特許 7321091 食品コーティング装置および食品生産方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-27

(45)【発行日】2023-08-04

(54)【発明の名称】食品コーティング装置および食品生産方法

(51)【国際特許分類】

   A23P 20/15 20160101AFI20230728BHJP

   A23L 5/00 20160101ALI20230728BHJP

【ＦＩ】

A23P20/15

A23L5/00 F

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019516015

(86)(22)【出願日】2019-03-06

(86)【国際出願番号】 JP2019008739

(87)【国際公開番号】W WO2019188057

(87)【国際公開日】2019-10-03

【審査請求日】2022-03-01

(31)【優先権主張番号】P 2018064601

(32)【優先日】2018-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】505126610

【氏名又は名称】株式会社ニチレイフーズ

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100126099

【弁理士】

【氏名又は名称】反町 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100118876

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 順生

(72)【発明者】

【氏名】藤森 義人

(72)【発明者】

【氏名】中鏡 裕一

(72)【発明者】

【氏名】北村 次郎

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 峻一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 奈緒

【審査官】杉浦 貴之

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－１２８６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５０－１５１８９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０３８８５５１９（ＵＳ，Ａ）

【文献】実開昭５１－００６１９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭４８－０４８６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１９７１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０５０２９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６１－１８７７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－０３２１３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２３Ｐ ２０／１５

Ａ２３Ｌ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液状被覆材の流路となる流路部と、
前記流路部の底面上側において配設され、前記液状被覆材に浸漬され、前記液状被覆材を進行方向に流動させるコンベアと、
前記コンベアを駆動する駆動部と、
食品を投下する投下部と、
制御部を備え、
前記投下部が前記食品を投下する投下位置では前記コンベアが前記液状被覆材に浸漬されており、前記流路部では、前記食品が前記コンベアによって支持された状態または、流動する前記液状被覆材に支持された状態で搬送され、前記食品が前記液状被覆材でコーティングされ、
前記制御部が、少なくとも前記流路部の側壁に設けられたレベルセンサの計測値、前記液状被覆材の密度、前記食品の密度、前記食品の体積、前記食品の高さのいずれか１つに基づき、少なくとも前記流路部へ時間当たりに注入される前記液状被覆材の量または前記コンベアの移動速度を変更し、前記コンベアからみた前記液状被覆材の上面の高さを制御することを特徴とする、
食品コーティング装置。

【請求項2】

前記投下位置より、前記コンベアの進行方向とは反対方向にある位置において、前記液状被覆材を前記流路部に注入する、第１注入部を備えていることを特徴とする、
請求項１に記載の食品コーティング装置。

【請求項3】

前記投下位置より、前記コンベアの進行方向にある位置において、前記液状被覆材を前記コンベアの上方から注ぐ、第２注入部を備えていることを特徴とする、
請求項１または２に記載の食品コーティング装置。

【請求項4】

前記第２注入部では、容器に蓄えられた前記液状被覆材が、前記容器に設けられた第１開放部と、前記容器の前記第１開放部より前記コンベアの進行方向側に設けられた第２開放部から注がれることを特徴とする、
請求項３に記載の食品コーティング装置。

【請求項5】

前記コンベアの進行方向とは反対の方向に前記液状被覆材を流動させる循環機構を備えることを特徴とする、
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の食品コーティング装置。

【請求項6】

前記投下位置より、前記コンベアの進行方向とは反対方向にある位置において、前記液状被覆材を前記流路部に注ぐ、第１注入部と、
前記投下位置より、前記コンベアの進行方向にある位置において、前記液状被覆材を前記コンベアの上方から注ぐ、第２注入部と、
前記液状被覆材を前記コンベアの進行方向とは反対の方向に流動させ、前記第１注入部または前記第２注入部の少なくともいずれかに前記液状被覆材を供給する循環機構を備えることを特徴とする、
請求項１に記載の食品コーティング装置。

【請求項7】

前記投下部は成形機であることを特徴とする、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の食品コーティング装置。

【請求項8】

液状被覆材の流路となる流路部において、前記液状被覆材に浸漬されているコンベアを駆動し、前記液状被覆材を前記コンベアの進行方向に流動させるステップと、
前記コンベアが浸漬されている前記液状被覆材上に食品を投下するステップと、
前記流路部において前記食品を前記コンベアによって支持された状態または、流動する前記液状被覆材に支持された状態で搬送し、前記食品を前記液状被覆材でコーティングするステップと、
前記コンベアからみた前記液状被覆材の上面の高さを、前記液状被覆材から前記食品の受ける浮力が前記食品の底面を前記コンベアから浮上させる浮力より小さくなるように制御するステップとを含むことを特徴とする、
食品生産方法。

【請求項9】

液状被覆材の流路となる流路部において、前記液状被覆材に浸漬されているコンベアを駆動し、前記液状被覆材を前記コンベアの進行方向に流動させるステップと、
前記コンベアが浸漬されている前記液状被覆材上に食品を投下するステップと、
前記流路部において前記食品を前記コンベアによって支持された状態または、流動する前記液状被覆材に支持された状態で搬送し、前記食品を前記液状被覆材でコーティングするステップと、
前記コンベアからみた前記液状被覆材の上面の高さを、前記コンベアからみた前記食品の上端の高さより低く制御するステップとを含むことを特徴とする、
食品生産方法。

【請求項10】

前記コンベアからみた前記液状被覆材の上面の高さを、前記コンベアからみた前記食品の上端の高さより低く制御するステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載の食品生産方法。

【請求項11】

少なくとも前記流路部の側壁に設けられたレベルセンサの計測値、前記液状被覆材の密度、前記食品の密度、前記食品の体積、前記食品の高さのいずれかに基づき、少なくとも前記流路部へ時間当たりに注入される前記液状被覆材の量または前記コンベアの移動速度を変更し、前記コンベアからみた前記液状被覆材の上面の高さを制御するステップを含むことを特徴とする、
請求項８ないし１０のいずれか一項に記載の食品生産方法。

【請求項12】

前記流路部の前記食品が配置される位置より前記コンベアの進行方向の反対側の位置で、前記液状被覆材を前記流路部に注ぐステップを含むことを特徴とする、
請求項８ないし１１のいずれか一項に記載の食品生産方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、食品コーティング装置および食品生産方法に関する。

【背景技術】

【0002】

食品の生産では、様々な食材にバッター液などの液体や粉をコーティング（付着）させる工程が行われている。ここでは様々な物理的性質の食材に対してコーティングを行う必要がある。例えば、柔らかく食感が良好な食品を実現するため、水分量が多い食材、気泡を含む食材、柔らかく変形しやすい食材、内部に空洞を有する食材、結着性が高くなく崩れやすい食材などをコーティングする技術が求められている。また、近年は高速な食品加工装置や調理装置の開発など、食品の生産ラインの効率化が進められている。このため、コーティング工程が生産工程全体のボトルネックとならないよう、効率的に食品をバッター液でコーティングする技術の開発が求められている。

【0003】

特許文献１では、食材が完全にバッター液に浸漬される装置が示されている。この場合、投下時に食品がバッター液の中を浮動してしまう。食材の整列乱れや、食材どうしの癒着が起こるおそれがある。また、押さえコンベアにより、食材が変形する可能性がある。特許文献２では、食材の上方からバッター液を注入する装置が示されている。上方からの注入のみによって、食材の表面全体にコーティングを行うためには、大量のバッター液を流す必要がある。このような場合、バッター液により食材が流されてしまうおそれがある。

【0004】

また特許文献２には、浸漬と上方からのバッター液の注入を組み合わせた装置も示されているが、食材を前の工程からコンベアに投下する際に、型崩れや、コンベアへの付着が起こる可能性がある。また、食材にバッター液が上方から注がれるときに、変形や整列乱れが起こるおそれがある。特許文献３には、食材を成形機から油中に投下するフライヤーが示されている。食材は油の中を浮動するため、整列乱れが起こるリスクがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平４－２３４９５２号公報

【文献】特公平１－３９７４７号公報

【文献】特開昭５１－２７７８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来技術による装置を使って、柔らかい食材や崩れやすい食材のコーティングを行おうとすると、型崩れ、コンベアへの付着などが発生し、品質の低下や食材ロスの原因となっていた。また、コンベア上に配置された食材の整列が乱れ、食材どうしの癒着、変形などが起こるリスクもあった。これらのリスクを避けるため、コンベア上で食材どうしの距離を大きくとる必要もあり、食品の配置密度を上げるのが難しかった。

【0007】

これらの課題を踏まえ、本発明では食材投下時に加えられる衝撃を軽減し、食材の整列乱れや変形を抑えつつ、柔らかい食材や崩れやすい食材などに対しても効率的なコーティングを実現する、食品コーティング装置および食品生産方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る食品コーティング装置は、液状被覆材の流路となる流路部と、前記流路部の底面上側において配設され、前記液状被覆材に浸漬され、前記液状被覆材を進行方向に流動させるコンベアと、前記コンベアを駆動する駆動部と、食品を投下する投下部を備え、前記投下部が前記食品を投下する、投下位置では前記コンベアが前記液状被覆材に浸漬されており、前記流路部では、前記食品が前記コンベアによって支持された状態または、流動する前記液状被覆材に支持された状態で搬送され、前記食品が前記液状被覆材でコーティングされることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】食品コーティング装置の全体の第１の構成例を示した図。

【図2】食品コーティング装置の全体の第２の構成例を示した図。

【図3】被覆材がない場合における、コンベアへの食品の投下を示した図。

【図4】コンベア上に食品を投下した場合における変形や破損の例を示した図。

【図5】食品コーティング装置に係る流路部の斜視図。

【図6】食品コーティング装置に係る流路部の平面図。

【図7】食品コーティング装置に係る流路部の断面図。

【図8】バッター液がある場合における、流路部への食品の投下を示した図。

【図9】バッター液の液面を食品より高く調整した例を示した断面図。

【図10】バッター液の液面を食品より低く調整した例を示した断面図。

【図11】食品コーティング装置による食品の高密度な配置例を示した図。

【図12】食品コーティング装置の構成の一例を示した断面図。

【図13】バッター液の液面の高さを制御する処理の例を示したフローチャート。

【図14】第２の実施形態に係る食品コーティング装置の例を示した図。

【図15】第３の実施形態に係る食品コーティング装置の例を示した図。

【図16】第４の実施形態に係る食品コーティング装置の例を示した図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。また、図面において同一の構成要素は、同じ番号を付し、説明は、適宜省略する。

【0011】

（第１の実施形態）
図１、図２は、食品コーティング装置全体の構成例を示す図である。以下では、本発明の食品コーティング装置の概要について説明する。

【0012】

食品コーティング装置１は、食品生産のいずれかの工程において、流動性を有する所定の被覆材で食材をコーティングする、コーティング工程に適用することができる。以下では、コーティング工程において、食品（食材）をバッター液に浸漬させるものとして説明するが、食材と被覆材の種類を限定するものではない。例えば、食品コーティング装置を使って、おにぎりや団子などに被覆材としてタレ（調味料）をつけてもよい。食材は、ヒト用の食品、動物用の食品、健康食品、経口医薬品の生産に用いられる食材のいずれであってもよい。被覆材は、例えば糖衣、デンプン、油脂、調味料、香辛料、チョコレート、クリームや複数の材料の混合物などであってもよい。

【0013】

なお、以降の説明では食品の原材料となる食材、生産工程の途中段階における食品または食材、食品に対して可食な段階まで加工調理された食品などをすべてまとめて食品とよぶものとする。食品はコーティング工程において液状の被覆材で被覆（コーティング）される。食品の全表面が液状の被覆材でコーティングされてもよいし、食品の表面の一部のみが液状の被覆材でコーティングされてもよい。液状の被覆材は食品の内部に浸透してもよい。以下では、液状の被覆材を液状被覆材とよぶものとする。液状被覆材は、コーティング工程において液状であればよく、後の工程や食品の生産後においては液状でなくなるものであってもよい。

【0014】

図１、図２の食品コーティング装置１は、前の工程と次の工程との間のコーティング工程に配置されている。食品コーティング装置１は、例えば、食肉、加工食品、かまぼこ、パン、豆腐、餅、菓子類、野菜などの食品が前の工程から投下された後に、バッター液によるコーティングを行う。食品がバッター液でコーティングされた後、次の工程における調理や加工処理などが行われるものとする。

【0015】

バッター液とは、上述の液状被覆材の一例であり、食品の生産や調理においてつなぎとして用いられるデンプン質などを含んだ液体である。バッター液は一般に、衣の結着性を向上させたり、形状を保ったり、保水性や食感を改善させる目的で使用されるが、バッター液の用途については特に問わない。また、バッター液には塩分やタンパク質が含まれていてもよく、どのような組成のものであってもよい。

【0016】

本発明では、様々な性質に係る液状被覆材を用いることができる。例えば、液体中を気体が分散しているフォーム（ｆｏａｍ）、複数の液体が混濁している乳濁液（ｅｍｕｌｓｉｏｎ）、固体粒子が液体の中で分散している懸濁液（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）である液状被覆材を用いることができる。液状被覆材は流動性を有していれば、純粋な液体ではなく、液体と固体の混合物であってもよい。例えば、液体の内部に粒子や固形物が混ざっているものを液状被覆材として使ってもよい。粒子や固形物は視認できる大きさのものであってもよいし、微細なものであってもよい。液体に混合させる粒子や固形物の例としては、砂糖、塩、各種の香辛料、かつおぶし、海苔、ナッツ類などがあるが、種類については特に問わない。また、液状被覆材の粘性の大小についても特に限定しない。

【0017】

なお、食品コーティング装置によるコーティング工程の前に行われる工程と、後に行われる工程の種類については特に限定しない。例えば、コーティング工程の次の工程では食品にパン粉を付着させてもよいし、食材を急速に冷却または乾燥させてもよい。また、コーティング工程の前の工程では、大きい原料の一部から、一食分の食品を切り出す工程が行われてもよいし、食材の成型、加熱、味付け、油ちょうなどの工程が行われていてもよい。

【0018】

第１の実施形態では、第１の構成例に係る食品コーティング装置と、第２の構成例に係る食品コーティング装置を説明する。以下では、はじめに第１の構成例に係る食品コーティング装置について述べる。

【0019】

（第１の構成例）
図１は、食品コーティング装置の第１の構成例を示している。図１上段に示されているように、第１の構成例に係る食品コーティング装置１は、流路部２と、搬送部３と、配管部４と、バッター槽２０とを備えている。図１下段には、食品コーティング装置１を線ＢＢ´を通るｙ－ｚ面で切断した断面図が示されている。以下では、図１を参照しながら説明をする。

【0020】

流路部２は、液状被覆材の流路となる構造物である。図１の流路部２は、バッター槽２０の内側に配置されている。流路部２は、図１下段に示されたように、流路部２の底部がバッター槽に貯えられたバッター液（液状被覆材）の上面近傍の高さとなり、なおかつ流路部２の底面上側がバッター槽に貯えられたバッター液（液状被覆材）の上面（液面）より低くなるように支持されている。流路部２の底面上側には、コンベアが配設されている。コンベアは、バッター液（液状被覆材）によって浸漬されており、バッター液（液状被覆材）を進行方向に流動させる。図１のコンベアはｘ軸正方向に駆動されているため、バッター液（液状被覆材）はｘ軸正方向に流動させられる。

【0021】

なお、以降では流路部の底面上側における、コンベアの進行方向、すなわち液状被覆材が流動する方向にある端部を流路部の下流とよぶものとする。一方、流路部の底面上側における、コンベアの進行方向とは反対方向、すなわち液状被覆材が流動する方向とは反対方向にある端部を流路部の上流とよぶものとする。図１の例では、流路部の上流と下流の位置がそれぞれ示されている。

【0022】

搬送部３は、上述のコンベアによる食品Ｆの搬送を行う搬送装置である。搬送部３は、コンベア、コンベアを移動可能に支持する構造、コンベアを駆動する駆動部を含む。コンベアを駆動する駆動部の例としては、電動機、内燃機関や蒸気などを使った回転機械などがあるが、駆動部の方式については特に問わない。

【0023】

食品Ｆは、投下部によって、コンベアがバッター液（液状被覆材）に浸漬されている、投下位置に投下される。流路部２内では、食品Ｆがコンベアによって支持された状態または流動するバッター液（液状被覆材）に支持された状態で搬送される。搬送される食品Ｆはバッター液（液状被覆材）でコーティングされる。なお、投下部の詳細については後述する。コーティング工程の完了した食品Ｆは搬送部３によって次の工程に搬送される。

【0024】

第１の構成例に係る食品コーティング装置１では、食品Ｆの投下時に少なくとも食品Ｆの一部がバッター液（液状被覆材）で浸漬される。食品Ｆは、投下位置よりコンベアの進行方向にある位置において、注入部によりバッター液を上方から注入されるため、表面全体がバッター液（液状被覆材）でコーティングされる。なお、図１の食品コーティング装置はひとつの注入部を備えているが、食品コーティング装置は複数の注入部を備えていてもよい。複数の注入部を備えた食品コーティング装置の構成例については後述する。

【0025】

配管部４は、バッター槽２０に貯留されたバッター液（液状被覆材）をポンプによって汲み上げ、注入部にバッター液（液状被覆材）を供給する。配管部４は、コンベアの進行方向とは反対の方向にバッター液（液状被覆材）を流動させる循環機構の一例である。

【0026】

なお、本発明に係る食品コーティング装置は必ず注入部と、配管部４を備えていなくてもよい。搬送されている食品Ｆの上方からバッター液（液状被覆材）をかけない場合、注入部と、配管部４を省略した構成を用いてもよい。すなわち、食品コーティング装置は必ず注入部やバッター液を循環させる、循環機構を備えていなくてもよい。

【0027】

次に、本発明に食品コーティング装置の第２の構成例について説明する。

【0028】

（第２の構成例）
第１の構成例に係る流路部の底部は、バッター槽に貯えられたバッター液（液状被覆材）の上面近傍の高さにあり、流路部２の底面上側はバッター槽に貯えられたバッター液（液状被覆材）の上面より低くなっていた。ただし、食品コーティング装置の流路部の底部はバッター槽に貯えられたバッター液（液状被覆材）の上面から離れていてもよい。第２の構成例に係る食品コーティング装置では、流路部の底部がバッター槽に貯えられたバッター液（液状被覆材）の上面から離れている。

【0029】

すなわち、第１の構成例と第２の構成例では流路部の底部と、バッター槽に貯えられたバッター液（液状被覆材）の上面の位置関係が異なっている。バッター槽に貯えられるバッター液（液状被覆材）の量によって、第１の構成例と第２の構成例を切り替えられるようにしてもよい。例えば、バッター槽に貯えるバッター液（液状被覆材）の量を多くすることによって、第１の構成例を実現し、バッター槽に貯えるバッター液（液状被覆材）の量を少なくすることによって、第２の構成例を実現してもよい。また、流路部２が可動に支持されており、流路部のバッター槽に対する相対的な高さを変更する機構を備えた食品コーティング装置を用いることによって、第１の構成例と第２の構成例を切り替えられるようにしてもよい。

【0030】

図２は第２の構成例に係る食品コーティング装置を示している。図２の食品コーティング装置１は、流路部２と、搬送部３と、配管部４と、バッター槽２０とを備えている。

【0031】

図２の流路部２では、ｘ軸正方向に向かってコンベアが動いている。コンベアの上にはコンベアの移動方向と略同一方向にバッター液（液状被覆材）の流れが形成されている。コンベアは流路部の底面上側に配設されている。前の工程における処理を経た食品Ｆは、コンベアが浸漬されている液状被覆材上に投下される。このとき、食品Ｆの底部を含む食品Ｆの少なくとも一部がバッター液に浸漬（コーティング）される。

【0032】

食品Ｆは、コンベアによって支持された状態または、流動するバッター液（液状被覆材）に支持された状態で流路部２のｘ軸正方向に向かって搬送される。第２注入部は食品Ｆの投下位置よりコンベアの進行方向にある位置で、バッター液をコンベアの上方（ｙ軸正側）から注いでいる。コンベアによって搬送されている食品Ｆの上方からバッター液が注がれるため、食品Ｆの表面全体をバッター液でコーティングすることができる。図２の第２注入部では、コンベアが流路部２内に配設されている区間においてバッター液（液状被覆材）が注がれている。ただし、第２注入部は必ずバッター液（液状被覆材）をコンベアが流路部２内に配設されている区間に注がなくてもよい。後述するように、第２注入部はコンベアが流路部２の下流よりさらにｘ軸正方向に進んだ位置において、バッター液（液状被覆材）を注いでもよい。

【0033】

このとき、食品Ｆの一部がバッター液に浸漬されながらも下方から支持されているので、上方からバッター液を注入されても整列乱れや型崩れが発生しない。流路部２内では、バッター液（液状被覆材）の存在に関わらず、食品Ｆを支持された状態で搬送することができる。

【0034】

なお、以下では食品Ｆがコンベアによって支持された状態で搬送される場合を例に説明するが、食品Ｆは流動する液状被覆材に支持された状態で搬送されていてもよい。例えば、食品Ｆの底面がコンベアに接触していなくてもよいし、食品Ｆの底面の一部のみがコンベアに接触した状態であってもよい。また、搬送中の食品Ｆの底面とコンベアの間に液状被覆材の層が存在していてもよい。

【0035】

本発明の食品コーティング装置では、流路部内においてコンベアベルトの移動方向と略同一方向に液状被覆材の均一な流れが形成される。また、液状被覆材は一定の粘度を有する。したがって、食品Ｆが液状被覆材の中を浮いていても、食品Ｆが粘性を有する液状被覆材の均一な流れによって支持されるため、整列乱れの発生が抑制される。すなわち、本発明の食品コーティング装置では、食品Ｆがコンベアによって支持された状態で搬送されることが好ましいが、食品Ｆが液状被覆材の中を浮いている状態で本発明の食品コーティング装置を使用することを妨げるものではない。

【0036】

従来技術の食品コーティング装置では、食品の整列乱れを抑えるために、押さえコンベアを使って食品Ｆを上方から押さえつけていた。押さえコンベアを使用すると食品Ｆの付着、破損、型崩れ、被覆材のはがれなどが起こるおそれがある。本発明の食品コーティング装置は、食品Ｆが支持されながら搬送されるため、上方から押さえつける、押さえコンベアなどを使わなくても、食品の整列乱れを抑えることができる。

【0037】

搬送部３は、第１の構成例と同様、コンベアによる食品Ｆの搬送を行う搬送装置である。

【0038】

バッター液（液状被覆材）もコンベア上にあるため、粘性により、バッター液もコンベアの移動方向と略同一方向に流れを形成する。流路部２では略水平に配設されていた搬送部３のコンベアは、流路部２を通過したら上り勾配に変わる。上り勾配により、コンベア上の食品Ｆは流路部２におけるバッター液の水位より高い位置に移動される。一方、バッター液は、流路部２の下流で下側に設けられたバッター槽２０に流れ落ちる。

【0039】

搬送部３のコンベアはさらにｘ軸正方向に向かうと再び略水平となる。搬送部３の終端（ｘ軸正側の端部）は次の工程に係る装置の近傍に位置している。搬送部３の終端まで搬送された食品Ｆは、次の工程に係る装置の上に投下される。次の工程に係る装置の例としては、加熱（例えばボイル、グリル、油ちょうなど）、冷却、乾燥、味付け、香り付け、ブレッダー粉付け、カット、包装などを行う装置が挙げられるが、装置の種類については特に限定しない。

【0040】

配管部４は、コンベアの進行方向とは反対の方向に液状被覆材を流動させる、循環機構の一例である。配管部は、例えば、ポンプや配管などを含むものとする。配管部はさらにバッター液を貯留するタンクを備えていてもよい。配管部４の配管は、バッター槽に溜まったバッター液をポンプにより汲み上げ、流路部２の上に設けられた注入部よりバッター液を供給する。図２の例では、食品の投下位置より、コンベアの進行方向とは反対方向にある位置において、液状被覆材を流路部に注入する第１注入部が設けられている。一方、食品の投下位置より、コンベアの進行方向にある位置において、液状被覆材をコンベアの上方から注ぐ第２注入部が設けられている。

【0041】

循環機構として、ポンプと配管の組み合わせ以外の機構を使うことができる。例えば、流路部の下方や側面に、コンベアの進行方向とは反対の方向に液状被覆材が流れる別の流路を形成してもよい。また、復路のコンベア、水車、スクリューなどの回転機械を使って、液状被覆材をコンベアの進行方向とは反対の方向に流動させてもよい。

【0042】

バッター槽２０は、流路部２の下流から流下したバッター液を流路部２の下方で回収する。バッター槽２０は配管部４の配管に接続されているため、回収したバッター液を再び流路部２に供給することができる。

【0043】

本発明に係る食品コーティング装置の詳細を説明する前に、従来技術による食品のコーティングにおける課題について説明する

【0044】

図３は、緩衝材がない場合における、コンベアへの食品の投下を示している。図３では、食品Ｆがコンベア２０ｃの上に直接投下されたため、下部の形状がゆがんでしまった上に、複数の破片に分かれてしまっている。なお、図３の例では、メッシュ状のネットベルトが使われたネットコンベア（メッシュコンベア）が示されているが、コンベアの種類は特に限定しない。開口部のないベルトコンベアを使ってもよいし、金属製や樹脂製のメッシュコンベアを使ってもよいし、ローラーコンベアを使ってもよい。また、ゴム、樹脂、織物、フェルト、テフロンなどで形成されたコンベアを使ってもよい。コンベアはメッシュ状であってもよいし、メッシュ状でなくてもよい。ただし、液状被覆材を食品Ｆの下面に付着させやすくするために、メッシュ状のネットコンベア（メッシュコンベア）を使うことが好ましい。

【0045】

食品コーティング工程で取り扱われる食品は、充分な弾力や硬さを有するものであるとは限らない。したがって、前の工程で所定の大きさおよび形状に加工された食品をコンベア上に投下すると、食品の破損、変形、変質や痛みが発生し、食材のロス、品質の低下、不良品の除去にかかる工数の増大などにつながってしまう。

【0046】

一方、図４はコンベア上に直接食品を投下した場合における食品の変形や破損の例を示している。図４では、コンベアの上方（ｙ軸正側）に配置された食品投下装置から食品が投下されている。コンベアは、ｘ軸正方向に移動しているため、コンベア上に投下された食品もｘ軸正方向に移動する。投下された食品は順次、次の工程に搬送されるが、図４の例では、投下によって食品の潰れ、変形や崩れが起こっている。また、ネットコンベアを、用いた場合には食品のネットへの食い込みも発生する。このような場合、食品の歩止まりが悪く、商品として使うことができない食品を手作業などによって除去する必要がある。

【0047】

近年は、食生活の多様化、柔らかく食感の良い食品に対する需要の高まりなどもあり、例えば、含水量の多い食品、脆く崩れやすい食品、多孔質な食品、ゲル状の食品などを加工する技術が必要となっている。このため、コーティング工程では多様な物性に係る食品の形状、大きさ、品質を維持しつつ、所望の液状被覆材でコーティングを行うことが求められている。

【0048】

次に、複数の図を参照しながら本発明に係る食品コーティング装置に係る流路部の詳細について説明する。本発明に係る食品コーティング装置は、柔らかく変形しやすい食品や、崩れやすい食品などを変形させたり破損させたりすることなく、コーティングすることができる。

【0049】

図５は、食品コーティング装置に係る流路部の斜視図である。図６は、食品コーティング装置に係る流路部の平面図である。図５および図６では、白抜きの矢印が流路部２におけるバッター液の流れの方向を示している。一方、細い矢印がコンベア２２の動きの方向を示している。

【0050】

流路部２は、底板２３と、側壁２３ａと、側壁２３ｂとを含む構造物である。底板２３の上面にはコンベア２２が配設されている。そして、底板２３の外周に沿って側壁２３ａ、２３ｂが設けられている。側壁２３ａは、底板２３の長さ（ｘ軸）方向の両側面に形成されている。側壁２３ｂは、流路部２の上流にあたる底板２３の幅方向の側面に形成されている。一方、流路部２の下流にあたる底板２３の幅方向の縁部６１には側壁が設けられておらず、開放されている。流路部２の側壁２３ａ、２３ｂと縁部６１に囲まれた範囲はバッター液（液状被覆材）の流路となる。

【0051】

図５および図６の例では、底板２３の開放された縁部６１が、第１注入部にあたる第１ノズル２６と、第２注入部にあたる注入容器２７から流路部２に注がれたバッター液の流れ出すことができる唯一の出口となる。駆動部は、コンベア２２をｘ軸正方向、すなわち流路部２の上流から開放された下流（縁部６１）に向かう方向に駆動させる。コンベア２２の表面に接している流路部２内のバッター液（液状被覆材）は、粘性によりコンベア２２の移動方向と略同一方向に、すなわち流路部２の上流（ｘ軸負側）から下流（縁部６１）に向かって流れを形成する。

【0052】

流路部２におけるバッター液の流れの速さや、コンベア２２からみたバッター液の上面の高さ（液面の高さ）は、第１ノズル２６（第１注入部）および注入容器２７（第２注入部）から流路部２に注がれるバッター液の量とコンベア２２の移動速度によって調節することができる。流路部２の底板２３（本実施形態に係る流路部）は、略水平、すなわち図５のｚ－ｘ平面と一致するように配置されている。これにより、流路部２には均一かつ流速の遅い、穏やかな流れを形成することができ、バッター液の流れによる柔らかい食品に対する浸食、整列乱れや変形を最小限に抑えることができる。

【0053】

流路部２の縁部６１の近傍には、両側の側壁２３ａから流路部２の内側に延出した押さえ部６２が設けられている。押さえ部６２と底板２３の間では、コンベア２２が挟み込まれた状態で移動する。押さえ部６２により、コンベア２２の途中の区間から上り傾斜をつけることができる。ここで、上り傾斜とは、コンベア２２がｘ軸正方向に進むのにつれて、ｙ軸正方向の高さの値が大きくなることをいう。コンベアのうち、上り傾斜をつけられた部分の始点が流路部２の下流（底板２３の縁部６１）にある場合を例として説明するが、上り傾斜の始点は底板２３の縁部６１より、コンベアの進行方向とは反対方向の位置にあってもよい。

【0054】

上述のように、流路部２の下流でバッター液は下方に流れ落ちる。本実施形態では流路部２より流れ落ちたバッター液がバッター槽２０により回収されるが、バッター液が流れる先については特に問わない。例えば、流路部２の下流近傍にホースなどを設けてバッター液を回収してもよい。例えば、底板２３の縁部６１から流下したバッター液は別の流路に流れ込んでもよい。なお、上り傾斜が形成される区間２２ａの始点を底板２３の縁部６１より、コンベアの進行方向とは反対方向の位置に設定すると、コンベアによって搬送される食品Ｆを流れ落ちたバッター液（液状被覆材）の飛沫から離すことができる。

【0055】

コンベアがメッシュ状の穴を有するネットコンベアである場合、流路部２の下流（縁部６１）でバッター液はネットコンベアのメッシュ状の穴から流れ落ちることができるし、コンベア２２と側壁２３ａの間の隙間からも流れ落ちることができる。コンベアがメッシュ状の穴を有さないゴムベルトなどである場合、流路部２の下流（縁部６１）でバッター液はコンベア２２と側壁２３ａの間の隙間からバッター槽２０に流れ落ちる。したがって、コンベア２２としてネットコンベアを使った方が、流路部２の下流においてバッター液が流れ落ちやすくなる。

【0056】

コンベアがメッシュ状の穴を有するネットコンベアである場合、区間２２ａでは、食品Ｆやコンベアに付着した余剰なバッター液をさらにコンベア２２のメッシュ状の穴から下方に落とすことができる。余剰なバッター液を切る効果を高めるため、区間２２ａにおいてコンベア２２に振動を加えてもよい。ふるい落とされたバッター液を回収するため、区間２２ａの下方にバッター槽２０を配置してもよい。

【0057】

なお、必ずコンベアに図５に示されたような上り傾斜をつける必要はないが、コンベアおよび食品Ｆに付着した余剰なバッター液を切り、次の工程に不要なバッター液が混入することを防ぐことができるため、流路部でコーティングされた食品Ｆは、上り傾斜がつけられて搬送されることが好ましい。

【0058】

上述の底板２３、側壁２３ａ、２３ｂ、押さえ部６２、第１注入部、第２注入部は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンなどの金属によって形成することができるが、樹脂、ホーロー、ガラスなどを使ってもよく、材質については特に問わない。

【0059】

以下では図５、図６を参照しながら、流路部２におけるそれぞれの構成要素を説明する。

【0060】

第１ノズル２６は、流路部２における食品の投下位置より、コンベアの進行方向とは反対方向にある位置において、液状被覆材を流路部に注ぐ、第１注入部の一例である。図５には、流路部２の幅方向の側壁２３ｂに沿った細長い略矩形状の開口を有するノズルが示されているが、このノズルの形状は第１注入部の一例にしか過ぎず、これとは異なる形状に係るノズルを使ってもよい。

【0061】

第１注入部は、流路部２に液状被覆材を注げればよく、設置される位置については特に問わない。したがって、第１注入部は必ず流路部２の上流付近に設けられていなくてもよい。第１注入部の設置場所が図５、図６の例と異なっていてもよい。例えば、図５、図６のように、上流の側壁２３ｂに沿って第１注入部を設けるのではなく、長さ方向の側壁２３ａに第１注入部を設けてもよい。また、第１注入部は複数の角度からのバッター液の注入を組み合わせて行ってもよい。また、第１注入部はひとつではなく、複数設けられていてもよい。ただし、流路部２に複雑な流れが生ずるのを防ぎ、均一な流れを形成するため、第１注入部は食品の投下位置より、コンベアの進行方向とは反対方向にある位置に設けられていることが好ましい。

【0062】

投下位置１０ａは、食品投下装置１０の下方（ｙ軸負側）にあたる。食品投下装置１０は、コンベア２２が浸漬されているバッター液２１（液状被覆材）の上に食品を投下する。食品投下装置１０は、食品コーティング装置における投下部の一例である。図５、図６の例では投下位置１０ａでコンベア２２の幅方向に５個の食品が投下（配置）されているが、投下される食品の数はこれとは異なっていてもよい。

【0063】

使用する食品投下装置１０の種類や構成については特に限定しない。例えば、ロボットハンドによって食品が投下位置１０ａに配置されてもよいし、食品の成形機や他の搬送装置（例えば、他のコンベアなど）から食品が投下位置１０ａに落とされてもよい。すなわち、食品を投下位置１０ａに配置する方法については特に問わない。

【0064】

成形機は、打ち抜き式の成形機であってもよいし、食材を押し出して射出する成形機であってもよいし、食材を圧延する成形機であってもよく、成形の方式については特に問わない。また、成形される食品の大きさと形状についても特に限定しない。成型される食品および食材の例としては、魚肉、食肉、野菜、果物、ご飯類、パン、ケーキ、麺類、コロッケ、ハンバーグ、つくね、和菓子、洋菓子、点心類などがあるが、種類については特に問わない。

【0065】

食品コーティング装置の投下部が成形機である場合、打ち出しや切り落としによる落下によって食品に衝撃が加わることが避けられないため、本発明の食品コーティング装置は、成形機から打ち出された食品をコーティングする工程での使用に好適であるといえる。

【0066】

投下位置１０ａからｘ軸正方向側に進んだ位置には、流路部２の幅方向（ｚ軸方向）の線分ＡＡ´が示されている。図７は、線分ＡＡ´で流路部２を切断した断面図である。図７に示されているように、側壁２３ａと底板２３はバッター液（液状被覆材）の流路を形成している。底板２３の上にはコンベア２２が設けられている。なお、図７の例では、コンベア２２が底板２３の上側の面に接しているが、コンベア２２と底板２３の間に隙間があってもよい。また、コンベア２２と底板２３の間にゴム、ポリエチレン、気泡緩衝材などのクッション性を有する材料が配置されていてもよい。

【0067】

コンベア２２の上には食品Ｆが配置されている。図７の例では、バッター液２１の液面の高さｈ_ｌがコンベア２２からみた食品Ｆの上端の高さｈ_ｆより低いため、食品Ｆの一部がバッター液２１に浸漬された状態となっている。また、食品Ｆの底面はコンベア２２に接しており、バッター液２１中を浮動していない。

【0068】

そこで、バッター液２１は、投下位置１０ａにおいて、食品Ｆが投下されたときに緩衝材となり、食品の変形や破損を防止する。また、食品Ｆは直接コンベア２２上に投下されないため、食品Ｆのコンベア２２への付着を抑制し、食品Ｆをコンベア２２から剥離しやすくなる。また、食品Ｆのコンベアとの衝突による型崩れを軽減することができる。

【0069】

図８は、バッター液がある場合における、流路部への食品の投下を示している。図３の場合とは異なり、緩衝材となるバッター液２１（液状被覆材）があるため、食品Ｆの形の変形や破損が防止されている。なお、図８では、食品Ｆの底面がコンベア２０ｃに接触していない。図８の例のように、食品コーティング装置は食品Ｆを流動する液状被覆材に支持された状態で搬送してもよい。

【0070】

以降では、再び図５、図６の説明に戻る。

【0071】

流路部２の投下位置１０ａよりコンベアの進行方向にある位置の上方（ｙ軸正方向）には、第２注入部である注入容器２７が設けられている。注入容器２７は、注入容器２７のさらに上方（ｙ軸正方向）から注がれたバッター液を一度受け止める。そして、注入容器２７から溢れたバッター液は流路部２の幅方向（ｚ軸方向）に設けられた開放部２７ａ、２７ｂから流路部２に降下する。これにより、バッター液は流路部２の幅方向において、滝状に流れ落ちるため、コンベア２２の幅方向に配置された複数の食品Ｆの上部をバッター液２１（液状被覆材）でコーティングすることができる。

【0072】

ｘ軸正方向（コンベアの進行方向）に搬送される食品Ｆには開放部２７ａ（第１開放部）から流下したバッター液が上から注がれる。食品Ｆは、さらにｘ軸正方向に進んだ位置で再び開放部２７ｂ（第２開放部）から流下したバッター液が上から注がれる。このため、食品Ｆに凹凸などがあっても、食品Ｆの表面をバッター液で漏れなくコーティングすることができる。

【0073】

なお、第２注入部でバッター液が幅方向に注がれる回数は、図５、図６の例とは異なる回数であってもよい。第２注入部でバッター液が幅方向に注がれる回数や、第２注入部におけるバッター液の注入量は食品Ｆのコーティングされていない部分の面積の大きさや、形状の複雑性に基づいて決めることができる。すなわち、第２注入部では、バッター液（液状被覆材）を搬送されている食品に注ぐことができればよく、第２注入部の構造、形状については特に問わない。例えば、図２の例のように注入容器を介さず、直接バッター液（液状被覆材）が流路部に注がれていてもよい。また、第２注入部の数はひとつではなく、複数個であってもよい。特に、液状被覆材の粘度が低く、食品Ｆからはじかれやすい場合や、コンベアの移動速度が大きい場合には、複数の第２注入部を使うことによって、食品Ｆの表面を漏れなくコーティングすることができる。

【0074】

第２注入部では、搬送されている食品Ｆに対して直接ノズルからバッター液を注ぐのではなく、一旦注入容器２７に蓄えられたバッター液を２箇所から分散して注ぐため、食品Ｆにかかるバッター液の水圧や衝撃を和らげることができる。これにより、柔らかい食品や脆い食品の変形や破損を防止することができる。

【0075】

なお、図５、図６における第２注入部（注入容器２７）の構造は一例であり、これとは異なる構造に係るものを用いてもよい。例えば、シャワー状にバッター液を食品Ｆにかけるノズルを使ってもよいし、スプレー状にバッター液を食品Ｆに向けて噴射するノズルを使ってもよい。また、第２注入部において食品Ｆに対してバッター液をかける角度についても特に限定しない。例えば、食品Ｆの側面からバッター液をかけてもよいし、食品Ｆの斜め上方向からバッター液をかけてもよい。

【0076】

なお、食品Ｆの表面全体にバッター液を付着させる必要がない場合や、流路部２のバッター液２１のみで食品Ｆの表面全体を浸漬することが可能な場合には、第２注入部を省略してもよい。

【0077】

図５、図６の例では、流路部２の底面上側に配設されたコンベアが移動する方向が略一定となっているが、コンベアが移動する方向は必ず略一定でなくてもよい。例えば、カーブコンベアを使って、方向転換をしながら食品Ｆを搬送してもよい。また、直進する区間とカーブする区間が混在するコンベアを使ってもよい。

【0078】

なお、図５および図６に示された流路部２は、ｚ軸方向の幅が略一定となっている。しかし、流路部２の幅は必ず略一定でなくてもよい。例えば、ｘ軸正方向（コンベアの進行方向）に向かって幅が狭くなる流路部を使ってもよい。これにより、ｘ軸正方向（コンベアの進行方向）に進むのにつれて、バッター液（液状被覆材）が深くなる流路を形成することができる。また、ｘ軸正方向（コンベアの進行方向）に向かって幅が広くなる流路部を使ってもよい。この場合、ｘ軸正方向（コンベアの進行方向）に進むのにつれて、バッター液（液状被覆材）が浅くなる流路を形成することができる。

【0079】

次に、バッター液２１の液面の高さについて説明する。ここで、バッター液２１の液面の高さは、コンベア２２からみた液状被覆材の上面の高さの一例である。図９は、バッター液の液面を食品Ｆより高く調整した例を示している。図１０は、バッター液の液面を食品より低く調整した例を示している。図９、図１０はいずれも流路部２をｘ－ｙ面で切断した断面図である。いずれの図においても、バッター液２１の流動方向とコンベア２２の進行方向はｘ軸正方向となっている。

【0080】

図９では、バッター液２１の液面の高さｈ_ｌがコンベア２２からみた食品Ｆの上端の高さｈ_ｆより高くなっている。食品Ｆのバッター液に対する比重が大きい場合、食品７０のように食品Ｆの全体をバッター液に浸漬することができる。このような場合、食品Ｆに対して上からバッター液をかける必要がないため、第２注入部を省略することができる。ただし、常に食品Ｆのバッター液に対する比重が大きいとは限らない。

【0081】

食品Ｆのバッター液に対する比重が小さい場合、図９の食品７１のように食品Ｆはバッター液２１の中を浮く。流路部２におけるバッター液２１の流れが均一でない場合、所望の速度で食品Ｆを搬送することができなくなる場合がある。

【0082】

また、バッター液の均一な流れがないと、食品Ｆの進行方向が定まらなくなってしまい、側壁２３ａや他の食品に衝突するおそれが生ずる。浮動によって食品Ｆが変形したり、破損したりする可能性がある。また、食品７１が側壁２３ａと付着し、流路部２を閉塞することもある。浮動する食品どうしが癒着し、分離が困難となるおそれもある。このような状況ではコンベア２２の幅方向に複数の食品Ｆを配置し、食品コーティング工程の効率を高めるのは難しい。

【0083】

ただし、食品Ｆがバッター液の中を浮いていても、バッター液の均一な流れがあり、食品Ｆが流動するバッター液に支持された状態で搬送される場合には、整列乱れが抑制され、上述の衝突、変形、破損、付着などの発生を回避することができる。

【0084】

食品の品質確保と、食品コーティング工程の効率化の観点からは、食品Ｆがバッター液（液状被覆材）の中を浮かないことが好ましい。そこで、本発明に係る食品コーティング装置では、コーティングされる食品Ｆの高さｈ_ｆ、食品Ｆの密度、食品Ｆの体積、バッター液の密度などに基づいて、バッター液２１（液状被覆材）の液面の高さｈ_ｌを制御する。図９の例のように、流路部２の側壁２３ａに液面センサ２９（レベルセンサ）を設置し、バッター液２１（液状被覆材）の液面の高さｈ_ｌを計測できるようにしてもよい。使用する液面センサの方式については特に問わない。また、作業員が目視で液面の高さを確認してもよい。

【0085】

図１０では、バッター液２１の液面の高さｈ_ｌがコンベア２２からみた食品Ｆの上端の高さｈ_ｆより低くなっている。食品Ｆに対し、ｙ軸正方向に働く浮力Ｂについて下記の式（１）が成立するのであれば食品Ｆがバッター液２１の上を浮動することがなくなる。

【数1】

ここで、ρ_ｂはバッター液の密度、ρ_ｆは食品Ｆの密度、Ｖ_ｆｂは食品Ｆのうち、バッター液の液面ｈ_ｌより低い部分の体積、Ｖ_ｆは食品全体の体積、ｇは重力加速度である。ρ _ｆＶ_ｆｇは食品Ｆにかかるｙ軸負方向の重力に相当する。図１０の場合、ｈ_ｆ＞ｈ_ｌの関係によりＶ_ｆ＞Ｖ_ｆｂとなるため、図９の場合に比べて食品Ｆが浮きにくくなっている。食品コーティング装置１の制御部は、式（１）が満たされるように、バッター液の液面の高さｈ_ｌを制御すればよい。

【0086】

食品Ｆのうち、バッター液の液面ｈ_ｌより低い部分の体積Ｖ_ｆｂは、例えば食品全体の体積Ｖ_ｆとｈ_ｌ／ｈ_ｆの積を求めることによって推定することができる。この計算方法は一例であり、その他の方法を使ってＶ_ｆｂの値を求めてもよい。例えば、ｈ_ｌとＶ_ｆｂの関係を格納したテーブルを使ってもよいし、ｈ_ｌを関数に入力し、Ｖ_ｆｂの値を計算してもよい。

【0087】

すなわち、コンベア２２からみたバッター液２１（液状被覆材）の液面（上面）の高さを、バッター液２１（液状被覆材）から食品Ｆの受ける浮力が食品Ｆの底面をコンベア２２から浮上させる浮力より小さくなるように制御することができる。また、ｈ_ｆ＞ｈ_ｌの関係が満たされるよう、コンベア２２からみたバッター液２１（液状被覆材）の上面の高さが、コンベア２２からみた食品Ｆの上端の高さより低くなるように制御を行ってもよいし、さらに重ねて式（１）の条件が満たされるように制御を行ってもよい。

【0088】

式（１）の条件が満たされるよう、少なくとも流路部２の側壁２３ａに設けられたレベルセンサ２９の計測値、バッター液２１（液状被覆材）の密度、食品Ｆの密度、食品Ｆの体積、食品Ｆの高さのいずれかに基づき、流路部２へ時間当たりに注入されるバッター液２１（液状被覆材）の量またはコンベア２２の移動速度を変更し、コンベア２２からみたバッター液２１（液状被覆材）の液面（上面）の高さを制御することができる。バッター液２１（液状被覆材）の量は、体積によって指定されてもよいし、質量によって指定されてもよい。

【0089】

図１０の食品７２、７３については上述の式（１）が成立しているため、バッター液２１の上を浮動せず、底面がコンベア２２についた状態で、ｘ軸正方向に搬送されている。ｈ_ｆ＞ｈ_ｌであるため、食品７２の上部はバッター液によって浸漬されていない状態にある。しかし、コンベア２２の進行方向にある食品７３は注入容器２７により、上方からバッター液を注がれているため、上部を含む表面全体がバッター液でコーティングされる。

【0090】

図１１は、食品コーティング装置による食品の配置例を示している。図１０の例に示したように、食品Ｆの浮動を防止することができるのであれば、図１１の例のように、高速な食品投下装置１０を使い、流路部２の幅方向に複数の食品Ｆを配置することができる。食品投下装置１０から投下された食品Ｆに対してバッター液は緩衝剤として働くため、図４のような食品Ｆの変形や破損が起こりにくくなっている。本発明に係る食品コーティング装置を使うことにより、コンベア上に従来に比べて高い密度で食品を配置することができる。

【0091】

図１２は、本実施形態に係る食品コーティング工程の構成例を示している。図１２は、食品投下装置１０と、食品コーティング装置１と、次の工程に係る装置５０の断面図となっている。このうち、食品投下装置１０は食品コーティング工程の前の工程に係る装置の一例である。装置５０は食品コーティング工程の後の工程を行う装置である。

【0092】

図１２には、食品コーティング装置に係る構成の一例が示されている。図１２の食品コーティング装置１の下部には車輪５が設けられているため、装置を移動することができる。これにより、生産ラインの配置変更、生産工程の変更などに柔軟に対応することができる。なお、食品コーティング装置１は必ず車輪などの移動手段を備えていなくてもよい。

【0093】

図１２の食品コーティング装置１では、流路部２の下側全体にわたって大型のバッター槽２０が設けられている。これにより、流路部２の下流だけでなく、底板２３、側壁２３ａ、２３ｂなどからこぼれるバッター液のほとんどを回収することができ、装置の設置環境を清潔に保つことができる。図１２のバッター槽２０の構造は一例であり、これとは異なる構造に係るバッター槽を用いてもよい。なお１の構成例のようにバッター槽に貯えられた液状被覆材を使って、図１２のバッター槽２０の構造は一例であり、これとは異なる構造に係るバッター槽を用いてもよい。

【0094】

次に図１２の例における配管部について説明する。

【0095】

バッター槽２０に貯められたバッター液は、開口２８より配管３０を経てタンク３１に流れ落ちる。作業員はタンク３１を使ってバッター液の入れ替えや補充作業を行うことができる。

【0096】

タンク３１は、配管３１ａを介してポンプ３２と接続されている。ポンプ３２は、タンク３１からバッター液を汲み上げる機能を有する。ポンプ３２としては電動式のポンプを使うことができるが、使用する動力の種類については特に限定しない。ポンプ３２は、ターボ型ポンプ、容積式ポンプ、特殊型ポンプのいずれであってもよく、構造と種類については特に問わない。

【0097】

ポンプ３２が汲み上げたバッター液は配管３３、３４により、食品コーティング装置１の上部に運ばれる。配管３４は、第１ノズル２６（第１注入部）と接続されており、流路部２にバッター液を供給する。配管３３は、第２ノズル３３ａに接続されており、注入容器２７（第２注入部）の上方よりバッター液を供給する。

【0098】

図１２の配管部は一例であり、これとは異なる構造の配管部を使ってバッター液の供給を行ってもよい。図１２の例では、配管部によってバッター液が循環しているが、バッター液を循環させず、流路部２を流れたバッター液を廃棄し、第１注入部および第２注入部で新しいバッター液を供給してもよい。また、一部のバッター液を廃棄し、残りのバッター液を循環させ、減った分のバッター液を新しいバッター液で補充する構成の配管部を用いてもよい。

【0099】

次に図１２の例における搬送部について説明する。

【0100】

コンベア２２は、電動機２４の動力によって駆動されている。電動機２４の動力はベルト２５によって、伝達されている。電動機２４と、ベルト２５はコンベア２２を駆動する駆動部の一例である。コンベア２２は、流路部２の底に沿ってｘ軸正方向に進んだ後、途中で上り傾斜をつけられて移動する。コンベア２２に上り傾斜をつけられる区間は上述の区間２２ａに相当する。そして、コンベア２２は端部２２ｂに達したら、再び略水平となる。そして、コンベアは終端２２ｃで進行方向をｘ軸正方向からｘ軸負方向に転換する。終端２２ｃに達した食品Ｆは、下方に設置されている次の工程に係る装置５０に投下される。本発明に係る食品コーティング装置のコンベアは、複数の食品Ｆを整列した状態で次の工程に投入するため、複数の食品Ｆどうしが癒着するリスクを軽減することができる。

【0101】

装置５０は、食品コーティング装置１によってコーティングが行われた食品Ｆに対して、調理、加工処理または包装処理などを行う装置である。装置５０は、食品Ｆに対して加熱処理、冷却処理、乾燥処理、別のコーティング処理、ブレッダー粉付け、味付け、香り付けなどを行う調理装置であってもよい。加熱処理の例としては、グリル、ボイル、油ちょうなどが挙げられるが、どの種類の加熱処理であってもよい。また、装置５０は食品Ｆのカット処理などを行う加工装置であってもよい。また、装置５０は食品Ｆを容器に収納したり、包装を行ったりする装置であってもよい。すなわち、装置５０で行われる処理については特に問わない。

【0102】

図１２の食品コーティング装置１は、制御部４０を備えている。制御部４０は、食品コーティング装置１の操作手段を提供し、状態表示などを行う。また、制御部４０は、コンベア２２の移動速度の制御、バッター液に係る液面の高さの制御、バッター液（液状被覆材）の流量の制御などの制御処理を行う。側壁２３ａに設置された液面センサ２９は、制御部４０と電気的に接続されているものとする。したがって、制御部４０は液面センサ２９の計測値に基づき制御処理を実行することができる。制御部４０には、操作手段としてボタン、スイッチ、タッチパネル、レバーなどが設けられていてもよい。また、状態表示のためのＬＥＤ、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイなどが設けられていてもよい。状態表示や制御処理は、ＣＰＵ（中央処理装置）で動作するプログラム、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどの半導体回路またはこれらの組み合わせによって実現することができる。

【0103】

次に、流路部２におけるバッター液の液面ｈ_ｌの制御処理について説明する。図１３は、バッター液の液面の高さを制御する処理の例を示している。図１３の処理は、例えば制御部４０によって実行される。以下では図１３のフローチャートを参照しながら、処理について説明する。バッター液の液面の高さは、液状被覆材の上面の高さの一例である。

【0104】

食品コーティング装置１が立ち上がったら、ポンプによるバッター液の汲み上げと、コンベア２２の移動を開始する。バッター液の液面の高さが設定値ｈ_ｌと等しくなるよう、流路部２におけるバッター液の流量と、コンベア２２の速度を調整する（ステップＳ１０１）。液面の高さに係る設定値ｈ_ｌは上述の式（１）を満たすよう、制御部４０で設定することができる。バッター液の流量は、例えばポンプ３２の吐出量、コンベア２２の移動速度を調節することによって変更することができる。流路部２におけるバッター液の流速とコンベア２２の速度の差が小さい方が、均一な流れが形成され、食品Ｆの配置乱れが軽減されるため、流路部２におけるバッター液の流速はコンベアの速度に近い値となることが望ましい。

【0105】

なお、第１の構成例を用いた場合には、バッター槽に貯えられたバッター液の量を変更することによってバッター液の液面（液状被覆材の上面）の高さｈ_ｌを調整してもよい。また、流路部が可動に支持されているのであれば、流路部のバッター槽に対する相対的な高さを変更し、ｈ_ｌを調整してもよい。

【0106】

次に、食品投下装置は食品Ｆの投下を開始する（ステップＳ１０２）。食品Ｆの配置位置や配置方法については図５および図６に係る説明で述べた通りである。食品コーティング装置１の制御部４０が食品投下装置１０の稼働開始指令を送信してもよいし、その他の装置が送信してもよい。

【0107】

食品Ｆの投下が始まったら、制御部４０は最新の液面の設定値ｈ´_ｌを取得する（ステップＳ１０３）。ユーザが液面の設定値を変更した場合、当該変更をステップＳ１０３で検出することができる。そして、現在の液面の高さｈ_ｃが最新の液面の設定値ｈ´_ｌと等しいか否かを確認する（ステップＳ１０４）。制御部４０は現在の液面の高さｈ_ｃを液面センサ２９から取得することができる。ステップＳ１０４における判定結果によって処理が分岐する。

【0108】

ステップＳ１０４でｈ_ｃ＝ｈ´_ｌであることが確認されたら、一定期間の経過後、再びステップＳ１０３を実行する。ここで、一定期間として例えば３０秒、１分などを使うことができるが、これとは異なる長さを使ってもよい。ステップＳ１０４の判定でｈ_ｃ≠ｈ´_ｌであった場合、次のステップＳ１０５に進む。

【0109】

ステップＳ１０５では現在の液面の高さｈ_ｃが最新の液面の設定値ｈ´_ｌより高くなっているか否かを確認する。現在の液面の高さｈ_ｃが最新の液面の設定値ｈ´_ｌより高い場合、流路部におけるバッター液の液面を下げる処理を実行する（ステップＳ１０６）。第２の構成例の場合、制御部４０は、ポンプ３２の吐出量を減らす制御、コンベアの移動速度を大きくする制御の少なくともいずれかを実行すればよい。第１の構成例が用いられた場合には、バッター槽に貯えられたバッター液の量を減らす制御、流路部のバッター槽に対する相対的な高さを大きくする制御の少なくともいずれかを実行する。

【0110】

一方、現在の液面の高さｈ_ｃが最新の液面の設定値ｈ´_ｌより低い場合、流路部におけるバッター液の液面を上げる処理を実行する（ステップＳ１０７）。第２の構成例の場合、制御部４０は、ポンプ３２の吐出量を増やす制御、コンベア２２の移動速度を小さくする制御の少なくともいずれかを実行すればよい。第１の構成例が用いられた場合には、バッター槽に貯えられたバッター液の量を増やす制御、流路部のバッター槽に対する相対的な高さを小さくする制御の少なくともいずれかを実行する。

【0111】

ステップＳ１０６またはステップＳ１０７の処理が実行されたら、食品の生産ラインが稼働中であるか否かを確認する（ステップＳ１０８）。食品ラインの稼働状態は、例えばコンベア２２上に投下された食品Ｆが残存しているか否かを確認することによって判定することができる。食品の生産ラインが稼働中である場合、一定期間の経過後、再びステップＳ１０３を実行する。食品の生産ラインの稼働が停止している場合、ポンプ３２によるバッター液の汲み上げと、コンベア２２の移動を停止する（ステップＳ１０９）。作業員が目視で確認をし、手動でコンベア２２の停止操作を行ってもよい。

【0112】

なお、図１３ではステップＳ１０８の確認処理がフローチャートの後半に実行されていたが、これとは異なるタイミングに実行されていてもよい。例えば、ステップＳ１０３～ステップＳ１０５のいずれかのタイミングでステップＳ１０８の確認処理が実行されてもよい。

【0113】

図１３のフローチャートに示した処理を行うことにより、バッター液（液状被覆材）の液面の高さを食品Ｆが浮動しないように調整することができる。また、コーティングを行う食品の大きさや密度が変更されたら、当該変更に合わせてバッター液（液状被覆材）の液面の高さを変更することができる。

【0114】

（第２の実施形態）
第１の実施形態に係る食品コーティング装置の流路部は略水平であったが、傾斜の付けられた流路部を用いてもよい。第２の実施形態に係る食品コーティング装置では流路部の進行方向に向かって下り傾斜が付けられている。以下では第１の実施形態との差異点を中心に説明する。

【0115】

図１４は、第２の実施形態に係る流路部の例を示している。図１４は、流路部２ａをｘ－ｙ平面について切断した断面図となっている。図１４の水平線８０は、ｘ軸と平行な線であり、流路部２ａの上流の高さを示している。ｘ軸正方向（進行方向）に進むのにつれて流路部２ａのｙ軸方向の高さが低くなっている。したがって、流路部２ａには上流から下流に向かって下り傾斜がつけられていることがわかる。

【0116】

図１４の例では、流路部２ａに水平方向に対し約１度の下り傾斜がつけられている。これにより、粘性が高く流動しにくい液状被覆材を使って食品コーティング工程を行うことができる。なお、この傾斜角度は一例であり、これとは異なる角度の傾斜を流路部２ａにつけてもよい。

【0117】

図１４の流路部２ａには上流から下流に向かって下り傾斜がつけられているが、逆に上流から下流に向かって上り傾斜をつけてもよい。流路部２ａにつけられる傾斜については特に問わない。なお、回転機構や昇降機構などを実装することによって、食品コーティング装置における流路部２ａの傾斜を調整可能に構成してもよい。これにより、様々な物理的性質を備えた液状被覆材を使って食品をコーティングすることができる。

【0118】

（第３の実施形態）
上述の各実施形態では、流路部内の食品の搬送も、流路部と次の工程までの搬送も一連のコンベアによって実現されていた。ただし、本発明に係る食品コーティング装置では、必ず食品の搬送を一連のコンベアによって行わなくてもよい。

【0119】

図１５は、第３の実施形態に係る食品コーティング装置の例を示している。以下では図１５を参照しながら、上述の各実施形態との差異点を中心に説明する。

【0120】

本実施形態に係る食品コーティング装置では、複数のコンベアが含まれている。コンベア２２は、食品Ｆを流路部２のｘ軸正方向に搬送するが、底板２３の縁部６１にある流路部２の下流で終端している。そして、コンベア２２の終端からｘ軸正方向に、間隙３５を隔てて別のコンベア３６の始端が位置している。

【0121】

間隙３５のｘ軸正方向の幅は、食品Ｆがバッター槽２０に落下したり、搬送中の食品Ｆがコンベア２２の終端とコンベア３６の始端との間に挟まったりしない大きさに抑えられている。一方、間隙３５のｘ軸正方向の幅は、流路部２の下流（底板２３の縁部６１）からバッター槽２０にバッター液が流れ落ちるのに充分な大きさが確保されているものとする。

【0122】

コンベア２２によって流路部２の下流（底板２３の縁部６１）まで搬送された食品Ｆは、コンベア３６に受け渡され、ｘ軸正方向に搬送される。すなわち、食品Ｆは流路部内の区間においてはコンベア２２によって搬送されるが、流路部を通過した後、次の工程までの区間についてはコンベア３６によって搬送される。なお、図１５の例では、コンベア３６はｘ軸正方向に食品Ｆを搬送しているが、これとは異なる方向に食品Ｆを搬送してもよい。

【0123】

なお、食品Ｆを次の工程までの区間において搬送するため、コンベア以外の搬送装置を用いてもよい。例えば、ロボットハンドによって流路部２の下流まで搬送された食品Ｆを持ち上げ、次の工程に係る装置に食品Ｆを搬送してもよい。流路部２の下流から次の工程の区間において自動的な搬送を行う装置を設けずに、作業員が食品Ｆを手作業で移動してもよい。

【0124】

本実施形態のように、流路部２のコンベア２２と、次の工程まで食品Ｆを搬送する装置（例えば、コンベア３６など）との間に間隙３５を設けることにより、流路部２の下流からバッター液が流れ落ちやすくなる。これにより、次段における搬送装置へのバッター液の付着を軽減することができる。また、図１５の例のような構成を用いることにより、コンベア２２としてメッシュを有さないゴムベルトなどを使った場合においても、バッター液の流下量の減少や、次段の搬送装置におけるバッター液の付着が発生しにくくなる。

【0125】

（第４の実施形態）
図５、図６の第２注入部は、コンベアが流路部２内に配設されている区間においてバッター液（液状被覆材）を注いでいた。ただし、第２注入部は必ずバッター液（液状被覆材）をコンベアの流路部２内の区間に注がなくてもよい。第４の実施形態に係る第２注入部は、コンベアが流路部２の下流よりさらにｘ軸正方向に進んだ位置において、バッター液（液状被覆材）を注ぐ。

【0126】

図１６は、第４の実施形態に係る食品コーティング装置の例を示している。図１６の食品コーティング装置では、注入容器２７と、注入容器２７にバッター液（液状被覆材）を注ぐ第２ノズル３３ａを備えた第２注入部が、図１５の例と比べてｘ軸正方向（コンベアの進行方向）に進んだ位置にある。

【0127】

注入容器２７から溢れたバッター液（液状被覆材）は、コンベア３６が配設されている下方へ注がれている。コンベア３６がメッシュ状のネットコンベアである場合、図１６の例のように、注がれたバッター液（液状被覆材）はコンベア３６の網目（開口部）を流れ落ち、コンベア３６の下方（ｙ軸負方向）にあるバッター槽２０によって回収される。

【0128】

食品Ｆがコンベア３６によって搬送されている場合、食品Ｆへ注入容器２７から溢れたバッター液（液状被覆材）が上方から注がれる。食品Ｆは投下部からコンベア２２がバッター液（液状被覆材）に浸漬されている投下位置に投下されたときに、少なくとも底面を含む表面の一部がバッター液（液状被覆材）でコーティング（被覆）されている。注入容器２７から溢れたバッター液（液状被覆材）によって食品Ｆの表面における残りの領域がバッター液（液状被覆材）でコーティング（被覆）される。このように、コンベアが流路部２の下流よりさらにｘ軸正方向に進んだ位置において、バッター液（液状被覆材）が食品に注がれても、食品の表面全体のコーティングを行うことができる。

【0129】

なお、図１６の例では、流路部内におけるコンベア（コンベア２２）と次の工程までの搬送用のコンベア（コンベア３６）が分かれているが、一連のコンベアによる搬送が行われていてもよい。また、図１６における第２注入部は一例にしか過ぎない。したがって、第２注入部の形状や構造が図１６の例と異なっていてもよい。また、第２注入部がコンベアにバッター液（液状被覆材）を注ぐ回数については特に限定しない。

【0130】

本実施形態に係る食品コーティング装置のその他の構成要素の構造や機能は、上述の各実施形態と同様である。

【0131】

上述のように、本発明に係る食品コーティング装置を用いることによって、食品コーティング工程における複数の課題を解決することができる。本発明に係る食品コーティング装置では食品が投下時に受ける衝撃を軽減されるため、食品の変形や破損を防止することができる。コンベアの上にはバッター液が存在しているため、食品の底面がコンベアに付着するリスクも少なくなる。

【0132】

また、本発明に係る食品コーティング装置では、流路部において均一な流れが形成されるよう、バッター液（液状被覆材）の流動が制御されるため、食品の整列乱れに伴う問題の発生を防止する。具体的には、壁面への付着、食品どうしの癒着の発生を防ぎ、食品の高密度な配置を実現する。これにより、効率的な食品のコーティングが行われ、前の工程に高速な食品投下装置を設置することが可能となる。このように、本発明に係る食品コーティング装置を使うことにより、食品の品質低下や食材のロスが減らされ、従来はコーティング工程で扱うのが難しかった水分量が多い食品、気泡を有する食品、内部に空洞を有する食品、結着性が高くなく崩れやすい食品、粘着性の強い食品などのコーティングを行うことができるようになる。

【0133】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲の限定することは意図していない、これらの実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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】

【0134】

Ｆ、７０、７１ 食品
１ 食品コーティング装置
２、２ａ 流路部
３ 搬送部
４ 配管部
５ 車輪
１０ 食品投下装置
１０ａ 投下位置
２０ バッター槽
２０ｃ、２２ コンベア
２２ａ 区間
２１ バッター液
２２ｂ 端部
２２ｃ 終端
２３ 底板
２３ａ、２３ｂ 側壁
２７ａ、２７ｂ 開放部
２４ 電動機
２５ ベルト
２６ 第１ノズル
２７ 注入容器
２８ 開口
２９ 液面センサ（レベルセンサ）
３０、３１ａ、３３、３４ 配管
３１ タンク
３２ ポンプ
３３ａ 第２ノズル
４０ 制御部
５０ 装置
６１ 縁部
６２ 押さえ部
８０ 水平線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】