特表 2024-501961 漸進的水和システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-17

(54)【発明の名称】漸進的水和システム

(51)【国際特許分類】

   A23J 3/22 20060101AFI20240110BHJP

   A23L 13/00 20160101ALI20240110BHJP

   A23J 3/00 20060101ALI20240110BHJP

   A23J 3/14 20060101ALI20240110BHJP

   A23J 3/26 20060101ALI20240110BHJP

   B01F 35/90 20220101ALI20240110BHJP

   B01F 35/21 20220101ALI20240110BHJP

   B01F 35/222 20220101ALI20240110BHJP

   B01F 27/112 20220101ALI20240110BHJP

   B01F 27/191 20220101ALI20240110BHJP

   B01F 27/192 20220101ALI20240110BHJP

   B01F 27/2123 20220101ALI20240110BHJP

   B01F 27/70 20220101ALI20240110BHJP

   B01F 101/06 20220101ALN20240110BHJP

【ＦＩ】

A23J3/22

A23L13/00 E

A23L13/00 Z

A23J3/00 502

A23J3/14

A23J3/26

B01F35/90

B01F35/21

B01F35/222

B01F27/112

B01F27/191

B01F27/192

B01F27/2123

B01F27/70

B01F101:06

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023538977

(86)(22)【出願日】2021-11-03

(85)【翻訳文提出日】2023-08-02

(86)【国際出願番号】 US2021057962

(87)【国際公開番号】W WO2022139960

(87)【国際公開日】2022-06-30

(31)【優先権主張番号】63/130,369

(32)【優先日】2020-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/518,499

(32)【優先日】2021-11-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523195577

【氏名又は名称】シアトル フード テック，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100109896

【弁理士】

【氏名又は名称】森 友宏

(72)【発明者】

【氏名】ラガリー，クリスティー

(72)【発明者】

【氏名】グラッブ，クロエ

(72)【発明者】

【氏名】オドンネル，ジュリア

【テーマコード（参考）】

4B042

4G037

4G078

【Ｆターム（参考）】

4B042AC09

4B042AD36

4B042AE02

4B042AE03

4B042AK10

4B042AK11

4B042AK20

4B042AP14

4B042AP22

4B042AP30

4B042AT05

4G037CA18

4G037CA20

4G037EA03

4G078AB09

4G078BA01

4G078DA01

4G078DA03

4G078DA28

4G078EA03

4G078EA10

(57)【要約】

システム及び方法は、肉類似製品用食品材料のような材料を連続的に漸進的に水和させることについて述べている。まず、材料が、外部管と回転する内側シャフトとの間の材料流路を通じて搬送されるように供給される。回転する内側シャフトは、１以上の撹拌及び／又は進行特徴部を含んでいる。進行特徴部は、例えば、螺旋パターンで配置される一連の瓦状に重なって突出する充填パドルであり得る。撹拌特徴部は、例えば未充填フープ、フック、又はパドルのような形態を取り得る。材料流路を通じて材料を搬送及び水和させるのと同時に、材料の多くの塊、集まり、及び／又は未水和部分が、材料の均一な水和及び一貫した分散を得るように構成される１以上の撹拌特徴部を介してバラバラにされる。また、同時に、あるいは続いて、水が、連続的及び／又は漸進的に材料に提供され、水和材料粒子を生成する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料を連続的に漸進的に水和及び供給する方法であって、
外部管と回転する内側シャフトとの間の材料流路を通じて搬送される材料を用意し、前記内側シャフトは、前記内側シャフトの周囲に延びる１以上の搬送及び／又は進行特徴部を有し、
前記材料流路を通じて前記材料を搬送するのと同時に、前記材料に連続的及び／又は漸進的に水を供給して複数の水和材料粒子を生成し、
前記材料を前記材料流路を通じて搬送及び水和するのと同時に、前記材料の均一な水和と一貫した分散を得るように構成される１以上の撹拌特徴部を介して前記材料の複数の塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにする、
方法。

【請求項2】

前記材料は、前記材料の前記搬送及び水和後に前記材料流路から正確に放出される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記材料粒子に連続的及び／又は漸進的に水を供給することは、搬送中の前記材料の撹拌又は回転により前記材料粒子の新に露出した表面領域を水和させることを含む、請求項１～２のいずれかに記載の方法。

【請求項4】

前記１以上の撹拌特徴部は、１以上の未充填フープ、フック、又はパドルを含む、請求項１～３のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

前記材料の前記塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにすることは、１以上の進行特徴部を介してさらに行われる、請求項１～４のいずれかに記載の方法。

【請求項6】

前記１以上の進行特徴部は１以上の充填パドルを含む、請求項１～５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

前記１以上の充填パドルは螺旋パターンで配置される、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

前記１以上の充填パドルは、瓦状に重なって前記内側シャフトから突出する、請求項１～７のいずれかに記載の方法。

【請求項9】

前記材料は、テクスチャ野菜タンパク質（TVP）、デンプン、キノコタンパク質、及び／又は粉末状植物由来タンパク質のうちの１つ以上である、請求項１～８のいずれかに記載の方法。

【請求項10】

前記外部管は１以上の入口部を有し、前記水は前記１以上の入口部を介して計測されつつ供給される、請求項１～９のいずれかに記載の方法。

【請求項11】

前記水は、所定の吸収及び水和曲線に基づいて計測されつつ供給される、請求項10に記載の方法。

【請求項12】

前記材料は、前記入口部のうちの少なくとも１つを介して供給される、請求項10～11のいずれかに記載の方法。

【請求項13】

前記材料及び／又は水は、調味料、粉末調味粒子、又はその両方を含む、請求項１～12のいずれかに記載の方法。

【請求項14】

前記材料が前記材料流路を通じて搬送されるときに前記材料が冷却されるように、１以上のコンポーネントが断熱されるか、さらに／あるいはジャケット冷却システムを有する、請求項１～13のいずれかに記載の方法。

【請求項15】

材料を連続的及び／又は漸進的に水和させるように構成される装置であって、
前記材料を複数のより小さな材料粒子に小さくするように前記材料を処理するように構成された１以上の粒子リサイズ特徴部を有する回転する内側シャフトと外部管との間で搬送される材料のための材料流路と、
外部管と回転及び／又は往復する内側シャフトとの間で搬送される材料のための材料流路を備え、前記内側シャフトは、前記内側シャフトの周囲に延びる１以上の搬送及び／又は進行特徴部を有し、
１以上の入口部を備え、前記材料が連続投入量又はバッファされた投入量で供給され、前記材料を水和させるために水が連続的及び／又は漸進的に供給されて複数の水和材料粒子が生成されると同時に、前記材料が１以上の撹拌特徴部を介して撹拌されて前記材料の複数の塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにして前記材料の均一な水和と一貫した分散を得る、
装置。

【請求項16】

前記水を連続的及び／又は漸進的に供給する１以上の水和部をさらに備える、請求項15に記載の装置。

【請求項17】

前記水は、前記材料を水和させるために、計測された量で供給されるか、計測された連続流量で供給される、請求項15～16のいずれかに記載の装置。

【請求項18】

前記内側シャフトは、所定の速度又は調整可能な速度で回転して前記材料のジャストインタイム式の水和を提供するように構成される、請求項15～17のいずれかに記載の装置。

【請求項19】

前記内側シャフトは、間欠パルス回転及び／又は往復回転用に構成される、請求項15～18のいずれかに記載の装置。

【請求項20】

前記シャフトの回転は、前記材料の水和速度及び前記材料の進行速度のうち１つ以上に対応する、請求項15～19のいずれかに記載の装置。

【請求項21】

前記材料は、前記材料の搬送及び水和後に前記材料流路から正確に放出される、請求項15～20のいずれかに記載の装置。

【請求項22】

前記材料粒子に連続的及び／又は漸進的に水を供給することは、前記搬送中の前記材料の撹拌及び回転により前記材料粒子の新たに露出した表面領域を水和させることを含む、請求項15～21のいずれかに記載の装置。

【請求項23】

前記１以上の撹拌特徴部は、１以上の未充填フープ、フック、又はパドルを含む、請求項15～22のいずれかに記載の装置。

【請求項24】

前記材料の前記塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにすることは、１以上の進行特徴部を介してさらに行われる、請求項15～23のいずれかに記載の装置。

【請求項25】

前記１以上の進行特徴部は１以上の充填パドルを含む、請求項15～24のいずれかに記載の装置。

【請求項26】

前記１以上の充填パドルは螺旋パターンで配置される、請求項15～25のいずれかに記載の装置。

【請求項27】

前記１以上の充填パドルは、瓦状に重なって前記内側シャフトから突出する、請求項15～26のいずれかに記載の装置。

【請求項28】

前記材料は、テクスチャ野菜タンパク質（TVP）、デンプン、キノコタンパク質、及び／又は粉末状植物由来タンパク質のうちの１つ以上である、請求項15～27のいずれかに記載の装置。

【請求項29】

前記外部管は１以上の入口部を有し、前記水は前記１以上の入口部を介して計測されつつ供給される、請求項15～28のいずれかに記載の装置。

【請求項30】

前記水は、所定の吸収及び水和曲線に基づいて計測されつつ供給される、請求項15～29のいずれかに記載の装置。

【請求項31】

前記材料は、前記入口部のうちの少なくとも１つを介して供給される、請求項15～30のいずれかに記載の装置。

【請求項32】

前記材料及び／又は水は、調味料、粉末調味粒子、又はその両方を含む、請求項15～31のいずれかに記載の装置。

【請求項33】

前記材料が前記材料流路を通じて搬送されるときに前記材料が冷却されるように、１以上のコンポーネントが断熱されるか、さらに／あるいはジャケット冷却システムを有する、請求項15～32のいずれかに記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【関連出願に対する相互参照】

【0001】

本出願は、2021年11月３日に提出された米国特許出願第17/518,499号の一部継続出願であり、当該米国特許出願は、2020年12月23日に提出された米国仮特許出願第63/130,369号の利益を主張するものである。これらの出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本出願は、2021年８月13日に提出された米国仮特許出願第17/402,478号に関連するものである。

【技術分野】

【0002】

本開示は、概して食品加工に係り、より詳細には、肉類似製品の形成及び調製に用いられる装置及び方法に関するものである。

【背景】

【0003】

植物由来肉の生産は、成長している産業であり、植物由来肉製品は、これらの製品の品質及び魅力が向上しているため益々人気が増してきている。概して、植物由来肉の生産及び肉類似物の生産においては、原材料が、典型的には、典型的な肉の形状に成形される前に調製され、混ぜ合わされて「生地」とされる。この生地は、主としてタンパク質とデンプンとを含んでおり、これらは、典型的には、テクスチャ形態又は粉末形態のいずれかで使用される。例えば、大豆は、通常、テクスチャ大豆タンパク質（すなわち、低湿押出中に形成される乾燥片）及びタンパク質単離物（すなわち微粉）の形態で現れる。概して肉生産においては、他の作業の中でも特に肉を柔らかくするためにタンブラ（すなわちタンブリングマリネータ）、ボウルチョッパ、及びグローブミキサが伝統的に使用されている。植物由来肉の生産及び肉類似物の生産においては、水をテクスチャ又は粉末タンパク質及び／又はデンプンに取り入れるために同じ設備がバッチ形式で使用される。このバッチプロセスにおいては、タンパク質又はデンプン、水、及び潜在的に調味料が典型的には絶えず混ぜ合わされ、水が、部分的に又は完全に乾燥材料のすべてに均一に離散されて分散され、水吸収速度が増加する。
吸水速度は、水濃度に加え、温度（すなわち、可用性又は可動性）、乾燥材料の表面積、親水性及び疎水性材料特性、及びテクスチャ野菜タンパク質のような乾燥材料の細胞構造（すなわち、連続気泡構造又は独立気泡構造）をはじめとする他の変数の関数である。これらの特性は、タンブラ内の後処理によっては制御されず、最適化されない。

【0004】

不完全な水和又は過度に長い水和の結果、品質管理問題及び生産コストの増大が生じる。不完全な水和は、（タンパク質材料のような）部分水和材料が製品の他の部分から水を抜き出すことを引き起こし得る。例えば、テクスチャ野菜タンパク質（「TVP」又は「テクスチャタンパク質」）の不完全な水和の結果として、TVPの個片が部分的乾燥タンパク質として最終混合物に入る。TVPのこれらの乾燥部分は、プロセスにおいて後で（又は別個に）加えられる水を得るために競い合い、さらに／あるいは水を得るために他の水和又は水結合材料と競い合う。これは、最終製品内での不均質及び／又はジューシー感の一般的な低下を招き得る。水和不足に関連するこれらの品質問題のリスクを最小限にするために、食品処理業者は、バッチプロセスでTVPのような材料を水和するために余計な時間を費やすことを選択することがある。しかしながら、このさらなるバッチ遅れにより、植物由来肉生地の生産に対する障害が増加し、さらなる設備運用コストが必要になる。

【0005】

また、タンブラ、ボウルチョッパ、及びグローブミキサは、植物由来肉の生産及び肉類似物の生産についての利用可能性に対して数多くの制限を抱えている。そのような設備は、典型的には、肉製品における大きな変動性をより良く制御するためのバッチ式水和のために使用される。この設備の一部は、連続生産ラインと結び付くように改良されているが、このアプローチは、液体成分及び水和時間が多すぎるため、TVPのような材料の水和に関しては避けられてきた。例えば、タンブラに角度を付けて重力を通じて材料を進行させる簡単な方法は、少なくともその乾燥重量を水に吸収させるのに10分以上かかる材料については技術的に不可能である。加えて、バッチプロセス設備では、次の生産ステージに送るために重たい材料を手動で移送する必要があり、この移送においてエネルギーが浪費される。また、重たい材料の移送は、特にこの設備のローディング及びアンローディングによって生じる背中と腕のけがの問題によって作業者へのリスクが高まることを招く。

【0006】

このため、食品加工の分野においては、植物由来タンパク質の水和のための新規で有用なシステム及び方法を作り出すことに対する需要が存在する。この問題の根源は、本発明者等により発見されたように、植物由来肉用の粉末又はテクスチャタンパク質又はデンプンにおいて所望の均一の含水率を得て、食品加工中の水和不足の材料から生じる品質問題を避けるための漸進的で連続した水和が存在しないことにある。

【概要】

【0007】

本開示の利点は、タンパク質及びデンプン、例えば、肉類似製品用のTVPのような材料を水和するための改良されたシステム及び方法を提供することにある。開示されている特徴、装置、システム、及び方法は、タンパク質又は他の材料が搬送されているときに材料を連続的に漸進的に水和させることに基づいて肉類似製品の一貫性及び味を向上させるものである。

【0008】

ある実施形態においては、これらの利点は、固定外部管を通じてテクスチャタンパク質のような材料を搬送し、（例えばオーガのような）１以上の撹拌及び／又は進行特徴部を保持する内側シャフトを回転させることにより実現することができる。ある実施形態においては、シャフトは（例えば時計回りに２回転した直後に反時計回りに１回転するというように）往復回転を行う。ある実施形態においては、計測流量の流入水を供給するように構成される１以上の水和ポートを介して水が同時に追加される。

【0009】

本開示の他の装置、方法、特徴、及び利点は、以下の図面と詳細な説明を精査すれば、当業者に明らかであるか、明らかになるであろう。そのような付加的な装置、方法、特徴及び利点のすべては、本説明中に含まれ、本開示の範囲内にあり、添付の特許請求の範囲により保護されることが意図されている。

【図面の簡単な説明】

【0010】

含められる図面は、例示のためのものであり、開示された漸進的水和のための方法及び装置について考えられる構造及び配置の例を提供するだけの役割を有する。これらの図面は、本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく当業者によって本開示に対してなされ得る形態及び詳細における変更をいかなる方法によっても制限するものではない。

【0011】

【図1A】図1Aは、本開示の一実施形態による漸進的水和システム例の上方側部斜視図を示している。

【0012】

【図1B】図1Bは、本開示の一実施形態による漸進的水和システム例の側断面図を示している。

【0013】

【図1C】図1Cは、本開示の一実施形態による漸進的水和システム例の外部の上方側部斜視図を示している。

【0014】

【図2】図２は、本開示の一実施形態による、材料を連続的に漸進的に水和させる方法例のフローチャートを示している。

【詳細な説明】

【0015】

本開示による装置、システム、及び方法の例示的な応用例がこのセクションで述べられる。これらの例は、本開示の内容を追加し、その理解を手助けするためにのみ提供されるものである。したがって、本明細書で提供されているこれらの具体的な詳細の一部又は全部がなくても本開示を実施し得ることは当業者に明らかであろう。ある例では、公知のプロセスステップは、本開示を不必要に不明瞭にすることを避けるために詳細に述べられていない。他の応用例も考えられ、以下の例を限定として捉えるべきではない。以下の詳細な説明においては、添付図面が参照され、これらの添付図面は、本説明の一部を構成し、添付図面においては、説明のために、本開示の特定の実施形態が示されている。これらの実施形態は、当業者が本開示を実施できる程度に十分に詳細に述べられているが、これらの例は限定しないものと理解され、本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく、他の実施形態が使用され得るし、変更を行い得る。

【0016】

本開示は、様々な実施形態において、植物由来タンパク質やデンプンのような食品の漸進的水和のための特徴、装置、システム、及び方法に関するものである。開示されている実施形態は、例えば植物由来肉製品（例えば、「野菜バーガー」やその成分に肉を含んでいない同様のベジタリアン又はビーガン用食品）中のテクスチャ大豆タンパク質のようなデンプン及びタンパク質を含む様々な材料を水和させるために使用され得る。開示されている実施形態の一部は、機械の全長にわたって乾燥材料が段々水和される漸進的水和システムを含むことができる。

【0017】

ある実施形態においては、システムは、植物由来肉製品に使用される植物由来テクスチャタンパク質の連続放出を可能にする漸進的水和機械である。この機械は、例えば、テクスチャ野菜タンパク質のような材料が連続的に搬送されている間に絶えず正確に均一に水和される水計測型連続水和機械であり得る。

【0018】

植物由来肉を作るときの主な問題は、植物由来肉レシピにTVP又は他のタンパク質又はデンプンを利用するためには、材料をタイミング良く完全に水和させる必要があることである。TVPのより大きな個片又は塊の中央に水があまり移動しない結果として生じる不完全な水和により、例えば、この材料が、製品の他の部分から水を抜き出すことになり得る。本明細書で提案される解決策は、材料の塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにするように材料が撹拌及び／又は進行されるように水和ステップ及び撹拌及び／又は進行ステップの両方を同時に行うことを含む。

【0019】

ある実施形態においては、システムは、乾燥又は部分水和材料が外部管と往復回転する内側シャフトとの間の材料流路に入口部を介して入るように構成される。ある実施形態においては、材料流路内の材料に直ぐに水が計測されながら供給される。材料が濡れると、材料は内側シャフトに沿って進む（すなわち搬送される）際に撹拌され続ける。材料が、チャンバを通過したときには、材料は、タンブラを用いたバッチ式水和方法又は同様の水移動法が用いられた場合に水和に要する時間よりも短い時間で、正確に水和されている。

【0020】

また、本解決策は、内蔵型搬送の利点を有するため、原料が直接搬送されて連続的に漸進的に水和され、材料は、手動でのバッチ移送を避けるために連続的に放出され得る。さらに、ある実施形態においては、内側シャフトを低速で回転するように設計することができる。これは、金属破壊及び安全性の懸念を緩和し、また、熱の発生を制限するのに役立ち得る。さらに、ある実施形態においては、熱の発生を相殺するために機械の中で冷却された水及び／又は冷却された材料を用いることができ、さらに／あるいは、材料を冷却するのに能動的に冷却された断熱ジャケットを組み込むことができ、これは、材料流路の体積比に対する表面積が大きい実施形態においては特に有効である。

【0021】

本明細書に開示されている様々な実施形態は、植物由来肉の生産において使用されることを意図されたTVP及び他の植物由来タンパク質及びデンプンの漸進的水和について述べているが、開示された特徴、装置、システム、及び方法は、材料の関連する任意の水和に対して同様に使用され得ることは容易に理解できるであろう。また、例えば、開示されている漸進的水和システムは、粉末状又はテクスチャ状以外の他の形態の植物由来タンパク質とともに、あるいは潜在的に肉又は菌類由来タンパク質とともに、あるいはデンプン又は他の多糖類とともに使用され得る。ある状況では、開示されている漸進的水和システムは、食品をベースとしない材料を水和させ処理するためにも使用され得る。図示された実施形態以外の他の適用、構成、及び外挿も考えられる。

【0022】

図1Aを参照すると、本開示の一実施形態による、漸進的水和及び後処理システム例100の上方側部斜視図が示されている。漸進的水和システム100は、例えば、より大きなシステムの一部又は１つのコンポーネントであり得るのであり、例えば、食品生産プロセス内の一連のコンポーネント中の単一のコンポーネントであり得る。この実施形態においては、漸進的水和システム100は、入口部110（すなわち、管内の開口、必要に応じて入口漏斗又はホッパを備える）、内側シャフト120、外部管122、１以上の計測水入口部130、１以上の撹拌特徴部140（例えば、未充填（unfilled）フープ、フック、又はパドル）、１以上の進行特徴部145（例えば、充填（filled）パドル）、及び入力入口部から材料が離れていく搬送を容易にする１以上の搬送コンポーネント150（例えばフルート付きオーガ（fluted auger））から構成される。ある実施形態においては、搬送コンポーネント150は、システム100の出力154に位置する他のコンポーネントに材料を向ける。ある実施形態においては、別個の入口部110及び計測入口部130が、機能を共有する１以上の入口部の単一のセットとして提示される。

【0023】

入口部110は、材料（例えば、タンパク質又はデンプン）をシステム100に、特に内側シャフト120と外部管122との間の材料流路115に導入する手段を提供するように構成される。ある実施形態においては、入口部は、材料の投入量を段階的に又は連続的にバッファする。ある実施形態においては、入口部110は、材料を垂直に外部管122に供給する漏斗である。ある実施形態においては、入口部は、これに代えて、水平のデザインを有し得るか、さらに／あるいは漏斗を利用しないこともある。他の実施形態においては、システム100全体は、事実上垂直であってもよいし、材料流れを促進するためにある角度で傾斜していてもよい。

【0024】

内側シャフト120は、その長軸を中心に回転するように構成されている。ある実施形態においては、内側シャフトは、搬送特徴部150、また潜在的に進行特徴部145が係合して材料を出力154に向かって搬送及び／又は進行させるような方法及び方向に回転する。ある実施形態においては、内側シャフト120は、システムの軸、回転軸、又は他の回転コンポーネントを中心に回転する。ある実施形態においては、材料が入口部110を介して材料流路115に入ると、材料は（図では右向きの矢印で示されるように）出力154に向かって搬送される。ある実施形態においては、内側シャフト120が回転すると、材料は、乱流材料流れに沿って転がる。

【0025】

ある実施形態においては、内側シャフト120は、往復回転を行うように、例えば、時計回りに２回全回転した直後に反時計回りに半回転するように構成される。ある実施形態においては、内側シャフトは、材料の塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにする機能を発揮する往復パターンに従って前方への進行を確実にするとともに材料の均一な水和と一貫した分散を得る。ある実施形態においては、往復パターンは、処理されている材料の水和及び吸収曲線に依存している。ある実施形態においては、内側シャフトが前後に移動する比率と前後に移動する速度はこれらの水和及び吸収曲線に相関している。ある実施形態においては、往復パターン及び速度は、材料が水和機械100を進む速度と相関している。

【0026】

ある実施形態においては、内側シャフト120は、毎分の回転数（RPM）で測定された所定の速度プロファイル又は調整可能な速度プロファイルで回転して材料のジャストインタイム式の水和を提供するように構成される。ある実施形態は、内側シャフト120が高速回転と低速回転又は静止とが交互に続く規則的な短い動きで回転し得るような、間欠的な「パルス」回転を行うように構成され得る。さらに他の実施形態は、特定の材料を処理するように最適化された、上記制御を組み合わせたものを含み得る。制御は、それぞれ特定の材料を最も良く処理できるように調整された所定の運動プロファイルから好ましい制御シーケンスが選択され得るように可変であってもよい。ある実施形態においては、水の計測流量が同様に可変的に制御されてもよく、内側シャフトの運動プロファイルにリンクされてもよい。所定の内側シャフトの回転制御シーケンスと水の計測流量とにより、食品の生産に必要とされる正確な水和比を維持しつつ、劇的に水和時間を短縮し、食品加工に必要なエネルギーを最小にするのに最適な速度でジャストインタイム式水和を確実に行う方法で材料を正確に水和させることができる。

【0027】

機械内での材料（例えば、TVPのようなタンパク質）の滞留時間が短いので、（例えば、必要される材料の予浸がないため）生産の立上げと停止が容易になり、製造システムにおいて何十年もの間コスト、材料の浪費、及びエネルギーを削減するものとして知られてきたジャストインタイム式の「リーン」生産方法に対する材料の使用をより良く制御することが可能になる。また、機械内での材料滞留時間が短くなったことで、食品を介した細菌の成長のリスクが下がり得る。さらに、例えば、切り刻んでいる間に飛散する材料又は開放されたボウルから出てしまう材料のために著しい浪費を生じることの多いボウルチョッパ内で材料を水和させるのとは異なり、本解決策は、食品加工中に浪費がほぼゼロになることを保証するように材料を完全に保持する。

【0028】

ある実施形態においては、計測入口部130は、材料が内側シャフト120に沿って搬送されるときに材料を正確に水和させるために水を供給するように構成されている。水は、任意の方法により計測されてもよい。ある実施形態においては、水は、所定の水和曲線（例えば、粒子サイズ、時間、及び／又は位置のうち１つ以上の関数としての水和）により計測される。水和曲線は、上述したような内側シャフト120の所定の回転制御シーケンスにリンクされ得る。他の任意の好適な水和曲線を使用してもよい。水の計測を曲線に整合させることにより、ある植物由来肉、肉類似物、又は他の食品の品質を維持又は改善するために必要とされ得るか、さらに／あるいは望まれ得るような、正確で一貫した微調整された結果が提供される。

【0029】

撹拌特徴部140は材料を撹拌する機能を有する。ある実施形態においては、この撹拌により、存在し得る材料の塊、集まり、及び／又は未水和部分がバラバラになる。ある実施形態においては、撹拌特徴部140は、例えば、図示されるような未充填フープ、フック、又はパドルの形態を取り得る。

【0030】

進行特徴部145は、外部管122内での出口部154に向かう材料の進行を促進するものである。ある実施形態においては、進行特徴部は、例えば一連の充填パドルの形態を取り得る。ある実施形態においては、この一連の充填パドル及び／又は他の進行特徴部は、材料を進行させるために、瓦状に重なる、すなわち、内側シャフト120に沿って部分的に重なっていてもよい。ある実施形態においては、進行特徴部は、回転する内側シャフト120から外側に突出している。ある実施形態においては、進行特徴部は連動する。ある実施形態においては、進行特徴部は、螺旋パターンで配置されており、これはシステム内での材料の進行を可能にする機能を有する。

【0031】

ある実施形態においては、任意的な搬送コンポーネント150は、材料をシステム出力154に搬送するように構成される。ある実施形態においては、材料の漸進的水和が完了した後に、より大きなシステムの次のコンポーネントに向けて材料が搬送される。ある実施形態においては、搬送コンポーネント150は、例えば双方向フルート付きオーガ、又は漸進的水和システムの出力に向けて材料を搬送する他の特徴部を含み得る。

【0032】

ある実施形態においては、材料は、例えば、典型的な植物由来肉の生産用混合及び形成方法のような１以上の食品生産作業のための次の機械の入力に搬送される。ある実施形態においては、材料は、混合ミキサに向かって移動し、食品生産の他のコンポーネントと混合される。ある実施形態においては、出力154から出た材料流れは、調整可能な機械的又は電気機械的手段（例えば、正確な材料移送のための付加的なスクリューオーガ及び錘を用いたディスペンサ、又は他の好適な手段）を介して自動的に規制され得る。ある実施形態においては、出力154を出た材料流れは、内側シャフト120の回転制御との一体化を通じて規制され得る。ある実施形態においては、材料が次のコンポーネントに向かって搬送される前に、調味料又は着味料（例えば、調味水、粉末調味粒子、又は他の好適な調味料又は着味料）が材料に混ぜ合わされる。文脈によって他の多くの可能性が考えられる。

【0033】

ある実施形態においては、冷却又は厳格な温度制御が望ましい場合には、プロセスの様々な段階を通じて材料及び最終生地の温度を維持するために（例えばジャケットチラーのような）チラーが使用される。そのようなチラーをプロセスの様々な段階におけるシステムの１以上のコンポーネントと一体化してもよい（例えば、システムの入口部、１以上の漏斗、又は他の好適なコンポーネントと一体化してもよい）。ある実施形態においては、外部管122の周囲に断熱ジャケットを配置することができる。これに代えて、あるいはこれに加えて、外部管122及び／又は内側シャフト120の周囲の冷却ジャケットを通じて内部冷却流れを循環させることができる。さらなる実施形態においては、TVP及び水のような入力材料の温度を、これらの材料を入口部110又は計測入口部130のいずれかに導入する前に好適に下げることができる。

【0034】

次に図1Bを見ると、本開示の一実施形態による漸進的水和システム例の上方側部図が示されている。上述した入口部110を材料流路115、回転する内側シャフト120、固定外部管122、１以上の計測入口部130、撹拌特徴部140、進行特徴部145、任意的な搬送コンポーネント150、及びモータ及び駆動システム160と同様に、見ることができる。様々な異なる実施形態においては、入口部110及び／又は130はサイズ及び／又は個数において変化し得る。ある実施形態においては、モータ及び駆動システム160は内側シャフト120を回転させる。

【0035】

図1Cは、本開示の一実施形態による漸進的水和システム例の外部の上方側部斜視図を示している。この上方側部斜視図には、入口部110、内側シャフト120、外部管122、計測入口部130、及び管端部キャップ170が示されている。材料は、内側シャフト120と外部管122との間の材料流路内で混ぜ合わされ、搬送される。ある実施形態においては、内側シャフト120の端部又はその近傍に１以上の搬送特徴部が存在する。ある実施形態においては、内側シャフトの径が大きくされ、１以上のオーガフルート又は他の搬送コンポーネントが存在する。これらのコンポーネントは、材料を出力154に向けて搬送するか、あるいは、ある実施形態においては１以上の付加的なコンポーネントに向けて搬送する機能を有する。ある実施形態においては、（例えば、フック、ループ、又は開放パドルのような）１以上の撹拌特徴部が付加的に含められ内側シャフト120に取り付けられる。ある実施形態においては、管端部キャップ170は、管の端部を封止し、内側シャフト120を支持する機能を有する。

【0036】

ある実施形態においては、水和部、これに続いて撹拌及び／又は進行特徴部を有する部分、これに続いて他の水和部があってもよい。他のそのような実施形態も考えられ得る。水和部は、内側シャフトの回転中に露出した材料の新しい表面領域を水和する水を供給する機能を有する。ある実施形態においては、水和部における内側シャフト120の外面、水和部における外部管122の内面、又はこれらの両方に沿って１以上の溝、リッジ部、又は他の流体流路特徴部を形成することができる。そのような溝、リッジ部、及び／又は他の表面特徴部は、粘性の高い流体（例えば水）を流体流路を通るように向けることができ、また、部分的に又は完全に水和された材料を方向付けるか搬送することができる。ある実施形態においては、そのような表面特徴部は、材料が材料流路を通って回転するときに、間欠的な力を与えるか、乱流を生成することにより、材料を撹拌及び／又は進行させるのを補助し得る。

【0037】

ある実施形態においては、図示されている漸進的水和システムは、例えば加圧洗浄流体入力及び排出用の専用ポートの追加を介して、清浄な標準的な工業用食品加工を容易にするように構成され得る。様々な実施形態においては、図示されている漸進的水和システムは、例えば工業用食器洗浄機で洗浄するために、簡単に分離又は分解することができる。したがって、ある実施形態においては、外部管は、内側シャフト、入口部、及び／又は他のコンポーネントから脱離され得る。他の類似のコンポーネントの連結を解除して、これらのコンポーネントを取り外して工業用食器洗浄機又は他の洗浄デバイス内に配置してもよい。

【0038】

ある実施形態においては、漸進的水和システムの１以上のコンポーネントが他の同一又は類似形状のコンポーネントと交換可能であってもよい。同一又は類似形状及びサイズのコンポーネントに関しては、これは、あるコンポーネントが交換されているときに、他のコンポーネントが洗浄又は修理されるので、生産プロセスを合理化するのに役立ち得る。別個の幾何形状のコンポーネントに関しては、追加の幾何形状は、例えば、異なるサイズ又は形状のTVP、乾燥菌類又はキノコタンパク質、又は粉末状タンパク質又はデンプンのような異なる材料をより効率的に処理するのに役立ち得る。

【0039】

図２は、本開示の一実施形態による、材料を連続的に漸進的に水和させる方法例200のフローチャートを示している。ステップ202では、システムは、上述したように、材料を（例えば、他のコンポーネントから搬送部を介して）入口部を経由して材料流路に供給する。ある実施形態においては、ステップ204及び206は、同時に又は互いに並行に行われ得る。

【0040】

ステップ204では、上述したように、外部管と回転する内側シャフトとの間の材料流路を介して材料が搬送される。

【0041】

ステップ206では、材料を搬送するのと同時に又はその後に続いて、システムは、連続的及び／又は漸進的に材料に水を供給して水和材料粒子を生成する。水和のプロセスは、上記でより詳細に説明されている。

【0042】

ステップ208では、粒子が（図1Aに示されている出力154のような）出力に搬送される。ある実施形態においては、出力は、（例えば、関連する米国特許出願第17/518,544号においてさらに述べられている、連続的な肉類似物の生産システムにおける最終生地ミキサのような）より大きなシステムの次のコンポーネントに直接供給する。ある実施形態においては、粒子出力は、ロス－イン－ウェイト自動投入システムを介するように機械的又は電気機械的手段を介して計測される。ある実施形態においては、粒子は、例えば、材料を収集して正確に計測し、あるいは材料を他の材料と混ぜ合わせ、あるいは材料をバーガーのパテ、「チキン」ナゲット、又は他の所望の好適な形状又は形態に形成し得る他のコンポーネントに直接伝搬される。付加的なコンポーネントは、材料を炒め、梱包し、包装し、冷凍し得る。最終結果物は、植物由来肉製品、肉類似製品を構成する最終完成製品であるか、あるいは他の所望の好適な最終製品であり得る。

【0043】

本開示は、以下の実施例のいずれか１つからすべてまでを含み得ることは理解できよう。

【0044】

実施例１：材料を連続的に漸進的に水和及び供給する方法であって、外部管と回転する内側シャフトとの間の材料流路を通じて搬送される材料を用意し、前記内側シャフトは、前記内側シャフトの周囲に延びる１以上の搬送及び／又は進行特徴部を有し、前記材料流路を通じて前記材料を搬送するのと同時に、前記材料に連続的及び／又は漸進的に水を供給して複数の水和材料粒子を生成し、前記材料を前記材料流路を通じて搬送及び水和するのと同時に、前記材料の均一な水和と一貫した分散を得るように構成される１以上の撹拌特徴部を介して前記材料の複数の塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにする、
方法。

【0045】

実施例２：前記材料は、前記材料の前記搬送及び水和後に前記材料流路から正確に放出される、実施例１に記載の方法。

【0046】

実施例３：前記材料粒子に連続的及び／又は漸進的に水を供給することは、搬送中の前記材料の撹拌又は回転により前記材料粒子の新に露出した表面領域を水和させることを含む、実施例１～２のいずれかに記載の方法。

【0047】

実施例４：前記１以上の撹拌特徴部は、１以上の未充填フープ、フック、又はパドルを含む、実施例１～３のいずれかに記載の方法。

【0048】

実施例５：前記材料の前記塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにすることは、１以上の進行特徴部を介してさらに行われる、実施例１～４のいずれかに記載の方法。

【0049】

実施例６：前記１以上の進行特徴部は１以上の充填パドルを含む、実施例１～５のいずれかに記載の方法。

【0050】

実施例７：前記１以上の充填パドルは螺旋パターンで配置される、実施例１～６のいずれかに記載の方法。

【0051】

実施例８：前記１以上の充填パドルは、瓦状に重なって前記内側シャフトから突出する、実施例１～７のいずれかに記載の方法。

【0052】

実施例９：前記材料は、テクスチャ野菜タンパク質（TVP）、デンプン、キノコタンパク質、及び／又は粉末状植物由来タンパク質のうちの１つ以上である、実施例１～８のいずれかに記載の方法。

【0053】

実施例10：前記外部管は１以上の入口部を有し、前記水は前記１以上の入口部を介して計測されつつ供給される、実施例１～９のいずれかに記載の方法。

【0054】

実施例11：前記水は、所定の吸収及び水和曲線に基づいて計測されつつ供給される、実施例10に記載の方法。

【0055】

実施例12：前記材料は、前記入口部のうちの少なくとも１つを介して供給される、実施例10～11のいずれかに記載の方法。

【0056】

実施例13：前記材料及び／又は水は、調味料、粉末調味粒子、又はその両方を含む、実施例１～12のいずれかに記載の方法。

【0057】

実施例14：前記材料が前記材料流路を通じて搬送されるときに前記材料が冷却されるように、１以上のコンポーネントが断熱されるか、さらに／あるいはジャケット冷却システムを有する、実施例１～13のいずれかに記載の方法。

【0058】

実施例15：材料を連続的及び／又は漸進的に水和させるように構成される装置であって、前記材料を複数のより小さな材料粒子に小さくするように前記材料を処理するように構成された１以上の粒子リサイズ特徴部を有する回転する内側シャフトと外部管との間で搬送される材料のための材料流路と、外部管と回転及び／又は往復する内側シャフトとの間で搬送される材料のための材料流路を備え、前記内側シャフトは、前記内側シャフトの周囲に延びる１以上の搬送及び／又は進行特徴部を有し、１以上の入口部を備え、前記材料が連続投入量又はバッファされた投入量で供給され、前記材料を水和させるために水が連続的及び／又は漸進的に供給されて複数の水和材料粒子が生成されると同時に、前記材料が１以上の撹拌特徴部を介して撹拌されて前記材料の複数の塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにして前記材料の均一な水和と一貫した分散を得る、装置。

【0059】

実施例16：前記水を連続的及び／又は漸進的に供給する１以上の水和部をさらに備える、実施例15に記載の装置。

【0060】

実施例17：前記水は、前記材料を水和させるために、計測された量で供給されるか、計測された連続流量で供給される、実施例15～16のいずれかに記載の装置。

【0061】

実施例18：前記内側シャフトは、所定の速度又は調整可能な速度で回転して前記材料のジャストインタイム式の水和を提供するように構成される、実施例15～17のいずれかに記載の装置。

【0062】

実施例19：前記内側シャフトは、間欠パルス回転及び／又は往復回転用に構成される、実施例15～18のいずれかに記載の装置。

【0063】

実施例20：前記シャフトの回転は、前記材料の水和速度及び前記材料の進行速度のうち１つ以上に対応する、実施例15～19のいずれかに記載の装置。

【0064】

実施例21：前記材料は、前記材料の搬送及び水和後に前記材料流路から正確に放出される、実施例15～20のいずれかに記載の装置。

【0065】

実施例22：前記材料粒子に連続的及び／又は漸進的に水を供給することは、前記搬送中の前記材料の撹拌及び回転により前記材料粒子の新たに露出した表面領域を水和させることを含む、実施例15～21のいずれかに記載の装置。

【0066】

実施例23：前記１以上の撹拌特徴部は、１以上の未充填フープ、フック、又はパドルを含む、実施例15～22のいずれかに記載の装置。

【0067】

実施例24：前記材料の前記塊、集まり、及び／又は未水和部分をバラバラにすることは、１以上の進行特徴部を介してさらに行われる、実施例15～23のいずれかに記載の装置。

【0068】

実施例25：前記１以上の進行特徴部は１以上の充填パドルを含む、実施例15～24のいずれかに記載の装置。

【0069】

実施例26：前記１以上の充填パドルは螺旋パターンで配置される、実施例15～25のいずれかに記載の装置。

【0070】

実施例27：前記１以上の充填パドルは、瓦状に重なって前記内側シャフトから突出する、実施例15～26のいずれかに記載の装置。

【0071】

実施例28：前記材料は、テクスチャ野菜タンパク質（TVP）、デンプン、キノコタンパク質、及び／又は粉末状植物由来タンパク質のうちの１つ以上である、実施例15～27のいずれかに記載の装置。

【0072】

実施例29：前記外部管は１以上の入口部を有し、前記水は前記１以上の入口部を介して計測されつつ供給される、実施例15～28のいずれかに記載の装置。

【0073】

実施例30：前記水は、所定の吸収及び水和曲線に基づいて計測されつつ供給される、実施例15～29のいずれかに記載の装置。

【0074】

実施例31：前記材料は、前記入口部のうちの少なくとも１つを介して供給される、実施例15～30のいずれかに記載の装置。

【0075】

実施例32：前記材料及び／又は水は、調味料、粉末調味粒子、又はその両方を含む、実施例15～31のいずれかに記載の装置。

【0076】

実施例33：前記材料が前記材料流路を通じて搬送されるときに前記材料が冷却されるように、１以上のコンポーネントが断熱されるか、さらに／あるいはジャケット冷却システムを有する、実施例15～32のいずれかに記載の装置。

【0077】

上記の開示は、明瞭にし、理解を容易にするための図示及び例示により詳細に述べられてきたが、上記で述べた開示は、本開示の趣旨及び本質的な特徴を逸脱することなく数多くの他の具体的な変形例及び実施形態において具現化され得ることは理解できるであろう。何らかの変更及び修正を行うことができ、本開示は、上記の詳細によって制限されるものではなく、むしろ添付の特許請求の範囲によって規定されることは理解できるであろう。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【国際調査報告】