JP2018038368A - Method for producing gelatinized starch powder - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing gelatinized starch powder, when raw material grains are charged to a heating shear pulverization machine and are pulverized to produce gelatinized starch powder, under the mass-production condition where the discharge amount of the pulverized grains is high, for obtaining gelatinized starch powder suitable, e.g., for an additive to a food field and a biodegradable resin, capable of controlling the crystallization degrees in a wide range from a region high in the crystallization degree to a region low in the crystallization degree.SOLUTION: Provided is a method for producing gelatinized starch powder where raw material grains are charged to a heating shear pulverization machine, so as to be pulverized, and the grains after the pulverization are discharged from the heating shear pulverization machine at a discharge amount of 1 kg/hr or more: the following formula:Q value=[the residual time (sec) of the raw material grains in the heating shear pulverization machine]×[the maximum shear speed (1/sec)] is 500 or more.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、アルファ化デンプン粉の製造方法に関し、特に大量生産における技術の改良に関する。   The present invention relates to a method for producing pregelatinized starch powder, and more particularly to improvement of technology in mass production.

穀物に含まれるデンプンをアルファ化(非晶質化)することで、アルファ化前に対して異なる特性が発現することが一般に知られている。例えば、予めアルファ化された米粉は、長期保存が可能である一方で、蒸煮を必要とせずに水や湯を加えるだけで美味しく食することができることが知られている。また、PLA(ポリ乳酸樹脂)などの生分解性樹脂への添加剤としてデンプンを用いる場合には、水やグリセリンなどの可塑剤を同時に添加して高温で処理することにより、デンプンをアルファ化することでPLA等と複合化できることが知られている。   It is generally known that by pregelatinizing (amorphizing) starch contained in cereal grains, different characteristics are developed compared to those before pregelatinization. For example, it is known that pre-pregelatinized rice flour can be stored for a long period of time, but can be eaten deliciously by simply adding water or hot water without requiring steaming. In addition, when starch is used as an additive to biodegradable resins such as PLA (polylactic acid resin), starch is pregelatinized by simultaneously adding a plasticizer such as water or glycerin and processing at a high temperature. It is known that it can be combined with PLA or the like.

従来のアルファ化デンプンは、原料穀粒を水中に懸濁・加熱(すなわち炊飯)により糊化させた後に除水することによって製造されることが通常であった。しかしながら、炊飯後に除水してアルファ化する方法では、水や湯を加えるだけで食料とできる程度までアルファされたデンプン粉を製造することは可能であったが、完全に近い程度までアルファ化されたデンプン粉の製造は不可能であった。その理由は、炊飯により一旦ほぼ完全にアルファ化したデンプンの一部が、乾燥(除水)の過程で生じる「老化」により再び結晶化するためである。   Conventionally pregelatinized starch is usually produced by removing water after suspending raw grain in water and gelatinizing it by heating (ie, cooking rice). However, in the method of dewatering after cooking rice, it was possible to produce starch starch that had been alphalyzed to the level of food simply by adding water or hot water. No starch starch production was possible. The reason is that part of the starch once almost completely pregelatinized by cooking rice is recrystallized by “aging” that occurs in the process of drying (water removal).

また、アルファ化米粉を利用する場合、種々の添加剤として増粘剤を配合して製品化している技術が提案されている(特許文献1)。   Moreover, when utilizing pregelatinized rice flour, a technology has been proposed in which a thickener is blended as various additives to produce a product (Patent Document 1).

本発明者らは、臼式粉砕機に原料穀物を投入し、原料穀物を80℃以上、特に100〜200℃の温度に加熱しながらせん断条件下に粉砕することで、高度にアルファ化したアルファ化デンプン粉を、水を加えずに容易に製造する技術を開発した(特許文献2、3)。特許文献2に記載の技術によれば、炊飯後に除水してアルファ化する方法と同程度にアルファ化できる。さらに特許文献3に記載の技術によれば、相対的に移動する2部材間のギャップ、加熱温度、原料穀物の含水量などの条件によって、アルファ化デンプンの示差走査熱量測定においてアルファ化していない標準試料の融解に伴う吸熱エンタルピーを△Hmaxとしたときにα=(1−△H/△Hmax)×100で示される数値αが80以上となるような同融解温度時の吸熱エンタルピー△Hを持つ、非常に高い程度までアルファ化されたデンプン粉を得ることができる。このデンプン粉は、食品分野への用途だけでなく、これとは全く異なる分野、例えばPLAなどの生分解性樹脂への添加剤としても、きわめて高い有用性を持ち得る。 The present inventors put raw grains into a mortar grinder, and pulverized the raw grains under shearing conditions while heating them at a temperature of 80 ° C. or higher, particularly 100 to 200 ° C. A technology for easily producing a modified starch powder without adding water has been developed (Patent Documents 2 and 3). According to the technique described in Patent Document 2, it is possible to perform alpha conversion to the same level as the method of removing water and converting it to alpha after cooking. Furthermore, according to the technique described in Patent Document 3, a standard that is not pregelatinized in differential scanning calorimetry of pregelatinized starch due to conditions such as a gap between two members that move relatively, heating temperature, and moisture content of raw grain. Endothermic enthalpy at the same melting temperature where the numerical value α shown by α = (1−ΔH T / ΔH max ) × 100 is 80 or more when the endothermic enthalpy accompanying melting of the sample is ΔH max Δ It is possible to obtain starch powders that have a high T and are pregelatinized to a very high degree. This starch powder can have extremely high utility not only for use in the food field but also as an additive to a completely different field, for example, a biodegradable resin such as PLA.

特許第4190180号公報Japanese Patent No. 4190180 特許第4767128号公報Japanese Patent No. 4767128 特許第5503885号公報Japanese Patent No. 5,503,885

特許文献2、3においては、アルファ化を達成する技術に主眼を置いていたが、この技術においては量産化が新たな課題となっている。量産化の条件においては、食品分野や生分解性樹脂への添加剤などに好適なアルファ化デンプン粉を得るために結晶化度を制御することができる知見は得られていなかった。   In Patent Documents 2 and 3, the focus is on a technique for achieving alpha conversion, but mass production is a new issue in this technique. Under the conditions for mass production, there has been no knowledge that the degree of crystallinity can be controlled to obtain pregelatinized starch powder suitable for the food field and additives for biodegradable resins.

例えば、特許文献1のように増粘剤を配合する技術も知られているが、米粉パンはアルファ化米粉と結晶性米粉をブレンドすることで粘度を調整し、100%米粉パンを製パンすることが可能となる。しかし、米の結晶性を制御し、粉砕するだけでパンなどの生地の物性を制御することができ、上記のようなブレンドをしなくても米粉パンなどの食品を製造できる技術は確立されていない。結晶性を制御することで、従来技術のように結晶・非晶化穀物粉をブレンドせずに製パンを可能とする技術が求められており、アルファ化度を自在に制御可能なアルファ化デンプン粉の量産化が望まれている。さらには従来から穀物を家畜用の飼料として用いる場合には事前に穀物をアルファ化することができれば、家畜の出荷時期を調整する目的で家畜の成長速度をコントロールできる家畜用飼料が開発できることを意味する。これには穀物のアルファ化の程度(アルファ化度)を自在にコントロールする技術が必要であるが、従来の一般的な手法でアルファ化度をコントロールすることは困難である。   For example, although the technique which mix | blends a thickener like patent document 1 is also known, rice flour bread adjusts a viscosity by blending pregelatinized rice flour and crystalline rice flour, and bread-making 100% rice flour bread It becomes possible. However, the technology that can control the physical properties of dough such as bread can be controlled just by controlling the crystallinity of rice and pulverizing it, and can produce food such as rice flour bread without blending as described above. Absent. By controlling crystallinity, there is a need for technology that enables breadmaking without blending crystallized and non-crystallized cereal flour as in the prior art, and pregelatinized starch that can freely control the degree of pregelatinization. The mass production of powder is desired. Furthermore, when grains are conventionally used as livestock feed, it is possible to develop livestock feed that can control the growth rate of livestock for the purpose of adjusting the shipment time of livestock if the grain can be pre-gelatinized. To do. For this purpose, a technique for freely controlling the degree of alpha of the grain (the degree of alpha) is required, but it is difficult to control the degree of alpha by a conventional general method.

また、上記のように、特許文献2、3の技術によって工業的な大量生産を行うことを想定した場合の条件では、結晶化度の高いアルファ化デンプン粉においてもアルファ化と関連する明確な知見や指針はなかった。例えば、粉砕後の穀物を加熱せん断粉砕機から吐出量1kg/時間以上、さらには10kg/時間以上で吐出するようなアルファ化デンプン粉を大量生産する条件では、特許文献2で得られるような高度にアルファ化したアルファ化デンプン粉等を得るための具体的条件やその条件と大量生産との因果関係は明確ではなかった。   In addition, as described above, under the assumption that industrial mass production is performed by the techniques of Patent Documents 2 and 3, clear knowledge related to pregelatinization is also obtained in pregelatinized starch powder having a high degree of crystallinity. There were no guidelines. For example, under the conditions for mass-producing pregelatinized starch powder such that the grain after pulverization is discharged from a heated shear pulverizer at a discharge rate of 1 kg / hour or more, and further 10 kg / hour or more, the high degree as obtained in Patent Document 2 can be obtained. The specific conditions for obtaining pregelatinized starch powder and the causal relationship between the conditions and mass production were not clear.

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、原料穀物を加熱せん断粉砕機に投入して粉砕しアルファ化デンプン粉を製造するに際して、粉砕した穀物の吐出量が多い量産条件において、食品分野や生分解性樹脂への添加剤などに好適なアルファ化デンプン粉を得るために、結晶化度の高い領域から低い領域までの広範囲で結晶化度を制御することができるアルファ化デンプン粉の製造方法を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above. When producing pregelatinized starch powder by putting raw material grains into a heated shear pulverizer to produce pregelatinized starch powder, mass production conditions in which the discharged amount of pulverized grains is large. In order to obtain pregelatinized starch powder suitable for foodstuffs and additives to biodegradable resin, etc., it is possible to control the crystallinity over a wide range from high to low crystallinity. It is an object to provide a method for producing starch powder.

上記の課題を解決するために、本発明のアルファ化デンプン粉の製造方法は、原料穀物を加熱せん断粉砕機に投入して粉砕し、粉砕後の穀物を加熱せん断粉砕機から吐出量1kg/時間以上で吐出するアルファ化デンプン粉の製造方法であって、次式:
Q値=[加熱せん断粉砕機における原料穀物の滞留時間(sec)]×[最大せん断速度(1/sec)]
で表されるQ値が500以上の条件で原料穀物を粉砕することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the pregelatinized starch powder production method of the present invention is a method in which raw material grains are put into a heated shear pulverizer and pulverized. It is a manufacturing method of pregelatinized starch powder discharged above, which has the following formula:
Q value = [Retention time of raw material grains in heated shear pulverizer (sec)] × [Maximum shear rate (1 / sec)]
The raw material grain is pulverized under the condition that the Q value represented by

本発明によれば、原料穀物を加熱せん断粉砕機に投入して粉砕しアルファ化デンプン粉を製造するに際して、粉砕した穀物の吐出量が多い量産条件において、食品分野や生分解性樹脂への添加剤などに好適なアルファ化デンプン粉を得るために、結晶化度の高い領域から低い領域までの広範囲で結晶化度を制御することができる。   According to the present invention, when producing pregelatinized starch powder by putting raw grain into a heat shear mill and adding it to the food field or biodegradable resin in mass production conditions where the discharged amount of ground grain is large. In order to obtain pregelatinized starch powder suitable for an agent or the like, the crystallinity can be controlled over a wide range from a high crystallinity region to a low crystallinity region.

本発明の方法を実施するための装置構成の一例を示す概略図(上が上面図、下が側面図)である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic (top is a top view, the bottom is a side view) which shows an example of the apparatus structure for enforcing the method of this invention. 図1の装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the apparatus of FIG. 参考例1において製粉処理して得られた米粉と、未粉砕米粒の広角X線回折グラフである。It is a wide-angle X-ray diffraction graph of the rice flour obtained by milling in Reference Example 1 and unmilled rice grains. 参考例2において吐出量1kg/時間以下で粉砕して得られた米粉の広角X線回折グラフである。4 is a wide-angle X-ray diffraction graph of rice flour obtained by pulverization at a discharge rate of 1 kg / hour or less in Reference Example 2. Q値と結晶化度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between Q value and crystallinity.

以下に、本発明を詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

本発明は、原料穀物を加熱せん断粉砕機に投入して粉砕し、粉砕後の穀物を加熱せん断粉砕機から吐出量1kg/時間以上で吐出するアルファ化デンプン粉の製造方法である。加熱せん断粉砕機からの穀物の吐出量は、1kg/時間以上、3kg/時間以上、5kg/時間以上、または10kg/時間以上である。   The present invention is a method for producing pregelatinized starch powder in which raw material grains are put into a heat shear pulverizer and pulverized, and the pulverized grains are discharged from the heat shear pulverizer at a discharge rate of 1 kg / hour or more. The amount of cereal discharged from the heat shear pulverizer is 1 kg / hour or more, 3 kg / hour or more, 5 kg / hour or more, or 10 kg / hour or more.

本発明者らは、上記の課題に鑑みて実験と研究を重ねた結果、粉砕機の相対的に移動する2部材(臼式粉砕機や2軸混練粉砕機など)間のギャップが最も小さい箇所のせん断速度を最大せん断速度とし、それと滞留時間(吐出量と対応)との積をQ値と定義したところ、驚くべきことに、結晶化度(アルファ化度と対応)との相対関係が図5のように明確な関係となることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of repeated experiments and researches in view of the above problems, the inventors of the present invention have the smallest gap between two members (such as a mortar grinder and a twin-screw kneader) that move relative to the grinder. The Q value is defined as the product of the maximum shear rate and the residence time (corresponding to the discharge rate) as the Q value. Surprisingly, the relative relationship between the crystallinity (corresponding to the pregelatinization degree) is shown in the figure. As a result, the present invention was completed.

結晶化度がQ値で制御できることは、種々の用途でアルファ化米粉と結晶性米粉を併用する点において、Q値でわずかな結晶性を低減させることも非常に重要となる。例えば米粉パンなどはアルファ化米粉と結晶性米粉をブレンドすることで100%米粉パンを製パンすることが可能となることが知られている。しかし本発明によれば、Q値で米の結晶性を制御できることから、粉砕するだけでパンなどの生地の物性を制御することができ、上記のようなブレンドをしなくてもこれまで製造が困難であったグルテンフリー食品等を容易に製造できる。   The fact that the crystallinity can be controlled by the Q value is very important in reducing the slight crystallinity at the Q value in terms of using pregelatinized rice flour and crystalline rice flour in various applications. For example, it is known that rice flour bread can be made into 100% rice flour bread by blending pregelatinized rice flour and crystalline rice flour. However, according to the present invention, since the crystallinity of rice can be controlled by the Q value, the physical properties of the dough such as bread can be controlled only by pulverization, and production can be performed without blending as described above. Gluten-free foods that have been difficult can be easily produced.

小型臼から中型臼を使用した結果、Q値=最大せん断速度×滞留時間(吐出量)が一義的に結晶化度を左右する重要な因子であることを見出した。結晶化度を低下させるには、Q値を増大させることが必須である。生産量(吐出量)を増加させると滞留時間が短くなるので、結晶化度がある一定以下の値を保持しつつ生産量を上げるには、最大せん断速度を増加させることが必要になる。   As a result of using a medium die from a small die, it was found that Q value = maximum shear rate × dwell time (discharge amount) is an important factor that unambiguously affects the crystallinity. In order to reduce the crystallinity, it is essential to increase the Q value. When the production amount (discharge amount) is increased, the residence time is shortened. Therefore, in order to increase the production amount while maintaining the crystallinity at a certain value or less, it is necessary to increase the maximum shear rate.

せん断速度は、周速度/ギャップで計算できるので、臼の大型化による周速度増加、あるいはギャップの減少が重要になる。   Since the shear rate can be calculated by the peripheral speed / gap, it is important to increase the peripheral speed or decrease the gap by increasing the size of the die.

この関係は、臼式粉砕形状に限定されるものではなく、2軸混練粉砕機など他の粉砕製造方法にも対応することが容易に類推される。すなわち、加熱せん断粉砕機としては、図1および図2に示すような臼式粉砕機の他、本発明の方法を実施することができるものであれば他のいかなる装置を使用してもよい。なお、本発明において「せん断条件下に粉砕する」とは、単に圧縮して粉砕するというものではなく、物体内部にある面に沿って両側部分を互いにずれさせるような作用をもって粉砕することをいう。例えば、原料穀物にせん断力を与えて粉砕するための装置としては、臼式粉砕機の他、相対的に回転する2つのローラの間の微小ギャップに原料穀物を通過させる間にせん断粉砕する装置構成や、小径の円筒形または円柱形部材と大径の円筒形部材とを同心に配置させて相対回転させ、小径部材の外側と大径部材の内側との間の微小ギャップに原料穀物を通過させる間にせん断粉砕する装置構成などを採用することが可能である。   This relationship is not limited to the mortar-type pulverization shape, and it can be easily analogized that it can be applied to other pulverization manufacturing methods such as a biaxial kneading pulverizer. That is, as the heat shear pulverizer, any other apparatus other than the mortar pulverizer as shown in FIGS. 1 and 2 may be used as long as the method of the present invention can be carried out. In the present invention, “pulverizing under a shearing condition” does not mean simply compressing and pulverizing, but means pulverizing with an action of shifting both side portions along a surface inside an object. . For example, as a device for pulverizing raw material grains by applying a shearing force, in addition to a mortar grinder, a device for shearing and pulverizing raw material grains while passing the raw material grains through a minute gap between two relatively rotating rollers. Configuration, small-diameter cylindrical or columnar member and large-diameter cylindrical member are placed concentrically and rotated relative to each other, and the raw grain passes through a small gap between the outside of the small-diameter member and the inside of the large-diameter member. It is possible to adopt an apparatus configuration that shears and grinds during the process.

本発明の方法では、上記Q値が500以上の条件で原料穀物を粉砕する。Q値が500以上の条件であれば、加熱せん断粉砕機による粉砕後における穀物の結晶化度が、例えば15程度まで下げられたアルファ化デンプン粉を得ることができ、結晶性米粉や増粘多糖類などを混ぜなくてもグルテンフリー食品の加工と製品化が可能となる。また、水や湯を加えるだけで食料とできる程度までアルファされたデンプン粉をはじめとして、特許文献2に記載されたような、非常に高い程度までアルファ化されたデンプン粉も得ることができ、アルファ化の程度を結晶化度の低い範囲で様々にコントロールしたアルファ化デンプン粉を得ることができる。   In the method of the present invention, the raw material grain is pulverized under the condition that the Q value is 500 or more. If the Q value is 500 or more, pregelatinized starch powder in which the crystallization degree of the grain after pulverization by a heat shear pulverizer is lowered to about 15, for example, can be obtained. Gluten-free foods can be processed and commercialized without mixing sugars. In addition, starch powder that has been alpha-blended to the extent that it can be made into food only by adding water or hot water, as described in Patent Document 2, can also be obtained starch starch that has been pregelatinized to a very high degree, It is possible to obtain pregelatinized starch powder in which the degree of pregelatinization is controlled in various ways within a low crystallinity range.

結晶化度の低いアルファ化デンプン粉を得る点を考慮すると、上記Q値が3500以上の条件で原料穀物を粉砕することが好ましく、上記Q値が9000以上の条件で原料穀物を粉砕することが特に好ましい。このような条件であれば、結晶化度がより低いアルファ化デンプン粉を得ることができ、加熱せん断粉砕機による粉砕後における穀物の結晶化度が、例えば6%未満のアルファ化デンプン粉を得ることもできる。   Considering the point of obtaining pregelatinized starch powder with low crystallinity, it is preferable to pulverize the raw material grain under the condition that the Q value is 3500 or more, and to pulverize the raw material grain under the condition that the Q value is 9000 or more. Particularly preferred. Under such conditions, a pregelatinized starch powder having a lower crystallinity can be obtained, and a pregelatinized starch powder having a crystallinity of cereal after pulverization by a heat shear pulverizer of, for example, less than 6% is obtained. You can also.

加熱せん断粉砕機からの穀物の吐出量が1kg/時間以上のような条件では、上記Q値が300000以下の条件で原料穀物を粉砕することが好ましく、100000以下の条件で原料穀物を粉砕することがより好ましい。穀物の吐出量がこのように多い条件でせん断速度を大きくすると、詰まりが生じやすくなる。   Under the condition that the amount of grain discharged from the heat shearing machine is 1 kg / hour or more, the raw material grain is preferably pulverized under the condition that the Q value is 300,000 or less, and the raw material grain is pulverized under the condition of 100,000 or less. Is more preferable. If the shear rate is increased under such a large amount of discharged grain, clogging is likely to occur.

加熱せん断粉砕機として臼式粉砕機を用いてアルファ化デンプン粉を製造する際には、上臼と下臼のギャップを適宜に調整する。ギャップは、原料とされる穀粒や処理後に得るべき所望の穀粉の大きさなどを考慮し、特に限定されないが、例えば0.5〜0.01mm、特に0.1〜0.01mm程度の範囲内で任意に調整される。次に、臼を所定の温度とした後、臼を所定の回転数(穀物のせん断速度に対応)で回転させる。そして臼式粉砕機に原料穀物を投入し、原料穀物を所定の温度においてせん断条件下に粉砕する。アルファ化の程度を結晶化度の低い範囲で様々に制御したアルファ化デンプン粉を得ることができる点、つまり微小な結晶化度制御もQ値で制御できる点などを考慮すると、粉砕時の温度は、特に限定されないが、例えば常温以上とするか、あるいは40℃以上、好ましくは80℃以上に加熱しながらせん断条件下に粉砕する。粉砕時の温度上限は、特に限定されないが、200℃以下が好ましい。原料穀物の含水率は、特に限定されないが、10%以上が好ましい。   When producing pregelatinized starch powder using a mortar grinder as a heating shear pulverizer, the gap between the upper and lower mortars is adjusted appropriately. The gap is not particularly limited in consideration of the grain used as a raw material or the size of the desired flour to be obtained after processing, but it is, for example, in the range of about 0.5 to 0.01 mm, particularly about 0.1 to 0.01 mm. Is arbitrarily adjusted within. Next, after setting the die to a predetermined temperature, the die is rotated at a predetermined rotation speed (corresponding to the shear rate of the grain). Then, the raw material grains are put into a mortar grinder, and the raw material grains are pulverized under a shearing condition at a predetermined temperature. Considering the fact that pregelatinized starch powder can be obtained with various degrees of pregelatinization controlled within a low crystallinity range, that is, fine crystallinity control can be controlled by Q value, etc. Although it does not specifically limit, For example, it is normal temperature or more, or grind | pulverizes on shear conditions, heating at 40 degreeC or more, Preferably it is 80 degreeC or more. The upper temperature limit during pulverization is not particularly limited, but is preferably 200 ° C. or lower. The moisture content of the raw material grain is not particularly limited, but is preferably 10% or more.

本発明において、アルファ化デンプン粉は、デンプンが主成分である穀物類、たとえば米、小麦、大豆、小豆、そば、芋類、豆類、とうもろこし類などのすべてを対象としており、本発明により簡便かつ短時間でこれらをアルファ化製粉することができる。   In the present invention, pregelatinized starch powder is intended for all grains containing starch as a main component, for example, rice, wheat, soybean, red beans, buckwheat, potatoes, beans, corn, etc. These can be pregelatinized and milled in a short time.

高度にアルファ化されたデンプン粉は、従来の食品分野への用途だけでなく、様々な分野への用途が期待される。例えば、PLAなどのプラスチックに対しても良好な分散性や相容性を発揮するので、水やグリセリンなどの可塑剤を使用する必要を無くすだけでなく、機械的物性を向上させる効果も得られることから、プラスチック添加剤としても有用である。さらにはバイオエタノール生産時における前処理技術としても有効な方法であり、従来のように原料澱粉の糊化(アルファ化)工程を経ずに高い酵素反応性を付与でき、バイオエタノール生産における糊化(アルファ化)工程を省力できることから生産工程の簡略化も期待できる。   The highly pregelatinized starch powder is expected to be used not only in the conventional food field but also in various fields. For example, since it exhibits good dispersibility and compatibility with plastics such as PLA, it is possible not only to eliminate the need to use a plasticizer such as water or glycerin, but also to improve the mechanical properties. Therefore, it is also useful as a plastic additive. Furthermore, it is an effective method as a pre-treatment technology during bioethanol production, and it can impart high enzyme reactivity without the gelatinization (pregelatinization) process of raw starch as in the past, and gelatinization in bioethanol production. Since the (alpha) process can be saved, the production process can be simplified.

さらに、本発明によれば粉砕条件を任意に選択することで、様々なアルファ化度のアルファ化デンプン粉を製造することができるため、冷水に対する膨潤性の異なる穀物類を製造することができる。すなわち、様々な生地粘度を有する穀物粉を任意に作成可能である。このことは、たとえば米粉100%パンなど従来は生地に粘りが乏しく製パンが実際上不可能であると考えられてきたものや、100%蕎麦における「つなぎ」などについても、本発明により得られるアルファ化デンプン粉を粘度調整剤として応用することが可能となる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to produce pregelatinized starch powders having various degrees of pregelatinization by arbitrarily selecting the pulverization conditions, and therefore it is possible to produce cereals having different swelling properties with respect to cold water. That is, it is possible to arbitrarily produce grain flour having various dough viscosities. This can also be obtained by the present invention, for example, rice flour 100% bread, which has been considered to be impossible to make bread because the dough is poorly sticky, and “binder” in 100% buckwheat. It becomes possible to apply pregelatinized starch powder as a viscosity modifier.

さらに、本発明によれば簡単かつ瞬時にデンプンをアルファ化することができることから、煮るという前工程が必要とされていたすべての加工処理についてその必要をなくすこともでき、きわめて広い応用範囲を有する。たとえば、工業材料としての用途として、生分解性樹脂の原料である乳酸を合成する際のデンプンの糖化、プラスチック/デンプンのコンポジット材料、バイオエタノール生産工程などにおいて、本発明の方法によって得られるアルファ化デンプン粉を用いれば、該前工程が不要となり、従来技術が必要としていた炊飯などのアルファ化工程を省略することができるため、コスト面や工程面においてメリットが大きい。その他、酒造過程における発酵、味噌製造時の麹発酵などの際に、従来はデンプンが主原料である穀物類、たとえばとうもろこし、米、小麦粉などを煮る(炊飯)という前工程を必ず要していたが、本発明によって得られるアルファ化デンプンを用いれば、該前工程が不要となり、同様にコスト面や工程面において多大な優位性がある。   Furthermore, according to the present invention, since starch can be pregelatinized easily and instantaneously, it is possible to eliminate the necessity for all processing treatments in which the previous step of boiling was required, and it has a very wide range of applications. . For example, for use as an industrial material, saccharification of starch when synthesizing lactic acid, which is a raw material of biodegradable resin, plastic / starch composite material, pregelatinization obtained by the method of the present invention in bioethanol production process, etc. If starch powder is used, this pre-process becomes unnecessary, and the alpha conversion process such as rice cooking required by the prior art can be omitted. Therefore, there is a great merit in terms of cost and process. In addition, in the case of fermentation in the brewing process, koji fermentation at the time of miso production, etc., the previous process of simmering cereals that are mainly starch, such as corn, rice, and flour (cooking rice) has always been required. However, if the pregelatinized starch obtained by the present invention is used, the previous step is unnecessary, and there is a great advantage in terms of cost and process.

このように、本発明の方法によって得られるアルファ化デンプン粉は、食品としての応用はもちろんのこと、工業材料としての応用性も幅広く期待できるものであって、本発明は幅広い産業分野において著しく高い利用可能性を有する。   Thus, the pregelatinized starch powder obtained by the method of the present invention can be widely applied not only as a food product but also as an industrial material, and the present invention is remarkably high in a wide range of industrial fields. Has availability.

図1は本発明の方法を実施するための装置構成の一例を示す概略図である。この装置10は、固定設置される上臼11と、この上臼11との間に所定のギャップ13を介して回転可能に設けられる下臼12とを有する。上臼11は中心に米粒などの原料穀物を投入する原料投入口14を有してリング状に形成されている。投入口14は、上臼11の底面においてギャップ13に通じている。下臼12は上臼11と略同一外径を有する円盤形状に形成されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a device configuration for carrying out the method of the present invention. The apparatus 10 includes an upper mill 11 that is fixedly installed, and a lower mill 12 that is rotatably provided between the upper mill 11 via a predetermined gap 13. The upper mill 11 is formed in a ring shape with a raw material inlet 14 for feeding raw material grains such as rice grains at the center. The insertion port 14 communicates with the gap 13 on the bottom surface of the upper mill 11. The lower mill 12 is formed in a disk shape having substantially the same outer diameter as the upper mill 11.

下臼12はモータ15により所定速度で回転駆動される。上臼11と下臼12との間のギャップ13はギャップ調整部16の範囲内で調整可能であり、原料とされる穀粒や処理後に得るべき所望の穀粉の大きさなどに応じて、特に限定されないが、例えば0.5〜0.01mm、特に0.1〜0.01mm程度の範囲内で任意に調整される。   The lower mill 12 is rotationally driven by a motor 15 at a predetermined speed. The gap 13 between the upper mill 11 and the lower mill 12 can be adjusted within the range of the gap adjusting section 16, and particularly depending on the grain used as a raw material, the size of desired flour to be obtained after processing, etc. Although not limited, it is arbitrarily adjusted within a range of, for example, about 0.5 to 0.01 mm, particularly about 0.1 to 0.01 mm.

上臼11にはヒータ17が設けられる。ヒータ17は上臼11と略同一の外径寸法を有すると共に原料投入口14と略同径の開口を有するリング状に形成されている。ヒータ17は、ヒータコード18を介して温度コントローラ19に接続されており、温度コントローラ19により設定された温度に加熱されることにより、上臼11を全面加熱する。コンピュータ22は、温度コントローラ19による設定温度(データケーブル23から入力)と、熱電対(図示せず)による測定温度(データケーブル21から入力)とを比較して、温度制御ケーブル24を介してヒータ制御信号を温度コントローラ19に与える。   The upper die 11 is provided with a heater 17. The heater 17 is formed in a ring shape having substantially the same outer diameter as the upper mill 11 and an opening having substantially the same diameter as the raw material inlet 14. The heater 17 is connected to a temperature controller 19 through a heater cord 18 and heats the upper die 11 by heating to a temperature set by the temperature controller 19. The computer 22 compares the set temperature by the temperature controller 19 (input from the data cable 23) with the measured temperature by the thermocouple (not shown) (input from the data cable 21), and the heater via the temperature control cable 24. A control signal is supplied to the temperature controller 19.

また、コンピュータ22はモータ制御ケーブル25を介してモータ制御信号をモータ15に与えて、モータ15による下臼12の回転数を制御する。下臼11の回転数は、ギャップ13に投入された穀粒が固定の上臼11と回転する下臼12との間で受けるせん断速度が目的の値となるように設定される。   Further, the computer 22 gives a motor control signal to the motor 15 via the motor control cable 25 to control the number of rotations of the lower mill 12 by the motor 15. The rotational speed of the lower mill 11 is set so that the shear rate that the grain thrown into the gap 13 receives between the fixed upper mill 11 and the rotating lower mill 12 becomes a target value.

上臼11/下臼12の下方にはこれらの外径より十分に大きな内径を有する受け皿26が設けられる。受け皿26の底面には穀粉落下口27が開口しており、この装置10による処理後の穀粉(米粉など)を受け皿26から落下させ、さらに穀粉落下シュート28を経て所定の容器(図示せず)などに収容させるようにしている。   A tray 26 having an inner diameter sufficiently larger than these outer diameters is provided below the upper mill 11 / lower mill 12. A flour dropping port 27 is opened on the bottom surface of the saucer 26. The flour (rice flour etc.) processed by the apparatus 10 is dropped from the saucer 26 and further passed through a flour dropping chute 28 to a predetermined container (not shown). And so on.

装置10の要部断面図である図2に示されるように、上臼11は、原料投入口14に臨む内面11aから底面11bに至る原料通路11cが断面視においてテーパー状、平面視においては螺旋状に形成されている。原料投入口14の下端部には、テーパー状通路11cによって拡大化された収容部20が形成されているので、原料投入口14に投入された原料穀物はギャップ13に入り込んで剪断粉砕される直前にこの収容部20に入り込み、ヒータ17により加熱された上臼11の内面11aからの伝熱ないし放熱によって加熱される。前述の熱電対は、上臼11の側面から中心に向けて形成した穴に挿入され、上臼11と下臼12の間のギャップ13で剪断粉砕されているときの処理温度を近似的に示している。上臼11および下臼12の各ギャップ13に臨む面には、原料穀物に対する剪断力を増大させるために円周方向と交わる方向に延長する多数条の凹溝が形成されている。   As shown in FIG. 2, which is a cross-sectional view of the main part of the apparatus 10, the upper mill 11 has a raw material passage 11c from the inner surface 11a to the bottom surface 11b facing the raw material inlet 14, which is tapered in cross section and spiral in plan view. It is formed in a shape. Since the accommodating portion 20 enlarged by the tapered passage 11c is formed at the lower end portion of the raw material inlet 14, the raw material grain introduced into the raw material inlet 14 immediately enters the gap 13 and is sheared and crushed. It is heated by heat transfer or heat radiation from the inner surface 11a of the upper mill 11 heated by the heater 17 and entering the housing portion 20. The above-described thermocouple is inserted into a hole formed from the side surface of the upper die 11 toward the center, and approximately shows the processing temperature when being sheared and ground in the gap 13 between the upper die 11 and the lower die 12. ing. On the surface facing the gaps 13 of the upper mill 11 and the lower mill 12, a plurality of concave grooves extending in the direction intersecting with the circumferential direction are formed in order to increase the shearing force on the raw grain.

次いで、この装置10を用いて行うアルファ化製粉処理について説明する。まず、ギャップ調整部16を介して上臼11と下臼12との間のギャップ13を、原料穀粒や処理後の穀粉の大きさなどに応じて調整する。また、温度コントローラ19によりヒータ17を所定温度(たとえば80〜140℃の範囲内で、10℃刻みで設定可能)に加熱し、その熱伝導によって上臼11を加熱する。また、コンピュータ22によって制御された回転数でモータ15が駆動され、前記所定の剪断速度を与えるように下臼12を回転させる。   Next, the pregelatinized milling process performed using the apparatus 10 will be described. First, the gap 13 between the upper die 11 and the lower die 12 is adjusted via the gap adjusting unit 16 according to the size of the raw material grain, the processed flour, and the like. In addition, the temperature controller 19 heats the heater 17 to a predetermined temperature (for example, within a range of 80 to 140 ° C. and can be set in increments of 10 ° C.), and the upper die 11 is heated by the heat conduction. Further, the motor 15 is driven at the rotation speed controlled by the computer 22 to rotate the lower mill 12 so as to give the predetermined shear rate.

以上で装置10の準備が完了するので、原料穀粒を投入口14に投入して処理を開始する。ヒータ17は既に所定温度に加熱されており、これによって上臼11も加熱されているので、穀粒はヒータ17および投入口14を通過し、さらにテーパー状通路11cないし収容部29を通過する間に該ヒータ温度に対応した温度に加熱され、その直後に、下臼12との間のギャップ13に送り込まれ、固定の上臼11と回転する下臼12との間で剪断力を受けて粉砕される。剪断粉砕によって得られた穀粉(米粉)はギャップ13の側方から放出されて受け皿26に収容され、落下口27および落下シュート28を経て所定の容器(図示せず)に回収される。   Since the preparation of the apparatus 10 is completed as described above, the raw material grains are input into the input port 14 and the processing is started. Since the heater 17 has already been heated to a predetermined temperature and thereby the upper mill 11 is also heated, the grain passes through the heater 17 and the insertion port 14 and further passes through the tapered passage 11c or the accommodating portion 29. Is heated to a temperature corresponding to the heater temperature, and immediately thereafter, it is fed into the gap 13 between the lower die 12 and crushed by receiving a shearing force between the fixed upper die 11 and the rotating lower die 12. Is done. Flour (rice flour) obtained by shearing and grinding is discharged from the side of the gap 13 and accommodated in a receiving tray 26, and is collected in a predetermined container (not shown) through a drop port 27 and a drop chute 28.

以下に、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

以下の例において、せん断速度、滞留時間、Q値、粉砕した米粉の結晶化度は、次の方法で測定した。
(1)最大せん断速度
モータ15の回転数、上下臼11、12の円周から周速度を求め、ギャップ13の値より、次の関係から粉砕した最大せん断速度を定義した。
周速度[mm/s]=(回転数[rpm]×円周[mm])/60
最大せん断速度[1/sec]=周速度[mm/s]/ギャップ[mm])
(2)滞留時間
粉砕時における吐出量の値より、次の関係から滞留時間を定義した。
滞留時間[sec]=1/吐出量
(3)Q値
以下の式からQ値を求めた。
Q値=[加熱せん断粉砕機における原料穀物の滞留時間(sec)]×[最大せん断速度(1/sec)]
(4)結晶化度
広角X線回折の測定結果よりピークを結晶反射と非晶散乱に分離した。得られた非晶散乱によるピークの積分値をS、結晶反射によるピークの積分値をSとする。次の関係から粉砕した米粉の結晶化度を求めた。
結晶化度(%)=(S/(S+S))×100
上記広角X線回折の実験仕様は、次の通りである。
・測定機器 Rigaku社製RINT−RAPID
・測定条件
スキャンスピード 4°/min
測定角度 5〜35°
管電圧 40kV
管電流 30mA
<参考例1>
生米を乳鉢で粗粉砕し広角X線回折を行った。
<参考例2>
一般の貯蔵米として標準的である14.4%の水分含有量の米粒を原料として、図1および図2に示される構成の装置10を用いて実際に製粉処理を行った。使用した装置10において、上臼11、下臼12およびヒータ17はいずれも外径寸法が90mm(半径45mm)であり、その中心に口径10mmの投入口14を有する。上臼11のテーパー状原料通路11cは内面11aから5mmの範囲に亘って形成されている(図2)。臼間のギャップ13は0.01mm(10μm)に固定して、モータ15の回転数は240rpmとし、米粒の投入量を120g/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<参考例3>
参考例2と同じ構成の装置10を用いたが、この例では下臼12の外形寸法を60mm(半径30mm)に変え、臼間のギャップ13を0.01mm(10μm)に固定して、モータ15の回転数は100rpmとし、米粒の投入量を120g/hで実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<参考例4>
参考例2と同じ構成の装置10を用いて、臼間のギャップ13を0.01mm(10μm)に固定して、モータ15の回転数は240rpmとし、米粒の投入量を200g/hで実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<参考例5>
参考例2と同じ構成の装置10を用いたが、この例では下臼12の外形寸法を60mm(半径30mm)に変え、臼間のギャップ13を0.01mm(10μm)に固定して、モータ15の回転数は240rpmとし、米粒の投入量を200g/hで実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
In the following examples, the shear rate, residence time, Q value, and crystallinity of pulverized rice flour were measured by the following methods.
(1) Maximum Shear Speed The peripheral speed was determined from the rotation speed of the motor 15 and the circumference of the upper and lower dies 11 and 12, and the maximum shear speed pulverized from the following relationship was defined from the value of the gap 13.
Peripheral speed [mm / s] = (number of revolutions [rpm] × circumference [mm]) / 60
Maximum shear rate [1 / sec] = peripheral speed [mm / s] / gap [mm])
(2) Residence time The residence time was defined from the following relationship based on the value of the discharge amount during pulverization.
Residence time [sec] = 1 / Discharge rate (3) Q value The Q value was determined from the following equation.
Q value = [Retention time of raw material grains in heated shear pulverizer (sec)] × [Maximum shear rate (1 / sec)]
(4) Crystallinity The peak was separated into crystal reflection and amorphous scattering from the measurement result of wide angle X-ray diffraction. The integral value of the peak due to the resulting amorphous scattering S a, the integral value of the peak due to the crystal reflecting the S c. The crystallinity of the pulverized rice flour was determined from the following relationship.
Crystallinity (%) = (S c / (S c + S a )) × 100
The experimental specifications of the wide-angle X-ray diffraction are as follows.
・ Measurement equipment RINT-RAPID manufactured by Rigaku
・ Measurement conditions Scan speed 4 ° / min
Measurement angle 5-35 °
Tube voltage 40 kV
Tube current 30mA
<Reference Example 1>
Raw rice was coarsely ground in a mortar and subjected to wide angle X-ray diffraction.
<Reference Example 2>
Milling was actually performed using the apparatus 10 having the structure shown in FIGS. 1 and 2 using rice grains having a moisture content of 14.4%, which is standard as general stored rice, as raw materials. In the apparatus 10 used, the upper mortar 11, the lower mortar 12 and the heater 17 all have an outer diameter of 90 mm (radius 45 mm) and have an inlet 14 having a diameter of 10 mm at the center thereof. The tapered raw material passage 11c of the upper mill 11 is formed over a range of 5 mm from the inner surface 11a (FIG. 2). The milling gap 13 was fixed to 0.01 mm (10 μm), the rotational speed of the motor 15 was 240 rpm, and the amount of rice grains charged was 120 g / h. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Reference Example 3>
The apparatus 10 having the same configuration as that of Reference Example 2 was used, but in this example, the outer dimension of the lower mill 12 was changed to 60 mm (radius 30 mm), and the gap 13 between the mills was fixed to 0.01 mm (10 μm). The rotational speed of 15 was 100 rpm, and the actual milling process was performed at a rice grain input of 120 g / h. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Reference Example 4>
Using the apparatus 10 having the same configuration as that of Reference Example 2, the gap 13 between the mortars is fixed to 0.01 mm (10 μm), the rotation speed of the motor 15 is 240 rpm, and the input amount of rice grains is 200 g / h. Milling was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Reference Example 5>
The apparatus 10 having the same configuration as that of Reference Example 2 was used, but in this example, the outer dimension of the lower mill 12 was changed to 60 mm (radius 30 mm), and the gap 13 between the mills was fixed to 0.01 mm (10 μm). The rotational speed of 15 was 240 rpm, and the actual milling process was performed at a rice grain input rate of 200 g / h. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.

<実施例1>
参考例2と同じ構成の装置10を用いたが、この実施例では、上臼11、下臼12およびヒータ17はいずれも外径寸法が250mm(半径125mm)で形成されている。臼間のギャップ13を0.01mm(10μm)に固定して、モータ15の回転数は50rpmとし、米粒の投入量を6.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<実施例2>
実施例1と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を0.01mm(10μm)に固定して、モータ15の回転数は100rpmとし、米粒の投入量を6.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<実施例3>
実施例1と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を0.01mm(10μm)に固定して、モータ15の回転数は50rpmとし、米粒の投入量を11.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<実施例4>
実施例1と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を0.01mm(10μm)に固定して、モータ15の回転数は100rpmとし、米粒の投入量を11.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<実施例5>
実施例1と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を0.04mm(40μm)に固定して、モータ15の回転数は45rpmとし、米粒の投入量を6.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<実施例6>
実施例1と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を0.07mm(70μm)に固定して、モータ15の回転数は45rpmとし、米粒の投入量を4kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<実施例7>
実施例1と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を0.1mm(100μm)に固定して、モータ15の回転数は45rpmとし、米粒の投入量を6.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<実施例8>
実施例1と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を0.3mm(300μm)に固定して、モータ15の回転数は45rpmとし、米粒の投入量を6.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<実施例9>
実施例1と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を0.5mm(500μm)に固定して、モータ15の回転数は45rpmとし、米粒の投入量を6.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<実施例10>
実施例1と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を0.7mm(700μm)に固定して、モータ15の回転数は45rpmとし、米粒の投入量を6.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120℃で製粉処理を行った。
<Example 1>
Although the apparatus 10 having the same configuration as that of the reference example 2 was used, in this embodiment, the upper die 11, the lower die 12 and the heater 17 are all formed with an outer diameter of 250 mm (radius of 125 mm). The actual milling process was performed with the gap 13 between the mortars fixed to 0.01 mm (10 μm), the rotational speed of the motor 15 being 50 rpm, and the input amount of rice grains being 6.5 kg / h. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Example 2>
Using the apparatus having the same configuration as in Example 1, the gap 13 between the mortars is fixed to 0.01 mm (10 μm), the rotation speed of the motor 15 is 100 rpm, and the input amount of rice grains is 6.5 kg / h. The actual milling process was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Example 3>
Using the apparatus having the same configuration as in Example 1, the gap 13 between the mortars was fixed to 0.01 mm (10 μm), the rotation speed of the motor 15 was 50 rpm, and the input amount of rice grains was 11.5 kg / h. The actual milling process was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Example 4>
Using the apparatus having the same configuration as in Example 1, the gap 13 between the mortars was fixed to 0.01 mm (10 μm), the rotation speed of the motor 15 was 100 rpm, and the input amount of rice grains was 11.5 kg / h. The actual milling process was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Example 5>
Using the apparatus having the same configuration as in Example 1, the gap 13 between the mortars is fixed to 0.04 mm (40 μm), the rotation speed of the motor 15 is 45 rpm, and the input amount of rice grains is 6.5 kg / h. The actual milling process was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Example 6>
Using the apparatus having the same configuration as that of Example 1, the gap 13 between the mortars was fixed to 0.07 mm (70 μm), the rotational speed of the motor 15 was set to 45 rpm, and the input amount of rice grains was 4 kg / h. Milling was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Example 7>
Using the apparatus having the same configuration as in Example 1, the gap 13 between the mortars was fixed to 0.1 mm (100 μm), the rotation speed of the motor 15 was 45 rpm, and the input amount of rice grains was 6.5 kg / h. The actual milling process was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Example 8>
Using the apparatus having the same configuration as in Example 1, the gap 13 between the mortars was fixed to 0.3 mm (300 μm), the rotation speed of the motor 15 was 45 rpm, and the input amount of rice grains was 6.5 kg / h. The actual milling process was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Example 9>
Using the apparatus having the same configuration as in Example 1, the gap 13 between the mortars was fixed to 0.5 mm (500 μm), the number of revolutions of the motor 15 was 45 rpm, and the input amount of rice grains was 6.5 kg / h. The actual milling process was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.
<Example 10>
Using the apparatus having the same configuration as in Example 1, the gap 13 between the mortars was fixed to 0.7 mm (700 μm), the rotation speed of the motor 15 was 45 rpm, and the input amount of rice grains was 6.5 kg / h. The actual milling process was performed. The milling process was performed at a pulverization temperature of 120 ° C.

<比較例1>
実施例5と同じ構成の装置を用いて、臼間のギャップ13を1mm(1000・香jに固定して、モータ15の回転数は45rpmとし、米粒の投入量を6.5kg/hで、実際の製粉処理を行った。また粉砕温度は120で製粉処理を行った。
<比較例2>
Q値がゼロつまり未粉砕米粒の結晶化度を表4に示す。
<Comparative Example 1>
Using the apparatus having the same configuration as in Example 5, the gap 13 between the mortars was fixed to 1 mm (1000 · incense j, the motor 15 was rotated at 45 rpm, the amount of rice grains charged was 6.5 kg / h, The actual milling process was performed, and the milling process was performed at a pulverization temperature of 120.
<Comparative example 2>
Table 4 shows the crystallinity of zero Q, that is, unmilled rice grains.

以上のように、投入量、臼直径、回転数、せん断速度、吐出量、滞留時間などを変更し、各Q値における結晶化度を測定した。その結果を表1〜表4に示す。またこれらの結果をQ値と結晶化度のグラフとして図5に示した。   As described above, the amount of crystallization, the crystallinity at each Q value, was measured by changing the input amount, die diameter, rotation speed, shear rate, discharge amount, residence time, and the like. The results are shown in Tables 1 to 4. These results are shown in FIG. 5 as a graph of Q value and crystallinity.

表1〜表4より、粉砕後の米粉を臼式粉砕機から吐出量1kg/時間以上で吐出するような条件では、最大せん断速度と滞留時間の積をQ値と定義したところ、結晶化度との相対関係が図5のように明確な関係となることを見出した。つまり、Q値が一義的に結晶化度を左右する重要な因子であることを見出し、結晶化度を低下させるには、Q値を増大することが必須であること、生産量(吐出量)を増加させると滞留時間が短くなるので、結晶化度がある一定以下の値を保持しつつ生産量を上げるには、最大せん断速度を増加させることが必要になることが明らかになった。   From Tables 1 to 4, when the pulverized rice flour is discharged from the mortar grinder at a discharge rate of 1 kg / hour or more, the product of the maximum shear rate and the residence time is defined as the Q value. It has been found that the relative relationship is clearly as shown in FIG. That is, it is found that the Q value is an important factor that unambiguously affects the crystallinity, and in order to reduce the crystallinity, it is essential to increase the Q value, and the production amount (discharge amount). It has been clarified that increasing the maximum shear rate is necessary in order to increase the production amount while maintaining the crystallinity at a certain value or less because the residence time is shortened when the is increased.

10 加熱せん断粉砕機
11 上臼
11a 内面
11b 底面
11c テーパー状原料通路
12 下臼
13 ギャップ
14 原料投入口
15 モータ
16 ギャップ調整部
17 ヒータ
18 ヒータコード
19 温度コントローラ
20 収容部
21 データケーブル
22 コンピュータ
23 データケーブル
24 温度制御ケーブル
25 モータ制御ケーブル
26 受け皿
27 穀粉落下口
28 穀粉落下シュート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat shear mill 11 Upper die 11a Inner surface 11b Bottom surface 11c Tapered raw material path 12 Lower die 13 Gap 14 Raw material inlet 15 Motor 16 Gap adjustment part 17 Heater 18 Heater cord 19 Temperature controller 20 Storage part 21 Data cable 22 Computer 23 Data Cable 24 temperature control cable 25 motor control cable 26 saucer 27 flour outlet 28 flour dropping chute

Claims (7)

原料穀物を加熱せん断粉砕機に投入して粉砕し、粉砕後の穀物を加熱せん断粉砕機から吐出量1kg/時間以上で吐出するアルファ化デンプン粉の製造方法であって、次式:
Q値=[加熱せん断粉砕機における原料穀物の滞留時間(sec)]×[最大せん断速度(1/sec)]
で表されるQ値が500以上の条件で原料穀物を粉砕するアルファ化デンプン粉の製造方法。
A method for producing pregelatinized starch powder, in which raw material grains are put into a heat shear pulverizer and pulverized, and the pulverized grains are discharged from the heat shear pulverizer at a discharge rate of 1 kg / hour or more.
Q value = [Retention time of raw material grains in heated shear pulverizer (sec)] × [Maximum shear rate (1 / sec)]
The pregelatinized starch powder is produced by crushing raw material grains under a condition where the Q value represented by
加熱せん断粉砕機が臼式粉砕機である請求項1に記載のアルファ化デンプン粉の製造方法。   The method for producing pregelatinized starch powder according to claim 1, wherein the heat shear pulverizer is a mortar pulverizer. Q値が9000以上の条件で原料穀物を粉砕する請求項1または2に記載のアルファ化デンプン粉の製造方法。   The method for producing pregelatinized starch powder according to claim 1 or 2, wherein the raw material grain is pulverized under a condition where the Q value is 9000 or more. 加熱せん断粉砕機からの穀物の吐出量が10kg/時間以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載のアルファ化デンプン粉の製造方法。   The method for producing pregelatinized starch powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of grain discharged from the heat shearing mill is 10 kg / hour or more. 原料穀物を80℃以上の温度に加熱して粉砕する請求項1〜4のいずれか一項に記載のアルファ化デンプン粉の製造方法。   The method for producing pregelatinized starch powder according to any one of claims 1 to 4, wherein the raw grain is heated to a temperature of 80 ° C or higher and pulverized. 原料穀物の含水率が10%以上である請求項1〜5のいずれか一項に記載のアルファ化デンプン粉の製造方法。   The method for producing pregelatinized starch powder according to any one of claims 1 to 5, wherein the moisture content of the raw material grain is 10% or more. 加熱せん断粉砕機による粉砕後における穀物の結晶化度が6%未満である請求項1〜6のいずれか一項に記載のアルファ化デンプン粉の製造方法。   The method for producing pregelatinized starch powder according to any one of claims 1 to 6, wherein the crystallinity of the grain after pulverization by a heat shear pulverizer is less than 6%.
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WO2023162988A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-31 株式会社アルファテック Method for producing gelatinized starch dry powder, gelatinized starch dry powder, gelatinized buckwheat dry powder, and device for producing gelatinized starch dry powder

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