JP6728184B2 - 生のトウモロコシ穀粒をマサおよび最終製品に迅速に変換するためのシステム - Google Patents
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Description
ニシュタマリゼーションとは、トウモロコシをアルカリ水中で調理することおよび浸すことを意味するナワ語の単語である。より初期の時代における浸し液は、単に地域の下水道システムに捨てられていたが、これは現代では環境的に許容されない。
浸漬水(nejayote)として知られているこの液体は、プロセスが完了した後に排出され、残っているトウモロコシが洗浄されることにより、その皮の一部および余分なアルカリが除去される。この時点のトウモロコシのバッチはニシュタマルとして知られており、このニシュタマルをすりつぶして、マサとして知られる生地を生産し、この生地からトルティーヤ、タマーレ、トゥラコーヨ等を製造することができ、またはこのニシュタマルを全粒のままにし、再度煮立たせて、ポソレで使用される膨らんだ茹でトウモロコシを生産することができる。
ニシュタマリゼーションのアルカリ水は、トウモロコシの硬い皮(茎)を一部溶解させることで、穀粒がはるかに素早く水を吸い上げ、はるかに容易にすりつぶされることを可能にする。この基本的な利益の他に、ニシュタマリゼーションによりさらに多くが行われる。
ニシュタマリゼーションが施されたトウモロコシにより、トルティーヤ、タマーレ、トゥラコーヨ等に理想的な素晴らしいマサが作られる。未処理のトウモロコシでは作られない。その理由については後でわかるであろう。
青トウモロコシおよびスイートコーンとは対照的に、成熟したトウモロコシは、利用可能なナイアシンが不足している。成熟したトウモロコシは、(タンパク質と結合しているグリコシドとして)多量の結合ナイアシンを含有し、アルカリ処理によりナイアシンが放出される。ヨーロッパ探検家は、トウモロコシを主要穀物として手に入れた際、この重大な事実を認識していなかった。
西洋の製粉技術がかなり進歩していたため、探検家はニシュタマリゼーションの必要性に気付いていなかった。結果として、ナイアシン欠乏によって引き起こされる恐ろしい疾患であるペラグラにより、主にトウモロコシを消費した貧しい欧州人および欧米人が苦しめられ、ときには死に至った。
「ニシュタマリゼーション」は、石灰液中でメイズ粒を調理し、それを浸漬し、洗浄し、「ニシュタマル」を得る方法である。次いで、このニシュタマルを石臼でひくことにより、ニシュタマル生地またはマサを得る。マサからは様々な製品(たとえば、トルティーヤおよびコーンチップス、タマーレ、トスターダ、タコス、エンチラーダ、アトレ等)が得られ、トルティーヤが最も人気の製品である。コーントルティーヤの製造においてトウモロコシ穀粒の全粒が使用されるが、その際トルティーヤを作るために使用するマサ粉は、ニシュタマリゼーションと称される伝統的な方法によって調製される。
用語ニシュタマリゼーションとは、トウモロコシを、トルティーヤおよびスナック食品(コーンチップス、トルティーヤチップスおよびタコス)などの食品に変換するアルカリ調理方法を指す。
このアルカリ調理技法により果皮が柔らかくなり、また胚乳の吸水が可能となるため、その製粉が容易となる。ニシュタマルを数回洗浄して、余分な石灰、メイズ種皮および他の固体を除去する。次いで、この材料をすりつぶして生地(マサ)とし、この生地(マサ)からトルティーヤおよび他の食品が作られる。ニシュタマルをまた、すりつぶし、脱水することにより、トルティーヤ(Sahai et al., 2001)を作るため使用する粉が得られる。しかしながら一方で、伝統的なニシュタマリゼーションプロセスにより、廃液が大規模に生じ、長い浸漬時間(12〜16時間)および高い液体廃棄物排出量(3〜10Lの汚染廃液/トウモロコシkg)が必要となる。
許容可能なマサ粘稠度(masa consistency)への最適条件の確立は、依然として経験および科学的洞察に基づく技術であると考えられている。トウモロコシの物理的特性が、ニシュタマリゼーションプロセスに影響を及ぼす重要な因子であると一般的に認識されている。
より最近の努力により、ニシュタマリゼーションに先立ってトウモロコシ穀粒を分別することにより、廃液廃棄物の量を減少させる効果が検討されてきた。たとえば、Martinez−Montesら、2001(米国特許第6,265,013号)およびSanchez y de la Camara、2002(米国特許第6,358,550号)を参照されたい。しかしながら、これらの努力では、果皮画分のニシュタマリゼーションに焦点が合わせられていた。
Sabritas、2007年5月22日に発行された米国特許第7,220,443号および2012年2月7日に発行された米国特許第8,110,239号には、粉、水、石灰の混合物に熱を加えてゼラチン化を実現し、マサを大きくすることが教示されている。押出機などの設備要件およびそれらの使用の結果、比較的遅い生産プロセスが得られる。
この発明の別の目的は、連続システムにおいて、最終製品におけるより優れた味覚プロファイル(taste profile)の調整を可能にすることである。
本発明のさらなる目的は、トウモロコシベースの製品の商業的生産者がトウモロコシ穀粒出発材料の分野において自給自足できるようにすることである。
本発明のさらに別の目的は、穀粒浸漬および調理時間の必要なくマサを生産する際、徹底的なゼラチン化およびニシュタマリゼーションを実現することである。
さらに、この発明のさらなる目的は、地域廃棄物処理システムへのいかなる廃棄物排出も回避される限りは地域環境基準に適合するマサ生産を可能にすることである。
これらの、また他の目的は、以下の図面および本明細書中に開示する有効な特徴についての完全な説明を考慮して、本発明を完全に理解することから当業者に明らかとなるであろう。
より具体的には、このシステム10は、統合された部品設備一式であるため、その自動制御は、人間の継続的な介入なしで個々の部品の機能を融合するように動作する。以下は、システム操作および総合的機能により生のトウモロコシ穀粒からマサを生産することが可能となるコントロール計画である。
コントロール2:トウモロコシ種を選択する。その中から選択することができる以下の表1〜表7を参照し、トウモロコシの特性を評価する。
コントロール3:システムに投入するトウモロコシ量を計量する。
コントロール4:穀粒を浸漬し、削ることで果皮を除去し、事前切断してさらなる果皮、芯、茎または他のトウモロコシ画分の除去を可能にすることによって、製粉前トウモロコシ穀粒を処理する;ここで、製粉前粒子に切断(スライス)することは、75〜95個の切断要素を有するロータリーカッターシステムを用いて行われる。
コントロール5:果皮除去量および残存トウモロコシ分画量を評価する。
コントロール6:残存トウモロコシ分画を、所望の粒子分布を有する粉へと製粉する/すりつぶす。すなわち、粒径を最も望ましい範囲に制御する(好ましい態様において、粒径は50μm未満である)。
コントロール7:図3に示すようなマルチ歯ミキサ(multi tine mixer)12に、選択した量の粉と石灰を適正比率で投入する;ここで、粉、石灰および水にせん断力を加えるマルチ歯ミキサ12は、回転自在空洞ハウジングおよび150〜250rpmの範囲で駆動するマルチ歯付シャフトを備える。
コントロール8:好ましい水温の水を選択した分量で、ミキサ12内の粉材料(dry ingredient)に水を供給する。
コントロール9:混合物が48〜57℃の範囲の事前に選択した温度に到達し、ニシュタマリゼーションが生じて、所望のゼラチン化度および含水率で形成されたマサ生地の本体が形成されるまで、乾燥成分である粉、石灰を、水と8分〜約15分に及ぶ選択した期間混合する。
コントロール11:マサ部分をシート状にして、事前に選択した厚さの成形片とする。
コントロール12:オーブン、湯槽等の中で成形片を調理して、選択した最終製品を得る。
上記13種のコントロールを、命令事項(matter dictate)として追加し、拡大し、または削除し、決定することができる。しかしながら、これらのコントロールはすべて、タッチスクリーンによりマスター/プライムコントロール(Master/Prime Control)に接続することになる。このマスターコントロールをプログラムすることで、製品によって、トウモロコシ種によって迅速に切り替えることが可能となる。
トウモロコシ穀粒の事前切断を実現するための適切な装置が、Urschek Laboratories Incorporated of Valpariso,Indiana,48384から入手可能である。この機能を実行するためには、Comitrolプロセッサモデル 1700および3600が適切である。
なお本発明は以下の態様も好ましい。
[1]未調理の全粒トウモロコシを、トルティーヤ、トルティーヤチップス、トスターダなどの食用トウモロコシ製品を製造するためのマサへと変換するための、30分未満の時間で操作可能なシステムであって、
マサへ処理および変換するための穀粒のバッチを計量する手段、
穀粒表面を湿らせるように動作する手段、
穀粒の果皮および胚芽成分の部分を除去するように動作する脱発芽器手段、
穀粒を製粉前粒子にスライスするように動作する穀粒切断手段、
粒子をすりつぶして粒径約50μm未満の粉にするように動作する製粉手段、
粉の量および石灰の関連する量を計量し、粉と石灰をせん断力チャンバ手段中に置く手段、
粉および石灰を関連する量の水と合わせるための手段、
4分〜約11分の時間内に50〜約55℃の範囲の温度上昇が実現する程度まで、粉、石灰および水にせん断力を加えること、ここで材料中でゼラチン化が生じてマサの生地が形成される、
マサ生地にフラグメンテーション力を与えることにより、りんごのサイズに近いサイズからメロンのサイズに近いサイズの範囲で個々のマサ片を形成すること、ならびに
トウモロコシベースの食用製品へのさらに加工するために、それらのマサ片を伸ばして、シート状にすること
を備える、システム。
[2]穀粒切断手段が、75〜95個の切断要素を有するロータリーカッターシステムを備える、[1]に記載のシステム。
[3]せん断力を加える手段が、150〜250rpmの範囲で駆動し、混合物にせん断力を付与するよう動作する、回転自在マルチ歯付被駆動シャフトを収容する空洞を備える、[1]に記載のシステム。
[4]ブレード付被駆動回転自在シャフトアセンブリによってフラグメンテーション力が生地に加えられる、[1]に記載のシステム。
Claims (11)
- 未調理の全粒トウモロコシを、トルティーヤ、トルティーヤチップス、トスターダなどの食用トウモロコシ製品を製造するためのマサへと変換するためのプロセスであって、
マサへ処理および変換するための穀粒のバッチを、計量する手段によって計量する工程、
穀粒の表面を、湿らせるための手段によって湿らせる工程、
穀粒の果皮および胚芽成分の部分を脱胚芽器手段によって除去する工程、
穀粒を穀粒切断手段によって製粉前粒子にスライスする工程、
粒子を製粉手段によってすりつぶして粉にする工程、
粉の量および石灰の関連する量を、計量する手段によって計量し、粉と石灰をせん断力チャンバ手段中に置く工程、
粉および石灰を、合わせるための手段によって関連する量の水と合わせる工程、
8〜15分の時間内に48〜57℃の範囲の温度上昇が実現する程度まで、粉、石灰および水にせん断力を加える工程、ここで材料中でゼラチン化が生じてマサの生地が形成される、
マサ生地にフラグメンテーション力を与えることにより、サッカーボールのサイズから野球ボールのサイズに匹敵するサイズ範囲で個々のマサ片を形成する工程、ならびに
トウモロコシベースの食用製品へとさらに加工するために、それらのマサ片を伸ばして、シート状にする工程
を備えることを特徴とする、プロセス。 - 製粉前粒子にスライスする工程が、ロータリーカッターシステムを用いて行われる、請求項1に記載のプロセス。
- 混合物にせん断力を付与するように動作する回転自在マルチ歯付被駆動シャフトを収容する空洞を備えるせん断力を加える手段によって、せん断力が粉、石灰および水に加えられる、請求項1に記載のプロセス。
- ブレード付被駆動回転自在シャフトアセンブリによってフラグメンテーション力が生地に加えられる、請求項1に記載のプロセス。
- 未調理の全粒トウモロコシを、トルティーヤ、トルティーヤチップス、トスターダなどの食用トウモロコシ製品を製造するためのマサへと変換するためのシステムであって、
マサへ処理および変換するための穀粒のバッチを計量する手段、
穀粒表面を湿らせるように動作する手段、
穀粒の果皮および胚芽成分の部分を除去するように動作する脱胚芽器手段、
穀粒を製粉前粒子にスライスするように動作する穀粒切断手段、
粒子をすりつぶして粉にするように動作する製粉手段、
粉の量および石灰の関連する量を計量し、粉と石灰をせん断力チャンバ手段中に置く手段、
粉および石灰を関連する量の水と合わせるための手段、
8分〜15分の時間内に48〜57℃の範囲の温度上昇が実現する程度まで、粉、石灰および水にせん断力を加えるための手段、ここで材料中でゼラチン化が生じてマサの生地が形成される、
マサ生地にフラグメンテーション力を与えることにより、サッカーボールのサイズから野球ボールのサイズに匹敵するサイズ範囲で個々のマサ片を形成するための手段、ならびに
トウモロコシベースの食用製品へとさらに加工するために、それらのマサ片を伸ばして、シート状にするための手段
を備えることを特徴とする、システム。 - 穀粒切断手段が、ロータリーカッターシステムを備える、請求項5に記載のシステム。
- せん断力を加える手段が、混合物にせん断力を付与するよう動作する、回転自在マルチ歯付被駆動シャフトを収容する空洞を備える、請求項5または6に記載のシステム。
- 未調理の全粒トウモロコシを、食用トウモロコシ製品を製造するためのマサへと変換することが30分未満で操作可能である、請求項1に記載のプロセス。
- 製粉手段によって粉に粉砕された粒子が、50μm未満の粒径を有する、請求項1に記載のプロセス。
- 未調理の全粒トウモロコシを、食用トウモロコシ製品を製造するためのマサへと変換することが30分未満で操作可能である、請求項5に記載のシステム。
- 製粉手段によって粉に粉砕された粒子が、50μm未満の粒径を有する、請求項5に記載のシステム。
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