(57)【要約】【課題】  醗酵室内の温度制御の均一化と省エネルギー化を達成した納豆の製造方法を提供すること。【解決手段】  納豆菌を接種した蒸煮大豆を醗酵室にて醗酵する納豆の製造方法において、醗酵室を納豆菌による醗酵に適した温度に維持する１次冷却と、１次冷却の後に蒸煮大豆を納豆菌による醗酵が抑制される温度に冷却する２次冷却と、を行う方法であり、１次冷却は、クーリングタワー１０１を用いてなる水冷式空調装置１００にて行うとともに、２次冷却は、蒸気圧縮式冷凍サイクル２００にて行う。又は、１次冷却及び２次冷却は、蒸気圧縮式冷凍サイクル２００にて行い、蒸気圧縮式冷凍サイクルの低温熱源部２０４は、冷媒をそれぞれ流通する複数のコイル２０５，２０６を備え、冷媒がコイルに伝わる熱にて熱交換をするものであり、１次冷却において使用するコイルの数は、２次冷却において使用するコイルの数よりも少なくした。【選択図】図２
2006314252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
納豆菌を接種した蒸煮大豆を醗酵室にて醗酵する納豆の製造方法において、
前記醗酵室を前記納豆菌による醗酵に適した温度に維持する１次冷却と、
前記１次冷却の後に前記蒸煮大豆を前記納豆菌による醗酵が抑制される温度に冷却する２次冷却と、を行う方法であり、
前記１次冷却は、クーリングタワーを用いてなる水冷式空調装置にて行うとともに、前記２次冷却は、蒸気圧縮式冷凍サイクルにて行うことを特徴とする納豆の製造方法。
【請求項２】
納豆菌を接種した蒸煮大豆を醗酵室にて醗酵する納豆の製造方法において、
前記醗酵室を前記納豆菌による醗酵に適した温度に維持する１次冷却と、
前記１次冷却の後に前記蒸煮大豆を前記納豆菌による醗酵が抑制される温度に冷却する２次冷却と、を行う方法であり、
前記１次冷却及び前記２次冷却は、蒸気圧縮式冷凍サイクルにて行い、
前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの低温熱源部は、冷媒をそれぞれ流通する複数のコイルを備え、前記冷媒が前記コイルに伝わる熱にて熱交換をするものであり、
前記１次冷却において使用する前記コイルの数は、前記２次冷却において使用する前記コイルの数よりも少なくしたことを特徴とする納豆の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、納豆菌を接種した蒸煮大豆を醗酵室にて醗酵する納豆の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、納豆の製造は、原料大豆を水に所定時間浸漬した後、所定圧力下で蒸煮し、この蒸煮大豆に納豆菌を接種して容器に入れ、これら納豆容器をコンテナ内に収納して醗酵室に仕込み、醗酵させることにより行われる。特許文献１乃至５には、このような納豆の製造方法に関する構成が開示されている。
【０００３】
通常、納豆醗酵室は、床、壁、天井などが断熱性のある材料で作られており、この天井中央には醗酵工程の段階に応じて正確に室温が保たれるように四方吹出型の空調機が設置され、空調機内部には加温用のヒーターと蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒配管に連結された冷却用のフィン、コイル、及び送風ファンが設備され室内のシビアな給温、冷却を行うことが出来るようになっている。更に納豆菌の繁殖に必要な加湿装置と室内に外気を導入したり、酵素を補給したり、内部の空気を排出し除湿するための自動給排気装置及び室温、品温、湿度を感知するセンサーを備え、室外のコンピューター自動制御盤により、全醗酵工程の全工程の、段階的制御が可能となっている。
【０００４】
また、醗酵室内部の空調は乱流方式であり、空調機の中央に設備されたファンを給温時には回転させ空気を下方に吹出させ冷却時にはこれを逆転させ、空調機の四方側面に冷却空気を吹出させ、室内の温度分布が醗酵熱の発生によって上部が高温、下部が低温となりがちなものを平均化するように配慮している。給温、冷却の制御は±１〜２℃で行われるようになっている。
【特許文献１】特開平７−２０３８９３号公報
【特許文献２】特開平１０−１３６９２３号公報
【特許文献３】特開２００３−１７６号公報
【特許文献４】特開２００３−１８０２８３号公報
【特許文献５】特開２００４−２４０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、３坪程度の醗酵室に空調機１台を装備してなる小型の醗酵室においては、室温の平均化は比較的容易である。しかし、大量生産を行う大型工場では、醗酵室が大型化される傾向にあり、その大きさは、１０〜１２坪程度に拡大されているのが現状である。大型の醗酵室の場合、空調機は、適宜間隔で複数台設置されるが、冷媒の流れの不均一性や不十分な空気攪拌により、室温が場所によって大きく異なるという問題が生じる。納豆の製造現場においては、このような室温の格差を緩和する空調方法が求められている。
【０００６】
更に、納豆製造における冷却としては、醗酵室を納豆菌による醗酵に適した温度に維持する１次冷却と、１次冷却の後に蒸煮大豆を納豆菌による醗酵が抑制される温度に冷却する２次冷却が行われる。従来では、１次冷却、２次冷却ともに、蒸気圧縮式冷凍サイクルにて行われるところ、１次冷却については、冷媒と室温との格差が大きい故に、空調機から吹き出す冷風を頻繁に切換える必要があり、これが室温の調整及び均一化を困難にする原因となっている。例えば、醗酵室に温度センサーを設置し、検出した温度に応じて随時冷風を切換える場合は、空調機が過敏な反応を示し、ＯＮ・ＯＦＦ動作が頻繁に行われてしまう。すなわち、２次冷却には１次冷却を大幅に上回る冷却能力が必要であり、２次冷却の能力を備えた蒸気圧縮式冷凍サイクルにて１次冷却を行うと、醗酵室全体をバランスよく冷却することが困難になる。醗酵室内の空気を攪拌しても、十分な効果が得られない場合もある。また、このような冷却方法は、消費電力の面においても、効率よく行われているとはいえなかった。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、醗酵室内の温度制御の均一化と省エネルギー化を達成した納豆の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願第１請求項に記載した発明は、納豆菌を接種した蒸煮大豆を醗酵室にて醗酵する納豆の製造方法において、前記醗酵室を前記納豆菌による醗酵に適した温度に維持する１次冷却と、前記１次冷却の後に前記蒸煮大豆を前記納豆菌による醗酵が抑制される温度に冷却する２次冷却と、を行う方法であり、前記１次冷却は、クーリングタワーを用いてなる水冷式空調装置にて行うとともに、前記２次冷却は、蒸気圧縮式冷凍サイクルにて行う構成の納豆の製造方法である。
【０００９】
本願第２請求項に記載した発明は、納豆菌を接種した蒸煮大豆を醗酵室にて醗酵する納豆の製造方法において、前記醗酵室を前記納豆菌による醗酵に適した温度に維持する１次冷却と、前記１次冷却の後に前記蒸煮大豆を前記納豆菌による醗酵が抑制される温度に冷却する２次冷却と、を行う方法であり、前記１次冷却及び前記２次冷却は、蒸気圧縮式冷凍サイクルにて行い、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの低温熱源部は、冷媒をそれぞれ流通する複数のコイルを備え、前記冷媒が前記コイルに伝わる熱にて熱交換をするものであり、前記１次冷却において使用する前記コイルの数は、前記２次冷却において使用する前記コイルの数よりも少なくした構成の納豆の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、醗酵室内の温度制御の均一化と省エネルギー化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、醗酵室における室温、品温、及び湿度の特性グラフである。
【００１２】
先ずは、醗酵工程の概要と醗酵室の機能について説明する。醗酵工程は、納豆菌胞子を接種した蒸煮大豆を納豆容器に充填し、その容器をコンテナに並べ台車に搭載し、台車を醗酵室内に引き込んで行われる。醗酵室内の台車は、醗酵中室内空気が均一にしかも円滑に循環するように一定間隔をもたせて並べる。
【００１３】
納豆は、短期熟成型の醗酵で引込醗酵開始後僅か１６〜２４時間でその品質が決定する。納豆造りの要締は、醗酵工程前半に於いて大豆表面に充分に納豆菌を繁殖させて、代謝を促進させ、後半には納豆菌の生産する酵素と代謝による粘着物生成と風味の熟成を充分に行わせ、美味しい納豆を生産することにある。
【００１４】
全醗酵工程は、納豆菌胞子の接種が行われてから原料の形態と成分によって変化があるが、納豆は、概ね誘導期８時間、対数期４時間、定常期（粘着物生成期）４時間をもってほぼ形成され、以降６〜８時間の強制冷却（２次冷却）による納豆菌増殖抑制とゆるやかな熟成が行われ、製品となる。
【００１５】
醗酵室へのコンテナ台車の引込作業は、蒸煮・接種・充填工程を経て順次引き込まれる。充填能力にも差があるが、通常４０〜５０分で終了する。
【００１６】
誘導期の室温は、納豆菌の繁殖適温の保持が目標で、ヒーターによる給温で始まり所定の温度を越した場合冷却（１次冷却）に入り、給温冷却をくり返す。誘導期の８時間は、±１℃の範囲内でコントロールを行う。
【００１７】
対数期以降は、納豆菌の増殖が盛んとなり、醗酵熱の発生が旺盛となり、醗酵熱がコンテナ上部に上昇し籠り、均一生産の観点からは上部過熟下部未熟という不均一生産の現象が現れはじめる。
【００１８】
すなわち、全醗酵工程中の温度制御としては、醗酵室を納豆菌による醗酵に適した温度に維持する１次冷却と、１次冷却の後に蒸煮大豆を納豆菌による醗酵が抑制される温度に冷却する２次冷却がある。
【００１９】
納豆粘着物の生成は室温５２℃を４時間保持することが必要で、これ以上の上昇は、納豆菌の自己分解が盛んとなり、過熱によるアンモニアの発生、品質不良製品の発生に結びつく。この間室温平均化のために正確に冷却の動作を行わなければならない。この間の冷却作業を１次冷却と呼ぶ。
【００２０】
２次冷却は、定常期後の死滅期に行われる冷却を言う。定常期から死滅期にかけて栄養細胞は自己分解をはじめ、細胞の体内酵素は徐々に溶出し、大豆組織に浸透していく。この時期は納豆粘着物と遊離アミノ酸の生成が活溌に行われ味が増してくる後熟の時期でもある。
【００２１】
定常期が過ぎた頃からは、急速に室温を下げ、出来るだけ速く納豆菌繁殖の温度帯を突破するよう品温を下降させ納豆菌の２次繁殖による脱アミノ反応を防ぎ熟成を続ける。
【００２２】
また、大規模納豆製造業では、２次冷却途上醗酵室の前室（放冷室と呼んでいる）に全製品を出し、容器内の醗酵代謝ガスの放出（ガス抜きと呼んでいる）、室温の冷却及び水分の放出を行い、２〜３時間放置後、蒸気圧縮式冷凍サイクルからなる冷蔵庫に入れて急速な品温冷却を計っている。このように、２次冷却は、醗酵室内及び放冷室及び冷蔵庫内で継続的に行われ、納豆の品質保持のために重要な工程となっている。
【００２３】
本例の場合、１次冷却は、図２に示す水冷式空調装置１００にて行う。この水冷式空調装置１００は、クーリングタワー１０１及びチリングユニット１０２を用いてなるものである。同図中の実線は、クーリングタワー１０１を経由する媒体水の循環路を示し、破線は、チリングユニット１０２を経由する媒体水の循環路を示している。
【００２４】
醗酵室１の天井には、複数（図例では４台）の空調機１０３が適宜間隔で設置されており、各空調機１０３には、水槽１０４から媒体水が供給される。このとき媒体水の温度は、約２６℃である。空調機１０３は、媒体水を流通するコイル及びコイルに空気を送るファンを備えており、媒体水は、コイルを流通しつつコイルに伝わる熱によって空気と熱交換をする。醗酵室１の温度は、第１制御弁１０５及び第２制御弁１０６にて空調機１０３に流れる媒体水の流量を調節することにより、所定の温度に調整される。第１制御弁１０５及び第２制御弁１０６は、醗酵室１に設けられた不図示の温度センサに応じて制御される。水槽１０４から空調機１０３には、第１ポンプ１０７が作動することにより、媒体水が供給される。媒体水は、空調機１０３を通過すると約２９℃に上昇する。その後媒体水は、クーリングタワー１０１にもたらされ、ここで約２６℃に冷却される。冷却された媒体水は、再び水槽１０４にもたらされる。
【００２５】
更に、外気温が２３℃以上になると、クーリングタワー１０１を経由する循環路の要所に設けられた第３制御弁１０８が閉じるとともに、チリングユニット１０２を経由する循環路の要所に設けられた第４制御弁１０９が開く。また、水槽１０４からプレート式熱交換器１１０に媒体水を供給する第２ポンプ１１１が作動するとともに、第２水槽１１２からチリングユニット１０２に媒体水を供給する第３ポンプ１１３が作動する。チリングユニット１０２に供給された媒体水は、約１２℃に冷却され、プレート式熱交換器１１０にもたらされる。プレート式熱交換器１１０は、水槽１０４からもたらされた約２６℃の媒体水と、チリングユニット１０２からもたらされた約１２℃の媒体水との間で熱交換を行う構成となっている。約２６℃の媒体水は、約２３℃に冷却され、再び水槽１０４にもたらされる。約１２℃の媒体水は、約１５℃となり、再び第２水槽１１２にもたらされる。水槽１０４から空調機１０３に供給された媒体水は、クーリングタワー１０１を経由することなく再び水槽１０４にもたらされる。尚、水槽１０４及び第２水槽１１２には、不足に応じて上水１１４から媒体水が自動供給される。
【００２６】
このような構成によると、醗酵室内の温度制御の均一化と省エネルギー化を達成することが可能であり、延いては、より高品質の納豆を安価に得ることができる。すなわち、本例の納豆の製造方法は、クーリングタワーを用いてなる水冷式空調装置にて１次冷却を行うとともに、蒸気圧縮式冷凍サイクルにて２次冷却を行う方法であり、醗酵工程を制御する冷却用の各機器や、制御機器類の耐久性が向上するという利点がある。従来の蒸気圧縮式冷凍サイクルは、醗酵工程の１次冷却・２次冷却に使用するため、１次冷却における作動の頻度が激しく、蒸気圧縮式冷凍サイクル本体及び各スイッチ類、電磁接器機等の磨耗が激しいという不都合があったが、本例によれば、そのような不都合を回避することができる。空調機も従来の冷媒による激しいＯＮ・ＯＦＦの作動がなくなる。
【００２７】
更に、１次冷却を蒸気圧縮式冷凍サイクルにて行う場合と比較すると、水冷式空調装置によれば、媒体と醗酵室内との温度差が小さくなるので、結露の発生が激減する。故に、従来悩まされた結露中に吸収される納豆の醗酵代謝ガス中のアンモニアやカルボン酸による鋼管の蟻の巣状腐食も回避でき、空調機の破損、腐食等が飛躍的に改善される。
【００２８】
また、温度差の少ない１次冷却方式による室温均一化のため、納豆品質が向上する。空調機から送られる空気の温度が高く、軟かな時間をかけた室内空気の攪拌・冷却が行われるためである。室温と冷却水の温度差が少ないため、水量コントロール弁を介して行う比例制御方式による温度コントロールが容易となり、空調機入口と出口の必要にして最小の温度差が得られる。そのため、醗酵室中の複数の空調機の温度差も少なくなり、醗酵室全体の均一な温度を保持することができる。
【００２９】
更に、クーリングタワーを用いるため、省エネルギー化が達成される。納豆工場の醗酵工程の作業は、概略午前８時３０分より始業充填作業が開始され、第１号室の醗酵開始は午前１０時頃となる。熱負荷のかかる対数期は午前６時頃から始まり午前２時頃が最大となる。充填・醗酵も継続して行われるので明方までがこの時期にあたる。年間夕刻からは外気温も下降し、冷却塔の効率も良くなり、大規模工場には最適な条件となる。尚、外気温が２５℃以上となるのは関東以北では６〜９月までであるが夜間は温度が降下するのでチリングユニットも不要になる可能性が高い。故に、従来の１次冷却に要した電気料の削減が可能となる。
【００３０】
尚、本例の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。例えば本例の場合、２次冷却は、製品を放冷室に出し、その後に冷蔵庫に入れて行うものとしたが、或は図３に示すように、醗酵室１内を蒸気圧縮式冷凍サイクル２００にて冷却するように構成すれば、醗酵室１において１次冷却及び２次冷却を順次行うことも可能である。同図に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル２００は、冷媒を圧縮するコンプレッサ２０１と、コンプレッサ２０１で圧縮された冷媒を冷却する放熱器（コンデンサ）２０２と、放熱器２０２で冷却された冷媒を減圧して膨張する膨張弁２０３と、膨張弁２０３で減圧された冷媒を蒸発する複数（図例では４台）の低温熱源部（エバポレータ）２０４とを備えている。各低温熱源部２０４は、醗酵室１の天井に適宜間隔で配置されており、これが空調機を構成している。このように、醗酵室１において１次冷却及び２次冷却を行うことも可能である。水冷式空調装置１００の空調機１０３と蒸気圧縮式冷凍サイクル２００の低温熱源部２０４とは、ファン及びダクトを共有するなどして一体化することも可能である。
【００３１】
次に、本発明の第２実施例を図４に基づいて説明する。本例の場合、１次冷却及び２次冷却は、蒸気圧縮式冷凍サイクル２００にて行う。蒸気圧縮式冷凍サイクル２００の低温熱源部２０４は、冷媒をそれぞれ流通する複数のコイルを備え、冷媒がコイルに伝わる熱にて熱交換をするものであり、１次冷却において使用するコイルの数は、２次冷却において使用するコイルの数よりも少なくした。尚、その他の構成は、前述した実施例と同様である。
【００３２】
図４に示すように、本例の蒸気圧縮式冷凍サイクル２００は、冷媒を圧縮するコンプレッサ２０１と、コンプレッサ２０１で圧縮された冷媒を冷却する放熱器２０２と、放熱器２０２で冷却された冷媒を減圧して膨張する膨張弁２０３と、膨張弁２０３で減圧された冷媒を蒸発する複数（図例では４台）の低温熱源部２０４とを備えている。低温熱源部２０４は、複数のコイルとして第１コイル２０５及び第２コイル２０６を備えている。第１コイル２０５及び第２コイル２０６の形状は、特に限定はしないが、本例ではそれぞれ螺旋状を呈し、一方が他方を囲むように配置されている。また、第１コイル２０５及び第２コイル２０６の外面には、放熱フィンが装着されている。
【００３３】
各低温熱源部２０４は、醗酵室１の天井に適宜間隔で配置されており、これが空調機を構成している。空調機は、第１コイル２０５及び第２コイル２０６に空気を送るファンを備えており、冷媒は、第１コイル２０５又は第２コイル２０６を流通しつつ第１コイル２０５又は第２コイル２０６に伝わる熱によって空気と熱交換をする。
【００３４】
本例の場合、１次冷却においては、第１コイル２０５のみを使用し、２次冷却においては、第１コイル２０５及び第２コイル２０６を使用する。第２コイル２０６に冷媒を供給する流路の要所には、制御弁２０７が設けられており、１次冷却においては、この制御弁２０７が閉まることにより、第２コイル２０６への冷媒供給がなされない構成となっている。各コイルに対する冷媒の流量は、コンプレッサ２０１の動力を１次冷却及び２次冷却においてそれぞれ制御することにより、適宜調節される。
【００３５】
このような構成によると、醗酵室内の温度制御の均一化と省エネルギー化を達成することが可能であり、延いては、より高品質の納豆を安価に得ることができる。すなわち、本例の納豆の製造方法は、１次冷却及び２次冷却に応じて蒸気圧縮式冷凍サイクルの能力を可変することにより、醗酵室内の冷却効率を向上してなる方法である。蒸気圧縮式冷凍サイクルの能力が一定であると、醗酵室における醗酵工程中の１次冷却時の冷却にバラツキが出る。これは、空調機の冷却能力が２次冷却までの大能力を供えているため、１次冷却作動時に非常に短い時間の作動が行われ、各空調機の冷媒の分布や、空調機内の冷媒流動に偏りが生じることが原因である。この点、本例の蒸気圧縮式冷凍サイクルによれば、１次冷却と２次冷却のそれぞれに対し、適度な能力を発揮することが可能であり、そのような不都合を回避することができる。本例の蒸気圧縮式冷凍サイクルは、コイルの一部を１次冷却用として醗酵熱の制御に充当し、熱量の少ない軟らかな時間をかけた攪拌が行えるように構成してなるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、高品質の納豆を合理的に製造する方法として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例に係り、醗酵室における室温、品温、及び湿度の特性グラフである。
【図２】本発明の実施例に係り、水冷式空調装置を示す説明図である。
【図３】本発明の実施冷に係り、水冷式空調装置及び蒸気圧縮式冷凍サイクルを示す説明図である。
【図４】本発明の実施例に係り、蒸気圧縮式冷凍サイクルを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      醗酵室
１００    水冷式空調装置
１０１    クーリングタワー
１０２    チリングユニット
１０３    空調機
１０４    水槽
１０５    第１制御弁
１０６    第２制御弁
１０７    第１ポンプ
１０８    第３制御弁
１０９    第４制御弁
１１０    プレート式熱交換器
１１１    第２ポンプ
１１２    第２水槽
１１３    第３ポンプ
１１４    上水
２００    蒸気圧縮式冷凍サイクル
２０１    コンプレッサ
２０２    放熱器
２０３    膨張弁
２０４    低温熱源部
２０５    第１コイル
２０６    第２コイル
２０７    制御弁
【図１】
2006314252.tif 000003
【図２】
2006314252.tif 000004
【図３】
2006314252.tif 000005
【図４】
2006314252.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月25日(2005.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
通常、納豆醗酵室は、床、壁、天井などが断熱性のある材料で作られており、この天井中央には醗酵工程の段階に応じて正確に室温が保たれるように四方吹出型の空調機が設置され、空調機内部には加温用のヒーターと蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒配管に連結された冷却用のフィン、コイル、及び送風ファンが設備され室内のシビアな給温、冷却を行うことが出来るようになっている。更に納豆菌の繁殖に必要な加湿装置と室内に外気を導入したり、酸素を補給したり、内部の空気を排出し除湿するための自動給排気装置及び室温、品温、湿度を感知するセンサーを備え、室外のコンピューター自動制御盤により、全醗酵工程の全工程の、段階的制御が可能となっている。