JP2022016125A - 大豆ミールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】目的とする品質（窒素含量）を有する大豆ミールを効率良く製造する方法の提供。
【解決手段】大豆から豆皮を除去する工程と、除去した豆皮を粉砕する工程と、粉砕した豆皮を脱皮した大豆と混合する工程と、を備える、大豆ミールの製造方法。脱皮した大豆を脱脂してから、粉砕した豆皮と混合する、該大豆ミールの製造方法。粉砕した豆皮の見かけ比重が、０．２～０．４５ｇ／ｍｌであり、粉砕した豆皮が、目開き１．７７ｍｍの篩を通過するが、目開き０．２５ｍｍの篩を通過しない大きさであることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、大豆ミールを製造する技術に関する。特に本発明は、目的とする品質を有する大豆ミールを効率良く製造する技術に関する。

大豆ミールは、大豆から大豆油を抽出する際に得られる残渣（粕）であり、蛋白質が豊富なため、加工食品や家畜飼料、肥料の原料として広く使用されている。例えば、特許文献１には、大豆ミールなどの植物油粕を効率良く製造するため、溶剤抽出工程より後の工程で発生する油粕の微粉末を、溶剤抽出工程以前の工程で抽出原料に添加することが提案されている。

また、大豆ミールを製造する際に副生する豆皮（種皮）は、一般に、飼料やきのこの培地などに広く用いられる。例えば、特許文献２～４には、大豆の豆皮を飼料として利用することが記載されており、特許文献５には、大豆の豆皮をきのこの培地として利用することが記載されている。

特開２０１６－０６９５７５号公報 特開２０２０－０３９２６０号公報 特開２０１８－０１１５３５号公報 特開２００４－００８０９８号公報 特開平６－２２６４５号公報

大豆ミールの製造に関しては、目的とする品質を安定して達成することが困難であった。
このような状況に鑑み、本発明では、目的とする品質を有する大豆ミールを効率良く製造する技術を提供することを目的とする。

本発明者らが上記課題について鋭意検討したところ、原料である大豆種子から、いったん皮部（種皮）と実部に分け、必要に応じて混合することによって、目的とする品質を有する大豆ミールを簡便に製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明は、これに限定されるものではないが、以下の態様を包含する。
［１］ 大豆から豆皮を除去する工程と、除去した豆皮を粉砕する工程と、粉砕した豆皮を、脱皮した大豆と混合する工程と、を備える、大豆ミールの製造方法。
［２］ 脱皮した大豆を脱脂してから、粉砕した豆皮と混合する、［１］に記載の製造方法。
［３］ 粉砕した豆皮の見かけ比重が、０．２～０．４５ｇ／ｍｌである、［１］または［２］に記載の製造方法。
［４］ 粉砕した豆皮が、目開き１．７７ｍｍの篩を通過するが、目開き０．２５ｍｍの篩を通過しない大きさである、［１］～［３］のいずれかに記載の製造方法。
［５］ 大豆から除去した豆皮を加熱する工程をさらに含む、［１］～［４］のいずれかに記載の製造方法。
［６］ 大豆から除去した豆皮を、蒸気を用いて８０℃以上で加熱する、［５］に記載の製造方法。
［７］ 粉砕した豆皮を冷却乾燥する工程をさらに有する、［１］～［６］のいずれかに記載の製造方法。

本発明によれば、目的とする品質を有する大豆ミールを簡便に製造できることができる。

図１は、製造例１～９の工程図である。

本発明は大豆から大豆ミール（脱脂大豆）を製造する方法に関する。大豆ミールは、蛋白質含量が高く、飼料や肥料、食品に広く利用されている。一般に大豆ミールは、大豆から大豆油を抽出する際に残渣として得られ、大豆の種皮部分と実部分を含んで構成される。大豆の実部分である胚乳には、いわゆるプロティンボディと称される高蛋白含量部分が繊維質に富む炭水化物部分とともに存在している。一般に大豆の豆皮は、大豆の８％程度の重量を占めているが、油分は２％未満であり、また、窒素分も２％未満である。

本発明においては、原料として大豆を使用するが、特に制限なく、種々の大豆を使用することができる。本発明で使用する大豆は、国産品、外国産品、遺伝子組み換え品、非遺伝子組み換え品、ゲノム編集品などを問わずに使用することができ、原料大豆は、精選、乾燥などの処理を行ったものを使用することもできる。

大豆の粒の大きさは特に制限されず、例えば、大粒、中粒、小粒、極小粒、超極小粒の大豆を使用することができる。好ましい態様において、小粒または中粒の大豆を使用することができ、目開き５．６ｍｍの篩を通過しない大きさの大豆が５０％以上、より好ましくは６０％以上の大豆を使用することができる。

豆皮の除去
本発明においては、まず、原料である大豆から豆皮（種皮）を除去する。本発明においては、例えば、原料である大豆を粗粉砕して、風選などによって豆皮を完全に分離することができる。粗粉砕は、例えば、すじ入りロールやゴムロールを使用することで、１／２から１／８の大きさに粗砕することができる。

原料となる大豆は、水分率を１０％程度に乾燥すると豆皮が剥離しやすくなり好適である。また、種子から剥離させた豆皮は、例えば、風力や比重などを利用して大豆種子から分離させることができる。

豆皮の粉砕
本発明においては、大豆から除去した豆皮を粉砕する。豆皮の粉砕は、公知の装置を用いることができ、例えば、ハンマーミル、軸流形ミル、転盤形ミルなどの衝撃式粉砕装置を好適に使用することができる。

粉砕した豆皮の大きさは特に制限されないが、例えば、２００～２０００μｍが好ましく、２２０～１７７０μｍがより好ましく、２５０～１５００μｍがさらに好ましい。また、粉砕した豆皮の大きさを篩い分けにより評価する場合、目開き１．７７ｍｍの篩を通過するが、目開き０．２５ｍｍの篩を通過しない大きさであることが好ましい。粉砕後に分級などによって豆皮の大きさを整える場合は、例えば、篩分級、乾式気流分級、自由過型気流分級および強制気流分級などによることができる。

本発明の好ましい態様において、粉砕後の豆皮の見かけ比重は０．２０～０．４５ｇ／ｍｌであり、０．３～０．４ｇ／ｍｌがより好ましい。粉砕後の豆皮の見かけ比重が小さすぎると、嵩張るため保管や混合がしにくくなる場合がある。

また、本発明の好ましい態様において、大豆から除去した豆皮を加熱処理することによって殺菌することが好ましい。具体的には、例えば、大豆から除去した豆皮を、蒸気を用いて８０℃以上で加熱することによって豆皮を殺菌することができる。加熱処理の時間は特に制限されないが、例えば、１～１００分間とすることができ、好ましい態様において、加熱処理の時間を２分間以上や３分間以上としてもよく、３０分間以下や１０分間以下としてもよい。

さらに、本発明の好ましい態様において、粉砕した豆皮を乾燥、冷却する。乾燥や冷却の方法は特に制限されないが、乾燥や冷却によって保管や管理が容易になる。
大豆ミールの調製
本発明においては、粉砕した豆皮を、脱皮した大豆と混合することによって、大豆ミールを製造する。

本発明において、原料である大豆から大豆油を抽出し、大豆ミールを得る方法については公知の方法によることができる。すなわち、精選、粗砕、乾燥、加熱、圧扁などの前処理を経た大豆から、溶剤を用いて油分を分離する。溶剤としては、例えば、ヘキサン、アセトン、エタノールなどの有機溶媒を用いることができるが、ヘキサンを用いることが好ましい。必要に応じて、溶剤抽出工程の前に圧搾工程を設けてもよく、圧搾工程のみでもよい。

圧扁工程では、滑面を有するロールを使用して原料大豆をフレーク状（薄片状）にする。圧扁工程で得られる大豆フレークの厚さは、好ましくは０．２～０．４ｍｍ、より好ましくは０．２５～０．３５ｍｍである。

圧搾工程、抽出工程では、大豆油（油脂）が得られるが、副産物として大豆ミールが得られる。大豆ミールは、飼料、肥料、食品原料（醤油原料等）等に使用することができる。また、大豆ミールは、蛋白質を多く含むため、食品蛋白質の原料として使用することもできる。

溶剤抽出後の残渣（脱脂大豆）は溶剤を含有しているため、加熱して脱溶剤を行うことが好ましい。脱溶剤は、加水・加熱もしくは加熱で行われ、蛋白変性が生じることもある。脱溶剤工程は、例えば、デソルベンタイザー・トースターと呼ばれる装置を用いることができる。デソルベンタイザー・トースター内部では、脱溶剤工程は、加水・加熱条件下で行なわれ、加熱により水蒸気雰囲気とした塔内（処理装置内）で行なわれることが好ましい。湿度は、３０～１００％が好ましく、５０～１００％がより好ましく、８０～１００％がさらに好ましい。温度は、５０～１３０℃が好ましく、８０～１２０℃がより好ましく、９０～１１０℃がさらに好ましい。

脱溶剤工程を経た残渣（脱脂大豆）は、水分が約１５％以下になるように乾燥してもよい。乾燥工程は、例えばロータリードライヤーを用いる。乾燥工程中の残渣（脱脂大豆）の品温は７０～１００℃であり、好ましくは８０～９０℃である。乾燥に加えてさらに冷却を行うこともでき、冷却工程では、例えば、気流中で落下させたり、気体を吹き付けたりして乾燥させることができる。さらに、本発明においては、粒子径を調整するための整粒工程を設けてもよい。

脱溶剤工程、乾燥工程、冷却工程、整粒工程の各工程では、各処理装置から排出される気体の出口に集塵機を設けることで、微粉末を集めることができる。特にサイクロン集塵機が微粉末による目詰まりを起こさない点で好ましい。

以下、本発明を具体的な実験例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、特に記載しない限り、本明細書において濃度などは重量基準であり、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。

製造例１（参考例）
精選した大豆（米国産、小粒黒目）約１０ｔを、すじ入りロールを用いて１／４～１／８の大きさに粗砕した後、比重選別機と風力により、比重の軽い豆皮（種皮）を種子から分離し、豆皮の一部を取り除いた。

脱皮した大豆を、水分率が約９％になるように加熱機を用いて７０～８０℃で処理した後、割面ロールで圧扁してフレーク状にした（厚さ：０．２５～０．４０ｍｍ）。次いで、抽出機を用いてへキサン抽出（５５～６０℃、約１時間）を行い、デソルベンダイザー・トースターを用いて脱溶剤した（加熱・蒸気吹込み、８５～１１０℃）。さらに、乾燥冷却機で水分率を８～１３％に調整した後、整粒して大豆ミール約８ｔを得た。

製造例２
精選した大豆（米国産、小粒黒目）約１０ｔを、すじ入りロールを用いて１／４～１／８の大きさに粗砕した後、比重選別機と風力により、比重の軽い豆皮（種皮）を種子から分離した。

種子から分離した豆皮を、ハンマーミルを用いて粉砕した（粉砕後の見かけ比重：０．３～０．４ｇ／ｍｌ）。
粉砕した豆皮を、脱皮した大豆に脱脂後の窒素量が７．１０％になるよう適宜調整しながら加え、水分率が約９％になるように加熱機を用いて７０～８０℃で処理し、割面ロールで圧扁してフレーク状にした（厚さ：０．２５～０．４０ｍｍ）。次いで、抽出機を用いてへキサン抽出（５５～６０℃、約１時間）を行い、デソルベンダイザー・トースターを用いて脱溶剤した（加熱・蒸気吹込み、８５～１１０℃）。さらに、乾燥冷却機で水分率を８～１３％に調整した後、整粒して大豆ミール約８ｔを得た。

製造例３
精選した大豆（米国産、小粒黒目）約１０ｔを、すじ入りロールを用いて１／４～１／８の大きさに粗砕した後、比重選別機と風力により、比重の軽い豆皮（種皮）を種子から分離した。

脱皮した大豆を、水分率が約９％になるように加熱機を用いて７０～８０℃で処理した後、割面ロールで圧扁してフレーク状にした（厚さ：０．２５～０．４０ｍｍ）。
種子から分離した豆皮を、ハンマーミルを用いて粉砕し、目開きが１．７７ｍｍの篩を通過するが、目開きが０．２５ｍｍの篩は通過しないほどの大きさに篩分け、整粒した（粉砕後の見かけ比重：０．３～０．４ｇ／ｍｌ）。

粉砕、整粒した豆皮を、フレーク状に圧扁した大豆に脱脂後の窒素量が７．１０％になるよう適宜調整しながら加え、抽出機を用いてへキサン抽出（５５～６０℃、約１時間）を行い、デソルベンダイザー・トースターを用いて脱溶剤した（加熱・蒸気吹込み、８５～１１０℃）。さらに、乾燥冷却機で水分率を８～１３％に調整した後、整粒して大豆ミール約８ｔを得た。

製造例４
精選した大豆（米国産、小粒黒目）約１０ｔを、すじ入りロールを用いて１／４～１／８の大きさに粗砕した後、比重選別機と風力により、比重の軽い豆皮（種皮）を種子から分離した。

脱皮した大豆を、水分率が約９％になるように加熱機を用いて７０～８０℃で処理した後、割面ロールで圧扁してフレーク状にした（厚さ：０．２５～０．４０ｍｍ）。次いで、抽出機を用いてへキサン抽出（５５～６０℃、約１時間）を行い、デソルベンダイザー・トースターを用いて脱溶剤した（加熱・蒸気吹込み、８５～１１０℃）。さらに、乾燥冷却機で水分率を８～１３％に調整した後、整粒して脱脂大豆を得た。

一方、種子から分離した豆皮は、ハンマーミルを用いて粉砕し、目開きが１．７７ｍｍの篩を通過するが、目開きが０．２５ｍｍの篩は通過しないほどの大きさに篩分けし、整粒した（粉砕後の見かけ比重：０．３～０．４ｇ／ｍｌ）。

粉砕、整粒した豆皮と脱脂大豆を、窒素含量が７．１０％になるよう算出して混合し、大豆ミール約８ｔを得た（脱脂大豆１００質量部に対して２．０質量部の豆皮を添加）。
製造例５
精選した大豆（米国産、小粒黒目）約１０ｔを、すじ入りロールを用いて１／４～１／８の大きさに粗砕し、比重選別機と風力により、種子から比重の軽い豆皮（種皮）を完全に分離した。

脱皮した大豆は、水分率が約９％になるように加熱機を用いて７０～８０℃で処理した後、割面ロールで圧扁してフレーク状にした（厚さ：０．２５～０．４０ｍｍ）。次いで、抽出機を用いてへキサン抽出（５５～６０℃、約１時間）を行い、デソルベンダイザー・トースターを用いて脱溶剤した（加熱・蒸気吹込み、８５～１１０℃）。さらに、乾燥冷却機にて水分を８～１３％に調整した後、整粒した脱脂大豆を得た。

種子から分離した豆皮は、ハンマーミルを用いて粉砕し、目開きが１．７７ｍｍの篩を通過するが、目開きが０．２５ｍｍの篩は通過しないほどの大きさに篩分けした（粉砕後の見かけ比重：０．３～０．４ｇ／ｍｌ）。粉砕した豆皮は、流動層乾燥冷却装置を用いて８０～１１０℃で５分間蒸気を吹込み加熱し（豆皮水分率：１３～１６％）、さらに、４５～６０℃で乾燥した後、２５～３５℃まで冷却した（豆皮水分率：１０～１２％）。

乾燥した豆皮と抽出大豆ミールを、窒素含量が７．１０％になるよう算出して混合し、大豆ミール約８ｔを得た（脱脂大豆１００質量部に対して２．０質量部の豆皮を添加）。
製造例６
精選した大豆（米国産、小粒黒目）約１０ｔを、すじ入りロールを用いて１／４～１／８の大きさに粗砕し、比重選別機と風力により、種子から比重の軽い豆皮（種皮）を完全に分離した。

脱皮した大豆は、水分率が約９％になるように加熱機を用いて７０～８０℃で処理した後、割面ロールで圧扁してフレーク状にした（厚さ：０．２５～０．４０ｍｍ）。次いで、抽出機を用いてへキサン抽出（５５～６０℃、約１時間）を行い、デソルベンダイザー・トースターを用いて脱溶剤した（加熱・蒸気吹込み、８５～１１０℃）。さらに、乾燥冷却機にて水分を８～１３％に調整した後、整粒した脱脂大豆を得た。

種子から分離した豆皮は、ハンマーミルを用いて粉砕し、目開きが１．７７ｍｍの篩を通過するが、目開きが０．２５ｍｍの篩は通過しないほどの大きさに篩分けし、整粒した（粉砕後の見かけ比重：０．３～０．４ｇ／ｍｌ）。粉砕した豆皮は、流動層乾燥冷却装置を用いて８０～１１０℃で３分間蒸気を吹込み加熱し（豆皮水分率：１３～１６％）、さらに、４５～６０℃で乾燥した後、２５～３５℃まで冷却した（豆皮水分率：１０～１２％）。

乾燥した豆皮と脱脂大豆を、窒素含量が７．１０％になるよう混合し、大豆ミール約８ｔを得た（脱脂大豆１００質量部に対して２．０質量部の豆皮を添加）。
製造例７
乾燥した豆皮と脱脂大豆を、窒素含量が７．５０％になるよう混合（脱脂大豆１００質量部に対して１．８質量部の豆皮を添加）した以外は、製造例６と同様にして大豆ミールを製造した。

実際に製造した大豆ミールについて、窒素含量をケルダール法で測定した。評価結果を上記の表に示すが、本発明によって、目的とする品質を有する大豆ミールを効率よく製造することができた。

表１に示すように、本発明に基づいて大豆から豆皮を除去した上で、豆皮を粉砕してから大豆と混合することによって、目的とする窒素含量を有する大豆ミールを効率的に製造することができた（製造例２～６）。また、本発明によれば、窒素含量の異なる大豆ミールを簡便に調製することができた（製造例６～７）。

また、製造例２と製造例６については、それぞれ製造から７日間、同条件で大豆ミールをタンクで保管し、出荷時に窒素含量を分析した。表２に評価結果を示すが、製造例２と比較して製造例６のほうが、最大値と最小値の数字の幅が狭く、製品のばらつきが小さいことがわかった。

Claims (7)

1. 大豆から豆皮を除去する工程と、
   除去した豆皮を粉砕する工程と、
   粉砕した豆皮を、脱皮した大豆と混合する工程と、
   を備える、大豆ミールの製造方法。
2. 脱皮した大豆を脱脂してから、粉砕した豆皮と混合する、請求項１に記載の製造方法。
3. 粉砕した豆皮の見かけ比重が、０．２～０．４５ｇ／ｍｌである、請求項１または２に記載の製造方法。
4. 粉砕した豆皮が、目開き１．７７ｍｍの篩を通過するが、目開き０．２５ｍｍの篩を通過しない大きさである、請求項１～３のいずれかに記載の製造方法。
5. 大豆から除去した豆皮を加熱する工程をさらに含む、請求項１～４のいずれかに記載の製造方法。
6. 大豆から除去した豆皮を、蒸気を用いて８０℃以上で加熱する、請求項５に記載の製造方法。
7. 粉砕した豆皮を冷却乾燥する工程をさらに有する、請求項１～６のいずれかに記載の製造方法。

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