(57)【要約】【課題】原料穀物を問わずに無加水にて簡単且つ短時間でアルファ化デンプン粉を製造することができる新規技術を提供する。【解決手段】原料穀物を所定温度以上、たとえば７５℃以上に加熱することにより水分を蒸発させてデンプン分子間の水素結合を弱めた状態にし、その直後から、徐々に温度が低くなるような温度勾配条件下で剪断力を与えて粉砕する。剪断条件下での粉砕処理の開始から終了までに８℃以上、さらには１０℃以上の温度低下を与えることが好ましい。また、０．５℃／秒以上の速度で温度低下を与えるはいりことが好ましい。【選択図】図３
2009213472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料穀物を所定温度以上に加熱することにより水分を蒸発させてデンプン分子間の水素結合を弱めた状態にし、その直後から、徐々に温度が低くなるような温度勾配条件下で剪断力を与えて粉砕することを特徴とするアルファ化デンプン粉の製造方法。
【請求項２】
前記所定温度が７５℃である請求項１記載のアルファ化デンプン粉の製造方法。
【請求項３】
前記温度勾配は、加熱後の温度から剪断粉砕処理終了時の温度まで少なくとも８℃以上の温度低下を与えるものである請求項１または２記載のアルファ化デンプン粉の製造方法。
【請求項４】
前記温度勾配は、前記所定温度以上への加熱から０．５℃／秒以上の速度で温度低下を与えるものである請求項１ないし３のいずれか記載のアルファ化デンプン粉の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱下で粉砕することにより無加水にて簡単且つ短時間でアルファ化デンプン粉を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルファ化米などのデンプンを主成分とするアルファ化穀物粉は乾燥状態で長期保存が可能であり、蒸煮を必要とせずに、水や湯を加えるだけで美味しく食することができるため、非常食・保存食・アウトドア用食料その他広範な用途に使用され、今後ますますその需要が拡大することが見込まれる。
【０００３】
従来は、原料穀粒を水中に懸濁・加熱（すなわち炊飯）により糊化させた後に一気に除水することによってアルファ化穀物粉を製造していたが、本発明者らが開発した新規な技術が特許文献１に記載されている。この従来技術では、原料穀粒を８０℃以上、特に１００〜２００℃の温度に加熱しながら剪断条件下に粉砕してアルファ化穀物粉を製造する。穀粒は、ヒータによって所定温度に加熱された上臼（固定）を通って、所定速度で回転する下臼との間のギャップに供給され、このギャップを通過する間に剪断粉砕される。得られた穀粉はギャップから外方に放出され、受け皿に収容され、その隅部に開口形成された取出口から所定の容器に回収される。この従来技術によれば、穀粒を高温加熱条件で剪断粉砕することにより、簡単に短時間でアルファ化製粉することができ、生産コストも軽減できるものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０７５１０４号公報
【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、発明者らが上記従来技術に基づいて装置を試作して各種の原料穀物をアルファ化製粉しようとしたところ、上臼と下臼との間で原料穀物が糊状になってこれらの面に固着してしまい、製粉処理を継続的に行うことができない場合が多く見られた。この理由は、ヒータで上臼の全面が略均一に加熱されているため、穀粒は、上臼の中心に設けられる原料投入部を通過する間に加熱されるだけでなく、上臼と下臼との間のギャップに到達してギャップを通過しながら剪断粉砕処理を受けている間も上臼を通じて加熱され続けて高温状態に保温されていることとなり、一定条件で炊飯されたと同様の状態が継続して糊状になって臼面への固着が生ずるものと推測される。このような固着の問題は、新米など水分量が多い（たとえば１６％またはそれ以上）原料穀物を処理対象とする場合や、カボチャなど原料穀物自体が粘着性の大きいものである場合に特に顕著であり、この結果、おいしく高品質なアルファ化デンプン粉を製造することができないという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、上記従来技術をさらに改良してその不利欠点を解消し、原料穀物を問わずに効率的にアルファ化デンプン粉を製造することができる新規な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、原料穀物を所定温度以上、たとえば７５℃以上に加熱することにより水分を蒸発させてデンプン分子間の水素結合を弱めた状態にし、その直後から、徐々に温度が低くなるような温度勾配条件下で剪断力を与えて粉砕することを特徴とするアルファ化デンプン粉の製造方法である。加熱後の温度から剪断粉砕処理終了時の温度まで少なくとも８℃以上の温度低下を与えることが好ましく、１０℃以上の温度低下を与えることがより好ましい。また、前記所定温度以上への加熱から０．５℃／秒以上の速度で温度低下を与えることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加熱下で粉砕することにより無加水にてデンプンをアルファ化してアルファ化デンプン粉を製造するに際して、原料穀物を所定温度以上に加熱することにより水分を蒸発させてデンプン分子間の水素結合を弱めた状態にし、その直後から、徐々に温度が低くなるような温度勾配の条件の下で剪断力を与えて粉砕するので、剪断粉砕時に過度に糊化して臼面などに固着することなく継続的に製粉処理が可能であり、且つ、十分にアルファ化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明方法を実施するための装置構成の一例を示す概略図である。
【図２】この装置の要部断面図である。
【図３】この装置を用いて米粒を製粉したときの臼の温度分布（温度勾配）を示すグラフである。
【図４】この装置を用いて温度条件を変えて米粒を製粉して得られた米粉の広角Ｘ線回析グラフである。
【図５】この装置を用いて米粒を製粉したときの臼の各地点の温度を経時的に示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明方法を実施するための装置構成の一例を示す概略図である。この装置１０は、固定設置される上臼１１と、この上臼１１との間に所定のギャップ１３を介して回転可能に設けられる下臼１２とを有する。上臼１１は中心に米粒などの原料投入口１４を有してリング状に形成されている。投入口１４は、上臼１１の底面においてギャップ１３に通じている。下臼１２は上臼１１と略同一外径を有する円盤形状に形成されている。
【００１１】
下臼１２はモータ１５により所定速度で回転駆動される。上臼１１と下臼１２との間のギャップ１３はギャップ調整部１６の範囲内で調整可能であり、原料とされる穀粒や処理後に得るべき所望の穀粉の大きさなどに応じて０．５〜０．０１ｍｍ、特に０．１〜０．０１ｍｍ程度の範囲内で任意に調整される。
【００１２】
上臼１１にはヒータ１７が設けられる。ヒータ１７は上臼１１の上に原料投入口１４を取り囲むように円筒形状に形成されている。ヒータ１７は、ヒータコード１８を介して温度コントローラ１９に接続されており、温度コントローラ１９により設定された温度に加熱されることにより、上臼１１を加熱する。コンピュータ２２は、温度コントローラ１９による設定温度（データケーブル２３から入力）と、熱電対２０による測定温度（データケーブル２１から入力）とを比較して、温度制御ケーブル２４を介してヒータ制御信号を温度コントローラ１９に与える。
【００１３】
また、コンピュータ２２はモータ制御ケーブル２５を介してモータ制御信号をモータ１５に与えて、モータ１５による下臼１２の回転数を制御する。下臼１１の回転数は、ギャップ１３に投入された穀粒が固定の上臼１１と回転する下臼１２との間で受ける剪断速度が９０〜６００ｓｅｃ−１、好ましくは２８０〜６００ｓｅｃ−１となるように設定されることが好ましい。
【００１４】
上臼１１／下臼１２の下方にはこれらの外径より十分に大きな内径を有する受け皿２６が設けられる。受け皿２６の底面には穀粉落下口２７が開口しており、この装置１０による処理後の穀粉（米粉など）を受け皿２６から落下させ、さらに穀粉落下シュート２８を経て所定の容器（図示せず）などに収容させるようにしている。
【００１５】
装置１０の要部断面図である図２に示されるように、上臼１１は、原料投入口１４に臨む内面１１ａから底面１１ｂに至る原料通路１１ｃが断面視においてテーパー状、平面視においては螺旋状に形成されている。前述の熱電対２０は、このテーパー状通路１１ｃの上端近傍において収容部２９に臨むように上臼１１に埋設されている。原料投入口１４の下端部には、テーパー状通路１１ｃによって拡大化された収容部２９が形成されているので、原料投入口１４に投入された原料穀物はギャップ１３に入り込んで剪断粉砕される直前にこの収容部２９に入り込み、ヒータ１７により加熱された上臼１１の内面１１ａからの伝熱ないし放熱によって加熱される。したがって、熱電対２０で検出される温度は、原料投入口１４に投入される原料穀粒がヒータ１７によって加熱されたときの温度を示し、言い換えればギャップ１３に送り込まれて上臼１１と下臼１２とにより剪断粉砕される直前の温度を示す。上臼１１および下臼１２の各ギャップ１３に臨む面には、原料穀物に対する剪断力を増大させるために円周方向と交わる方向に延長する多数条の凹溝が形成されている。
【００１６】
次いで、この装置１０を用いて行うアルファ化製粉処理について説明する。まず、ギャップ調整部１６を介して上臼１１と下臼１２との間のギャップ１３を、原料穀粒や処理後の穀粉の大きさなどに応じて０．５〜０．０１ｍｍ、特に０．１〜０．０１ｍｍ程度の範囲内で任意に調整する。また、温度コントローラ１９によりヒータ１７を所定温度（たとえば１００〜１４０℃の範囲内で１０℃刻みで設定可能）に加熱し、その熱伝導によって上臼１１を加熱する。また、コンピュータ２２によって制御された回転数でモータ１５が駆動され、前記所定の剪断速度を与えるように下臼１２を回転させる。
【００１７】
以上で装置１０の準備が完了するので、原料穀粒を投入口１４に投入して処理を開始する。ヒータ１７は既に所定温度に加熱されており、これによって上臼１１も加熱されているので、穀粒はヒータ１７および投入口１４を通過し、さらにテーパー状通路１１ｃないし収容部２９を通過する間に該ヒータ温度に対応した温度に加熱され、その直後に、下臼１２との間のギャップ１３に送り込まれ、固定の上臼１１と回転する下臼１２との間で剪断力を受けて粉砕される。剪断粉砕によって得られた穀粉（米粉）はギャップ１３の側方から放出されて受け皿２６に収容され、落下口２７および落下シュート２８を経て所定の容器（図示せず）に回収される。
【実施例】
【００１８】
米粒を原料として上記構成の装置１０を用いて実際に製粉処理を行った。使用した装置１０において、上臼１１および下臼１２はいずれも外径寸法が５０ｍｍ（半径２５ｍｍ）であり、その中心に口径１０ｍｍの投入口１４を有し、臼間のギャップ１３は０．０１ｍｍ（１０μｍ）に調整した。また、上臼１１のテーパー状原料通路１１ｃは内面１１ａから５ｍｍの範囲に亘って形成されている（図２）。
【００１９】
この装置１０では、前記特許文献１記載の装置のように上臼を全面的に加熱するものではなく、穀粒投入口１４を取り囲むように円筒形状のヒータ１７を設けて上臼１１の中心部のみを加熱するものであるため、上臼１１は中心部から外周部に向けて徐々に温度が低くなる温度勾配を有している。これを確認するため、テーパー状通路１１ｃの上端近傍に設置した熱電対２０とは別に、図２に示すように、この熱電対２０の位置から外方にそれぞれ５ｍｍ（テーパー状通路１１ｃの下端地点＝ギャップ１３の始端）、１０ｍｍ（ギャップ１３の中途地点）および２０ｍｍ（臼１１，１２の外周位置＝ギャップ１３の終端）だけ離れた各位置に熱電対３０〜３２を設け、これら各位置の温度を測定した。図２では熱電対２０，３０〜３２がギャップ１３の中に位置するように示されているが、実際には、上臼１１の表面から厚さ方向に貫通する穴を開け、この穴の最奥に熱電対２０，３０〜３２を埋設している。したがって、これら熱電対２０，３０〜３２は原料穀物が通過するテーパー状通路１１ｃおよびギャップ１３に臨むように設けられているので、これら熱電対による検出温度は各設置位置における原料穀物の温度とほぼ同一である。
【００２０】
この装置１０において、温度コントローラ１９による設定温度を変えて各設定温度条件下で各熱電対位置の温度を測定した。その結果を表１および表２に示すと共に図３に示す。表１および図３（Ａ）はヒータ１７を設定温度８０℃、１００℃および１２０℃に加熱したときの各熱電対による測定温度を示し、表２および図３（Ｂ）はこの状態から実際に米粒を投入して下臼１２を回転させて３０００秒間剪断粉砕処理した後の各熱電対による測定温度を示す。
【００２１】
【表１】
2009213472.tif 000003
【表２】
2009213472.tif 000004
【００２２】
これらの図表から明らかなように、処理前（表１，図３（Ａ））も処理後（表２，図３（Ｂ））も、中心部から外周部に向けて徐々に温度が低くなる温度勾配を有することが確認された。そして、ヒータ１７を８０℃、１００℃および１２０℃のいずれに加熱して剪断粉砕処理を行った場合にも、原料の米粒が糊状になって上臼１１／下臼１２の剪断面に付着することなく、効率的な製粉処理を長時間に亘って連続的に行うことができた。
【００２３】
この試験により、加熱した原料穀粒を剪断条件下でアルファ化する際に、上臼１１を全面的に加熱するのではなく、加熱した原料子穀物をその直後から徐々に温度が低くなる温度分布を与えながら剪断粉砕することが有益であることが確認された。すなわち、前記特許文献１では、穀粒を８０℃以上、好ましくは１００〜２００℃以上に加熱しながら剪断条件下に粉砕することがアルファ化デンプンを効率的に製造する上での必須条件であるとされているが、その後の本発明者らによる実験と研究により、剪断粉砕処理開始直前に穀粒を所定温度以上に加熱することが必要であるが、剪断粉砕処理を受けている過程ではむしろ穀粒の温度が徐々に低下していくことが好ましいことが判明した。
【００２４】
また、この試験で得られた米粉を広角Ｘ線回析（回析角度２θ）にかけたところ、図４に示す結果が得られた。この結果から、熱電対２０の温度（加熱後ないし剪断粉砕処理開始直前の原料穀物の温度）が少なくとも７５℃以上の場合にはいずれも十分にアルファ化されており、且つ、温度が高いほどアルファ化が進行していることが確認された。ヒータ１７を作動させない場合（室温＝２５℃）および−１５℃に冷却した場合についても同様に試験したが、シャープなピークが残っていることから、アルファ化していないことが確認された。
【００２５】
なお、本明細書では、デンプン分子鎖間の水素結合が水の蒸発過程で脆弱化して結晶が完全に崩れた（非晶化した）状態をアルファ化と定義する。アルファ化の判断は主として広角Ｘ線回析で行い、広角Ｘ線回析においてシャープなピークが消えた状態であればアルファ化しており、シャープなピークが残っている状態はまだアルファ化していないものと考えることができるが、より明確に判断するには示差走査熱量測定（以下「ＤＳＣ測定」）によりデンプン穀物と水との存在下での糊化（アルファ化）時に吸収される熱量を測定する手法を併用することが有用である。具体的には、アルファ化されていない場合ではＤＳＣ測定において明確な吸熱ピークが観測され、アルファ化されている場合はこの吸熱ピークが観測されない。この吸熱ピークはアルファ化の程度（アルファ化度）と相関があり、アルファ化の程度が高いと吸熱量が小さくなることが分かっている。
【００２６】
なお、図４のグラフで室温から７５℃までの間のデータが無いのは、この間の温度域では上下臼１１，１２間の摩擦熱が熱電対２０による測定温度に影響してしまい、剪断粉砕処理開始直前の温度を厳密に測定することができないことから、この間のデータを取ることができないためであるが、７５℃と室温の場合の結果の比較から、剪断粉砕処理開始直前の原料穀物温度が７５度未満、特に７０度未満であるとアルファ化が不完全になるものと推測される。これらから、剪断粉砕処理開始直前の原料穀物温度とアルファ化の進行度（アルファ化度）とが相関しており、剪断粉砕処理開始直前の原料穀物温度を変えることによってアルファ化度を制御可能であることが確認された。
【００２７】
図５は、ヒータ１７を作動させない場合、およびヒータ１７を設定温度８０℃、１００℃および１２０℃で作動させた場合において、熱電対２０，３０，３１，３２による測定温度（ｔ２０，ｔ３０，ｔ３１，ｔ３２）の変化を時系列で示すグラフであり、同図（Ａ）は原料穀物を投入しない場合、同図（Ｂ）は実際に米粒（水分含有量１６．３３％）を投入した場合を示す。原料穀物を投入せずに（図５（Ａ））、ヒータ１７を８０℃、１００℃および１２０℃に加熱した状態で装置１０を運転した場合、それぞれ投入当初から剪断粉砕処理が進行するにつれて徐々に温度が低下していることが確認できる（熱電対測定温度ｔ２０＞ｔ３０＞ｔ３１＞ｔ３２）が、経時的な温度変化（温度低下）は微小であることが分かる。実際に米粒を投入して剪断粉砕処理を行った場合（図５（Ｂ））については、糊化（アルファ化）に伴って粘性が増すために摩擦が小さくなっていくので米粒無しで測定した場合（図５（Ａ））と比べて特に熱電対３０，３１，３２による測定温度（ｔ３０，ｔ３１，ｔ３２）が低下しているものの、同様に経時的な温度変化は微小である。このことは表１および図３（Ａ）に示す温度よりも表２および図３（Ｂ）に示す温度が各熱電対地点において若干高くなっているもののそれほど大きな差にはなっていないことにも符号している。これらのことから、本発明によるアルファ化処理において、摩擦熱の影響は微小であり、且つ、摩擦熱の影響を受けるとしても中心部から外周部に向けて徐々に低くなる温度勾配が存在することが確認された。
【００２８】
なお、実際に米粒を投入して剪断粉砕処理を行った図５（Ｂ）においては、併せて、ヒータ１７を作動させずに装置１０を運転した場合のデータも示されているが、この場合、処理開始後短時間で６０℃程度に上がるもののその後の温度上昇はほとんど無く、このような温度域では水分量の低下が不十分でデンプン分子鎖間の水素結合を弱めることができないため、アルファ化には至らないことを示している。このことは図４において室温が示すデータによっても実証されている。
【００２９】
また、原料穀物に温度勾配を与えながら剪断粉砕する本発明の処理によれば、剪断粉砕処理の間に上下臼１１，１２の間で米粒が糊状になってこれらの面に固着してしまう現象は見られなかった。これは概ね次の理由によるものと推測される。すなわち、本発明処理によれば、原料穀物がある程度の温度（たとえば７５℃以上）まで加熱されることで原料穀物内の水分が蒸発してデンプンの分子鎖間の水素結合が弱められており、その後、その状態を維持したまま剪断力を受けて粉砕されることによりアルファ化される。ここで注目すべきは、原料穀物には、投入時に加熱（以下「予備加熱」と言う。）された後もなおある程度の含有水分が残存しているということである。たとえば当初１２〜１５％程度の水分量の原料穀物を本発明処理によって予備加熱後に剪断粉砕処理した結果得られた米粉は５％程度の水分量を保持しており、このことから、予備加熱後の原料穀物には１０％程度ないしこれより若干少ない程度の水分量が残存しているものと推測される。そして、この程度まで水分量が減少されてデンプン分子鎖間の水素結合が脆弱になっている状態で強い物理的な剪断力を受けることで効率的にアルファ化が進行するものと考えられる。
【００３０】
ここで重要なことは、一つは、原料穀物を所定温度以上に予備加熱して一定程度まで水分量を低下させることによりデンプン分子鎖間の水素結合を弱めた「直後」に剪断粉砕処理を開始することであり、もう一つは、「温度勾配を与えながら」剪断粉砕処理を進行させることである。
【００３１】
前者について言えば、あらかじめ米粒を乾燥機内で乾燥させて１０％程度またはそれより若干少ない程度の水分量にしたものを原料として剪断粉砕処理に投入した場合は、温度勾配を与えながら剪断粉砕処理を行ったとしても（もちろん特許文献１記載のように８０℃以上の温度を維持した状態で剪断粉砕処理を行っても）アルファ化が実現しないことを確認している。本発明処理によるアルファ化は、剪断粉砕直前まで加熱され、水分の蒸発によりデンプン分子間の水素結合を弱めておき、その「直後」に強い物理的剪断力を与えることが重要であり、言い換えれば、デンプンが主成分である穀物に対して、加熱による水分蒸発の「直後に」物理的な変形を与えることが本質的なメカニズムである。
【００３２】
また、投入部での予備加熱後に急激に温度が低下すると、予備加熱によって脆弱になったデンプン分子同士が水分子を介さずに互いの水素結合によって再度強固に結合してしまい、剪断粉砕処理によるアルファ化を阻害する要因になることが考えられる。したがって、投入部で所定温度以上に予備加熱した「直後」から剪断粉砕処理を開始することが効率的にアルファ化を進行させる上で重要である。
【００３３】
後者について言えば、特許文献１に記載される従来技術との対比が重要である。この従来技術では上臼全面を８０℃以上に加熱するので、この場合でも、投入時の原料穀物はデンプン分子鎖間の水素結合が脆弱化されて非晶化（アルファ化）されており、この点では本発明処理の場合と同様である。しかしながら、この従来技術によると、粉砕処理中も一定の高温に維持されるため、必要以上に水が多いと非晶化したデンプン分子が水を吸ってしまって糊状になり、臼面に固着するものと考えられる。また、この従来技術では、粉砕処理中、一定の高温が維持されると共に原料穀物に加えられる物理的剪断力も一定であるので、本来であればこの程度の水分量では糊状（ご飯を炊いたような状態）にはなり得ないはずの原料穀物が一定条件で炊飯されたと同様の状態が一定時間継続するために糊状になってしまうことも一因であると考えられる。
【００３４】
これに対し、本発明では、前述のように、剪断粉砕処理が始まる前に穀粒を所定温度以上に加熱してデンプン分子鎖間の水素結合を脆弱化させ非晶化（アルファ化）した後、剪断粉砕処理を受けている過程では温度が徐々に低下していくので、非晶化したデンプン分子の運動が拘束され、余分な吸水が抑制されるため、結果として糊状になることが防止されるものと考えられる。また、物理的剪断力が一定であっても炊飯条件（温度と水分量の関係）が徐々に変化し、糊状になり得る条件バランスが崩れるため、上記従来技術のように一定の炊飯条件が継続する場合とは異なり、臼面への固着が生じないものと考えられる。したがって、本発明のもう一つの本質的な条件として、「温度勾配を与えながら」剪断粉砕処理を進行させることが要求されるのである。
【００３５】
ここでの「温度勾配」とは、剪断粉砕処理開始直前の温度（熱電対２０による測定温度）から剪断粉砕処理終了時点の温度（熱電対３２による測定温度）まで実質的な温度低下があることを意味し、好ましくは剪断粉砕処理開始から終了までの温度低下は８℃以上、より好ましくは１０℃以上である。また、前述の実施例において米粒投入から剪断粉砕処理を終えて臼１１，１２から米粉となって出て来るまでの時間を実測したところ約２０秒であったことから、表２の各ヒータ測定温度における熱電対２０の測定温度から熱電対３２の測定温度を引いた温度差を処理時間２０秒で割って温度低下速度を算出すると、次の結果が得られる。この結果から０．５℃／秒の速度で温度低下するような温度勾配条件下で剪断粉砕処理することが好ましいことが確認された。
ヒータ設定温度８０℃：（８８．３７−７９．０２）／２０＝０．４６７５℃／秒
ヒータ設定温度１００℃：（１０８．５８−９５．０８）／２０＝０．６７５℃／秒
ヒータ設定温度１２０℃：（１２６．７０−１１２．５１）／２０＝０．７０９５℃／秒  
【００３６】
なお、臼間で剪断粉砕された後にギャップ１３から放出されるときの出口温度（熱電対３２による測定温度）は特に限定的ではない。すなわち、本発明処理によれば、所定温度以上への予備加熱による水分蒸発でデンプン分子同士の水素結合を脆弱化させた「直後」に「温度勾配を与えながら」物理的剪断力を与えてアルファ化を経時的に進行させることが必須の処理条件であり、実質的に経時的な温度勾配が与えられている限りにおいて、予備加熱時の所定温度（熱電対２０による測定温度）以上の温度を維持したまま剪断粉砕処理を終了しても、該温度よりも低い温度で剪断粉砕処理を終了しても、いずれであっても十分にアルファ化を実現させることができ、且つ、上記したようなメカニズムによって糊化が防止されるので剪断粉砕処理時に原料穀物が臼面に固着する現象も防止することができる。たとえば、図４に示す実施例では、ヒータ１７の設定温度が１０５℃、９９℃および９１℃の場合は出口温度（距離２０ｍｍの地点の温度＝熱電対３２による測定温度）が７５℃よりも高く、ヒータ設定温度が８５℃の場合は出口温度が約７５℃であり、ヒータ設定温度が７５℃の場合は出口温度が約６５℃であったが、いずれの場合も臼面への固着を生ずることなくアルファ化を実現しており（図４）、出口温度が限定的でないことが実証されている。
【００３７】
また、図５（Ｂ）のグラフに示す結果は実際に米粒を投入した場合であるが、この米粒はいわゆる新米であって水分含有量が１６．３３％と高い。本発明によれば、このように水分含有量の高い原料穀物であっても効率的なアルファ化製粉処理が可能であることが実証されている。
【００３８】
以上に本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定される発明の範囲内において種々の変形・変更をなし得るものである。
【００３９】
図１および図２に示す装置は本発明方法を実施するために使用し得る一例にすぎず、本発明方法を実施することができるものであれば他のいかなる装置を使用しても良い。たとえば、原料穀物に剪断力を与えて粉砕するための装置としては、実施例で使用した図示の臼装置のほか、相対的に回転する２つのローラの間の微小ギャップに原料穀物を通過させる間に剪断粉砕する装置構成や、小径の円筒形または円柱形部材と大径の円筒形部材とを同心に配置させて相対回転させ、小径部材の外側と大径部材の内側との間の微小ギャップに原料穀物を通過させる間に剪断粉砕する装置構成などを採用することが可能である。
【００４０】
剪断粉砕処理の進行につれて温度勾配を持たせるための装置構成については、図示のように臼として構成された装置１０において原料穀物の投入口１４を取り囲むように円筒形状のヒータ１７を設けることが簡単で好適であるが、そのほか、たとえば上臼１１の上にリング状に複数のヒータを同心に配置してこれらヒータの温度を中心から外側に向けて徐々に低くなるように設定する装置構成を採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、アルファ化されたデンプン（穀物粉）を効率的に、短時間で、且つ低コストで製造するための新規技術として有用である。ここでいうアルファ化デンプンは、デンプンが主成分である穀物類、たとえば米、小麦、大豆、小豆、そば、芋類、豆類、とうもろこし類などのすべてを対象としており、本発明により簡便且つ短時間でこれらをアルファ化製粉することができる。したがって、従来は煮るなどの前工程が必要であった加工、たとえば小豆からの飴、芋類からのマッシュポテトなどの加工処理が冷水の加水のみで可能となり、煮るなどの工程を省いて製造可能となる。
【００４２】
さらに、本発明によれば新米など水分量が多い（たとえば１６％またはそれ以上）原料穀物や、カボチャなど原料穀物自体が粘着性の大きいものであっても、臼面への固着を生ずることなくアルファ化製粉することができ、広範な原料穀物を処理対象とすることができると共に、おいしく高品質なアルファ化デンプン粉を提供することが可能となる。
【００４３】
さらに、本発明によれば粉砕条件を任意に選択することで、様々なアルファ化度のアルファ化デンプンを製造することができるため、冷水に対する膨潤性の異なる穀物類を製造することができる。すなわち、様々な生地粘度を有する穀物粉を任意に作成可能である。このことは、たとえば米粉１００％パンなど従来は生地に粘りが乏しく製パンが実際上不可能であると考えられてきたものや、１００％蕎麦における「つなぎ」などについても、本発明により得られるアルファ化デンプンを粘度調整剤として応用することが可能となる。
【００４４】
さらに、本発明によれば簡単且つ瞬時にデンプンをアルファ化することができることから、煮るという前工程が必要とされていたすべての加工処理についてその必要をなくすことができ、きわめて広い応用範囲を有する。たとえば、工業材料としての用途として、生分解性樹脂の原料である乳酸を合成する際のデンプンの糖化、プラスチック材料／デンプンコンポジット材料などにおいて、本発明から得られるアルファ化デンプンを用いれば、該前工程が不要となり、従来技術が必要としていた炊飯などのアルファ化工程を省略することができるため、コスト面や工程面においてメリットが大きい。その他、酒造過程における発酵、味噌製造時の麹発酵などの際に、従来はデンプンが主原料である穀物類、たとえばとうもろこし、米、小麦粉などを煮る（炊飯）という前工程を必ず要していたが、本発明によって得られるアルファ化デンプンを用いれば、該前工程が不要となり、同様にコスト面や工程面において多大な優位性がある。
【００４５】
このように、本発明で得られるアルファ化デンプンは、食品としての応用はもちろんのこと、工業材料としての応用性も幅広く期待できるものであって、本発明は幅広い産業分野において著しく高い利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４６】
１０  アルファ化穀物粉製造装置
１１  上臼
１１ａ  内面
１１ｂ  底面
１１ｃ  テーパー状原料通路
１２  下臼
１３  ギャップ
１４  原料投入口
１５  モータ
１６  ギャップ調整部
１７  ヒータ
１８  ヒータコード
１９  温度コントローラ
２０  熱電対
２１  データケーブル
２２  コンピュータ
２３  データケーブル
２４  温度制御ケーブル
２５  モータ制御ケーブル
２６  受け皿
２７  穀粉落下口
２８  穀粉落下シュート
２９  収容部
３０，３１，３２  熱電対
【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５】
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