(57)【要約】【課題】水で研ぐことなく単に水を加えるだけで簡単に通常の半分以下の短い時間で美味しいご飯となり、かつ長期保存もできるというα化加工米の長所を有しながら、しかも動植物の栄養粉末、植物性栄養液、植物油の栄養成分を含んだ高栄養価米を得ることができる高栄養価米の加工方法及び装置を得る。【解決手段】水に十分浸漬された原料米を遠心脱水機４へ送り、米粒表面の水分及び糠成分を除去し、この原料米に動植物の栄養粉末、植物性栄養液及び植物油を混合して攪拌機５で攪拌、付着させる。この原料米を電磁加熱室７へ入れマイクロ波照射により加熱し、米粒からの水分の蒸気で蒸らしてα化処理をすると共に、蒸気で溶解された栄養粉末、栄養液、植物油の栄養成分を米粒内に吸収させ、この加工米を真空冷却室８へ移して減圧し、この減圧により急速冷却して半固形化させ、このような加工方法により高栄養価米を得るようにしたものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
玄米又は搗精白米を含む所定量の原料米を十分水に浸漬してその水を飽和状態まで含ませ、取り出した米粒周囲に付着した水分と糠成分を脱水処理して除去し、この原料米に動植物の栄養粉末、植物性栄養液及び植物油又はそのいくつかを混合して攪拌することにより原料米の周囲にむらなく付着させ、上記原料米に気密性の加熱室内でマイクロ波を照射して加熱し、加熱による米粒からの水分の蒸気で溶解した栄養粉末、栄養液、植物油の栄養成分を米粒内に含浸させ、さらにこの加熱米を真空容器に移し、所定の減圧をして冷却乾燥させ、この冷却加工により栄養成分を米粒内に閉じ込め、所定範囲の含水量に調整することから成る高栄養価米の加工方法。
【請求項２】
前記動植物の栄養粉末を動物の肉、魚貝類の身、野菜、果物、茸類のいずれか又はそのいくつかを微細な粉末状としたことを特徴とする請求項１に記載の高栄養価米の加工方法。
【請求項３】
予め水に浸漬され十分その水分を含んだ玄米又は搗精白米を含む原料米の米粒表面に付着した水分と糠成分とを除去する遠心脱水機と、この原料米に動植物の栄養粉末、植物性栄養液及び植物油又はそのいくつかを混合して攪拌し、原料米の周囲にむらなく栄養粉末、植物性栄養液及び植物油を付着させる攪拌機とを備え、上記原料米を加熱室に入れてマイクロ波を照射し、加熱された米粒からの水分の蒸気で溶解した栄養粉末、栄養液及び油の栄養成分を含浸させ、真空容器に移して所定の減圧をし、この減圧により冷却乾燥させるα化加工手段により栄養成分を米粒内に閉じ込め、所定範囲の含水量に調整するように構成した高栄養価米の加工装置。
【請求項４】
前記玄米又は搗精白米を含む原料米を貯留し、所定量の原料米を切り出す切出機構を有する貯米サイロと、切出された所定量の原料米を水に浸漬する浸漬充填機とを遠心脱水機の前段に備えたことを特徴とする請求項３に記載の高栄養価米の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、玄米又は搗精白米に動植物の栄養粉末、植物性栄養液や植物油を付着、含浸させてα化加工処理をし栄養価の高い米として加工する高栄養価米の加工方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の米市場で提供される米種類として、玄米及び搗精白米の通常の米以外にも無洗米、早炊き米と呼ばれるものや、加工即席米飯、α化加工米など種々のものがある。無洗米は単に予め洗米処理されているだけで、α化されていない通常の米に属し、無洗であっても水への浸漬等は必要である。早炊き米は、半炊飯してある程度のα化をし、一定の水分率を保って気密包装し、炊飯時間を短縮させただけのものが多く、長期保存ができない。加工即席米飯は、完全に炊飯されたご飯で、炊き上ったものを急速凍結したものである。
【０００３】
これに対しα化加工米は、予め加熱して９０％以上の高いα化度とし、真空減圧により冷却乾燥処理をしたものであり、単に一定量の水を加えるだけで通常の半分程度の短時間で簡単に研がずに炊飯でき、又食味の均一化された美味しいご飯となり、長期保存も可能である等種々の長所を有する。このようなα化加工米を得る方法及び装置の一例として特開平５−５６７６０号公報（公報１）により開示されたものが知られている。この公報１による方法及び装置では、気密性容器内でマイクロ波照射により加熱が行なわれ、含水量が２０〜４０％の範囲に調整される。
【０００４】
他の例として、特開平１１−５６２６７号公報（公報２）による「早炊き用加工米の製造方法」も知られている。この公報２の早炊き用加工米は、半炊飯された早炊き米ではなく、いわゆるα化加工米の一種であり、α化は９０％以上である。この方法では、マイクロ波加熱、真空冷却で水分を２０〜２５％とする一次加工の後、澱粉分解物質を含む溶液に浸漬、脱水し、その後再度マイクロ波加熱で水分を３０〜５０％とする二次加工が行なわれ、二次加工により含まれる水分を不活性水分として長期保存を可能とするというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、α化加工米は他の加工米と比較すると、水洗（水研）が不用、水を加えるだけで食味、風味のよい炊飯が通常の半分程の短い時間で出来、長期保存も可能である等消費者にとって極めて便利で魅力のある加工米飯商品として市場で販売されている。しかし、かかる従来のα化加工米は、従来の一般的な処理方法と同様に、加工の初期の段階で必らず水洗いをした後水の中に浸漬している。これは、次のような理由による。
【０００６】
搗精された精白米は、搗精によって殻皮と糊粉層（いわゆる糠分）の９８％以上が研削され、精白度３８〜４１の精白米とされるが、糊粉層の一部が極く少量残り、この部分の脂肪と蛋白質が古くなると腐敗する酸化現象が生じ、炊飯によって脂肪を分解できないため美味しく炊き上がらない。このため、炊飯する最初の段階で上記糊粉層を水洗により出来るだけ除去する必要があると考えられているからである。従って、一般的には精白米は搗精後１０日位までは食味もよいが、その後は２０日、３０日と期間が経過するにつれて食味が大きく劣化することとなる。
【０００７】
このように酸化腐敗した脂肪と蛋白質を付着したままでは食味が劣化する。しかし、搗精後糊粉層が硬化しても加熱により分解できれば食味への影響は小さくなり、従って糊粉層は必らずしも除去する必要はないが、従来は水洗いによって必らず除去するようにしている。
【０００８】
α化加工米のねらいは上述した種々の利点を得るにあるが、一方無洗米などの加工米では食味は勿論であるが、同時に栄養価の高い加工米とする試みも行なわれている。このような加工米の一例として特開２０００−２４５３６４号公報（公報３）による加工米製造方法及び装置が公知である。この公報３の方法では予め搗精後の精白米の表面に残留する糊粉層（残留アリューロン層）を除去した無洗米の米粒の表面にカルシウム、マグネシウム、鉄分、ビタミンのうち少なくとも１種類の栄養素を含む白糠を被覆して栄養価の高い加工米を得るようにしている。
【０００９】
しかし、上記加工米はあくまでα化加工されていない無洗米についてその表面に白糠を付着させただけのものであり、α化加工米としての利便性はなく、炊飯時間が長い、長期保存ができない、又製造過程では水洗いを必らず必要とするなどの種々の問題を含んだままであり、栄養成分が付着された無洗米であるというだけである。又、α化加工米については加工処理工程が無洗米と全く異なるため、α化加工米に対し栄養価の高いα化加工米を得る試みとしての提案はなされたことがない。
【００１０】
この発明は、上述した種々の問題に留意して、水で研ぐことなく単に水を加えるだけで簡単に通常の半分程度の短い時間で美味しいご飯となり、かつ長期保存もできるというα化加工米の長所を有しながら、しかも動植物の栄養成分、栄養液及び油を含んだ高栄養価のα化加工された加工米を得ることができる高栄養価米の加工方法及び装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、玄米又は搗精白米を含む所定量の原料米を十分水に浸漬してその水を飽和状態まで含ませ、取り出した米粒周囲に付着した水分と糠成分を脱水処理して除去し、この原料米に動植物の栄養粉末、植物性栄養液及び植物油又はそのいくつかを混合して攪拌することにより原料米の周囲にむらなく付着させ、上記原料米に気密性の加熱室内でマイクロ波を照射して加熱し、加熱による米粒からの水分の蒸気で溶解した栄養粉末、栄養液、油の栄養成分を米粒内に含浸させ、さらにこの加熱米を真空容器に移し、所定の減圧をして冷却乾燥させ、この冷却加工により栄養粉末、油を米粒内に閉じ込め、所定範囲の含水量に調整することから成る高栄養価米の加工方法としたのである。
【００１２】
上記の加工方法を実施する装置として、予め水に浸漬され十分その水分を含んだ玄米又は搗精白米を含む原料米の米粒表面に付着した水分と糠成分とを除去する遠心脱水機と、この原料米に動植物の栄養粉末、植物性栄養液及び植物性の油とを混合して攪拌し、原料米の周囲にむらなく栄養粉末、栄養液及び油を付着させる攪拌機とを備え、上記原料米を加熱室に入れてマイクロ波を照射し、加熱された米粒からの水分の蒸気で溶解した栄養粉末、栄養液及び油の栄養成分を含浸させ、真空容器に移して所定の減圧をし、この減圧により冷却乾燥させるα化加工手段により栄養成分を米粒内に閉じ込め、所定範囲の含水量に調整する構成とした高栄養価米の加工装置とすることができる。
【００１３】
上記のように構成したこの発明の加工方法及び装置では、米粒の含水率の調整と栄養成分を付着させる前処理と、マイクロ波照射と減圧による冷却乾燥でα化加工米とする処理が行なわれ、上記α化加工処理をする際に栄養成分を米粒内に含浸させる処理をも加えて高栄養価米のα化加工米が得られる。この加工方法では、水による洗米は省略される。米粒表面の糊粉層（いわゆる糠成分）を水研ぎにより除去することなく、米粒を十分水に浸漬することによりその水に溶けだした糠成分に含まれる糖分、油脂などの米味成分を米粒内部に吸収させるためである。
【００１４】
前処理工程では、まず原料米に十分水を含ませ水分が飽和状態となるまで所定時間水に浸漬される。一般に米には１３．５％〜１５％の水分が含まれ、玄米の乾燥度、古米、古古米、モチ米、破砕米などの米の処理、経過状態や種類等によって含水率はそれぞれ異なるが、搗精処理された精白米は一般に１４．５％〜１５％の含水率の状態で出荷される。しかし、後工程のα化加工処理をする際に加熱により水分が蒸発し、消失するため上記含水率のままでは水分が不足する。そこで、予め浸漬によって米味成分の溶けた水分を確保しておく。この浸漬により重量で２５〜３０％前後の水を米は吸収し、飽和状態となる。
【００１５】
水から取り出された原料米は、米粒周囲に付着した水分と糠成分とを取り除くため脱水処理される。この脱水処理は、米粒に部分的に水や糠成分が付着したままでは後のマイクロ波照射による加熱の際加熱むらが生じ、均一な加熱処理が妨げられるのを防止するためである。
【００１６】
そして、この原料米に動植物性の栄養粉末、植物性栄養液及び植物油又はそのいくつかが混合され、それぞれの米粒の表面にむらなく付着される。動植物性の栄養粉末は予め動物の肉や魚貝類の身、あるいは野菜や果物を乾燥させて細かく破砕し、粒径が８０〜２００メッシュ程度の粒子状に粉砕されたものが準備され、原料米に付着される。栄養液は青汁、緑茶などである。これらの栄養粉末、栄養液、植物油には、澱粉、蛋白質、脂質、炭水化物（糖類）、ビタミン、及びカルシウム、マグネシウム、鉄などの種々のミネラル成分などが含まれており、特に食生活で不足気味となる特定のビタミンのエキスを多く含ませてもよい。
【００１７】
上記のように栄養粉末、栄養液及び植物油を付着させた状態で直ちに原料米は加熱室に入れられる。この加熱室には気密性の容器が用いられる。加熱室の原料米にマイクロ波を照射すると、米粒内部に含まれる水分も加熱され３〜５％の水分が蒸気として蒸発し、この水蒸気が同時に加湿蒸らしの作用もする。上記マイクロ波照射による加熱と加湿蒸らし作用を所定時間行なっている間の一定時間、９０％以上の高いα化度となる品温に保持することにより米粒内部のα化が行なわれる。これにより米粒の糊粉層（糠部）の脂肪と蛋白質が分解され、このため脂肪の酸化による劣化が生じなくなる。又、同時に米粒周囲に付着している栄養成分、油も水蒸気で分解される。
【００１８】
マイクロ波の照射は、加熱室内の原料米をマイクロ波の有効加熱距離内に置き、その距離内の所定厚さの円盤状にして加熱が行なわれる。マイクロ波加熱では米粒内部の水分に反応して内部から急速に加熱されるため、均一な加熱が行なわれる。このマイクロ波加熱の際、米粒は熱で少しずつ膨らみ、その表面に微細孔、微細クラックが生じて大きくなり、水蒸気で分解された糊粉層の脂肪、蛋白質は勿論、栄養成分、油の分解された成分も、外部へ出た水分に代って米粒内に吸収される。
【００１９】
次に、このように糊粉層の脂肪、蛋白質や栄養成分、油脂の分解された成分を内部に吸収した高温状態の米は真空容器へ移され、そこで急激に減圧が行なわれ、これにより急速冷却される。所定の低圧状態では脂質酸化成分のアルデヒド類などが気化されて排出され、米粒の温度が急速に下がり冷却される。この冷却により栄養成分の多くは米粒内にさらに吸収されて微細孔、微細クラックが閉じ、米粒は半固形化され、栄養価の高いα化加工米が得られる。
【００２０】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１はこの発明による高栄養価米の加工方法を実施する装置の全体概略構成図、図２はその平面図を示す。図示のように、玄米又は搗精された精白米等の原料米は、適宜混米して所定量の原料米を切り出す切出機構を備えた貯米サイロ１に一時貯留される。Ｃ１　、Ｃ２　は貯米サイロ１から原料米を搬出するコンベアである。搬出された原料米は、浸漬充填機２において所定時間水に浸漬され、浸漬された原料米は所定量に切り出されてメッシュ状の水切容器３に収容され、コンベアＣ３　により次の工程へ運ばれる。
【００２１】
搬送された水切容器３内の原料米は遠心脱水機４に投入され、原料米の付着水分と付着糠成分とが分離され、コンベアＣ４　により次の工程の真空攪拌機５へ移される。図３に真空攪拌機５の概略構成を示す。５ａは真空タンク、５ｂは回転ドラム、５ｃは扉、５ｄは図示しない真空ポンプへの接続管、５ｅは真空メータ、５Ｍ　はモータである。水分、糠成分が除去された原料米は、動植物性の栄養粉末、植物性栄養液及び植物油と共にドラム５ｂ内に投入され、扉５ｃを閉じて回転ドラム５ｂをモータ５Ｍ　で回転させて攪拌され、栄養粉末等が付着される。
【００２２】
栄養粉末、栄養液及び油を付着された原料米は加熱容器６で加熱された後、マイクロ波照射器により加熱する電磁加熱室７へ送られ、ここでマイクロ波の照射により加熱蒸煮と蒸らしにより原料米のα化をしながら原料米に付着した栄養成分を米内部に浸透させる。使用されるマイクロ波照射器は、複数のマイクロ波発振器から成り、例えば発振周波数２４５０ＭＨｚ、出力１．２ｋｗのものが使用される。その後、原料米は真空冷却室８へ送られ、そこで減圧して真空冷却され、半固形状の加工米とされる。
【００２３】
Ｃ５　は次の工程へ加工米を送るコンベアであり、加工米はほぐし機９へ送られる。このほぐし機９では、加工米が真空冷却されたときに流出する澱粉が加工米の表面を包み、糊化し硬化して米粒と米粒が部分的に粘着されるため、これをばらばらにほぐす作業が行なわれる。Ｃ６　は次工程へ加工米を送るコンベアであり、送られた加工米が計量機１０で計量され、その後自動包装機１１で袋詰めされ、自動包装された加工米をコンベアＣ７　で箱詰め機１２へ送り、箱詰めされる。
【００２４】
上記のように構成した実施形態の加工装置では、次のように加工処理が行なわれる。以下の加工処理の工程を理解し易くするため図４のフローチャートに工程の流れを示している。なお、原料米としては玄米と搗精白米のいずれも含まれるが、以下では主として搗精白米を処理する場合について説明する。玄米の場合も搗精白米の場合に準じて処理される。
【００２５】
貯米サイロ１から移送される原料米は洗米することなく直ちに浸漬充填機２へ送られ、ここで玄米は６時間以上、搗精白米は２時間以上というように、原料米の種類によって時間を変えて米粒内に水分が飽和状態となるように十分水に含浸させる。この浸漬により米粒内に２５〜３０％又はその前後の水を吸収し、従って搗精白米では搗精されて出荷される際に含まれる含水率が１４〜１５％であったのに対し、浸漬後の含水率は３９〜４５％又はその前後となり、飽和状態となる。浸漬充填機２から５〜１０ｋｇ程度（一般に一釜分として扱われる量）の設定量で切り出して水切容器３に収容する。
【００２６】
なお、上述した洗米することなく十分水に含浸させるのは、次の理由からである。一般に、搗精によって玄米の表面の糊粉層（糠成分）の９８％以上が研削され、米粒表面の襞の間にわずかに糠成分が残留している。この糠成分は、次の遠心脱水処理工程で除去されるが、その前に水に浸漬することにより米味成分（旨味成分）を米の内部に浸透させ、米味を向上させるためである。糠成分には、糠分、油脂など米味成分と呼ばれる成分が含まれている。従って、米を水に浸漬するとこの糠成分が水に溶け出して白く濁った水となり、この白濁水を米が吸収するため、米味が良くなるのである。
【００２７】
遠心脱水機４では所定の回転数に設定された状態で３０〜１２０秒間脱水処理をし、米粒の周囲に付着した付着水分と付着糠成分を脱水、除去する。次に、真空攪拌機５では動植物性の栄養粉末、植物性の栄養液（エキス）及び植物油又はそのいくつかが攪拌され、むらなく付着される。この動植物性の栄養粉末は、動物の肉、魚貝類の身、野菜、果物、茸等の食物を予め粒状に粒径８０〜２００メッシュ程度に微細に粉砕処理し、かつ乾燥させて粉末状としたものである。従って、この栄養粉末には蛋白質、脂肪、澱粉、ビタミン、ミネラル等あらゆる栄養素材が含まれている。
【００２８】
例えば、緑黄色野菜等はカロチン、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ポリフェノール、ミネラル等を多く含み、動物の肉や魚貝類の身はタンパク質、脂質、ビタミンＢ、カルシウムを含み、植物油は脂質、ビタミンＢ１などを多く含む。なお、植物油としては、アボガド油、パーム油、オリーブ油、サフラワ油など植物から得られる全ての油が対象である。又、植物性栄養液は緑黄野菜汁、果実汁、海草汁等であり、野菜汁として青汁、緑茶、あるいはカボチャ、ニンジン等の液汁、海草汁としての明日葉、桑葉、ウコン、大麦若葉が含まれる。従って、これらの栄養粉末、植物性栄養液及び植物油は、どのような割合で混合するか、又どれだけの量を混合するかは任意である。
【００２９】
上記原料米は加熱容器６で予熱され、電磁加熱室７でマイクロ波が照射されるが、このときマイクロ波の有効加熱距離は図示の例ではマイクロ波発振器から約２００ｍｍ以内であり、均一に加熱するため予め原料米は厚さ７０〜９０ｍｍ程度の円盤状に盛り上げた状態で有効加熱距離内となるように電磁加熱室７内に置かれている。マイクロ波が照射されて加熱されると米粒内の水分が蒸気となって外へ出、この蒸気で粉末が溶けて流動状となった栄養成分が米粒の中へ浸透する。マイクロ波加熱では米粒の周囲表面はもとより内部の温度も十分高くなり、このため米粒内部へ栄養成分が浸透し易くなるからである。
【００３０】
米粒から出る水蒸気は、又蒸らし作用もする。従って、このマイクロ波照射による加熱と蒸らし作用により１１０℃以上の品温とし、９０％以上のα化度の加工が行なわれる。この加熱、蒸らしにより米粒の糊粉層の脂肪と蛋白質が分解されるため、最初の段階で精白米を水洗いしなくてもα化加工には影響がなく、脂肪の酸化による食味の劣化は生じない。なお、水蒸気の蒸発で３〜５％の水蒸気が放出される。マイクロ波加熱は８〜１２分間の範囲で行い、３〜５分間原料米の品温を１１０℃前後の温度に保持し均一に蒸煮されると、その後マイクロ波加熱を停止して２〜３分間蒸らしをする。蒸らしは、上記米粒内からの水蒸気による。この蒸らしの工程で温度が１００℃に下がった原料米を真空冷却室８へ移す。
【００３１】
真空冷却室８では室内の空気、水蒸気を吸引ポンプにより排出して急速減圧すると、超低圧下での沸点まで冷却され、米粒の内部まで急激に沸騰状態となり、米粒内の水分が気化して放出される。例えば、大気圧（１気圧）下で脂質酸化成分のアルデヒド類の多くは沸点は１７９℃であるが、気圧を下げ１．３×１０３　Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）の低気圧とすると６２℃で沸騰する。従って、脂質酸化成分の多くは気圧を下げることにより蒸発し、外部へ除去することができる。この時、同時に米粒の表面に微細孔、微細クラックが発生し、米粒の表面に付着している栄養成分がさらに内部へ浸透した状態でクラックが閉じて冷却加工され、この加工米は半固形状となる。
【００３２】
上記加工米は、半固形状となる際に米粒同士が互いに粘着（くっつく）しているため、真空冷却室８から取り出された後ほぐし機９で米粒を一粒一粒に分離した状態に十分ほぐし、その後計量機１０へ送り、計量後に自動包装機１１により加工米を気密包装する。このとき、６〜１２箇月の長期保存のため脱酸素材を気密包装袋内に同封して包装をする。さらに、箱詰め機１２によりダンボール等の箱に詰めて出荷される。
【００３３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、この発明の加工方法及び装置では十分水に浸漬されてその水を飽和状態まで含んだ原料米から十分脱水処理した後動植物の栄養粉末、植物性栄養液及び植物油又はそのいくつかを混合して米粒の周囲に付着させ、これにマイクロ波を照射して加熱し、この加熱で米粒から出る蒸気で加湿蒸らしを行い、蒸気により栄養粉末、栄養液及び植物油を分解して米粒内に吸収させてα化処理をし、その後真空容器内で減圧し、急速冷却して半固形状のα化加工米を得るようにしたから、これを炊飯する際に水研ぎすることなく単に水を加えるだけで、短時間で美味しいご飯となり、かつ長期保存もできるというα化加工米の長所を有し、かつ栄養価の高い高栄養価米を得ることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のα化加工装置の全体概略構成図
【図２】同上の平面図
【図３】真空攪拌機の概略構成を示す図
【図４】α化加工工程の順序を示すフローチャート
【符号の説明】
１　貯米サイロ
２　浸漬充填機
３　水切容器
４　遠心脱水機
５　真空攪拌機
６　加熱容器
７　電磁加熱室
８　真空冷却室
９　ほぐし機
１０　計量機
１１　自動包装機
１２　箱詰め機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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