JP3787562B2 - 豆から胚軸を分離するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、豆から胚軸を分離するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２枚の子葉を有する豆、例えば大豆は、平均すると０．２〜０．４（ｗｔ％）のイソフラボンを含有する。そして、胚軸のイソフラボン含有量は、１．４０〜１．７６（ｗｔ％）である。子葉のイソフラボン含有量は、０．１５〜０．３２（ｗｔ％）である。種皮のイソフラボン含有量は、０．０１〜０．０２（ｗｔ％）である。つまり、胚軸のイソフラボン含有量は、子葉および種皮の場合に比べて、非常に大きい。
【０００３】
大豆は、主に食用油の製造に使われ、脱脂されて残った大豆の粕は、飼料にされる。食用油を製造する前に、胚軸を分離し、イソフラボンの原料として使用することが可能であれば、大豆の付加価値を向上させることができる。
【０００４】
従来の振動器は、振動数を調整することにより、大豆から種皮および胚軸を分離している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、特殊なインペラを使用し、種皮および胚軸を大豆から分離しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
さらに、大豆をインペラの上方に輸送し、インペラによって投射することで、壁に衝突させて衝撃を与え、種皮および胚を大豆から分離しているものもある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１６４６７８号公報
【特許文献２】
特開平９−３１３１５０号公報
【特許文献３】
英国特許出願公開第２１５１９０３号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示されている振動器においては、ふるいにかけられる大豆を、前もって特殊な溶液に浸して膨潤させる必要がある。また、得られる物は、水分含量が大きいため、乾燥処理をさらに必要とする。
【０００９】
特許文献２に開示されている装置も、分離される大豆を、前もって水に浸して膨潤させておく必要がある。
【００１０】
特許文献３に開示されている大豆の皮を剥がす装置においては、壁に衝突させて衝撃を与えられた大豆の一部（跳ね返った大豆）は、再度同一処理が施されてしまう。また、この装置においては、大豆を予め加熱し、種皮が少々外れて胚を覆ている状態にしておくことが好ましい。
【００１１】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、未膨潤の豆から、迅速かつ連続的に胚軸を大量に分離し、イソフラボン含量の大きな胚軸原料を生産するための方法及び装置を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
２枚の子葉を有する未膨潤の豆を、投射手段によって投射し、前記投射手段の片方に配置される支持体が有する開口部を通過させ、衝突面手段の衝突面によって衝撃を与えることで、前記豆の少なくとも一部から胚軸を分離し、
衝撃後の豆および胚軸を含んでいる混合物を回収し、
回収された前記混合物をふるいにかけ、胚軸を主成分とする混合物を得る
ことを特徴とする豆から胚軸を分離するための方法である。
【００１３】
上記目的を達成するための請求項８に記載の発明は、
未膨潤の豆を、投射するための投射手段と、
前記投射手段の片方に配置され、投射された豆が通過する開口部を有する支持体と、
前記開口部を通過した豆が衝突することで衝撃を与える衝突面を有し、豆の少なくとも一部から胚軸を分離するための衝突面手段と、
衝撃後の豆および胚軸を含んでいる混合物を回収するための回収手段と、
ふるいを有し、回収された前記混合物から胚軸を選別するための選別手段と
を有することを特徴とする豆から胚軸を分離するための装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る装置を説明するための概略図である。
【００１６】
当該装置は、２枚の子葉を有する未膨潤の豆から胚軸を分離するために適用され、投射手段３０と、衝突面手段５０と、回収手段と、選別手段９０とを有する。
【００１７】
投射手段３０は、豆を投射して、衝突面手段５０に衝突させるために使用される。衝突面手段５０は、投射された豆が衝突することで衝撃を与え、豆の少なくとも一部から胚軸を分離するために使用される板状部材である。
【００１８】
衝突面手段５０は、位置調整が可能であり、豆の投射距離を２０ｃｍ以上かつ８０ｃｍ以下に制限する位置に、配置されることが好ましい。投射された豆が衝突する衝突面手段５０の衝突面は、平面状、波状、あるいは凹状が好ましく、特に、凹状がより好ましい。
【００１９】
回収手段は、衝撃後の豆および胚軸を含んでいる混合物を回収するために使用され、衝突面手段５０に対して平行に配置される直立の支持体４０と、支持体４０の周囲に配置される壁部６０とを有する。
【００２０】
支持体４０は、投射手段３０の片方に配置され、投射された豆が通過する開口部（投射口）４１を有する。開口部４１は、支持体４０の略中央に配置される。壁部６０は、衝撃後の豆および胚軸を含んでいる混合物が排出される出口６１が配置された底部を有する。
【００２１】
支持体４０は、複数（例えば４つ）の突起４２を有し、衝突面手段５０は、突起４２に対応する穴部５１を有する。衝突面手段５０は、突起４２を穴部５１に嵌合（挿入）することによって、支持体４０によって平行に支持（固定）される。突起４２と穴部５１との固定は、ピッチ数を合わせて、ねじ式とすることが好ましい。
【００２２】
選別手段９０は、例えば、振動式ふるい装置からなり、回収された（衝撃後の豆および胚軸を含んでいる）混合物から胚軸を選別するために使用される。振動式ふるい装置は、３種類のメッシュのふるいを有し、メッシュの順に重ねて配置される。
【００２３】
この場合、最も小さいメッシュの下部のふるいに、主として胚軸と少量の破れていない種皮とを含んでいる混合物が保持され、次に小さいメッシュの中間部のふるいに、子葉部分が保持され、最も大きいメッシュの上部のふるいに、胚軸が分離されていない（破れていない）大豆が、保持される。なお、ふるいの設置数は特に限定されない。
【００２４】
次に、動作を説明する。
【００２５】
２枚の子葉を有する未膨潤の豆、例えば、購入された大豆が、搬入装置１０からサイクロン２０に供給され、重力によって投射手段３０に導入される。
【００２６】
導入された大豆は、投射手段３０によって投射され、支持体４０の開口部４１を通過し、衝突面手段５０に衝突し、衝突面によって衝撃が与えされる。その結果、豆の少なくとも一部から胚軸が分離される。投射距離は、２０ｃｍ以上かつ８０ｃｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
衝撃後の豆および胚軸を含んでいる混合物は、壁部６０の底部に配置されている出口６１を経由して、輸送ベルト７０に落下する。回収された混合物は、輸送ベルト７０によって搬入装置８０まで運ばれる。
【００２８】
搬入装置８０は、混合物を選別手段９０に導入する。選別手段９０は、混合物をふるいにかけ、胚軸を主成分とする混合物を得る。この場合、最も小さいメッシュの下部のふるいに、主として胚軸と少量の破れていない種皮とを含んでいる混合物が保持され、次に小さいメッシュの中間部のふるいに、子葉部分が保持され、最も大きいメッシュの上部のふるいに、胚軸が分離されていない（破れていない）大豆が、保持される。
【００２９】
そして、選別された胚軸を主成分とする（主として胚軸と少量の破れていない種皮とを含んでいる）混合物は、７０（ｗｔ％）以上の胚軸を含有する。例えば、７４（ｗｔ％）の胚軸を含有する混合物を選別することも可能であった。当該混合物は、イソフラボン含量の大きな胚軸原料として使用される。
【００３０】
なお、ふるいを通過しない胚軸が分離していない豆つまり、上部のふるいに保持される（破れていない）大豆は、回収され、再利用される。したがって、胚軸の収率を改善することが可能である。
【００３１】
以上のように、本実施の形態においては、未膨潤の豆から、迅速かつ連続的に胚軸を大量に分離し、イソフラボン含量の大きな胚軸原料を生産することができる。したがって、豆を予め膨潤や熱処理するなどの前処理を必要とせず、得られた胚軸も乾燥処理が不要であり、例えば、直接食品、食品添加物やイソフラボン抽出原料とすることができる。
【００３２】
図２は、図１に示される投射手段３０の一例を説明するための斜視図である。
【００３３】
投射手段３０は、回転駆動されるインペラと、豆が供給される開口部３４とを有し、開口部３４を通過した豆は、回転しているインペラによって外側に向かって投射される。
【００３４】
インペラは、中空の円筒状回転軸３１、回転軸３１の外周から半径方向に延長する羽根部３２、回転軸３１の内部に挿入される円筒状バスケット３３とを有する。
【００３５】
開口部３４は、回転軸３１の羽根部３２の間に配置される。バスケット３３は、一方の端面が閉鎖されており、他方の端面は開口されている。また、バスケット３３の外周には、開口部３５を有する。バスケット３３は、固定式に回転軸３１の内部に配置される。
【００３６】
大豆は、バスケット３３の開口端、バスケット３３の開口部３５、回転軸３１の開口部３４を通過して、供給される。開口部３４を通過した大豆は、回転しているインペラの羽根部３２によって外側（支持体４０の開口部４１）に向かって投射される。
【００３７】
図３は、図１に示される投射手段３０の変形例を説明するための平面図である。
【００３８】
本変形例に係る投射手段３０は、ブロア３６と、ブロア３６に連結されるパイプ手段３７と、パイプ手段３７に配置され、豆が供給される開口部とを有する。
【００３９】
したがって、開口部を通過してパイプ手段３７の内部に導入された豆は、ブロア３６の運転によって生じる高速空気に同伴され、パイプ手段３７から投射される。
【００４０】
図４および図５は、投射速度と投射距離との関係を説明するための図表であり、図４は、投射距離が４０ｃｍの場合、図５は、投射距離が８０ｃｍの場合を示している。なお、測定条件は、下記に示す。
【００４１】
衝突面手段５０として鋼板を使用し、開口部（投射口）４１から４０ｃｍおよび８０ｃｍと離れたところに鋼板を設置した。投射手段３０は、図２に示されるインペラを適用した。インペラの回転スピードは、テストを繰り返し、大豆から胚軸が分離する値に調整した。
【００４２】
投射速度は、長さの目盛りを有する背景を使用し、超高速カメラによって、投射される大豆を連続的に記録した画像から算出した。なお、投射速度の測定は、インペラの回転スピードが適宜調整された後に実行した。
【００４３】
投射速度（ｍ／ｓｅｃ）を投射距離（ｍ）で除した値は、投射距離が４０ｃｍの場合、９．３〜１０．８であり、投射距離が８０ｃｍの場合、８．５〜９．２であった。したがって、投射速度（ｍ／ｓｅｃ）を投射距離（ｍ）で除した値は、８以上かつ１１以下であることが好ましい。
【００４４】
次に、実施例を説明する。なお、実施条件は、下記に示す。
【００４５】
未膨潤の豆として、市販されている（購入した）大豆を１００ｋｇ使用した。大豆１００ｋｇに含まれる胚軸の重量は、イソフラボン含有量から、２．６ｋｇであると算出した。
【００４６】
投射手段３０は、図２に示されるインペラを適用し、大豆を連続的に供給した。回転スピードは、２８００ｒｐｍであり、インペラの開口部から４０ｃｍ離れた位置に、凹状板からなる凸衝突面手段を配置した。
【００４７】
回収された（衝撃後の豆および胚軸を含んでいる）混合物から胚軸を選別するためのふるいは、３種類（３×１０ｍｍ、１０メッシュ、１２メッシュの組合せ）であり、振動させて、使用した。なお、１２メッシュのふるいには、胚軸が主として保持され、１０メッシュのふるいには、子葉が主として保持され、３×１０ｍｍのふるいには、破壊（胚軸が分離）されてない豆を保持される。
【００４８】
以上の結果、１２メッシュのふるいによって選別された、胚軸を主として含んでいる混合物の重量は、２．３２ｋｇであった。この混合物の一部を採取し、イソフラボン含有量を測定した。イソフラボン含有量に基づいて算出される胚軸の重量は、１．７１ｋｇであった。
【００４９】
したがって、胚軸の収率は、６５．８％であり、胚軸の純度は、７３．７％であった。なお、３×１０ｍｍのふるいによって選別された大豆を、再使用することで、胚軸の収率を向上できた。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【００５１】
例えば、投射手段は、金属やガラス表面処理用の砂吹き装置を適用することも可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、未膨潤の豆から、迅速かつ連続的に胚軸を大量に分離し、イソフラボン含量の大きな胚軸原料を生産するための方法及び装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る装置を説明するための概略図である。
【図２】 図１に示される投射手段の一例を説明するための斜視図である。
【図３】 図２と異なる投射手段の変形例を説明するための平面図である。
【図４】 投射速度と投射距離との関係を説明するための図表であり、投射距離が４０ｃｍの場合を示している。
【図５】 投射速度と投射距離との関係を説明するための図表であり、投射距離が８０ｃｍの場合を示している。
【符号の説明】
１０，８０…搬入装置、
２０…サイクロン、
３０…投射手段、
３１…回転軸、
３２…羽根部、
３３…バスケット、
３４，３５…開口部、
３６…ブロア、
３７…パイプ手段
４０…支持体、
４１…開口部、
４２…突起、
５０…衝突面手段、
５１…穴部、
６０…壁部、
６１…出口、
７０…輸送ベルト、
９０…選別手段（振動式ふるい装置）。

Claims (14)

1. ２枚の子葉を有する未膨潤の豆を、投射手段によって投射し、前記投射手段の片方に配置される支持体が有する開口部を通過させ、衝突面手段の衝突面によって衝撃を与えることで、前記豆の少なくとも一部から胚軸を分離し、
   衝撃後の豆および胚軸を含んでいる混合物を回収し、
   回収された前記混合物をふるいにかけ、胚軸を主成分とする混合物を得る
   ことを特徴とする豆から胚軸を分離するための方法。
2. 前記豆は、大豆であり、投射速度（ｍ／ｓｅｃ）を投射距離（ｍ）で除した値は、８以上かつ１１以下であることを特徴とする請求項１に記載の豆から胚軸を分離するための方法。
3. 前記投射距離は、２０ｃｍ以上かつ８０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の豆から胚軸を分離するための方法。
4. 前記衝突面は、平面状、波状、あるいは凹状であることを特徴とする請求項１に記載の豆から胚軸を分離するための方法。
5. 前記衝突面は、凹状であることを特徴とする請求項４に記載の豆から胚軸を分離するための方法。
6. ふるいをかけることによって得られる前記胚軸を主成分とする混合物は、７０（ｗｔ％）以上の胚軸を含有することを特徴とする請求項１に記載の豆から胚軸を分離するための方法。
7. ふるいを通過しない、胚軸が分離していない豆を、回収し、再利用することを特徴とする請求項１に記載の豆から胚軸を分離するための方法。
8. 未膨潤の豆を、投射するための投射手段と、
   前記投射手段の片方に配置され、投射された豆が通過する開口部を有する支持体と、
   前記開口部を通過した豆が衝突することで衝撃を与える衝突面を有し、豆の少なくとも一部から胚軸を分離するための衝突面手段と、
   衝撃後の豆および胚軸を含んでいる混合物を回収するための回収手段と、
   ふるいを有し、回収された前記混合物から胚軸を選別するための選別手段と
   を有することを特徴とする豆から胚軸を分離するための装置。
9. 前記投射手段は、回転駆動されるインペラと、前記豆が供給される開口部とを有し、前記開口部を通過した豆は、回転しているインペラによって外側に向かって投射されることを特徴とする請求項８に記載の豆から胚軸を分離するための装置。
10. 前記投射手段は、ブロアと、ブロアに連結されるパイプ手段と、前記パイプ手段に配置され、前記豆が供給される開口部とを有し、
    前記開口部を通過してパイプ手段の内部に導入された豆は、前記ブロアの運転によって生じる高速空気に同伴され、前記パイプ手段から投射されることを特徴とする請求項８に記載の豆から胚軸を分離するための装置。
11. 前記衝突面手段は、前記豆の投射距離を２０ｃｍ以上かつ８０ｃｍ以下に制限する位置に、配置されることを特徴とする請求項８に記載の豆から胚軸を分離するための装置。
12. 前記投射された豆が衝突する前記衝突面手段の衝突面は、平面状、波状、あるいは凹状であることを特徴とする請求項８に記載の豆から胚軸を分離するための装置。
13. 前記回収手段は、前記支持体と、前記支持体の周囲に配置される壁部とを有し、
    前記支持体は、前記衝突面手段に対して平行に配置され、
    前記壁部は、衝撃後の豆および胚軸を含んでいる混合物が排出される出口が配置された底部を有することを特徴とする請求項８に記載の豆から胚軸を分離するための装置。
14. 前記支持体は、複数の突起を有し、前記衝突面手段は、前記突起と嵌合するための穴部を有し、前記突起を前記穴部に嵌合することによって、前記衝突面手段は、前記支持体によって平行に支持されることを特徴とする請求項１３に記載の豆から胚軸を分離するための装置。

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