JP5061970B2 - 機能性成分の含有量を増加させた穀物及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、穀物が含有する機能性成分を増加させる方法及びその方法により製造される穀物に関する。

昨今、γ−アミノ酪酸（ギャバ）は、人体の血圧上昇を抑制するなどの健康維持又は疾病予防に有効な物質として注目されており、玄米などの穀物が含有するγ−アミノ酪酸の含有量を増加させることが行われている。例えば、特許文献１には、玄米の水分を２０％以上に加水し、加水した玄米を別途配設したタンクに投入し、該タンク内の換気を行いながら前記玄米を調質することで、玄米が含有するγ−アミノ酪酸の量を増加させる方法が記載されている。

しかし、この方法では、水分（含水率）を１０％〜１５％まで一度乾燥した玄米を再度、水分が２０％を越えるまで加水する必要がある。このため、穀物を水に浸漬したり、穀物に水を直接噴霧するような加水手段を用いる必要がある。このような再加水を行う玄米の加工方法では、玄米の食味が低下すると思われ、また、胴割れなどの被害が発生するおそれもある。また、一度乾燥した玄米を再度加水し、加水後に再度乾燥する必要があるため、通常の玄米と比較して製造コストが高くなるという問題もある。

このため、食味の低下を防止し、さらに、穀粒の加水に必要なコスト及び再乾燥に必要なコストを低減させるため、穀粒の加水を必要最低限に抑えることが強く望まれている。

また、玄米を発芽させることで、該玄米が含有するγ−アミノ酪酸が大幅に増加することが知られている。しかし、玄米を発芽させて得る発芽玄米は、その食味が、例えば特許文献２にも記載されているように、通常の白米に比べて劣ると考えられている。このため、玄米を発芽させることなく、又は玄米の胚芽部をなるべく膨大化させない短時間で、該玄米が含有するγ−アミノ酪酸の量を通常の玄米よりも増加させることが望まれている。

特開２００５−５２０７３号公報 特開２００５−１６８４４４号公報

本発明は上記問題点にかんがみて、穀物への加水を必要最低限に抑えながら、該穀物が含有するγ−アミノ酪酸等の機能性成分の量を、一般に流通している穀物と比較して大幅に増加させる技術を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため本発明は、穀粒を加湿する加湿工程と、前記加湿工程後に前記穀粒を乾燥する乾燥工程とを含み、前記加湿工程において、温度が５０℃以上で、かつ相対湿度が９０％以上の空気を通風することにより、１６．０％〜１８．５％の範囲の水分となるように前記穀粒を加湿することで、前記穀粒に含まれる機能性成分の量を増加させる、という技術的手段を講じた。

また、穀粒を加湿する加湿工程と、加湿後に前記穀粒を乾燥する乾燥工程とを含み、前記加湿工程において、温度が５０℃以上で、かつ相対湿度が９０％以上の空気を通風することにより、前記穀粒の水分が１６．０％〜１８．５％の範囲となるように０．３％／ｈ以下の加湿速度で穀粒を加湿する、という技術的手段を講じた。

さらに、穀粒を加湿する加湿工程と、加湿後に前記穀粒を乾燥する乾燥工程とを含み、前記加湿工程において、１６．０％〜１８．５％の範囲の水分となるように前記穀粒を高湿度の空気（以下、「加湿風」という）の通風によって加湿する際に、前記空気の温度を、加湿を開始してから徐々に上昇させ、最終的に５０℃以上にする、という技術的手段を講じた。

その上、加湿された穀粒を、加湿工程中又は乾燥工程前に高湿度の空気の通風を停止した状態で所定の時間放置する静置工程を設ける、という技術的手段を講じた。

そして、上記技術的手段により機能性成分の含有量を増加させた穀物（米、麦、蕎麦、粟、黍、トウモロコシ等の植物種子）を製造し、前記穀物が玄米である場合には、該玄米を精米して、機能性成分の含有量を増加させた分搗き米、胚芽米又は白米に加工し、必要に応じて、それらを無洗分搗き米、無洗胚芽米又は無洗米に加工した。

本発明の機能性成分の含有量を増加させる穀物の製造方法によれば、原料である穀物の水分を１８．５％より高くする必要がない。このため、穀物を水に浸漬したり、穀物に水を噴霧するような「加水」手段を用いる必要が無く、加湿風の通風による「加湿」手段で十分に穀物の水分を上げることができる。また、非常に緩やかな速度で穀物を加湿すればよいので、穀粒の胴割れなどの被害を防ぐことができる。さらに、穀物の水分を上げるために必要なコストを削減でき、同時に水分を上げた後の乾燥に必要なコストをも削減できるようになる。その上、原料とする穀物の水分が１８．５％を越えることがないので、前記穀物が発芽することはなく、穀物に発芽の兆し等の外的形状変化が表れることもない。このため、発芽による食味低下を防ぐことができ、前記穀物のうち、玄米を白米に精米した場合には、該白米を通常の米飯として食することができる。

本発明を実施するための最良の形態を図１〜図８を参照しながら説明する。図１は、本発明の製造方法における製造工程の一例を示したフローチャートである。図２は、本発明の製造方法にて使用できる加湿乾燥装置１の一部を破断した正面図である。図３は、加湿乾燥装置１の一部を破断した側面図である。図４は、加湿乾燥装置１の横断面図である。図５は、加湿乾燥装置１の制御ブロック図である。

加湿乾燥装置１は、一般的な循環式穀物乾燥機とほぼ同様な構造になっており、上部から穀粒を貯留する貯留部２、前記穀粒に加湿風又は熱風を通風する加湿乾燥部７及び加湿乾燥部７内の穀粒を装置外に排出する排出部１０が順次重設してある。加湿乾燥部７は、送風路３、排風路４及び前記貯留部２に接続した穀物流下槽５が、図３に示した長手方向一方のＡ側と他方のＢ側との間にかけて配設された複数の有孔板６で仕切られて形成してある。有孔板６に設けられる複数の孔の径は、加工する穀物の粒径よりも小さくする必要がある。排出部１０には、穀物流下槽５に接続させて傾斜させた無孔板１２の下端側に穀粒を間欠排出させるための排出バルブ８が設けられており、さらに、排出バルブ８の下方に、該排出バルブ８から繰り出された穀粒を横搬送しながら装置外に排出する下部スクリューコンベア９が配設されている。排出された穀粒は、バケットコンベア１１及び上部スクリューコンベア２７を介して前記貯留部２に循環搬送されるようにしてある。

なお、バケットコンベア１１の上部には、バケットコンベアモータ２５ｃが備えてあり、バケットコンベアモータ２５ｃの動力はバケットコンベア１１のほか、上部スクリューコンベア２７にも伝達し駆動させるようにしてある。また、排出部１０には取り出し部モータ２５ｂが備えてあり、排出バルブ８及び下部スクリューコンベア９は取り出し部モータ２５ｂの動力によって駆動するようにしてある。

前記Ａ側の下方には灯油を燃料として燃焼する熱風発生バーナ１４及び加湿装置１３が設けてあり、また、前記Ｂ側の下方にはファンモータ２５ａを備えた排風ファン２０が設けてある。熱風発生バーナ１４は、流路切換弁１６に接続してある。前記排風ファン２０は、前記加湿乾燥部７の排風路４の前記Ｂ側に接続してあり、排風路４内の熱風を吸引して機外に排風する。熱風が供給される送風路３の供給口近傍には加湿風及び熱風の温度及び湿度を検出する温湿度センサ２１が備えてあり、また、前記バケットコンベア１１の一側部には穀物の水分値を検出する水分計１８が備えてある。

前記熱風発生バーナ１４で生成される熱風は、前記排風ファン２０の吸引作用によって、加湿時には、流路切換弁１６を介して加湿装置１３を通過し、加湿風となって、通風口１７、前風路１５、送風路３、穀物流下槽５及び排風路４を通って排風ファン２０から機外に排風されるようになっている。また、乾燥時には、流路切換弁１６によりバイパス風路１９を経由して、通風口１７、前風路１５、送風路３、穀物流下槽５及び排風路４を通って排風ファン２０から機外に排風されるようになっている。

なお、熱風発生バーナ１４に送風ファンを接続し、上記排風ファン２０からの排風を循環させる構造とすることもできる。

また、乾燥開始直後は、急激な乾燥による穀粒の胴割れを防ぐために熱風の一部を、加湿装置１３を通過させて該熱風の相対湿度を上げ、この加湿した熱風とバイパス風路を通過した熱風とを接続弁２６にて混合し、相対湿度７５％程度の熱風にして乾燥することも可能である。

ここで、加湿装置１３及び熱風発生バーナ１４の構成について、図３を参照しながら説明する。加湿装置１３は、本実施例では一般的な気化式のものを使用しているが、スチーム式等のその他の加湿方法のものを使用してもよい。熱風発生バーナ１４には穀物乾燥機に一般に使用されているものを用いることができる。

なお、本実施例では熱風発生バーナを使用する場合について説明しているが、灯油を燃料とする熱風発生バーナ１４を使用すると、原料の穀物に特有の臭いがつくことも考えられるので、熱風発生バーナの代わりに、熱風ヒータ又は熱交換器等を用いた方が望ましい。

加湿装置１３と熱風発生バーナ１４とは、流路切換弁１６を介して接続されている。流路切換弁１６は、熱風発生バーナ１４で生成した熱風を、加湿時には全ての前記熱風が加湿装置１３を通過するようにし、そして、乾燥時にはバイパス風路１９を通過するように流路を切り換えることができる。また、流路切換弁１６は、乾燥時には、熱風の湿度を調節するために熱風の一部を、加湿装置１３を通過させる構造となっている。

加湿乾燥装置１の各部分の制御は制御部２２で行うようになっており、該制御部２２は加湿乾燥装置１の前記Ａ側に設けてある。図５に示すように、制御部２２は、ＣＰＵ２２ｂを中心とし、該ＣＰＵ２２ｂに、入出力ポート２２a、読み出し専用の記憶部（以下「ＲＯＭ」という。）２２ｃ及び書き込み・読み込み用の記憶部（以下「ＲＡＭ」という）２２ｄがそれぞれ接続して構成してある。前記ＲＯＭ２２ｃには、加湿運転及び乾燥運転を行うためのプログラムがあらかじめ記憶されている。

前記入出力ポート２２aには、Ａ／Ｄ変換回路２３を介して温湿度センサ２１が、Ａ／Ｄ変換回路２４を介して前記水分計１８がそれぞれ接続してある。また、前記入出力ポート２２aには、加湿装置１３、熱風発生バーナ１４、流路切換弁１６及び入力部２９が接続してあるほか、モータ駆動回路２５を介してファンモータ２５ａ、取り出し部モータ２５ｂ及びバケットコンベアモータ２５ｃがそれぞれ接続してある。

入力部２９には、張り込み量を設定する張り込み設定スイッチ２９ａ、仕上がり水分値を設定する水分設定スイッチ２９ｃ、張り込みを開始する張り込みボタン２９ｄ、加湿を開始する加湿ボタン２９ｅ、乾燥を開始する乾燥ボタン２９ｆ及び穀物を排出する排出ボタン２９ｇ等が備えてあり、これらのスイッチやボタンを操作することによって、制御信号が前記ＣＰＵ２２ｂに伝達され、前記ＣＰＵ２２ｂは、加湿運転プログラムや乾燥運転プログラムなどを実行する。

次に、本発明の加湿乾燥装置１の作用について説明する。まず、加湿運転（加湿工程）について説明する。加湿乾燥装置１内に原料である穀粒を投入して張り込み（ステップＳ１）、張り込み設定スイッチ２９ａにより穀物の張り込み量を設定する。設定後、加湿ボタン２９ｅを押すと前記ＲＯＭ２２ｃに組み込まれている加湿運転プログラムが前記ＣＰＵ２２ｂによって実行される（ステップＳ２）。加湿運転プログラムが実行されると、ファンモータ２５ａ、取り出し部モータ２５ｂ及びバケットコンベアモータ２５ｃに電流がそれぞれ供給され、排風ファン２０、排出バルブ８、下部スクリューコンベア９、バケットコンベア１１及び上部スクリューコンベア２７がそれぞれ稼働する。

また、加湿装置１３及び熱風発生バーナ１４も稼働し加湿風の生成を開始する。加湿乾燥部７の穀物流下槽５に通風する加湿風の設定湿度及び温度は、加湿運転開始時に設定した穀物の張り込み量に基づいて決定され、前記加湿風の湿度及び温度がそれぞれ前記設定湿度及び温度となるように、前記温湿度センサ２１で検出する湿度及び温度に基づいて熱風発生バーナ１４の燃焼レベルを変更する。

なお、加湿運転中に穀物流下槽５に通風する加湿風の風量は、０．２〜０．４立方メートル／ｓ・ｔｏｎの範囲で調節すればよく、望ましくは０．２５〜０．３５立方メートル／ｓ・ｔｏｎであり、より望ましくは０．２８〜０．３２立方メートル／ｓ・ｔｏｎである。

また、加湿風の温度は５０℃以上にすればよく、望ましくは５０℃〜７０℃、より望ましくは６０℃〜７０℃の範囲となるように調節すればよい。前記加湿風の温度が５０℃未満であっても、穀物が含有するγ−アミノ酪酸等の機能性成分の量を増加させることはできる。しかし、加湿風の温度が低いと、前記機能性成分を増加させるために加湿及び静置する時間を長くする必要があり、また、古米の場合は影響が少ないが、新米を加工する場合には、十分に前記機能性成分を増加させることが難しい。

ところで、小麦のように粉砕して粉状に加工する穀物が原料である場合には、加湿中の穀粒に胴割れ等の割れ又はひびが生じても最終的に粉状に加工してしまうので問題とならないが、米のように粒状のまま食するものが原料である場合には、加湿中に胴割れ等の割れ又はひびが生じると商品価値が低下してしまう。このため、米のように最終製品形態が粒状の原料を加湿する際には、穀粒に胴割れ等の割れ又はひびが生じるのを防止するため、加湿風の温度を、加湿を開始してから徐々に上昇させることが望ましい。例えば、図９に示すように、加湿工程において通風させる加湿風の温度を、加湿開始から２時間は室温（図９では２０℃）とし、その後、２５℃、３０℃、３５℃、そして、４０℃と、１時間毎に５℃ずつ温度を上げていき、加湿開始から５時間後には加湿風の温度を４０℃まで上げ、それ以降は、１時間毎に１０℃ずつ温度を上げて、最終的に加湿風の温度が５０℃以上になるようにすればよい。なお、徐々に加湿風の温度を上げる際の温度を上げる時間間隔や温度幅は、これに限定されるわけではなく、使用する原料によって試験等により求めた最適な時間間隔や温度幅とすることが望ましい。また、複数段階に分けて温度を上昇させるのではなく、連続的に少しずつ温度を上昇させるようにしてもよい。

前記貯留タンク２から加湿乾燥部７の穀物流下槽５に流下した穀粒は、加湿装置１３及び熱風発生バーナ１４で生成された加湿風が通風されて加湿される。加湿された穀粒は、排出バルブ８により穀物流下槽５から排出され、バケットコンベア１１及び上部スクリューコンベア２７を介して貯留タンク２に循環搬送される。

なお、加湿乾燥部７に投入された原料の量が少なく、全ての原料が穀物流下槽５内に収まるような場合には、前記原料を循環搬送させることを省略できる。これは、原料を循環させなくても、全ての原料に加湿風を通風させることが可能だからである。

加湿工程による加湿後の最終的な穀物の水分値は、試験により求めた結果等に基づいて、加工する穀物の種類によって適宜設定すれば良く、おおよそ１６．０％〜１８．５％の範囲であって、１６．５％〜１８．５％の範囲でも良く、１７．０％〜１８．５％の範囲でも良い。

加湿運転終了後、穀粒の循環搬送及び加湿風の通風を停止し、加湿が終了した穀粒を加湿乾燥装置１内に静置する静置工程を行う（ステップＳ３）。本発明においては、加湿時の穀粒水分を１８．５％以下に抑えているため、循環搬送や通風を行わない状態で穀粒を静置することが可能となる。静置する時間は、加工する穀物の種類や増加させるγ−アミノ酪酸の量により異なるが、４時間程度である。また、この時間は容易に変更することが可能であり、０〜８時間の範囲で調節すればよく、２〜６時間の範囲が望ましく、より望ましくは２〜４時間の範囲である。

前記静置工程は、穀物表面の外皮を取り除く加工を必要とする穀物を取り扱う場合に有効な工程である。例えば、玄米のように搗精して白米として食する穀物の場合には、静置工程を設けることで、玄米穀粒の外側表面部（特に胚芽部）に多く含有するγ−アミノ酪酸等の機能性成分を、該穀粒内部に浸透させることができるので、白米に加工した時点での前記機能性成分の含有量を増やすことができるようになる。

なお、穀物表面の外皮を取り除く加工を必要としない穀物を取り扱う場合には、前記静置工程を省略してもよい。

また、静置工程は加湿工程後に行うが、原料の量が少ない時などは、加湿工程中に静置工程を設けて、原料の搬送に必要なランニングコストを節約するようにしてもよい。

静置工程での静置後、乾燥運転を開始する（ステップＳ４）。乾燥仕上目標水分値を設定し、乾燥ボタン２９ｆを押すことでＲＯＭ２２ｃに組み込まれている乾燥運転プログラムがＣＰＵ２２ｂにより実行され、乾燥運転が開始される。乾燥運転プログラムが実行されると、ファンモータ２５ａ、取り出し部モータ２５ｂ及びバケットコンベアモータ２５ｃに電流がそれぞれ供給され、停止していた排風ファン２０、排出バルブ８、下部スクリューコンベア９、バケットコンベア１１及び上部スクリューコンベア２７がそれぞれ稼働を開始する。また、熱風発生バーナ１４も稼働し熱風の生成を開始する。

加湿乾燥部７の穀物流下槽５に通風する熱風の設定熱風温度は、乾燥運転開始時に設定した乾燥仕上目標水分値に基づいて決定し、温湿度センサ２１の検出温度に基づいて、該検出温度が前記設定熱風温度となるように熱風発生バーナ１４の燃焼レベルを変更する。乾燥運転中、前記設定熱風温度は、水分計１８によって随時測定される穀粒の水分値に応じて変更するようにしてあり、穀物流下槽５に通風する熱風の温度が、変更された設定熱風温度となるように熱風発生バーナ１４の燃焼レベルも変更するようにしてある。

前記貯留タンク２から加湿乾燥部７の穀物流下槽５に流下した穀粒は、熱風発生バーナ１４で生成された熱風の通風によって乾燥される。このようにして穀物流下槽５で乾燥される穀粒は、前記排出部１０、バケットコンベア１１及び上部スクリューコンベア２７を介して貯留タンク２に循環搬送され、水分計１８で随時測定される穀粒の水分値が前記乾燥仕上目標水分値になるまで循環搬送される。乾燥仕上目標水分値まで乾燥が行われた時点で乾燥運転は終了となる。本発明においては、加湿運転の後で熱風による乾燥工程を行うので、加湿乾燥装置１内における菌類の繁殖を防ぐことができ衛生的である。

本発明の製造方法で製造された、γ−アミノ酪酸等の機能性成分の含有量を増加させた穀物（以下、「機能富化穀物」という）の加工（精米）方法について説明する。本発明の製造方法で製造された機能富化穀物は、穀粒中に含有するγ−アミノ酪酸等の機能性成分の含有量が増加しているだけであって、その他の性質は周知の方法で乾燥した穀物と同様である。また、発芽の兆し等の外的形状変化もない。したがって、通常の穀物と同じように取り扱うことができる。まず、機能富化穀物が玄米である場合について、該玄米を精米する方法について説明する。精米は一般的な方法で行えばよく、目的に応じて、分搗き米、胚芽米又は白米に精米すればよい（ステップＳ５）。

本発明の製造方法で製造された玄米（以下、「機能富化玄米」という）を胚芽米に精米するには、例えば、特開平６−２０９７２４に記載されているような方法を用いればよい。この方法の概要を図６及び図７を参照しながら説明する。図６は機能富化玄米を胚芽米に精米するための胚芽米製造装置３１の構成を示した図であり、図７は研削式精米機３４の部分縦断面図である。

胚芽米製造装置３１は、マイクロ波加熱装置３２と冷却タンク３３Ａ及び３３Ｂと研削式精米機３４とで構成されている。下部にホッパ３５及びホッパ３６を備える揚穀機３７は、投入タンク３８を介してマイクロ波加熱装置３２の投入樋３９に連絡し、マイクロ波加熱装置３２の排出樋４０は、ベルトコンベア４１、ホッパ４２、揚穀機４３及び切換弁４４を介して冷却タンク３３Ａ及び３３Ｂに連絡している。冷却タンク３３Ａ及び３３Ｂの排出部に排出シャッタ４５Ａ及び４５Ｂをそれぞれ設け、冷却タンク３３Ａ及び３３Ｂは、ベルトコンベア４６、ホッパ４７、揚穀機４８及び切換弁４９を介して研削式精米機３４の供給ホッパ５０に連絡する。

マイクロ波加熱装置３２は、立設した樹脂製の円筒体５３内に、主軸（図示せず）により回転自在に設けた螺旋円筒５２を設け、螺旋円筒５２と円筒体５３とで形成する空間に玄米の流下路５４が形成されている。そして、発振機５５Ａ及び５５Ｂがそれぞれ連結する導波管５６Ａ及び５６Ｂの先端を円筒体５３に臨ませ、流下路５４を流下する玄米にマイクロ波を照射する構造となっている。また、導波管５６Ａ及び５６Ｂを装設した機枠５７の上端に蓋筒５８が連結されている。マイクロ波加熱装置３２の下部には排出樋４０が設けられており、該排出樋４０は機外のベルトコンベア４１に連絡する。

研削式精米機３４は、図７に示すように横設した多孔壁精白筒５９に回転自在に設けた主軸６０に、螺旋転子６１と研削精白転子６２とを軸装し、多孔壁精白筒５９と研削精白転子６２とを主要部とする精白室６３の一方を供給口６４に、他方を排出口６５に連絡する。排出口６５に重錘６６で付勢される抵抗板６７を設け、排出口６５は排出樋６８を介して機外に連絡する。多孔壁精白筒５９を集糠室６９を介して集塵ダクト（図示せず）に連絡し、供給口６４の上方に供給ホッパ５０を設ける。主軸６０に取付けたプーリ７０とモータ７１に取付けたプーリ７２とをベルト７３を介して連絡する。

次に、上記構成における作用を説明する。ホッパ３５に投入された機能富化玄米は、揚穀機３７により揚送されて投入タンク３８へ送られ、投入タンク３８と連結されている投入樋３９を流下し、螺旋円筒５２の上端に落下する。螺旋円筒５２の上端に落下した機能富化玄米は、螺旋円筒５２の回転により流下路５４を流下する。流下路５４を流下する機能富化玄米には、マイクロ波発振機５５Ａにより発振されて導波管５６Ａを経て照射されるマイクロ波により加熱される。マイクロ波発振機５５Ａにより加熱された機能富化玄米は流下路５４を流下し、次いでマイクロ波発振機５５Ｂにより発振されて導波管５６Ｂを経て照射されるマイクロ波により再び加熱される。マイクロ波発振機５５Ｂにより加熱された機能富化玄米は流下路５４を流下し、排出樋４０からベルトコンベア４１に供給される。

マイクロ波により加熱された機能富化玄米は、ベルトコンベア４１からホッパ４２、揚穀機４３を経て切換弁４４へ送られ、切換弁４４を切換えることにより冷却タンク３３Ａ又は冷却タンク３３Ｂの何れかに投入される。マイクロ波加熱装置３２により加熱されて穀温の上昇した機能富化玄米は、冷却タンク３３Ａ又は３３Ｂ内で加熱前の穀温以下に冷却される。冷却された機能富化玄米は、シャッタ４５Ａ又はシャッタ４５Ｂを開くことにより、冷却タンク３３Ａ又は冷却タンク３３Ｂからベルトコンベア４６に供給される。ベルトコンベア４６に供給された機能富化玄米は、ホッパ４７、揚穀機４８を介して切換弁４９に送られ、切換弁４９からホッパ３６、揚穀機３７、投入タンク３８及び投入樋３９を介してマイクロ波加熱装置３２へ供給されて、再びマイクロ波により加熱される。このように、マイクロ波加熱装置３２による加熱と冷却タンク３３Ａ又は３３Ｂによる冷却とを複数回繰り返されて、含水率が１３％以下に乾燥されるとともに加熱前の穀温以下に冷却された機能富化玄米は、切換弁４９を切換えることにより供給ホッパ５０を介して研削式精米機３４へ供給される。

研削式精米機３４の供給口６４から螺旋転子６１に供給された機能富化玄米は、螺旋転子６１により精白室６３へ横送される。精白室６３において、機能富化玄米は研削精白転子６２の回転によって生じる精白作用を受けて精白され、機能富化胚芽米となる。精白室６３における精白作用により発生した糠等の塵埃は、吸引機（図示せず）の吸引作用により多孔壁精白筒５９の通孔から集糠室６９へ排出され、集糠室６９からサイクロン（図示せず）等の集糠装置へ送られる。機能富化玄米を精白した機能富化胚芽米は、排出口６５に到達し、抵抗板６７に抗しながら排出樋６８を流下して機外へ排出される。精米回数は本実施例のように１回に限らず、研削式精米機３４に揚穀機を横設して複数回循環させて精米してもよく、研削式精米機３４を複数台直列行程に配設して精米してもよい。また、精米機は研削式に限定されるわけではなく、一般的な精米機を使用することができる。

なお、本発明の製造方法により製造した機能富化玄米を胚芽米に精米する場合に、マイクロ波による加熱を行わず、周知の精米機により、精米時の歩留まりを調節して胚芽米に精米してもよい。

ところで、玄米粒が乾燥するときには胚芽部を通して大部分の水分が米粒外へ出るため、米粒の胚芽と胚乳との接合部の水分が最も高くなる。また、マイクロ波のエネルギーは水分中に吸収されるため、水分が最も高い胚芽と胚乳との接合部での発熱が最大となり、胚芽と胚乳とが糊化結合される。胚芽と胚乳とが糊化結合されているため、その玄米を精米しても脱芽しにくいので胚芽残存率の高い胚芽米に仕上がる。また、冷却タンクにより冷却されて低温状態で精米されるので、食味を損なわない美味しい飯米に仕上がる。

本発明の製造方法で製造された機能富化玄米を精米して得られる分搗き米（以下、「機能富化分搗き米」という）、機能富化胚芽米及び白米（以下、「機能富化白米」という）は、それぞれ一般的に市場に流通している分搗き米、胚芽米及び白米と同様に取り扱うことが可能である。よって、周知の無洗米化技術を用いて、前記機能富化分搗き米を機能富化無洗分搗き米に、前記機能富化胚芽米を機能富化無洗胚芽米に、そして、前記機能富化白米を機能富化無洗米に各々加工することが容易にできる（ステップＳ６）。

ここで、無洗米化技術について、前記機能富化白米を例として概要を説明する。無洗米化技術として、例えば、特開２００１−２５９４４７に記載されているような無洗米の製造方法を用いることができる。この無洗米の製造方法の概要を図８により説明する。図８は無洗米の製造方法の工程を示した図である。無洗米の製造工程は、水分添加手段７９、撹拌混合手段８０及び分離手段８１とから主要部が構成される。水分添加手段７９では、機能富化白米に水分が添加され、撹拌混合手段８０により水分を添加した機能富化白米に粉砕米を混合し、その状態で撹拌することで機能富化白米の研磨が行われ、分離手段８１により研磨された機能富化白米と使用済みの粉砕米とが分離される。

水分添加手段７９は、円筒状の精白米誘導筒８２内に、回転可能な螺旋転子８３を内装した構造であり、精白米誘導筒８２の任意位置には、水タンク８４、電磁弁８５及び水管８６などからなる適宜な水分添加装置８７が接続される。そして、ホッパ７６から機能富化白米を投入するとともに、精白米誘導筒８２内で螺旋転子８３を回転させて、米粒を転動させる過程で水分を添加させるのであるが、水分添加装置８７により、例えば、米粒重量の３〜５％の水分を添加させるとよい。また、機能富化白米が精白米誘導筒８２内を通過する時間は、例えば、１５秒程度に設定することで、米粒に亀裂が生じる危険を防ぐことができ、機能富化白米に安全に水分を添加することができる。水分が添加された機能富化白米の表面は、わずかに軟質化状態となる。

前記機能富化白米は、直ちに粉砕米と撹拌混合するため撹拌混合手段８０に投入される。撹拌混合手段８０は、ドラム状の機枠８８と、回転可能に設けた撹拌装置８９とを主要構成とし、機枠８８の一端側には、前記水分添加手段７９から連絡する精白米供給樋９０と、適宜搬送手段により搬送される粉砕米の粉砕米供給樋９１とがそれぞれ接続されている。前記搬送手段として、例えば、エアー搬送を用いる場合は、気流分離するためのサイクロン９２を前記粉砕米供給樋９１の上端に接続する一方、該サイクロン９２からは粉砕米供給樋９１とは別に分岐する粉砕米排出樋７７を接続する。前記撹拌装置８９には、複数の撹拌羽根９３が設けられ、モータ等の動力により回転される。該撹拌羽根９３が回転されると、機能富化白米と粉砕米とが機枠８８内で撹拌混合され、機枠８８の他端側に設けた排出口９４から混合粒が排出される。

撹拌混合手段８０に投入された機能富化白米は、水分５％以下に仕上げられた粉砕米と撹拌混合される。この作用により、機能富化白米表面付近の水分を含んで膨潤したアリューロンが粉砕米に吸着され、アリューロン隔壁から浮き上がり、そして、機能富化白米と粉砕米との粒子同士の軽い摩擦作用によって、機能富化白米表面の研磨が行われる。機能富化白米と粉砕米との混入割合は、機能富化白米100重量部に対し、粉砕米5〜30重量部とするのが好ましい。

分離手段８１は、機能富化白米と粉砕米とを分離することができる篩分装置であれば、どの様な構造のものでもよく、例えば、篩網９５を張設した粗選機９６のようなものでよい。また、この粗選機９６に振動を与えることができるように、ユーラスモータを設けてもよい。

以上のように分離手段８１により得られた機能富化白米は、米粒表面に残存する糠を除去した無洗米となるが、さらに無洗米の白度を向上させ生産性を上げるためには、分離手段８１の後工程に、第２撹拌混合手段９８と、第２分離手段９９とを設ければよい。これにより、米粒表面に残存する糠が完全に剥離除去され、白度が向上した光沢のある機能富化無洗米を製造することができる。

また、前記機能富化分搗き米及び前記機能富化胚芽米は、例えば、特開２００２−１６６４８５号公報に記載されているような蒸気を利用した無洗米化技術を用いることで無洗米に加工することができる。当然、機能富化白米にもこの無洗米化技術を用いることができる。また、前記蒸気の代わりに過熱蒸気を使用すれば、より高温で米粒の熱殺菌処理を行うことが可能となる（ステップＳ７）。

本発明の実施例の一つとして、あきたこまち（秋田産、平成１８年度産）を本発明の製造方法にて加工した。前記加湿乾燥装置１を使用して、前記あきたこまちの玄米の水分を、該水分が１８．５％を越えないように、０．３％／ｈ以下の加湿速度で加湿した。この加湿運転では、加湿風の相対湿度は９０％以上とし、該加湿風の温度は、加湿開始後１時間は室温とし、次の１時間は２０℃とし、以後、２５℃、３０℃、３５℃、そして、４０℃と、１時間毎に５℃ずつ温度を上げていき、加湿開始から５時間後には加湿風の温度を４０℃まで上げ、それ以降は、１時間毎に１０℃ずつ温度を上げ、最終的に７０℃の加湿風で４時間、加湿のための通風を行った。加湿運転終了後、前記あきたこまちを加湿乾燥装置１の貯留タンク２内に最長で６時間静置し、前記あきたこまちが含有するγ−アミノ酪酸の量を増加させた。静置後、乾燥運転にて乾燥を行い、前記あきたこまちの機能富化玄米を得た。さらに、前記機能富化玄米を通常の精米方法にて精米（精米歩留まり９０％）して機能富化白米を得た。

なお、静置時間によるγ−アミノ酪酸の含有量の比較を行うために、静置工程を設けない場合と、静置時間を２時間、４時間及び６時間とした場合の機能富化玄米及び機能富化白米をそれぞれ製造した。

このようにして得た前記あきたこまちの機能富化玄米及び機能富化白米が含有するγ−アミノ酪酸の量をそれぞれ表１及び表２に示す。また、γ−アミノ酪酸の測定は高速液体クロマトグラフ（株式会社島津製作所、ＬＣ−ＶＰ）で行った。

表１においては、機能富化玄米のγ−アミノ酪酸の増加割合を示すために、原料に使用した前記あきたこまちの玄米を「原料玄米」として表示している。機能富化玄米は、静置工程の有無又は静置時間の長さによって、γ−アミノ酪酸の含有量の差異は認められなかった。また、原料玄米と機能富化玄米とでは、機能富化玄米のγ−アミノ酪酸の含有量が原料白米の約１１．６倍以上となった。

表２においては、機能富化白米のγ−アミノ酪酸の増加割合を示すために、原料に使用した前記あきたこまちの白米を「原料白米」として表示している。機能富化白米は、静置工程の有無又は静置時間の長さによって、γ−アミノ酪酸の含有量に差が生じた。表２で示すように、静置時間が長いほどγ−アミノ酪酸の含有量が増加している。また、原料白米と機能富化白米とでは、機能富化白米のγ−アミノ酪酸の含有量が原料白米の約１５．７倍以上となった。

本発明の実施例の一つとして、殻付きの粟を本発明の製造方法にて加工した。粟の場合でも水分が１８．５％を越えないように加湿乾燥装置１により加湿した。この加湿では、相対湿度が９０％以上で、かつ６０℃の温度の加湿風で４時間、加湿のための通風を行った。前記粟の加工においては、加湿運転終了後に静置工程は行わず、乾燥運転にて前記粟の乾燥を行った。この乾燥運転では、乾燥開始から３時間は、相対湿度が３０％で温度が４５℃の乾燥空気の通風を行い、その後は徐々に乾燥空気の温度を下げ、最終的には室温まで下げて、前記粟の水分が約１３％になるまで乾燥し、
γ−アミノ酪酸の含有量を増加させた粟（以下、「機能富化粟」という）を得た。

このようにして得た機能富化粟が含有するγ−アミノ酪酸の量を表３に示す。なお、γ−アミノ酪酸の測定は高速液体クロマトグラフ（株式会社島津製作所、ＬＣ−ＶＰ）で行った。

表３においては、機能富化粟のγ−アミノ酪酸の増加割合を示すために、原料に使用した粟（本発明の製造方法で加工する前の粟）を「原料粟」として表示している。原料粟と機能富化粟とでは、機能富化粟のγ−アミノ酪酸の含有量が原料粟の５倍以上となった。

本発明の実施例の一つとして、殻付きの黍を本発明の製造方法にて加工した。黍の場合でも水分が１８．５％を越えないように加湿乾燥装置１により加湿した。この加湿では、相対湿度が９０％以上で、かつ６０℃の温度の加湿風で４時間、加湿のための通風を行った。前記黍の加工においては、加湿運転終了後に静置工程は行わず、乾燥運転にて前記黍の乾燥を行った。この乾燥運転では、乾燥開始から３時間は、相対湿度が３０％で温度が４５℃の乾燥空気の通風を行い、その後は徐々に乾燥空気の温度を下げ、最終的には室温まで下げ、前記粟の水分が約１３％になるまで乾燥を行い、
γ−アミノ酪酸の含有量を増加させた黍（以下、「機能富化黍」という）を得た。

このようにして得た機能富化黍が含有するγ−アミノ酪酸の量を表４に示す。なお、γ−アミノ酪酸の測定は高速液体クロマトグラフ（株式会社島津製作所、ＬＣ−ＶＰ）で行った。

表４においては、機能富化黍のγ−アミノ酪酸の増加割合を示すために、原料に使用した黍（本発明の製造方法で加工する前の黍）を「原料黍」として表示している。原料黍と機能富化黍とでは、機能富化黍のγ−アミノ酪酸の含有量が原料黍の約３．３倍となった。

本発明の実施例の一つとして、殻付きの蕎麦を本発明の製造方法にて加工した。蕎麦の場合でも水分が１８．５％を越えないように加湿乾燥装置１により加湿した。この加湿では、相対湿度が９０％以上で、かつ７０℃の温度の加湿風で３時間、加湿のための通風を行った。前記蕎麦の加工においては、静置工程は行わず、加湿運転終了後に乾燥運転にて前記蕎麦の乾燥を行った。この乾燥運転では、乾燥開始から６時間は、相対湿度が３０％で温度が３５℃の乾燥空気の通風を行い、その後は徐々に乾燥空気の温度を下げ、最終的には室温まで下げ、前記蕎麦の水分が約１５％になるまで乾燥を行い、γ−アミノ酪酸の含有量を増加させた蕎麦（以下、「機能富化蕎麦」という）を得た。

このようにして得た機能富化蕎麦が含有するγ−アミノ酪酸の量を表５に示す。なお、γ−アミノ酪酸の測定は高速液体クロマトグラフ（株式会社島津製作所、ＬＣ−ＶＰ）で行った。

表５においては、機能富化蕎麦のγ−アミノ酪酸の増加割合を示すために、原料に使用した蕎麦（本発明の製造方法で加工する前の蕎麦）を「原料蕎麦」として表示している。原料蕎麦と機能富化蕎麦とでは、機能富化蕎麦のγ−アミノ酪酸の含有量が原料蕎麦の１１．６倍以上となった。

本発明の実施例の一つとして、本発明の製造方法にて小麦を加工した。小麦の場合でも水分が１８．５％を越えないように加湿乾燥装置１により加湿した。この加湿では、相対湿度が９０％以上で、かつ７０℃の温度の加湿風で４時間、加湿のための通風を行った。前記小麦の加工においては、静置工程は行わず、加湿運転終了後に乾燥運転にて前記の乾燥を行った。この乾燥運転では、乾燥開始から６時間は、相対湿度が３０％で温度が３５℃の乾燥空気の通風を行い、その後は徐々に乾燥空気の温度を下げ、最終的には室温まで下げ、前記小麦の水分が約１４％になるまで乾燥を行い、γ−アミノ酪酸の含有量を増加させた小麦（以下、「機能富化小麦」という）を得た。

このようにして得た機能富化小麦が含有するγ−アミノ酪酸の量を表６に示す。なお、γ−アミノ酪酸の測定は高速液体クロマトグラフ（株式会社島津製作所、ＬＣ−ＶＰ）で行った。

表６においては、機能富化小麦のγ−アミノ酪酸の増加割合を示すために、原料に使用した小麦（本発明の製造方法で加工する前の小麦）を「原料小麦」として表示している。原料小麦と機能富化小麦とでは、機能富化小麦のγ−アミノ酪酸の含有量が原料小麦の１１．２５倍となった。

穀物が含有する機能性成分を増加させるための製造方法を示したフローチャートである。 本発明を実施した加湿乾燥装置の一部を破断した概略正面図である。 本発明を実施した加湿乾燥装置の一部を破断した概略側面図である。 加湿風及び熱風の流れを説明するための加湿乾燥部の横断面の概略図である。 本発明を実施した加湿乾燥装置の制御ブロック図である。 胚芽米に精米するための装置の概略図である。 精米機の概略図である。 無洗米の製造方法を示した図である。 加湿工程における加湿風の温度上昇パターンの一例を示した図である。

符号の説明

１ 加湿乾燥装置
２ 貯留タンク
３ 送風路
４ 排風路
５ 穀物流下槽
６ 有孔板
７ 加湿乾燥部
８ 排出バルブ
９ 下部スクリューコンベア
１０ 排出部
１１ バケットコンベア
１２ 無孔板
１３ 加湿装置
１４ 熱風発生バーナ
１５ 前風路
１６ 流路切換弁
１７ 通風口
１８ 水分計
１９ バイパス風路
２０ 排風ファン
２１ 温湿度センサ
２２ 制御部
２２ａ 入出力ポート
２２ｂ ＣＰＵ
２２ｃ ＲＯＭ
２２ｄ ＲＡＭ
２３ Ａ／Ｄ変換回路
２４ Ａ／Ｄ変換回路
２５ モータ駆動回路
２５ａ ファンモータ
２５ｂ 取り出し部モータ
２５ｃ バケットコンベアモータ
２６ 接続弁
２７ 上部スクリューコンベア
２９ 入力部
２９ａ 張り込み設定スイッチ
２９ｃ 水分設定スイッチ
２９ｄ 張り込みボタン
２９ｅ 加湿ボタン
２９ｆ 乾燥ボタン
２９ｇ 排出ボタン
３１ 胚芽精米装置
３２ マイクロ波加熱装置
３３ 冷却タンク
３４ 研削式精米機
３５ ホッパ
３６ ホッパ
３７ 揚穀機
３８ 投入タンク
３９ 投入樋
４０ 排出樋
４１ ベルトコンベア
４２ ホッパ
４３ 揚穀機
４４ 切換弁
４５ シャッタ
４６ ベルトコンベア
４７ ホッパ
４８ 揚穀機
４９ 切換弁
５０ 供給ホッパ
５２ 螺旋円筒
５３ 円筒体
５４ 流下路
５５ 発振機
５６ 導波管
５７ 機枠
５８ 蓋筒
５９ 多孔壁精白筒
６０ 主軸
６１ 螺旋転子
６２ 研削精白転子
６３ 精白室
６４ 供給口
６５ 排出口
６６ 重錘
６７ 抵抗板
６８ 排出樋
６９ 集糠室
７０ プーリ
７１ モータ
７２ プーリ
７３ ベルト
７６ ホッパ
７７ 粉砕米排出樋
７９ 水分添加手段
８０ 撹拌混合手段
８１ 分離手段
８２ 精白米誘導筒
８３ 螺旋転子
８４ 水タンク
８５ 電磁弁
８６ 水管
８７ 水分添加装置
８８ 機枠
８９ 撹拌装置
９０ 精白米供給樋
９１ 粉砕米供給樋
９２ サイクロン
９３ 撹拌羽根
９４ 排出口
９５ 篩網
９６ 粗選機
９７ ユーラスモータ
９８ 第２撹拌混合手段
９９ 分離手段
１０２ 粉砕米取出樋
１０３ 精白米取出樋

Claims (4)

1. 含水率１０〜１５％の玄米を加湿する加湿工程と、
   前記加湿工程の後の乾燥工程を有し、
   前記加湿工程は、温度５０℃以上、相対湿度が９０％以上の空気を通風させて前記玄米の含水率を０．３％／ｈ以下の加湿速度で１６．０％〜１８．５％の範囲とすることにより、玄米に発芽の外径的形状変化を起こすことなくγ―アミノ酪酸の含有量を増加させる工程であり、
   前記乾燥工程は、前記加湿工程後の玄米の含水率を玄米の保存及び精米に適した１０〜１５％にする工程であることを特徴としたγ―アミノ酪酸の含有量を増加させた玄米の製造方法。
2. 含水率１０〜１５％の玄米を加湿する加湿工程と、
   前記加湿工程の後の乾燥工程を有し、
   前記加湿工程は、温度５０℃以上、相対湿度が９０％以上の空気を通風させて前記玄米の含水率を０．３％／ｈ以下の加湿速度で１６．０％〜１８．５％の範囲とすることにより、玄米に発芽の外径的形状変化を起こすことなくγ―アミノ酪酸の含有量を増加させる工程であり、空気の温度は加湿を開始するときの室温から徐々に上昇させ最終的に５０℃以上とするものとし、
   前記乾燥工程は、前記加湿工程後の玄米の含水率を玄米の保存及び精米に適した１０〜１５％にする工程であることを特徴としたγ―アミノ酪酸の含有量を増加させた玄米の製造方法。
3. 含水率１０〜１５％の玄米を加湿する加湿工程と、
   前記加湿工程の後の静置工程及び、
   前記静置工程の後に乾燥工程を有し、
   前記加湿工程は、温度５０℃以上、相対湿度が９０％以上の空気を通風させて前記玄米の含水率を０．３％／ｈ以下の加湿速度で１６．０％〜１８．５％の範囲とすることにより、玄米に発芽の外径的形状変化を起こすことなくγ―アミノ酪酸の含有量を増加させる工程であり、
   静置工程は、通風を停止して玄米表層部に生成されたγ―アミノ酪酸を玄米内部へ浸透させる工程であり、
   前記乾燥工程は、前記加湿工程後の玄米の含水率を玄米の保存及び精米に適した１０〜１５％にする工程であることを特徴としたγ―アミノ酪酸の含有量を増加させた玄米の製造方法。
4. 含水率１０〜１５％の玄米を加湿する加湿工程と、
   前記加湿工程の後の静置工程及び、
   前記静置工程の後に乾燥工程を有し、
   前記加湿工程は、温度５０℃以上、相対湿度が９０％以上の空気を通風させて前記玄米の含水率を０．３％／ｈ以下の加湿速度で１６．０％〜１８．５％の範囲とすることにより、玄米に発芽の外径的形状変化を起こすことなくγ―アミノ酪酸の含有量を増加させる工程であり、空気の温度は加湿を開始するときの室温から徐々に上昇させ最終的に５０℃以上とするものとし、
   静置工程は、通風を停止して玄米表層部に生成されたγ―アミノ酪酸を玄米内部へ浸透させる工程であり、
   前記乾燥工程は、前記加湿工程後の玄米の含水率を玄米の保存及び精米に適した１０〜１５％にする工程であることを特徴としたγ―アミノ酪酸の含有量を増加させた玄米の製造方法。

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