(57)【要約】      （修正有）【課題】緻密に積み重なった繊維素からなる袋状の細胞膜に囲まれた成分を取り出すに際し、この頑強な繊維素より構成される壁を破壊して、取り出し口を設けることは、非常に難しいとされ、酵素、微生物を用いた繊維素の溶解操作が考えられたが、実用性のある効果は得られず、剪断的な機械操作では、摩擦熱による変質が大きく、より多くの成分の取り出しと分離成分の削減に効果的な手法の提示は見られていない。【解決手段】この頑強な植物性繊維素成分を低温度下での湿潤状態で膨潤させた状態で機械剪断で破砕し、この破砕片を、高圧下から低圧下に急激に移行させることで、組織の中に浸透した水を溶解状態より気泡膨張、破壊状態へ移行させ、均一な組織構造物を切断し、内部成分を流出させる。この様な作業を、低温度下で行う様に制御することで、内部成分の熱変質はない。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天産の植物産品より、有価溶質（細胞水）成分を取り出す手法を適応させるに際し、先ず初段に、機械式の剪断破砕による要素構造体の粗破砕を行をなう目的で、溶質（細胞水）成分を含む対象物を、次段での非機械的な剪断方式による膨潤性のある繊維素組織織を、選択した溶媒質で低温状態（溶質分が熱凝集を起さない温度領域）で浸潤させることで、柔軟性に富んだ保護壁隔離組織を十分に膨潤させ、機械剪断粗破砕と、浸漬環境気圧の急激な変化による流動性溶媒質及び溶媒質に溶解した気体質の気圧変化に伴う体積の膨張収縮操作で、保護隔膜組織面を振動させる有効な手法を数多くの手法の中から選択してその一つを適応させながら、隔膜面上に強制的に欠陥破裂箇所を生成させて、壁面内組成物を非機械的な物理的手法を組み合わせることで、内部溶質成分を浸出させると同時に、この内部浸出液を活性酵素の活量維持栄養剤として併用させることで、機械的な破砕法だけでは達成が出来なかった高い回収率での取り出す事を可能とすることを特徴とする操作法。
【請求項２】
「請求項１」に記載する植物産品を大豆粒子とする場合、溶媒として低温性の水に浸漬させ、十分なる湿潤状態の皮つきの大豆粒子を、先ず各種の機械式での剪断破砕による粒構造体の均一なる粗破砕を行いスラリ−状物を、高圧挿入機能機器を介して、ある滞留時間を稼げる空間に挿入し、その空間の出口には、意図して設定した空間部の内部圧と同等以上になるように維持し、更に、外部より連続的に挿入されてくる体積に比例した体積の対象スラリ−物を、一挙に、より低気圧環境または大気圧環境に放出される様な圧力維持制御吐出弁機能物を設置することで、繊維素組織に囲まれた隔離保護繊維壁面を繰り返し振動動させる手法を適応することで、この繊維組織壁面上に欠陥を発生させると言う物理的な手法を用いて隔離組織壁面を破壊して、内部のいわゆる細胞質液成分：豆乳質とヘミセル（グルコン）成分等の溶質成分の抽出を、低温度下で行うことで、熱変質による保護組織との絡まりを防ぎ、いわゆる『オカラ成分』でのいわゆる『豆乳成分』の残留度を格段と低下させことで、ヘミセル成分を最大に増やすことで、豆腐形勢後での冷蔵保存後の解凍にて巣を発生させ難い、ために外部よりの補充機能剤の追加を必要とする薬剤量を著しく抑制することを特徴とする豆腐の製造操作法。
【請求項３】
「請求項１」に記載する植物産品で、海藻類、茸類、緑色野菜類、馬鈴薯類、大根類、人参類等を対象として、溶媒質は水、及び取り出し溶質の変質を保護する可溶性塩類を含む水成分とし、溶質成分は、抽出対象物に応じて変動することで、それらに応用性を高めることを特徴とする操作法
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【発明が属する技術分野】
【００１】  本発明は、天産品の中で、本体を構成する繊維素組織で作られた保護壁の中に、有価成分を蓄え込む機能をもった産物より、収穫後にこれらの産物を利用しようとする場合に、選択的に有効に回収操作法が要望される分野に適するものである。  現状では、この産物での保護壁素材である、繊維素組織物と目的とうする有価物とが、あまり有効に分離されず、残差物となるべき側の、繊維素組織物中に、多量が残留することに問題があり、これらの残差物の処分法に問題が生じている。
【背景技術】
【００２】  頑強で、膨潤性と柔軟性に富み、少々の機械剪断的な操作法（細かく、切り刻む）では、本来の目的とする、無限数の隔壁本体構成要素を崩せ切れるものではなく、本来の目的とする有価物なる溶質を、保護された壁組織を切断して、高い効率で系外への取り出す操作は、機械的な操作で、一個一個の目的の隔壁を傷つけ様とする操作を幅広く行としたが難しいことであることが論議されてきた。【００３】  従って、例えば、身近な大豆粒子では、一昼中夜を水に浸漬し、長時間を蒸気で蒸して、繊維素組織製の頑強な保護壁を思い切り膨潤させた後に、更に水を加えながら、強引に力ずくで膨潤した大豆粒を石臼で擦り潰して、壁の中に保持されていた、いわゆる”豆乳”成分を絞り出し、その後には、いわゆる”オカラ”成分と言える繊維素組織の、絞り滓と言える残差成分とに分離されてはいるが、問題はこれらの成分が、ほぼ完全に近い、高い分離率を維持していれば、問題はないが、この分離率が悪いために、特に残差物側（保護繊維質組織構造側）での取扱には、残留溶質成の腐敗性とか含水性が高いとか、取扱に苦慮する所となっている。【００４】  同様な問題が他の農産品目でも、同様に残差成分への、溶質成分の残差滓成分への残留率が高いことは、生産性の悪さと、残差物の廃棄物の処理の難しさを浮き彫りにしており、若しこの分離が巧く行はれれば、全く違った状況にあるとも想定される。  特に、緑色野菜類よりの、葉緑素成分の回収、黄色人参よりのカロチン成分の回収、馬鈴薯よりの澱粉質の回収等の向上が、取扱量が多いだけに、この操作の良否の差は発生する残渣量を左右する故に、工業ベ−ス−では大きな問題となっている。【００５】  特願２００２−３１０２８９に見られる如く、加圧下でのある滞留時間の経過後に、定圧維持機能弁を経由して、一挙に大気圧に曝すと言う、急激な圧力変動に伴い、繊維素組織内の細胞液の膨張に伴い、隔離壁を構成する組織の一部に欠陥を発生させて、内部液を抽出させる手法が述べられてはいる。  しかし、この手法だと、圧力変動による、隔壁面に刺激を与えるのは、出口の機能弁を経由する時きのみであり、振動衝撃を短時間で多数を与えるとすれば、この様な循環型では満たすことは出来ず、循環操作での機械衝撃による影響を受ける可能性のある対象物には、適さないと言える。【００６】  また、一方より高圧ポンプを用いて、対象液を、細いチュ−ブ−（内径０．５〜１．２ｍｍφ×１５〜２５ｍｍＬ）を経由することで、大きい差圧を強制的に発生させ、出口より大気に噴出させる手法（フレンチ−プレス法）があり、この対象液中に存在する繊維素構造物の隔壁面を圧力膨張で破壊しようとする試みがある。  この試みには、分散粒子が大きいと管内に詰まり、実用性はないが、しかし、微細粒子を適応させる場合には、液は液は流動はするが、流動水流は、速い速度で噴出されるための流動水の持つ界面張力が強く、管の出口での流動水の内部圧力と界面張力が示す内圧との差が大きく現れず、流れの緩和時間と同調して、思う様な内部沸騰現象は見られず、実験室での現象の説明に用いられる程度で、工業的な実用性十分に説明がされていない。【００７】  これらの如く、緻密に重なった繊維素組織で構成された頑��な組織に囲まれた細胞室液＝有価な分散質含有液成分を巧く抽出することは、幅広い産業にに有効に作用するが、この要素を巧く使いこなすには、やはり直接細胞室隔壁を攻撃する手法が有利であると言える様である。【００８】  更に，効果的な栄養素を多く含む、海藻類とか茸類とかの本体より、含まれる有価な溶質成分の回収は、直接に人体の胃腸内での、消化酵素による繊維素質の解体による溶出効果であるが、思う様には進まず、極少量の溶質成分部分のみの消化で有り、大部分が体外への排出で、終わっている。
【発明が解決しようとする課題】
【００９】  特に緑色野菜類の繊維素組織で覆われた領域の溶質成分の殆どを、例外なく取り出すことは組織の外壁は柔軟性に富み、強固であり、機械式の刃物による切断操作では、刃物間隔が広く、擦り潰す操作でも、外周の補強繊維の柔軟性と強い破断強度を維持し、正確には擦り切れず、高い流出率を維持することは難しい。
【０１０】  例え、繊維質組織を切り刻むに必要なエネルギ−はかなり大きいものが必要で、擦り潰す事が出来ても、その作業動作が強力すぎて、熱変質を起こし、意図した目的の作用効果を得ることが出来ないとも言える。  特に大容量の対象物を扱う操作では回収率が問題で、緑色野菜よりの葉緑素成分を含む細胞水の回収が向上することは、残渣繊維素組織の含水率が大きく低減することになり、取扱う繊維滓の発生体積量は著しいく削減されるし、水分量の低下で、取扱操作が簡便になることとなる。
【０１１】  この様に、対象農産物の初段の粗破砕操作で発生した破断片を更に詳細に破砕する操作において、最も必要とされる破断すべき箇所は、小さな領域に分散する、莫大な数の緻密な繊維疎壁に囲まれた膨潤性を持った組織構造体が対象物であり、機械的な切断力を対象組織面に与えることで、内部液を侵出させることは、不可能に近いと言える。  さらに、すり鉢で擦り潰す作業にしても、その作業間隔幅が広く、目的の対象組織を、全て対象にすることは難しい。
【００９】  従って、最も有効な手法は、活性酵素を用いて、繊維素組織を構成する保護壁を構成する繊維素を選択的に浸食させて、内部分散質物の流出が想定される操作が理想的な処理であるとも想定されている。  しかし、酵素を常に高い活量を維持させるための最適な栄養素の補給と食い潰すした壁面の素材（繊維質）の変質物として排出される素材の蓄積などが、分離した分散質とどの様に分離すればよいのかなどの問題点が浮かび上がる。  前記の過去の応用技術で見られる如く、溶質物を保護する隔壁に湿潤水を強制的に浸透させて、隔膜を膨潤させて、この隔膜を内外より振動させて、膨潤状態で示す欠陥部署を強制的に作らせ、この欠陥箇所をきっかけに隔壁の破壊と崩壊を試みようとすることで、懸案の問題点の解決に当たる、更に有利な方策を模索するものである。
【０１０】  更に、崩壊した繊維素構造物の分散性が問題となり、特に飲用に供するものでは、分散散物の形状性が問題になり、溶質分を含み完全に崩壊していない繊維組織物の破片が分散する分散質を含む微細化した繊維状成分を分散させた溶液成分を追加させても、飲用に供すれば、触感と喉越し感に違和感を与え、商品としての価値感を大きく損なっていると言える。
【課題を解決するための手段】
【０１１】  問題は、無数に幾重にも重なりながら、分散した状態て存在する有価な溶質を保護する繊維素組織で隔離された個々の独立室より、それらの独立室の壁面をこじ開け、溶質分を抜き出させることは、対象の隔離室を、隔壁に傷を与える操作を行う刃物の前に順次に並べて目的を達成させていく方策などは到底、実用化の可能性は考えられない。  従って、実効性のある実用策には、溶質成分を包囲した繊維素組織の特性を良く追跡し、各隔離室への、均等に繊維素組織の壁を開かせる作用が行き渡る操作を適応させなければならないと言える。
【０１２】  この様な一つの作用が、幅広く伝達されて、繊維素を押し開く効果が期待出来るのは、溶液状の酵素液を均等に分散し、無数に分散する隔離壁組織に付着して、作用効果を発揮させるか？に掛かっていると言える。  更に、他に考えられる有効な手法は、繊維素組織は、水膨潤性を有し、この湿潤水には気体は溶解することが出来、この水分は組織の内部に拡散による浸透移動は可能であり、特に加圧下の条件で、水に溶解した気体成分は、繊維素組織の隔膜壁の内部まで、膨潤した繊維素組織の微細な間隙を介して、浸透移動が可能となりうると言える。  すなはち、組織の内部に浸透した気体成分は、圧力環境変化により、溶存気体成分は、減圧環境で、体積は膨張し、水中での溶解度積を上回り、気体成分ガス体積として膨張し、繊維状の網の目組織壁の内部より膨らみ、組織の目の交差箇所を広げる働きをして、組織の弱点箇所を集中的に拡大させる働きをすると想定される。
【０１３】  この様な、容器内の圧力環境変化と言う作用により、容器内の対象産品の破砕品の中に無数の数の分散した溶質物を保護する繊維素組織内に圧力変化条件が浸透し、内部よりの膨張を行なうことで、独立した無数の組織の空間の内部の溶液質での膨張と減縮現象として、内部振動を間欠的に、繰り返しを、何度か行う回数が多い程、頑強な組織壁にも、弱点箇所が現れ、内部液が簡単に外部に流出が可能となる動作が、一挙に波及することは、非常に効果的な操作であり、従来法で見られる如く、対象物を処理対象の環境に、逐次循環操作を準備して、圧力変化を繊維素組織面に与えるもであるが、この発見では、更に積極的に、隔壁面に溶媒質を浸透させるために滞留空間を設け、この空間に滞留対象物を加圧下で、更に外部より、強制的な急激な加圧環境と減圧環境を短い周期で、短時間以内に繰り返させる操作を加えることで、繊維素組織に短い時間の内に、衝撃を繰り返して、繊維組織に擦れを発生させなどの、剪断操作でも切り開けられない、柔軟性に富んだ繊維組織面に間隙を発生させる必要がある。
【０１４】  このためには、周期が長い循環環操作での、定圧維持弁での大気圧放出の衝撃だけでは無く、滞留タンクでのピストン運動による、速い周期での強い衝撃も、効果に加え対処することが、より効果的と考えられるし、循環操作での加圧機能操作を経由する毎とに、機械的な衝撃破壊を受けて、組織物そのものの変質が考えられ、好ましい状態ではないことも考えられ、この様な機械的衝撃を受けず、目的の繊維素組織に限定した衝撃を繰り返すことは最も重要な要素であると言える。
【０１５】  この様な方式を採用すれば、ある決められた空間体積とこの空間体積とを太いパイプで直結した、急激に体積変化、または加圧環境、または減圧環境を制御出来る、機能機材とを組み合わせた部屋を設け、この部屋の、入り口と出口に圧力調整弁を設けることで、供給スラリ−液を、間欠的とか連続的的とかの運転を可能とすることで、内部空間圧の変動周期と同調させながら、繊維素組織壁で保護された空間の内部液の振動を起こさせることで、組織壁内の溶質物液の取り出しを可能とすることは、非常に有効な手法と言える。  この様な圧力変化操作での有効な要素は、変化する圧力差幅が大きい程、有利ではあるが、それよりも、減圧状況に移行する時間差が非常に短かく、より短い程、発生する気泡の膨張爆発力が大きく、この膨張爆発力を、外部より抑制させず利用し、繊維素組織が持つ弾力性にも打ち勝ち、破壊を続けるのであり、減圧化への過程が非常に重要な要素を握っていると言える。
【０１６】  また、繊維素組織の内部よりの剥離性を向上させるためには、分散質の熱変質による繊維素組織壁面への固着性の強度を向上させるような方向への抑制が重要な要素を排除することであり、壁の内部面に存在した液状のヘミセル成分を取り出しを可能にし、豆腐化操作時の大豆タンパク間に入り橋掛け作用を発揮して、冷蔵保存での空洞を発生させない。  すなはち、対象産物の粗粉砕操作、繊維素組織への体積膨張−減縮操作の環境を、より低温下の環境で行はれることが、ヘミセル成分の抽出に好ましと言える。  例えば、大豆粒状物を各種な粉砕化方法より選択し、破砕操作での、破砕粒子内での溜熱現象を抑制し熱変質が最も少ない方策を選択することは、豆乳質といわゆるオカラ質の分離操作効率を左右する大きな要因を握っていると言える。  例えば、浮遊衝撃法で、大豆粒子の破砕を行うと、流動環境温度は室温以下で制御されていても、粒子同志の衝撃による、粒子内での蓄熱現象により、内部の大豆豆粒子タンパクの熱変質が生じて、破砕粒子中の繊維素成分と豆乳タンパク成分との剥離性が悪く、水との浸漬膨潤操作の後でも、大きな分散粒子として浮遊し、橋掛け阻害性は発揮できない。  従って、最も効果的に大豆粒子より、豆乳成分（大豆タンパク成分）を取り出そうするなら、生の大豆粒を、低温に浸漬し、湿潤状態で、ミンチャ−の如く、ミキサ−で破砕して、更にこのスラリ−を、低温環境下での爆裂操作を繰り返し、繊維素組織の壁を水膨潤と圧力環境の人為的な制御による組織内の圧力振動と合わせて、組織の壁に亀裂をおこさせながら、内部液を取り出すなどの操作で見る如く、すべての操作を室温以下の環境で行うことの配慮は非常にオカラ成分の発生量の抑制に著しく有効に作用し、分離されたオカラより残留する大豆タンパクを見いだせないことがある。
【０１７】  例えば大豆粒子の粉砕化品を豆腐状に変換させた場合、触感あるいは食感では、舌あたりの善し悪しは、１０〜３５μの微粒子径の存在比と如何に外形に丸みをもった形状の粒子の存在比が、如何に滑らかな触感あるいは食感をアピ−ル−出来るかに掛かっていると言えると判断されている。  例えば、平均粒子サイズは２０〜３０μであっても、粉砕操作での破砕状況によっては、鋭りな角を多く露出した形状物であり、熱変質が強く、湿潤性が少ない固い粒子では、喉越しの触感は異物感が強い物を与える。
【図２】
参照  この様な鋭い角ばった大豆粒子の断片を、爆裂分散を行う前の状態を、微分位相差顕微鏡で撮影したものを
【図２】
参照にしめした。
【０１８】  従って、全粒の粉砕化に求められることは、微細化への到達の限界値への接近よりは、粉砕化操作での熱変質熱量を如何に小さく抑えた操作法を採用し、水との湿潤性を生かした加圧下た環境での膨潤−膨張−圧縮−膨張破砕の繰り返しの爆裂操作で、細胞壁の破壊と付着粒子の再分散化操作と粒子の外形での出っ張った角部の近辺に出来ている前段の破砕操作等で生じたひび部に溶媒質を浸透させ、この溶媒質の中に溶存する気体成分の気圧環境の変化で、膨張−収縮操作に伴い、ひび部を拡大させながら、振動と流動抵抗で、切り落とし、丸みを持った形状に整えるに有効に作用する整形効果が求められる。
【図３】
参照
【発明を実施するための最良の形態】
【０１９】１）ステンレス製５０φ×６００Ｌ（直管部：内容積約１．１１）の処理対象分散液の滞留タンクと円筒状タンク（０．２１）の上部に、
【図面１】
に示す如く、内部圧力伝達液が溜まる円筒体の内部膨張圧調整タンクと滞留タンクとは、膨張可能なゴム板の仕切り便座を介して連結されている。２）また、この滞留タンクには、対象処理スラリ−液の供給と排出のための配管が設置されており、特に排出管には、定圧設定弁が設けられ、一方の供給口には、所定の設定圧に（８〜１０ｋｇ／ｃｍ２）対応可能な圧力下での供給加圧機能器具（ポンプ）が設定されている。３）更に、この円筒状体内の伝達液体の膨張−圧縮タンクには、吸引と加圧が交互に、急激なる変動を伝達が可能とするピストン型のポンプ（シリンダ容量：０．５１×２基３．５ｋｗ７５０ｒｐｍ）が直結され、ピストンの変動周期と滞留タンク内の液の振動とが同期し、更に排出弁の構造による、排出の作動時間のずれなどで、内部スラリ−液の内部振動が増幅される。４）処理対象の産品の剪断破砕されたスラリ−（対称物濃度が１２〜２５％）懸濁液を供給し、滞留タンクは外部より冷却水で覆い冷却がなされ、高くて２０〜２５度を上回らない様に制御されている。５）この様な、加圧下での滞留作動タンクに、大豆粒子を１５度の冷水に４ｈｒ浸漬の後にミンチミキサ−で、浸漬豆と浸漬水とを同時に投入し、１３〜１４％のスラリ−液を得た。６）次に、このスラリ−液を、前記１）に記載の滞留タンクに前記２）の供給加圧機能器具（ポンプ）を用いて、設定圧力まで供給し、このタンクへの供給は、バッチ式でも、連続式での供給運転が可能となる。
【０２０】７）バッチ式の運転では、滞留タンクの出口弁を閉め、供給加圧機能機材を用いてタンクの上部に設置した空気抜き弁を介して、満杯に押し込め、この状態を維持持続させる。８）この様な加圧状態の滞留タンクに、圧力変動のためのシリンダを回転させることで、周期的な加圧、減圧の圧力伝達液の流動方向弁を切り換えることで、円筒状の内部圧調整タンクの内圧を周期的に変動させ、滞留槽との隔膜を介して、滞留槽の内部のスラリ−液の分散成分の中にある繊維素隔膜に伝達される。９）この操作により、加圧サイドは＋５ｋｇ／ｃｍ２に昇圧され、減圧操作は、−３ｋｇ／ｃｍ２に降圧される。１０）更に、連続供給を続けて供給すると、滞留タンクの出口に設置した定圧調整弁の働きをさせるのと、更に、その調節弁のロ−タ−リ−弁を設け、定期的に締め切ることで、ピストン加圧の周期とを組み合わせて、更に効果的に、高加圧の条件変動を加えることで、繊維素組織の壁の内部に浸透し易くされる。１１）また、このスラリ−分散加圧液操作に、繊維素組織を食いつぶす活量を保持するセルラ−ゼ酵素を、１０万単位で混合し、循環混合することで、繊維素組織の膨潤に伴う欠陥部より染みだす純粋な組成な細胞液を栄養素にして、酵素の活性を維持出来ることが判明した。  この結果、繊維素組織の分解に、活性酵素を応用する考えはあったが、追加すべき栄養素追加量と抽出された細胞液組成の比率など、管理が大変で、添加物が汚染物の扱いを受けるなど、活性酵素の働きを想定するより複雑で、思う様には遣いこなすことが難しいが、この様に細胞の内部より純粋な栄養源連続的に補給されるので、安定した酵素の活量の維持が遣り易く、特に野菜の管理には有効であると言えることが判明し、この様な爆裂法による幅広く広がる組織に波及させるには有利に作用させることが見い出せた。
【図面の簡単な説明】
【０２１】
【図１】処理対象スライ−液を滞留させ、加圧−減圧を繰り返し、繊維素組織壁面に亀裂の欠陥を起こさせるためのピストンを組つけた滞留槽と加圧負荷機材
【図２】大豆分散粒子表面  微分位相差顕微鏡写真撮影：湿潤加圧浸透−減圧膨張操作を繰り返す＝爆裂分散を行う前の浸漬豆乳液
【図３】大豆分散粒子表面  微分位相差顕微鏡写真撮影：湿潤加圧浸透−減圧膨張操作を繰り返す＝爆裂分散を行った後の浸漬豆乳液、分散粒子の皺の角が取れて白っぽくなっている。丸みがある。
【符号の説明】
▲１▼：滞留加圧タンク▲２▼：圧力伝達液▲３▼：圧力調整タンク▲７▼：遮断隔膜▲４▼：加圧−減圧発生大型ピストン機能器▲５▼：定圧設定排出弁▲６▼：ロ−タ−リ−バルブ▲８▼：原料スラリ−液供給ポンプ▲９▼：処理済液タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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