JP6927571B2 - 洗米装置 - Google Patents

Description

本発明は、投入した精白米を自動的に連続で洗米できる省スペースな洗米装置に関する。

玄米から胚乳のみを取り出す加工工程（精米）を行った米（精白米）には、胚乳（白米）の表面に糠成分（糊粉層）が塗り付けられるように付着（塗着）している。この糠成分が塗着した精白米をそのまま炊飯した場合、塗着糠成分中の忌避成分（嫌味成分）のために少し黄色くなり、しかも美味しい御飯にならない。

また、湯どり炊飯法によって洗米しないで炊飯した御飯では、この嫌味成分や精米後の保管により発生した油脂酸化生成成分糠や汚れ、カビ臭などが多く残る。このような御飯は、寿司（シャリ）飯、おにぎり飯、日本料理用飯など、御飯そのものの味が際立つ料理には不向きである。つまり、美味しい御飯を得るためには、炊飯前の洗米作業の品質が極めて重要不可欠な作業と言える。

ここで、洗米を行うには、精白米に水を加えて加圧攪拌させ、米粒と、水と、空気の隙間のある状況下で米粒相互が軽く触れつつすれ違う状態（擦離作用）を加えることが望ましい。これにより、塗着成分を米粒から剥離させる「米研ぎ」と、米粒から剥離した塗着成分を希釈して分離および放出する「米濯ぎ」とが行われる。一般的に洗米は、この「米研ぎ」と、「米濯ぎ」の作業が不可欠である。本願明細書では、この「米研ぎ」を「研ぎ」、「米濯ぎ」を「濯ぎ」とも言うことにする。

精白米を洗米する装置として、特許文献１には、洗米を行う白米の全量を洗米タンクに投入し、給水して攪拌棒により洗米する洗米装置が記載されている。しかし、このような攪拌棒による洗米装置では、洗米の仕上がりが不完全となってしまう。つまり、洗米で除去すべき物質は糊粉層糠（アリュウロン層）と称されているように、物理性質的にはまるで糊、接着剤のような糊性質を有しており、特許文献１に記載の攪拌棒による洗米装置では、米研ぎに必要な適度な圧力が得られないため、このような糊粉層糠（アリュウロン層）を十分に除去することはできない。

米粒から糊粉層糠をしっかり除去するためには、水による米粒からの擦離剥離と、その分離除去とが必須の作業になる。具体的には、白米に水を注ぎ入れ、一掻き回して水を捨て、濡れた米粒だけの状態でその米粒を混ぜる（攪拌する）ことで米研ぎを行う。米研ぎでは、米粒相互間の遅速差や空間空気が粒体相互の接触を促し、強力な擦離（研磨）作用を米粒に加えることになる。この状態を数秒間行い、再び水を加え（水の中に米粒が浮遊する状態で）軽く掻き混ぜる（濯ぎ分離希釈）。そして、その水を捨て（分離除去）、再び濡れた米粒のみの状態で米粒を掻き混ぜる（米研ぎ）。さらに、水を加えて少し掻き混ぜる（濯ぎ分離希釈）。この作業を最低でも３度行う。

ここで、水に十分浸かり、沈んだ状態の米粒には、如何に攪拌混合動作を加えても、米粒相互間の擦離作用は全く働かず、洗米することはできない。すなわち、研ぎ作用が働かない。一方、水を捨て、米粒が十分に濡れている状態で攪拌すると、水による浮力を受けていない米粒間に擦離作用が働き、米研ぎが可能になる。

そして、水を加え、研ぎ出された汚れ成分を希釈し、分離して捨て（濯ぎ）、最後に米水比率を調整して、炊飯器のスイッチを入れる。美味しい御飯を得るには、たとえ少ない量の炊飯においても、上記のような洗米（米研ぎ＋米濯ぎ）は必然必須の作業工程である。

攪拌棒による洗米装置では、このように美味しい御飯を得るために必要不可欠な洗米作業を十分に行うことができない。また、水を使わないでブラシで磨く程度の剥離力では、糊状物質を米粒から剥離したり分離したりして洗浄除去することは到底できない。

特許文献２には、スクリュー羽根によって精白米を搬送しつつ圧力を加えながら攪拌する無洗米製造装置が記載される。この無洗米製造装置では、ブラシで磨く洗米装置に比べて擦離作用を得ることができ、米粒から糊粉層糠を除去できる効果が高い。

特開２００９−２４８０１６号公報 特開平５−１９２５９４号公報

少量の家庭用量（例えば、０．１４ｋｇ〜２．９ｋｇ程度）の米であれば人手で洗米することに問題は生じない。しかし、店舗や会社、学校等の大釜炊飯量（約３ｋｇ以上）の場合、人手で洗米すると米粒の物理性質起因による不具合が生じやすい。

すなわち、洗米において、米研ぎ、米濯ぎ作業には極限られた時間（十数秒単位）が存在している。この洗米における極限られた時間は、米粒本来の吸水特性と米粒主体成分の澱粉粒特性の軟化脆弱性とに起因する。

一般的に、約３ｋｇ以上の炊飯には、機械循環ロットバッチ式または水流攪拌循環バッチ方式の洗米機が主として使われている。しかし、これらの機械は運転操作が難しく、水流式は相当無駄な水道水を必要として、また大型装置の空気圧縮機などを必要として、簡易性と利便性を損なうという問題がある。

また、これらの自動洗米機においては、洗米の時間を長くとり、無加圧に近い浮遊水中攪拌を行う洗米方法が主流である。これでは、米粒相互間の擦離作用を得ることはできない。このため、脱胚芽陥没米粒部位等に付着している微生物（主にバクテリア類）の洗浄分離作用が劣る。また、大型で広い設置面積を必要とし、しかも時間的生産量が少なく、十分な洗米歩留まり率や洗米性能を得ることができない。また、結果的に炊飯後の御飯の腐敗速度が速くなるという問題にもつながる。

本発明は、洗米作業を誰でも簡単に行うことができ、多種多様の米を数量の多少に関わらずしっかりと洗米することを目的とする。すなわち、従来装置では、吸水、浸透、膨潤、脆弱化、崩壊、不味の対応ができておらず、白米状態における日本式飯品質の確保を難しくしている。本発明は、これを再生させる米研ぎ技術を提供する。また、炊飯ラインに組み込まれた連続的に多量に洗米を行うことのできる洗米装置では、洗米後に白米を次工程へ搬送する際に水流による搬送装置が用いられ、この水流搬送時に十分な濯ぎが行われる。このため、後段で水流搬送が行われる連続処理型の洗米装置では、炊飯量が少量であったとしても十分な濯ぎを行うことができる。これに対し、少なめの炊飯量をバッチ処理で洗米する場合には、洗米が十分にできたとしても米粒にはまだ米粒本体から剥がされた高濃度排水成分の水膜によって包まれた状態となっている。この水膜を綺麗な水膜に入れ替える必要がある。したがって、本発明は、厨房に置いても邪魔にならない程度の省スペースで設置可能であり、少量の米をバッチ処理で洗米する場合であっても十分な濯ぎを行うことができる洗米装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る洗米装置は、精白米が投入される投入部と、投入部の後段に設けられ、投入部から投入された精白米を加圧しながら攪拌して順次送る加圧攪拌部と、加圧攪拌部の後段に設けられ、加圧攪拌部から送られた精白米を攪拌しながら濯ぐ濯ぎ攪拌部と、を備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、投入部から加圧攪拌部に精白米を送り込むことで、精白米への加圧による米研ぎと、攪拌による米濯ぎとが行われる。すなわち、加圧攪拌部によって限られた時間内で米研ぎと米濯ぎとが行われる。また、加圧攪拌部に精白米を順に投入しながら米研ぎおよび米濯ぎを行うため、省スペースでも効率良く所望量の洗米を、連続して行うことができる。さらに、加圧攪拌部の後段に設けられた濯ぎ攪拌部に精白米が送られることで、精白米を包む高濃度排水成分の水膜を綺麗な水膜に入れ替えて、十分な濯ぎを行うことができる。

上記洗米装置において、加圧攪拌部は、シリンダと、シリンダ内で回転する軸部と、シリンダ内で軸部とともに回転し、投入部から投入された精白米を順次送る螺旋羽根と、シリンダ内で軸部とともに回転し、螺旋羽根の後段に設けられた凸条部と、シリンダ内で軸部とともに回転し、凸条部の後段に設けられた濯ぎ羽根と、を有し、濯ぎ攪拌部は、シリンダ内に設けられ、軸部とともに回転し、濯ぎ羽根の後段に設けられた巴型羽根部を有していてもよい。

このような構成によれば、圧力調整部によってシリンダ内の精白米は所定の圧力を受けつつ、螺旋羽根の回転によって順次送られる。これにより、凸条部の位置まで送られた精白米には、凸条部の回転によって米粒相互間の擦離作用が発生する。また、濯ぎ羽根の位置まで送られた精白米には、濯ぎ羽根の回転によって濯ぎ分離希釈が行われる。さらに、巴型羽根部まで送られた精白米には、巴型羽根部の回転によって少ない抵抗で濯ぎ動作が行われる。

上記洗米装置において、シリンダにおける濯ぎ羽根の位置での軸方向にみた断面形状は多角筒型であり、シリンダにおける巴型羽根部の位置での軸方向にみた断面形状は円筒型であってもよい。これにより、濯ぎ羽根の位置では、多角筒型のシリンダ内壁と回転する濯ぎ羽根との間で米粒に遠心力による大きな力が加わり、強力な濯ぎ作用を得ることができる。また、その後段の巴型羽根部の位置では、円筒型のシリンダ内壁と回転する巴型羽根部との間で抵抗感少なく米粒が回転し、柔らかい濯ぎ作用を得ることができる。

上記洗米装置において、シリンダ内の螺旋羽根に向けて水を供給する第１給水ノズルと、シリンダ内の凸条部に向けて水を供給する第２給水ノズルと、シリンダ内の濯ぎ羽根に向けて水を供給する第３給水ノズルと、シリンダ内の巴型羽根部に向けて水を供給する第４給水ノズルと、を有していてもよい。

このような構成によれば、第１給水ノズルから供給された水によって濡れた精白米が螺旋羽根とともに混合乱流し掻き回される。また、第２給水ノズルから供給された水によって濡れた精白米は凸条部の回転とともに圧力を受けつつ米粒相互間で接触し、糊粉層糠の擦離剥離が行われる。さらに、第３給水ノズルから供給された水によって濯ぎ羽根の回転とともに米濯ぎが行われる。さらに、第４給水ノズルから供給された水によって巴型羽根部の回転とともに米濯ぎが行われ、米粒は綺麗な水膜に包まれることになる。

上記洗米装置において、濯ぎ攪拌部の後段に設けられ、精白米と水とを分離する分離部をさらに備え、分離部は、水を通し、精白米を通さないよう分離するためのスリットを有する傾斜面を備えていてもよい。このような構成によれば、加圧攪拌部によって米研ぎおよび米濯ぎが行われ、濯ぎ攪拌部で更なる濯ぎが行われた精白米は、スリットで水と分離され、傾斜面に沿って落下することになる。すなわち、不要な水分が除去された洗米後の精白米はスリットを通過せずに傾斜面に沿って落下して、下方の釜などの器へ送られる。

上記洗米装置において、分離部は、傾斜面の外側に設けられた流し板をさらに有し、スリットを通過した水が流し板に沿って流れるよう設けられていてもよい。これにより、傾斜面のスリットを通過した濯ぎ後の水が流し板に沿って効率良く排出されることになる。

上記洗米装置において、シリンダの壁面には、シリンダ内の水を通し、シリンダ内の精白米を通さないよう分離するためのスリットが設けられていてもよい。これにより、米研ぎおよび米濯ぎを行う際にシリンダ内に供給した水が、スリットからシリンダの外へ排出される。一方、精白米はスリットを通らず、シリンダ内を進んでいくことになる。

上記洗米装置において、精白米と分離された水を受けて排出するための排水路をさらに備えていてもよい。これにより、濯ぎ後の水はシリンダや傾斜面のスリットから落下して排水路へと排出される。

実施形態に係る洗米装置を例示する斜視図である。 実施形態に係る洗米装置を例示する内部構成図である。 加圧攪拌部および濯ぎ攪拌部の構成を例示する内部構成図である。 加圧攪拌スクリューを例示する斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、軸方向からみたときのシリンダの断面を示す模式図である。 給水ノズルの系統図である。 シリンダ周辺を例示する斜視図である。 シリンダ出口付近を例示する斜視図である。 洗米動作を例示する模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

（装置全体構成）
図１は、実施形態に係る洗米装置を例示する斜視図である。
図２は、実施形態に係る洗米装置を例示する内部構成図である。
本実施形態に係る洗米装置１は、精白米を投入して連続的に洗米を行う装置である。洗米装置１は、投入部１０、加圧攪拌部２０、濯ぎ攪拌部２５を備える。投入部１０は筐体１００の上方に配置され、精白米を投入するためのホッパ１１と、ホッパ１１の下方に設けられる送り部１２とを有する。送り部１２には、例えば螺旋羽根が用いられる。螺旋羽根の回転によってホッパ１１から投入された精白米は後段の加圧攪拌部２０へ送られる。

ホッパ１１と送り部１２との間には開閉レバー１５が設けられる。開閉レバー１５を閉じておくことで、ホッパ１１に投入された精白米をホッパ１１内に貯めておき、洗米処理を止めておくことができる。洗米処理を進めるには、開閉レバー１５を開けることでホッパ１１内の精白米を送り部１２に送る。なお、送り部１２の螺旋羽根は、微分時間単位における一定米量の安定的な切り出しのための送り出し部として設けられるが、米の品質や品種等の観点から安定した一定条件のみの場合は省略されてもよい。また、送り部１２の全体が省略されていてもよい。この場合、開閉レバー１５の開閉と連動するシャッタの開き量によってホッパ１１から加圧攪拌部２０へ送られる精白米の量が調整される。

投入部１０の外側を覆うカバー１１０の前面には操作表示部１１１が設けられていてもよい。操作表示部１１１は例えばタッチパネルディスプレイになっており、操作ボタン（アイコン）や処理状況などが表示される。

加圧攪拌部２０は、筐体１００の中段（投入部１０の後段）に配置される。加圧攪拌部２０は、投入部１０から投入された精白米を加圧しながら攪拌して順次送る。この加圧攪拌部２０による加圧および攪拌によって、精白米には米研ぎおよび米濯ぎが行われる。加圧攪拌部２０は精白米を送りながら順次米研ぎおよび米濯ぎを連続的に行う。加圧攪拌部２０の詳細は後述する。

濯ぎ攪拌部２５は、加圧攪拌部２０の後段に設けられ、加圧攪拌部２０から送られた精白米を攪拌しながら濯ぐ機能を有する。本実施形態では、加圧攪拌部２０のシリンダ２１内に濯ぎ攪拌部２５が設けられている。濯ぎ攪拌部２５の詳細は後述する。

洗米装置１には、加圧攪拌部２０に水を供給する給水部３０が設けられる。給水部３０から加圧攪拌部２０に水が供給されることで、加圧攪拌部２０で行う米研ぎおよび米濯ぎに必要な水が与えられ、濯ぎ攪拌部２５で行う米濯ぎに必要な水が与えられる。本実施形態では、給水部３０は、第１給水ノズル３１、第２給水ノズル３２、第３給水ノズル３３および第４給水ノズル３４を有する。

第１給水ノズル３１は、加圧攪拌部２０の前段部分（精白米の送り部分）に水を供給する。なお、送り部１２の螺旋羽根、または、送り部１２の全体が省略される構成においては、加圧攪拌部２０が備えるシリンダ２１の付け根付近に水を供給するとよい。第２給水ノズル３２は、加圧攪拌部２０の中段部分（精白米の研ぎ部分）に水を供給する。第３給水ノズル３３は、加圧攪拌部２０の後段部分（精白米の濯ぎ部分）に水を供給する。

第４給水ノズル３４は、シリンダ２１の出口付近に設けられた濯ぎ攪拌部２５に水を供給する。これにより、濯ぎ攪拌部２５で精白米を濯ぐ際に必要な水が供給され、スムーズに軟化した米粒を洗い出すことができる。

筐体１００の下段には、加圧攪拌部２０および濯ぎ攪拌部２５を経由してシリンダ２１の開口２１ａから出された精白米を受ける釜Ｐなどを載置する載置部５０が設けられる。載置部５０には傾斜するトレー１２０が設けられる。加圧攪拌部２０の出口側の下方であって、トレー１２０の前側に釜Ｐを載置することにより、シリンダ２１から出てくる精白米を釜Ｐで受ける。また、トレー１２０が後方に向けて下がるよう傾斜していることで、シリンダ２１から排出される水や、釜Ｐから溢れる水を筐体１００の後方へ流し、ホース１２１から排出できるようになっている。

（加圧攪拌部および濯ぎ攪拌部の構成）
図３は、加圧攪拌部および濯ぎ攪拌部の構成を例示する内部構成図である。
図４は、加圧攪拌スクリューを例示する斜視図である。
加圧攪拌部２０は、シリンダ２１と、シリンダ２１内に設けられる加圧攪拌スクリュー２２と、圧力調整部２３とを備える。シリンダ２１は投入部１０の下側のカバー１１０から前方に向けて、僅かに下向きに突出して設けられる。

加圧攪拌スクリュー２２は、シリンダ２１内に設けられており、軸を中心として回転する。カバー１１０内には加圧攪拌スクリュー２２を回転駆動させるためのモータＭが設けられる。モータＭの回転はプーリＰＬを介して加圧攪拌スクリュー２２に伝達される。

圧力調整部２３は、シリンダ２１の前方に設けられる。圧力調整部２３はシリンダ２１の突出端側に設けられた開口２１ａを塞ぐ蓋２３１と、圧力を調整するための錘２３２とを備える。錘２３２の位置は調整可能になっており、錘２３２の位置によって蓋２３１を閉じる圧力が調整される。

加圧攪拌スクリュー２２は、シリンダ２１内で回転する軸部２２０と、軸部２２０とともに回転する螺旋羽根２２１と、凸条部２２２および濯ぎ羽根２２３とを有する。螺旋羽根２２１は軸部２２０の前段側（投入部１０に近い側）に設けられる。螺旋羽根２２１は、投入部１０から投入された精白米を、回転する螺旋羽根２２１に沿わせて後段側へ順次送る役目を果たす。螺旋羽根２２１に沿って後段へ送られる際、精白米は給水部３０の第１給水ノズル３１から供給された水に触れ、この水と米粒とが空間中で混合乱流している状態で掻き混ぜられながら送られることになる。

凸条部２２２は、螺旋羽根２２１よりも後段側に設けられる。凸条部２２２は、複数の突起部２２２ａを有する。複数の突起部２２２ａは、軸部２２０の回りに所定間隔で螺旋を描くように配置される。凸条部２２２では、順次送られた精白米に対して米粒相互間の擦離作用を発生させる。凸条部２２２には給水部３０の第２給水ノズル３２から適度な量の水が供給される。水に濡れた精白米は、複数の突起部２２２ａの回転によってシリンダ２１内で掻き混ぜられ、米粒相互の衝突が発生する。この衝突によって米粒相互間の擦離作用が発生し、米研ぎを行うことができる。

これにより、複数の突起部２２２ａが軸部２２０の回りに螺旋を描くように配置されているため、螺旋羽根２２１によって送られてきた精白米に対して万遍なく擦離作用を与えることができる。突起部２２２ａの形状は、円柱形、角柱型、楕円柱形など、種々取り得るが、円柱形や楕円柱形のような曲面を有する形状であれば、突起部２２２ａに当接した精白米が転がるように掻き混ぜられ、米粒相互間あるいは凸条部２２２やシリンダ２１内の外壁筒部位への接触による擦離作用により米研ぎを行うことができる。

濯ぎ羽根２２３は、凸条部２２２よりも後段側に設けられる。濯ぎ羽根２２３は、複数の板羽根２２３ａを有する。本実施形態では、２枚の板羽根２２３ａが軸部２２０を中心として互いに１８０度異なる位置に設けられる。濯ぎ羽根２２３には給水部３０の第３給水ノズル３３から適度な量の水が供給される。これにより、濯ぎ羽根２２３の回転によって、精白米は掻き混ぜられる。これにより米濯ぎが行われる。

濯ぎ攪拌部２５は、このような加圧攪拌部２０の後段に設けられる。濯ぎ攪拌部２５は巴型羽根部２５５を有する。巴型羽根部２５５は、２つの半円形の羽根が互いに中心をずらして配置した構成となっている。巴型羽根部２５５は、濯ぎ羽根２２３の後段（軸部２２０の先端側）に設けられており、軸部２２０の回転とともにシリンダ２１内で回転するよう構成される。この巴型羽根部２５５の回転によって、少ない抵抗で米濯ぎが行われる。

圧力調整部２３の蓋２３１は、錘２３２の重さによってシリンダ２１の開口を塞ぐように構成される。一方、シリンダ２１内には加圧攪拌スクリュー２２の回転によって精白米が順次送り込まれる。これにより、精白米はシリンダ２１内で所定の圧力を受け、米粒相互間の擦離作用が発生する。そして、シリンダ２１内の精白米から蓋２３１への圧力が、錘２３２によって蓋２３１を閉じる圧力よりも大きくなると、蓋２３１が開いて、シリンダ２１の開口２１ａから精白米が放出されることになる。

シリンダ２１内には、先に説明した給水部３０の第１給水ノズル３１、第２給水ノズル３２、第３給水ノズル３３および第４給水ノズル３４から水が供給される。第１給水ノズル３１は、螺旋羽根２２１に向けて水を供給する。第２給水ノズル３２は、凸条部２２２に向けて水を供給する。第３給水ノズル３３は、濯ぎ羽根２２３に向けて水を供給する。第４給水ノズル３４は、巴型羽根部２５５に向けて水を供給する。

第１給水ノズル３１の吐水口３１ａは、投入部１０の送り部１２よりも僅かに上方に設けられていることが望ましい。これにより、送り部１２から出てきた精白米は、加圧攪拌部２０に送られるまでの通路で第１給水ノズル３１から供給された水と接し、水の勢いとともにスムーズにシリンダ２１内に送り込まれる。

図５（ａ）および（ｂ）は、軸方向からみたときのシリンダの断面を示す模式図である。
図５（ａ）には濯ぎ羽根２２３の位置での断面図が示され、図５（ｂ）には巴型羽根部２５５の位置での断面図が示される。
図５（ａ）に示すように、シリンダ２１内の精白米は、濯ぎ羽根２２３の位置において、濯ぎ羽根２２３の回転によって掻き混ぜられる。この際、濯ぎ羽根２２３の回転とともにシリンダ２１内で掻き混ぜられる米粒には大きな遠心力が加わり、スピンがかかる状態となる。濯ぎ羽根２２３の位置において、シリンダ２１は多角筒型壁部２１０を有していてもよい。多角筒型壁部２１０で濯ぎ羽根２２３が回転することで、濯ぎ羽根２２３の先端と多角筒型壁部２１０の壁面との隙間が急激に広狭を繰り返すことになる。これにより、米粒の集合、分散が繰り返され、大きな遠心力が米粒に働き、米粒間に強力な擦離作用が発生する。

また、シリンダ２１内における濯ぎ羽根２２３の後段には、図５（ｂ）に示すような巴型羽根部２５５が設けられる。巴型羽根部２５５の位置では、シリンダ２１は円筒型の断面形状を有している。したがって、巴型羽根部２５５が回転することで、巴型羽根部２５５の先端とシリンダ２１の内壁との隙間はスムーズに広狭を繰り返すことになる。これにより、米粒には大きな遠心力は働かず、激しいスピンも生じない。したがって、巴型羽根部２５５の回転によって米粒は抵抗感少なく回り、柔らかい濯ぎ作用を得ることができる。また、シリンダ２１に設けられた排水スリット２１ｓからは、米研ぎや米濯ぎに使用された水が排出される。シリンダ２１内には第４給水ノズル３４から綺麗な水が供給されるため、濯ぎ攪拌部２５によって米粒に付着していた高濃度排水成分の水膜は、綺麗な水膜に入れ替わることになる。

図６は、給水ノズルの系統図である。
図６では、第１給水ノズル３１〜第４給水ノズル３４の系統図が例示される。貯水タンク３１０にはポンプ３２０が内蔵される。貯水タンク３１０からポンプ３２０によって配管３３０に送られた水は、配管３３０の分岐を介して第１給水ノズル３１、第２給水ノズル３２、第３給水ノズル３３および第４給水ノズル３４に送られる。

第１給水ノズル３１、第２給水ノズル３２、第３給水ノズル３３および第４給水ノズル３４のそれぞれの配管３３０にはバルブ３４０および水流計３５０が設けられる。バルブ３４０の開度は、水流計３５０の測定値に基づき、図示しない制御部によって制御されてもよい。

第１給水ノズル３１、第２給水ノズル３２、第３給水ノズル３３および第４給水ノズル３４のそれぞれからの水の供給量は独立に制御されてもよい。これにより、第１給水ノズル３１、第２給水ノズル３２、第３給水ノズル３３および第４給水ノズル３４から、米研ぎ、米濯ぎに最適な流量の水が供給される。また、第１給水ノズル３１、第２給水ノズル３２、第３給水ノズル３３および第４給水ノズル３４のそれぞれに接続されたバルブの開度を手動で設定し、水流計３５０によって読み取った流量情報を制御部に送り、設定流量からずれた時に警報を出すようにしてもよい。

なお、貯水タンク３１０は、載置部５０と兼用になっていてもよい。また、貯水タンク３１０は載置部５０の内側に収納されていてもよい。これにより、装置の省スペース化を図ることができる。また、図６に示す例では、貯水タンク３１０に溜めた水をポンプ３２０によって配管３３０に送っているが、貯水タンク３１０およびポンプ３２０を設けずに直接水道管から配管３３０に水を送るようにしてもよい。水道管の水圧が不十分な場合には、水道管と配管３３０との間に水圧を増加させる増圧ポンプを設けて、給水に対応できる水圧を得るようにしてもよい。ここで、本装置の洗米性能品質を確保する上で、水道水圧の一定化は重要である。なぜならば、上記した加圧攪拌による擦離作用は加えられる水量と切り出され送り込まれる米粒量の比が微分的時間単位の安定比率を要求する装置であるからである。もし同一配管内で水が別途の水に使われると、たちまち水圧が下がり、順次的高圧力が米粒にかかり、砕け押しつぶされ、加圧攪拌スクリュー２２がロックして機械本機を壊す場合がある。このため水圧安定の確保が重要である。

図７は、シリンダ周辺を例示する斜視図である。
カバー１１０から突出するシリンダ２１の左右の横にはサイドカバー１１２が設けられる。また、シリンダ２１の下方にはサイドカバー１１２から延びる排水用カバー１１３が設けられる。排水用カバー１１３は排水路６２の一部である。排水路６２にはホース２０１が接続され、シリンダ２１から下方に落下した水を排水用カバー１１３で受けて、ホース２０１から外部に排出することができる。

シリンダ２１の下側（底側）には排水スリット２１ｓが設けられている。排水スリット２１ｓはシリンダ２１の円周に沿って細長形状に設けられた穴である。排水スリット２１ｓは、精白米がすり抜けない大きさに設けられる。排水スリット２１ｓからは、第１給水ノズル３１、第２給水ノズル３２、第３給水ノズル３３および第４給水ノズル３４からシリンダ２１内に送られ、米研ぎや米濯ぎに使用された水が排出される。排水スリット２１ｓから排出された水は、排水路６２の排水用カバー１１３で受けて、ホース２０１から外部に排出される。

図８は、シリンダ出口付近を例示する斜視図である。
図８には、蓋２３１が開いた状態が示される。圧力調整部２３の蓋２３１は、支点２３１ａを中心として開閉可能に設けられる。蓋２３１にはボルト２３２ａが突出するように設けられ、このボルト２３２ａに錘２３２が取り付けられる。錘２３２には雌ねじが設けられ、ボルト２３２ａと螺合している。ボルト２３２ａに対する錘２３２の位置を変えることで、蓋２３１にかかる圧力を調整することができる。すなわち、錘２３２を蓋２３１に近づけるほど支点２３１ａと錘２３２との距離が近くなり、蓋２３１を閉じる圧力は弱くなる。反対に、錘２３２を蓋２３１から離すほど支点２３１ａと錘２３２との距離が遠くなり、蓋２３１を閉じる圧力は強くなる。

圧力調整部２３による圧力調整によって、シリンダ２１内での米粒相互間の擦離作用の強さを調整することができる。例えば、米の種類（ジャポニカ米、インディカ米）や保管状況の変化、使用する御飯の品質要求に応じて圧力調整部２３で擦離作用の強さを調整することができる。
なお、圧力調整部２３の錘２３２は、上記のようなボルト２３２ａに取り付けられた構造のほか、一対の支持プレートの間で位置調整可能な可動錘を備えた構成など、支点２３１ａからの錘の距離を変えられる構成であればよい。

洗米装置１は、分離部６０を備えていてもよい。分離部６０は、濯ぎ攪拌部２５の下方に設けられ、濯ぎ攪拌部２５から出てきた精白米と水とを分離する役目を果たす。分離部６０は、スリット６０ｓを有する傾斜面６１を備える。シリンダ２１および傾斜面６１の下方には排水路６２が配置される。

濯ぎ攪拌部２５から水に混じった精白米が出てきた場合、その水は傾斜面６１のスリット６０ｓを通過して排水路６２からホースを介して外部に排出される。一方、精白米はスリット６０ｓを通過せずに傾斜面６１の表面に沿って落下し、下方に配置された釜Ｐ内に収容される。

分離部６０は、傾斜面６１の外側に設けられた流し板１１５をさらに有していてもよい。流し板１１５は傾斜面６１の両サイドと下方とを覆うように配置される。これにより、スリット６０ｓを通過した水が流し板１１５に沿って排水路６２へと導かれることになる。このような分離部６０によって、濯ぎ水と精白米とが分離され、余分な水分が除かれた精白米を効率良く釜Ｐへ送ることができる。

（洗米動作）
次に、洗米装置１による洗米動作を説明する。
図９は、洗米動作を例示する模式図である。
なお、以下の説明で図９に示されない構成は適宜他の図を参照するものとする。
先ず、投入部１０のホッパ１１から洗米を行う精白米を投入する。この際、開閉レバー１５を閉じておくことで、ホッパ１１内に必要量の精白米を貯めることができる。次に、操作表示部１１１を操作して洗米動作の開始を指示する。この際、米の種類や量、米の状態などによって洗米動作（送り部１２の回転数、加圧攪拌スクリュー２２の回転数、給水部３０からの水の供給量、制御シーケンサなど）をモード選択できるようにしてもよい。そして、開閉レバー１５を開く。

これにより、ホッパ１１から精白米が加圧攪拌部２０に順次送られる。加圧攪拌部２０に送られた精白米は、加圧攪拌スクリュー２２の回転によってシリンダ２１内に送り込まれる。シリンダ２１内には給水部３０から水が供給される。そして、精白米はシリンダ２１内を進むとともに、圧力を受けた状態で加圧攪拌スクリュー２２の凸条部２２２によって掻き混ぜられ、米粒相互間の擦離作用によって研がれることになる。凸条部２２２によって遠心放出された米粒は、シリンダ２１内を乱流乱舞するが、凸条部２２２により集められ、再び放出されることを繰り返す。このとき、集合した米粒の凸条部２２２側の米粒と、外側の米粒とでは受ける遠心放出力に大差ができ、そのために米粒相互間にズレ作用の乱流が発生する。これにより洗米擦離作用が発生する。

さらに、加圧攪拌スクリュー２２によって進められた精白米は、濯ぎ羽根２２３の回転によって掻き混ぜられ、濯がれる。さらに、シリンダ２１内を進んだ精白米は、濯ぎ攪拌部２５の巴型羽根部２５５の回転によって攪拌しながら濯がれる。その後、精白米の送りの圧力によって圧力調整部２３の蓋２３１が開き、シリンダ２１の開口２１ａから精白米が出される。分離部６０が設けられている場合には分離部６０によって精白米と水とが効率良く分離され、米研ぎおよび濯ぎの完了した精白米が釜Ｐに収納される。

本実施形態の洗米装置１では、ホッパ１１に投入した精白米を加圧攪拌スクリュー２２の回転によって連続して洗米することができる。したがって、洗米処理で精白米を貯めておく大きなスペースが不要であり、装置全体の小型化を図ることができる。

また、加圧攪拌スクリュー２２の回転によってシリンダ２１内で精白米を進めながら研ぎおよび濯ぎを行うため、短時間で確実に米粒から糊粉層糠を除去することができる。具体的には、本実施形態の洗米装置１において、ホッパ１１に精白米を投入した状態で、精白米が加圧攪拌部２０に送られ、開口２１ａから出てくるまで、５秒から１０秒程度の時間である。この短時間が最も重要なことであり、本実施形態では、どんなに大量の米でもその米粒が水と遭遇してから研ぎ、濯ぎが終わるまで全て十秒間以内で行われることになる。

本実施形態の洗米装置１では、このような速度で洗米を行うことができる。したがって、例えば５ｋｇ〜７ｋｇ程度の精白米では、解袋後の米をホッパ１１に投入し、載置部５０に釜Ｐをセットし、操作表示部１１１を操作して洗米動作を開始すると、数十秒（約３０秒）後には洗米された精白米が釜Ｐに収納されることになる。ホッパ１１にセンサ（図示せず）を設けておくことで、ホッパ１１内の精白米が無くなったことを検知して、洗米装置１を自動停止するようにしてもよい。以上のように、本実施形態の洗米装置１は、一釜単位での洗米にも有利である。

また、狭い厨房で使用可能な小型の装置が必要な場合や、少ない炊飯量での洗米を行う場合、洗米後の米を釜に直接受けて、あるいはザルに受けて釜に入れ、水加減を調整して炊かれる場合も少なくない。この場合、十分な濯ぎ性能を得られず、大量炊飯釜（例えば、１０ｋｇ以上）の釜底に付着澱粉による粥幕が発生することがある。

また、洗米を行ったとしても、米粒は米粒本体から剥がされた高濃度排水成分の水膜に包まれた状態となっている。洗米には、この水膜を綺麗な水膜に入れ替える必要がある。このような洗米は、濯ぎ洗浄や濯ぎ洗いと呼ばれる洗米機能である。

しかし、米粒表面の水は表面張力で米粒表面に貼り付いているため、水膜の交換は単純な作業性能では非能率、非効率である。これを行うためには、多くの時間と広い面積（洗米領域）と大量の濯ぎ水が必要になる。

例えば、日常衣類等の洗濯物でも多くの水が必要なことや、この濯ぎ洗いで多くの時間を要することも、この濯ぎ洗いである。無洗米化を行う装置や、一般の洗濯機には遠心分離機能が設けられている。遠心分離機能があれば、ことさら濯ぎ水の分離と、新たな新鮮水との交換に不自由性は意識しない。

本実施形態に係る洗米装置１は、このような遠心分離機能を介さずに、しかも簡単に、綺麗な水膜に入れ替えることができる濯ぎ洗米機能を確保することができる。

（洗米における水の浸透について）
精白米が水に触れると、触れた瞬間から胚乳部澱粉層に水が浸透し始める。この浸透の速度は、約毎秒１〜２μｍである。水の浸透が始まると、澱粉粒子間の膨れが始まり、その歪によって澱粉粒体の集合（ブロック単位澱粉粒子の数個単位の集合体）の単位で米粒本体より剥がれる現象が発生する。例えば、２μｍ×１５μｍの集合体の大きさでは、水に触れてから約３０秒経過後に米粒から澱粉集合物（米澱粉の小さなブロック）が剥がれ出すことになる。言い換えると、このような澱粉集合物の剥がれが発生するまでの時間であれば、米粒相互間に強力な擦離作用を加えてもよい。

一方、精白米が水に触れると、触れた瞬間から米粒表面の湿潤軟化が始まる。長時間の湿潤軟化した米粒に加圧して擦り合わせることは米研ぎとして好ましくない。したがって、いかに大量の米であっても数秒以内に米研ぎを行い、数十秒以内に米濯ぎを行った後は、極力米粒に力を加えたくない。

本発明者は、このような知見から、精白米と水とが触れてから澱粉集合物が剥がれるまでの時間内に米粒相互間に擦離作用を発生させて米研ぎを行い、その後、速やかに米濯ぎから分離希釈まで行うことで、澱粉集合物の剥がれを起こすことなく、米粒から糊粉層糠を確実に除去できる洗米装置１の構成に至った。

本実施形態の洗米装置１の構成によれば、加圧攪拌部２０において一粒当たりの米を洗う時間が５秒以内（最大でも１０秒以内）を実現することができ、３０秒を超えた浸水時間の米粒を原則的に移動させないように、加圧攪拌部２０を１回通過するだけで洗米作業を完了することができる。つまり、一度洗米された精白米が、洗米装置１を循環して再び洗われることはない。

このため、洗米装置１では、非常に高い洗米歩留まり率（約９９％〜９９．３％）を得ることができる。ここで、洗米歩留まり率（％）＝（洗米済み米質量／元の精白米質量）×１００である。ただし、洗米済み米質量を実際に計測することは困難であるため、ＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）値を用いて洗米済み米質量が求められる。

ＢＯＤ値から洗米済み米質量を求める計算式は次のようになる。なお、以下の式において、洗米済み米質量、元の精白米質量および全洗米水量の単位はｋｇである。

洗米済み米質量＝元の精白米質量−（全洗米水量×洗米排水ＢＯＤ値÷０．８５）

上記式において、ＢＯＤ値を０．８５で割る理由は以下の通りである。すなわち、ＢＯＤ値より計算する成分質量は絶対質量となり、元々白米が持っている水分１５％を含まない質量となる。したがって、１５％分を補正するため、ＢＯＤ値を０．８５で割っている。
したがって、ＢＯＤ値より洗米歩留まり率を求める計算式は次のようになる。

洗米歩留まり率（％）＝（（元の精白米質量−（全洗米水量×洗米排水ＢＯＤ値÷０．８５）／元の精白米質量））×１００

洗米装置１における洗米歩留まり率の計算の具体例は次のようになる。
洗米条件は、精白米質量１００ｋｇ、全洗米水量１５０ｋｇ、洗米排水ＢＯＤ値３５００ｐｐｍである。ＢＯＤ値の１００００ｐｐｍは１％である。
この洗米条件に基づき洗米歩留まり率を計算すると、
（（１００ｋｇ−（１５０ｋｇ×０．００３５÷０．８５）／１００ｋｇ））×１００＝９９．３８％となる。
また、洗米装置１では上記のような短時間で効率良く連続処理することができるため、１時間当たり約６００ｋｇの洗米を行う処理能力がある。

しかも、洗米装置１の設置面積は１ｍ^２程度まで狭くすることができる。このような設置面積で済むことで、店舗やホテル等の厨房のような狭いスペースに置いても邪魔にならない。また、投入部１０に洗米したい精白米を投入し、洗米動作を開始すれば自動的に洗米から停止まで行うことができ、複雑な操作を要することなく所望量の洗米を行うことができる。

特に、日本国外において入手可能な日本品種米は、日本国内とは異なる白米流通の単袋（５ｋｇや１０ｋｇ）が主流であり、しかも精米後、常温で２００日近く保管された白米である。このような米について洗米するには、上記のような米研ぎおよび米濯ぎの時間特性を考慮した本実施形態の洗米装置１が非常に適している。

本実施形態の洗米装置１によれば、オペレータの経験則や洗米技術などを一切必要とせず、美味しい御飯を炊くことができ、いわゆる足の長い（雑菌数が少なく、変質までの時間が長い）御飯を提供できる洗米を行うことができる。

以上説明したように、実施形態に係る洗米装置１によれば、洗米作業を誰でも簡単に行うことができ、多種多様の米を数量の多少に関わらずしっかりと洗米することができ、厨房に置いても邪魔にならない程度の省スペースで設置することが可能になる。

なお、上記に本実施形態およびその具体例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、上記では、洗米後の精白米を釜Ｐへ収容する例を説明したが、洗米装置１を炊飯ラインへ適用することも可能である。この場合、炊飯ラインにおける炊飯前の搬送部（搬送ライン）の上にシリンダ２１や分離部６０が配置されるよう洗米装置１を配置すればよい。また、上記の実施形態では穀物として米を洗浄する場合を例に説明したが、スクリューやシリンダのスリット幅などの変更により、ゴマ、麦（麦茶の原料）、コーヒー豆等、他の穀物を洗浄する穀物洗浄装置として使用することができる。また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

１…洗米装置
１０…投入部
１１…ホッパ
１２…送り部
１５…開閉レバー
２０…加圧攪拌部
２１…シリンダ
２１ａ…開口
２１ｓ…排水スリット
２２…加圧攪拌スクリュー
２３…圧力調整部
２５…濯ぎ攪拌部
３０…給水部
３１…第１給水ノズル
３１ａ…吐水口
３２…第２給水ノズル
３３…第３給水ノズル
３４…第４給水ノズル
５０…載置部
６０…分離部
６０ｓ…スリット
６１…傾斜面
６２…排水路
１００…筐体
１１０…カバー
１１１…操作表示部
１１２…サイドカバー
１１３…排水用カバー
１１５…流し板
１２０…トレー
１２１…ホース
２０１…ホース
２１０…多角筒型壁部
２２０…軸部
２２１…螺旋羽根
２２２…凸条部
２２２ａ…突起部
２２３…濯ぎ羽根
２２３ａ…板羽根
２３１…蓋
２３１ａ…支点
２３２…錘
２３２ａ…ボルト
２５５…巴型羽根部
３１０…貯水タンク
３２０…ポンプ
３３０…配管
３４０…バルブ
３５０…水流計
Ｍ…モータ
Ｐ…釜
ＰＬ…プーリ

Claims (7)

1. 精白米が投入される投入部と、
   前記投入部の後段に設けられ、前記投入部から投入された前記精白米を加圧しながら攪拌して順次送る加圧攪拌部と、
   前記加圧攪拌部の後段に設けられ、前記加圧攪拌部から送られた前記精白米を攪拌しながら濯ぐ濯ぎ攪拌部と、
   を備え、
   前記加圧攪拌部は、
   シリンダと、
   前記シリンダ内で回転する軸部と、
   前記シリンダ内で前記軸部とともに回転し、前記投入部から投入された前記精白米を順次送る螺旋羽根と、
   前記シリンダ内で前記軸部とともに回転し、前記螺旋羽根の後段に設けられた凸条部と、
   前記シリンダ内で前記軸部とともに回転し、前記凸条部の後段に設けられた濯ぎ羽根と、
   を有し、
   前記濯ぎ攪拌部は、
   前記シリンダ内に設けられ、前記軸部とともに回転し、前記濯ぎ羽根の後段に設けられた巴型羽根部を有することを特徴とする洗米装置。
2. 前記シリンダにおける前記濯ぎ羽根の位置での軸方向にみた断面形状は多角筒型であり、
   前記シリンダにおける前記巴型羽根部の位置での前記軸方向にみた断面形状は円筒型である、請求項１記載の洗米装置。
3. 前記シリンダ内の前記螺旋羽根に向けて水を供給する第１給水ノズルと、
   前記シリンダ内の前記凸条部に向けて水を供給する第２給水ノズルと、
   前記シリンダ内の前記濯ぎ羽根に向けて水を供給する第３給水ノズルと、
   前記シリンダ内の前記巴型羽根部に向けて水を供給する第４給水ノズルと、
   を有する、請求項１または２に記載の洗米装置。
4. 前記濯ぎ攪拌部の後段に設けられ、前記精白米と前記水とを分離する分離部をさらに備え、
   前記分離部は、前記水を通し、前記精白米を通さないよう分離するためのスリットを有する傾斜面を備えた、請求項３記載の洗米装置。
5. 前記分離部は、前記傾斜面の外側に設けられた流し板をさらに有し、
   前記スリットを通過した前記水が前記流し板に沿って流れる、請求項４記載の洗米装置。
6. 前記シリンダの壁面には、前記シリンダ内の水を通し、前記シリンダ内の前記精白米を通さないよう分離するためのスリットが設けられた、請求項１から５のいずれか１項に記載の洗米装置。
7. 前記精白米と分離された前記水を受けて排出するための排水路をさらに備えた、請求項３から６のいずれか１項に記載の洗米装置。

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