JP6372093B2

JP6372093B2 - 製粉前処理装置

Info

Publication number: JP6372093B2
Application number: JP2014035713A
Authority: JP
Inventors: 英則水野; 壮藤島; 匠司中野
Original assignee: Satake Corp
Current assignee: Satake Corp
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: JP2015159738A

Description

本発明は、機能性成分の一種であるγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の含有量を増加させた玄米粉や、白米粉を製造するための製粉前処理装置に関する。

従来、遊離アミノ酸の一種であるγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）は、血圧上昇抑制や、不眠、いらいら等の自律神経障害の改善等に効果があるとされるとの報告があり、γ−アミノ酪酸を富化させることによる栄養の改善は健康増進に多大な貢献があると考えられている。

γ−アミノ酪酸は米粒にも含まれており、玄米を発芽させることでγ−アミノ酪酸を増加させることができることは知られている。例えば、特許文献１は、米粒を水中に浸漬して発芽玄米とし、これを乾燥し、粉砕して発芽玄米粉とすることが開示されている。また、特許文献２及び特許文献３は、加湿風によって玄米の水分を１６．０〜１８．５％に微増させて発芽を抑えてγ−アミノ酪酸を増加させる方法が開示されている。

特許文献１記載の方法にあっては、十分な量の水に浸けるという、いわゆる、「どぶ浸け」による浸漬であるから、細菌の繁殖や、腐敗、悪臭の発生などの問題や、米粒の中心部まで十分に乾燥処理を付加することによる経費がかさむ問題がある。また、特許文献２及び特許文献３にあっても、乾燥処理により経費がかさむ問題はある。しかし、「どぶ浸け」による浸漬ではないため、除水量が少なく、乾燥時間を短くし、乾燥による米粒の劣化を最小限に抑えることができるものである。

以上の従来技術に示すように、γ−アミノ酪酸の含有量を増加させた米粒の粉（米粉）を得るためには、水分添加工程と乾燥工程とが必要不可欠であって、水分添加工程と乾燥工程とを何度も繰り返すと、米粒表面がざらついたり、亀裂が入ったりして食感が劣ることが考えられる。

特開２０００−３００１９６特開２００７−２１５５０４特開２００８−３０７０４５

本発明は上記問題点にかんがみ、水分添加工程と乾燥工程とを繰り返すと、米粒表面に亀裂が入るという現象を活かしながら、γ−アミノ酪酸の含有量を増加させつつ、デンプン単粒まで細かく粉砕することが可能な製粉前処理装置を提供することを技術的課題とする。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、
機枠と、該機枠上に回転可能に横設されるミキサー容器と、該ミキサー容器を覆って外気との断熱を保持するカバー体と、前記ミキサー容器の回転駆動部と、前記ミキサー容器の内容物に加温・加湿空気を送給する調質部とを備えた製粉前処理装置であって、
前記ミキサー容器は、その開口部に開閉固定自在な蓋部材を設け、該蓋部材の中央部には前記加温・加湿空気を送給するための供給孔部を形成するとともに、該蓋部材の周縁部には前記ミキサー容器に送給された加温・加湿空気を排出するメッシュ状の排出孔部を形成し、さらに、前記供給孔部と前記調質部との間には、前記調質部で生成した加湿空気を前記ミキサー容器に送給するための送給管を接続し、
前記ミキサー容器内において、穀粒に加湿を行う第１加湿工程と、穀粒を乾燥してγ−アミノ酪酸を富化させる乾燥工程と、該乾燥工程での乾燥後に前記穀粒を過乾燥させる過乾燥工程と、該過乾燥工程での乾燥後の穀粒に加湿を行う第２加湿工程と、該第２加湿工程により前記穀粒の表面に付着させた水分を穀粒内部まで浸透させて穀粒の硬度を低下させる調質工程との全ての工程を行う、という技術的手段を講じた。

請求項１記載の製粉前処理装置によれば、該装置のミキサー容器内に原料穀粒を張り込んで下記の工程を行う。すなわち、第１加湿工程では穀粒に加湿を行い、乾燥工程では加湿後の穀粒を乾燥する。この場合、非常に緩やかな加水速度で原料穀粒の水分上昇を行いながら、γ−アミノ酪酸が富化した乾燥穀粒を得ることができる。

そして、過乾燥工程では前記γ−アミノ酪酸を富化させた乾燥穀粒が過乾燥となって胴割れ亀裂が生じ、次いで、前記第２加湿工程では前記穀粒の表面に水分が付着し、さらに、調質工程では穀粒の表面に付着させた水分が穀粒内部（中心部）まで浸透する。このように、内部まで十分に吸水された穀粒となっているから、製粉する際には、穀粒の硬度が低下してデンプン単粒まで細かく粉砕することができ、穀粉の品質を向上させることが可能となる。また、従来の「どぶ漬け」のような大量の浸漬水が不要であるとともに、その排水処理も不要であるから、ランニングコストの削減につながるものとなる。

本発明の製粉前処理方法に係るフロー図である。上記製粉前処理方法を実施するための装置の概略斜視図である。同上の概略を示す中央縦断面図である。同上の装置の回転軸線の傾斜角度を変更して内容物を排出する際の図である。同上の装置の回転軸線の傾斜角度を変更して内容物を排出する際の図である。

本発明を実施するための形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の製粉前処理方法に係るフロー図であり、図２は製粉前処理方法を実施するための装置に係る概略斜視図であり、図３は図２の装置の概略を示す中央縦断面図であり、図４及び図５は図２の装置の回転軸線の傾斜を変更して内容物を排出する際の図である。

まず、図２及び図３を参照して本発明の製粉前処理方法を実施するための装置の構造を説明する。製粉前処理装置１は、機枠２と、該機枠２上に回転可能に横設されるミキサー容器３と、該ミキサー容器３を覆って外気との断熱を保持するカバー体４と、前記ミキサー容器３の回転駆動部５と、前記ミキサー容器３の内容物に加温・加湿空気を送給する調質部６とを主要な構成とする。

前記機枠２は底面梁部２ａ、該底面梁部２ａの側部に立設した一対の側面梁部２ｂ,２ｃ及び該一対の側面梁部２ｂ，２ｃを橋架する背面梁部２ｄにより構成されている。前記ミキサー容器３は、回転可能に横設された円筒状の容器の端部を閉じて底部３ｃを形成するとともに、他端部は開口部３ｄを設けたもので、内部には複数個の撹拌羽根７ａ，７ｂ（図３参照）が設けられている。この撹拌羽根７ａ，７ｂは、前記ミキサー容器３を回転させたときに内容物が該撹拌羽根７ａ，７ｂ等に衝突して混じり合うことで撹拌を行う作用が生じる。

前記回転駆動部５は、ミキサー容器３底部中心を通る軸線上に設けた回転軸８（図３参照）と、該回転軸８の軸端に取り付けたギアモータ９とを備えてなる回転機構と、前記回転軸８の軸受部材１０と、前記回転軸８の軸線の傾斜度合を変更するギアボックス１１と、該ギアボックス１１に連繋して設けられた手動ハンドル１２とを備えてなる回動機構とを主要構成とする。前記回転機構は、内容物を撹拌するためにミキサー容器３を軸方向に回転させる作用があり、前記回動機構は、内容物を排出するためにミキサー容器３の軸線の傾斜度合を変更してミキサー容器３を傾ける作用がある。

ミキサー容器３の開口部３ｄには、開閉固定自在な蓋部材１３を設け、該蓋部材１３の中央部に加温・加湿空気を送給する送給管１５を接続する供給孔部１４を形成し、該蓋部材１３の周縁部には前記ミキサー容器３に送給された加温・加湿空気を排出するメッシュ状の排出孔部１６を形成する。加温・加湿空気を生成する調質部６は、内部にヒータ及び加湿装置が配設されており、温度３０〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃の範囲であり、相対湿度７５％程度の加温・加湿空気を生成することができる。そして、調質部６に設けた送風ファン１７を作動すれば、調質部６で生成した加温・加湿空気を送給管１５を介してミキサー容器３に送給することができる。そして、加温・加湿空気はミキサー容器３の内部に充満することになるが、ミキサー容器３から溢れ出る加温・加湿空気は排出孔部１６を介して容器外に排出されることになる。

前記ミキサー容器３を覆うカバー体４は、断熱構造であり、前記ミキサー容器３を外気と断熱し保温することができる。そして、ミキサー容器３の排出孔部１６から漏出した加温・加湿空気はカバー体４下方から機外に排気される。符号１８は制御基盤であり、前記回転駆動部５の駆動時間をタイマー制御したり、前記調質部６及び送風ファン１７の駆動をタイマー制御したり、各部を制御可能な構成としてある。符号１９は内容物を受ける受け容器である。

次に、図１、図２及び図３を参照して、本発明の製粉前処理方法について説明する。まず、原料となる玄米（例えば、水分１４％（w.b.％））を、ミキサー容器３内部に投入する（図１のステップ１、図３参照）。

そして、ミキサー容器３の開口部３ｄを蓋部材１３により閉鎖し、蓋部材１３の供給孔部１４に送風管１５を接続し、調質部６を作動させて加温・加湿空気の生成を開始する（図１のステップ２）。このステップ２での調質部６の設定値としては、例えば、ミキサー容器３内の雰囲気が、湿度９０％、温度７０℃程度となるように制御する。その後、回転軸線を水平方向と所定の角度θにて上向きにして傾斜させ、ギアモータ９により回転させ（回転速度は２０回転／１分間）、最長５時間程度、投入玄米を撹拌しながら調質を行うことになる（図１のステップ２）。この工程により、玄米の水分を１６〜１８．５％（w.b.％）の範囲に上昇させることが可能となる。

次に、ステップ３に至り、ミキサー容器３内の雰囲気を、湿度２０〜３０％、温度３０〜５０℃程度となるように制御し、最長４時間程度、玄米を撹拌しながら調質を行うことになる（図１のステップ３）。この工程により、ミキサー容器３内の玄米を通風乾燥することになり、玄米の水分を１４％（w.b.％）程度まで低減させることができる。

原料玄米に対して、以上のステップ１からステップ３の工程を経ることにより、γ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の含有量を増加させた玄米を得ることができる。この玄米を粉砕すれば、γ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の含有量を増加させた玄米粉が得られるが、さらに、ステップ４から７の工程を備えることにより、米の硬度を著しく低下させ、粉砕機の所要動力を削減することや、デンプン単粒まで細かく粉砕して品質を向上させることに寄与することができる。

ステップ３の工程後に得られたＧＡＢＡ玄米は、そのまま玄米粉とする場合は、ステップ４に至る。一方、白米粉を得たい場合は、ＧＡＢＡ玄米を精米工程に供給し、玄米の糠層を除去したＧＡＢＡ精白米を得ることになる（ステップ８）。

ステップ４では、ミキサー容器３内の雰囲気を、湿度２０〜３０％、温度３０〜５０℃程度となるように制御し、玄米を撹拌しながら調質を行うことになる（図１のステップ４）。この工程では、ミキサー容器３内の玄米を、さらに、通風乾燥することになり、玄米の水分を１４％から１０％（w.b.％）程度にまで過乾燥させることになる。これにより、玄米表面に微細な亀裂を多数生じさせることができる。

ステップ５では、ミキサー容器３内の雰囲気を、湿度９０％、温度３０℃程度となるように制御し、ミキサー容器３内の玄米を、水分が２０％から３０％（w.b.％）程度になるまで加水する。これにより、米粒表面に水滴を付着させることができる。

次に、ステップ６では、ミキサー容器３内の調質を停止し、撹拌のみを行う（回転速度は２０回転／１分間）。これにより、ステップ４で生じさせた米粒表面の亀裂を通して水滴が米粒の中心部まで浸透するようになり、強固な細胞壁組織が簡単に破壊され、デンプン単粒まで細かく破砕されることになる。

運転終了後にできあがった製品を取り出す作業として、ミキサー容器３の開口部３ｄに受け容器１９を被着させる。そして、手動ハンドル１２を回して回転軸８の軸線を下方に向けて約４５°程度傾け、ミキサー容器３の内容物を受け容器１９に流出させる（図４参照。）。受け容器１９で受けた内容物（図５参照）は、粉砕工程に至る。

ステップ７の粉砕工程においては、米粒の硬度が著しく脆（もろ）く、破壊されやすい状態となっているから、粉砕時の負荷電流も従来と比較して２０％程度削減することができるものとなる。

本発明の実施例として、あきたこまち（秋田産、平成２５年産）を、本発明の方法により処理したときのＧＡＢＡ含有量と、米粒の硬度とを比較した。なお、γ−アミノ酪酸の含有量の測定は、高速液体クロマトグラフ（株式会社島津製作所製、ＬＣ−ＶＰ）を用い、硬度は市販のビッカース硬度計により測定した。

上記表のように、図１のステップ１からステップ３のＧＡＢＡ富化工程、及びステップ４からステップ６の前処理工程がないものをコントロール（無処理）とすれば、ＧＡＢＡ富化２．０時間のものはＧＡＢＡ含有量が約１０倍程度増加することが分かった。また、前処理の図１のステップ４の乾燥工程において、過乾燥を弱めとすれば、硬度が大であり、米粒が硬い状態のままであるが、過乾燥を強めとすれば、硬度が小であり、米粒が脆（もろ）く粉砕しやすいことが分かった。

以上のように本発明によれば、水分添加工程と乾燥工程とを繰り返すことにより、米粒表面に亀裂が入るという現象を活かして、γ−アミノ酪酸の含有量を増加させつつ、デンプン単粒まで細かく粉砕することが可能となる。

なお、本発明の方法及びその装置は、上記実施の形態に限らず、種々の設計変更が可能である。

本発明は、簡易的にγ−アミノ酪酸を富化するとともに、米粉とする場合にデンプン単粒まで細かく粉砕することが可能となる。すなわち、高速道路のサービスエリアや、道の駅、地方の物産館、土産物店などにおいて、大型プラントの設置が不可能な場所において設置が可能であり、γ−アミノ酪酸を富化した米粉、これを用いた米粉パンを製造し、販売する際に有用なものとなる。

１製粉前処理装置
２機枠
３ミキサー容器
４カバー体
５回転駆動部
６調質部
７撹拌羽根
８回転軸
９ギアモータ
１０軸受部材
１１ギアボックス
１２手動ハンドル
１３蓋部材
１４供給孔部
１５送給管
１６排出孔部
１７送風ファン
１８制御基盤
１９受け容器

Claims

機枠と、該機枠上に回転可能に横設されるミキサー容器と、該ミキサー容器を覆って外気との断熱を保持するカバー体と、前記ミキサー容器の回転駆動部と、前記ミキサー容器の内容物に加温・加湿空気を送給する調質部とを備えた製粉前処理装置であって、
前記ミキサー容器は、その開口部に開閉固定自在な蓋部材を設け、該蓋部材の中央部には前記加温・加湿空気を送給するための供給孔部を形成するとともに、該蓋部材の周縁部には前記ミキサー容器に送給された加温・加湿空気を排出するメッシュ状の排出孔部を形成し、さらに、前記供給孔部と前記調質部との間には、前記調質部で生成した加湿空気を前記ミキサー容器に送給するための送給管を接続し、
前記ミキサー容器内において、穀粒に加湿を行う第１加湿工程と、穀粒を乾燥してγ−アミノ酪酸を富化させる乾燥工程と、該乾燥工程での乾燥後に前記穀粒を過乾燥させる過乾燥工程と、該過乾燥工程での乾燥後の穀粒に加湿を行う第２加湿工程と、該第２加湿工程により前記穀粒の表面に付着させた水分を穀粒内部まで浸透させて穀粒の硬度を低下させる調質工程との全ての工程を行うことを特徴とする製粉前処理装置。