JP4062318B2 - 納豆の発酵装置 - Google Patents

Description

本発明は、納豆の発酵装置にかかり、特に、発酵装置内の温度分布を均一化し、良質かつ均一な品質の納豆が得られるようにした納豆の発酵装置に関するものである。

納豆は、原料大豆の選別、大豆の洗浄、水への浸漬、蒸し煮、蒸し煮大豆への納豆菌の接種、納豆容器への充填、発酵、熟成等の工程を経て製造され、外包装などの工程を経て出荷されている。前記の製造工程のうち、納豆の品質は、主に発酵工程で決まるので、発酵工程についてさらに詳しく説明する。

納豆菌が接種され、納豆容器に充填された蒸し煮大豆は７０℃程度の温度を有している。この蒸し煮大豆を、納豆菌繁殖の最適温度約３８℃までできるだけ速やかに冷却する（予冷）。
そして、約３８℃の雰囲気内に約８時間置かれると、納豆菌の発芽繁殖が図られる（発芽繁殖期）。

納豆菌の発芽繁殖期が経過する頃には、納豆菌の分裂、増殖が激しくなり（対数増殖期）、大量の代謝エネルギーが放出され、蒸し煮大豆の温度が上昇する。
対数増殖期の経過後は、代謝エネルギーの発生も最高潮となり、蒸し煮大豆の温度が４８℃程度になる。この温度を４〜５時間持続させると、粘質物と遊離アミノ酸の生成が活発になり独特の風味を持つ納豆が生成される（発酵）。
その後、約２５℃の雰囲気中に０．５〜２時間程度おいて酵素反応を緩慢にさせる（後熟）。

上記の発酵条件は、納豆の色を含む外観、硬さ、粘り、味、香り、日持ちなどの納豆の品質に強い影響を与えるため、季節や原料大豆の品種、品質に相応した綿密な調整が必要である。

このような納豆を製造するための発酵装置として、たとえば、特開平１０−１３６９２３号公報（特許文献１）などに開示された発酵装置が提案されている。
この発酵装置は、天井に配置された空調ユニットや送風機から吹き出された空気が、コンテナの一方の側面から他方の側面に流れて循環し、空調ユニットや送風機の運転方向を切り替えることによりその循環方向が反転する。
また、側壁の壁面に通風板・整流板を配置し、コンテナへの空気の流れを均一化するように工夫している。
特開平１０−１３６９２３号

一般に、発酵装置内を循環する空気の流量が多ければ多いほど、発酵装置内の温度のばらつきは小さくなる。しかし、前記各発酵装置では、発酵装置内を循環する空気が、比較的流通抵抗の小さなコンテナの上部、下部、側部を流れ、納豆（蒸し煮大豆）が載置されたコンテナ内部への空気の流通量が少なくなる。

このため、コンテナの周縁部に配置された納豆の発酵温度は比較的均一になるが、コンテナの中央部に配置された納豆の発酵温度は周縁部に配置された納豆に比較して高くなってしまうことがある。

また、トレータイプの四角い納豆容器（ポリスチレン樹脂製のトレイ）の場合には、蓋の部分の面積が最も大きく、コンテナ内で整列して配置されるため、隣接する容器の間に空気が流通する隙間が形成され、発酵装置内を循環する空気が流通しやすく、コンテナの中の中央部と周縁部の温度差を２．４℃程度と、温度分布のバラツキを小さくすることができる。

しかし、円筒状に形成されたカップタイプの納豆容器（紙製カップ）の場合には、納豆容器が密集した状態になり、隣接する納豆容器の間の隙間が小さくなるため、発酵装置内の温度分布で８．８℃の差が発生し、コンテナの中の中央部と周縁部の温度差も５．５℃程度と大きくなる。

均一な品質の納豆を製造するための適正発酵温度範囲は、紙製カップに３０gの蒸し煮納豆を充填したものでは４５〜５２℃（７℃の範囲）、ポリスチレン樹脂製のトレイに５０ｇの蒸し煮大豆を充填したものでは４４〜５０℃（６℃の範囲）、ポリスチレン樹脂製トップシール容器に蒸し煮大豆を５０g充填したものでは４５〜５０℃（５℃の範囲）とされている。

また、空気の流通方向にコンテナを複数列並べた場合、蒸し煮大豆が発酵熱を放熱する時間帯においては、コンテナ内を流通する空気が風上側からその発酵熱を奪って流れるため、風下側へ行くにしたがって空気の温度が高くなり、風上側と風下側で大きな温度差を生じることになる。空気の循環方向を正逆方向に切り替えるようにしても、コンテナ列の両端部と中央部との温度差が大きくなる。

このように発酵装置内の温度分布のバラツキが大きくなると、発酵装置内における蒸し煮大豆の配置位置により発酵状態に大きな差が発生し、納豆の品質のばらつきが大きくなるため、安定した品質の納豆を出荷するためには、多量の検品作業が必要になる。

また、発酵装置内の温度のバラツキを小さくして、蒸し煮大豆の発酵を安定させるためには、コンテナ内の納豆容器の間隔を大きくして、発酵熱のこもりを少なくする必要があり、１度に生成できる納豆の数が少なくなるため、製造効率が低下する。

前記の事情に鑑み、本発明の目的は、内部の温度の均一化を図り、納豆の品質を安定させるとともに、納豆の製造効率を向上させることができる納豆の発酵装置を提供することにある。

前記の目的を 達成するため、本出願の請求項１に記載の発明は、外壁と天井に囲まれた空間の内部に、通気孔が形成された内壁および通気用の開口部が形成された天井板とをそれぞれ所定の間隔で配置した２重構造に形成され、内壁で囲まれた発酵室内に蒸し煮大豆が充填された納豆容器を収納したコンテナを配置すると共に、所定の温度に調和された空気を循環させて蒸し煮大豆を発酵させ、納豆を製造する納豆の発酵装置において、少なくとも両側面の外壁とコンテナの間に前記内壁を有するものであって、コンテナと天井板との間にできる隙間に配置され少なくともコンテナの上部を塞ぐ第一の遮蔽板と、コンテナと正面側及び背面側の外壁との隙間を塞ぐ第二の遮蔽板と、床方向の隙間を塞ぐ内壁から設けられた第三の遮蔽板とを有し、循環する空気が外壁と内壁との間に形成された通風路を通って前記内壁の通気孔より内壁と、第一の遮蔽板と、第二の遮蔽板と、第三の遮蔽板とによって形成されるコンテナを配置する緩衝空間に流入した上で上部開口部より排出することにより循環するものであり、発酵装置内を循環する全ての空気がコンテナ内を通過するようにしたので、発酵温度を均一にして品質の均一な納豆を製造することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記天井と天井板の間に冷却ユニットを設け、外壁と内壁の間にヒータを設けた。

以上述べたように、本出願の請求項１に記載の発明によれば、外壁と天井に囲まれた空間の内部に、通気孔が形成された内壁および通気用の開口部が形成された天井板とをそれぞれ所定の間隔で配置した２重構造に形成され、内壁で囲まれた発酵室内に蒸し煮大豆が充填された納豆容器を収納したコンテナを配置するとともに、所定の温度で調和された空気を循環させて蒸し煮大豆を発酵させ、納豆を製造する納豆の発酵装置において、前記内壁との間に所定の間隔の緩衝空間を形成するとともに、前記天井板の開口部を塞がないように内壁に沿って配置された複数のコンテナの前記内壁との対向面の周囲に形成される空間を覆う複数の遮蔽部材を設け、発酵装置内を循環する全ての空気がコンテナ内を通過するようにしたので、発酵温度を均一にして品質の均一な納豆を製造することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記天井と天井板の間に冷却ユニットを設け、外壁と内壁の間にヒータを設けたので、前記発明に比べ設備を安価に提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１ないし図５は本発明による納豆の醗酵装置の実施の形態を示すもので、図１は、発酵装置の天井板の上面を示す平面図、図２は、発酵装置の正面断面図、図３は、発酵装置の外壁を外した側面図、図４は、加熱用ヒータの平面図、図５は、加熱用ヒータの側面図である。

同図において、１は床。２は外壁で、床１上に立設されている。３は扉で、発酵装置の正面の外壁２に開閉可能に設置されている。４は天井で、外壁２上に固定されている。５は内壁で、たとえば、所定の間隔で複数の穴が形成されたパンチメタルで形成され、外壁２と所定の間隔で床１上に立設されている。６は天井板で、所定の位置に通気用の開口部７が形成され、内壁５上に固定されている。そして、正面および背面側の外壁２と内壁５および天井板６で醗酵室を形成している。

８は空調ユニットで、天井板６上に設置され、天井板６の開口部７から吸引した発酵室内の空気を外壁２に向けて吹き出す。９は送風機で、天井４と天井板６の間に配置され、天井４と天井板６の間にある空気を吸引し、側面側の外壁２に向けて吹き出す。１０は電気ヒータで、外壁２と内壁５との間に形成された空気の循環路に配置されている。

この電気ヒータ１０は、図４，図５に示すように、空気の流通が可能なケーシング１１と、このケーシング１１内に配置され、その外周のフィン１２が巻きつけられた複数の発熱体１３を備えている。

１４はコンテナで、台車１５上に積載され、醗酵室に搬出入される。１６は第１の遮蔽板で、発酵室に搬入されたコンテナ１４と天井板６との間にできる隙間を塞ぐように天井板６に支持されている。１７は第２の遮蔽板で、発酵室内に搬入されたコンテナ１４と正面側の外壁２もしくは背面側の外壁２の間に形成される隙間を塞ぐように外壁２に設けられている。１８は第３の遮蔽板で、発酵室に搬入された台車１５と床１の間に形成される隙間を塞ぐように内壁５から台車１５にかかるように設けられている。

このような構成で、発酵室内に所要量のコンテナ１４を搬入し扉３を閉めた後、空調ユニット８を作動させる。すると、空調ユニット８は、天井板６の開口部７を通して発酵室内の空気を吸引し、天井板６に沿って外壁２に向けて吹き出す。同時に送風機９が作動して天井４と天井板６の間の空気を外壁２に向けて吹き出す。

空調ユニット８と送風機９から吹き出された空気は、外壁２と内壁５の間に形成された通風路に流入し、内壁５に形成された穴から内壁５とコンテナ１４で形成される緩衝空間に流入する。また、通風路に流入した空気の一部は電気ヒータ１０を通過した後、内壁５に形成された穴から内壁５とコンテナ１４で形成される緩衝空間に流入する。

このとき、コンテナ１４が通風抵抗となるため、緩衝空間に流入した空気が一時滞留して混合されるとともに陽圧になり、発酵室内に配置された全てのコンテナ１４内にほぼ均等な風量に配分されて発酵室の中央部に向けて流れ、再び空調ユニット８に吸引される。
したがって、発酵室内に配置されたコンテナ１４の位置に関係なく適正な温度制御を行うことができる。

空調ユニット８および送風機９を作動させる際に、電気ヒータ１０に電流を印加しておけば、電気ヒータ１０を通過した空気が加熱され、発酵装置内に搬入された納豆容器内の蒸し煮大豆を加熱して、その発酵を促進することができる。
また、空調ユニット８で吸引した空気を冷却して吹き出すようにすれば、発酵装置内に搬入された納豆容器内の蒸し煮大豆を冷却して、その発酵を抑制することができる。

従来、２４枚のコンテナ（３０個の納豆容器を実装したコンテナ２２枚、空コンテナ２枚）を一山とする２８山（納豆容器数で１８４８０個）の発酵を行う際に発生していた発酵装置内の温度のバラツキは９．７℃であった。
上記の実施の形態に示す発酵装置においては、２８枚のコンテナ（３０個の納豆容器を実装したコンテナ２６枚、空コンテナ２枚）を一山とする３６山（納豆容器数で２８０８０個）の発酵を行う際に発生した発酵装置内の温度のバラツキは３．５℃であった。

したがって、上記実施の形態によれば、発酵装置内の温度のバラツキを均一な品質の納豆を得るための適正発酵温度範囲（６℃の範囲）以下にすることができ、納豆の品質の均一化を図り、大幅に生産効率を向上させることができる。

なお、上記の実施の形態からも明らかなように、空調ユニット８としては、冷却機能のみを持つものであっても良い。
また、各遮蔽板１６、１７、１８は、発酵室に搬入されたコンテナ１４の周囲に形成される天井板６とコンテナ１４の間の隙間、外壁２とコンテナ１４との間の隙間、床１とコンテナ１４との隙間を覆うものであれば良いので、その材質は、金属、合成樹脂など任意に選択することができる。

本発明による発酵装置の天井板の上面を示す平面図。 図１における発酵装置の正面断面図。 図１における発酵装置の外壁を外した側面図。 図２における加熱用ヒータの平面図。 図２における加熱用ヒータの側面図。

符号の説明

２ 外壁
４ 天井
５ 内壁
６ 天井板
７ 開口部
８ 空調ユニット
９ 送風機
１０ 電気ヒータ
１４ コンテナ
１６ 遮蔽板
１７ 遮蔽板
１８ 遮蔽板

Claims (2)

1. 外壁と天井に囲まれた空間の内部に、通気孔が形成された内壁および通気用の開口部が形成された天井板とをそれぞれ所定の間隔で配置した２重構造に形成され、内壁で囲まれた発酵室内に蒸し煮大豆が充填された納豆容器を収納したコンテナを配置すると共に、所定の温度に調和された空気を循環させて蒸し煮大豆を発酵させ、納豆を製造する納豆の発酵装置において、
   少なくとも両側面の外壁とコンテナの間に前記内壁を有するものであって、
   コンテナと天井板との間にできる隙間に配置され少なくともコンテナの上部を塞ぐ第一の遮蔽板と、コンテナと正面側及び背面側の外壁との隙間を塞ぐ第二の遮蔽板と、床方向の隙間を塞ぐ内壁から設けられた第三の遮蔽板とを有し、
   該内壁は所定間隔で複数の穴が形成されており、
   循環する空気は天井板の開口部を通して発酵室内から吸引し、該吸引した空気を天井板に沿って側面側の外壁に向けて吹き出し、該該吹き出した循環する空気は、外壁と内壁との間に形成された通風路を通って前記内壁の穴より、内壁と、第一の遮蔽板と、第二の遮蔽板と、第三の遮蔽板とによって形成されるコンテナを配置する発酵室内の中央部に向けて流れ、更に天井板の開口部を通して吸引し、
   内壁とコンテナとの間には、内壁の穴から流入した空気がコンテナが空気抵抗となって一時滞留して混合し陽圧となるための緩衝空間を有し、
   循環する空気は該緩衝空間に流入した上でコンテナを配置する発酵室内に流入し、天井板の開口部より排出することより循環するものであることを特徴とする納豆の発酵装置。
2. 前記天井と天井板の間に冷却ユニットを設け、外壁と内壁の間にヒータを設けたことを特徴とする請求項１記載の納豆の発酵装置。
   
   

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