JP5460311B2 - オゾンを使用した小麦粒の剥皮 - Google Patents
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Description
・外側の果皮を形成する表皮及び下皮、
・内側の果皮を形成する中果皮及び内果皮、
・アリューロン層と強固に接合する種皮及び珠心層(珠心層は非常に薄く、特に硬質小麦中には存在しない)
から成る。
・繊維(リグニン、セルロース、ヘミセルロース)に最も富む最も外側の部分(外側及び内側の果皮)と、
・ビタミン類、タンパク質及びペントサン(又はヘミセルロース)を豊富に含有するアリューロン層を含む最も内側の部分と
に区別できる。
・野菜として使用できる調理済み小麦。
・プレミックス中において、又は特定のソースを調製するために使用できる調理済み小麦。
・朝食用の小麦パフ(puffed wheats)。
・全粒を含む一部の調製パン又は調製ペストリーに使用するための添加用小麦粒。
・全粒を含む任意の工業的調製食品。
・全粒又は全粒画分を含む任意の調製乳製品。
・Buhlerにより開発され、特に小麦(硬質小麦又は軟質小麦)の外皮除去専用であるDC−Peeler(R)。
・サタケ(Satake)により開発され、米、小麦、大麦の外皮の除去及びトウモロコシ胚芽の採取専用であるPeritec(R)精麦システム(Wheat Debranning System)(VCW)。
・サイロ内での原麦の貯蔵、自然な状態での水分12〜14%。
・原麦の精選。
・小麦の水分を16〜17%に上げることを目的とした加湿工程(約4重量%の水を添加)。
・サイロ内での小麦の調質工程、24〜48時間。
・実際の粉砕、及び小麦粉の生産。
・原麦のサイロ貯蔵、自然な状態での水分12〜14%。
・原麦の精選。
・小麦の水分を16〜17%に上げることを目的とした加湿工程(約4重量%の水を添加)。
・調質工程、24〜48時間。
・外皮除去前の第2の加湿工程。
・外皮除去プロセス。
・実際の粉砕、及び小麦粉の生産。
a)上記小麦の原麦粒を精選するステップと、
b)上記精選された小麦粒を加湿するステップと、
c)ステップb)における上記小麦粒の加湿の後に、又は加湿と同時に、上記小麦粒をオゾンと接触させるステップと、
d)ステップc)において部分的又は全体的に剥皮された粒塊からその外皮層を分離させるステップと
を含むプロセスに関する。
a)上記小麦粒を精選するための手段5と、
b)上記小麦粒を加湿するための手段と、
c)上記小麦粒を、キャリアガス中に含まれるオゾン、及び/又はオゾン化水と接触させることを可能にするオゾン処理反応器7と、
d)上記オゾン処理された小麦粒からその外皮層を分離させることを可能にする装置10と
を備える。
・原麦のサイロ貯蔵。自然な状態でのその水分は12〜14%である。
・原麦の精選。
・加湿工程。これは、小麦の水分を、制御された範囲まで上げることを目的としている(粒の水分は比重測定又は計量により計測される)。粒を粉砕して小麦粉を調製することが目的とされる場合、粒の水分は概して、約4重量%の水の添加によって、加湿された粒の総重量に対し水分が16〜17重量%の値になるようにされる。しかしながら、別の分野(ファインケミカル、化粧品、薬学)における用途向けには、この段階で任意の含水量、好ましくは加湿された粒の重量に対し水分が13〜35重量%である含水量が使用され得る点に留意することが重要である。処理される粒のpHに関しては、特に限定されないが、概して中性、即ち6.5〜7.5、好ましくは6.9〜7.1である。
・オゾンによる粒の処理プロセス。
・実際の粉砕、及び小麦粉の生産。
・原麦のサイロ貯蔵、自然な状態での水分12〜14%。
・原麦の精選。
・所定レベルまでの粒の加湿とともに、粒のオゾン処理。
・いわゆる厳密な意味での粉砕、及び小麦粉の生産。
a)上記小麦粒を精選するための手段5と、
b)上記小麦粒を加湿するための手段と、
c)上記小麦粒を、キャリアガス中に含まれるオゾン、及び/又はオゾン化水と接触させることを可能にするオゾン処理反応器7と、
d)上記オゾン処理された粒からその外皮層を分離させることを可能にする装置10と
を備えるタイプの設備に関し、
上記分離装置d)が空気流を使用して、重量差又は比重差に応じて上記小麦粒を上記外皮層から分離させ、かつ上記分離装置が、サイクロン型装置、振動篩を備えた装置、及び空気流が上記振動篩に対し垂直に印加される振動篩を備えた装置から成る群から選択されることもまた特徴としており、及び/又は
上記加湿手段b)が上記オゾン処理反応器7内にオゾン化水用の入口20を備え、かつ上記オゾン処理反応器7がまた、キャリアガス中に含まれる気体オゾン用の入口23を備えることもまた特徴とする。
・参照符号1、2及び3は、製粉場に存在する、原麦粒用の貯蔵サイロを表す。
・参照符号4は、異なる品種の小麦(サイロ1、2、3に貯蔵される)から所定の製品を得るのに適した標準混合物を調製するための小麦配合システムを表す。
・参照符号5は、オゾン処理に先立つ小麦粒の精選に関する。この精選は、従来の製粉技術に相当し、通常は数ステップを含む。
・参照符号6は、反応器への供給を目的としたホッパーを表し、このホッパーには、オゾン処理反応器に添加される小麦の分量を正確に測定するための自動計量装置を装備することができる。
・参照符号7は実際のオゾン処理反応器を表し、この中で小麦粒が反応オゾンガスと緊密に接触している。この反応器(参照符号7)は加湿用の水入口(参照符号20)とオゾン化ガス入口(参照符号23)とを備える。
・参照符号8は、処理後の小麦粒を受ける反応器の抜き出し(output)ホッパーを表す。この抜き出しホッパーにはその下部に供給装置が設けられており、この装置によって小麦粒が空気搬送システム(参照符号21)に投入される。
・参照符号9は、小麦粒搬送装置に対し供給する空気過給機を表す。この過給機の吸い込み口にフィルタ(参照符号24)が配置されることにより、空気は圧縮前に予めろ過される。
・参照符号10は、剥がれた外皮層を小麦粒から分離させる装置を表す。この「風選機」型の装置には、粒用及び移送に使用される圧縮空気用の入口(参照符号21)と、分離後の空気出口(参照符号22)と、分離フィルタ(参照符号11)と、外皮層用出口と、小麦回収ホッパー(参照符号12)への粒用出口とが設けられる。「風選機」装置によって、処理された粒が、物理化学作用により前もって剥がされた外皮層から分離され、粒が回収されたうえで、先行する2つの工程において使用された駆動空気が分離される。
・参照符号11は、微粉末を駆動空気から分離させることを可能にする分離フィルタを表す。このフィルタ(参照符号11)は、「風選機」装置と分離フィルタとを確実に連結するダクト(参照符号22)とともに提供される。
・参照符号12は、「風選機」装置において外皮層から分離された小麦を受ける小麦回収ホッパーを表す。この小麦回収ホッパーはまた、粉砕機(参照符号14)への供給にも使用される。
・参照符号13は、「風選機」装置により小麦粒から分離された処理済みの外皮層を受け、かつ貯蔵するための装置を表す。この外皮層用貯蔵装置は、外皮層を外部汚染から保護する。
・参照符号14は、処理済みの小麦粒から小麦粉を得ることを可能にする従来式粉砕機を表す。
・参照符号15は、オゾンの製造を目的とした酸素の貯蔵庫に相当する。上記酸素は、気体オゾンを発生させるために使用されるキャリアガスである。
・参照符号16は、反応ガスをその場で生成させるオゾン発生器を表す。
・参照符号17は、オゾン化ガスの一部を参照符号23のダクトを介して反応器(参照符号7)へと導くために使用されるバルブシステムである。
・参照符号18は、粒を加湿するためのオゾン化水又はハイパーオゾン化(hyper−ozonated)水の調製用装置を表す。
・参照符号19は、参照符号20の導管(channelling)装置を使用して、粒を加湿するために必要な水を反応器(参照符号7)内部に注入することを可能にする加速ポンプを表す。
・参照符号20は、オゾン化水ポンプ(参照符号19)を反応器(参照符号7)と接続する導管装置を表す。
・参照符号21は、ホッパー(参照符号8)と「風選機」装置(参照符号10)との間で小麦粒、外皮層及び駆動空気を搬送するダクトを表す。
・参照符号22は、「風選機」装置(参照符号10)を分離フィルタ(参照符号11)と連結するダクトを表し、このダクトは駆動空気及び浮遊状態の微粉末を搬送する。
・参照符号23は、バルブシステム(参照符号17)と反応器(参照符号7)との間で気体オゾンを搬送するダクトを表す。
・参照符号24は、空気過給機(参照符号9)の吸い込み口に取り付けられた粉末分離フィルタを表し、上記空気過給機によって、供給ホッパーと「風選機」分離装置(参照符号10)との間で小麦及び外皮層を搬送する駆動空気が確実に供給される。
プロセスの簡略化及びエネルギー費の低減
本発明に係るプロセスと先行技術に係るプロセス(装置に機械的エネルギーを印加することで作用して確実に粒を摩擦又は研磨するDC−Peeler(R)又はPeritec(R))との比較から、小麦粒を単一の作業で処理、除染及び剥皮すると同時に、加湿後に確実に調質するために必要とされるサイロ、及び24〜48時間と異なるこの調質に必要とされる時間を不要とする本発明のプロセスによって、簡略化がもたらされることが示される。同様に上記比較から、外皮除去が行われる際の従来式ラインの複雑性が示されるが、これはこの作業にさらなる加湿作業を追加することが必要なためである。外皮除去に先立つ、粒の加湿後の調質工程が、オゾンを使用して剥皮を達成する本発明にはもはや必要でないばかりでなく、さらに、この段階において調質工程を全く準備しない方が好ましい。従って、時間の節約、及び粒処理機材のより効率的な使用が、公知のプロセスと比較してより高い生産速度とともに達成可能である。
本発明において、オゾン処理後に採取される小麦粒の外皮層は白色で半透明である。これらの除染程度が高いため、これらはプレミックス若しくは調製小麦粉への添加物として、又は動物飼料への添加物として申し分なく再使用できる。
上記表1の列4に示される通り、DC−Peeler(R)のプロセスはいわゆる種皮層に達するが、一方Peritec(R)のプロセスはこの層を越えたところにまで至ることもあり、小麦粒の研磨は小麦粒が研磨ロール間を通過する回数と密接に関係している。本発明に係るオゾン処理を使用するプロセスは、機械の調整又は複数回の通過に頼ることなく、自然に種皮層まで達する。
例として、本出願者は、軟質小麦及び硬質小麦で得られた以下の結果を提供する。
・キャリアガス中のオゾン濃度は88g/m3(NTP)であった。
・小麦粒のオゾン処理率は、乾燥小麦1kg当たり5gのO3であった。添加された41.4gのオゾン(8.28kgの小麦に対して)は全て、キャリアガス中に含まれるオゾンの形態で添加された。
・小麦の自然な状態での水分含量は13%であった。
・反応器に添加された水の割合は4重量%であった。
・処理開始時における小麦の全体的な水分は17%であった。
・処理時間は30分間であった。
・剥皮前の粒の重量 8.28kg
・外皮破片の重量 0.20kg
・外皮破片% 2.42%
・剥皮後の粒の重量 8.08kg
・キャリアガス中のオゾン濃度は89g/m3(NTP)であった。
・小麦粒のオゾン処理率は、乾燥小麦1kg当たり5gのO3であった。添加された50gのオゾン(10kgの小麦に対して)は全て、キャリアガス中に含まれるオゾンの形態で添加された。
・自然な状態での小麦の水分は12.41%であった。
・反応器に添加された水の割合は5.5重量%であった。
・処理開始時における小麦の全体的な水分は17%であった。
・処理時間は30分間であった。
・剥皮前の粒の重量 10kg
・外皮破片の重量 0.29kg
・外皮破片% 2.9%
・剥皮後の粒の重量 9.71kg
2 原麦粒用の貯蔵サイロ
3 原麦粒用の貯蔵サイロ
4 小麦配合システム
5 小麦粒の精選
6 反応器への供給を目的としたホッパー
7 オゾン処理反応器
8 抜き出しホッパー
9 空気過給機
10 「風選機」型の装置
11 分離フィルタ
12 小麦回収ホッパー
13 外皮層用貯蔵装置
14 従来式粉砕機
15 酸素の貯蔵庫
16 オゾン発生器
17 バルブシステム
18 オゾン化水又はハイパーオゾン化水の調製用装置
19 加速ポンプ
20 導管装置
21 ダクト
22 ダクト
23 気体オゾンを搬送するダクト
24 粉末分離フィルタ
Claims (9)
- 小麦粒の剥皮プロセスであって、
a)前記小麦の原麦粒を精選するステップと、
b)前記精選された小麦粒を加湿するステップと、
c)ステップb)における前記小麦粒の加湿の後に、又は加湿と同時に、前記小麦粒をオゾンと接触させるステップと、
d)ステップc)において部分的又は全体的に剥皮された粒塊からその外皮層を分離させるステップと
を含み、
オゾン処理中に分離された前記外皮層は、比重選別を行うことを可能にする空気流によって前記粒塊から採取され、
前記粒の比重分離は、振動篩により生成される水平振動と、前記振動篩を通る上昇空気流との同時印加によって行われるプロセス。 - 前記プロセスによれば、使用されるオゾン量は、粒1キロ当たりのオゾンのグラム数で表すと0.5〜20である、
請求項1に記載のプロセス。 - 前記粒のオゾンとの接触時間は、5〜70分であることを特徴とする、
請求項1又は2に記載のプロセス。 - 前記使用されるオゾンは乾燥したキャリアガスから生成され、かつ前記キャリアガス中のオゾン濃度は80〜160g/m3(NTP)であることを特徴とする、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のプロセス。 - 前記粒と接触させる際の前記オゾン化キャリアガスの圧力は200〜800mbarであることを特徴とする、
請求項4に記載のプロセス。 - 前記粒を加湿するために使用される水は予めオゾンで処理されることを特徴とする、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のプロセス。 - 前記粒とオゾンとの接触は、前記粒を再循環させるための内部装置を備える垂直型の接触反応器内で連続的又は断続的に行われることを特徴とする、
請求項1〜6のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の小麦粒剥皮プロセスを実行するための設備であって、
a)前記小麦粒を精選するための手段(5)と、
b)前記小麦粒を加湿するための手段と、
c)オゾン発生器(16)と、
d)前記小麦粒を、キャリアガス中に含まれる、オゾン発生器(16)で発生されたオゾン、及び/又はオゾン化水と接触させることを可能にする、オゾン発生器(16)と接続されたオゾン処理反応器(7)と、
e)前記オゾン処理された小麦粒からその外皮層を分離させることを可能にする装置(10)と
を備え、
前記分離装置e)は空気流を使用して、重量差又は比重差に応じて前記小麦粒を前記外皮層から分離させ、かつ前記分離装置は、空気流が振動篩に対し垂直に印加される振動篩装置であることを特徴とする設備。 - 前記加湿手段b)は前記オゾン処理反応器(7)内にオゾン化水用の入口(20)を備え、かつ前記オゾン処理反応器(7)はまた、キャリアガス中に含まれる気体オゾン用の入口(23)を備えることを特徴とする、
請求項8に記載の設備。
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