JPH03123404A - 剥皮種子製造装置及び剥皮種子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、皮付き種子から剥皮種子を製造する装置及び
製造方法に関するものである。

特に、効率的栽培に適した剥皮種子の製造装置及び製造
方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、ホウレンソウなどの種皮付き種子は、種皮付
きのまま、種撒きをして栽培していたが、播種しｔ；皮
付き種子を時間的に均一成長させ、しかも高い発芽率で
生育することは、例えば、特に成長の速いホウレンソウ
などの場合は、収穫良く生産する上で大変重要である。

皮付き種子の発芽には、まず吸水することが必要・であ
る。

皮付き種子は、通常その外被部が硬い果皮で覆われてい
て、この果皮が水を吸収して、次いで果皮内部の胚など
が吸水することになる。そのため各種子の発芽の時期が
一定しないため、例えば、２〜３日のバラツキも、３０
日程度の収穫周期のものでは、栽培効率にとって重要な
問題となる。

また、剥皮種子の機械的製造方法としては、従来は、籾
すり機などに示されるように、採取した種子を食用又は
採油のために剥皮を行う場合が多く、本発明のように、
剥皮種子を栽培用に使用するために機械的に剥皮するこ
とは行われていないため、従来の剥皮機械による剥皮種
子では、剥皮の際に一部の種子の表面に微細な傷が付く
が、通常は発芽させる必要がないので問題は生じない。

しかし、この傷のある剥皮種子を栽培に使用するときは
、種子表面に傷があるとこの傷口から子様が先に突出す
る通称アティビカル発芽と呼ばれる発芽となり、正規な
発根から出る発芽と混在して発芽の均一性が乱れる。

［発明が解決しようとする課題１ 本発明は、栽培用であって、均一発芽する剥皮種子を機
械的に効率よく製造する装置及び該剥皮種子の製造方法
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、剥皮を効率的に行うと種皮に大きな力が
かかり、この力があまって剥皮種子の表面に傷を付けや
すくなるという二律背反のジレンマ的課題を、種子の皮
を低温脆化して軽い衝撃又は軽い圧縮で剥皮できるよう
にすることにより解決して、傷の少ない均一発芽する剥
皮種子の製造方法及び装置を完成した。

すなわち、本発明は、次の１１項目の発明からなるもの
である。

ｌ　一方の端に仕込み口を有し、他端に押し出し口を有
し、内面に液化ガスの噴出穴を備えた冷却筒及び該冷却
筒の内部に配置されＩ；螺旋状回転押出板とからなる種
皮脆化部と該脆化部の出口が脆化種子導入部を経て脆化
種皮粉砕部に連結していることを特徴とする剥皮種子製
造装置。

２　液化ガスが液体窒素である項ｌ記載の剥皮種子製造
装置。

３　脆化種皮粉砕部が２本の回転ロールの間に脆化種皮
付き種子を挟み込み脆化種皮を粉砕する機構からなり、
該ロール面の間隔が粉砕すべき皮付き種子の平均粒径以
下に設定されていることを特徴とする項ｌ又は２記載の
剥皮種子製造装置。

４　ロール面の間隔が粉砕すべき皮付き種子の平均粒径
と剥皮種子の平均粒径の間に設定されていることを特徴
とする項３記載の剥皮種子製造装置。

５一方のロール面の線速度が他方の線速度の１．０１〜
１．１５倍であることを特徴とする項３又は４記載の剥
皮種子製造装置。

６　種皮粉砕部が回転軸に取り付けた２枚以上のインペ
ラが高速で回転する空間に脆化種皮付き種子を供給し、
インペラが高速で回転する空間により脆化種皮を破壊す
る方式である項１又は２記載の剥皮種子製造装置。

７　脆化種子導入部が、その出口に、傾斜した２枚の案
内板で形成した平行なスリットを有し、かつ、粉砕ロー
ルの一方のロール面にのみ種子が落ちるように該案内板
が位置している項３．４又は５記載の剥皮種子製造装置
。

８一方の端に仕込み口を有し、他端に押し出し口を有し
、内面に液体窒素の噴出穴を備えた冷却筒及び該冷却筒
の内部に配置された螺旋状回転押出板とからなる種皮脆
化部の仕込み口に皮付き種子を仕込み、内部に液体窒素
を噴射させて、温度を−２０〜−１９６°Ｃに維持しな
がら、螺旋状回転押出板を回転させて、該皮付き種子を
種皮脆化部の出口から脆化種子導入部を経て、種皮粉砕
部に押し出し、種皮を粉砕した後、風力選別機により、
種皮、剥離種子及び皮付き種子に分別し、皮付き種子を
種皮脆化部の仕込み口にリサイクルすることを特徴とす
る剥皮種子の製造方法。

９　種皮粉砕部が２本の回転ロールの間に脆化種皮付き
種子を挟み込み脆化種皮を粉砕する機構からなり、該ロ
ール面の間隔が粉砕すべき皮付き種子の平均粒径と剥皮
種子の平均粒径の間に設定されていることを特徴とする
項８記載の剥皮種子の製造方法。

１〇　一方のロール面の線速度が他方の線速度の１．０
１〜１．１５倍であることを特徴とする項９記載の剥皮
種子の製造方法。

１１　種皮粉砕部が２枚以上の高速回転インペラにより
種皮を破壊する方式である項８記載の剥皮種子の製造方
法。

本発明の装置及び製造方法の構成及び作用を実施例の図
面によりさらに詳細に説明する。ただし、本発明は本実
施例に限定されるものではない。

第１図の説明模式図に示すように、本実施例装置は、種
皮脆化部Ａ１脆化種子導入部８１種皮粉砕部０１種皮を
除去する風力選別部Ｄ１剥皮種子を分離するふるい選別
部Ｅ及びリサイクル通路Ｆから成り立っている。

種皮脆化部Ａは、仕込み口１のホッパーと冷却筒２、回
転軸が筒の長手方向である螺旋状押出板３、液体窒素管
４及び出口６とからなる。

冷却筒２（第３図）は、横長の筒であって、円筒、又は
角筒を使用することができる。

冷却筒２の周囲は、断熱材で覆って、冷却効率の向上を
期している。

冷却筒２には、そのほぼ中央の回転軸５の回りに螺旋状
押出板３を設けたものが設置されていて、回転軸５の端
部７をモータ（図示されていない）に接続して回転させ
ることができる。

冷却筒２の上面には、液体窒素管４が取り付けられ、こ
の液体窒素管４にあけられた多数の穴から液体窒素が噴
霧状で噴出する。該液体窒素管４は、液体窒素ボンベ１
６に連結されている。冷却筒２の内部は、液体窒素管４
から噴出する液体窒素の気化によって、冷却されている
。冷却温度は液体窒素噴出量の調節によって、０〜−１
９６℃まで所望の温度に調節することができる。

本発明製造方法では冷却筒２の温度としては−２０〜−
１９６°Ｃ１好ましくは、−２０〜１８０℃、特に好ま
しくは、−４０〜−１３０００を採用することができる
。

本発明に用いる液化ガスは、液体窒素以外に液体酸素、
液体炭酸ガス、液体空気などの低温で液化するガスを使
用することができる。

一定の温度に冷却された冷却筒２の仕込み口１に皮付き
種子を仕込むと、皮付き種子は螺旋状押出板３により出
口６の方に移行しながら冷却される。

この冷却によって、種皮は脆くなる。

脆化種皮を有する種子は、出口６から導入部Ｂの中に入
り、これがロールの上にある２枚の傾斜した案内板８と
９の上に落ちる。

案内板８の先端と案内板９の面の間にできるスリットに
より、案内板上に落下した種子は均一にロール上に配分
される。

また、案内板９の先端が２本のロールの間隙より右に位
置しているため、落下する種子は右のロール面にのみ落
下し、これにより種子はさらに均一にロールの間に供給
される。

この導入部を種子が移行する過程は、外気をパネルで囲
っていて、冷たい窒素ガスが外へ溢れる状態で同伴して
おり、内部から冷気が外に少し溢れる状態になるため、
完全な密封状態でなくとも外部の湿気及び熱は内部に入
ってこない。この脆化種子は、特に導入部及び粉砕部を
断熱シール及び完全な密封系を用いなくとも、種子が粉
砕工程を通過するまで、乾燥かつ冷却状態を維持するこ
とができる。湿度が多く含むと後の風力選別工程が困難
になる。

本発明は、狭い冷却筒の中に直接液化ガスを吹き込むこ
とにより、導入部及び粉砕部の煩わしい断熱装備及び湿
度遮断の完全密封装備を省略できる点に特徴がある。

このように案内板８と９との間のスリットの作用により
、脆化種皮種子は、ロールの上に、平均的に落下するよ
うにでき、しかも、案内板９の先端をずらすことにより
該種子は一方のロール面にのみ落下する。これによりさ
らに均一にロール面に落下させることができ、ロールに
よる圧縮粉砕が１個の種子ごとに行われ、剥皮種子表面
の傷が減少する。

本発明において、種皮の粉砕手段として、２本のロール
の間で種皮を圧縮して潰す方法を用いた場合は、両ロー
ルの間隔が重要になる。

この間隔は、ロールの材質、処理すべき種子の大きさ、
皮の堅さと厚さなどによって調節されるが、ロール面に
硬質の材質、例えば、金属ロール、硬質プラスチックロ
ールなどを使用した場合、処理する種子の寸法に応じて
選択され、皮付き種子の平均粒径より狭くして、剥皮種
子の平均粒径より大きくするのが好ましい。

また、硬質ゴムのように、ロール面に多少の弾力がある
場合は、その面の弾性率に応じて、間隔を０〜皮付き種
子の平均粒径の間の間隔を試行錯誤的に選択して、種皮
の除去率及び無傷剥皮種子の得率を向上させることがで
きる。

この間隔が大きすぎると、種皮が破壊しないので剥皮種
子の生成率が低下し、また、間隔が狭すぎると剥皮種子
の表面に傷がつく。

ロールｌＯの径と長さは、生産量によってきまるが、例
えば、１　ｋｇ７分程度では、長さ７　、５　ｃｒａ。

径１５ｃｍ程度のものを使用することができる。

本発明におけるロールの回転数は、特に制限はないが、
１００〜２０００ｒｐｍ、好ましくは、１０００〜１５
００ｒｐｍを使用することができる。

２本のロール面の線速度を変えて、ロールのずれる力に
より種皮を効果的に破壊することができる。

両ロール面の線速度を変える方法は、一方の回転数を上
げる方法又は回転数を同じにして、一方のロールの径を
大きくする方法のいずれでも採用することができる。

このずれによって脆化した種皮をさらに弱い力及び広い
ロール間隔で破壊することができる。

このずれはロール面の線速度の比率で表せば、１．０１
〜１，１５が好適である。

ずれが大きくなりすぎるとかえって種子表面の傷が増加
する。

゛本実施例のロールは、硬質ゴム、プラスチック、ステ
ンレス金属などを使用することができるが、低温で脆化
しない材質が望ましい。

本実施例の粉砕部Ｃには、種子が当たる面に緩衝材とし
て、ゴムシート１２が貼付されている。

これにより、高速でロールから飛び出す剥皮種子の表面
の傷をさけることができる。

本実施例の粉砕部Ｃの工程から出た種子は、剥皮種子、
種皮及び皮付き種子となっている。

これを風力選別部りに導入して、風を吹き付けて種皮の
みを吹き飛ばして除去することができる。

ついで、ふるい選別部Ｅにおいてふるい１４にかけて、
剥皮種子を分離して取り出し口１５から取り出し、皮付
き種子は通路Ｆを通って、脆化部の仕込み口１にリサイ
クルされる。

本発明の製造装置及び本発明製造方法が適用できる種子
は、皮付き種子であれば特に制限はないが、例えば、ホ
ウレンソウ、三つ葉、オクラ、シュンギク、ビート、ソ
バ、ヒマワリ、ごぼう、うり類、にんじん、レタス、ね
ぎ類、パセリ、豆類などがあげられる。

本発明に用いる粉砕手段として、２本のロールによる圧
縮方式が剥皮種子の表面に傷がない点で最適であるが、
種子によっては他の粉砕方法、例えば、インペラ方式で
も傷が付かないものもある。

すなわち、例えば、ホウレンソウの種子では、インペラ
方式では、傷が多くて不良剥皮種子が増加して歩留まり
が悪いが、ロール式で効率的に剥皮種子を製造すること
ができる。

しかし、シュンギクの場合は、ロールによる方法でもイ
ンペラ方式でも効率的に剥皮種子を製造することができ
る。

すなわち、ロール方式は、どのような種子に対しても効
率的に剥皮種子を製造することができる。

しかし、インペラ方式はロール間隔などの調整が不要な
どの操作上の利点もあり、種子の種類によってはインペ
ラ方式の方が便利である。

本発明製造装置に用いるインペラ方式の粉砕機とは、イ
ンペラ（羽根）が高速で回転しているところに脆化種皮
種子を放り込み、インペラと種子との衝突などの衝撃で
種皮を破壊するものであり、他の工程は、前記実施例と
同様にして剥皮種子を製造できる。

第２図にインペラ方式の一例を示した。

このインペラ粉砕機は、多数のインペラ２１が中央の円
筒２２に設けてあり、縦型になって高速回転している。

この中心部に仕込み口２３があり、脆化種皮種子はここ
に注入される。

仕込み口２３に入った種子は、円筒２２の面においてい
る穴から円筒の外に遠心力で飛び出すと同時にインペラ
でたたかれ、出口２４から外に放り出される。

［実施例］ 実施例１ 横長に設置した内部が四角柱の形状の冷却筒であって、
長さ１１０ｃｍ５縦横の長さ２５ｃｍの内容寸法を有し
、その天井面の両側縁に多数の小穴をあけた液体窒素管
を２水平行に設け、筒内のほぼ中心線上に回転軸のある
第１図の形式の冷却筒に液体窒素を８００ｇ／分の速度
で供給して、冷却筒内の温度を一１２０°Ｃに維持した
。

この装置の仕込み口１にホウレンソウの皮付き種子を７
００９／分の仕込み速度で供給した。

押出板３を１分間５０回転の速度で回転して、皮付きホ
ウレンソウ種子を冷却筒２の中を通過させ、その間に種
皮は冷却され脆化し、ている。

冷却筒を出たホウレンソウ種子は誘導部Ｂにより密閉系
のままで、窒素ガス雰囲気下でロールの上に落下する。

種子が落下する途中に２枚の傾斜した案内板が設けてあ
り、ここに落ちた種子は右の案内板８の先端と左の案内
板９の傾斜面の間を通過するときに均一な厚さに調整さ
れ、案内板９の先端の位置が右のロールの上にのみ種子
が落下するようになっている。

粉砕部Ｃは２本の回転ロールが外気を遮断するパネルで
囲った容器内に収納されていて、２本のロールは、左の
ロールが直径１５ｃｍ、長さ７　、５　ｃｍであり、右
のロールは直径１５．２ｃｍ。

長さ７．５ｃｍである。

ロール面の材質は、殆どプラスチックに近い硬質ゴムで
あり、ロールの両端は収納容器のパネルにほぼ接触して
いて、種子が端からリークしないようになっている。

使用したホウレンソウの皮付き種子の平均粒径２　、５
　ｍｍ、同剥皮種子の平均粒径２．Ｏｍｍに対して、２
本のロールの間隔を２　、１　ｍｍに設定した。

種皮粉砕後の種子を風力選別機により種皮を吹き飛ばし
、ふるいにより剥皮種子を選別して取り出した。

１０分間の間に製造された剥皮種子と未処理皮付き種子
の量を計り、剥皮種子について栽培試験を行い、ふるい
分けされた皮付き種子はリサイクルした。得られた結果
を第１表に示した。

実施例２ 実施例１と同様の操作を、案内板を除去して行った。

結果を第１表に示した。

実施例３ 皮付き種子として、シュンギクを使用して、粉砕機とし
てロールの代わりに、インペラ粉砕機として株式会社大
竹製作所製オータケミニダップＦＣＩ　Ｋ−Ｍを使用し
て、種子の仕込み速度をｏ　、　６　ｋｇ１分にして実
施例１と同様の操作を行った。

結果を第１表に示した。

実施例４ シュンギクの代わりにホウレンソウを用いて、実施例３
と同様の操作を行った。

結果を第１表に示した。

第　　１ 表 ［発明の効果］ 本発明製造方法で得られた剥皮種子は、傷がないため発
芽揃いがよく、効率的に栽培をすることができる。

また、種子を低温処理しているので、種子の内部まで刺
激をうけ、胚が活性化され、発芽が速くなる。

常温では、果皮に弾力があり、これを破壊しようとする
と、内部の種子本体の表面に傷が付き、この傷口から子
葉が先に突出するいわゆるアティピカル発芽が多くなり
、正規な発根が先にでるものと混在し、発芽の均一性が
乱れる。

これに対して、本発明のように低温特に超低温に維持し
て果皮を破壊すると、果皮が脆くなっていて、少ない力
で割れ、内部の種子の表面を損なわずに種皮だけが除去
できる利点がある。

本発明の装置及び製造方法は、液化ガスを冷却筒内にの
み噴射させて、冷却するだけで、粉砕部で粉砕されるま
で、系内から液化ガスが溢れる状態で実施するため、導
入部及び粉砕部に水分が入らず、外気により種子が昇温
することはない。

故に、導入部及び粉砕部における種子の移動と粉砕が円
滑に行え、特に粉砕部に煩わしい断熱装備及び密封装備
を必要としないなどの大きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法の実施例のフローシートを示
す図であり、第２図は本発明製造装置に使用する粉砕機
の一例を示す模式図面であり、第３図は本発明の脆化部
の内部の構造を示す説明図である。 図中の符号は、Ａ；種皮脆化部、Ｂ；導入部、Ｃ；種皮
粉砕部、Ｄ；種皮除去部、Ｅ；剥皮種子分離部、Ｆ；リ
サイクル通路、ｌ：仕込み口、２：冷却筒、３：螺旋押
出板、４；液体窒素噴射管、５；螺旋押出板回転軸、６
；出口、７；回転軸外部端末、８．９；案内板′、１０
，１１；回転ロール、１２；緩衝シート、１３；風力選
別機、１４；ふるい、１５：剥皮種子取り出し口、１６
：液体窒素ボンベである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一方の端に仕込み口を有し、他端に押し出し口を有
   し、内面に液化ガスの噴出穴を備えた冷却筒及び該冷却
   筒の内部に配置された螺旋状回転押出板とからなる種皮
   脆化部と該脆化部の出口が脆化種子導入部を経て脆化種
   皮粉砕部に連結していることを特徴とする剥皮種子製造
   装置。 ２　液化ガスが液体窒素である請求項１記載の剥皮種子
   製造装置。 ３　脆化種皮粉砕部が２本の回転ロールの間に脆化種皮
   付き種子を挟み込み脆化種皮を粉砕する機構からなり、
   該ロール面の間隔が粉砕すべき皮付き種子の平均粒径以
   下に設定されていることを特徴とする請求項１又は２記
   載の剥皮種子製造装置。 ４　ロール面の間隔が粉砕すべき皮付き種子の平均粒径
   と剥皮種子の平均粒径の間に設定されていることを特徴
   とする請求項３記載の剥皮種子製造装置。 ５　一方のロール面の線速度が他方の線速度の１．０１
   〜１．１５倍であることを特徴とする請求項３又は４記
   載の剥皮種子製造装置。 ６　種皮粉砕部が回転軸に取り付けた２枚以上のインペ
   ラが高速で回転する空間に脆化種皮付き種子を供給し、
   インペラ面との衝撃により脆化種皮を破壊する方式であ
   る請求項１又は２記載の剥皮種子製造装置。 ７　脆化種子導入部が、その出口に、傾斜した２枚の案
   内板で形成した平行なスリットを有し、かつ、粉砕ロー
   ルの一方のロール面にのみ種子が落ちるように該案内板
   が位置している請求項３、４又は５記載の剥皮種子製造
   装置。 ８　一方の端に仕込み口を有し、他端に押し出し口を有
   し、内面に液体窒素の噴出穴を備えた冷却筒及び該冷却
   筒の内部に配置された螺旋状回転押出板とからなる種皮
   脆化部の仕込み口に皮付き種子を仕込み、内部に液体窒
   素を噴射させて、温度を−２０〜−１９６℃に維持しな
   がら、螺旋状回転押出板を回転させて、該皮付き種子を
   種皮脆化部の出口から脆化種子導入部を経て、種皮粉砕
   部に押し出し、種皮を粉砕した後、風力選別機により、
   種皮、剥離種子及び皮付き種子に分別し、皮付き種子を
   種皮脆化部の仕込み口にリサイクルすることを特徴とす
   る剥皮種子の製造方法。 ９　種皮粉砕部が２本の回転ロールの間に脆化種皮付き
   種子を挟み込み脆化種皮を粉砕する機構からなり、該ロ
   ール面の間隔が粉砕すべき皮付き種子の平均粒径と剥皮
   種子の平均粒径の間に設定されていることを特徴とする
   請求項８記載の剥皮種子の製造方法。 １０　一方のロール面の線速度が他方の線速度の１．０
   １〜１．１５倍であることを特徴とする請求項９記載の
   剥皮種子の製造方法。 １１　種皮粉砕部が２枚以上の高速回転インペラにより
   種皮を破壊する方式である請求項８記載の剥皮種子の製
   造方法。