CN1997289A - 对烹饪用谷物加压的加压系统 - Google Patents

Abstract

课题是提供不伴有谷物收纳容器的变形，同时通过由加压送水泵向加压室加压送水，可以对处于密闭状态的谷物和水进行加压的加压系统的结构。一种对烹饪用谷物加压的加压系统，其中：在与加压送水泵2相连通的加压室1内，对于谷物收纳容器6，维持不使收纳在内部的谷物8和水向外侧漏出的程度的密合状态，并且设置以可以自由装卸的状态从上侧进行支撑的支撑部51，同时在该支撑部51上具有水的出入口21，并设置在将谷物收纳容器6内的谷物8和水与加压室1内的水隔断的状态下，向谷物收纳容器6内传递由加压送水泵2的送水产生的压力的压力传递机构。在该系统中，在加压处理后从加压室1中取出该容器6，向下面的离心分离操作及煮饭烹饪等工序移动。

Description

对烹饪用谷物加压的加压系统

技术领域

本发明涉及一种对烹饪用谷物加压的加压系统，以及对经过了由该加压系统进行的工序后的离心分离操作的谷物进行烹饪加工的烹饪加工系统，还涉及基于该烹饪加工系统的烹饪加工食品。

背景技术

在进行谷物的加热处理时，由于构成淀粉的结晶的立体分子结构损坏而产生糊化现象，这是众所周知的技术事项。

如特公平6-7777号公报、日本专利第2583808号公报、林力丸编《作用于食品的高压利用》(1989年7月15日株式会社さんえい出版第1版第1次印刷发行)18页至19页的1·6·6以及23页至24页的1·7·6所示，在对谷物进行加热烹饪前的阶段，通过利用以规定时间以及压力进行的加压使淀粉的立体结构损坏这样的所谓的加压糊化，来缩短谷物的烹饪时间，这已经是公知的技术。

在上述的对谷物加压的加压处理中，多数情况是，必须将作为加压处理对象的谷物与水一起收纳在谷物收纳容器中，之后，进行加压室内的加压处理。

在对水进行加压处理的情况下，在常温的水的情况下，通过400MPa(约4000个大气压)的加压，体积大约减少12％，如上所述，在收纳谷物的容器是不可以自由变形的状态(近于刚体的状态)、并且将内部密闭的情况下，不仅不能将加压室内的压力传递到内部，并且还有由于加压处理而破损的危险性。

为了解决上述技术上的问题，采用如下方法：通过选择可变形(可自由弯曲)的材料(例如，可变形的塑料)作为上述容器的材料，使得在加压处理的同时可以变形(收缩)，在密闭状态下向收纳在内部的水以及谷物传递压力。

但是，在上述那样的可变形容器的情况下，不可避免如下缺点：通常由于缺乏耐热性，因此难以加热杀菌，同时变形后难于清洗，而且还会由于反复变形，容器自身破损。

另外，在不使容器密闭而使之成为开放状态然后再进行加压的情况下，能够消除上述各个现有技术的缺点，但是难免会产生下述问题：收纳在容器内的谷物和该谷物中所含有的杂质会从容器流出，与加压室内的水混合，甚至会对加压·减压所必需的机械系统的工作产生障碍。

并且，对混入加压室内、上述机械系统以及连通双方之间的管道内的谷物以及杂质进行清扫排除是几乎不可能的。

如上所述，至今还没有提出一种加压系统，可以在加压室内不伴随谷物收纳容器的破损地有效地进行处理。

发明内容

本发明的目的是要提供一种对烹饪用谷物加压的加压系统的结构，其在对谷物加压处理时，不会伴有谷物收纳容器的变形，同时通过由加压送水泵向加压室加压送水，在密闭状态下，可以对收纳于内部的谷物以及水进行加压处理。

为了解决上述课题，本发明的基本结构包括：

(1)一种对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是：在与加压送水泵相连通的加压室内，设置有相对于谷物收纳容器从上侧进行支撑的支撑部，使得可维持不使收纳于内部的谷物以及水向外侧漏出的程度的密闭状态，并且可以自由装卸，同时在该支撑部具有水的出入口，并且设置有在将谷物收纳容器内的谷物以及水与加压室内的水隔断的状态下、向谷物收纳容器内传递基于加压送水泵的送水产生的压力的压力传递机构；

(2)如上述(1)所述的对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是，压力传递机构由处于突出设置在谷物收纳容器内的状态的液压缸，以及位于比该支撑部上的水的出入口更靠下方的位置、并且在该液压缸内滑动的活塞而构成；

(3)如上述(1)所述的对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是，压力传递机构由处于突出设置在谷物收纳容器内的状态的密闭容器构成，在该密闭容器中存在位于比支撑部上的水的出入口更靠下方、并且伴随着水从加压室的出入可以变形的膜。

基于上述基本结构，在本发明中，在加压室内不会伴随谷物收纳容器的变形而引起容器的破损，并且由于存在着在使谷物收纳容器内的谷物以及水与加压室隔断的状态下传递压力的压力传递机构，所以可以不使谷物以及该谷物中所含有的杂质向加压室内排出地，来进行对烹饪用谷物的加压处理。

附图说明

图1是表示离心分离装置的基本结构的平面图。

图2是表示上述(2)的结构的侧剖视图(另外，省略了利用支撑部对谷物收纳容器进行支撑的支撑状态的具体结构的图示)。

图3是表示上述(3)的结构的侧剖视图(另外，省略了利用支撑部对谷物收纳容器进行支撑的支撑状态的具体结构的图示)。

图4表示支撑部以紧密接触状态且可以自由装卸的状态支撑谷物收纳容器的实施方式的剖视图，(a)表示剖面大致成コ字形的活动嵌入件的实施方式，(b)表示剖面大致成L字形的活动嵌入件的实施方式。

图5表示由加压处理的有无以及其程度决定的米粒细胞壁的损伤状态，(a)表示没有进行加压处理的情况，(b)表示300MPa×10分钟的情况，(c)表示500MPa×10分钟的情况，(d)表示700MPa×10分钟的情况。

图6是对进行了400MPa×10分钟的加压处理情况下的黑米饭和没有进行这种处理情况下的白米饭以及黑米饭的、通过消化酶作用产生的还原糖生成量进行对比的图表。

图7是表示分别进行了10分钟加压处理的情况下的米饭性质的图表，(a)表示了对应于各压力的粘性的程度，(b)表示了对应于各压力的平衡度(粘性和硬度的比例)。

图8是表示在进行了400MPa×10分钟的加压处理的情况下，以及在没有进行加压处理的情况下，对于煮饭前的水的浸渍时间和根据口感分析计得到的煮饭后的口感度进行对比的图表。

图9是米粒的MR I照片，(a)、(b)分别表示了没有进行事先的加压处理的情况下的积分剖面(積算断面)以及中央剖面，(c)、(d)分别表示了事先进行了400MPa×10分钟的加压处理的情况下的积分剖面以及中央剖面。

图10表示煮出的米饭的外观照片，A表示没有进行加压处理的情况，B表示进行了400MPa×10分钟的加压处理的情况。

图11是表示在没有进行加压处理的情况下和进行了400MPa×10分钟的加压处理的情况下，对于煮饭后保存了5天的老化米饭，对没有进行再加热处理的状态、以及进行了各种的再加热处理的状态下的糊化度的变化状态进行对比的图表。

具体实施方式

上述(1)的压力传递机构，具体地说，可以利用由上述(2)的活塞32以及液压缸31构成的如图2(a)、(b)所示的结构，或者由具有上述(3)的可变形膜42的密闭容器41构成的如图3所示的结构来实现。

图2(a)表示了下述的具体实施方式，其特征是：在上述(2)的结构中，在液压缸31的内侧设置密封部(未图示)，沿圆周设置在活塞32上的筒状部33在该密封部(未图示)上滑动。

图2(b)表示了下述的具体实施方式，其特征是：在上述(2)的结构中，在活塞的周围设置密封部，该密封部在液压缸上滑动。

另外，图2(b)以及图3所示的具体实施方式，均是在右侧表示支撑谷物收纳容器6之前的阶段的状态，在左侧表示支撑谷物收纳容器6时的状态，并且设置多个压力传递机构以及支撑部51，并使之可以自由回转。

上述(2)、(3)，在任一结构中，都通过加压送水泵2的动作，经由位于以紧密接触的状态且是装卸自如的状态支撑着谷物收纳容器6的支撑部51上侧的出入口21，使水相对于液压缸31或者密闭容器41进入或者排出，由此能够在隔断加压室1中的水和谷物收纳容器6内的水的状态下，通过活塞32的动作或者可变形膜42的动作，向该谷物收纳容器6内传递压力。

另外，也可以存在将上述(2)的结构与上述(3)的结构组合起来、在上述(2)的活塞32的内侧使用上述(3)的可变形膜42这样的结构，但是，实际上采用这种复杂的结构缺乏技术上的意义。

在加压室1内，在通过加压送水泵2的送水使加压室1内成为高压的情况下，谷物收纳容器6由于也受到周围以及下侧的挤压，所以对该谷物收纳容器6进行支撑的支撑状态不会因为加压而导致障碍，另外，该容器6自身不会由于进行了加压而产生变形，而且可以通过压力传递机构的动作进行加压。

因此，即使反复对谷物收纳容器6进行加压动作，也可以不伴有该容器6的材料的疲劳以及破损地持续使用该容器6。

这样，谷物收纳容器6，由于自身不需要变形，所以可以采用弯曲弹性强的金属板或者塑料板作为材料。

另外，虽然可以采用上述材料，但相反也可以采用可以自由变形的材料作为谷物收纳容器6(即使在采用可以自由变形的材料的情况下，在本发明中，由于谷物收纳容器6的内外压力大致相同，所以材料的变形以及破损程度与现有技术的情况相比也十分少的)。

在加压室1中，作为用于将支撑部51以使该支撑部51和谷物收纳容器6之间成密闭状态、并且以可自由装卸状态进行支撑的实施方式，通常优选采用下述的活动部件：使可自由伸缩的衬垫材料52介于该支撑部51以及与谷物收纳容器6的被支撑部相当的平滑部61之间，并且从该平滑部61的下侧以可自由装卸的状态进行支撑的活动部件。

特别地，如图4(a)、(b)所示的具体实施方式，由于是配合自由的状态，所以容易实现谷物收纳容器6的支撑和拆卸，极其便利；该实施方式的特征在于：使可自由伸缩的衬垫材料52介于谷物收纳容器6的上部的平滑部61和支撑部5之间，同时设置使该平滑部61和支撑部51可以自由装卸的活动嵌件53，将活动嵌件53的剖面设为大致コ字形，利用该コ字形的下侧突出部532，通过衬垫材料52使上述平滑部61和支撑部51之间成紧密接触状态，上述コ字形的上侧突出部531相对于设置在支撑部上的三个以上的孔511可以自由插脱(图4(a)的情况)；或者将活动嵌件53的剖面设为大致L字形，利用该L字形的下侧突出部532，通过衬垫材料52使上述平滑部61和支撑部51之间成紧密接触状态，通过设置在支撑部上的三个以上的突设部521，形成为该L字形的上侧柱状部被回转自如地支持的状态(在图4(b)的情况下)。

在与上述(2)、(3)的各基本结构相对应的图2(a)、(b)、图3所示的实施方式中，对谷物收纳容器6进行支撑的支撑部51构成加压室的盖5的一部分，或者与盖5结合，在这样的实施方式的情况下，通过使盖5离开加压室1，可以将谷物收纳容器6从加压室1中取出，可以实现有效率的拆卸。

本发明的加压处理，不论在施加达到使构成谷物中所含有的淀粉的结晶的立体分子结构损坏的程度的压力规定时间的情况下，还是在施加仅仅使淀粉的细胞壁损伤的程度的压力规定时间的情况下，都可以采用。

通常，在对谷物8加压的加压处理中，在80MPa到700MPa的范围内进行加压处理居多，其原因是：在压力未达到80MPa的情况下，不能充分损伤细胞壁，反之，在压力超过700MPa的情况下，必须施加不必要的加压能量，并且装置造价高，在经济成本方面不优选。

根据申请人的经验，为了进行达到使上述的淀粉立体结构损坏的程度的加压，在精米的情况下，至少为700Mpa以上。

但是，通过施加不伴有上述的淀粉的立体结构损坏且使谷物8的细胞壁损伤的程度的加压处理，在之后进行煮饭处理时，可以提高消化性，并且用于施加上述损伤所需的压力以及时间，在精米的情况下，例如，进行大约200MPa的加压2分钟就足够了，在400Mpa的加压的情况下，进行1分钟就可以实现。

图5(a)、(b)、(c)、(d)分别表示未对米粒进行加压处理的情况下以及进行了300MPa×10分钟、500MPa×10分钟、700MPa×10分钟的加压处理的情况下，通过扫描型电子显微镜得到的剖面照片，在(b)阶段，细胞壁已经部分受到损伤，在(c)、(d)阶段，全面受到损伤。

另外，在图5(d)的情况下，精米中的淀粉的结晶的立体结构也可能已经损伤，关于这一点，通过偏光十字是否消失才可以判断，在上述显微镜的照片中无法判断。

图6对于在事先进行了400MPa×10分钟的加压处理后进行煮饭处理的黑米饭(曲线a)、事先没有进行加压处理而进行煮饭处理的白米饭(曲线b)、事先没有进行加压处理而进行煮饭处理的黑米饭(曲线c)的情况下，使作为消化酶的淀粉酶进行反应的时的还原糖生成量(mg/g)进行对比，可知在进行了上述加压处理的黑米饭的情况下，还原糖生成量比没有进行加压处理的白米饭还多很多，消化性有所提高。

如上所述，在通过对细胞壁施加损伤而使消化性提高的烹饪用谷物的情况下，可以开发出高龄者用食品、病人用食品、婴儿用食品、孕产妇用食品等特殊用途食品和特定保健用食品。

图7(a)、(b)分别表示在分别进行了10分钟的100MPa、200MPa、400MPa、600MPa的加压处理之后进行了煮饭处理的白米饭的粘性(在1cm²的横截面积上，相互剥离所需的拉力)、以及作为口感指标的被称为平衡度的上述粘性和硬度(1cm²的横截面积上，破坏颗粒状态所需的压力)的比例(上述粘性/上述硬度所得的数值)，如图7(a)所示，可知压力的程度越高，所煮出的白米饭的粘性越提高，如图7(b)所示，比例也有大致提高的倾向。

这样的粘性和平衡度的提高，意味着通过加压处理，煮出的米饭的口感有所提高。

图8是在煮饭前将白米浸泡在水里的天数与煮饭后利用口感分析计得到的煮出的米饭的口感度的对比。

在没有进行加压处理的白米的情况下，通过在水中浸渍6天，达到约86的程度；在进行了400MPa×10分钟的加压处理的情况下，在该加压处理后，口感度直接达到大约86，不需要长期的用水浸渍处理，可以迅速地烹饪。

图9(a)、(b)分别表示没有进行加压处理的米粒的用MR I照片表示的积分剖面以及中央剖面，从各图像面都可以清楚地看出在米粒内含有空气孔。

与此相对，图9(c)、(d)分别表示进行了400MPa×10分钟的加压处理的米粒的用上述MR I照片表示的积分剖面以及中央剖面的图像，可以看出米粒内部不存在由空气产生的孔，通过加压处理由空气孔产生的间隙大致消失了。

可以认为，这样的空气孔的消失，与图7所示的粘性的增加以及平衡度的增加之间存在因果关系，还与图8所示的口感度的迅速提高之间存在因果关系。

图10A、B分别表示未经过事先的加压处理的煮出的米饭的外观，以及事先经过400MPa×10分钟的加压处理后的煮出的米饭的外观。

从图10A、B的对比可以清楚地看出，与在未经过加压处理的煮出的米饭的情况下纵向延伸的细长形状的米饭相比，在经过上述加压处理后的煮出的米饭的情况下，米饭的形状和就像米的形状一样膨胀。

可以认为，这种煮出的米饭之间的相互的形状差异，也与图7所示的粘性的增加以及平衡度的增加之间存在因果关系，还有助于图8所示的口感度的迅速提高。

图11表示对于事先没有进行加压处理的煮出的米饭的情况和事先进行了400MPa×10分钟的加压处理的煮出的米饭的情况，在将进行了煮饭处理的白米保存了5天后，对于该保存状态(恢复前的状态)、和进行了高频率加热×2分钟、高频率加热×3分钟、用100℃的热水加热×25分钟、蒸处理×15分钟等各个处理的状态，用BAP法进行测定而得出的糊化度(％)的对比。

从图11可知，在任何情况下，进行了上述的加压处理的白米呈现了良好的糊化度，这种不同在客观上保证了加压处理米的消化性以及口感度的提高。

如上所述，在通过本发明的对烹饪用谷物加压的加压系统进行有效的加压处理，并通过该加压处理对谷物8的细胞壁施加损伤的情况下，在其后的煮饭处理中，能够得到上述的有用的作用效果。

以下，就实施例进行说明。

(实施例)

实施例采用如下烹饪加工系统：在利用上述(1)、(2)或者(3)的基本结构进行加压处理后，将谷物收纳容器6从加压室1中取出，之后，把该谷物8移动到图1所示的离心分离装置7中，通过离心力将附着在谷物8上的水分离，之后用其他的水或者液体对该谷物8进行加热烹饪。

通过离心分离装置7使附着在谷物8上的水迅速分离，这是为了防止加压处理后，由于谷物8和水长时间的共存，淀粉、蛋白质、维生素、矿物质等各成分从谷物粒溶入水中，营养成分减少，同时防止谷物8由于膨胀而软化，从而由于其后的离心分离工序而破损。

另一方面，在上述离心分离后，谷物8与新的液体一起进行加热烹饪，在此情况下，当在离心分离后长时间保管分离了水分的谷物8时，在该谷物8上有可能产生由表面干燥引起的裂纹，所以必须迅速地进行新的加热烹饪。

并且，申请人进行了图1(a)、(b)所示的离心脱水干燥机的发明以及申请，在通过离心进行脱水的情况下，如图1(a)所示，使叶片71和底部成接触状态，之后，伴随着回转实现从收纳在叶片71内部的谷物8中水的分离以及该分离后的水的落下，在谷物8的排出阶段，通过使叶片71从底部脱离从而向外侧排出，在使各排出的单位与之后的煮饭以及包装的单位一致的情况下，可以实现有效的烹饪加工商品的细分。

通常，加压处理后30分钟以内进行离心分离操作，根据是如果经过30分钟或以上，水会浸透到谷物8的颗粒的内部，难以用离心分离进行水的分离。

在实施例中，也在加压处理后30分钟以内把谷物收纳容器6移动到离心分离装置7上，之后，进行水分的离心分离，之后在60分钟以内与新的液体共同进行加热烹饪。

在上述的离心分离操作中，必须有适当的离心加速度。

离心加速度利用rω²进行计算(这里，r：离心半径，ω：角速度)，在实施例中，r＝20cm，将转速设定为200～800rpm，即ω＝2π(200/60)～2π(800/60)rad，将离心加速度设定为rω²＝87m/sec²～1400m/sec²。

将离心加速度设定为上述数值范围的根据是，在未满大约85m/sec²的离心加速度的情况下，水的分离不充分，反之，在超过1400m/sec²的情况下，可能会由于离心加速度而使谷物8的颗粒压溃、破坏，从而有损烹饪性。

在这样的迅速的离心分离操作以及其后的烹饪中，既可以防止加压处理后谷物8的膨胀，又可以防止裂纹，在其后的加热中，可以充分发挥加压处理的效果，即加压糊化或者上述对细胞壁的损伤效果。

使用了本发明的烹饪加压加工系统的谷物8必然经过其后的加热烹饪工序，此时除谷物以外当然也可以加上蔬菜类、菌类、水产品类、鸟兽肉类以及水果类进行加热烹饪。

本发明在伴有对谷物进行加压处理的食品工业领域，可以保证有效的利用。

Claims (11)

1.一种对烹饪用谷物加压的加压系统，其中，在与加压送水泵相连通的加压室内，设置有相对于谷物收纳容器，以维持不会使被收纳在内部的谷物以及水向外侧漏出的程度的紧密接触状态、且可自由装卸的状态，从上侧进行支撑的支撑部，同时在该支撑部上具有水的出入口，并且设置有以将谷物收纳容器内的谷物以及水与加压室内的水隔断的状态下，向谷物收纳容器内传递基于加压送水泵的送水产生的压力的压力传动机构。

2.如权利要求1所述的对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是，压力传递机构，由处于突出设置在谷物收纳容器内的状态的液压缸、以及位于支撑部上的水的出入口的下方且在该液压缸内滑动的活塞构成。

3.如权利要求2所述的对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是，在液压缸的内侧设置密封部，沿圆周设置于活塞的筒状部在该密封部上滑动。

4.如权利要求2所述的对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是，在活塞的周围设置密封部，该密封部在液压缸上滑动。

5.如权利要求1所述的对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是，压力传递机构由处于突出设置在谷物收纳容器内的状态的密闭容器构成，在该密闭容器中存在位于支撑部上的水的出入口的下方、并且伴随着水从加压室的出入可以变形的膜。

6.如权利要求1所述的对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是，使可自由伸缩的衬垫材料介设于谷物收纳容器的上部的平滑部和支撑部之间，同时设置使该平滑部和支撑部可自由装卸的活动嵌件；将活动嵌件的剖面设为大致コ字形，利用该コ字形的下侧突出部，通过衬垫材料，使上述平滑部和密封部成为紧密接触状态，上述コ字形的上侧突出部相对于设置在支撑部上的3个以上的孔可以自由插脱；或者将活动嵌入的剖面设为大致L字形，利用该L字形的下侧突出部，通过衬垫材料使上述平滑部和支撑部成为紧密接触状态，通过设置在支撑部上的3个以上的突设部，成为可以自由回转地支撑该L字形的上侧柱状部的状态。

7.如权利要求1或6所述的对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是，支撑谷物收纳容器的支撑部构成加压室的盖的一部分或者与盖结合。

8.如权利要求1所述的对烹饪用谷物加压的加压系统，其特征是，利用加压送水泵，将施加于压力传递机构的压力范围设为80MPa～700MPa，进行对谷物的细胞壁带来损伤的程度的加压。

9.一种烹饪加工系统，其特征是，在权利要求1～8中的任意一项所述的加压处理后，从加压室中取出谷物收纳容器，之后，把烹饪用谷物移动到离心分离装置，利用离心力将附着在该谷物上的水分离，然后利用其他的水或者液体对该谷物进行加热烹饪。

10.如权利要求9所述的烹饪加工系统，其特征是，在加压处理后30分钟内，通过离心分离装置施加87～1400m/sec²的离心加速度，在该离心操作后60分钟内，与其他的水或者液体进行加热烹饪。

11.一种烹饪加工食品，它是基于通过权利要求9、10所述的谷物烹饪加工系统进行处理后的谷物的烹饪加工食品，或者基于在加入蔬菜类、茵类、水产品类、鸟兽肉类以及水果类之后，对加热烹饪前的谷物进行加热烹饪的烹饪加工食品。

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