JP4234742B2 - 豆加工装置及び豆加工装置の使用方法 - Google Patents

Description

本発明は豆加工装置及びその使用方法に関し、特にホール豆の豆乳粉及び関連製品を加工する気密自動製造装置及びその使用方法に関する。

大豆は最初に中国で栽培された植物であり、また高い栄養価を提供する。大豆たんぱくに加えて、大豆は高品質の植物性脂質（植物ベースの脂質）にも富んでいる。「農夫の神」の名であがめられている中国の古代皇帝シェンノン（Ｓｈｅｎ Ｎｏｎｇ）は、大豆を五大穀物の一つとして挙げた。大豆は後に韓国、日本及び他のアジア諸国へもたらされた。アメリカの大豆の父であるＨ．Ａ．ウォーバス（Ｗｏｒｖａｔｈ）は、精力的に大豆を主要農作物として普及させて、米国を世界で有数の大豆生産国にした。

大豆は、ホルモン、蛋白質、脂質及びビタミンを含む栄養に富んでいる。イソフラボンの例をとってみると、イソフラボンは植物性ホルモンの一種であり、肺癌、子宮頸癌、骨粗しょう症の予防、及び更年期の症状の緩和に関連することで知られている。大豆たんぱくは必須アミノ酸（例えばヒスチジン、リシン、ロイシン、イソロイシン、及びトリプトファン）の完全配列を含むと共にコレステロールを含まず、また癌、高血圧症、心血管性疾患、及び腎臓石の予防を助ける。

飽和脂肪酸を大部分に含む動物性油又は動物性蛋白質とは対照的に、大豆の脂質は主に多価不飽和脂肪酸から成る。大豆に含まれるリノール酸（オメガ６脂肪酸）及びアルファリノレン酸（オメガ３脂肪酸）を含む必須脂肪酸は、体内でＤＨＡ、ＥＰＡ又はプロスタグランジン前駆体に変換される。大豆油はまた、適切な量の必須脂肪酸ではないオレイン酸（一不飽和脂肪酸）を含むが、ＬＤＬ（低密度リポ蛋白）の段階を低減させる一方で、ＨＤＬ（高密度リポ蛋白）のレベルを増加させることで知られている。大豆は重要なレシチン源でもあり、レシチンは記憶力の向上、代謝の増進、及び細胞の活性化を助ける。大豆オリゴ糖、セルロース、半セルロース、マンナン、及びビーンガムを含む大豆に含まれる炭水化物は、腸の蠕動運動を促進することにより、便秘の予防、腸内の毒素及び癌原物質の除去、及び肝臓の負担軽減を助ける。

しかしながら生体は、大豆が加工されるまで、大豆の様々な栄養価の高い成分を吸収することができない。実際のところ、吸収の程度は加工の程度と正比例する。例えば、大豆植物性たんぱくの吸収率は、大豆が加工される前には極めて低い。大豆はより精製加工される程、その利用率が高くなる。例えば、炒り大豆の蛋白質消化率は６０パーセントであり、茹で大豆の蛋白質消化率は６８パーセントであり、加熱調理済された豆乳の蛋白質消化率は８５パーセントである一方、大豆ゼラチン質、豆腐、及び大豆粉の蛋白質消化率は９５パーセントと高率である。即ち、加熱調理された大豆の栄養素のみが吸収され得、生の豆乳に含まれる幾つかの活性因子（例えばトリプシンインヒビタ、フィトヘムアグルチニン、及びフィチン酸）は、その抗癌作用にも拘わらず、栄養素の吸収を妨げ、或いは腸管の粘膜を刺激する。しかし、加熱或いは他の加工はこれら活性因子の活性を最小限にする一方で、大豆固有の効果を維持する。

その一方で、大豆は非常に硬い組織を有しており、それ故、大豆は茹でられ或いは炒られた後でさえ、その消化吸収係数が低い。この問題は、大豆を大豆スラリーとなるまで粉砕することにより、或いは大豆を蒸された後に液状又は粉末状製品となるまで加工することにより対処され、これによって大豆の使用も便利になる。その結果、多様な大豆加工方法が導入されてきた。

市場における豆類製品の一般的な製造方法では、豆類を洗浄後しばらくの間、浸水孔で浸水させる。豆類が柔らかくなるのを待ってから、柔らかくなった豆類を調理器に入れ、しばらくの間加熱調理する。加熱調理された豆類を一次粉砕用の粉砕機へ置き、粉砕されたスラリーを取り出してしばらくの間置いてから、粉末を別の微細粉砕用の粉砕機へ戻す。しかしながらこの加工では、大豆は工程毎に大気にさらされなければならず、これにより大豆の栄養素は洗い流されると共に更に酸化させられて、製品の品質に影響を及ぼす。また、加工の間に製造される多量のおからは一般的には、動物の餌或いは肥料として使用されることから、資源の無駄となる。豆類の加工では、細胞は高圧下で酵素又は化学試薬によって分離させられる。しかし細胞壁は、豆類の細胞が酸化される可能性が高い加工において破壊される。

従って、ホール豆の栄養素を維持しつつ、大豆の細胞が加工中に酸化されるのを防いで、嫌な臭いの発生を防ぐことができる大豆加工方法を発展させる必要がある。

本発明の目的は、洗い流される栄養素を効果的に減少させ、且つ単一の豆細胞を含む製品を製造するために、大気下において気密自動加工によって、浸水、加熱調理及び粉砕工程を順次行うように適用される豆加工装置及びその使用方法を提供することにある。また、浸水、加熱調理及び粉砕工程を異なる槽で続けることにより、不便でありまた極めて重労働であった豆製品（例えば豆乳）の従来の下処理方法を回避することができる。

本発明の別の目的は、豆製品を液状に、或いはその後に乾燥させて粉末形態にすることが可能な豆加工装置及びその使用方法を提供することにある。豆製品は統合された単一豆細胞を含み、その豆細胞を食料品に添加することにより栄養素は強化される。

上記目的を達成するために、本発明の豆加工装置は、第１処理槽と、第２粉砕機と、第２処理槽と、結合管とを含む。第１処理槽は第１粉砕機を含み、第１処理槽は豆類を入れ且つ豆類を浸水、調理及び粉砕するものである。第２粉砕機は第１処理槽からの粉砕された豆類を微細粉砕するために適用される。第２処理槽は第２粉砕機と結合され、且つ第２粉砕機から最終豆製品を受け取るための保持槽として適用される。結合管は気密自動加工システムを形成するべく、第１処理槽及び第２粉砕機を結合するように適用される。

好適には、本発明の豆加工装置は更に、豆類の細胞組織を柔らかくする時間を短縮するために水を予熱し且つその水を第１処理槽へ送ると共に、第１処理槽及び第２処理槽の温度を維持する温水槽を含む。

好適には、温水槽は更に洗浄滅菌試薬を含み、洗浄滅菌試薬は豆製品製造工程の完了後に、洗浄及び滅菌を目的として、第１処理槽及び第２処理槽の内部に据え付けられるスプレー装置によって、第１処理槽及び第２処理槽に噴霧するように適用される。

好適には、第１処理槽の外側には、第１処理槽内の豆類を加熱するジャケット付き加熱板が装備される。

好適には、第１処理槽の底部はポンプを取り付けており、ポンプは豆類を第１処理槽の底部から槽の上部まで循環させる。

好適には、第１処理槽には豆類が第処理槽で調理されている間に攪拌する攪拌機が装備
される。

好適には、第１粉砕機は加熱調理された豆類をスラリーになるまで一次粉砕するために、第１処理槽の底部に据え付けられる。

好適には、第２処理槽は更に、第２処理槽の内部で豆類を攪拌する攪拌機と、第２処理槽の内部で豆類の適切な温度を維持するクリップ加熱板を装備する。

好適には、豆類は大豆である。

別の目的を達成するために、本発明は上記装置と共に適用される豆加工方法を提供する。本方法は、（ａ）豆類を第１処理槽へ入れる工程と、（ｂ）豆類浸水、加熱調理及び一次粉砕工程を実行するために、適切な量の水を槽に加える工程と、（ｃ）一次粉砕された豆類を微細粉砕用第２粉砕機へ結合管を介して送る工程と、（ｄ）粉砕された豆類を攪拌用第２処理槽へ送り、統合された単一細胞壁を備えた豆製品が得られる工程とを含む。

好適には、工程（ｂ）の粉砕工程は第１処理槽の第１粉砕機によって実行される。

好適には、工程（ｂ）の加熱調理工程は７０〜１００度の温度で３〜６時間実行される。

好適には、本発明の豆加工方法は更に、液状豆製品を粉末状製品となるまで乾燥するスプレー乾燥工程を含む。

好適には、本発明の豆加工方法は更に、豆製品の製造工程完了直後に実行されるＣＩＰ（定置洗浄）工程を含む。ＣＩＰ工程は洗浄及び滅菌を目的として、洗浄滅菌試薬を温水槽へ加えてから、洗浄滅菌試液を第１処理槽及び第２処理槽へ噴霧することにより実行される。

好適には、第１処理槽及び第２処理槽には攪拌機が夫々装備される。攪拌機は槽内で豆類を攪拌するために使用される。

好適には、工程（ｄ）の豆製品は統合された細胞壁を有する単一の細胞を備えた豆製品である。

好適には、豆類は大豆である。

要約すれば、本発明は浸水、調理及び粉砕工程を一個の槽内で実行するために、三種混合機能槽である第１処理槽を使用する。温水浸水は大豆の豆臭を取り除くのを助け、またたとえ浸水の間に水溶性蛋白質、イソフラボン及び他の栄養素が水に放出されたとしても、後に続く加熱調理工程は同じ槽で実行されることから、加熱調理工程において消失され或いは消散されることがなく、従って食品栄養素が損なわれず且つ資源が完全利用されるという目的が達成される。同時に、開示される加工方法に係る小型で簡易化した豆乳機械によれば、新鮮な豆乳を現地でいつでも供給でき、これによりホール豆の豆乳の消費が著しく増加して、公衆衛生が高まる。

本発明の他の目的、効果及び新規な構成は、添付の図面と共に以下の詳細な説明が理解された時に明白になる。

本発明は、いかなる酵素又は化学試薬も使用することなく、単一の細胞を含む豆製品を製造するために、大気圧下で簡単な浸水、加熱調理及び粉砕工程を用いる豆加工装置に関し、また本発明は更に、ホール豆の豆乳製造方法を提供する。

図１を参照すると、本発明の豆加工装置の構造が示されている。本発明は第１処理槽１と、第２粉砕機２と、第２処理槽３と、結合管４とを含む豆加工装置１００に関する。第１処理槽１は第１粉砕機１１を含む。第１処理槽１は豆類を浸水させ、加熱調理し且つ粉砕するべく、豆類を入れるためのものである。第２粉砕機２は第１処理槽１で粉砕された豆の微細粉砕のために適用される。第２処理槽３は第２粉砕機２に連結され、且つ微細粉砕された豆の豆製品を第２粉砕機から受け取るために、保持タンクとして適用される。結合管４は気密自動加工システムを形成するべく、第１処理槽１及び第２粉砕機２を連結するために適用される。

図１に示すように、本発明の豆加工装置１００は更に温水槽５を含み、豆の細胞組織を柔らかくする時間を短縮するために温水槽５の水を９０度に予熱すると共に、その温水を第１処理槽１へ送り、且つ第１処理槽１及び第２処理槽３の温度を維持する。第１処理槽１で豆を調理する時には１５００リットルまでの水を加え、また第１処理槽１の外側には、第１処理槽１で豆を加熱するためのジャケット付き加熱板６が装備される。３０分間８０度に加熱し続ければ、トリプシンインヒビタ、リポキシゲナーゼ、大豆凝集素、及びフィチン酸の活性を低減させ、且つ大豆の単一細胞を簡単に分離させることができる。第１処理槽１の底部は更にポンプ７と連結しており、ポンプ７は豆を第１処理槽１の底部から槽の上部まで循環させる。

上記第１処理槽１には攪拌機１０が装備される。攪拌機１０は６５ｒｐｍの回転速度で攪拌するように使用される一方で、豆は第１処理槽１内で均質的に加熱調理される。第１粉砕機は加熱調理された豆をスラリーになるまで一次粉砕するために、第１処理槽１の底部に据え付けられる。第２処理槽３はまた、攪拌機１０及びクリップ加熱板６を装備し、攪拌機１０は第２処理槽３の内部で豆を攪拌するために使用されると共に、ジャケット付き加熱板６は第２処理槽３内部における豆の適切な温度を維持するために使用される。

本発明の豆加工装置１００は更にスプレー装置８を含み、スプレー装置８は第１処理槽１及び第２処理槽３内部に据え付けられ、洗浄滅菌試薬を温水槽５へ加え、且つ洗浄及び滅菌作用を得るべく、第１処理槽１及び第２処理槽３内部に噴霧するために、試液をスプレー装置８へポンプで汲み出すことにより、製造工程の完了直後にＣＩＰ工程を実施する。当該技術分野において周知のいかなる洗浄滅菌試薬をも本発明に適用可能であるが、これに限定されない。

第１処理槽１、第２処理槽３及び温水槽５は更に、断熱装置（図示なし）を装備する。断熱装置は第１処理槽１、第２処理槽３及び温水槽５内の温度を維持する保温材料である。

本例では、本発明の豆は大豆である。本発明の豆加工装置１００を使用することによる豆の加工の間には、先ず３３０キログラムの大豆を洗浄機（図示なし）に投入すると共に、不純物を取り除くために、４０リットルの冷水で大豆をスプレー洗浄する。温水タンク５から水を得、且つ９０度に予熱してから、その温水を第１処理槽１へ送る。洗浄された大豆はスクリューコンベア（図示なし）で第１処理槽１へ供給される。温水を加えてから９７度に加熱する。大豆を大気圧下において、９５度で三時間加熱調理し、且つその大豆を攪拌機で、均質性を確保するように６５ｒｐｍの速度で攪拌する。大豆の組織がある程度まで柔らかくなった後に、大豆を槽の底部から上部まで循環させるために、３０００リットル／時ポンプを使用してから、加熱調理された大豆を第１粉砕機１１（タイラー（Ｔ
ｙｌｅｒ）Ｎｏ．６メッシュ）へ搬送し、且つ大豆を２４００ｒｐｍでスラリーになるまで粉砕する。その後、スラリーを８０度で３０分間継続的に加熱して、トリプシンインヒビタ、リポキシゲナーゼ、大豆凝集素、及びフィチン酸の活性を徐々に低減させ、且つ大豆の単一細胞を容易に分離させるために、ジャケット付き加熱板６を使用する。次に、スラリーを３０００リットル／時ポンプで循環させた後に、外殻、核、胚軸及び子葉を含む大豆の全成分を所定の大きさの顆粒に粉砕するために、第２粉砕機２（タイラーＮｏ．４８メッシュ、３６００ｒｐｍ）を使用する。続いて、スプレー乾燥を待つために、第２処理槽３内における粉砕された大豆スラリーの温度を７０〜８０度に維持する。大豆スラリーを４４０キログラム／時の蒸発速度で２８３キログラムの重さの粉末に乾燥するために、スプレー乾燥機（図示なし）を使用する。完成後の製品は未だ２〜３パーセントの水分を含んでいる。最後に、粉末を２７度で冷却し、且つその粉末を袋毎９キログラム（２０ポンド）となるように、アルミニウムの袋で包装する。豆加工の後に、第１処理槽１及び第２処理槽３を洗浄及び滅菌するために、それらの槽内部に噴霧するスプレー装置８へ、洗浄及び滅菌作用を備えた温水槽５の水を送る。

本発明はまた、豆加工装置１００と共に適用される豆加工方法を提供する。本方法は、（ａ）豆を第１処理槽へ入れる工程と、（ｂ）豆の浸水、加熱調理及び粉砕工程を実施するために、適切な量の水（好適には豆の重量の約３．５〜６．０倍の水の重量）を槽へ加える工程と、（ｃ）微細粉砕を行う第２粉砕機へ一次粉砕された豆を結合管によりポンプで汲み出す工程と、（ｄ）微細粉砕された豆を攪拌用第２処理槽へ送り、統合された単一細胞壁を備えた豆製品が得られる工程とを含む。

工程（ｂ）の粉砕工程は、第１処理槽内部で第１粉砕機によって行われると共に、工程（ｂ）の加熱調理工程は７０〜１００度の温度で、３〜６時間行われる。工程（ｄ）の豆製品は統合された単一細胞壁を含む。

本発明の豆加工方法は更に、液状豆製品を粉末状製品になるまで乾燥するスプレー乾燥工程を含む。第１処理槽及び第２処理槽は攪拌機を装備しており、攪拌機は槽内で豆を攪拌するために使用される。

本発明の豆加工方法は更にＣＩＰ工程を含み、ＣＩＰ工程は製造工程の完了直後に、洗浄及び滅菌を目的として、洗浄滅菌試薬を温水槽５へ加え、且つ第１処理槽１及び第２処理槽の内部へ噴霧するスプレー装置へ試液をポンプで汲み出すことにより適用される。

本発明は浸水工程、加熱調理工程及び粉砕工程を実行するために、三種混合機能槽を使用する。温水浸水工程は大豆の豆臭を除去するのを助け、またたとえ水溶性蛋白質、イソフラボン及び他の栄養素は浸水の間に水に溶出したとしても、加工が同じ槽で行われることから、それらは後続の調理工程で消失或いは消散させられないので、食品栄養素が損なわれず、また資源が完全利用されるという目的が達成される。同時に、開示された加工方法に係る小型で単純な豆乳機械によれば、新鮮な豆乳を現地でいつでも供給でき、これによりホール豆の豆乳の消費が著しく増加して、公衆衛生が高まる。

本発明はその好適な実施形態に関連して説明されてきたが、当然のことながら、以下に請求される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、多くの他の可能な変更及び変形が為され得る。

本発明の豆加工装置の構造図。

Claims (17)

1. 豆加工装置であって、
   第１粉砕機を含む第１処理槽と、該第１処理槽は豆類を入れ、且つ該豆類を浸水、調理及び粉砕するためのものであり、
   前記第１処理槽で粉砕された前記豆類の微細粉砕に適用される第２粉砕機と、
   前記第２粉砕機に連結されると共に、前記粉砕された豆類の豆製品を前記第２粉砕機から受け取るための保持槽として適用される第２処理槽と、
   気密自動加工システムを形成するべく、前記第１処理槽及び前記第２粉砕機を連結する結合管と
   を含むことを特徴とする装置。
2. 前記豆類の細胞組織を柔らかくする時間を短縮するために、水を予熱してから該水を前記第１処理槽へ送り、且つ該記第１処理槽及び前記第２処理槽の温度を維持する温水槽を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記温水槽は、洗浄及び滅菌を目的として、前記第１処理槽及び前記第２処理槽の内部に据え付けられるスプレー装置によって、該第１処理槽及び該第２処理槽へ噴霧するように、前記製造工程の完了後に適用される洗浄滅菌試薬を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記第１処理槽には、該第１処理槽内の豆類を予熱するために、ジャケット付き加熱板が装備されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記第１処理槽の底部には更にポンプが装備されており、該ポンプは前記豆類を該第１処理槽の底部から該処理槽の上部まで循環させることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記第１処理槽には攪拌機が装備されており、該攪拌機は前記豆類が該第１処理槽で加熱調理されている間に攪拌するために使用されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記第１粉砕機は前記調理された豆類をスラリーになるまで一次粉砕するために、前記第１処理槽の底部に据え付けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記第２処理槽は更に、該第２処理槽の内部で前記豆類を攪拌する攪拌機と、該第２処理槽の内部において該豆類の適切な温度を維持するジャケット付き加熱板を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記豆類は大豆であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 請求項１に記載の装置と共に適用される豆加工方法であって、
    （ａ） 豆類を第１処理槽に入れる工程と、
    （ｂ） 前記豆類の浸水、加熱調理及び一次粉砕工程を実行するために、適切な量の水を前記第１処理槽に加える工程と、
    （ｃ）前記一次粉砕させられた豆類を、微細粉砕用第２粉砕機へ結合管を介して移送する工程と、
    （ｄ） 前記微細粉砕された豆類を攪拌用第２処理槽へ導き、統合された単一豆細胞壁を備えた豆製品が得られる工程と
    を含むことを特徴とする方法。
11. 工程（ｂ）の前記粉砕工程は、前記第１処理槽の前記第１粉砕機によって行われることを
    特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 工程（ｂ）の前記加熱調理工程は、７０〜１００度の温度で３〜６時間行われることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 液状豆製品を粉末状製品になるまで乾燥させるスプレー乾燥工程を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
14. 前記豆製品製造工程の完了後に適用され、洗浄及び滅菌を目的として、洗浄滅菌試薬が入った前記温水を前記第１処理槽及び前記第２処理槽に噴霧するＣＩＰ工程を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
15. 前記第１処理槽及び前記第２処理槽には攪拌機が装備されており、該攪拌機は該槽内で前記豆類を攪拌するために使用されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
16. 工程（ｄ）の前記豆製品は統合された単一豆細胞壁を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
17. 前記豆は大豆であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。

Images