(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】P2023147139
(43)【公開日】2023-10-12
(54)【発明の名称】果肉除去装置
(51)【国際特許分類】
D01G 21/00 20060101AFI20231004BHJP
【FI】
D01G21/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022081203
(22)【出願日】2022-05-17
(31)【優先権主張番号】P 2022066610
(32)【優先日】2022-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】517335318
【氏名又は名称】株式会社フードリボン
(74)【代理人】
【識別番号】100111349
【弁理士】
【氏名又は名称】久留 徹
(72)【発明者】
【氏名】長谷場 咲可
(72)【発明者】
【氏名】藤井 透
【テーマコード(参考)】
3B151
【Fターム(参考)】
3B151AA40
3B151AC01
(57)【要約】
【課題】パイナップルの葉から果肉を除去して長繊維を抽出する際に、高圧ジェット水を用いて、確実に果肉を除去できるようにした果肉除去装置1を提供する。
【解決手段】果肉の間に長繊維を有してなるパイナップルの葉6を載置する載置部材2と、当該載置部材2に載置されたパイナップルの葉6を上から押圧する押圧部材3とを備え、これらの載置部材2や押圧部材3をメッシュ状の部材などで構成し、パイナップルの葉6を挟み込む。そして、高圧ジェット器4から高圧ジェット水を斜め下方に噴射させて押圧部材3や葉6や載置部材2などを貫通させ、葉6の裏面側の果肉も同時に削ぎ落せるようにする。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
果肉の間に長繊維を有してなる植物を載置する載置部材と、
当該載置部材に載置された植物に対して、高圧ジェット水を噴射させて果肉を除去する高圧ジェット器と、を備え、
前記載置部材を、前記高圧ジェット水を貫通させるように構成させたことを特徴とする果肉除去装置。
【請求項2】
さらに、前記載置部材に載置された植物を押圧する押圧部材を設けた請求項1に記載の果肉除去装置。
【請求項3】
前記高圧ジェット器が、載置部材の表面に対して、垂直または斜め方向に高圧ジェット水を噴射させるものである請求項1に記載の果肉除去装置。
【請求項4】
果肉の間に長繊維を有してなる植物を載置する載置部材と、
当該載置部材に載置された植物を押圧する押圧部材と、
当該載置部材および押圧部材によって挟まれた植物に対して、高圧ジェット水を噴射させて果肉を除去する高圧ジェット器と、を備え、
前記載置部材および押圧部材を、前記高圧ジェット水を貫通させるように構成するとともに、
当該載置部材および押圧部材を周回させて、当該載置部材および押圧部材に挟まれた植物を搬送させながら高圧ジェット水を噴射させて、果肉を除去させるようにしたことを特徴とする果肉除去装置。
【請求項5】
前記植物が、長繊維と交叉する方向に沿って果肉に亀裂を生じさせたものである請求項1に記載の果肉除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、パイナップルの葉、芭蕉、バナナの仮茎などから果肉を除去して、長繊維を抽出できるようにした果肉除去装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、パイナップルの葉や、芭蕉、バナナの仮茎などから50cm以上の長い葉脈長繊維(以下「長繊維」と称する)を抽出する場合、次のような方法が用いられている。
【0003】
例えば、下記の非特許文献1には、葉や仮茎を平らな板の上に載置し、石や鉄でできたスクレーパを用いて果肉を削ぎ落して長繊維を抽出する方法が提案されており、また、下記の特許文献1には、バナナ長繊維を手で剥ぎ取る方法が提案されている。
【0004】
また、下記の非特許文献2には、パイナップルの果肉を回転ローラーで擦り取って長繊維を抽出する方法が提案されており、非特許文献3には、長繊維束をさらに爪で一本一本引き裂いて長繊維を抽出する方法が提案されている。
【0005】
しかしながら、これらのいずれの方法においても、葉や仮茎の長繊維から完全に果肉を除去することができなかった。
【0006】
これに対して、下記の非特許文献4には、平板上に載置された植物に対して、上から高圧ジェット水を当てて果肉を除去する方法が提案されおり、この方法を用いれば、上記方法に比べて、効果的に果肉を除去することができるが、この方法においては、水圧を高くし過ぎると、長繊維が引きちぎられたり、長繊維が互いに絡みあったりしてしまうという問題があった。また、高圧ジェット水の当て方によっては、長繊維の間に果肉が残留してしまい、一本一本分離した長繊維が得られないことがあった。さらには、高圧ジェット水を当てて果肉を除去する場合、平板状の載置台の上に植物を載せて高圧ジェット水を当てると、植物の表面側の果肉しか除去することができず、裏面側の果肉を除去する場合、表裏反転させて、再度、裏面側に高圧ジェット水を当てる必要がある。しかも、植物を反転させて裏面側に高圧ジェット水を当てると、裏面の果肉が、高圧ジェット水によって奥方に押し込まれ、既に果肉を除去した側に果肉が入り込んでしまうといった問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】Global Sci. Journals, Vol.7, Issue 1 (2019) pp.317-326
【非特許文献2】Int. J. of Polymer Science, Vol.2012 (doi.org/10.1155 /2015/950567)
【非特許文献3】http://okinoerabu-bashofu.jp/process.html(令和4年5月2日確認)
【非特許文献4】J. of Eng. Fibers and Fabrics, Vol.15, (2020) pp.1-7 (doi: 101177/1558925050940109)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
そこで、本発明は、天然の植物から果肉を除去して長繊維を抽出する際に、高圧ジェット水を用いて、確実に果肉を除去できるようにした果肉除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
すなわち、本発明の果肉除去装置は、上記課題を解決するために、果肉の間に長繊維を有してなる植物を載置する載置部材と、当該載置部材に載置された植物に対して、高圧ジェット水を噴射させて果肉を除去する高圧ジェット器とを備えて構成し、前記載置部材を、前記高圧ジェット水を貫通させるように構成したものである。
【0011】
このように構成すれば、高圧ジェット水を植物に噴射させて果肉を除去する際に、果肉を載置部材の下方側に貫通させて、植物の表面側の果肉と裏面側の果肉を同時に除去することができるようになる。
【0012】
また、このような発明において、さらに、前記載置部材に載置された植物を押圧する押圧部材を設けるようにする。
【0013】
このように構成すれば、高圧ジェット水を当てた際に、植物がその水圧によって動き回らないようにすることができ、安定して高圧ジェット水を当てて果肉を除去することができるようになる。
【0014】
さらに、前記高圧ジェット器を、載置部材の表面に対して、垂直または斜め方向に高圧ジェット水を噴射させるようにする。
【0015】
このように構成すれば、果肉と長繊維の隙間に垂直または斜め方向から高圧ジェット水を噴射させることができるため、果肉を長繊維から削ぎ落とすように除去していくことができる。
【0016】
また、このような押圧部材を設ける場合、載置部材および押圧部材を周回させて、当該載置部材および押圧部材に挟まれた植物を搬送させながら高圧ジェット水を噴射させて、果肉を除去できるようにする。
【0017】
このように構成すれば、長繊維を抽出すべき葉や仮茎などが複数本ある場合であっても、順次植物を搬送させながら果肉を除去して、連続的に長繊維を抽出していくことができるようになる。
【0018】
また、このような植物を用いる場合、長繊維と交叉する方向に沿って果肉に亀裂を生じさせたものを用いる。
【0019】
このように構成すれば、あらかじめ果肉に亀裂を生じさせているため、その亀裂部分に高圧ジェット水を噴射させて、果肉を削ぎ落すように除去していくことができるようになる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、果肉の間に長繊維を有してなる植物を載置する載置部材と、当該載置部材に載置された植物に対して、高圧ジェット水を噴射させて果肉を除去する高圧ジェット器とを備え、前記載置部材を、前記高圧ジェット水を貫通させるようにしたので、高圧ジェット水を植物に噴射させて果肉を除去する際に、果肉を載置部材の下方側に貫通させて、植物の表面側の果肉と裏面側の果肉とを同時に除去していくことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【
図1】本発明の一実施の形態を示す果肉除去装置と亀裂生成装置を示す図
【
図4】第二の実施の形態における果肉除去装置を示す図
【
図5】第三の実施の形態における果肉除去装置を示す図
【
図6】第三の実施の形態における果肉除去装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0023】
この実施の形態における果肉除去装置1は、果肉の間に長繊維を有してなる植物の葉や仮茎などから果肉を除去して、長繊維のみを抽出できるようにしたものであって、
図1に示すように、植物を載置させる載置部材2と、この載置部材2に載置された植物を上から押圧する押圧部材3と、この載置部材2や押圧部材3に挟み込まれた植物に高圧ジェット水を噴射させる高圧ジェット器4などを備えてなるもので、特徴的に、載置部材2や押圧部材3を、横桟、または、メッシュなどのように複数の開口部を備えた部材で構成し、載置部材2や押圧部材3との間に挟まれた植物の葉などに、上から高圧ジェット水を当てて下方まで貫通させ、表面側の果肉だけでなく、裏面側の果肉についても同時に除去できるようにしたものである。以下、本実施の形態について詳細に説明する。
【0024】
この実施の形態において、長繊維を有する植物としては、複数本の長繊維の間に、水分を多く含んだ柔らかい果肉で覆われる植物が用いられ、例えば、キジカクシ科のサイザルアサ、バナナ科のバナナ、アサ科の芭蕉マニラアサ、亜麻、苧麻などが挙げられる。なお、この実施の形態では、パイナップルの葉を例として説明する。
【0025】
このようなパイナップルの葉6としては、食用に供される果実を採取した後、本来、廃棄されるパイナップルの葉6を葉元近傍から切除したものが用いられる。一般的に、パイナップルの果実の収穫時期である5月から7月頃には、葉6の長さが50cmから100cm程度の長さになり、厚みも、2mm程度となる。そこで、このように育成した長いパイナップルの葉6を用いるようにする。ここで、使用されるパイナップルの葉6としては、採取後、水分を50%以上含有している新鮮なものを用いる。このように水分の多く含有しているパイナップルの葉6を用いると、そのパイナップルの葉6を屈曲させた場合に、果肉の表面に亀裂61(
図3参照)を生じやすくなり、その亀裂61に高圧ジェット水を当てて、果肉を除去させやすくすることができる。一方、長期間保管したパイナップルの葉6を使用する場合は、そのパイナップルの葉6を一定期間水中に浸漬させ、水分含有率が50%以上となるようにする。ただし、余り水分含有率が高くなった場合は、屈曲によって果肉に亀裂61を生じさせることができないため、水分含有率を50%から70%程度にしておく。
【0026】
このようなパイナップルの葉6に亀裂61を生じさせる場合、
図1や
図2に示すような、亀裂生成装置5を用いる。この亀裂生成装置5は、外周面に凸状体52を放射状に設けられた回転体51を上下に設け、それぞれの凸状体52を噛み合わせた状態で回転させるように構成されている。そして、それぞれの回転体51の間にパイナップルの葉6を挟み込ませ、その回転体51の凸状体52によって、パイナップルの葉6を交互に屈曲させて、
図3に示すような亀裂61をパイナップルの葉6の表面に生じさせるようにしている。なお、ここでは、上下に設けられた回転体51にパイナップルの葉6を挟み込ませて屈曲させるようにしているが、表面に凹凸を有する板状体の間にパイナップルの葉6を挟み込んで強く屈曲させ、パイナップルの葉6の表面に亀裂61を生じさせるようにしてもよい。そして、このような亀裂生成装置5によって亀裂61を生じさせるとともに、上下からの押圧によって、長繊維を切断させないようにする。
【0027】
このように亀裂61の設けられたパイナップルの葉6は、果肉除去装置1によって果肉が除去され、最終的に、長繊維のみが抽出される。
【0028】
この果肉除去装置1の載置部材2としては、
図1に示す第一の実施の形態では、複数の開口部を有する横桟またはメッシュ状の部材が用いられる。このような載置部材2を設ける場合、横桟またはメッシュ状の部材を固定させておいてもよいが、ここでは、メッシュ部材を可撓性の部材で構成し、複数のローラー21で周回させて、パイナップルの葉6を搬送させるようにしている。
【0029】
一方、この載置部材2の上方には、載置部材2に載置されたパイナップルの葉6を上から押圧して固定するための押圧部材3が設けられる。この押圧部材3も、同様に、メッシュ状の部材で構成されるもので、複数のローラー31によって周回させて、バネなどの弾性部材で、パイナップルの葉6を押圧させるようにしている。なお、ここでは、バネで押圧させるようにしているが、押圧部材3の重みによってパイナップルの葉6を押圧させるようにしてもよい。
【0030】
この周回する押圧部材3の内側には、高圧ジェット水を噴射させる高圧ジェット器4が設けられる。この高圧ジェット器4は、パイナップルの葉6の表面に向けて、高圧ジェット水を噴射させるようにしたもので、長繊維を切断させることなく、果肉のみを除去できる速度または水圧に設定される。具体的には、高圧ジェット器4から噴射される速度として、3m/秒から15m/秒(好ましくは、7m/秒から12m/秒)に設定され、もしくは、水圧として2MPaから15MPaに設定される。また、この高圧ジェット器4からの噴射形状としては、パイナップルの葉6の長繊維に対して直交する直線状としておき、これによって、パイナップルの葉6の短手方向に沿って、一気に果肉を除去できるようにしている。なお、これ以外に、サイクロンノズルやストレートノズルを用いて水を前後左右に高圧ジェット水を噴射させるようにしてもよい。また、この高圧ジェット水に、直径1μmから500μmの気泡を混入させてもよく、0.1秒から0.5秒の間隔で、間欠的に高圧ジェット水を噴射させるようにしてもよい。この高圧ジェット水の噴射方向としては、載置部材2の表面に対して真上から噴射させてもよいが、このようにすると、果肉が長繊維側に押し付けられてしまい、効率的に果肉を除去することができない。そのため、高圧ジェット水を、上方から搬送方向の上流側に向けた斜め下方に向けて噴射させるようにしている。これにより、亀裂生成装置5によって生成された亀裂61に高圧ジェット水を当て、そこから徐々に果肉を削ぎ落すように除去していくことができるようになる。また、高圧ジェット水を噴射させる場合、水圧によって載置部材2が撓んでしまう可能性があるため、載置部材2の下方に、水を貫通させる固定部材(図示せず)などを設けてておき、載置部材2の撓みを防止できるようにしておく。
【0031】
また、この載置部材2の搬送方向の下流側には、図示しないエアージェットが設けられ、長繊維の間に付着した水分を吹き飛ばすとともに、横桟またはメッシュの隙間に食い込んだ繊維を浮かせるようにしている。
【0032】
<第二の実施の形態>
【0033】
上記第一の実施の形態では、載置部材2をメッシュなどのような複数の開口部を有する部材で構成したが、
図4に示すような構成も用いることができる。
【0034】
この載置部材2aは、平面に沿って平行に設けられたワイヤーやパイプなどで構成された線状部材22と、外周面を線状部材22の平面と略一致させた円柱状の回転部材23を設け、この回転部材23を搬送方向に沿って複数設けて、それぞれを同一方向に回転させるようにしている。
【0035】
各回転部材23の表面には、外周面に沿った複数の溝23aを設けており、これによって、果肉の除去された長繊維を溝の間に入り込ませて、互いに絡み合わないようにさせて搬送できるようにしている。
【0036】
一方、押圧部材3は、ワイヤーやパイプなどの線状部材32(
図4では破線で示される)を複数本設けて構成されており、これらの部材を第一の実施の形態と同様にして、周回させるようにしている。なお、ここでは、線状部材32を用いているが、メッシュ状の部材であってもよい。そして、これらの載置部材2aや押圧部材3aの間にパイナップルの葉6を挟み込み、パイナップルの葉6を回転部材23に当接させて搬送させるようにしている。
【0037】
高圧ジェット器4は、第一の実施の形態と同様に、周回する押圧部材3aの間に設けられており、パイナップルの葉6の表面に向けて斜め方向に高圧ジェット水を当て、表裏の果肉を削ぎ落せるようにしている。このように削ぎ落された果肉は、載置部材2aを構成する線状部材22や回転部材23の隙間から下方に落下する。
【0038】
<第三の実施の形態>
【0039】
また、
図5に示す構成を用いることもできる。この果肉除去装置1bは、載置部材2bや押圧部材3bを、円筒状に構成し、その外周面をメッシュやワイヤー、パイプなどで構成している。そして、円筒状に構成された押圧部材3bの内側に、高圧ジェット器4を設けて、載置部材2bや押圧部材3bに挟まれたパイナップルの葉6に高圧ジェット水を噴射させて、押圧部材3bや載置部材2bを貫通させるようにしている。
【0040】
また、このように円筒状の部材で載置部材2bや押圧部材3bを構成する場合、パイナップルの葉6の厚みに応じて押圧力を変えられるように、
図6に示すように、外周面の部材を可撓性部材で構成しておき、内側の軸受との間に、弾性変形する湾曲したスポークを設けて、円筒状の載置部材2bと押圧部材3bとの接合面を面接触させるようにしてもよい。
【0041】
次に、このように構成された果肉除去装置1の作用について説明する。
【0042】
まず、前提として、パイナップルの葉6の表面には、亀裂生成装置5によって亀裂61が生成されているものとし、そのように亀裂61の設けられたパイナップルの葉6を用いて果肉を除去する場合について説明する。
【0043】
パイナップルの葉6から果肉を除去する場合、周回する載置部材2(2a、2b)と押圧部材3(3a、3b)との間に、パイナップルの葉6を挟み込む。このとき、パイナップルの葉6の長繊維が搬送方向に沿うようにしておき、パイナップルの葉6を挟み込ませて搬送させる。
【0044】
すると、載置部材2(2a、2b)と押圧部材3(3a、3b)に挟み込まれたパイナップルの葉6が、ローラーの駆動によって、長手方向に沿って搬送される。
【0045】
そして、上側に設けられた高圧ジェット器4から、パイナップルの葉6の表面に向けて高圧ジェット水を噴射する。このとき、パイナップルの葉6が、押圧部材3(3a、3b)によって固定されているため、水圧によってパイナップルの葉6が動き回るようなことがなく、安定して高圧ジェット水を当てることができる。
【0046】
このように噴射された高圧ジェット水は、パイナップルの葉6の表面に形成された亀裂61に当たり、削ぎ落すように果肉を除去していく。
【0047】
そして、パイナップルの葉6の裏面側から載置部材2(2a、2b)の下方まで高圧ジェット水を貫通させ、これによって、パイナップルの葉6の裏面側の果肉も、同時に削ぎ落せるようにしている。
【0048】
このように上記実施の形態によれば、果肉の間に長繊維を有してなるパイナップルの葉6を載置する載置部材2(2a、2b)と、当該載置部材2(2a、2b)に載置されたパイナップルの葉6に対して、高圧ジェット水を噴射させて果肉を除去する高圧ジェット器4と、を備え、前記載置部材2(2a、2b)を、前記高圧ジェット水を貫通させるような部材で構成したので、高圧ジェット水をパイナップルの葉6に噴射させて果肉を削ぎ落とす際に、その高圧ジェット水や果肉を載置部材2(2a、2b)の下方側まで貫通させることができ、パイナップルの葉6の表面側の果肉と裏面側の果肉とを同時に除去することができるようになる。
【0049】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【0050】
例えば、上記実施の形態では、高圧ジェット水を斜め方向に当てるようにしたが、複数の高圧ジェット器4を設け、それぞれの噴射角度を変えるようにして、高圧ジェット水を当てるようにしてもよい。このように噴射角度を変えるようにすれば、押圧部材3(3a、3b)とパイナップルの葉6との接触部分である高圧ジェット水の当たりにくい部分についても、種々の方向から高圧ジェット水を当てて果肉を除去していくことができるようになる。
【0051】
また、上記実施の形態では、載置部材2(2a、2b)や押圧部材3(3a、3b)を周回させるようにしたが、高圧ジェット器4側を前後方向に移動させて、果肉を除去していくようにしてもよい。
【0052】
さらに、上記実施の形態では、上側から高圧ジェット水を噴射させるようにしたが、装置内で高圧ジェット水を噴射させた場合、壁面などで跳ね返りを生じる可能性があるため、下方にバキューム装置を設けておき、噴射された高圧ジェット水や果肉を吸い取って、水だけを循環させるようにしてもよい。
【0053】
<実施例1>
【0054】
以下、実施例について説明する。
【0055】
発芽後、7ヶ月経過した沖縄県大宜味村のパイナップルについて、食用の実を収穫した後、廃棄された株の葉元から切断した葉(重さ75g)を、高圧ジェット水を貫通させる載置部材の上に置き、葉面に対して70度から85度の角度で秒速7m/秒の高圧ジェット水をパイナップルの葉に当てた。高圧ジェット水の発生には、最大圧力12MPaの高圧ジェット器を用いた。高圧ジェット器の水圧は5MPaとした。この載置部材としては、複数本の円柱状部材を一定の隙間を持って平行に並べたものを用いた。この円柱状部材の外周面には、溝が形成されており、その溝を軸方向に沿って複数設けるようにしたものを用いた。
【0056】
高圧ジェット水が吹き出すノズルには、ジェット水が旋回するサイクロンジェットノズルを用いた。ノズルと葉間の距離は、35cmとしている。高圧ジェット水に混入した気泡の平均粒径は50μmで、混入率は5%としている。高圧ジェット水による処理により、最大繊維幅200μm、平均長さ450mmのパイナップル長繊維を得た。得られた長繊維の乾燥重量(水分率10%未満)は4.5gである。葉から取り除かれた果肉中に長繊維は認められず、また、長繊維の表面に果肉は認められなかった。
【0057】
<実施例2>
【0058】
次に、別の実施例について説明する。
【0059】
沖縄県・南城市で、手積み糸から芭蕉布を作るために栽培されている糸芭蕉から長さ80cm、幅10cmの芭蕉仮茎(重さ185g)を、外周面に沿った溝を有する棒台上に置き、仮茎面に対して65度から80度の角度で高圧ジェット水を芭蕉仮茎に当てた。高圧ジェット水の流速は10m/秒で、吹き出口には、水が旋回するサイクロンジェットノズルを用いた。ノズルと仮茎間の距離は、50cmである。高圧ジェット水処理により、最大繊維幅230μm、平均長さ700mmの芭蕉長繊維を得た。得られた長繊維の乾燥重量(水分率10%未満)は6.1gであった。仮茎から取り除かれた果肉中に長繊維はわずかに認められたが、得られた長繊維の表面に果肉は認められなかった。また、長繊維同士が絡むこともなかった。
【産業上の利用可能性】
【0060】
本発明は、本来廃棄される葉や仮茎から果肉を除去して長繊維を抽出し、紡績して利用する繊維産業に利用することができるようになる。
【符号の説明】
【0061】
1・・・果肉除去装置
2、2a、2b・・・載置部材
21・・・ローラー
22・・・線状部材
23・・・回転部材
3、3a、3b・・・押圧部材
31・・・ローラー
32・・・線状部材
4・・・高圧ジェット器
5・・・亀裂生成装置
51・・・回転体
52・・凸状体
6・・・パイナップルの葉
61・・・亀裂