壊バルブ
６ ：蒸気供給装置
６１ ：蒸気ヘッダ
６２ ：蒸気投入バルブ
６３ ：排気ヘッダ
６４ ：蒸気排気バルブ
６５ ：ドレンバルブ
７ ：リテーナ
８１ ：開口部
８２ｉ ：内扉
８２ｏ ：外扉
８３ｉ ：歯車
８３ｏ ：歯車
８５ ：開閉扉
９１ ：開口部
９２ｉ ：内扉
９２ｏ ：外扉
９３ｉ ：歯車
９３ｏ ：歯車
９５ ：開閉扉
Ｏ ：有皮物
Ｏ１ ：皮
Ｏ２ ：身
Ｏ３ ：隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】