(57)【要約】【課題】  汎用性の高い竪軸型精穀機を応用し、低リン米の作出を可能とする製造装置及び当該装置を用いた低リン米の製造方法等を提供すること。【解決手段】  研削式精穀部２とこの研削式精穀部２の下方から排出される米Ｒを処理する摩擦式精穀部３とを設けた竪軸型精穀機１と、前記摩擦式精穀部３から排出される米Ｒを前記研削式精穀部２に戻す精穀循環路４とを設けたことを特徴とする精穀装置によって達成される。このとき、前記精穀循環路は、２つ以上のものが並列して設けられており、少なくとも１つの精穀循環路には、冷却タンク５が設けられていることが好ましい。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削式精穀部とこの研削式精穀部の下方から排出される米を処理する摩擦式精穀部とを設けた竪軸型精穀機と、前記摩擦式精穀部から排出される米を前記研削式精穀部に戻す精穀循環路とを設け、
前記精穀循環路は、２つ以上のものが設けられており、少なくとも１つの精穀循環路には、精穀中の米温度の制御が可能な冷却タンクが設けられていることを特徴とする精穀装置。
【請求項２】
前記精穀循環路には、前記複数の循環路のいずれかを選択して米を循環させる循環路切り替え装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の精穀装置。
【請求項３】
更に、米の精穀状態を検知するセンサと、このセンサからの測定値を受信して前記順路切り替え装置を制御する制御装置とが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の精穀装置。
【請求項４】
請求項２に記載の精穀装置を用いて精穀米を製造する方法であって、精穀の初期には、冷却タンクを具備する精穀循環路を通じて精穀する一方、精穀歩合が所定の値となったときに、前記循環路切り替え装置を切り換えて、前記冷却タンクを持たない精穀循環路を通じて精穀するように切り替えることを特徴とする精穀米の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の精穀装置を用いて精穀米を製造する方法であって、前記制御装置は、精穀の初期には、米を冷却タンクを具備する精穀循環路を通じて精穀する一方、前記センサからの測定値が所定の値となったときに、前記循環路切り替え装置を制御して、前記冷却タンクを持たない精穀循環路を通じて米を精穀するように切り替えることを特徴とする精穀米の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の精穀装置を用いて製造されたことを特徴とする低リン米。
【請求項７】
請求項４または５に記載の製造方法によって製造された低リン米。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低リン米の製造装置及びこの装置によって製造された低リン米に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚生労働省や日本骨粗鬆症学会の発表によれば、全国には１３００万人の骨粗鬆症患者が存在している。骨粗鬆症のリスク要因の一つにリンの過剰摂取が挙げられる。また、骨粗鬆症患者に加えて、透析を通じて血中のリンを除去する必要のある透析患者は全国に３０万人程度も認められる。このような状況により、リン含量を低減した食品の開発が求められている。食品の中でも米は主食であり、透析患者のリン摂取制限７００ｍｇ／日に対して、２合の米を食べるとその半分を摂取することになる。そこで、食品のうちでも、米の低リン化が求められている。現在、市販されている低リン米は、化学的な処理や酒米用の特殊な精穀機を用いて製造を行うので、汎用性に乏しく、高価となっていた。
【０００３】
これまでの知見によれば、米のリンの多くは、表面近くに存在しているため、精白米の表面をさらに削ることでリン含量を低減できる。
しかしながら、精米卸売業者が用いる摩擦式精米機では、米を目的部分まで削ることは不可能であるため、酒米用の研削式精米機や特殊なロール構造を持った精米機を利用する必要があった。
米の表面を削り取ることにより、低リン米を製造するための技術開発が行われている（特許文献１〜特許文献３）。このうち、特許文献１は、摩擦精米または研削精米のいずれか一方の方法によって、低タンパク質・低リン米を調製する技術に関し、特許文献２及び特許文献３は、研削精米によって低リン特精米を調製する技術に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９２０３号公報
【特許文献２】特開２００２−４５１２８号公報
【特許文献３】特開平１１−２４３８７９号公報
【特許文献４】特開平９−５７１２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、大量かつ安価に低リン米を製造する装置については、未だに満足なものが知られていなかった。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、汎用性の高い竪軸型精穀機（特許文献４）を応用し、低リン米の作出を可能とする精穀装置及び当該精穀装置を用いた低リン米の製造方法等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従来の精穀装置として、（１）研削式精穀装置、（２）摩擦式精穀装置及び（３）上下方向に研磨式精穀部と摩擦式精穀部とを備えた竪軸型精穀機が知られていた。このうち、循環型の研削式精穀装置は、精穀度合いを決定しながら精穀できるので、精穀度が整った米を調製できる一方、バルク式のために大量処理が行えず、処理単価が高くなるという特徴があった。この装置は、高価格が付いたとしても転化可能な吟醸酒などを製造する米の処理用等に使用されている。摩擦式精穀装置は、連続処理が行えるので、主食用の米の精穀装置として普及している。また、竪軸型精穀機は、比較的最近になって開発されたものであり、普及途上の段階である。
本発明者は、大量かつ安価に低リン米を製造できる精穀装置として、上記竪軸型精穀機に着目し、これを改良することで、本発明の目的を達成することに成功した。
【０００７】
すなわち、上記目的を達成するための発明に係る精穀装置は、研削式精穀部とこの研削式精穀部の下方から排出される米を処理する摩擦式精穀部とを設けた竪軸型精穀機と、前記摩擦式精穀部から排出される米を前記研削式精穀部に戻す精穀循環路とを設け、前記精穀循環路は、２つ以上のものが設けられており、少なくとも一つの精穀循環路には、精穀中の米温度の制御が可能な冷却タンクが設けられていることを特徴とする。このとき、各精穀循環路は、並列に設けることが好ましい。
【０００８】
竪軸型精穀機を用いた精穀作業中には、研削や摩擦によって、米の温度が上昇する。温度の上昇に伴って、砕米率が高くなり、品質の劣化及び歩留まりが低減してしまう。このため、上記構成では、精穀循環路中に設けたタンクにおいて静置することで、米の温度を低下させることとした。この構成によれば、米の温度が低下し砕米率を低減できるので、歩留まりの向上及び高品質を維持できる。
上記発明において、前記精穀循環路には、前記複数の精穀循環路のいずれかを選択して米を循環させる循環路切り替え装置が設けられていることが好ましい。このとき、米の精穀状態は、精穀状態を手動にて確認する方法や、精穀循環路中に米の精穀状態を検知するセンサを設ける方法などが例示される。これらの方法により、精穀状態が所定の段階まで進んでいれば、循環路切り替え装置を操作して、精穀循環路を変更できる。
また、別の発明に係る精穀米の製造方法は、上記精穀装置を用いる方法であって、前記センサによる測定結果が所定の値となったときに、前記循環路切り替え装置を切り換えて、前記冷却タンクを持たない精穀循環路を通じて米を精穀するように切り替えることを特徴とする。このとき、精穀装置の処理速度は、冷却タンクを備えた精穀循環路を通す場合に比べて、冷却タンクを持たない精穀循環路を通すときのほうが高く設定することが好ましい。
また、上記精穀装置において、前記センサからの測定値を受信して前記循環路切り替え装置を制御する制御装置が設けられていることが好ましい。このとき、センサは、摩擦式精穀部から排出された米が、冷却タンクがついた精穀循環路と非冷却の精穀循環路とが分岐する位置の手前に設けられていることが好ましい。
【０００９】
また、別の発明は、上記精穀装置を用いて精穀米を製造する方法であって、前記制御装置は、精穀の初期には、米を冷却タンクがついた精穀循環路を通じて精穀する一方、前記センサからの測定値が所定の値となったときに、前記循環路切り替え装置を制御して冷却タンクを持たない精穀循環路を通じて米を精穀するように切り替えることを特徴とする。
本発明者の検討によれば、冷却タンクがついた精穀循環路を使うことで割れ米の発生率が低減することが判った。但し、製品としての低リン米を提供するためには、精穀の最終段階において、冷却タンクを持たない精穀循環路を用い、精穀流速を高めることで目的の精穀歩合を実現できることが判明した。このため、上記構成では、センサの測定値によって、精穀が最終段階に達したときには、循環路切り替え装置を制御して、冷却タンクがついた精穀循環路ではない精穀循環路を通じて精穀作業を行うこととした。
【００１０】
また、別の発明に係る低リン米は、上記精穀装置を用いて製造されたことを特徴とする。
上記構成によれば、大量かつ安価に低リン米を提供できる。
本発明において、センサとは、米のリン含量の測定もしくは推定可能な装置を意味しており、人手を介して測定するものと、機械的に測定するものとが含まれる。但し、より大量かつ安価に低リン米を提供するためには、機械的に測定するセンサを用いることが好ましい。そのようなセンサとしては、例えば近赤外線センサ又は白度センサを用いることができる。また、製造された低リン米は摩擦式精穀、研削式精穀を組み合わせて製造するため、既存手法で作出した低リン米と表面上の構造が異なり、吸水速度が速い特徴を持つ。そのため、吸水時間の短縮が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リン含有量を通常の精穀に比べて約半分程度にまで低減させた低リン米を低コストで大量生産できる。この低リン米は、特に骨粗鬆症患者又は腎臓透析患者とその家族に対する主食として、好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の精穀装置の概要図である。
【図２】第２実施形態の精穀装置の概要図である。
【図３】第３実施形態の精穀装置の概要図である。
【図４】第４実施形態の精穀装置の概要図である。
【図５】コンピュータによって精穀作業を行うときのフローチャートである。
【図６】従来方法と本発明方法とによって精穀したときの精米割合とリン含量との関係を示すグラフである。
【図７】冷却タンク（冷却タンク）の有無と砕米率との関係を示すグラフである。
【図８】精米白度とリン含量との関係を示すグラフである。
【図９】本実施形態の方法と従来法とで製造した低リン米の形態的特徴を比較した写真図である。（ａ）本実施形態の方法で製造した低リン米、（ｂ）従来方法で製造した低リン米をそれぞれ示す。
【図１０】低リン米の吸水特性を比較した写真図である。（ａ）は、本実施形態の方法で製造した低リン米であり、吸水後１０分の様子、（ｂ）は、従来方法で製造した低リン米であり、吸水後１０分の様子、（ｃ）は、本実施形態の方法で製造した低リン米であり、１０分間吸水後にＮＭＧ染色した結果、（ｄ）は、従来方法で製造した低リン米であり、１０分間吸水後にＮＭＧ染色した結果をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について、図表を参照しつつ説明するが、本発明の技術的範囲は、これらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を変更することなく様々な形態で実施できる。
＜第１実施形態＞
図１には、本発明の第１実施形態に係る精穀装置の概要を示した。この精穀装置には、竪軸型精穀機１が設けられている。竪軸型精穀機１には、中央に回転式の砥石を備えた研削式精穀部２と、この研削式精穀部２の下方から排出される米Ｒを処理する摩擦式精穀部３とが設けられている。また、精穀装置には、摩擦式精穀部３から排出された米Ｒを再び研削式精穀部２の投入口６に戻す精穀循環路４が設けられている。米Ｒは、矢印Ａの方向に向かって移送される。
上記構成によれば、研削式精穀部２と摩擦式精穀部３とを備えた竪型式精穀機１によって処理された米Ｒは、精穀循環路４を通じて、再び研削式精穀部２の投入口６に戻って精穀される。このため、効率の良い精穀作業が行える。
＜第２実施形態＞
次に、図２を参照しつつ、本発明の第２実施形態について説明する。なお、図１と図２とにおいて、同一の作用を奏する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態と第１実施形態との相違点は、冷却タンク５の有無である。精穀循環路４の途中には、精穀中の米Ｒの温度を低下させるための冷却タンク５が設けられている。
【００１４】
上記構成によれば、研削式精穀部２と摩擦式精穀部３とを備えた竪型式精穀機１によって処理された米Ｒは、精穀循環路４を通じて、再び研削式精穀部２の投入口６に戻って精穀される。竪型式精穀機１を用いた精穀作業中には、研削や摩擦によって、米Ｒの温度が上昇する（実機による試験では、タンクを用いた場合30℃で精米が推移する一方で用いなかった場合45℃以上の米温度が認められた）。温度上昇に伴って、砕米率が高くなり、品質の劣化及び歩留まりが低減する。そこで、本実施形態では、精穀循環路４中に冷却タンク５を設け、精穀においては冷却タンク５内での一定時間（5分程度）の静置を設けることで、米Ｒの温度を低下させている。このため、精穀作業中の砕米率が低下するので、歩留まりの向上及び高品質を維持できる。
【００１５】
＜第３実施形態＞
次に、図３を参照しつつ、本発明の第３実施形態について説明する。なお、図１、２と図３とにおいて、同一の作用を奏する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第３実施形態では、冷却タンク５がついた精穀循環路４に並列して、冷却タンクがない精穀循環路１２が設けられている。精穀循環路１２を通過する米Ｒは、米温制御されることなく研削式精穀部２の投入口６に戻される。
また、両精穀循環路４，１２が交叉するところには、循環路切り替え装置１１が設けられている。この循環路切り替え装置１１を操作することにより、米Ｒが精穀循環路４，１２のいずれを選択して循環するかを指定できる。
前記したように、精穀作業の際の砕米率を低減するためには、米Ｒの温度上昇を制御することが好ましい。但し、製品としての低リン米を提供するためには、精穀作業の最終段階において、冷却タンク５を設けた精穀循環路４を通すことなく、精穀循環路１２において、精穀循環路４使用時に竪軸型精穀機１において設定される米Ｒの流量に比べ、流量を増やして用いる方が良いことが判明した。このため、本実施形態の構成によれば、精穀作業の初期段階では、米Ｒが冷却した精穀循環路４を通るように（すなわち、米Ｒが矢印Ｓ−Ａ−Ｔを通るように）循環路切り替え装置１１を設定して、砕米率の上昇を抑えて精穀を行う。精穀作業が最終段階に至ると、循環路切り替え装置１１を操作して、米Ｒが非冷却の精穀循環路１２を通るようにする（すなわち、米Ｒが矢印Ｓ−Ｂ−Ｔを通るようにする）。このようにすれば、米Ｒの温度が上昇しつつ精穀されるので、良好な低リン米を提供できる。
【００１６】
＜第４実施形態＞
次に、図４及び図５を参照しつつ、本発明の第４実施形態について説明する。なお、図１〜３と図４とにおいて、同一の作用を奏する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第４実施形態では、精穀循環路において、循環路切り替え装置１１の前位置に、米Ｒの精穀状態を検知するために精米白度を測定するセンサ２０が設けられている。センサ２０による測定値は、コンピュータ２１（本発明における制御装置に該当する）に送信されるようになっている。コンピュータ２１は、循環路切り替え装置１１に連結されており、所定の信号を発することにより、循環路切り替え装置１１を操作することで、米Ｒの循環路を精穀循環路４とするか、精穀循環路１２とするかを制御できる。また、コンピュータ２１は、竪軸型精穀機１及び冷却タンク５とも連結されており、これらの制御を行うことができる。
【００１７】
上記のように構成された本実施形態によれば、第２実施形態と同様の精穀方法により、精米操作を行うことで低リン米を提供できる。但し、精穀循環路４，１２の指定操作は、コンピュータ２１が予め設定されたソフトウエアによって実施する。
ソフトウエアのフローチャートは、図５に示す通りである。すなわち、まず初期設定により、精穀循環路４を指定して、米Ｒが冷却タンク５がついた精穀循環路４を通るように（矢印Ｓ−Ａ−Ｔを通るように）循環路切り替え装置１１を設定し（Ｓ１００）、砕米率が低減するように設定する。
次いで、竪軸型精穀機１による精穀作業を開始する（Ｓ１１０）。精穀作業中にセンサ２０からの測定値Ｖを受信し、所定の切替用白度Ｗとの比較を行う（Ｓ１２０）。測定値Ｖが切替用白度Ｗよりも小さい場合（Ｖ＜Ｗ、「ＮＯ」の場合）には、精穀作業は初期段階であるので、そのままＳ１１０に戻り、精穀作業を続ける。一方、精穀作業の進展に伴って、測定値Ｖが切替用白度Ｗ以上となったとき（Ｖ≧Ｗ、「ＹＥＳ」の場合）には、精穀作業は終了段階に至っているので、循環路切り替え装置１１に所定の切替信号を出力し、米Ｒが精穀循環路１２を通るようにする（矢印Ｓ−Ｂ−Ｔを通るようにする。Ｓ１３０）。この状態で精穀作業を続け、測定値Ｖと所定の精穀終了白度Ｘとの比較を行う（Ｓ１４０）。測定値Ｖが精穀終了白度Ｘよりも小さい場合（Ｖ＜Ｘ、「ＮＯ」の場合）には、そのままＳ１１０に戻り、精穀作業を続ける。一方、精穀作業の進展に伴って、測定値Ｖが精穀終了白度Ｘ以上となったとき（Ｖ≧Ｘ、「ＹＥＳ」の場合）には、低リン米の製造が完了したと判断し、循環路切り替え装置１１を操作し、精穀循環路４を指定する（Ｓ１５０）。すると、米Ｒは、精穀循環路４中の冷却タンク５に誘導され、精穀作業を終了する。製造した低リン米は竪軸型精穀機従来の製品出荷ラインを使用して排出される。
このように、本実施形態によれば、上記実施形態と同様の効果を奏することに加え、コンピュータ２１の自動制御によって、精穀循環路４，１２の切替が行えるので、作業効率が向上する。
【００１８】
＜低リン米を得るための試験＞
次に、良好な低リン米を得るための試験方法とその結果について説明する。
１．精米歩合とリン含量との関係を調べた試験
米中のリンは、内部よりも外方に多く含まれることが知られている。しかしながら、その定量的な関係については、詳細に調べられていなかった。そこで、米の外方をどの程度まで削れば良いのかを見積もるために、精米歩合とリン含量との関係を調べた。
結果を表１に示した。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
一般的な精白米（精米歩合８９.７）では、１００ｇ可食部について、リン、カリウム及びマグネシウムの含量は、それぞれ１０２.５、９３.５及び２８.８（ｍｇ）であった。これに対し、精米歩合を８３.１までとしたものについては、リン、カリウム及びマグネシウムの含量は、１００ｇ可食部について、それぞれ５６.１、６４.４及び７.１（ｍｇ）であった。このように、ミネラルの種類によって、低減する割合は異なるものの、米の外方部分を少し削ることにより、大幅にミネラル量を低減できることが分かった。特に、リンについては、通常の精白米に比べて、更に約７％だけ精穀することにより、約半分まで低減できることが分かった。この結果を受けて、精米歩合８３.１程度まで削り込んだものを低リン米として提供することを目標とした。
【００２１】
２．従来の精穀方法と本発明の精穀方法とによる精米歩合の比較試験
従来の精穀方法を用いて精米した場合と、本発明の精穀方法を用いて精米した場合とにおいて、リン含量減少速度の相違を比較した。従来の精穀方法として、研削式精穀装置を用いた精穀作業を行った。また、本発明の精穀方法として、実施形態３に記載の精穀装置を用いた精穀作業を行った。
試験結果を図６に示した。この試験によれば、従来方法を用いた場合に比べると、本発明の精穀方法を用いると、精米歩合の減少に伴うリンの低減が、より早く進行し、高歩留りにおいてもある程度低リン化が可能であることが分かった。
【００２２】
３．冷却タンクの有無による砕米率の変化確認試験
次に、冷却タンクを設けた場合の砕米率が、冷却タンクを設けない場合と比べて、どの程度変化するかを調べた。
冷却タンクを設けない精穀方法として、実施形態１に記載の精穀装置において、精穀循環路４のみを指定して精穀作業を行った。一方、実施形態３に記載の精穀手法での精穀作業を行い、砕米率を調べた。
試験結果を図７に示した。冷却タンクを設けない場合（図中の冷却タンク「無」のグラフ）には、砕米率は１４.３６％であった。一方、冷却タンクでの静置時間を設けた場合（図中の冷却タンク「有」のグラフ）には、１０パス目（竪型式精穀機１を用いて、１０回に渡って繰り返して精穀作業を行ったとき）においても、砕米率は６.１５％であった。このように、本実施形態の装置を用いることにより、砕米率を非常に低減できることが分かった。
【００２３】
４．精米白度とリン含量との関係を調べる試験
次に、精米白度とリン含量との関係を調べた。一般に精穀作業が進んで来ると、精米白度が上昇してくることが知られている。しかし、精米白度とリン含量との関係を調べたデータは知られていなかった。本発明では、センサの測定値によって、米のリン含量を見積もる構成としている。このため、センサとして精米白度計を採用したときのリン含量との相関性を調べた。
試験結果を図８に示した。このグラフによれば、精米白度が４３.６〜５４.８の範囲において、寄与率（Ｒ２）が０.９０５１と非常に精度良くリン含量を評価できることが分かった。このため、センサとして白度計を用いる場合には、上記線形性を利用することにより、適当なリン含量の低リン米を提供できることが分かった（例えば、精米白度の下限値を５３に設定することにより、リン５４ｍｇ／１００ｇ可食部以下の低リン米を提供できる）。
【００２４】
５．低リン米の食味の評価試験
次に、本実施形態によって提供される低リン米の食味と、既に市販されている低リン米（化学加工によるもの）の食味とを三重県伊賀農業研究所栽培のコシヒカリを基準米とした旧食糧庁方式の食味官能試験を行い、評価した。
結果を表２に示した。「試験加工低リン米」は、第３実施形態に記載した精穀装置によって精米されたものである。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
表に示すように、市販の化学加工低リン米は、六項目共に非常な低値であり、食品としては、好適に食せるものとは言い難かった。
一方、本実施形態の低リン米（試験加工低リン米）は、コシヒカリに近い程度の数値を示した。このことから、本実施形態によって提供される低リン米は従来の低リン米に比べて、格段に優れた食味を呈するものであることが分かった。
【００２７】
６．本手法により製造した低リン米の形態的特徴評価
本発明者の検討によれば、実施形態３に記載の手法で精穀された低リン米は従来低リン米と異なる表面上の構造を有することが判った。研削式精米により精米歩合を上昇させる従来低リン米と比較して、摩擦式精米、研削式精米を組み合わせて精米した新規低リン米はその表面上に微細な傷と多数の凹凸が観察された（図９）。表面構造の違いは吸水に大きな影響を及ぼす。
そこで、低リン米5gを10 mlの蒸留水に１０分間浸す吸水試験を行ったところ、製造した低リン米は10分で吸水が完了し、従来低リン米に対して吸水速度が速いことが明らかになった。また吸水後10分の各試料をNMG試薬で染色すると吸水完了部分と未吸水部分を明瞭に判別することができ、製造した低リン米は表面に存在する細かな凹凸から粒全体に吸水が及ぶ一方で、従来低リン米は吸水が外方部でとどまるため吸水後の外観が異なることが明らかになった（図１０）。吸水された部位については白く変色している。その結果、吸水試験により従来低リン米と新規低リン米を判別可能であると推察された。その吸水速度は従来低リン米に対して早いため、吸水工程の省力化が可能である。
このように本実施形態によれば、リン含有量を通常の精穀に比べて約半分程度にまで低減させた米を低コストで生産できた。この低リン米は、特に骨粗鬆症患者又は腎臓透析患者に対する主食として、好適に利用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１…竪軸型精穀機、２…研削式精穀部、３…摩擦式精穀部、４，１２…精穀循環路、５…冷却タンク、１１…循環路切り替え装置、２０…センサ、２１…コンピュータ（制御装置）、Ｒ…精穀米（低リン米）
【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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