JP5828443B2 - 米粉製造のための製粉前処理方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、米粉製造のための製粉前処理方法及びその装置に関する。

従来、米粉の製造方法として、精白米を水洗し、該水洗した精白米を、２時間以上２４時間以内の浸漬処理を施して含水させた後、水挽きや気流製粉などで製粉することが古くから知られている。当該製造方法によれば、前記水洗した後の精白米に前記長時間の浸漬処理を施すことにより、粒度の細かい上質な米粉を製造することが可能となる。

つまり、前記精白米の長時間の浸漬処理は、米粒内の水分分布を均一化するとともに、該米粒を軟質化するために行われる。一方で、精白米は、浸漬処理が短時間しか行われないと、米粒内の水分分布が不均一となり、吸水が少ない箇所が多く存在することになる。その場合、前記精白米は、米粒内における吸水が少ない箇所では製粉時に粗粉となり、粗粉の割合が多い粒度の米粉となる。このため、製粉前の水洗、浸漬の各工程が米粉の品質上、極めて重要な意義を持つことになる（例えば、非特許文献１参照）。

しかしながら、上記製造方法における製粉前の水洗工程及び浸漬工程で使用した排水は、そのまま河川や下水道等に放流することは許されず、例えば、好気性生物処理や嫌気性生物処理などの排水処理設備で浄化させた後に外部に放出する必要があった。従来は、この排水処理に係るイニシャルコスト及びランニングコストに対して莫大な費用を投じていた。

倉澤文夫 著、「最新食品加工講座 米とその加工」、株式会社建帛社、昭和５７年１１月２５日初版発行、P.221-223

本発明は上記問題点にかんがみ、水洗工程及び浸漬工程による排水を生じることなく、かつ、米の硬度を著しく低下させるような米粉製造の前処理方法及びその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本発明は、水分が１３．０〜１６．０％（w.b.％）の範囲にある原料精白米に対して低湿度の風を送給し、水分を１１．０〜１３．０％（w.b.％）の範囲に調整して水分を均質化する水分均質化工程と、
該水分均質化工程を通過させた精白米に、水分が２０．０〜４５．０％（w.b.％）までの加水及び該加水後の精白米の米粒中心部への水分吸収の促進を行う調質工程と、
を備える米粉製造のための前処理方法とした。

請求項２記載の発明によれば、前記水分均質化工程と前記調質工程との間に、前記水分均質化工程により水分が均質化された精白米に、水分を添加して糊粉層部分を軟質化させ、この精白米を粒々摩擦することにより糊粉層部分の除糠を行う除糠工程を備えたことを特徴とする。

一般的に原料となる精白米の水分は１５．５％（w.b.%）として知られているが（例えば、五訂増補食品成分表2006）、実際には、新米なら１４．０〜１６．０％（w.b.%）、古米なら１３．０〜１５．０％（w.b.%）であり、鮮度や保管状態によってバラツキがある。このため、本発明では、まず、水分均質化工程において、水分が１３．０〜１６．０％（w.b.％）の範囲にある原料精白米に対して低湿度の風を送給し、水分を１１．０〜１３．０％（w.b.％）の範囲に調整して水分をほぼ均質化するのである。これにより、ほぼ全ての精白米の水分が均質化し、しかも精白米の米粒の表面には、微細な亀裂が多数形成され、米粒の表面から水分の吸収しやすい状態となっている。

調質工程においては、前述の水分均質化工程を通過させた精白米に水分が２０．０〜４５．０％（w.b.％）になるまで加水を行う。この調質工程において、米粒表面に付着した付着水が、微細な亀裂からデンプン層に浸透するようになる。そして、前記デンプン層では、細胞壁組織の浸透圧によってデンプン複粒への吸水が行われる。この結果、急速な膨潤により細胞壁組織のひずみ量が増加し、強固な細胞壁組織が破壊されやすくなっており、米の硬度が低下した状態にある。したがって、後工程の製粉工程では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。

以上のように、本発明の米粉製造のための製粉前処理では、容器内に水を満たして米粒を長時間浸漬するような、どぶ浸け処理や、米粒をあらかじめ洗米する処理が不要であるため、多量の水を使用することがなく、排水処理設備が不要となり、ランニングコストも大幅に削減することが可能となる。また、後工程の製粉工程では、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ために、製粉工程における動力削減が可能となり、損傷デンプンの発生を防止することもできる。

請求項２記載の発明によれば、前記水分均質化工程と前記調質工程との間に、前記水分均質化工程により水分が均質化された精白米に、水分を添加して糊粉層部分を軟質化させ、この精白米を粒々摩擦することにより糊粉層部分の除糠を行う除糠工程を備えているから、原料として米粒表面にわずかに糠が付着した精白米を使用する場合や、原料として外国産の長粒種（例えば、タイ国産の長粒種）を使用する場合に、米粒表面への加水により糊粉層部分を軟質化させた後、米粒同士の粒々摩擦を施して除糠を行うことができるものであり、米粉に粉砕した時の品質向上に寄与することができる。

本発明の米粉製造のための製粉前処理方法を示すフロー図である。 本発明の米粉製造のための製粉前処理方法を具体化した製造装置のフロー図である。

以下、図面に基づき、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は本発明の米粉製造のための製粉前処理方法を示すフロー図であり、図２は本発明の米粉製造のための製粉前処理方法を具体化した製造装置のフロー図である。

原料となる米は、搗精後の精白米であれば特に産地、品種、保存方法、搗精方法を問わない。米の搗精の程度は、通常の精米手段であれば特に限定されず、精米歩合が９４％以下であればよい。原料精白米の水分は、１３．０〜１６．０％（w.b.％）が好ましい。原料精白米の水分が高いものは、良食味値となる傾向が高く、米粉の食味を考慮する場合には水分の高いものを使用するのが好ましい。また、砕米、飼料米、古米なども原料として用いることができるが、著しく品質が悪いものは避けることが望ましい。

本発明においては、最初の水分均質化工程（図１のステップ１）において、水分が１３．０〜１６．０％（w.b.％）の範囲にある原料精白米に対して、温度が４０〜６０℃、相対湿度１０％以下の低湿度の風を約１０〜２０分間送給して乾燥を行う。このとき、例えば、水分が１１．０〜１３．０％（w.b.％）の範囲に調整されて、水分分布がほぼ均質化する。

水分均質化工程における装置は特に限定されないが、例えば、図２の符号１０に示す流下式乾燥機を用いるのが、経済性、焦げ防止の点から好ましい。流下式乾燥機１０は、希望する仕上がり水分に応じて、温度、風量、乾燥時間等を適宜設定することができる。

かくして得られた精白米は、ほぼ全ての精白米の水分が均質化し、しかも精白米の米粒の表面には、微細な亀裂が多数形成され、米粒の表面から水分の吸収しやすい状態となっている。次に、この精白米は、除糠工程に至り（図１のステップ２）、加水により糊粉層部分が軟質化された後、米粒同士の粒々摩擦が施され、米粒の糊粉層部分がこすり取られて除糠が行われるようになる。なお、原料として精白米表面の糠をあらかじめ除去した、いわゆる無洗米を用いる場合は、除糠工程を省略することも可能である。さらに、品質の悪い外国産米を用いる場合は、水分均質化工程の前段に除糠工程を配置するのが望ましい。

除糠工程における装置は特に限定されないが、例えば、図２に示す加湿式研米機２０を用いるのが、経済性、効率性の点から好ましい。加湿式研米機２０の圧力は、通常の圧力でよく、加水量及び通過時間は、希望する仕上がり水分や白度に応じて、適宜設定することができる。

次に、米粒は調質工程に至り（図１のステップ３）、該調質工程において米粒の水分が２０．０〜４５．０％（w.b.％）となるように加水される。この調質工程においては、米粒表面に付着した付着水が、米粒表面の微細な亀裂からデンプン層に浸透するようになる。そして、該デンプン層では、細胞壁組織の浸透圧によってデンプン複粒への吸水が行われるようになる。この結果、急速な膨潤により細胞壁組織のひずみ量が増加し、強固な細胞壁組織が破壊されやすくなって、米の硬度が低下した状態になる。

調質工程における装置は特に限定されないが、例えば、図２に示す回転ドラム式の調質機３０を用いるのが、経済性、効率性の点から好ましい。調質機の加水量は、希望する仕上がり水分に応じて、適宜設定することができる。また、加水後のテンパリング時間も希望する仕上がり水分に応じて、適宜設定することができる。

図１のステップ４は、製粉工程であり、米粒を粉砕して粉にできればよく、その方式、粒径に限定はない。米粉の粒径に合わせて粉砕方式や粒径を設定することができる。

図１のステップ５は、米粉を気流で乾燥する乾燥工程であり、例えば、８．０〜１４．０％（w.b.％）の範囲となるように、乾燥時間や気流の温度を適宜調整することができる。以上のように、本発明の米粉製造のための製粉前処理方法であれば、容器内に水を満たして米粒を長時間浸漬するような、いわゆる、どぶ浸け処理や、米粒をあらかじめ洗米する処理が不要であるため、多量の水を使用することがなく、排水処理設備が不要となり、ランニングコストも大幅に削減することが可能となる。

次に上記した米粉製造のための製粉前処理方法を具体的に実施するための装置について説明する。

図２において、米粉製造のための製粉前処理装置１は、前述のように流下式乾燥機１０、加湿式研米機２０及び回転ドラム式調質機３０から構成される。

流下式乾燥機１０の前段には、原料投入タンク２、繰出バルブ３及び搬送装置４が配置されており、搬送装置４からは流下式乾燥機１０に至る配管５が配置されている。これらの構成により、原料米を所定量ずつ流下式乾燥機１０に投入することができる。そして、流下式乾燥機１０は、米粒を貯留する貯留タンク部６、米粒を低湿度の風により乾燥させる乾燥部７及び米粒を機外に排出する排出部８を重設した構成である。

乾燥部７は、多孔板７ａ，７ａにて形成される米粒流下路７ｂ，７ｂを左右一対設け、この一対の米粒流下路７ｂ，７ｂで囲まれる空間に、低湿度空気を前記米粒流下路７ｂ，７ｂに向けて送給するための空気供給口７ｃが設けられ、米粒流下路７ｂ，７ｂと乾燥部７の機枠とで囲まれる空間に、各米粒流下路７ｂ，７ｂを通過した空気を機外に排風する排風路７ｄ，７ｄがそれぞれ設けられている。該排風路７ｄ，７ｄには排風ファン（図示せず）が接続してあり、該排風ファンの作動により米粒流下路７ｂ，７ｂを通過した空気を機外に排風する構成にしてある。

排出部８は、各米粒流下路７ｂ下端に配置したロータリーバルブ８ａ，８ａと、該ロータリーバルブ８ａ，８ａから繰り出された米粒を集合させる漏斗部８ｂ，８ｂと、該漏斗部８ｂ，８ｂによって集合された米粒を機外に搬送する下部スクリュー８ｃとから構成されている。なお、別途昇降機などの搬送部を設けて排出部８と貯留タンク部６とを連絡し、米粒を再乾燥することができる構成としてもよい。

流下式乾燥機１０の後段には、搬送装置１１が配置されており、搬送装置１１からは加湿式研米機２０に至る配管１２が配置されている。これらの構成により、ほぼ全て水分が均質化した米粒を所定量ずつ湿式研米機２０に投入することができる。なお、原料が、精白米表面の糠をあらかじめ除去した、いわゆる無洗米の場合は、湿式研米機２０に至る配管１２に代えて、回転ドラム式調質機３０に至る配管１３を選択し、除糠処理を省略することも可能である。

そして、湿式研米機２０は、米粒を一時貯留する貯留タンク部２１と、該貯留タンク部２１からの米粒を横搬送する送穀部２２と、該送穀部２２により横搬送された米粒を研米する研米部２３と、該研米部２３により研米された米粒を排出する排米部２４と、前記研米部２３での研米により剥離された糠を集糠する集糠部２５と、前記研米部２３内の米粒に加湿を行う加水部２６とを備えた構成である。

前記送穀部２２は、ハウジング２２ａ内で軸受２２ｂ，２２ｂにより回転自在に支持された回転軸２２ｃの一端側に搬送螺旋２２ｄを取り付けた構成であり、貯留タンク部２１から流下された米粒を研米部２３に向けて搬送できる構成となっている。

研米部２３は、横設した多孔壁除糠精白筒２３ａ内に、前記回転軸２２ｃの他端側に取り付けた精白転子２３ｂを回転可能に配置した構成であり、前記多孔壁除糠精白筒２３ａの内側にあって前記精白転子２３ｂとの間隙を精白室２３ｃとなし、前記除糠精白筒２３ａの外側を除糠室２３ｄに形成してある。そして、前記除糠室２３ｄと連通する前記研米部２３の下方側に研米により剥離された糠を集糠する集糠部２５が形成される。

前記精白転子２３ｂは中空状となし、排米部２４側は加水部２６と連通する一方、貯留タンク部２１側は閉鎖され、研米部２３の領域で水滴が放出されるような水分添加孔２３ｅが多数形成されている。前記加水部２６は、水管、調節弁及び水タンク（いずれも図示せず）より構成され、前記送穀部２２から米粒が研米部２３内に向けて搬送されると、加湿部２６、精白転子２３ｂ中空部及び水分添加孔２３ｅを経由した水分の添加によって瞬間的に米粒表面が湿潤軟質化される。そして、多孔壁除糠精白筒２３ａ及び精白転子２３ｂにより、米粒どうしの粒々摩擦が行われる。このとき、米粒表面の薄層を剥離することで除糠が行われ、米粒は排米部２４から機外に排出されることになる。

加湿式研米機２０の後段には、回転ドラム式調質機３０に至る配管２７が配置されている。

回転ドラム式調質機３０は、筒部の中心を軸心として回転可能に形成する一方、筒部の長尺方向の傾斜角度を変更可能とした回転ドラム３１と、該回転ドラム３１を載置する架台３２と、前記回転ドラム３１内に米粒を投入するための米粒投入ホッパ３３と、該米粒投入ホッパ３３に連絡して回転ドラム３１内に水を供給するための加水部３４と、前記回転ドラム３１からの米粒を排出するための流下樋３５と、前記回転ドラム３１から排出された米粒の調質を行う無端ベルトコンベア３６と、から主要部が構成される。

前記回転ドラム３１を載置する架台３２上には、回転ドラム３１の筒部の長尺方向中間部を支持し、かつ、長尺方向の傾斜角度を変更することが可能な支点３７を設けるとともに、前記回転ドラム３１の一端側を上下動させて長尺方向の傾斜角度を変更することが可能なジャッキ３８が設けられている。このジャッキ３８の駆動により、支点３７を中心にして、回転ドラム３１の傾斜角度が例えば、０°（水平位置）から１０°まで変更可能となる。これにより、回転ドラム３１へ投入された米粒の滞留量又は流量を増減制御することができる。そして、回転ドラム３１の架台３２上には、回転ドラム３１を軸心を中心に回転させるギアモータ３９が設けられている。

前記回転ドラム３１の筒形状は、円筒形状であっても、多角筒形状であってもよいが、米粒投入ホッパ３３から投入された米粒と加水部３４から供給された水とを混合・撹拌させるため、撹拌効果の高い形状、すなわち、多角筒形状を採用するのが好ましい。また、撹拌効果の弱い円筒形状を採用する場合にあっては、円筒内部に撹拌部材を配設するのが望ましい。

前記回転ドラム３１からの米粒を排出するための流下樋３５は、その内部に米粒のほぐし機（図示せず）を設けるのが望ましく、このほぐし機により加水が施された米粒をバラけさせて次工程の無端ベルトコンベア３６のベルト３６ａ上に供給することができる。

前記無端ベルトコンベア３６のベルト３６ａは、通常のベルトや、水切りや通風に適したメッシュベルトなどいずれの形態のものでも採用することができる。しかし、コスト等を考慮すれば通常のベルトを採用すればよい。すなわち、この工程にあっては、前記回転ドラム３１での加水量を米粒表面に付着水が生じる程度に制限してあり、ベルト３６ａが無端軌道上を１０〜３０分間かけて走行している間に米粒中心部へ水分移行させるものであり、余剰水が生じるような大量の加水ではないために、通常のベルトコンベアを採用することができるのである。符号４０は無端ベルトコンベア３６を走行駆動するためのギアモータである。以下、本発明の好適な実施例について説明する。

＜実施例１＞
実施例１では、原料が変わった場合でも本発明の製粉前処理方法によって品質の違いが生じるか否かの確認試験を行った。
供試原料としては、
日本産（短粒種）うるち米 テスト１、
日本産（短粒種）砕米 テスト２、
タイ産（長粒種）うるち米 テスト３、
タイ産（長粒種）砕米 テスト４、
の４種類とした。この４種の供試原料ついて本発明の製粉前処理方法を施し、得られた米粒を、同条件のもとで製粉を行い、損傷デンプンの程度、粒度分布及び水分を測定した。結果を表１に示す。

表１より、テスト１、テスト２、テスト３及びテスト４のように原料が変わったとしても、製粉前水分及び製粉後水分を検証した結果、品種間で大差は生じることがないことが分かった。また、粒度分布を検証した結果、粒径の累積50％を考察してみると、35.0μｍ（テスト２）〜41.6μｍ（テスト３）〜42.6μｍ（テスト４）〜55.7μｍ（テスト１）といった分布で推移しており、品種間で大差が生じることがないことが分かった。

＜実施例２＞
実施例２では、神経伝達物質の一種として知られるγ-アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）が豊富に含まれている米粒を原料として用い、容器内に水を満たして米粒を長時間浸漬するような、いわゆる、どぶ浸け処理法（従来の製粉前処理方法）と、本発明の製粉前処理方法とを比較し、どちらの処理方法で製粉した米粉により多くのＧＡＢＡが含まれているかの検証を行った。試験方法については表２に示し、ＧＡＢＡ含有量の分析手法及び分析装置は表３に示し、ＧＡＢＡ含有量の測定結果は表４に示す。

表４より、本発明の製粉前処理方法においては、精米処理後から製粉処理後に至るまでＧＡＢＡ含有量の大きな減少は見られなかった。一方で、従来の製粉前処理方法（どぶ浸け法）においては、浸漬処理以降でＧＡＢＡ含有量の著しい減少が見られた。すなわち、本発明の製粉前処理方法にあっては、水洗工程及び浸漬工程による排水を排出しない方式であるためと考えられる。ＧＡＢＡは水溶性物質であるために、従来の製粉前処理方法にあっては浸漬処理においてＧＡＢＡが外部に流出したものと考えられる。

以上のように本発明によれば、水分が１３．０〜１６．０％（w.b.％）の範囲である原料精白米に対して低湿度の風を送給し、水分を１１．０〜１３．０％（w.b.％）の範囲に調整して水分を均質化する水分均質化工程と、該水分均質化工程を通過させた精白米に、水分が２０．０〜４５．０％（w.b.％）までの加水及び該加水後の精白米の米粒中心部への水分吸収の促進を行う調質工程と、を備えた米粉製造のための前処理方法としたので、調質工程での急速な膨潤により細胞壁組織のひずみ量が増加し、強固な細胞壁組織が破壊されやすくなって、米の硬度が低下した状態になり、後工程の製粉工程では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。

そして、従来の容器内に水を満たして米粒を長時間浸漬するような、どぶ浸け処理や、米粒をあらかじめ洗米する処理が不要であり、多量の水を使用することがなく、排水処理設備が不要となり、ランニングコストも大幅に削減することが可能となる。

さらに、後工程の製粉工程では、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ために、製粉工程における動力削減が可能となり、損傷デンプンの発生を防止することができる。

加えて、神経伝達物質の一種として知られるγ-アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）が豊富に含まれている米粒を原料として用い、本発明の方法により前処理を行って製粉処理を行えば、水洗工程及び浸漬工程による排水を排出しないためにＧＡＢＡ成分が外部に流出せず、ＧＡＢＡ含有量の高い米粉を容易に製造することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態を説明したが、具体的な構成はこれに限定されることはなく、例えば、米についてのみ説明したが、さらに麦、そばなどの穀物についても適用できることは言うまでもない。そして、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更は適宜可能である。

本発明の米粉製造のための製粉前処理方法は、排水処理設備が不要であり、米粉製造プラントを建設するにあたり、建設コストを安価にし、さらに、神経伝達物質の一種として知られるγ-アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）など機能性成分が豊富に含まれている米粒を原料として用いる場合は、排水が生じないために機能性成分の外部への流出がなく、利用可能性が極めて高くなる。

１ 製粉前処理装置
２ 原料投入タンク
３ 繰出バルブ
４ 搬送装置
５ 配管
６ 貯留タンク部
７ 乾燥部
７ａ 多孔板
７ｂ 米粒流下路
７ｃ 空気供給口
７ｄ 排風路
８ 排出部
８ａ ロータリーバルブ
８ｂ 漏斗部
８ｃ 下部スクリュー
１０ 流下式乾燥機
１１ 搬送装置
１２ 配管
１３ 配管
２０ 湿式研米機
２１ 貯留タンク部
２２ 送穀部
２２ａ ハウジング
２２ｂ 軸受
２２ｃ 回転軸
２２ｄ 搬送螺旋
２３ 研米部
２３ａ 多孔壁除糠精白筒
２３ｂ 精白転子
２３ｃ 精白室
２３ｄ 除糠室
２４ 排米部
２５ 集糠部
２６ 加湿部
２７ 配管
３０ 回転ドラム式調質機
３１ 回転ドラム
３２ 架台
３３ 米粒投入ホッパ
３４ 加水部
３５ 流下樋
３６ 無端ベルトコンベア
３７ 支点
３８ ジャッキ
３９ ギアモータ
４０ ギアモータ

Claims (5)

1. 水分が１３．０〜１６．０％（w.b.％）の範囲にある原料精白米に対して低湿度の風を送給し、水分を１１．０〜１３．０％（w.b.％）の範囲に調整して水分を均質化する水分均質化工程と、
   該水分均質化工程を通過させた精白米に、水分が２０．０〜４５．０％（w.b.％）までの加水及び該加水後の精白米の米粒中心部への水分吸収の促進を行う調質工程と、
   を備えたことを特徴とする米粉製造のための製粉前処理方法。
2. 前記水分均質化工程と前記調質工程との間に、前記水分均質化工程により水分が均質化された精白米に、水分を添加して糊粉層部分を軟質化させ、この精白米を粒々摩擦することにより糊粉層部分の除糠を行う除糠工程を備えてなる請求項１記載の米粉製造のための製粉前処理方法。
3. 貯留タンクから所定量ずつ米粒流下路に流下させながら温度が４０〜６０℃、相対湿度１０％以下の低湿度の風を約１０〜２０分間送給し、水分が１３．０〜１６．０％（w.b.％）の範囲にある米粒を水分１１．０〜１３．０％（w.b.％）の範囲に均質化する流下式乾燥機と、
   水分１１．０〜１３．０％（w.b.％）の範囲に均質化された米粒に水分２０．０〜４５．０％（w.b.％）となるように加水した後、１０〜３０分間のねかし処理を行う回転ドラム式調質機と、を備えたことを特徴とする米粉製造のための製粉前処理装置。
4. 前記流下式乾燥機と前記回転ドラム式調質機との間に、加水により米粒表面の糊粉層部分を軟質化した後、米粒同士の粒々摩擦を施して除糠を行う加湿式研米機を配置してなる請求項３記載の米粉製造のための製粉前処理装置。
5. 前記回転ドラム式調質機が、筒部の中心を軸心として回転可能に形成する一方、筒部の長尺方向の傾斜角度を変更可能とした回転ドラムと、該回転ドラム内に水を供給するための加水部と、前記回転ドラムから排出された米粒をベルト上に載置し、該ベルトが無端軌道上を１０〜３０分間かけて走行している間に米粒表面に付着した付着水を米粒中心部へ水分移行させる形態の無端ベルトコンベアと、から構成されてなる請求項３又は４記載の米粉製造のための製粉前処理装置。

Images