(57)【要約】【課題】小麦粉などの穀粒粉末と混合して食感を損なわない、安定化米糠微粉末の製造方法を提供する。【解決手段】米糠を水分含有量の調整後に過熱蒸気で加熱して、米糠のリパーゼとペルオキシダーゼを失活させ、乾燥後に、気流式粉砕機で微粉末に粉砕する際に、米糠と共に液化不活性ガスを含む気流中で粉砕することにより、粉砕時の発熱温度の上昇を抑制することにより、米糠中の油脂の液化を防止して微粉砕した粉末の凝結を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）精米して得た米糠を篩いにかけて不純物を除去する工程と、
（２）水分含有量を調整する工程と、
（３）米糠リパーゼを失活させるように加熱ブランチングする工程と、
（４）米糠の水分含有量が８％以下になるように乾燥する工程と、
（５）米糠を微粉末に粉砕する工程と、
を含む安定化米糠微粉末の製造方法。
【請求項２】
工程（２）の水分含有量の調整および工程（３）の加熱ブランチングは、水分含有量が約２０％〜３０％になるように加水調整し、米糠の温度が約１００℃〜１１０℃になるようにマイクロ波で加熱する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
工程（２）の水分含有量の調整および工程（３）の加熱ブランチングは、水分含有量が約１５％〜３０％になるように加水調整し、米糠の温度が約１００℃〜１１０℃になるように過熱蒸気で加熱する請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
工程（２）の水分含有量の調整および工程（３）の加熱ブランチングは、米糠の水分含有量をそのまま保持し、米糠の温度が約１２０℃〜１４０℃になるように押出加熱機と過熱蒸気との組合せで加熱する請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
工程（４）の乾燥プロセスは、強制送風乾燥、減圧乾燥および／または熱風乾燥である請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
工程（５）の粉砕プロセスは、気流式粉砕機で行われ、粉砕中に粉砕温度を低下させるように液化不活性ガスを同時に導入する請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
工程（６）の液化不活性ガスが窒素ガス、二酸化炭素、ヘリウムガスおよびアルゴンガスからなる群より選ばれる１種である請求項６に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定化米糠微粉末の製造方法に関し、特に、米糠リパーゼを失活させてなる安定化米糠を微粉末に粉砕して、室温での貯蔵を可能にするとともにさまざまな加工食品の調製に使用できる米糠を製造する方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
米糠は、穀粒重量の約１０％を占め、玄米を白米に精米した時の副産物として、おおよそ油脂１８〜２４％、食物繊維２５％、タンパク質１４％および炭水化物４５％を含有する。米糠タンパク質のアミノ酸組成は、牛乳カゼインに匹敵する。米糠は、ビタミンＢ群、トコフェロールやトコトリエノールなどのビタミンＥ群、カリウム、マグネシウム、リンなどのミネラル、γ−オリザノール（γ−ｏｒｙｚａｎｏｌ）、β−シトステロール（β−ｓｉｔｏｓｔｅｒｏｌ）などの多くの抗酸化効果を有する成分、並びに生理調節機能を有するγ−アミノ酪酸などが豊富に含まれ、食品加工において、多くの栄養素の補給源として使用可能である。
しかしながら、米糠を食品または飼料として使用することは、米糠油脂の加水分解および酸敗による不安定性により制限される。すなわち、精米後に米糠中の脂肪がリパーゼ（ｌｉｐａｓｅｓ）およびペルオキシダーゼ（ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅｓ）の作用で劣化し、食品としての使用に適さなくなる。
【０００３】
米糠リパーゼのこのような作用を抑制するために、多くの処理方法が提案されている。例えば、特開昭６２−１１０５２号公報に開示されたように、米糠を含水率１２〜１３％から８〜９％になるように乾燥させ、温度１１５〜１２５℃、含水率８〜９％になるように押出機と過熱蒸気（ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｄ  ｓｔｅａｍ）との組み合わせで加熱し、同じ温度で水分含有量を４〜５％に低下させて、安定化米糠を得たが、得られた米糠は粒子径を減少させるための粉砕処理がなされていない。
【０００４】
特開平１１−９２０７号公報では、精米機からの米糠を加熱する装置が開示されており、米糠を１６０℃の過熱蒸気で１００〜１３０℃で１０〜６０秒間間接的に加熱してリパーゼを失活させるが、米糠の水分含有量および粒子径に関して制限はない。
【０００５】
米国特許第５，７５３，２８３号には、タンパク質加水分解酵素で処理して米糠リパーゼを失活させる方法が開示されており、パパイン、ブロメラインまたは真菌プロテアーゼなどの植物または微生物に由来するタンパク質分解酵素で米糠リパーゼを分解する。タンパク質の加水分解反応を順調に行うためには、米糠重量の１０％〜５００％の水を添加する必要があり、１０％の水を添加する場合、リパーゼの失活に２４時間を必要とし、５００％の水を添加する場合、わずか５分間を必要とするが、その後の脱水工程に多くのエネルギーが消費される。
【０００６】
Ｐ．Ｌｏｙｐｉｍａｉらにより、米糠の水分を３０〜４０％に調整し、１５０〜２２５Ｖ／ｃｍの電界強度で抵抗加熱することで、米糠リパーゼの活性を抑制することが可能であることが報告されたが、これは研究室での小規模実験に限られており、工業化に使用可能な条件の確認が必要となる。
【０００７】
米国ルイジアナ州立大学の２０００年１月に発表された第８７０号研究レポートによると、米糠リパーゼの失活方法は乾熱法と湿熱法を含む。乾熱法の場合、温度が１２０℃以上に達する必要があるが、高温度で多くの栄養素が破壊され、湿熱法の場合、水蒸気による加熱処理温度が均一になりにくくブランチングが不完全になるが、好ましい方法は湿熱法であり、米糠の水分含有量を約３０％以上に増加させなければならない。好ましい湿熱処理法は、押出加熱法またはマイクロ波加熱法であり、ただし、加熱処理後、貯蔵中に微生物の増殖による劣化を回避するために、大量の水を除去することが必要である。処理によりリパーゼを失活させた米糠は、通常「安定化米糠」（Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｒｉｃｅ  Ｂｒａｎ）と呼ばれており、タンパク質、油脂、ビタミンＢ群、および血中コレステロールを低下させる植物ステロールが豊富である食材として使用することができる。
【０００８】
中国特許公開番号ＣＮ１９３５９６３Ａの特許では、米糠油を抽出する方法が開示された。仕事率６００〜１，０００Ｗのマイクロ波で、米糠を６０〜１２０秒間処理し、米糠の厚さが２０〜１００ｍｍであり、処理後に米糠の含水率が７．４％となり、その後、超臨界二酸化炭素で米糠油を抽出し、抽出温度が２５〜６０℃、抽出圧力が１０〜４０ＭＰａ、二酸化炭素の流量が１５〜９０Ｌ／ｈｒ、抽出時間が３０〜１５０分、米糠油の収率が２０〜２２％である。この特許は米糠油を抽出することを最終的な目標とし、マイクロ波によるブランチング後の米糠粒子における米糠油の分布状態について言及はない。
【０００９】
中国特許公開番号ＣＮ８６１０５２９５Ａの特許では、米糠油を抽出する装置および加工方法が開示された。米糠を加圧加熱装置で１分間以下で１２５℃以上に加熱し、その後速やかに大気圧まで減圧し、水分を急速に蒸発させるが、油脂含有細胞が破壊され、油脂成分と粉末成分とが分離し、リパーゼが破壊され、成長抑制物質が水分の蒸発に伴って減少した。この特許は、ブランチング後の米糠の後処理について言及していない。
【００１０】
中国特許公開番号ＣＮ１０１３０１００４Ａの特許では、高電圧パルス電界で玄米を処理して米糠を安定化させる方法が開示された。籾殻を除去した玄米に電界強度２〜８５ＫＶ／ｃｍ、パルス幅１０μｓ〜１０ｍｓで４００〜１００，０００パルスを加える。この処理方法は、通常抵抗加熱法として知られている。この特許の処理対象は、籾殻を除去した玄米であり、本発明の処理対象である新鮮な米糠とは異なる。
【００１１】
中国特許公開ＣＮ１０１３０１００６Ａの特許では、籾殻を除去し、玄米をマイクロ波で処理して米糠を安定化させる方法が開示された。玄米を周波数２４５０ＭＨｚまたは９１５ＭＨｚのマイクロ波で１０秒〜１０分間加熱し、リパーゼを失活させることができる。この特許の処理対象は、籾殻を除去した玄米であり、本発明の処理対象である新鮮な米糠とは異なる。
【００１２】
米国特許出願第２００９０１５５４３９号では、押出加熱装置で米糠、小麦ふすま、燕麦ふすまなどのふすまを１２１〜１６０℃に加熱して５秒〜２分間維持し、リパーゼおよびペルオキシダーゼを失活させる方法が開示されたが、得られた安定化ふすまに対して粒子径を減少する処理がなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第３７９７９３号公報
【特許文献２】特開２００２−１１９２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
精米時に生じた米糠の粒子は粗くて、大きな粒子の一部は、２０メッシュの篩を通すことができない。このためこれらの米糠を小麦粉と直接混合して使用した場合、製品の食感が小麦粉の製品よりも悪い。
小麦粉の粒子は、微細で一般に約９０〜１００メッシュであり、大きな米糠粒子の存在で製品にザラザラ感を与えてしまう。そのため、米糠をさらに小麦粉の粒子径に相当する約１００メッシュに粉砕しなければ、小麦粉、トウモロコシ粉などの穀粉と混合して使用することができない。米糠を高品質な化粧品原料として使用する場合は、さらに真珠粉末の粒子径に相当する約２００メッシュに粉砕しなければならない。
【００１５】
米糠の安定化方法は、乾熱法又は湿熱法に関わらず、その目的は米糠の温度を高めて米糠中の酵素を失活（または「ブランチング」）させることにある。押出加熱またはマイクロ波加熱、抵抗加熱はいずれも、米糠に含まれるデンプンを同時に糊化させることがあり、糊化したデンプンの乾燥により米糠全体が非常に硬い塊となり、安定化米糠を微粉末に粉砕する困難さが高まるので、これまでに安定化米糠の微粉末製品はほとんどない。
【００１６】
上記したように、現在、安定化米糠を他の食材と自由に混合するように微細化する方法はまだない。本発明の目的は、業界で使用可能な、安定化米糠微粉末の経済的かつ効果的な製造方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の主な目的は、米糠を安定化させて、さらに他の食材と自由に混合して使用できるように微粉末に加工する方法を提供することにある。この安定化米糠微粉末は、高品質のタンパク質、高食物繊維含有量、高ビタミンＢ含有量および高抗酸化物質含有量を有し、血中コレステロールおよびトリグリセリドを減らすことができるγ−オリザノールなどの健康成分が含まれている。
【００１８】
上述したように、米糠の安定化は、高温乾熱法または湿熱法で米糠リパーゼおよび脂質酸化酵素を失活させることができる。乾熱法は過熱による栄養素の破壊につながるため、湿熱法のほうが好適である。湿熱法が所望の効果を達成するために、マイクロ波加熱または抵抗加熱するときに米糠の水分含有量を約３０％に調整することが必要であり、押出機で加熱するときに、米糠に含まれた水分で高温、高水分活性下で酵素を失活させることができる。しかし、押出加熱またはマイクロ波加熱、抵抗加熱はいずれも、米糠に含まれるデンプンを同時に糊化させることがあり、糊化したデンプンの乾燥により米糠全体が非常に硬い塊となり、安定化米糠を微粉末に粉砕する困難さが高くなる。
【００１９】
従来の粉砕機で安定化した乾燥米糠を１００メッシュの篩を通過するように小麦粉に相当する粒子径に粉砕させるときに米糠の粉末が凝集するという問題がある。米糠に油脂が多く含まれるため、粉砕するときに米糠油が熱により液化し、米糠粉末の凝集を引き起こし、自由に流動できる粉末になれなくなる。米糠油の成分は複雑で、その脂肪酸の組成がピーナッツ油に近く、約４０％の多価不飽和脂肪酸、４０％の一価不飽和脂肪酸および２０％の飽和脂肪酸を含有し、曇点（ｃｌｏｕｄ  ｐｏｉｎｔ）がわずか１０℃であるので、室温でも米糠油が液状油となり、粉砕室の高温環境で米糠油の粘度が低下して流れてしまい、米糠が凝集する。これは、今まで安定化米糠微粉末が大量に生産されていない主な原因となっている。
本発明者が試験した結果、粉砕室の温度が４５℃以上になったときに、米糠粉末の凝集現象が現れる。食材として適した微粉末を生産しようとすれば、上記した粉砕室の高熱の問題を解決する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、
このため、本発明者らは、様々な研究を行い、粉砕機の冷却システムの改良を試み、粉砕室の温度を低下させる方法を見出した。即ち、原料の米糠を粉砕機に供給するときに、窒素ガス、二酸化炭素、ヘリウムガスおよびアルゴンガスからなる群より選ばれる１種を冷却剤として同時に導入する。粉砕室の温度を２５℃以下に低下させることができ、得られた米糠粉末が微細かつ均一であり、凝集する現象が生じない。この粉砕機冷却システムの改良案は、既に台湾経済部知的財産局に発明特許の出願（出願番号１００１４３８３８）として提出しており、ここで一緒に説明する。
【００２１】
粉砕機は種類が多く、材料への力の付与方法によって、材料の粉砕には押圧、曲げ、衝撃、せん断および粉砕などがある。材料が所望の粒子径に粉砕された場合、粗粒子から分離されなければならず、分離方法には主に機械的な篩分法および気流により微細な粒子を浮上させて分離する風選法がある。
【００２２】
従来のジョークラッシャーは、所望の粒度になった材料をふるいを通過させて完成品にするために篩を使用する必要がある。このような粉砕機を安定化米糠の製造に用いたとき、原料の米糠が摩擦により発熱して米糠油の液化につながり、液状の米糠油によって米糠の粒子が凝集して塊になってふるいの詰まりにつながるため、適用できない。同様に、ロールミル、コーンミルにファンを組み合わせて風選法で細かい粒子を分離する粉砕機も、コーンまたはロールの発熱により原料の米糠が発熱し、粉末粒子が凝集し、または熱により液化した米糠油がダクト壁で冷却されて凝結することで米糠の粉末粒子がダクト壁に付着して空気の流れを阻害し、安定化米糠微粉末を分離することができない。
【００２３】
このため、本発明者らは、鋭意研究した結果、安定化米糠が２００メッシュの篩を１００％通過することができる量産方法の開発に至った。先行技術を調査した結果、この方法は公開発表されておらず、特許の要件を満たすので、台湾特許法第２２条および関連規定に基づいてこの特許出願を提出した。
【００２４】
本発明による安定化米糠微粉末の製造方法は、
（１）精米して得た米糠を篩いにかけて不純物を除去する工程と、
（２）水分含有量を調整する工程と、
（３）米糠リパーゼを失活させるように加熱ブランチングする工程と、
（４）米糠の水分含有量が８％以下になるように乾燥する工程と、
（５）米糠を微粉末に粉砕する工程とを含む。
【００２５】
前記工程（２）の水分含有量の調整および工程（３）の加熱ブランチングは、水分含有量が約２０％〜３０％になるように加水調整し、米糠の温度が約１００℃〜１１０℃になるようにマイクロ波で加熱する。
【００２６】
前記工程（２）の水分含有量の調整および工程（３）の加熱ブランチングは、水分含有量が約１５％〜３０％になるように加水調整する場合、米糠の温度が約１００℃〜１１０℃になるように過熱蒸気で加熱する。
【００２７】
また、前記工程（２）の水分含有量の調整および工程（３）の加熱ブランチングは、米糠の水分含有量をそのまま保持する場合、米糠の温度が約１２０℃〜１４０℃になるように押出加熱機と過熱蒸気との組合せで加熱する。
【００２８】
前記工程（４）の乾燥プロセスは、強制送風乾燥、減圧乾燥および／または熱風乾燥で行うことができる。
【００２９】
前記工程（５）の粉砕プロセスは、気流式粉砕機で行われ、粉砕中に粉砕温度を低下させるように液化不活性ガスを同時に導入する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の安定化米糠微粉末の製造方法は、米糠リパーゼを失活させて食品材料としての米糠微粉末の劣化を抑制すると共に、微粉末に粉砕する過程で液化不活性ガスを導入することにより粉砕時の発熱に対して冷却して温度を低く保つことにより、米糠中の油脂分の液化による米糠微粒子間の凝集を抑制し、小麦粉などと共に食材として用いられるのに好適な、均一かつ微細な米糠微粉末の製造を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、原料の米糠（左）と安定化米糠微粉末（右）の水中分散状態を示す写真である。
【図２】図２は、強力粉に１５％または２０％の米糠を添加して得られた山型食パンの膨張率を示す比較写真である。
【図３】図３は、安定化米糠微粉末の室温貯蔵期間における遊離脂肪酸の含有量の変化を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、実施例１および２により、それぞれ、マイクロ波加熱法および押圧加熱法によりリパーゼを失活させ、安定化米糠微粉末を製造する製造方法について説明する。得られた安定化米糠微粉末を小麦粉に添加して高繊維のパンを製造し、貯蔵期間の安定性を観察する。
【実施例１】
【００３３】
マイクロ波加熱法によるリパーゼの失活：
精米工場からの新鮮な米糠３５０ｇに水１５０ｇを添加し、均一に混合して、直径３０ｃｍ、高さ１０ｃｍの調理皿中に移してラップで覆った。米糠を入れた調理皿を電子レンジに入れ、「高温」モード（電力１，４００Ｗ）で５分間加熱し、取り出して、温度計で測定された米糠の中央部の温度が１０８℃であった。
米糠を１０５℃の通風乾燥機で乾燥した。乾燥後の米糠を、富贏科技股▲ふん▼有限公司（中華民国台湾省彰化県二林鎮広興里溝頭巷１１−１号）製造のＦＷ−１４０型ジェットミル粉砕機で１００メッシュの標準篩を１００％、１２０メッシュの標準篩を９０％通過できるような粒度に粉砕し、粉砕中に液状の二酸化炭素を米糠とともに粉砕機の原料供給口に導入した。該ジェットミル粉砕機は、高速で回転する粉砕部材によって生じた気流で被粉砕材料同士を衝突・摩擦させて、粉砕の効果を達成するものであり、「気流式粉砕機」とも呼ばれる。
得られた安定化米糠粉末と原料米糠にそれぞれ水を添加し、均一な懸濁液になるように振とうし、その一部を錐状の遠心分離管に移して観察した結果、図１に示すように、原料の米糠が水中で凝集沈殿し、粉砕後の安定化米糠が水中分散性に優れている。
【実施例２】
【００３４】
押圧加熱法によるリパーゼの失活：
精米工場からの新鮮な米糠５，０００Ｋｇを、Ｍｉｌｔｅｎｚ  Ｅｘｔｒｕｄｅｒ  ６０００−ＳＸ押圧機（Ｍｉｌｌｂａｎｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎ．Ｚ．）Ｌｔｄ．，２５−３１  Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ  Ｋｎｏｘ  Ｐｌａｃｅ，Ａｕｃｋｌａｎｄ  ６，Ｎ．Ｚ．）で３，０００Ｋｇ／ｈｒの供給速度で加熱処理を行い、操作条件はドラム温度が１３５℃、平均滞留時間は１０秒であった。
米糠を取り出して、１０５℃の通風乾燥機で乾燥した。乾燥後の米糠を、富贏科技股▲ふん▼有限公司製造のＦＷ−４００型高速ジェットミル粉砕機で１２０メッシュの篩を９０％通過できるような粒度に粉砕した。
実施例１と同様に、得られた安定化米糠粉末に水を加え、均一な懸濁液になるように振とうし、その一部を錐状の遠心分離管に移して観察した結果、粉砕後の米糠が水中分散性に優れ、外観図が図１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【実施例３】
【００３５】
使用例：安定化米糠微細粉末の使用−小麦粉に添加して高繊維質のパンを製造する
実施例２で得られた米糠を強力粉に添加し、従来の方法により２１０℃、３５分間のオーブン設定条件で山型食パンを作った。各種の材料の添加量は、表１に示すとおりであり、得られた山型食パンの重量と高さの測定値は、表２に示す。実物の写真は図２に示している。
図から分かるように、強力粉に１５％の安定化米糠微細粉末を添加して得た山型食パンの膨張率は、強力粉で作った対照群の膨張率に比して明らかな差がなく、食感にも明らかな差がなく、重量保持率が優れている。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
【表２】
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【実施例４】
【００３８】
使用例：安定化米糠の貯蔵期間における安定性
実施例２で得られた米糠を、５００グラム／パックの量でポリプロピレン袋に入れ、室温で（約２５〜３０℃）で貯蔵し、定期的に取り出してＡ．Ｏ．Ｃ．Ｓ．，  ２００４．  Ｏｆｆｉｃｉａｌ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ  ｐｒａｃｔｉｃｅｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｏｉｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｓ’  Ｓｏｃｉｅｔｙに従ってその遊離脂肪酸の含有量を分析し、その結果を図３に示す。  図中、横軸の数値は、貯蔵期間の週数で、縦軸の数値は米糠油のオレイン酸（Ｏｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）で表す遊離脂肪酸の含有量である。この図では、本発明で得られた安定化米糠微粉末が室温で６ヶ月間貯蔵された場合、遊離脂肪酸の含有量が３．１％から４．０％にわずかに増加したことが示され、米糠リパーゼが確かに完全に失活されたことが分かる。食用米糠油の遊離脂肪酸の含有量が１０％を超えてはならないという要件から、本発明で得られた安定化米糠は、この要件を満たしていることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
栄養価の高い米糠を一般的な食材である小麦粉などと共にそれらの食味、食感を損なうことなく各種食品加工の添加物として用いることができる。
【図３】
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【図１】
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【図２】
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