JP4655770B2 - 洗米方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗米方法及び装置に関し、詳しくは、大量の米を一度に効率よく洗米することができる洗米方法及び装置に関する。

工業的、商業的に大量の炊飯を行う施設では、大量の米を効率よく洗米しなければならないため、従来から様々な洗米方法、洗米装置が提案されている。従来は、容器（洗米槽）内に水と米とを投入し、気泡や水流あるいは機械的手段で米を撹拌することによって洗米することが行われていたが、この方法では米粒同士が擦れ合うことで米表面が傷付いたり、米が砕けてしまうことがあり、製品米飯の品質を低下させてしまうことがある。

このため、水に加圧空気を供給することで水に空気を飽和状態に溶解させた空気溶解加圧水を洗米水として使用し、この空気溶解加圧水を容器底部から吐出させ、空気溶解加圧水から微細気泡を発生させながら米を洗浄する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３０８１８３０号公報

前述のような空気溶解加圧水を使用することにより、発生した微細気泡に米の表面の糠成分が吸着して浮上するので、米から糠成分を優しく除去することができるという利点は有しているものの、十分な洗米を行うためには長時間を要するという問題がある。また、短時間で洗米するために米を撹拌したりすると、前述のように米が傷付いたり、砕けたりするという問題が発生する。

そこで本発明は、短時間で十分な洗米を行えるとともに、洗米時に米が傷付いたり、砕けたりすることも防止できる洗米方法及び装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の洗米方法は、マイクロバブル発生手段で発生させた第１の気泡と、加圧空気を１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍの孔を通して水中に噴出させることにより発生させた第２の気泡とを導入した水中で、実質的に米粒を流動化させない状態で洗米することを特徴としている。

特に、本発明の洗米方法は、前記第１の気泡の発生時の平均直径が１０μｍ未満であり、前記第２の気泡の発生時の平均直径が１０μｍ以上であること、前記第１の気泡は、米１ｋｇに対して標準状態の空気量で０．００１〜０．５Ｌ／分の範囲で供給し、前記第２の気泡は米１ｋｇに対して標準状態の空気量で０．５〜１０Ｌ／分の範囲で供給することを特徴としている。

また、本発明の洗米装置は、上部が開口した洗米槽と、マイクロバブル発生手段と、空気を加圧する空気加圧手段と、前記マイクロバブル発生手段で生成した空気溶解水を前記洗米槽の底部に導入する空気溶解水導入経路と、前記空気加圧手段で加圧した空気を前記洗米槽の底部に導入する加圧空気導入経路と、該加圧空気導入経路から導入された加圧空気を前記洗米槽内の水中に１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍの複数の孔を通して噴出させる加圧空気噴出手段とを備え、前記洗米槽内に水と米とを投入した状態で、前記空気溶解水導入経路から洗米槽内に空気溶解水を導入することによって水中に第１の気泡を発生させるとともに、前記加圧空気導入経路から導入された加圧空気を前記加圧空気噴出手段を通して導入することにより水中に第２の気泡を発生させ、前記第１の気泡と前記第２の気泡とを含む水中で洗米を行うときの前記加圧空気溶解水の導入量及び前記加圧空気の導入量を、米粒が水中で実質的に流動化しない量に設定し、前記洗米槽の上部から水面に浮上した気泡と共に洗米後の水を排出することを特徴としている。

さらに、本発明の洗米装置は、前記洗米槽の上部に、洗米操作中に水面上に浮上した気泡を洗米槽の外部に排出するための気泡排除手段を備えていること、前記洗米槽の上部が円筒体であり、前記気泡排除手段が、洗米槽の軸線を中心として回転し、下縁が水面から僅かに離れた位置に設けられた旋回板であること、さらに、前記洗米槽の上方に、洗米操作中に浮上した気泡が飛散することを防止するための飛散防止板が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、マイクロバブル発生手段で発生させた第１の気泡、即ち超微細なマイクロバブルが米の糠成分を吸着して米から糠成分を分離し、糠成分を吸着したマイクロバブルを、１０〜５００μｍの孔、好ましくは１０〜３００μｍの複数の孔を通して発生させた微細な第２の気泡が同伴して水中を浮上するので、米の糠成分を効果的に除去できるとともに、糠成分を吸着したマイクロバブルも水中から速やかに排除することができる。また、米粒を実質的に流動化させないようにすることで、米同士が擦れ合って傷付いたり、砕けたりすることもない。

なお、ここで言う「実質的に流動化させない」状態とは、水の中で積層した状態で沈んでいる米同士の位置が上下左右に殆ど移動しない状態を指す。最上層部の米については、泡や水の移動に伴い水中に上昇しては、沈降する運動を繰り返す米もあるが、その量は僅かであり、水中の米の密度が低いことから、米同士の擦れ合いは生じにくい状態となっている。

図は本発明の洗米装置の一形態例を示すもので、図１は縦断面図、図２は平面図、図３は要部の拡大縦断面図である。

この洗米装置は、上部が開口した有底円筒状の洗米槽１１と、水中に空気を略飽和状態で溶解させた空気溶解水を生成するマイクロバブル発生手段１２と、空気を所定圧力に加圧する空気加圧手段１３と、洗米槽１１の上部に設けられた気泡排除手段１４とを有している。洗米槽１１の下部は逆円錐状に絞られており、その底部に、空気溶解水導入経路１５と、加圧空気導入経路１６と、洗米後の米を抜き出すための弁１７とが設けられている。

前記加圧空気導入経路１６が接続部した加圧空気噴出手段１８は、図３に示すように、外筒１９の内部に、１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍの孔を有する円筒形の多孔体からなる内筒２０を設けた二重管構造となっており、加圧空気導入経路１６から外筒１９と内筒２０との間の空間に流入した加圧空気が内筒２０の多孔体を通って洗米槽底部に噴出するように形成されている。

また、空気溶解水導入経路１５には、洗米槽１１内に水張りを行うための注水経路２１が接続しており、各経路に設けた弁２２，２３を開閉することによって空気溶解水の導入と、水張り水の導入とを切り替えられるように形成している。なお、米抜き出し用の弁１７は、従来のこの種の洗米槽に設けられているものを用いることができる。

前記気泡排除手段１４は、下縁が水面から僅かに離れた位置に設けられた複数枚の旋回板２４を、洗米槽１１の軸線を中心としてモーター２５で回転させることにより、水面上に浮上した気泡を洗米槽１１の開口縁から外部に排出するように形成されている。各旋回板２４は、その先端が洗米槽１１の開口縁にまで達する長さを有するとともに、先端側が回転方向に対して後退した形状、例えば、緩やかに放物線を描くような曲面に形成されている。また、気泡排除手段１４の上部、洗米槽１１の上方中央部には、円盤状の飛散防止板２６が設けられており、洗米操作中に浮上した気泡が飛散したり、水面中央部に気泡が残留して山なりになってしまうことを防止している。

マイクロバブル発生手段１２は、吸気経路２７からの空気と、吸水経路２８からの水とを混合しながら加圧することにより、所定圧力、例えば０．６ＭＰａ程度の圧力の水中に空気を略飽和状態で溶解させた空気溶解水、例えば、水中に空気を数％（体積％）溶解させた空気溶解水を生成するものであって、該空気溶解水を洗米槽１１の底部に導入して大気圧プラス水圧に相当する圧力まで減圧すると、減圧の程度に応じた量の空気が水中で発泡し、超微細な気泡、即ちマイクロバブルが発生する。このマイクロバブルは、超微細であるから浮上力が小さく、水中に長くとどまり、その際に米の表面と接触することにより、米表面の糠成分を吸着して糠成分を米表面から除去する。

マイクロバブルの直径は、マイクロバブル発生時の平均直径が１０μｍ未満、特に、平均直径が１〜５μｍ程度であることが好ましい。直径が１０μｍ以上の気泡では前述の糠成分の吸着力が弱く、洗米に長時間を要することになる。一方、平均直径１μｍ未満のマイクロバブルは、マイクロバブル発生手段１２として特殊なものを用いなくてはならず、装置コストの上昇を招くことになる。

なお、マイクロバブル発生手段１２は、平均直径が１０μｍ未満のマイクロバブルを発生させることができれば、任意のマイクロバブル発生装置を使用することが可能であり、例えば、特開２００３−１１７３６５号公報に記載されたマイクロバブル発生装置や、特開２００５−８８２号公報に記載されたマイクロバブル発生装置、特開平８−２３０７６３号公報に記載されたマイクロバブル発生装置等を適宜選択して使用することができる。

前記空気加圧手段１３には、空気を加圧する圧力や空気量に応じて適宜な構造の圧縮機やブロワーを選択することができる。また、前記内筒２０を構成する１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍの孔を有する多孔体には、例えば、数層のステンレス製精密金網を積層焼結し、圧延加工した金属多孔質体等が好適に用いることができる。また、多孔質体でなくとも、例えば既存のスプレー用ノズルを多数配置する方法を用いることも可能である。このような複数の孔を通して噴出することによって発生したときの気泡の平均直径は１０μｍ以上であることが好ましい。この気泡発生時の平均直径が１０μｍ未満になると水中での浮上力が十分に得られなくなる。

一方、気泡発生時の平均直径の上限は特に限定されないが、洗米槽１１の上部に浮上したときに気泡同士が集合して数ｍｍ以上の大きさのものが多くなると、洗米槽最上層部の米粒以外の米も激しく流動させ、米粒同士の接触によって米表面が傷付いたり、米が砕けてしまうことがあるため、洗米槽最上層部以外の米粒を激しく流動させるような気泡とならないように、発生時の気泡の平均直径を調節すればよい。

次に、上記洗米装置を使用して洗米する方法を説明する。まず、洗米槽１１内に所定量の米を投入するとともに、注水経路２１から水を注入して洗米槽１１内の略全体が水で満たされた状態となったら弁２２を閉じる。この状態で、マイクロバブル発生手段１２を作動させて弁２３を開き、洗米槽１１の底部に、前記空気溶解水導入経路１５から空気溶解水を供給する。同時に空気加圧手段１３及び気泡排除手段１４を作動させ、洗米槽１１の底部に、前記加圧空気導入経路１６から加圧空気を導入すると共に、水面に浮上してきた気泡を洗米槽からオーバーフローする水と共に排除する。

空気溶解水導入経路１５から洗米槽１１内の水中に導入された空気溶解水は、圧力が開放されることによって水中に溶解した空気から超微細なマイクロバブル（以下、第１の気泡という）が発生し、加圧空気導入経路１６から導入された加圧空気は、前記多孔体を通して水中に噴出させることにより微細な気泡（以下、第２の気泡という）が発生する。

発生した超微細な第１の気泡は、空気溶解水の上昇流に伴われて洗米槽１１内をゆっくりと上昇しながら水中に浮遊した状態で米粒間に入り込み、米表面の糠成分を吸着するとともに、この第１の気泡が米粒周囲を覆うことによって米粒同士の接触による直接的な摩耗を低減し、米表面から糠成分を除去すると同時に米表面を保護する状態となる。

第１の気泡の導入量は、米の状態や洗米槽１１の形状等の条件によって異なるが、米１ｋｇに対して標準状態の空気量で０．００１〜０．５Ｌ／分の範囲、特に、０．１〜０．３Ｌ／分の範囲が好ましい。第１の気泡の導入量が少なすぎると十分な洗米効果を得ることが困難となり、導入量を必要以上に多くしても洗米効果に変化はなく、空気溶解水の導入量が増加して洗米槽１１内を上昇する流速が高くなり、洗米槽最上層部以外の米粒を流動化させてしまうおそれがある。

また、多孔体から発生した微細な第２気泡は、第１の気泡に比べて浮上力が大きいため、空気溶解水の上昇流よりも速い速度で洗米槽１１内を上昇し、この上昇の過程で第１の気泡に接触すると、第２の気泡内に第１の気泡を抱き込んだ状態で浮上する。すなわち、糠成分を吸着した状態の第１の気泡を米粒間から速やかに排除することにより、吸着した糠成分が再び米表面に付着したり、第１の気泡が水中で消滅することによって糠成分が水中に放出されることを防止する。

この第２の気泡の導入は、第１の気泡の導入と同時に開始することもできるが、第１の気泡が洗米槽１１の大部分に浮遊した状態になってから導入を開始することにより、第１の気泡による糠成分の除去効果を高めることができるとともに、予め第１の気泡で米粒周囲を覆うことによって米粒同士の接触による直接的な摩耗を低減することができる。

なお、第２の気泡自体にも、気泡の総表面積に比例して第１の気泡と同等の洗米能力はあるが、第１の気泡に比べて浮上能力が高い分、水中に浮遊している時間が短く、かつ、細かい隙間には入り込みにくいので、米を途中で移動させたり向きを変えないと糠成分が部分的に残ってしまう問題を生じる。

この第２の気泡の導入量も、第１の気泡と同様に、洗米槽１１の形状等の条件によって異なるが、米１ｋｇに対して標準状態の空気量で０．５〜１０Ｌ／分の範囲、特に、１．５〜５Ｌ／分の範囲が好ましい。第２の気泡の導入量が少なすぎると第１の気泡を抱き込んで浮上する効果が十分に得られなくなり、導入量を多くし過ぎると気泡の浮上力によって米粒全体が激しく流動化するだけでなく、水面が突発的に波立ったりすることで米が洗米槽１１の外部に放出されてしまうこともある。なお、この気泡の浮上によって洗米槽１１内の米の最上部付近では多少の流動を生じることがあるが、米の全体量から見れば極めて少量であり、製品米飯の品質に影響を与えることはほとんどない。

このように、超微細な第１の気泡と、微細な第２の気泡とを導入した水中で洗米を行うことにより、米表面の糠成分を効率よく除去して効果的な洗米を繰り返して行うことができる。また、各気泡の導入量を制御して実質的に米粒を流動化させない状態で洗米することにより、米が傷付いたり、砕けたりすることがなく、高品質な製品米飯を得ることができる。なお、洗米に要する時間は、米の状態（品質や搗精状態）や洗米槽１１の形状等によって異なるが、通常は０．５〜１０分程度である。

洗米操作を行っているとき、第１の気泡を抱き込んで水面に浮上した第２の気泡からなる大量の泡は、気泡排除手段１４の旋回板２４を回転させることにより、洗米槽１１の開口縁を超えて外部に排出することができる。また、水面中央部では、飛散防止板２６によって浮上した気泡の飛散が防止されるとともに、連続して浮上する気泡によって飛散防止板２６と水面との間の泡が飛散防止板２６外周方向に押し出され、旋回板２４による泡の排除と併せて効率よく水面上の泡を洗米槽１１から排除することができる。

さらに、水面から僅かに離れた位置に設けられた旋回板２４の下縁が泡立っている水面をなぞるように移動するので、水面上の泡を効率よく除去することができ、また、旋回板２４が水中に大きく没することがないため、洗米槽１１内の水に旋回流を発生させることがほとんどなく、これによる米粒の流動もほとんど生じない。しかも、旋回板２４を、その枚数や洗米槽１１の開口面積等の条件に応じて適度な回転速度で回転させることにより、水面に発生する波が共鳴して大きくなることを防ぎ、水面の波立ちを抑えることもできるので、泡の排除効果を更に向上させることができる。特に、旋回板２４の先端部を回転方向後方側に曲げたことにより、中央部から周辺へ泡を効率よく移動させることができるので、泡の排除効果をより向上させることができる。

洗米を終了させる手順は、まず、マイクロバブル発生手段１２及び空気加圧手段１３の作動を止めて弁２２を閉じる。次いで弁２３を開いて槽底部から水を導入することにより、洗米槽上部に遅れて浮上してくる泡を排除する。このための水の導入時間は、洗米槽１１の形状等の条件にもよるが１５秒から１分程度で十分である。なお、この手順を簡略化する意味で、空気加圧手段１３の作動だけを止めて、マイクロバブル発生手段１２及び弁２２はそのままの状態で第１の気泡を含んだ水を継続供給することで、洗米槽上部に遅れて浮上してくる泡を排除することもできる。

洗米が終了したら、弁２３を閉じて水の供給を停止するとともに気泡排除手段１４を停止し、米抜き出し用の弁１７を適当に開閉操作して洗米槽１１内の米を炊飯器等に取り出し、その後、所定の浸漬処理を行ってから炊飯を行えばよい。洗米槽１１から米を取り出す際に、一部の米が壁面に付着して残った場合は、米の取り出し後に上部から壁面に散水することで槽内から取り出すことができる。

なお、洗米槽１１の形状は、円筒状であることが好ましいが、角筒状にすることも可能であり、洗米槽１１からの洗米後の米の取り出しは、洗米槽１１を傾けて行うこともできる。また、気泡排除手段１４は、前記旋回板２４が泡の排除効率等の点から最適であるが、洗米槽１１の形状や泡の量によっては、板を水平方向に直線移動させるものや、自動車のワイパーのような動きをするものを利用することも可能であり、エアーで泡を吹き飛ばしたり、押圧板によって泡を排除することも可能である。さらに、飛散防止板２６を省略することもできる。

同一の洗米槽、同量の米を使用し、第１の気泡及び第２の気泡を併用した場合と、第１の気泡のみを使用した場合と、第２の気泡のみを使用した場合とを比較した。なお、第２の気泡のみを使用するときには、槽底部から空気溶解水に代えて同量の水を導入し、槽内に上昇流を発生させて槽上部から洗浄排水及び泡をオーバーフローさせた。

その結果、第１の気泡及び第２の気泡を併用した場合は、３分間で十分な洗米を行うことができ、洗米によって傷付いたものや砕けたものはなかった。また、炊飯後の米飯に糠臭さは無く、十分に洗米されていることが確認できた。さらに、洗米中に水面上に浮上した泡は、旋回板を回転させることによって効果的に排除することができ、飛散防止板によって泡の飛散も防止することができた。

第１の気泡のみを使用した場合は、３分間では十分な洗米を行うことができず、炊飯した米飯に糠臭が残っていた。また、この状態で米表面の糠成分を十分に除去するためには、洗米時間が約３０分間以上必要であった。

第２の気泡のみを使用した場合も、３分間では十分な洗米を行うことができず、炊飯した米飯に糠臭が残っていた。また、第２の気泡の導入量を増加することによって洗米時間の短縮は図れたが、洗米中に米粒が激しく流動し、一部の米が傷付いたり、砕けたりしていた。

本発明の洗米装置の一形態例を示す縦断面図である。 同じく平面図である。 同じく要部の拡大縦断面図である。

符号の説明

１１…洗米槽、１２…マイクロバブル発生手段、１３…空気加圧手段、１４…気泡排除手段、１５…空気溶解水導入経路、１６…加圧空気導入経路、１７…弁、１８…加圧空気噴出手段、１９…外筒、２０…内筒、２１…注水経路、２２，２３…弁、２４…旋回板、２５…モーター、２６…飛散防止板、２７…吸気経路、２８…吸水経路

Claims (7)

1. マイクロバブル発生手段で発生させた第１の気泡と、加圧空気を１０〜５００μｍの孔を通して水中に噴出させることにより発生させた第２の気泡とを導入した水中で、米粒を流動化させない状態で洗米することを特徴とする洗米方法。
2. 前記第１の気泡の発生時の平均直径が１０μｍ未満であり、前記第２の気泡の発生時の平均直径が１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の洗米方法。
3. 前記第１の気泡は、米１ｋｇに対して標準状態の空気量で０．００１〜０．５Ｌ／分の範囲で供給し、前記第２の気泡は米１ｋｇに対して標準状態の空気量で０．５〜１０Ｌ／分の範囲で供給することを特徴とする請求項１又は２記載の洗米方法。
4. 上部が開口した洗米槽と、マイクロバブル発生手段と、空気を加圧する空気加圧手段と、前記マイクロバブル発生手段で生成した空気溶解水を前記洗米槽の底部に導入する空気溶解水導入経路と、前記空気加圧手段で加圧した空気を前記洗米槽の底部に導入する加圧空気導入経路と、該加圧空気導入経路から導入された加圧空気を前記洗米槽内の水中に１０〜５００μｍの複数の孔を通して噴出させる加圧空気噴出手段とを備え、前記洗米槽内に水と米とを投入した状態で、前記空気溶解水導入経路から洗米槽内に空気溶解水を導入することによって水中に第１の気泡を発生させるとともに、前記加圧空気導入経路から導入された加圧空気を前記加圧空気噴出手段を通して導入することにより水中に第２の気泡を発生させ、前記第１の気泡と前記第２の気泡とを含む水中で洗米を行うときの前記加圧空気溶解水の導入量及び前記加圧空気の導入量を、米粒が水中で流動化しない量に設定し、前記洗米槽の上部から水面に浮上した気泡と共に洗米後の水を排出することを特徴とする洗米装置。
5. 前記洗米槽の上部に、洗米操作中に水面上に浮上した気泡を洗米槽の外部に排出するための気泡排除手段を備えていることを特徴とする請求項４記載の洗米装置。
6. 前記洗米槽の上部が円筒体であり、前記気泡排除手段が、洗米槽の軸線を中心として回転し、下縁が水面から僅かに離れた位置に設けられた旋回板であることを特徴とする請求項５記載の洗米装置。
7. 前記洗米槽の上方に、洗米操作中に浮上した気泡が飛散することを防止するための飛散防止板が設けられていることを特徴とする請求項４乃至６いずれか１項記載の洗米装置。

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