JP6132516B2 - 米ペースト製造方法並びにその装置 - Google Patents

Description

本発明は米穀粒を微細化して得られた微細粒が水中に分散状態とされている米ペーストの製造装置並びにその装置に関するものである。

わが国の食料自給率が低い中で、米は実質的に１００％の自給率となっている。しかし、近時その消費量の低減によりいわゆる米余りの状況も生じており、そこで米の更なる用途拡大の模索がされている。
一方、小麦は、地球規模の気象変動を受けて収穫量が大幅減となったり、加えて商品取引の場における思惑もあり、その価格が高騰している。
そしてこれらの状況が相まって、小麦粉の代替原料として米粉が考慮され、パン、麺類等での代替の試みがなされている（例えば特許文献１、２参照）。
なお本明細書中において「米粉」とは、米穀粒が乾燥状態で粉砕されることにより得られた既存の米粉を意味するものとし、本発明によって粉砕された米穀粒については、「粗砕粒」または「微細粒」と呼んで区別する。

しかしながら現在市場に流通している米粉については、必ずしも十分に普及するような価格が実現されていない。その理由は、米粉の場合、確かに原料としての米の市場価格は安いものの、米穀粒を粉砕する際の加工コストがかかり、結果的に高価な原料となってしまうからである。この米穀粒の粉砕にあたっての低コスト化を阻む技術的要因は、そもそも米穀粒自体が極めて硬いことにある。すなわち本来は粒のまま食する米穀粒の胚乳部分は非常に硬く、微細粉末になりにくい。このため、粉砕するためには強力な力を要するのであるが、粉砕中に発生する熱による成分の変質を避けるため、効率的な粉砕加工を行うことができないからである。

上述した米穀粒の粉砕にあたっての低コスト化を阻む技術的要因を解決するための手法としては、米穀粒を水と共に湿式製粉する手法も案出されている（例えば特許文献３参照）。しかしながらこのような手法は、米菓、団子類、餅菓子等の原料としての米粉を得るための手法であって、小麦粉の代替原料としての用途が考慮されたものではなかった。加えてこの技術思想にあっては、最終目的とする製品はあくまで乾燥粉であり、粉砕後乾燥させて粉体を得るため、その水分は除去する必要があり、水分を積極的に利用したり、その作用を厳密に究明したものでもなかった。
ところで、一般的に小麦粉の代替原料としての米粉は、粒径が小さく、低比重の粒子が安定しているものが良いとされている。これは例えば膨張率が重視されるパンケーキにおいて、生地の醗酵過程で、いわゆる”浮き”が重要視され、粒径の小さいもの程、浮きが良いとされているからである。
しかしながら米粉を製造する際に、粒径を小さくしようとすればするほど粉砕処理に時間がかかり、この結果コストアップにつながてしまう。
更に、水分量の少ない米穀粒に衝撃（圧力や摩擦熱）が加えられるためデンプンが破壊され易く、損傷デンプン率が高くなってしまう。損傷デンプン率が高い米粉は吸水率が高くなり、また、種子内在性デンプン分解酵素の作用を受けやすいことから、パン生地の醗酵に悪影響を及ぼすこととなってしまう。

このような状況の下、本発明者の一人は、そもそも穀物粉を製造するにあたって、米穀粒が加工される際に当然ながら乾燥状態であるという技術常識を見直し、乾燥した状態の米穀粒に拘ることなく、微粒状態が達成できるのであれば、ペースト状であっても差し支えないであろうとの着想、並びに一定量の水分の存在が加工時における粉砕に極めて効果的に作用し、また製品化した後の加工利用に際しても有効に作用し得るであろうとの着想をもとに、米を原料とする食材並びにこれを用いた加工食品並びにそれらの製造法を開発するとともに、既に特許出願に及んでいる（特許文献４参照）。
そしてこの発明により、商業的レベルのコストを考慮して、十分、小麦粉の代替原料として市場に提供することのできる、米を原料とする食材たる米ペーストが得られている。

ところで前記米ペーストの価格について考察すると、微粒状態とされた米穀粒が水中に分散したものである米ペーストの価格を、乾燥状態である米粉の価格（約６５０円／ｋｇ）と同等の価格とするためには、約３５０円／ｋｇとしなければならない。しかしながら前記特許文献４に開示された手法の生産能力は２０〜２５ｋｇ／ｈ程度であり、この手法によって得られる米ペーストの価格は約６００円／ｋｇとなっており、このため更なる低コスト化の実現が要求されているのが実情である。

特開平９−５１７５４号 特公昭５６−４３２０９号 特公平８−３５ 特開２０１０−１８７６６３号公報

本発明はこのような背景を考慮してなされたものであって、微細化された米穀粒（微細粒）の性状を損なうことなく、生産性の更なる向上を実現し、米ペーストを低価格で提供することのできる、新規な米ペースト製造方法並びにその装置を開発することを技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載の米ペースト製造方法は、米穀粒を洗浄する洗米工程と、米穀粒を水とともに粉砕して粗砕粒とし、この粗砕粒が水中に分散した状態の中間製品を得るための粗砕工程と、前記中間製品を粉砕して微砕粒とし、米ペーストを得るための微砕工程とを具えて成り、前記粗砕工程は、攪拌槽とインペラポンプとを組み合わせて構成された攪拌機と、貯留槽とを具えて成る粗砕機によって実施されるものであることを特徴として成るものである。

また請求項２記載の米ペースト製造方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記粗砕工程においては、粗砕粒の粒径の最大分布域が２０〜１００μｍとなるような粉砕が行われることを特徴として成るものである。

更にまた請求項３記載の米ペースト製造方法は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記微砕工程においては、微砕粒の粒径の最大分布域が１０μｍ未満となるような粉砕が行われることを特徴として成るものである。

また請求項４記載の米ペースト製造装置は、米穀粒を洗浄する洗米機と、米穀粒を水とともに粉砕して粗砕粒とし、この粗砕粒が水中に分散したコロイド溶液を得るための粗砕機と、前記コロイド溶液中の粗砕粒を水とともに粉砕して微砕粒とし、米ペーストを得るための微砕機とを具えて成り、前記粗砕機は、攪拌槽とインペラポンプとを組み合わせて構成された攪拌機と、貯留槽とを具えて成るものであることを特徴として成るものである。

また請求項５記載の米ペースト製造装置は、前記請求項４記載の要件に加え、前記粗砕機は、粗砕粒の粒径の最大分布域を２０〜１００μｍとすることができるものであることを特徴として成るものである。

更にまた請求項６記載の米ペースト製造装置は、前記請求項４または５記載の要件に加え、前記微砕機は、微砕粒の粒径の最大分布域を１０μｍ未満とすることができるものであることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。

まず請求項１記載の発明によれば、洗米工程において米穀粒における複粒でんぷん間に水が浸透するため、粗砕工程における細粒化を促すことができる。
また粗砕工程において複粒でんぷんの状態となっている単粒でんぷん間に水が浸透するため、微砕工程における単粒化を促すことができる。
更に粗砕工程においては、米穀粒を水とともに粉砕するため、熱変性を防止することができる。
更にまた微細工程においては、細胞膜が破砕されて剥き出しの状態となった粗砕粒（複粒でんぷん）に対し、水が流動性を付与するように関与するため、粗砕粒を最小単位のでんぷん粒子（単粒でんぷん）にまで崩壊させ、極めて微細な微細粒を得ることができる。
またこの際、水が関与するため、熱による微細粒の成分変質を防ぐことができる。
また既存の装置を用いた安価な装置によって、粗砕を行うことができる。

また請求項２記載の発明によれば、粗砕粒を、微細工程で扱うのに適切なものとすることができる。

また請求項３記載の発明によれば、米ペーストを用いた加工食品の食感をまろやかなものとすることができる。またパン等の加工食品を製造するときに、生成されるグルテンの網目構造の隙間に微細粒（単粒でんぷん）が入り込むことができるため、生地の膨化が阻害されてしまうのを防ぐことができる。

また請求項４記載の発明によれば、洗米工程において米穀粒における複粒でんぷん間に水が浸透するため、粗砕工程における細粒化を促すことができる。
また粗砕工程において複粒でんぷんの状態となっている単粒でんぷん間に水が浸透するため、微砕工程における単粒化を促すことができる。
更に粗砕工程においては、米穀粒を水とともに粉砕するため、熱変性を防止することができる。
更にまた微細工程においては、細胞膜が破砕されて剥き出しの状態となった粗砕粒（複粒でんぷん）に対し、水が流動性を付与するように関与するため、粗砕粒を最小単位のでんぷん粒子（単粒でんぷん）にまで崩壊させ、極めて微細な微細粒を得ることができる。
またこの際、水が関与するため、熱による微細粒の成分変質を防ぐことができる。
また既存の装置を用いた安価な装置によって、粗砕を行うことができる。

また請求項５記載の発明によれば、粗砕粒を、微細機で扱うのに適切なものとすることができる。

また請求項６記載の発明によれば、米ペーストを用いた加工食品の食感をまろやかなものとすることができる。またパン等の加工食品を製造するときに、生成されるグルテンの網目構造の隙間に微細粒（単粒でんぷん）が入り込むことができるため、生地の膨化が阻害されてしまうのを防ぐことができる。

本発明の米ペースト製造方法を示す工程図である。 洗米機を示す縦断側面図である。 粗砕機を一部透視して示す側面図である。 インペラポンプを示す分解斜視図である。 微砕機を一部分解して示す斜視図である。 微細機における微細ユニット周辺を示す縦断面図及び側面図である。 回転磨砕体を示す平面図及び正面図である。 固定磨砕体を示す底面図及び正面図である。 微砕機を示す斜視図である。

本発明を実施するための最良の形態は以下に示すとおりであって、まず本発明の「米ペースト製造装置」について説明し、続いてこの装置の作動態様と併せて本発明の「米ペースト製造方法」について説明する。なお以下の実施の形態に対して、本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。

なお本明細書中において米ペーストＰとは、米穀粒Ｒを粉砕することにより得られた単粒でんぷん状態の微砕粒Ｒ２が、水Ｗ中に分散したコロイド溶液を意味するものである。また前記微砕粒Ｒ２は、米穀粒Ｒの細胞膜Ｒｃが壊されて露出した複粒でんぷん状態の粗砕粒Ｒ１が崩壊して、単粒でんぷんの状態とされたものである。
そして前記米ペーストＰの原料として用いられる米穀粒Ｒは、品種としては国内に普及しているジャポニカ種が好ましいが、インディカ種、ジャバニカ種であってもよい。また価格の点では新規需要米を用いることが好ましく、この新規需要米とは、農林水産省令で定められたものであり、米粉用（米以外の穀物の代替となるパン・麺等の用途）、飼料用、輸出用、バイオエタノール用、青刈り稲、わら専用稲、稲醗酵粗飼料用稲、主食用以外の用途のための種子、その他その用途が主食用米の需要に影響を及ぼさない米を意味するものである。このうち、米粉用の新規需要米としては「タカナリ」、「ふくおこし」、「モミロマン」、「ミズホチカラ」等が知られている。
また原料として使用される米穀粒Ｒの状態は、少なくとも、もみ殻を除去したものであればよく、玄米状態、精米状態のいずれであってもよい。もちろん米ペーストＰを原料としたパン等の加工食品としての形態を考慮すると、精米状態のものが好ましいが、健康志向の要求に応じる場合などには玄米や、これを発芽させた発芽玄米を用いるようにしてもよい。更にまた、米穀粒Ｒとしては破砕されたもの（いわゆるくず米）を適用することもできる。

上述のような米ペーストＰを製造するために用いられる本発明の米ペースト製造装置Ｄは図１に示すように、米穀粒Ｒを洗浄する洗米工程Ｓ１を担う洗米機１と、洗浄米Ｒ０を水Ｗとともに粉砕して粗砕粒Ｒ１が水Ｗ中に分散した状態の中間製品Ｐ０とするための粗砕工程Ｓ２を担う粗砕機２と、前記中間製品Ｐ０を粉砕して微砕粒Ｒ２とし、米ペーストＰを得るための微砕工程Ｓ３を担う微砕機３とを具えて構成されるものである。

前記洗米機１は、一例として水圧式の機器が適用されるものであり、このものは図２に示すように、底部付近が逆円錐状に形成された洗米槽１０の中心にエゼクタ機能を有する噴出管１１が具えられて成るものである。具体的には前記噴出管１１は、下端部の給水口１２が洗米槽１０の外部に突出した状態とされるとともに、洗米槽１０の内側部分に取米口１３が形成されて成り、給水口１２から噴出管１１内に送り込まれる水Ｗによるエゼクタ効果によって、洗米槽１０の底部に位置する米穀粒Ｒを、取米口１３から噴出管１１内に取り込むものである。そして噴出管１１内を上昇した水Ｗと米穀粒Ｒとは、噴出管１１上部の排出口１４から洗米槽１０内に排出されることとなる。そしてこの際、米穀粒Ｒは噴出管１１の中で粒と粒とが擦れ合って糠が除去されて洗米が行われることとなる。
なお前記噴出管１１の中程には切換バルブ１５が具えられており、排出先を洗米槽１０内（排出口１４）または洗米槽１０外（出米管１６）に切り換えることができるように構成されている。また洗米槽１０の側周部には、オーバーフロー管１７が接続されており、洗米槽１０内の水Ｗを順次排水して更新することが可能とされている。
そして前記給水口１２と水道の蛇口との間をホースによって接続するものであり、水Ｗを水圧０．１５〜０．７４ＭＰａ程度で噴出管１１に供給するものとする。

次に前記粗砕機２は図３に示すように、攪拌機２Ａと、貯留槽２Ｂとを組み合わせて構成され、米穀粒Ｒを粉砕することにより得られる粗砕粒Ｒ１の粒径の最大分布域を２０〜１００μｍとすることができるものである。

まず前記攪拌機２Ａは、撹拌槽２０とインペラポンプ２ａとを組み合わせて構成されるものであり、撹拌槽２０に形成された排出口２０ａと、インペラポンプ２ａにおける取込口２３との間が管路により接続され、更にインペラポンプ２ａにおける排出口２４と、供給口２０ｂとの間が、三方弁２１を介在させて管路により接続されて構成されたものである。
ここで前記インペラポンプ２ａは図４に示すように、ケーシング２２内に配されるロータ２５が、メカニカルシールハウジング２６を介在させてモータＭ１の回転軸に接続され、このロータ２５が回転することにより、ロータ２５に形成されたインペラ２５ａの作用によって蓋２２ａに形成される取込口２３から入り込んだ流体が圧送されて、排出口２４から外部に送出されることとなるものである。
この実施の形態では一例として、ヤスダファインテ株式会社製、エマルシポンプＹＦＰ−ＳＥ１７７ＭＦ１（ロータ径φ１４０、５０００Ｌ／ｈ、３６００ｒｐｍ）を採用した。また前記モータＭ１は７．５ｋＷ程度の出力のものを採用した。
また前記撹拌槽２０は二重ジャケット構造が採られており、ジャケット部に給水口２０ｄと排水口２０ｅが形成され、給水口２０ｄに冷却水Ｗ１が供給されることにより、撹拌槽２０内に収容される水Ｗ、粗砕粒Ｒ１及び中間製品Ｐ０の温度上昇を防ぐことができるように構成されている。なお前記冷却水Ｗ１の温度は５℃以下とすることが望ましい。

次に前記貯留槽２Ｂは、槽本体２７内に回転軸２８に具えられた撹拌羽根２９が配されて成るものであり、この実施の形態では一例として、上下二段に具えられた撹拌羽根２９が逆方向に回転するような構成とした。なお前記回転軸２８は、適宜変速機を介在させる等してモータＭ２の出力軸に接続されている。また槽本体２７の上部には供給口２７ａが形成され、下部には排出口２７ｂが形成されており、供給口２７ａと前記三方弁２１との間が管路により接続されている。
また前記槽本体２７は二重ジャケット構造が採られており、ジャケット部に給水口２７ｃと排水口２７ｄが形成され、給水口２７ｃに冷却水Ｗ２が供給されることにより、貯留槽２Ｂ内に収容される中間製品Ｐ０の温度上昇を防ぐことができるように構成されている。なお前記冷却水Ｗ２の温度は５℃以下とすることが望ましい。

このようにして構成される粗砕機２は、例えば米穀粒Ｒに加えて発芽玄米や炊飯米、更にはイモ類（でんぷん）、にぼし、茶葉等を他の原料として使用するような場合、これらを混合しながら粉砕して、粗砕化された米穀粒Ｒ（粗砕粒Ｒ１）と、粗砕化された他の原料とが均等に分散した状態のコロイド液を得ることができるものである。
また粗砕機２には貯留槽２Ｂが具えられているため、攪拌機２Ａにおいて得られる中間製品Ｐ０を貯留槽２Ｂに貯留しておくことができ、攪拌機２Ａにおける中間製品Ｐ０の生成及び次工程である微砕機３への中間製品Ｐ０の供給を、途切れることなく行うことが可能となっている。

次に前記微砕機３はいわゆる臼式磨砕機が採用されるものであり、一例として図５に示すように、回転磨砕体３２と、その上方に配される固定磨砕体３３との間に被処理物を供給してこれを磨り潰すものである。なおこの実施の形態では、三基の磨砕ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃが並列状且つ多段状に具えられるものであり、まず最下部に位置する磨砕ユニット３Ａについてその構成を説明する。
前記磨砕ユニット３Ａは図５、６に示すように、機枠Ｆに固定された基台３０Ａ上に配されるものであり、この基台３０Ａ上に、たらい状のペースト受３１が設置され、このペースト受３１内に回転磨砕体３２が配されるとともに、モータＭ３に接続されたギヤボックスＧの出力軸に接続される回転軸３５が、前記ペースト受３１の中心に形成された軸孔３１ａを通じて回転磨砕体３２における軸孔３２ｅに挿通状態で固定されて成るものである。なお前記ペースト受け３１の側周部にはシュート３１ｂが形成されている。

そして、前記回転磨砕体３２の上方には、僅かな間隔（０．０１〜０．０２ｍｍ）を空けて固定磨砕体３３が配されるものであり、この固定磨砕体３３は、基台３０Ａ上に立設された四本の支柱３４によって支持されるとともに、上下方向の位置が調整可能とされている。
具体的には、支柱３４の上部には雄ネジが形成されるとともに、ここに調整ナット３４ａ及び袋ナット３４ｄが螺合されており、この調整ナット３４ａから突出状態となった雄ネジ部が、固定磨砕体３３に接続された固定板３３ｇの孔３３ｆに挿通状態とされ、この固定板３３ｇ上に、スプリング３４ｂが支柱３４（雄ネジ部）に挿通状態となるように設けられ、このスプリング３４ｂの上方から固定ナット３４ｃが閉め込まれている。このような構成が採られることにより、固定板３３ｇがスプリング３４ｂによって調整ナット３４ａに押し付けられた状態で位置決めされるものであり、一例として四か所の調整ナット３４ａの高さ位置を調整するとともに、袋ナット３４ｄによって固定することによって、固定板３３ｇすなわち固定磨砕体３３の高さ位置を、所望の位置に設定することが可能となっている。
なおこの実施の形態では、前記支柱３４の上部に形成される雄ネジ並びに調整ナット３４ａ及び袋ナット３４ｄに形成される雌ネジを、通常よりもピッチの狭い、いわゆるガスネジとするとともに、調整ナット３４ａの外周部に目盛（図示省略）を形成することにより、百分の数ｍｍ単位での正確な微調整が可能とされている。

ここで前記回転磨砕体３２及び固定磨砕体３３について詳しく説明する。
まず回転磨砕体３２は図７（ａ）に示すように平面視で円形状の部材であって、上面側の外縁部に磨砕部３２ａが形成され、更にその内側に図７（ｂ）に示すように円錐台状の案内斜面３２ｂが形成されて成るものである。
また前記磨砕部３２ａは円周方向に沿って複数のブロックに区画されるとともに、各ブロックには溝３２ｃが同様のパターンで形成されている。
また前記案内斜面３２ｂには、前記磨砕部３２ａのブロックの境界部分に指向するように押込羽根３２ｄが平面視で湾曲した状態で設けられている。

次に前記固定磨砕体３３は図８（ａ）に示すように底面視で円形状の部材であって、底面側の外縁部に磨砕部３３ａが形成され、更にその内側は図８（ｂ）に示すように、底面側から円錐台状に切除された案内斜面３３ｂが形成されて成るものである。
また前記磨砕部３３ａは円周方向に沿って複数のブロックに区画されるとともに、各ブロックには同様のパターンで溝３３ｃが形成されている。
また前記案内斜面３３ｂには、前記磨砕部３３ａのブロックの境界部分に指向するように押込羽根３３ｄが底面視で直線状に設けられている。
更に図８（ｂ）に示すように、前記案内斜面３３ｂの上方には、上面側から逆円錐台状に切除された材料供給部３３ｅが形成されている。
そして前記磨砕部３３ａの上面側には、前記固定板３３ｇが接続されるものであり、この固定板３３ｇには四隅に孔３３ｆが形成されている。

そして上述した磨砕ユニット３Ａと同様に構成される、磨砕ユニット３Ｂ、３Ｃが多段状に設けられるものであり、前記基台３０Ａ上に立設された支柱３６に対して基台３０Ｂが載置され、更にこの基台３０Ｂ上に立設された支柱３６に対して基台３０Ｃが載置される。そしてこれら基台３０Ｂ、３０Ｃに対して、磨砕ユニット３Ｂ、３Ｃが設けられるものであり、各ユニットにおける回転磨砕体３２の軸孔３２ｅに挿通される軸３５は、ジョイント３５ａによって連結されるとともに、最上部の軸３５の上端は、機枠Ｆに設けられた軸受３７に軸支される。このような構成が採られることにより、一基のモータＭ３によって三基の磨砕ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃを同時に駆動することが可能となる。
なお前記磨砕ユニットの数を増加することにより、容易に生産能力を向上させることができる。

更に前記磨砕ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃにおける左右の固定板３３ｇの端部における孔３３ｆの間には、孔３３ｈが形成されるとともに、その下方に、適宜のスライダ（図示省略）に取り付けられた雌ネジブロック３３ｉが配される。そして各磨砕ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃにおける雌ネジブロック３３ｉに対して同期移動ネジ３８が螺合状態とされ、この同期移動ネジ３８の上端に具えられたマイタギヤ３８ａが、機枠Ｆの上部に具えられたハンドルユニット３９に具えられたマイタギヤ３９ａと噛み合わされている。
このような構成が採られることにより、ハンドル３９ｂを回転させることにより、スプリング３４ｂによって押下状態にある各磨砕ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃにおける固定磨砕体３３を、同時に上昇させて清掃やメンテナンスを行うことが可能とされている。
なお雌ネジブロック３３ｉを下降させることにより、スプリング３４ｂの作用によって固定磨砕体３３が下降するものであり、やがて固定磨砕体３３は回転磨砕体３２に接触した状態となる。そしてこの状態から更に雌ネジブロック３３ｉを下降させて、固定板３３ｇの下面と、雌ネジブロック３３ｉの上面との間を数ｃｍ程離しておき、この状態を微砕機３の動作姿勢とするものである（図６（ａ））。

また前記磨砕ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃの適宜の個所に対しては、噴出孔が臨むようにしてノズルＮが配されるものであり、このノズルＮから−５℃程度の冷風を噴出し、固定磨砕体３３及び回転磨砕体３２並びに被非処理物の温度上昇を防止することができるように構成されている。なお図示は省略するが、適宜の水冷機構を採用し、これにより固定磨砕体３３及び回転磨砕体３２並びに被非処理物の温度上昇防止を図るようにしてもよい。

前記微砕機３は一例として上述したように構成されるものであり、固定磨砕体３３における材料供給部３３ｅから供給された被処理物は、回転磨砕体３２の回転に伴って、押込羽根３２ｅ、３３ｅの作用により、上下の磨砕部３２ａ、３３ａ間に押し込まれることとなり、ここで磨砕される。
なお前記調整ナット３４ａによる固定磨砕体３３、回転磨砕体３２間の間隔調整は、固定磨砕体３３と回転磨砕体３２とが接触した状態から、調整ナット３４ａを所定の目盛分（角度）回転させることにより、容易に行うことができる。なお所望の厚さのシム（例えば５μｍの厚さのものを二枚）を固定磨砕体３３、回転磨砕体３２間に挟むことにより、所望のクリアランスが確保されたことを確認することができる。更にこのようなシムを用いることにより、磨砕部３２ａ、３３ａが摩耗した場合であっても、所望のクリアランスを確保するうことができる。
なおこの実施の形態では、前記回転磨砕体３２は７０〜１２０ｒｐｍで回転されるものとした。

そして前記洗米機１、粗砕機２及び微砕機３を、図１に示すように適宜の搬送装置を用いて接続することにより、本発明の米ペースト製造装置Ｄが構成されるものであり、この実施の形態で示した米ペースト製造装置Ｄによる米ペーストＰの生産能力は、１６０〜１８０ｋｇ／ｈとなっている。
本発明の米ペースト製造装置Ｄは、一例として上述のようにして構成されるものであり、以下、この装置の作動態様と併せて本発明の「米ペースト製造方法」について説明する。

〔洗米工程Ｓ１〕（図２参照）
初めに米穀粒Ｒを洗米して洗浄米Ｒ０とするものであり、図２（ａ）に示すように、洗米機１における切換バルブ１５を、給水口１２から排出口１４に流路が形成されるように設定するとともに洗米槽１０に水Ｗを供給し、投入される米穀粒Ｒが十分に浸るような水位を確保する。
なお水Ｗの温度は室温でよいが、雑菌の繁殖を防ぐことを考慮した場合には５℃以下の冷蔵温度とすることが好ましい。
また前記水Ｗとしては、通常、水道水や井戸水が用いられるが、これらに対して、保存、殺菌等を目的とした薬剤や添加剤を混入するようにしてもよい。

次いで供給口１８から洗米槽１０に米穀粒Ｒを投入するとともに給水口１２から水Ｗを供給すると、洗米槽１０の底部に沈降した米穀粒Ｒは、水Ｗのエジェクタ効果によって取米口１３から噴出管１１内に取り込まれ、水Ｗとともに噴出管１１内を上昇し、やがて排出口１４から排出される。この際、米穀粒Ｒ同士が衝突して表面のヌカが剥離されて洗米が行われることとなり、排出口１４から排出された米穀粒Ｒは洗米槽１０の底部に沈降し、再び噴出管１１内に取り込まれて洗米が継続されることとなる。一方、排出口１４から排出された水Ｗには、米穀粒Ｒから除去されたヌカや雑菌が含まれるものであり、この水Ｗの一部はオーバーフロー管１７から溢出して外部に排出されることになる。
やがて所望の洗米状態が得られた時点で、図２（ｂ）に示すように、洗米機１における切換バルブ１５を、給水口１２から出米管１６に流路が形成されるように設定するものであり、洗米槽１０内の米穀粒Ｒ及び水Ｗは、給水口１２から供給される水Ｗのエジェクタ効果によって出米管１６から外部に排出されることとなる。そしてこれを適宜ザル様部材で受けることにより、洗米の完了した洗浄米Ｒ０は水Ｗと分別される。
なお米穀粒Ｒは、水Ｗの温度が５℃の場合、五分程度の洗米によって約１８％の吸水率となることが確認されている。

〔粗砕工程Ｓ２〕（図３参照）
次いで洗浄米Ｒ０を水Ｗとともに粉砕して粗砕粒Ｒ１（中間製品Ｐ０）とするものであり、図１に示すように粗砕機２の撹拌槽２０における供給口２０ｃから洗浄米Ｒ０と水Ｗとを投入する。ここで洗米前の米穀粒Ｒの重量１に対し水Ｗの重量が０．５〜１．５となるように、吸水量を考慮して洗浄米Ｒ０及び水Ｗを投入するようにする。なお米ペーストＰをパンの素材として用いることを考慮した場合、洗米前の米穀粒Ｒの重量１に対し水Ｗが０．８〜１．２となるようにすることが更に好適である。
ここでも前記水Ｗとしては、通常、水道水や井戸水が用いられるが、これらに対して、保存、殺菌等を目的とした薬剤や添加剤を混入するようにしてもよい。

そして三方弁２１の流路を排出口２４から供給口２０ｂに流れるように設定した後、モータＭ１を起動してロータ２５を回転させると、水Ｗ及び洗浄米Ｒ０が排出口２０ａから流出し、取込口２３からケーシング２２内に至る。
ケーシング２２内に至った洗浄米Ｒ０は、回転するロータ２５に具えられたインペラ２５ａの作用によって破砕されて粗砕粒Ｒ１とされるとともに、排出口２４を通じて供給口２０ｂに送られ、ここから撹拌槽２０内に戻される。
なお洗浄米Ｒ０は水Ｗが浸透して柔らかくなっているため、前記インペラ２５ａによって細胞膜Ｒｃが破壊され、複粒でんぷん同士の結合が解かれて容易に粗砕粒Ｒ１とされ、この結果、複粒でんぷんの総表面積が増加して水Ｗの浸透が急速に行われ、インペラ２５ａの作用による破砕速度は急激に上昇することとなる。そして粗砕粒Ｒ１の粒径が所望の値になるまで、上述の運転が継続されるものであり、この実施の形態では、粗砕粒Ｒ１の粒径の最大分布域が２０〜１００μｍとなるまで継続するようにした。
このようにして得られた中間製品Ｐ０（粗砕粒Ｒ１が水Ｗ中に分散した状態）は、粘度が低く、流動性が高い状態となっている。
なおモータＭ１の回転速度や、インペラ２５ａの形状、素材等を異ならせることにより、粗砕機２の粉砕能力を調整することができる。
上述したように本発明は、洗浄米Ｒ０を予め水Ｗに一定時間浸漬させること無く、直ちに粉砕を行うことができることを特徴とするものであるが、本発明の米ペースト製造装置Ｄを用いるにあたって、米穀粒Ｒを二時間程度水Ｗに浸漬した後、洗浄が行われた洗浄米Ｒ０（吸水率約３０％）を粗砕機２に投入するようにしてもよい。

次いで三方弁２１の流路を排出口２４から供給口２７ａに流れるように設定した後、モータＭ１を起動してロータ２５を回転させると、中間製品Ｐ０は排出口２０ａから流出し、供給口２７ａから貯留槽２Ｂ内に移送される。
そしてモータＭ２を起動して撹拌羽根２９を回転させると、貯留槽２Ｂ内において中間製品Ｐ０の渦流が生起され、水Ｗ中に粗砕粒Ｒ１が均等に分散した状態が維持されることとなる。

〔微砕工程Ｓ３〕（図５参照）
次いで前記微細機３を用いて、中間製品Ｐ０を粉砕して米ペーストＰを得るものであり、モータＭ３を起動して回転磨砕体３２を回転させ（一例として７２Ｈｚ）、材料供給部３３ｅに中間製品Ｐ０を供給する。中間製品Ｐ０は回転磨砕体３２における押込羽根３２ｄと、固定磨砕体３３における押込羽根３３ｄとの作用によって、案内斜面３２ｂと案内斜面３３ｂとの間の空間を下方に向けて進行し、やがて上下の磨砕部３２ａ、３３ａ間に押し込まれ、ここで粗砕粒Ｒ１が磨砕されて微砕粒Ｒ２（粒径の最大分布域が１０μｍ未満）となる。そして微砕粒Ｒ２が水Ｗ中に分散した状態の米ペーストＰが得られるものであり、この米ペーストＰはペースト受３１内に流れ出し、やがてシュート３１ｂを通じて微細機３の外部に排出される。
なおこの実施の形態における微細機３は、三基の磨砕ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃが並列状且つ多段状に具えられたものであるため、それぞれの磨砕ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃに対して同時に同量の中間製品Ｐ０を供給するものとする。

以上のように発明によって得られた米ペーストＰは、水Ｗ中に微細粒Ｒ２が分散した状態のコロイド溶液であるため、乾燥による微細粒Ｒ２の損傷を回避することができるものである。
また前記微細粒Ｒ２間に介在する水Ｗが、異種穀粉や他の材料の混捏物と、米ペーストＰとの親和性を高めるため、これらの混合を速やかに行うことが可能となる。
また調理の際に、微細粒Ｒ２（でんぷん成分）のアルファ化（糊化）に必要な水Ｗを予め確保することができる。

なお本発明によって得られた米ペーストＰを市場に供給するにあたっては、凍結状態として扱うのが好ましく、米ペーストＰを所望の量に小分けするとともに個装し、更に急速冷凍するための、個装機や超低温空気発生装置等が具えられた凍結工程を設けるようにしてもよい。
また米ペーストＰをパウチに封入後、ｐＨ調整等の手段で殺菌することにより、長期保存を可能とした形態とすることもできる。

〔米ペーストの性状〕
本発明によって得られた米ペ−ストＰに含まれる微細粒Ｐ２の粒度は、６μｍを最大分布域として、９０％以上が８μｍ以下となっており、微細粒Ｐ２の最大分布域が１０μｍ未満となっていることが確認された。具体的には、米穀粒Ｒとして白米を用いた場合の平均粒度が４．９μｍ、米穀粒Ｒとして玄米を用いた場合の平均粒度が３．０μｍであることが確認されている。
なおこのような粒度は、単粒でんぷんの平均粒子径に近いものであって、粗砕機２の作用によって細胞膜Ｒｃが破壊されて剥き出しとなった複粒でんぷんが小径となり、この状態の粗砕粒Ｒ１が微細機３によって磨砕される際に、水Ｗが流動性を付与するように関与するとともに、水Ｗが複粒でんぷんに浸透するため、複粒でんぷんが単粒でんぷんにまで崩壊し、これが微細粒Ｐ２となっているものと考えられる。
また本発明によって得られた米ペ−ストＰに含まれる微細粒Ｐ２の損傷デンプン率は、米穀粒Ｒとして白米を用いた場合が３．３％、米穀粒Ｒとして玄米を用いた場合が４．６％であった。

なお本発明によって得られる米ペーストＰの価格は下表１に示すように、新規需要米（１００円／ｋｇ）を用いることにより、米ペースト製造装置Ｄの生産能力が５０ｋｇ／ｈであったとしても、米粉の価格（約６５０円／ｋｇ）と同等の価格である３５０円／ｋｇを実現することができ、更に米ペースト製造装置Ｄの生産能力を１００ｋｇ／ｈとすることにより、実質的に米粉の価格よりも安い３００円／ｋｇを実現することができる。

〔米ペーストを用いた加工食品〕
そして前述した米ペーストＰを、異種穀物粉及び／または他の材料と混合して加工食品が得られる。ここで異種穀粉とは、代表的なものとして小麦粒を粉砕したものであるが、これ以外にそば、あわ、ひえ等のいわゆる雑穀などを用いることができ、更にこれらを混合するようにしてもよい。また前記他の材料としては、水、卵、牛乳等の水分を含んだ材料や、食塩、砂糖、バター、膨化剤等が挙げられるほか、本発明の米ペースト製造装置Ｄにおける粗砕機２の構成に因み、炊飯米、茶葉（製茶）、にぼし等を粉砕し、違和感なく用いることができる。
そして米ペーストＰと、異種穀物粉及び／または他の材料とを混合したものは、適宜適食状態に成形されるものであり、更に必要に応じて加熱されて可食状態とされて消費者に提供される。もちろん最終的な加熱作業は消費者が調理の一環として行うようにしてもよい。
なお適食状態に形成されて市場に供給されるものとしては、うどん、そば等の麺類等が挙げられ、また可食状態で市場に供給されるものとしてはパン、ドーナツ、シュー、クレープ、クッキー、ビスケット等の焼き菓子や、ホワイトソース等が挙げられる。
また前記加熱は、パンや焼き菓子の場合にはオーブン等による焼成が行われるものであり、麺類の場合には熱湯、蒸気等による蒸煮が行われるものであり、更に食用油による揚げ処理を行うようにしてもよい。
更に米ペーストＰを天ぷらやフライの衣として用いることもできる。

Ｄ 米ペースト製造装置
１ 洗米機
１０ 洗米槽
１１ 噴出管
１２ 給水口
１３ 取米口
１４ 排出口
１５ 切換バルブ
１６ 出米管
１７ オーバーフロー管
１８ 供給口
２ 粗砕機
２Ａ 攪拌機
２ａ インペラポンプ
２Ｂ 貯留槽
２０ 撹拌槽
２０ａ 排出口
２０ｂ 供給口
２０ｃ 供給口
２０ｄ 給水口
２０ｅ 排水口
２１ 三方弁
２２ ケーシング
２２ａ 蓋
２３ 取込口
２４ 排出口
２５ ロータ
２５ａ インペラ
２６ メカニカルシールハウジング
２７ 槽本体
２７ａ 供給口
２７ｂ 排水口
２７ｃ 給水口
２７ｄ 排水口
２８ 回転軸
２９ 撹拌羽根
３ 微細機
３Ａ 微細ユニット
３Ｂ 微細ユニット
３Ｃ 微細ユニット
３０Ａ 基台
３０Ｂ 基台
３０Ｃ 基台
３１ ペースト受
３１ａ 軸孔
３１ｂ シュート
３２ 回転磨砕体
３２ａ 磨砕部
３２ｂ 案内斜面
３２ｃ 溝
３２ｄ 押込羽根
３２ｅ 軸孔
３３ 固定磨砕体
３３ａ 磨砕部
３３ｂ 案内斜面
３３ｃ 溝
３３ｄ 押込羽根
３３ｅ 材料供給部
３３ｆ 孔
３３ｇ 固定板
３３ｈ 孔
３３ｉ 雌ネジブロック
３４ 支柱
３４ａ 調整ナット
３４ｂ スプリング
３４ｃ 固定ナット
３４ｄ 袋ナット
３５ 回転軸
３５ａ ジョイント
３６ 支柱
３７ 軸受
３８ 同期移動ネジ
３８ａ マイタギヤ
３９ ハンドルユニット
３９ａ マイタギヤ
３９ｂ ハンドル
Ｆ 機枠
Ｇ ギヤボックス
Ｍ１ モータ
Ｍ２ モータ
Ｍ３ モータ
Ｎ ノズル
Ｐ０ 中間製品
Ｐ 米ペースト
Ｒ 米穀粒
Ｒ０ 洗浄米
Ｒ１ 粗砕粒
Ｒ２ 微砕粒
Ｒｃ 細胞膜
Ｓ１ 洗米工程
Ｓ２ 粗砕工程
Ｓ３ 微砕工程
Ｗ 水
Ｗ１ 冷却水
Ｗ２ 冷却水

Claims (6)

1. 米穀粒を洗浄する洗米工程と、米穀粒を水とともに粉砕して粗砕粒とし、この粗砕粒が水中に分散した状態の中間製品を得るための粗砕工程と、前記中間製品を粉砕して微砕粒とし、米ペーストを得るための微砕工程とを具えて成り、
   前記粗砕工程は、攪拌槽とインペラポンプとを組み合わせて構成された攪拌機と、貯留槽とを具えて成る粗砕機によって実施されるものであることを特徴とする米ペースト製造方法。
   
2. 前記粗砕工程においては、粗砕粒の粒径の最大分布域が２０〜１００μｍとなるような粉砕が行われることを特徴とする請求項１記載の米ペースト製造方法。
   
3. 前記微砕工程においては、微砕粒の粒径の最大分布域が１０μｍ未満となるような粉砕が行われることを特徴とする請求項１または２記載の米ペースト製造方法。
   
4. 米穀粒を洗浄する洗米機と、米穀粒を水とともに粉砕して粗砕粒とし、この粗砕粒が水中に分散したコロイド溶液を得るための粗砕機と、前記コロイド溶液中の粗砕粒を水とともに粉砕して微砕粒とし、米ペーストを得るための微砕機とを具えて成り、
   前記粗砕機は、攪拌槽とインペラポンプとを組み合わせて構成された攪拌機と、貯留槽とを具えて成るものであることを特徴とする米ペースト製造装置。
   
5. 前記粗砕機は、粗砕粒の粒径の最大分布域を２０〜１００μｍとすることができるものであることを特徴とする請求項４記載の米ペースト製造装置。
   
6. 前記微砕機は、微砕粒の粒径の最大分布域を１０μｍ未満とすることができるものであることを特徴とする請求項４または５記載の米ペースト製造装置。

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