液中磨砕装置用付属供給装置及びこれを用いた液中磨砕装置、液中磨砕システム、液中磨砕方法
【課題】 最小限の初期投資で安定した連続運転と製品の高品質化を可能とする。
【解決手段】 液中磨砕装置に原料を投入するための供給装置である。一端が開放されるとともに他端が液中磨砕装置２の原料供給口３に連結される筒状体４を備え、当該筒状体４内に供給される固体原料６が自重により液中磨砕装置２へ導入される。筒状体４は、例えば多孔筒状体である。その周囲には、液体原料８を供給するホッパー５を備える。液体原料の液位が磨砕室内を満たし、且つホッパーの少なくとも一部を満たすように設定し、固体原料を液体原料とともに磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とする。
【解決手段】 液中磨砕装置に原料を投入するための供給装置である。一端が開放されるとともに他端が液中磨砕装置２の原料供給口３に連結される筒状体４を備え、当該筒状体４内に供給される固体原料６が自重により液中磨砕装置２へ導入される。筒状体４は、例えば多孔筒状体である。その周囲には、液体原料８を供給するホッパー５を備える。液体原料の液位が磨砕室内を満たし、且つホッパーの少なくとも一部を満たすように設定し、固体原料を液体原料とともに磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば穀物や医薬原料等の固体原料を液中磨砕装置によって粉砕・摩砕する際に使用される液中磨砕装置用付属供給装置に関するものであり、特に、空気との接触を防いで固体原料の酸化、変質を確実に防止するための液中磨砕装置用付属供給装置に関する。さらには、この供給装置を備えた液中磨砕装置、液中磨砕システム、液中磨砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、リンゴの皮を剥くと、リンゴ中のポリフェノールがポリフェノールオキシダーゼの触媒作用によって空気中の酸素を取り込む酸化反応が起こり、黒ずむことが知られている。このような酸化反応は、ほとんどの穀物や薬草等の粉砕時にも起こり、品質を低下させている。さらに、製品保管中に、前記酸化反応によって発生する過酸化物に起因して、色素の劣化や、味の低下、タンパク質のＳＨ基の酸化等が引き起こされることも知られている。
【０００３】
このような酸化反応による品質低下を防ぐには、酵素失活が有効と考えられるが、例えば豆腐製造においては、リポキシゲナーゼによる青臭みが風味の一種「コク」を与えていると言われている面もあって、あえて設備費をかけてまで完璧な酵素失活は行われていない。大豆タンパク質の凝固性・保水性向上、粉砕後の抽出効率や殺菌等の目的で行う通常の煮沸工程で、ほとんど酵素失活は成されているが、この段階では既に生ゴ中には青臭みが相当発生しており、これが最終製品にまで残留して、風味や保存性に影響している。
【０００４】
一方、前記酸化反応を抑える方法として、空気を遮断する方法も考えられるが、処理能力や濃度（固体原料と液体原料の比率）の調整範囲を広くする目的を優先に、粉砕時に生ゴ（大豆を水と共に摺り潰したスラリー）に空気が混入することは、特に問題視されていない。しかしながら、生ゴに噛み混んだ微細な気泡は、前記酸化反応の原因となるばかりでなく、煮沸時の吹き上がり（膨張）やムラ煮え等の原因ともなり、自ずと消泡剤を多く用いる必要が生じ、その分、豆腐単価に占める原価が高くなり、場合によっては、味にも悪影響を及ぼすことになる。
【０００５】
近年、大豆製品が伝統的な健康食品として見直される中、飲みやすい豆乳やおいしい豆腐という、これまでにない高い品質が求められている。したがって、大豆等の粉砕に際しては、前記酸化反応を厳しく制限することが望まれる。
【０００６】
前記の通り、例えば豆乳飲料で嫌われる大豆の青臭みはリポキシゲナーゼの作用（酸化分解反応）によって発生する。そこで、一部では、原料としてリポキシゲナーゼ遺伝子欠損大豆を用いることも行われている。しかしながら、リポキシゲナーゼ遺伝子欠損大豆は普通の大豆に比べて３〜４割価格が高く、大幅なコスト増に繋がる。
【０００７】
このような状況から、大豆等の固体原料を粉砕、あるいは磨砕する磨砕装置の改良が進められており、例えば熱水粉砕や液中粉砕等の方法が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３等を参照）。特許文献１や特許文献２には、空気を混入しない密封容器内で穀物や豆類を微粉砕するポンプミルが開示されている。特許文献３には、真空又は嫌気性ガス雰囲気中において、金属粉の酸化やリンゴやバナナの褐変を抑えた液中磨砕方法が開示されている。
【特許文献１】実開昭５１−７４８６４号公報
【特許文献２】実開昭５０−５３４８１号公報
【特許文献３】特開平３−１６６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来、考案されていた液中粉砕法では、広い設置スペースと、容積式ポンプや熱水設備等の高額な付帯設備費用が必要である。場合によっては、真空設備や窒素ガス置換等、高価な付加設備も必要である。
【０００９】
また、磨砕機の受給側に設けられるスクリュー式押し込み装置や容積式ポンプ等によって固体原料を強制的に圧入すると、粉砕状態が粗くなったり、磨砕部で抵抗となり閉塞しやすくなることもあって、安定した連続運転が難しい。さらに、モーター負荷が大きくなるので、従来に比べてモーター容量を数段階、大きくする必要があるが、液中磨砕の場合、一般にその閉塞を避けるため、より一層モータ容量を大きくする必要もある。
【００１０】
特に、液体原料が固体原料に対して少ない場合、液体原料だけが先に通過しやすく、固体原料と液体原料をバランスよく１回の通過で連続磨砕することは、処理能力や濃度（固体原料と液体原料の比率）の調整範囲が狭く、安定させることは非常に難しい。そのため従来は、１バッチ毎に循環磨砕処理を断続するバッチ連続処理を行うしかないのが実情である。
【００１１】
本発明は、これらの問題点を解消し市場のニーズに応えることを目的に提案されたものであり、従来通りの原料や設備を用いることができ、最小限の初期投資で安定した連続運転と製品の高品質化を実現することが可能な液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法を提供することを目的とする。また、本発明は、特に豆乳・豆腐製造等において、消泡剤を必要以上に用いる必要がなく、さらには無消泡剤化（有機農産物加工食品規格対応への一部）にも対応し易く、豆乳や豆腐の風味や保存性を改善することが可能な液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、液中磨砕装置を連続運転するに当たり、固体原料を詰まらせることなく、液体原料とバランスよく供給できる、安定した、安価な供給システムについて追究した結果、液中磨砕装置の供給口において固体原料の自重を利用することが有効で、十分に酸化による影響を抑え得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の液中磨砕装置用付属供給装置は、液中磨砕装置に原料を投入するための液中磨砕装置用付属供給装置であって、一端が開放されるとともに他端が液中磨砕装置の原料供給口に連結される筒状体を備え、当該筒状体内に供給される固体原料が自重により液体原料で充満された状態で前記液中磨砕装置へ導入されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の液中磨砕装置は、少なくとも固体原料を磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とする液中磨砕装置であって、前記磨砕室の原料供給口に前記液中磨砕装置用付属供給装置が設置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の液中磨砕装置用付属供給装置を用いて固体原料を液中磨砕装置に供給すれば、筒状体の働きによって液体原料と共に固体原料が柱状体を形成する形になり、固体原料の自重が下方向に有効に加わるようになる。その結果、液中磨砕装置の供給口から磨砕室にかけて、固体原料が適正な力で押し込まれ、スクリュー式押し込み装置や容積式ポンプ等によって固体原料を圧入する場合と違って、固体原料の磨砕室への安定供給が実現される。なお、固体原料の押し込む圧力は、液体原料との比重差と液位以上の固体原料の高さの調整によって決定され、液体原料が固体原料に対して少ない場合（例えば、液体原料と固体原料の比率が０．１：１〜３：１程度の場合）にも、固体原料と液体原料とがバランスよく供給される。固体原料の安定供給は、液中磨砕装置の安定した連続運転に繋がる。
【００１６】
本発明の液中磨砕装置用付属供給装置は、筒状体を設けるという極めて簡易な構成要素の追加で済むことから、設備投資は僅かなもので済む。また、広い設置スペースや、容積式ポンプや熱水設備等の高額な付帯設備、真空設備や窒素ガス置換等の高価な付加設備は不要である。
【００１７】
本発明の液中磨砕装置用付属供給装置、あるいは液中磨砕装置を用いて固体原料の磨砕を行う場合、液中粉砕とし、空気との接触を遮断して酸化反応を抑制する。これを規定したのが本発明の液中磨砕方法である。すなわち、本発明の液中磨砕方法は、固体原料を液体原料とともに磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とするに際し、前記固体原料を筒状体から自重により磨砕室内に供給するとともに、液体原料をホッパーから供給し、前記液体原料の液位が前記磨砕室内を満たし、且つ前記ホッパーの少なくとも一部を満たすように設定し、前記磨砕を行うことを特徴とする。
【００１８】
液体原料が磨砕室内を満たし、且つホッパーの少なくとも一部を満たすように設定することにより、いわゆる液中粉砕が実現し、固体原料が粉砕中に空気と触れることがなくなる。その結果、酸化反応による品質低下が回避される。また、空気の侵入による泡の発生が抑えられるので、消泡剤の使用も必要最低限で済む。さらに、筒状体の働きにより、固体原料と液体原料とがバランスよく供給され、例えば磨砕中に液体原料に渦が発生しても、固体原料が液中で踊ることなく効率良く磨砕室に落下することから、連続処理も実現される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、従来通りの原料や設備を用いることができ、最小限の初期投資で安定した連続運転と製品の高品質化を実現することが可能な液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法を提供することが可能である。また、本発明によれば、特に豆乳・豆腐製造等において、消泡剤を必要以上に用いる必要がなく、さらには無消泡剤化（有機農産物加工食品規格対応への一部）にも対応し易く、豆乳や豆腐の風味や保存性を改善することが可能な液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
本発明の液中磨砕装置用付属供給装置は、液中磨砕装置の原料供給口に取り付けられて使用されるものである。図１は、液中磨砕装置用付属供給装置１の液中磨砕装置２への装着状態を示すものであり、本例では、縦型の液中磨砕装置２の上方に設けられた原料供給口３に接続する形で供給装置１が取り付けられている。
【００２２】
供給装置１は、下端が前記液中磨砕装置２の原料供給口３とほぼ同じ径を有する筒状体４と、この筒状体４の周囲を囲むように設けられるホッパー５とから構成されており、前記筒状体４の下端を前記原料供給口３に連結することにより液中磨砕装置２に取り付け固定されている。
【００２３】
筒状体４は、固体原料６を供給するために設けられるものであり、開放された上端部分には、固体原料６の投入を円滑に行うために、上方に向かって拡口する投入口７を備えている。また、その形状は、内径が一定のストレートな筒状体ではなく、下方に向かうにしたがって次第に内径が増大するような形状とされている。このように、筒状体４の形状を、下方に向かって拡径するテーパーを持った形状とすることにより、この中に供給された固体原料６を、自重により速やかに液中磨砕装置２の原料供給口３へと移行（落下）させることができる。例えば、これとは逆のテーパー形状とすると、固体原料６がアーチ状の堆積部が形成され、この部分で詰って効率の良い落下の妨げになるおそれがある。
【００２４】
筒状体４の形状は、これに限らず、例えば図２に示すように、内径が一定のストレートな筒状体とすることも可能である。また、ここでは筒状体４を円錐台形状（図１）、あるいは円筒形状（図２）としたが、四角形、四角錐形、多角形、多角錐形等、角筒体とすることも可能である。ただし、いずれの場合にも、できるだけ固体原料６の荷重の抵抗を抑えるため、錐形（下側に広がったテーパ状）であることが好ましい。
【００２５】
前記筒状体４は、ホッパー５から供給される液体原料８を透過させる必要があり、したがって、多数の孔を有する多孔質の筒状体（多孔筒状体）であることが好ましい。この場合、前記孔は、固体原料６のホッパー５内への移行を防ぐことができ、しかも目詰まりしないことが必要で、さらには固体原料６の自重によって前記液中磨砕装置２の原料供給口３に加わる荷重に対して抵抗にならないことが必要である。
【００２６】
これらを考慮すると、前記筒状体４の各孔の大きさは、例えば固体原料６の短径以下、好ましくは短径の２分の１以下であることが好ましい。例えば固体原料６が大豆や小豆等の穀物原料である場合、各孔の具体的な大きさとしては、短径または最小幅が０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であることが好ましく、さらに好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍである。なお、各孔の形状は、丸形、楕円形、長穴、スリット等、任意の孔形状とすることができる。
【００２７】
前記筒状体４の材質としては、金属（ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のステンレス、チタン、アルミニウム等）、樹脂［ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、フッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂（ＭＦ）、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、オキシベンソイールポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ乳酸樹脂等の生分解性プラスティック類］、天然ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、クロロピレンゴム、エチレンプロピレンゴム等の合成ゴム等の部材や、これらの複合材、溶融混合材（例えば、フッ素＋ポリプロピレン等）やラミネート材やＦＲＰ材や網材、発泡化（連通性のある発泡）、焼結加工品（通気性または通液性のあるもの）、細線化又は繊維又は紡糸化・中空糸化等糸状として濾布状とした加工品、板材、フィルム材、シート材、成型・切削加工品等が挙げられる。セラミック製（上薬等表面平滑化加工等）、ガラス（硬質ガラス、石英硝子等）製、木製、樹脂製濾布、網状等いずれの形態でも良い。金属製であれば、細線化し金網状にするか、内面を鏡面研磨するか、磨き板やディボット加工等固体原料の表面摩擦、転がり摩擦の少ない面を内側にする。なお、摺動性の高いフッ素樹脂等で内面をコーティングしてもよい。前記多孔を加工する際、生じるバリの除去、面取り加工は勿論であるが、レーザー加工、パンチング加工によっても板材の表裏で多少の抵抗差が生じる場合、できるだけ抵抗の少ない面を内面とする。
【００２８】
ホッパー５は、前記筒状体４とは異なり、通常のホッパーと同様、金属板やプラスチック板等、液体を透過しない材質で形成され、ここから液体原料８を供給する。したがって、前記ホッパー５には、液体原料８を導入するための液体原料導入管９が設けられている。ホッパー５に供給された液体原料８は、ホッパー５内から筒状体４を透過して固体原料６とともに原料供給口３から液中磨砕装置２内へと投入される。
【００２９】
なお、前記ホッパー５には、ホッパー５内の液体原料８の液位を検知する液位センサ１０が設置されている。後述の通り、液中磨砕装置２においては液中粉砕が行われるが、このとき、ホッパー５内において液体原料８の液位が低下し過ぎると、液中磨砕装置２に供給される原料中に空気が混入するおそれがある。そこで、前記液位センサ１０によって液体原料８の液位を監視し、空気の混入を防止する。液位センサ１０としては、圧力センサ、磁歪式センサ、フロート式センサ、超音波式センサ、レーザ式センサ、レーダ波式センサ等、任意のセンサを用いることができる。液位の調整は、例えば液位センサ１０の信号を調節計に入力し、後述の排水口に設けられたポンプやバルブ等の流量制御装置に対して、オン−オフ制御やＰＩＤ制御を行う。なお、固体原料のレベルも、同様にレベルセンサを用いてコントロールすることも可能であり、有効である。
【００３０】
また、前記液中磨砕装置に原料を投入するための筒状体４，あるいはホッパー５に対して、振動手段を設てもよい。これにより、液中磨砕装置に設ける如何なるホッパーに対しても、固体原料のブリッジ防止、器壁との摩擦軽減、自重による流入に対する補助的効果を出すことができる。振動手段は、圧電セラミック、水晶振動子、フェライト磁歪振動子等の超音波振動子や、コーン型スピーカー等の音響手段、エアーシリンダーの往復駆動による手段、回転モーターによる手段等、振動発生手段は特に限定しない。特に超音波等、高周波振動（１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ）では、固体原料に接する内壁を手で触れると滑らかな状態にし、摩擦抵抗を大幅に減らすことが可能である。
【００３１】
一方、液中磨砕装置２は、前記供給装置１によって供給（投入）された固体原料６を磨砕する石臼状の砥石（磨砕部）１１を備えた磨砕室１２を有し、ここで固体原料６を磨り潰し、スラリー状にする。液中磨砕装置２は、図１に示す例では縦型構造が採用されているが、これに限らず、例えば図３に示すような横型構造の液中磨砕装置２であってもよい。ただし、縦型構造を採用した場合の方が、設置スペースが小さくて済む。横型構造は、液中磨砕条件を得やすく、モータの交換等メンテナンスし易いという利点がある。
【００３２】
液中磨砕装置２においては、例えば原料供給口３及び排出口１３を塞げば、磨砕室１２内は気密で漏れがない構造であることが必要条件であるが、多少漏れがあっても適用可能である。このような液中磨砕装置２の気密構造と、前記供給装置１の組み合わせにより、液中粉砕を安定して実現することができ、酸化反応を十分抑えることが可能である。したがって、真空設備や窒素ガス置換のための設備等、高価な付加設備は不要である。
【００３３】
液中磨砕装置１２の排出側は開放状態で落差によってバランスタンクに受けてもよい。また、磨砕装置自体に吐出能力があれば、排出口に設けたバルブ（ボールコック、バタフライ弁、コントロールバルブ（調節弁）や、前記ホッパー５内液位以上に排出口を立ち上げたり、流量調整弁・背圧弁（手動、自動）やオリフィスを設けたりしてもよい。また定量ポンプ等を排出口に連結し、粉砕物を吸い出す（又は粉砕物の吐出を抑える）ように設置しても構わない。すなわち、流体を制御できるバルブであれば特に限定されない。
【００３４】
本発明における液中磨砕装置１２は、連続運転を前提としているが、バッチ式運転又はバッチ連続運転でも適用できる。本発明における液中磨砕装置１２の運転の際、液体原料８や固体原料６は一定流量で計量され、磨砕装置１２のクリアランス（運転初期に調整し、固定）の変化がなく一定であれば、数時間〜１日程度〜数ヶ月間の連続運転中、終始、十分に安定している。必要に応じて、液体原料の液位や、固体原料のレベルをセンサーで感知し、一定に保つよう、レベル制御システムを設けてもよい。レベルセンサーは電極式、磁歪式、超音波式、レーザー方式など、特に限定されない。液中磨砕装置１２の回転数や前記排出側の制御弁やポンプ回転数を手動で調整するか、自動で変速して、固体原料６と液体原料８の微妙なレベルのバランスを調整することもできる。
【００３５】
液中磨砕装置２の磨砕室１２に設けられる砥石１１は、例えば固定砥石１１ａと回転砥石１１ｂとから構成され、固定砥石１１ａの中央に設けられた孔１１ｃから固定砥石１１ａと回転砥石１１ｂの間に固体原料６が導入されて磨り潰される。固定砥石１１ａ及び回転砥石１１ｂには、金属製の砥石やセラミック製の砥石、多孔質な砥石等、任意の砥石を用いることができるが、これら固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂは、液体原料８が浸み込まないように、非浸透性材料により構成されていることが好ましい。これは、固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂが多孔質で透水性、通水性がある場合には、磨砕時、回転砥石１１ａの遠心力や内圧によって、固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂを液体原料８が通り抜け、固体原料６と液体原料８のバランスが崩れるおそれがあるからである。固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂを非浸透性材料により構成することにより、前記バランスの崩れを防止することができる。
【００３６】
したがって、固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂの材質としては、金属や自然石、多孔質な砥石に樹脂やセラミック等を含浸させて非浸透性とした砥石等が好適である。前記含浸により非浸透性とする場合、含浸の方法としては、例えば減圧下で多孔質砥石に液状樹脂等を含浸させ、これを焼結、加温（例えば、常温〜２０００℃程度）によって硬化させる。使用する樹脂としては、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、フッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂（ＭＦ）、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、オキシベンソイールポリエステル樹脂、ポリ乳酸樹脂等の生分解性プラスティック類、天然ゴム、合成ゴム等から適宜選択して用いることができ、特に磨砕対象が食品である場合には、食品衛生法上の規格に適合する樹脂を用いることが好ましい。あるいは、ガラス、石英ガラス、セラミック、石膏、粘土等の無機物を含浸させることも可能である。
【００３７】
前記磨砕室１２は、冷却手段を備えていてもよい。冷却手段による冷却温度としては、０℃未満、−２７６℃までであり、例えば−２℃〜−４０℃のチラー水や塩化カルシウム水溶液等のブライン、−２７０℃の液体窒素等の冷媒、井戸水、水道水等を流通又は循環させ、間接的に磨砕室１２内の被磨砕物を冷却するようにすればよい。そのための構造としては、例えば磨砕室１２の外周を二重ジャケット構造とし、ここに前記ホッパー５、筒状体４を原料供給口３に連結すればよい。このような冷却手段を設けることにより、酸化酵素の至適温度を避け、酸化反応を相乗的に抑えることができる。なお、メカニカルシールの封水も、前記冷媒（例えば水）を流通させ、共用することもできる。
【００３８】
前述の液中磨砕装置２では、排出口１３側を密閉し、最低限、空気の侵入を遮断することが必要である。例えば排出口１３を密閉せず空気の侵入を許すと、磨砕室１２内で磨砕中に泡が発生し、酵素の作用等によって酸化反応が起こり、スラリーの性質が変化（劣化）してしまうおそれがある。これに対して、図１に示すように、スラリーの排出口１３を密閉しながらポンプ１４を連結し、空気の侵入ルートを断つことにより、ホッパー５からポンプ１４までが液体原料８で満たされ、空気が侵入しなくなって液中粉砕が実現される。その結果、空気中の酸素と酵素の作用等による酸化反応が防止される。
【００３９】
液中磨砕装置２の排出口１３を密閉するための手段としては、前記ポンプ１４に限らず、簡易なものとしては、図４に示すようなバルブ１５や、図５に示すようなサイホン１６等とすることも可能である。
【００４０】
あるいは、固体原料６と液体原料８の比率を一定に、且つ連続運転においても安定に保ちながら液中で磨砕することを目的に、前記液中磨砕装置２の排出口１３に連結した流量制御装置によって、前記ホッパー５内の液位を一定に調節するようにしてもよい。この場合、流量制御装置としては、ボールコック、バタフライバルブのようなバルブやオリフィス等、簡易なものでもよい。好ましくは、自吸力のある容積式ポンプ（ロータリーポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプ、バイデルポンプ、チューブ式ポンプ、モーノポンプ等）を設け、前記ホッパー５に設けた液位センサ１０の検出信号に基づいて前記ポンプの回転数（吸引量）を制御する。
【００４１】
前記制御を行った場合、後工程が例えば連続煮沸装置による工程の場合、煮沸時間や濃度が多少は変動するが、液中粉砕の効果を重視する。バッチ式煮沸装置の場合は問題ない。前記流量制御装置は、流量制御の他、稼動の初期段階には磨砕室１２内の空気の排出、スラリーの充満に用いる。
【００４２】
前記のようにホッパー５内の液位に連動して容積ポンプの吸引量を調整し得る流量制御装置を設けることにより、容積ポンプの吸引量が多すぎたり少なすぎたりして、ホッパー５内の液位が低下し過ぎたり、逆に溢れ出すことを防止することができる。その結果、安定して作業を行うことができる。
【００４３】
以上のような構成を有する供給装置１及びこれを備えた液中磨砕装置２においては、液中磨砕装置２の原料供給口３にスクリュー式押し込み装置や固体原料も搬送できる容積ポンプ等の付加設備が不要であり、固体原料の圧入による閉塞の心配もない。また、液体原料が固体原料に対して少ない場合でも、供給側には特別なポンプや押し込み装置が不要であり、排出口１３に連結したポンプ（通常の市販品でよく、安価である。）による微少、且つ正確な磨砕が可能である。同様に、磨砕部である砥石１１の回転数制御、固体原料と液体原料のいずれか一方又は両方（両者の比を同じにして）を調整してもよい。なお、後述の粗粉砕ロールによっても効果的に固体原料の流量を調節できる。
【００４４】
本発明の供給装置、液中磨砕装置の構成は、前記のものに限らず、種々の変更が可能である。そこで次に、本発明を適用した供給装置、液中磨砕装置の様々な形態について説明する。
【００４５】
図６は、筒状体４とホッパー５とを別経路とし、筒状体４の下端部近傍においてホッパー５を連結した構造とした例である。この場合、先の図１〜図４の例とは異なり、筒状体４は液体原料８を透過させないようにし、当該筒状体４内において所定の液位を保つようにする。
【００４６】
図７は、図６に示す例のさらに変形例であり、筒状体４とホッパー５とを並立して設け、筒状体４の下端部近傍において筒状体４に対してホッパー５を連結している。本例の場合にも、やはり筒状体４は液体原料８を透過させないようにし、当該筒状体４内において所定の液位を保つようにするが、図６に示す例に比べてホッパー５における液面制御が容易であるという利点を有する。
【００４７】
図８は、固体原料供給管２１及び固体原料供給ポンプ２２を用いて筒状体４内に固体原料６を供給するようにした例である。供給装置１側の構成は、先の図１〜４に示すものと同様である。前記固体原料供給管２１及び固体原料供給ポンプ２２を利用することにより、固体原料６の連続供給が可能になり、しかも固体原料６は筒状体４内で柱状体を構成し、自重によって速やかに液中磨砕装置２内へと落下するので、固体原料６の連続且つ安定（円滑）な供給が実現される。したがって、特に、連続処理において有用である。また、従来あるようなスクリュー式押し込み方法も用いることができるが、この形態では固体原料とともに液体原料をも送る効果も有して、液体原料の先走りを助長することがある。本例では、液体原料を圧送する効果は全くないので、液体にはその液位のみがかかり、液体原料の先走りは最小限に抑えることができる。
【００４８】
図９〜図１３は、前記筒状体４により供給される固体原料６（液体原料を含むこともある）と前記ホッパー５により供給される液体原料８が合流した後、原料供給口３に至るまでの間に制流手段Ｓを設けた例である。制流手段Ｓを設けることで、液中磨砕装置の磨砕室において砥石や粗砕羽根等が回転することによって発生する渦流が固体原料の流入を妨げる現象、及び空気（酸素）を噛み込む現象を解消することができる。制流手段は磨砕装置の供給口付近（液中）に、例えば１〜複数の平板を設ける手段Ｓ１（図９）、２枚の平板を十字に組み合わせた渦巻き防止器を設ける手段Ｓ２（図１０）、配管内に螺旋を設ける手段Ｓ３（図１１）、配管を蛇行させる手段Ｓ４（図１２）、ホッパーから供給口に至る部分を固体原料６が十分通過できる程度に狭く構成する手段Ｓ５（図１３）等であるが、これらに限定されるものではない。
【００４９】
図１４は、対向する粗粉砕ロール２３，２４間で固体原料６を予め粗粉砕し、筒状体４内へ供給するようにした例である。ただし、粗粉砕された原料が一時的にも空気（酸素）に接触するので、本粉砕手段はホッパー５にできるだけ近くに設置する。粉砕手段は乾式・湿式粉砕手段のいずれでも特に限定されない。例えば回転型（石臼式等；軸は磨砕装置の回転軸と共用しても、別駆動としてもよい）、２軸ロール型、１軸ロール型、回転カッター型、ハンマーミル型、ジェットミル型、１軸又は２軸型スクリュー型押出機（ミンチ型）等の粉砕手段である。各２軸ロール型の場合、お互いの回転数を違わせる（インバータやギヤ変速機、ベルトプーリー径等の変速手段によって）ことによって、更に粉砕効果を高めることが出きる。また本発明ではロール間やロールと器壁間の隙間は固体原料の粒子サイズより若干ないし狭く調整する。その調整幅と固体原料の弾力特性によって、粉砕がほとんど起きず、固体原料をそのまま噛み込んでホッパーに送り込む定量機能を発揮させることも可能である。２軸ロール型の場合、互いの回転数は同一の方が定量効果を得やすい。例えば、吸水した漬大豆について、その粒度にもよるが、余程の大粒でなければ、最小径１０ｍｍ以下の漬大豆では、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下で主として定量機能を発揮し、２ｍｍ未満では主として粗粉砕機能を発揮する。漬大豆では、２〜８ｍｍ程度では定量機能を主として発揮し、２ｍｍ以下では粗粉砕機能を主として発揮する。スクリュー型押出機においは主として定量効果が期待できる。
【００５０】
固体原料６を予め粗粉砕しておけば、液中磨砕装置２の磨砕部における粉砕負荷が下がる。その結果、例えばモータ負荷電流が低くなり、固体原料６の粉砕処理能力が向上し、調整範囲も広がる。また、モータ負荷が低下する分、回転数を上げることによっても、固体原料６の処理能力をさらに向上させることも可能である。さらに、本形態では、粗粉砕が十分でなくとも、固体原料のみの送り装置として機能させることができる。液体原料は、前記粗粉砕ロール２３，２４間の隙間から流通するので、従来のようなポンプによる強制的な圧入にはならない。
【００５１】
次に、本発明の供給装置、液中磨砕装置を用いた磨砕システム及びこれを用いた液中磨砕方法について説明する。なお、各磨砕システムにおいて使用した供給装置、液中磨砕装置の構成は、先の図１に示すものと同様であり、ここではその説明は省略する。
【００５２】
図１５は、磨砕システムの第１の例を示すものである。前述の通り、供給装置１や液中磨砕装置２の構成は図１に示すものと同様であり、供給装置１は筒状体４及びホッパー５を備え、液中磨砕装置２は固定砥石１１ａ及び回転砥石１１ｂを備える。なお、図１５においては、回転砥石１１ｂを回転するためのモータ３１が図示されている。
【００５３】
ポンプ１４の下流位置には、流量計３２が設置されており、この流量計３２により計測される流量に基づいてポンプ１４の回転数（流量）を制御する調節計３３及びインバータ３４が設けられている。なお、ポンプ１４の代わりにバルブを設ける場合には、前記インバータ３４は省略可能であり、調節計３３によってバルブの開度を調節する。
【００５４】
このような磨砕システムによって固体原料を液体原料とともに磨砕し、スラリ状とするには、先ず、供給装置１の筒状体４に固体原料６を投入するとともに、ホッパー５内に液体原料８を供給する。
【００５５】
固体原料６は、例えば穀物（大豆、胡麻、小豆、米、小麦・大麦等の麦類、とうもろこし、落花生、ココナッツ等の種子類等である。それらを、浸漬、脱皮、蒸煮、焙煎、発酵、発芽等加工されたものも含む。したがって、納豆、テンペ、麦芽、焙煎胡麻等も含まれる。）や、果物（リンゴ、ミカン等）、野菜（トマト、キャベツ、ほうれん草等）、根菜類（サツマイモ、ジャガイモ、蒟蒻芋、自然薯、タロイモ、人参、大根等）、海藻（ワカメ、ヒジキ、昆布等）、茶葉、薬草（これらの生原料や乾燥品や水戻し品等も含む。）、畜肉、鶏卵、魚肉等である。また、それらの粗粉砕物でもよい。さらには、各種加工食品の廃棄原料（例えばオカラ、リンゴ絞りカス、乾燥麺のクズや欠け等の破損品）の再利用目的であってもよいし、例えば酸化を受けやすいタンパク質、不飽和脂肪酸含有油脂等の油脂、ポリフェノール、色素、ビタミン等を含有する食品残材の再利用目的であってもよい。その他、本発明は、空気酸化等によって品質が変化するような固体原料の全てに適用できる。したがって、酸化による品質劣化を抑える目的であれば、金属、樹脂、染料、自然石、鉱石等の加工にも用いることができる。勿論、固体原料６は、これらに限定されるものではない。
【００５６】
液体原料８は、固体原料６が大豆や米等の食品用原料の場合、主として水や飲料、液体油、液体状食品等を用いる。水とは温水、熱水、加圧熱水の他、リンゴ酸、酢酸（食酢も含む）、クエン酸やグルコン酸等の有機酸、あるいはこれらを含んだ酸性ｐＨ調整水溶液、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム（重曹）、炭酸ナトリウム等のアルカリ性ｐＨ調整水溶液、塩化ナトリウム等の各種塩溶液、軟水、水道水、地下水、アルカリイオン水、酸性イオン水、蒸留水、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸（ビタミンＣ）等のいずれか又は混合した水や水溶液を含み、飲料とは豆乳、牛乳、果実ジュース飲料等、液体油とは大豆油や菜種油等の食用油（サラダ油、白絞油、加工油脂）、乳化剤は液油状のジアシルグリセロール等融点が室温以下のものである。液体状食品は、食酢、しょうゆ、ソース、酒類等である。水の場合、いわゆる湿式粉砕になる。水は１０℃以下の冷水や８０℃以上の熱水や、脱気または脱酸素、脱金属イオン処理（例えば陽イオン交換樹脂処理、陰イオン交換樹脂処理、逆浸透膜処理等）、ｐＨ調整（弱酸性又は弱アルカリ性：酸化酵素の至適ｐＨを避ける処理）のいずれかを行った水を使えば一層効果的である。また、食塩、硫酸ナトリウム、塩化カリウム等の無機塩を含む液体でも効果的な場合がある。水分の多い固体原料（例えば果物等）では、液体原料８はあえて使用しなくてもよく、粗砕された段階で滲み出る果汁等がその代替となり得る。固体原料６が胡麻や落花生、あるいはそれらの焙煎物等の場合には、大豆油や菜種油、胡麻油等の使用温度で液状の食用油（融点が低い）等を用いれば、ペースト状の練り胡麻やピーナッツペーストとなる。食用以外であれば、様々な液状の物質を用いることもできる。場合によっては、水以外の有機化合物（エタノール等のアルコールやヘキサン等の有機溶剤等）も使用できる。液体原料８についても、これらに限定されるものではない。
【００５７】
本発明は、特に大豆や小麦等を原料とするタンパク質のゲル化力を利用した食品である場合、青臭み等の風味改善や長期保存性向上の他、加工適性向上（タンパク質のＳＨ基の酸化を抑え、弾力や食感を改善）の目的にも適用される。大豆の場合、豆乳や豆腐類、油揚類である。例えば、豆乳であれば、調整豆乳、豆乳飲料、豆乳ゼリー、豆乳アイスクリーム、豆乳ヨーグルト等、豆腐類であれば、絹豆腐（絹ごし豆腐）、充填豆腐、木綿豆腐、寄せ豆腐（おぼろ豆腐）等の豆腐類（冷凍製品も含む）、厚揚げ、生揚げ、薄揚げ、寿司揚げ、がんもどき等の生地類（冷凍半製品も含む）、凍り豆腐やその凍結前後の生地、揚げ物であれば、寿司揚げ、厚揚げ、生揚げ、薄揚げ、がんもどき等の油揚類、湯葉や湯葉豆腐、大豆タンパク質ゲル・豆乳ヨーグルト、豆乳ゼリー、豆花等の大豆加工食品について有効に適用される。特に揚げ物に対して適用した場合には、製品中の油脂の酸化や異臭発生等を抑制することができる。原料大豆は、国産大豆、輸入大豆、それらのリポキシゲナーゼ遺伝子欠損種や、それらの脱皮大豆・圧偏大豆・生大豆粉等、分離大豆タンパク質、濃縮大豆タンパク質等を含む。小麦の場合、ＳＨ基の多いグルテンや、超強力粉を得ることができ、腰の強い麺やパン生地、生麩等の製造に用いることができる。なお、本発明の対象になる食品が、これらに限定されるものでないことは言うまでもない。
【００５８】
筒状体４に投入された固体原料６は、筒状体４の中で柱状体を構成し、自重によって原料供給口３から液中磨砕装置２内へと落下する。それとともに、ホッパー５内の液体原料８も、筒状体４を透過して原料供給口３から液中磨砕装置２内へと供給される。液中磨砕装置２内では、前記固体原料６が磨砕部、すなわち固定砥石１１ａと回転砥石１１ｂの間で磨砕され、スラリー状になって排出口１３からポンプ１４によって排出される。前記自重による固体原料６の供給は、圧入による供給等に比べて円滑な供給が可能になる。
【００５９】
なお、固体原料６の投入に際しては、固体原料６の上端レベルが液体原料８の上端液位に比べて等しいか、高い状態である場合に、固体原料６の自重が下方向に有効にかかるようになり、液中磨砕装置２の原料供給口３から磨砕室１２にかけて、軽く押し込むことができる。例えば、液体原料８より固体原料６の方が比重が小さい場合であっても、固体原料６の上端レベルが液体原料８の上端液位に比べて高い状態とすれば、固体原料６の自重が下方向に有効にかかるようになる。また、固体原料６の上端レベルが液体原料８の上端レベルに比べて低い状態であっても、固体原料６の比重が液体原料８の比重よりも大きい場合、同様な効果が得られる。固体原料６を押し込む圧力は、液体原料８との比重差と液位以上の固体原料６の高さの調整によって決定される。
【００６０】
また、磨砕に際しては、液面制御が重要であり、本システムにおいても、排出口１３を密閉しながらポンプ１４を連結し、空気の侵入を断つようにしている。さらに、流量計３２により計測される流量に基づいて調節計３３及びインバータ３４によってポンプ１４の回転数（流量）を制御し、ホッパー５内の液体原料８の液位が一定に保たれるようにしている。
【００６１】
これらによって、ホッパー５からポンプ１４までの経路全体が液体原料８で満たされることになり、いわゆる液中粉砕となって、例えば大豆（固体原料６）が酵素（リポキシナーゼ）の働きによって空気中の酸素と反応することを防止することができる。さらに、流量が適正になるようにポンプ１４の回転数を制御しているので、前記液中粉砕を安定して行うことができる。
【００６２】
図１６は、磨砕システムの第２の例を示すものである。本例の磨砕システムも、基本的には先の図１５に示す例と同様の構成を有するが、ホッパー５に設けた液位センサ１０によって検知される液体原料８の液位に基づいて、調節計３３及びインバータ３４によってポンプ１４の回転数（流量）を制御し、ホッパー５内の液体原料８の液位が一定に保たれるようにしている。
【００６３】
本例のように、ホッパー５内の液位に連動してポンプ１４の吸引量を調整することにより、ポンプ１４の吸引量が多すぎたり少なすぎたりして、ホッパー５内の液位が低下し過ぎたり、逆にホッパー５から液体減量８が溢れ出すことを防止することができる。その結果、安定して液中粉砕を行うことができる
【００６４】
図１７は、磨砕システムの第３の例を示すものである。本例では、ポンプ１４を容積式ポンプとするとともに、固体原料６及び液体原料８の供給量を適正に制御するような構成となっている。なお、容積式ポンプの代わりに、外部からの信号で動作する調節弁や、背圧調整弁等を用いることもできる。
【００６５】
ここで、固体原料６に関しては、計量機４１により供給量が計量され、筒状体４に供給される。計量機４１における固体原料６の供給量は、インバータ４２によって制御される。一方、液体原料８は、原料タンク４３内の液体原料８がポンプ４４、バルブ４５、及び流量計４６を介してホッパー５へと供給される。バルブ４５には調節計４７が設けられ、流量計４６における計測結果に基づいて、適正な開度となるように制御される。
【００６６】
また、液中磨砕装置２の回転砥石１１ｂを回転駆動するモータ３１には、調節計４８及びインバータ４９が設けられており、液位センサ１０による検知結果に基づいて、回転数が制御される。これら機構により、固体原料６や液体原料８が安定供給されるとともに、その供給量に応じて磨砕速度が調整され、安定して液中粉砕が行われる。
【００６７】
図１８は、磨砕システムの第４の例を示すものである。本例では、ポンプ１４を容積式ポンプとするとともに、固体原料６及び液体原料８の供給比率を適正に制御するような構成となっている。なお、本例の場合にも、容積式ポンプの代わりに、外部からの信号で動作する調節弁や、背圧調整弁等を用いることができる。
【００６８】
本システムにおいても、固体原料６は計量機４１により供給量が計量され、筒状体４に供給される。液体原料８も、原料タンク４３内の液体原料８がポンプ４４、バルブ４５、及び流量計４６を介してホッパー５へと供給される。ここで、固体原料６を計量する計量機４１は、モータ５１によって駆動され、当該モータ５１は、重量計５２によって計測される重量信号に基づいて、調節計５３及びインバータ５４によって制御される。液体原料８の供給量を調整するバルブ４５には、調節計４７が設けられ、流量計４６における計測結果に基づいて、適正な開度となるように制御される。
【００６９】
さらに、本例の磨砕システムでは、固体原料６と液体原料８の比率が適正なものとなるよう制御する比率設定器５５及びその調節計５６が設けられている。液位センサ１０からの検出信号に基づいて、調節計５６によって比率設定器５５が制御され、さらにこの比率設定器５５は、前記固体原料６の調節計５３及び液体原料８の調節計４７を制御して、固体原料６と液体原料８の比率が一定且つ適正なものとなるように制御する。これにより、安定に液中粉砕が行われるだけでなく、均一なスラリーの製造が可能になる。
【００７０】
前記液中磨砕システムにおいては、前述の液中磨砕装置を連続的に運転し、その排出口を脱泡装置の流入口または加熱装置の流入口または分離装置の流入口のいずれか一つか、あるいはこれらを任意の順に連結したラインの流入口に連結することにより、一連の工程を連続的に行うことが可能である。連続運転される液中磨砕装置における排出口に磨砕処理液（スラリー状、ペースト状、乳液状等）を空気（酸素）に触れることなく、次工程の脱泡装置または加熱装置または分離装置のうち１つか、任意に連結したラインの流入口に連結することによって、磨砕処理液の変質、酸化酵素の作用や化学的酸化（光による化学的酸化も含む。）等を効果的に抑制・低減できる。該脱泡装置、該加熱装置、該分離装置は、連続式、バッチ式いずれでもよいが、連続式の方がシステムとして合理的で望ましい。即ち定置洗浄（ＣＩＰ）洗浄性も良く、大量生産に向く。
【００７１】
磨砕処理液は磨砕前に比べて、酸化酵素の作用や化学的酸化が非常に起こりやすい状態にあるので、液中磨砕による効果を維持する上で、気密な連結は重要である。前記連結とは如何なる連結手段でもよく、特に限定しないが、気密に連結することが望ましく、タンクに一旦受ける場合、若干空気（酸素）に触れたり、先入れ先出しが不十分になるので、液中磨砕効果はあるものの、低減する。液中磨砕による効果を維持する上で、本発明は重要である。さらに前記脱泡装置は、わずかに噛み込んだ気泡や溶存空気（溶存酸素）を除去でき、少し発生した酸化臭（例えば大豆の場合、ヘキサナール等の青臭み成分）を除去できる。前記加熱装置は、殺菌効果、タンパク質変性効果などの他に、直ちに酸化酵素活性を失活させることができるので、酸化による悪影響はほとんど発生しない。前記分離装置は、特に加熱前に行うことによって、収斂味や“あく”の成分（大豆であればサポニン等）の抽出を避け、風味・品質を向上できる。ただし、分離装置の構造は空気（酸素）との接触を抑えた構造、例えば液中分離装置が好ましい。さらに以後の工程も気密構造を維持して、可及的早くに加熱工程を設けることが望ましい。
【００７２】
あるいは、液中磨砕装置を間欠的に運転し、その排出口を脱泡装置の流入口または加熱装置の流入口または分離装置の流入口のいずれか一つか、あるいはこれらを任意の順に連結したラインの流入口に連結することも可能である。間欠運転される液中磨砕装置における排出口に磨砕処理液（スラリー状、ペースト状、乳液状等）を空気（酸素）に触れることなく、次工程の脱泡装置または加熱装置または分離装置のうち１つか、任意に連結したラインの流入口に連結することによって、磨砕処理液の変質、酸化酵素の作用や化学的酸化（光による化学的酸化も含む。）等を効果的に抑制・低減できる。該脱泡装置、該加熱装置、該分離装置は、連続式、バッチ式いずれでもよいが、本発明ではバッチ式の方がシステムとして望ましい。即ち、小規模または少量多品種生産に向く。
【００７３】
前記連続運転に比べて、停止中は磨砕室やホッパー等に滞留する磨砕処理液の変質の危険があるが、液中磨砕装置が気密であり、また毎回液体原料で磨砕室が置き換わるように使用することによって、液中磨砕効果の低減を抑えることができる。該磨砕処理液は磨砕前に比べて、酸化酵素の作用や化学的酸化が非常に起こりやすい状態にあるので、液中磨砕による効果を維持する上で、気密な連結は重要である。前記連結とは如何なる連結手段でもよく、特に限定しないが、気密に連結することが望ましく、タンクに一旦受ける場合、若干空気（酸素）に触れたり、先入れ先出しが不十分になるので、液中磨砕効果はあるものの、低減する。該磨砕処理液は磨砕前に比べて、酸化酵素の作用や化学的酸化が非常に起こりやすい状態にあるので、液中磨砕による効果を維持する上で、本発明は重要である。さらに次工程が脱泡装置である場合、わずかに噛み込んだ気泡や溶存空気（溶存酸素）を除去でき、少し発生した酸化臭（例えば大豆の場合、ヘキサナール等の青臭み成分）を除去できる。次工程が加熱装置である場合、殺菌効果、タンパク質変性効果などの他に、直ちに酸化酵素活性を失活させることができるので、酸化による製品品質への悪影響はほとんど発生しない。次工程が分離装置の場合、特に加熱前に行うことによって、収斂味や“あく”の成分（大豆であればサポニン等）の抽出を避け、風味・品質を向上できる。ただし、分離装置の構造は空気（酸素）との接触を抑えた構造、例えば液中分離装置が好ましい。さらに以後の工程も気密構造を維持して、可及的早くに加熱工程を設けることが望ましい。
【００７４】
以上の磨砕システムにより、例えば大豆、野菜、果実、薬草を磨砕するときに、水を挽き水として用い、液中磨砕を行うことによって、大豆、野菜（根菜類も含む）、果実、薬草（ハーブ、漢方薬草等）を原料とする加工製品は、酸化が抑えられ、保存中に色素、風味の変化の少ない、高品質な製品になる。固体原料を胡麻または落花生とし、液体原料を液状食用油脂として液中磨砕を行うことによって、酸化が抑制された胡麻ペースト（練り胡麻）、ピーナッツペーストを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明を適用した供給装置及びこれを装着した液中磨砕装置の一例を示す模式図である。
【図２】筒状体をストレート形状とした例を示す模式図である。
【図３】液中磨砕装置を横型とした例を示す模式図である。
【図４】ポンプの代わりにバルブを設けた例を示す模式図である。
【図５】ポンプの代わりにサイホンを設けた例を示す模式図である。
【図６】第１の変形例を示す模式図である。
【図７】第２の変形例を示す模式図である。
【図８】第３の変形例を示す模式図である。
【図９】第４の変形例を示す模式図である。
【図１０】第５の変形例を示す模式図である。
【図１１】第６の変形例を示す模式図である。
【図１２】第７の変形例を示す模式図である。
【図１３】第８の変形例を示す模式図である。
【図１４】第９の変形例を示す模式図である。
【図１５】磨砕システムの第１の例を示す模式図である。
【図１６】磨砕システムの第２の例を示す模式図である。
【図１７】磨砕システムの第３の例を示す模式図である。
【図１８】磨砕システムの第４の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 供給装置、２ 液中磨砕装置、３ 原料供給口、４ 筒状体、５ ホッパー、６ 固体原料、７ 投入口、８ 液体原料、９ 液体原料導入管、１０ 液位センサ、１１ 砥石、１１ａ 固定砥石、１１ｂ 回転砥石、１２ 磨砕室、１３ 排出口、１４ ポンプ、１５ バルブ、１６ サイホン、２１ 固体原料供給管、２２ 固体原料供給ポンプ、２３，２４ 粗粉砕ロール、３１ モータ、３２流量計、３３ 調節計、３４ インバータ、４１ 計量機、４２ インバータ、４３ 原料タンク、４４ ポンプ、４５ バルブ、４６ 流量計、４７ 調節計、５１ モータ、５２ 重量計、５３ 調節計、５４ インバータ、５５ 比率設定器、５６ 調節計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば穀物や医薬原料等の固体原料を液中磨砕装置によって粉砕・摩砕する際に使用される液中磨砕装置用付属供給装置に関するものであり、特に、空気との接触を防いで固体原料の酸化、変質を確実に防止するための液中磨砕装置用付属供給装置に関する。さらには、この供給装置を備えた液中磨砕装置、液中磨砕システム、液中磨砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、リンゴの皮を剥くと、リンゴ中のポリフェノールがポリフェノールオキシダーゼの触媒作用によって空気中の酸素を取り込む酸化反応が起こり、黒ずむことが知られている。このような酸化反応は、ほとんどの穀物や薬草等の粉砕時にも起こり、品質を低下させている。さらに、製品保管中に、前記酸化反応によって発生する過酸化物に起因して、色素の劣化や、味の低下、タンパク質のＳＨ基の酸化等が引き起こされることも知られている。
【０００３】
このような酸化反応による品質低下を防ぐには、酵素失活が有効と考えられるが、例えば豆腐製造においては、リポキシゲナーゼによる青臭みが風味の一種「コク」を与えていると言われている面もあって、あえて設備費をかけてまで完璧な酵素失活は行われていない。大豆タンパク質の凝固性・保水性向上、粉砕後の抽出効率や殺菌等の目的で行う通常の煮沸工程で、ほとんど酵素失活は成されているが、この段階では既に生ゴ中には青臭みが相当発生しており、これが最終製品にまで残留して、風味や保存性に影響している。
【０００４】
一方、前記酸化反応を抑える方法として、空気を遮断する方法も考えられるが、処理能力や濃度（固体原料と液体原料の比率）の調整範囲を広くする目的を優先に、粉砕時に生ゴ（大豆を水と共に摺り潰したスラリー）に空気が混入することは、特に問題視されていない。しかしながら、生ゴに噛み混んだ微細な気泡は、前記酸化反応の原因となるばかりでなく、煮沸時の吹き上がり（膨張）やムラ煮え等の原因ともなり、自ずと消泡剤を多く用いる必要が生じ、その分、豆腐単価に占める原価が高くなり、場合によっては、味にも悪影響を及ぼすことになる。
【０００５】
近年、大豆製品が伝統的な健康食品として見直される中、飲みやすい豆乳やおいしい豆腐という、これまでにない高い品質が求められている。したがって、大豆等の粉砕に際しては、前記酸化反応を厳しく制限することが望まれる。
【０００６】
前記の通り、例えば豆乳飲料で嫌われる大豆の青臭みはリポキシゲナーゼの作用（酸化分解反応）によって発生する。そこで、一部では、原料としてリポキシゲナーゼ遺伝子欠損大豆を用いることも行われている。しかしながら、リポキシゲナーゼ遺伝子欠損大豆は普通の大豆に比べて３〜４割価格が高く、大幅なコスト増に繋がる。
【０００７】
このような状況から、大豆等の固体原料を粉砕、あるいは磨砕する磨砕装置の改良が進められており、例えば熱水粉砕や液中粉砕等の方法が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３等を参照）。特許文献１や特許文献２には、空気を混入しない密封容器内で穀物や豆類を微粉砕するポンプミルが開示されている。特許文献３には、真空又は嫌気性ガス雰囲気中において、金属粉の酸化やリンゴやバナナの褐変を抑えた液中磨砕方法が開示されている。
【特許文献１】実開昭５１−７４８６４号公報
【特許文献２】実開昭５０−５３４８１号公報
【特許文献３】特開平３−１６６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来、考案されていた液中粉砕法では、広い設置スペースと、容積式ポンプや熱水設備等の高額な付帯設備費用が必要である。場合によっては、真空設備や窒素ガス置換等、高価な付加設備も必要である。
【０００９】
また、磨砕機の受給側に設けられるスクリュー式押し込み装置や容積式ポンプ等によって固体原料を強制的に圧入すると、粉砕状態が粗くなったり、磨砕部で抵抗となり閉塞しやすくなることもあって、安定した連続運転が難しい。さらに、モーター負荷が大きくなるので、従来に比べてモーター容量を数段階、大きくする必要があるが、液中磨砕の場合、一般にその閉塞を避けるため、より一層モータ容量を大きくする必要もある。
【００１０】
特に、液体原料が固体原料に対して少ない場合、液体原料だけが先に通過しやすく、固体原料と液体原料をバランスよく１回の通過で連続磨砕することは、処理能力や濃度（固体原料と液体原料の比率）の調整範囲が狭く、安定させることは非常に難しい。そのため従来は、１バッチ毎に循環磨砕処理を断続するバッチ連続処理を行うしかないのが実情である。
【００１１】
本発明は、これらの問題点を解消し市場のニーズに応えることを目的に提案されたものであり、従来通りの原料や設備を用いることができ、最小限の初期投資で安定した連続運転と製品の高品質化を実現することが可能な液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法を提供することを目的とする。また、本発明は、特に豆乳・豆腐製造等において、消泡剤を必要以上に用いる必要がなく、さらには無消泡剤化（有機農産物加工食品規格対応への一部）にも対応し易く、豆乳や豆腐の風味や保存性を改善することが可能な液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、液中磨砕装置を連続運転するに当たり、固体原料を詰まらせることなく、液体原料とバランスよく供給できる、安定した、安価な供給システムについて追究した結果、液中磨砕装置の供給口において固体原料の自重を利用することが有効で、十分に酸化による影響を抑え得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の液中磨砕装置用付属供給装置は、液中磨砕装置に原料を投入するための液中磨砕装置用付属供給装置であって、一端が開放されるとともに他端が液中磨砕装置の原料供給口に連結される筒状体を備え、当該筒状体内に供給される固体原料が自重により液体原料で充満された状態で前記液中磨砕装置へ導入されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の液中磨砕装置は、少なくとも固体原料を磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とする液中磨砕装置であって、前記磨砕室の原料供給口に前記液中磨砕装置用付属供給装置が設置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の液中磨砕装置用付属供給装置を用いて固体原料を液中磨砕装置に供給すれば、筒状体の働きによって液体原料と共に固体原料が柱状体を形成する形になり、固体原料の自重が下方向に有効に加わるようになる。その結果、液中磨砕装置の供給口から磨砕室にかけて、固体原料が適正な力で押し込まれ、スクリュー式押し込み装置や容積式ポンプ等によって固体原料を圧入する場合と違って、固体原料の磨砕室への安定供給が実現される。なお、固体原料の押し込む圧力は、液体原料との比重差と液位以上の固体原料の高さの調整によって決定され、液体原料が固体原料に対して少ない場合（例えば、液体原料と固体原料の比率が０．１：１〜３：１程度の場合）にも、固体原料と液体原料とがバランスよく供給される。固体原料の安定供給は、液中磨砕装置の安定した連続運転に繋がる。
【００１６】
本発明の液中磨砕装置用付属供給装置は、筒状体を設けるという極めて簡易な構成要素の追加で済むことから、設備投資は僅かなもので済む。また、広い設置スペースや、容積式ポンプや熱水設備等の高額な付帯設備、真空設備や窒素ガス置換等の高価な付加設備は不要である。
【００１７】
本発明の液中磨砕装置用付属供給装置、あるいは液中磨砕装置を用いて固体原料の磨砕を行う場合、液中粉砕とし、空気との接触を遮断して酸化反応を抑制する。これを規定したのが本発明の液中磨砕方法である。すなわち、本発明の液中磨砕方法は、固体原料を液体原料とともに磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とするに際し、前記固体原料を筒状体から自重により磨砕室内に供給するとともに、液体原料をホッパーから供給し、前記液体原料の液位が前記磨砕室内を満たし、且つ前記ホッパーの少なくとも一部を満たすように設定し、前記磨砕を行うことを特徴とする。
【００１８】
液体原料が磨砕室内を満たし、且つホッパーの少なくとも一部を満たすように設定することにより、いわゆる液中粉砕が実現し、固体原料が粉砕中に空気と触れることがなくなる。その結果、酸化反応による品質低下が回避される。また、空気の侵入による泡の発生が抑えられるので、消泡剤の使用も必要最低限で済む。さらに、筒状体の働きにより、固体原料と液体原料とがバランスよく供給され、例えば磨砕中に液体原料に渦が発生しても、固体原料が液中で踊ることなく効率良く磨砕室に落下することから、連続処理も実現される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、従来通りの原料や設備を用いることができ、最小限の初期投資で安定した連続運転と製品の高品質化を実現することが可能な液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法を提供することが可能である。また、本発明によれば、特に豆乳・豆腐製造等において、消泡剤を必要以上に用いる必要がなく、さらには無消泡剤化（有機農産物加工食品規格対応への一部）にも対応し易く、豆乳や豆腐の風味や保存性を改善することが可能な液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した液中磨砕装置用付属供給装置、液中磨砕装置、及び液中磨砕方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
本発明の液中磨砕装置用付属供給装置は、液中磨砕装置の原料供給口に取り付けられて使用されるものである。図１は、液中磨砕装置用付属供給装置１の液中磨砕装置２への装着状態を示すものであり、本例では、縦型の液中磨砕装置２の上方に設けられた原料供給口３に接続する形で供給装置１が取り付けられている。
【００２２】
供給装置１は、下端が前記液中磨砕装置２の原料供給口３とほぼ同じ径を有する筒状体４と、この筒状体４の周囲を囲むように設けられるホッパー５とから構成されており、前記筒状体４の下端を前記原料供給口３に連結することにより液中磨砕装置２に取り付け固定されている。
【００２３】
筒状体４は、固体原料６を供給するために設けられるものであり、開放された上端部分には、固体原料６の投入を円滑に行うために、上方に向かって拡口する投入口７を備えている。また、その形状は、内径が一定のストレートな筒状体ではなく、下方に向かうにしたがって次第に内径が増大するような形状とされている。このように、筒状体４の形状を、下方に向かって拡径するテーパーを持った形状とすることにより、この中に供給された固体原料６を、自重により速やかに液中磨砕装置２の原料供給口３へと移行（落下）させることができる。例えば、これとは逆のテーパー形状とすると、固体原料６がアーチ状の堆積部が形成され、この部分で詰って効率の良い落下の妨げになるおそれがある。
【００２４】
筒状体４の形状は、これに限らず、例えば図２に示すように、内径が一定のストレートな筒状体とすることも可能である。また、ここでは筒状体４を円錐台形状（図１）、あるいは円筒形状（図２）としたが、四角形、四角錐形、多角形、多角錐形等、角筒体とすることも可能である。ただし、いずれの場合にも、できるだけ固体原料６の荷重の抵抗を抑えるため、錐形（下側に広がったテーパ状）であることが好ましい。
【００２５】
前記筒状体４は、ホッパー５から供給される液体原料８を透過させる必要があり、したがって、多数の孔を有する多孔質の筒状体（多孔筒状体）であることが好ましい。この場合、前記孔は、固体原料６のホッパー５内への移行を防ぐことができ、しかも目詰まりしないことが必要で、さらには固体原料６の自重によって前記液中磨砕装置２の原料供給口３に加わる荷重に対して抵抗にならないことが必要である。
【００２６】
これらを考慮すると、前記筒状体４の各孔の大きさは、例えば固体原料６の短径以下、好ましくは短径の２分の１以下であることが好ましい。例えば固体原料６が大豆や小豆等の穀物原料である場合、各孔の具体的な大きさとしては、短径または最小幅が０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であることが好ましく、さらに好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍである。なお、各孔の形状は、丸形、楕円形、長穴、スリット等、任意の孔形状とすることができる。
【００２７】
前記筒状体４の材質としては、金属（ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のステンレス、チタン、アルミニウム等）、樹脂［ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、フッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂（ＭＦ）、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、オキシベンソイールポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ乳酸樹脂等の生分解性プラスティック類］、天然ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、クロロピレンゴム、エチレンプロピレンゴム等の合成ゴム等の部材や、これらの複合材、溶融混合材（例えば、フッ素＋ポリプロピレン等）やラミネート材やＦＲＰ材や網材、発泡化（連通性のある発泡）、焼結加工品（通気性または通液性のあるもの）、細線化又は繊維又は紡糸化・中空糸化等糸状として濾布状とした加工品、板材、フィルム材、シート材、成型・切削加工品等が挙げられる。セラミック製（上薬等表面平滑化加工等）、ガラス（硬質ガラス、石英硝子等）製、木製、樹脂製濾布、網状等いずれの形態でも良い。金属製であれば、細線化し金網状にするか、内面を鏡面研磨するか、磨き板やディボット加工等固体原料の表面摩擦、転がり摩擦の少ない面を内側にする。なお、摺動性の高いフッ素樹脂等で内面をコーティングしてもよい。前記多孔を加工する際、生じるバリの除去、面取り加工は勿論であるが、レーザー加工、パンチング加工によっても板材の表裏で多少の抵抗差が生じる場合、できるだけ抵抗の少ない面を内面とする。
【００２８】
ホッパー５は、前記筒状体４とは異なり、通常のホッパーと同様、金属板やプラスチック板等、液体を透過しない材質で形成され、ここから液体原料８を供給する。したがって、前記ホッパー５には、液体原料８を導入するための液体原料導入管９が設けられている。ホッパー５に供給された液体原料８は、ホッパー５内から筒状体４を透過して固体原料６とともに原料供給口３から液中磨砕装置２内へと投入される。
【００２９】
なお、前記ホッパー５には、ホッパー５内の液体原料８の液位を検知する液位センサ１０が設置されている。後述の通り、液中磨砕装置２においては液中粉砕が行われるが、このとき、ホッパー５内において液体原料８の液位が低下し過ぎると、液中磨砕装置２に供給される原料中に空気が混入するおそれがある。そこで、前記液位センサ１０によって液体原料８の液位を監視し、空気の混入を防止する。液位センサ１０としては、圧力センサ、磁歪式センサ、フロート式センサ、超音波式センサ、レーザ式センサ、レーダ波式センサ等、任意のセンサを用いることができる。液位の調整は、例えば液位センサ１０の信号を調節計に入力し、後述の排水口に設けられたポンプやバルブ等の流量制御装置に対して、オン−オフ制御やＰＩＤ制御を行う。なお、固体原料のレベルも、同様にレベルセンサを用いてコントロールすることも可能であり、有効である。
【００３０】
また、前記液中磨砕装置に原料を投入するための筒状体４，あるいはホッパー５に対して、振動手段を設てもよい。これにより、液中磨砕装置に設ける如何なるホッパーに対しても、固体原料のブリッジ防止、器壁との摩擦軽減、自重による流入に対する補助的効果を出すことができる。振動手段は、圧電セラミック、水晶振動子、フェライト磁歪振動子等の超音波振動子や、コーン型スピーカー等の音響手段、エアーシリンダーの往復駆動による手段、回転モーターによる手段等、振動発生手段は特に限定しない。特に超音波等、高周波振動（１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ）では、固体原料に接する内壁を手で触れると滑らかな状態にし、摩擦抵抗を大幅に減らすことが可能である。
【００３１】
一方、液中磨砕装置２は、前記供給装置１によって供給（投入）された固体原料６を磨砕する石臼状の砥石（磨砕部）１１を備えた磨砕室１２を有し、ここで固体原料６を磨り潰し、スラリー状にする。液中磨砕装置２は、図１に示す例では縦型構造が採用されているが、これに限らず、例えば図３に示すような横型構造の液中磨砕装置２であってもよい。ただし、縦型構造を採用した場合の方が、設置スペースが小さくて済む。横型構造は、液中磨砕条件を得やすく、モータの交換等メンテナンスし易いという利点がある。
【００３２】
液中磨砕装置２においては、例えば原料供給口３及び排出口１３を塞げば、磨砕室１２内は気密で漏れがない構造であることが必要条件であるが、多少漏れがあっても適用可能である。このような液中磨砕装置２の気密構造と、前記供給装置１の組み合わせにより、液中粉砕を安定して実現することができ、酸化反応を十分抑えることが可能である。したがって、真空設備や窒素ガス置換のための設備等、高価な付加設備は不要である。
【００３３】
液中磨砕装置１２の排出側は開放状態で落差によってバランスタンクに受けてもよい。また、磨砕装置自体に吐出能力があれば、排出口に設けたバルブ（ボールコック、バタフライ弁、コントロールバルブ（調節弁）や、前記ホッパー５内液位以上に排出口を立ち上げたり、流量調整弁・背圧弁（手動、自動）やオリフィスを設けたりしてもよい。また定量ポンプ等を排出口に連結し、粉砕物を吸い出す（又は粉砕物の吐出を抑える）ように設置しても構わない。すなわち、流体を制御できるバルブであれば特に限定されない。
【００３４】
本発明における液中磨砕装置１２は、連続運転を前提としているが、バッチ式運転又はバッチ連続運転でも適用できる。本発明における液中磨砕装置１２の運転の際、液体原料８や固体原料６は一定流量で計量され、磨砕装置１２のクリアランス（運転初期に調整し、固定）の変化がなく一定であれば、数時間〜１日程度〜数ヶ月間の連続運転中、終始、十分に安定している。必要に応じて、液体原料の液位や、固体原料のレベルをセンサーで感知し、一定に保つよう、レベル制御システムを設けてもよい。レベルセンサーは電極式、磁歪式、超音波式、レーザー方式など、特に限定されない。液中磨砕装置１２の回転数や前記排出側の制御弁やポンプ回転数を手動で調整するか、自動で変速して、固体原料６と液体原料８の微妙なレベルのバランスを調整することもできる。
【００３５】
液中磨砕装置２の磨砕室１２に設けられる砥石１１は、例えば固定砥石１１ａと回転砥石１１ｂとから構成され、固定砥石１１ａの中央に設けられた孔１１ｃから固定砥石１１ａと回転砥石１１ｂの間に固体原料６が導入されて磨り潰される。固定砥石１１ａ及び回転砥石１１ｂには、金属製の砥石やセラミック製の砥石、多孔質な砥石等、任意の砥石を用いることができるが、これら固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂは、液体原料８が浸み込まないように、非浸透性材料により構成されていることが好ましい。これは、固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂが多孔質で透水性、通水性がある場合には、磨砕時、回転砥石１１ａの遠心力や内圧によって、固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂを液体原料８が通り抜け、固体原料６と液体原料８のバランスが崩れるおそれがあるからである。固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂを非浸透性材料により構成することにより、前記バランスの崩れを防止することができる。
【００３６】
したがって、固定砥石１１ａや回転砥石１１ｂの材質としては、金属や自然石、多孔質な砥石に樹脂やセラミック等を含浸させて非浸透性とした砥石等が好適である。前記含浸により非浸透性とする場合、含浸の方法としては、例えば減圧下で多孔質砥石に液状樹脂等を含浸させ、これを焼結、加温（例えば、常温〜２０００℃程度）によって硬化させる。使用する樹脂としては、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、フッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂（ＭＦ）、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、オキシベンソイールポリエステル樹脂、ポリ乳酸樹脂等の生分解性プラスティック類、天然ゴム、合成ゴム等から適宜選択して用いることができ、特に磨砕対象が食品である場合には、食品衛生法上の規格に適合する樹脂を用いることが好ましい。あるいは、ガラス、石英ガラス、セラミック、石膏、粘土等の無機物を含浸させることも可能である。
【００３７】
前記磨砕室１２は、冷却手段を備えていてもよい。冷却手段による冷却温度としては、０℃未満、−２７６℃までであり、例えば−２℃〜−４０℃のチラー水や塩化カルシウム水溶液等のブライン、−２７０℃の液体窒素等の冷媒、井戸水、水道水等を流通又は循環させ、間接的に磨砕室１２内の被磨砕物を冷却するようにすればよい。そのための構造としては、例えば磨砕室１２の外周を二重ジャケット構造とし、ここに前記ホッパー５、筒状体４を原料供給口３に連結すればよい。このような冷却手段を設けることにより、酸化酵素の至適温度を避け、酸化反応を相乗的に抑えることができる。なお、メカニカルシールの封水も、前記冷媒（例えば水）を流通させ、共用することもできる。
【００３８】
前述の液中磨砕装置２では、排出口１３側を密閉し、最低限、空気の侵入を遮断することが必要である。例えば排出口１３を密閉せず空気の侵入を許すと、磨砕室１２内で磨砕中に泡が発生し、酵素の作用等によって酸化反応が起こり、スラリーの性質が変化（劣化）してしまうおそれがある。これに対して、図１に示すように、スラリーの排出口１３を密閉しながらポンプ１４を連結し、空気の侵入ルートを断つことにより、ホッパー５からポンプ１４までが液体原料８で満たされ、空気が侵入しなくなって液中粉砕が実現される。その結果、空気中の酸素と酵素の作用等による酸化反応が防止される。
【００３９】
液中磨砕装置２の排出口１３を密閉するための手段としては、前記ポンプ１４に限らず、簡易なものとしては、図４に示すようなバルブ１５や、図５に示すようなサイホン１６等とすることも可能である。
【００４０】
あるいは、固体原料６と液体原料８の比率を一定に、且つ連続運転においても安定に保ちながら液中で磨砕することを目的に、前記液中磨砕装置２の排出口１３に連結した流量制御装置によって、前記ホッパー５内の液位を一定に調節するようにしてもよい。この場合、流量制御装置としては、ボールコック、バタフライバルブのようなバルブやオリフィス等、簡易なものでもよい。好ましくは、自吸力のある容積式ポンプ（ロータリーポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプ、バイデルポンプ、チューブ式ポンプ、モーノポンプ等）を設け、前記ホッパー５に設けた液位センサ１０の検出信号に基づいて前記ポンプの回転数（吸引量）を制御する。
【００４１】
前記制御を行った場合、後工程が例えば連続煮沸装置による工程の場合、煮沸時間や濃度が多少は変動するが、液中粉砕の効果を重視する。バッチ式煮沸装置の場合は問題ない。前記流量制御装置は、流量制御の他、稼動の初期段階には磨砕室１２内の空気の排出、スラリーの充満に用いる。
【００４２】
前記のようにホッパー５内の液位に連動して容積ポンプの吸引量を調整し得る流量制御装置を設けることにより、容積ポンプの吸引量が多すぎたり少なすぎたりして、ホッパー５内の液位が低下し過ぎたり、逆に溢れ出すことを防止することができる。その結果、安定して作業を行うことができる。
【００４３】
以上のような構成を有する供給装置１及びこれを備えた液中磨砕装置２においては、液中磨砕装置２の原料供給口３にスクリュー式押し込み装置や固体原料も搬送できる容積ポンプ等の付加設備が不要であり、固体原料の圧入による閉塞の心配もない。また、液体原料が固体原料に対して少ない場合でも、供給側には特別なポンプや押し込み装置が不要であり、排出口１３に連結したポンプ（通常の市販品でよく、安価である。）による微少、且つ正確な磨砕が可能である。同様に、磨砕部である砥石１１の回転数制御、固体原料と液体原料のいずれか一方又は両方（両者の比を同じにして）を調整してもよい。なお、後述の粗粉砕ロールによっても効果的に固体原料の流量を調節できる。
【００４４】
本発明の供給装置、液中磨砕装置の構成は、前記のものに限らず、種々の変更が可能である。そこで次に、本発明を適用した供給装置、液中磨砕装置の様々な形態について説明する。
【００４５】
図６は、筒状体４とホッパー５とを別経路とし、筒状体４の下端部近傍においてホッパー５を連結した構造とした例である。この場合、先の図１〜図４の例とは異なり、筒状体４は液体原料８を透過させないようにし、当該筒状体４内において所定の液位を保つようにする。
【００４６】
図７は、図６に示す例のさらに変形例であり、筒状体４とホッパー５とを並立して設け、筒状体４の下端部近傍において筒状体４に対してホッパー５を連結している。本例の場合にも、やはり筒状体４は液体原料８を透過させないようにし、当該筒状体４内において所定の液位を保つようにするが、図６に示す例に比べてホッパー５における液面制御が容易であるという利点を有する。
【００４７】
図８は、固体原料供給管２１及び固体原料供給ポンプ２２を用いて筒状体４内に固体原料６を供給するようにした例である。供給装置１側の構成は、先の図１〜４に示すものと同様である。前記固体原料供給管２１及び固体原料供給ポンプ２２を利用することにより、固体原料６の連続供給が可能になり、しかも固体原料６は筒状体４内で柱状体を構成し、自重によって速やかに液中磨砕装置２内へと落下するので、固体原料６の連続且つ安定（円滑）な供給が実現される。したがって、特に、連続処理において有用である。また、従来あるようなスクリュー式押し込み方法も用いることができるが、この形態では固体原料とともに液体原料をも送る効果も有して、液体原料の先走りを助長することがある。本例では、液体原料を圧送する効果は全くないので、液体にはその液位のみがかかり、液体原料の先走りは最小限に抑えることができる。
【００４８】
図９〜図１３は、前記筒状体４により供給される固体原料６（液体原料を含むこともある）と前記ホッパー５により供給される液体原料８が合流した後、原料供給口３に至るまでの間に制流手段Ｓを設けた例である。制流手段Ｓを設けることで、液中磨砕装置の磨砕室において砥石や粗砕羽根等が回転することによって発生する渦流が固体原料の流入を妨げる現象、及び空気（酸素）を噛み込む現象を解消することができる。制流手段は磨砕装置の供給口付近（液中）に、例えば１〜複数の平板を設ける手段Ｓ１（図９）、２枚の平板を十字に組み合わせた渦巻き防止器を設ける手段Ｓ２（図１０）、配管内に螺旋を設ける手段Ｓ３（図１１）、配管を蛇行させる手段Ｓ４（図１２）、ホッパーから供給口に至る部分を固体原料６が十分通過できる程度に狭く構成する手段Ｓ５（図１３）等であるが、これらに限定されるものではない。
【００４９】
図１４は、対向する粗粉砕ロール２３，２４間で固体原料６を予め粗粉砕し、筒状体４内へ供給するようにした例である。ただし、粗粉砕された原料が一時的にも空気（酸素）に接触するので、本粉砕手段はホッパー５にできるだけ近くに設置する。粉砕手段は乾式・湿式粉砕手段のいずれでも特に限定されない。例えば回転型（石臼式等；軸は磨砕装置の回転軸と共用しても、別駆動としてもよい）、２軸ロール型、１軸ロール型、回転カッター型、ハンマーミル型、ジェットミル型、１軸又は２軸型スクリュー型押出機（ミンチ型）等の粉砕手段である。各２軸ロール型の場合、お互いの回転数を違わせる（インバータやギヤ変速機、ベルトプーリー径等の変速手段によって）ことによって、更に粉砕効果を高めることが出きる。また本発明ではロール間やロールと器壁間の隙間は固体原料の粒子サイズより若干ないし狭く調整する。その調整幅と固体原料の弾力特性によって、粉砕がほとんど起きず、固体原料をそのまま噛み込んでホッパーに送り込む定量機能を発揮させることも可能である。２軸ロール型の場合、互いの回転数は同一の方が定量効果を得やすい。例えば、吸水した漬大豆について、その粒度にもよるが、余程の大粒でなければ、最小径１０ｍｍ以下の漬大豆では、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下で主として定量機能を発揮し、２ｍｍ未満では主として粗粉砕機能を発揮する。漬大豆では、２〜８ｍｍ程度では定量機能を主として発揮し、２ｍｍ以下では粗粉砕機能を主として発揮する。スクリュー型押出機においは主として定量効果が期待できる。
【００５０】
固体原料６を予め粗粉砕しておけば、液中磨砕装置２の磨砕部における粉砕負荷が下がる。その結果、例えばモータ負荷電流が低くなり、固体原料６の粉砕処理能力が向上し、調整範囲も広がる。また、モータ負荷が低下する分、回転数を上げることによっても、固体原料６の処理能力をさらに向上させることも可能である。さらに、本形態では、粗粉砕が十分でなくとも、固体原料のみの送り装置として機能させることができる。液体原料は、前記粗粉砕ロール２３，２４間の隙間から流通するので、従来のようなポンプによる強制的な圧入にはならない。
【００５１】
次に、本発明の供給装置、液中磨砕装置を用いた磨砕システム及びこれを用いた液中磨砕方法について説明する。なお、各磨砕システムにおいて使用した供給装置、液中磨砕装置の構成は、先の図１に示すものと同様であり、ここではその説明は省略する。
【００５２】
図１５は、磨砕システムの第１の例を示すものである。前述の通り、供給装置１や液中磨砕装置２の構成は図１に示すものと同様であり、供給装置１は筒状体４及びホッパー５を備え、液中磨砕装置２は固定砥石１１ａ及び回転砥石１１ｂを備える。なお、図１５においては、回転砥石１１ｂを回転するためのモータ３１が図示されている。
【００５３】
ポンプ１４の下流位置には、流量計３２が設置されており、この流量計３２により計測される流量に基づいてポンプ１４の回転数（流量）を制御する調節計３３及びインバータ３４が設けられている。なお、ポンプ１４の代わりにバルブを設ける場合には、前記インバータ３４は省略可能であり、調節計３３によってバルブの開度を調節する。
【００５４】
このような磨砕システムによって固体原料を液体原料とともに磨砕し、スラリ状とするには、先ず、供給装置１の筒状体４に固体原料６を投入するとともに、ホッパー５内に液体原料８を供給する。
【００５５】
固体原料６は、例えば穀物（大豆、胡麻、小豆、米、小麦・大麦等の麦類、とうもろこし、落花生、ココナッツ等の種子類等である。それらを、浸漬、脱皮、蒸煮、焙煎、発酵、発芽等加工されたものも含む。したがって、納豆、テンペ、麦芽、焙煎胡麻等も含まれる。）や、果物（リンゴ、ミカン等）、野菜（トマト、キャベツ、ほうれん草等）、根菜類（サツマイモ、ジャガイモ、蒟蒻芋、自然薯、タロイモ、人参、大根等）、海藻（ワカメ、ヒジキ、昆布等）、茶葉、薬草（これらの生原料や乾燥品や水戻し品等も含む。）、畜肉、鶏卵、魚肉等である。また、それらの粗粉砕物でもよい。さらには、各種加工食品の廃棄原料（例えばオカラ、リンゴ絞りカス、乾燥麺のクズや欠け等の破損品）の再利用目的であってもよいし、例えば酸化を受けやすいタンパク質、不飽和脂肪酸含有油脂等の油脂、ポリフェノール、色素、ビタミン等を含有する食品残材の再利用目的であってもよい。その他、本発明は、空気酸化等によって品質が変化するような固体原料の全てに適用できる。したがって、酸化による品質劣化を抑える目的であれば、金属、樹脂、染料、自然石、鉱石等の加工にも用いることができる。勿論、固体原料６は、これらに限定されるものではない。
【００５６】
液体原料８は、固体原料６が大豆や米等の食品用原料の場合、主として水や飲料、液体油、液体状食品等を用いる。水とは温水、熱水、加圧熱水の他、リンゴ酸、酢酸（食酢も含む）、クエン酸やグルコン酸等の有機酸、あるいはこれらを含んだ酸性ｐＨ調整水溶液、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム（重曹）、炭酸ナトリウム等のアルカリ性ｐＨ調整水溶液、塩化ナトリウム等の各種塩溶液、軟水、水道水、地下水、アルカリイオン水、酸性イオン水、蒸留水、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸（ビタミンＣ）等のいずれか又は混合した水や水溶液を含み、飲料とは豆乳、牛乳、果実ジュース飲料等、液体油とは大豆油や菜種油等の食用油（サラダ油、白絞油、加工油脂）、乳化剤は液油状のジアシルグリセロール等融点が室温以下のものである。液体状食品は、食酢、しょうゆ、ソース、酒類等である。水の場合、いわゆる湿式粉砕になる。水は１０℃以下の冷水や８０℃以上の熱水や、脱気または脱酸素、脱金属イオン処理（例えば陽イオン交換樹脂処理、陰イオン交換樹脂処理、逆浸透膜処理等）、ｐＨ調整（弱酸性又は弱アルカリ性：酸化酵素の至適ｐＨを避ける処理）のいずれかを行った水を使えば一層効果的である。また、食塩、硫酸ナトリウム、塩化カリウム等の無機塩を含む液体でも効果的な場合がある。水分の多い固体原料（例えば果物等）では、液体原料８はあえて使用しなくてもよく、粗砕された段階で滲み出る果汁等がその代替となり得る。固体原料６が胡麻や落花生、あるいはそれらの焙煎物等の場合には、大豆油や菜種油、胡麻油等の使用温度で液状の食用油（融点が低い）等を用いれば、ペースト状の練り胡麻やピーナッツペーストとなる。食用以外であれば、様々な液状の物質を用いることもできる。場合によっては、水以外の有機化合物（エタノール等のアルコールやヘキサン等の有機溶剤等）も使用できる。液体原料８についても、これらに限定されるものではない。
【００５７】
本発明は、特に大豆や小麦等を原料とするタンパク質のゲル化力を利用した食品である場合、青臭み等の風味改善や長期保存性向上の他、加工適性向上（タンパク質のＳＨ基の酸化を抑え、弾力や食感を改善）の目的にも適用される。大豆の場合、豆乳や豆腐類、油揚類である。例えば、豆乳であれば、調整豆乳、豆乳飲料、豆乳ゼリー、豆乳アイスクリーム、豆乳ヨーグルト等、豆腐類であれば、絹豆腐（絹ごし豆腐）、充填豆腐、木綿豆腐、寄せ豆腐（おぼろ豆腐）等の豆腐類（冷凍製品も含む）、厚揚げ、生揚げ、薄揚げ、寿司揚げ、がんもどき等の生地類（冷凍半製品も含む）、凍り豆腐やその凍結前後の生地、揚げ物であれば、寿司揚げ、厚揚げ、生揚げ、薄揚げ、がんもどき等の油揚類、湯葉や湯葉豆腐、大豆タンパク質ゲル・豆乳ヨーグルト、豆乳ゼリー、豆花等の大豆加工食品について有効に適用される。特に揚げ物に対して適用した場合には、製品中の油脂の酸化や異臭発生等を抑制することができる。原料大豆は、国産大豆、輸入大豆、それらのリポキシゲナーゼ遺伝子欠損種や、それらの脱皮大豆・圧偏大豆・生大豆粉等、分離大豆タンパク質、濃縮大豆タンパク質等を含む。小麦の場合、ＳＨ基の多いグルテンや、超強力粉を得ることができ、腰の強い麺やパン生地、生麩等の製造に用いることができる。なお、本発明の対象になる食品が、これらに限定されるものでないことは言うまでもない。
【００５８】
筒状体４に投入された固体原料６は、筒状体４の中で柱状体を構成し、自重によって原料供給口３から液中磨砕装置２内へと落下する。それとともに、ホッパー５内の液体原料８も、筒状体４を透過して原料供給口３から液中磨砕装置２内へと供給される。液中磨砕装置２内では、前記固体原料６が磨砕部、すなわち固定砥石１１ａと回転砥石１１ｂの間で磨砕され、スラリー状になって排出口１３からポンプ１４によって排出される。前記自重による固体原料６の供給は、圧入による供給等に比べて円滑な供給が可能になる。
【００５９】
なお、固体原料６の投入に際しては、固体原料６の上端レベルが液体原料８の上端液位に比べて等しいか、高い状態である場合に、固体原料６の自重が下方向に有効にかかるようになり、液中磨砕装置２の原料供給口３から磨砕室１２にかけて、軽く押し込むことができる。例えば、液体原料８より固体原料６の方が比重が小さい場合であっても、固体原料６の上端レベルが液体原料８の上端液位に比べて高い状態とすれば、固体原料６の自重が下方向に有効にかかるようになる。また、固体原料６の上端レベルが液体原料８の上端レベルに比べて低い状態であっても、固体原料６の比重が液体原料８の比重よりも大きい場合、同様な効果が得られる。固体原料６を押し込む圧力は、液体原料８との比重差と液位以上の固体原料６の高さの調整によって決定される。
【００６０】
また、磨砕に際しては、液面制御が重要であり、本システムにおいても、排出口１３を密閉しながらポンプ１４を連結し、空気の侵入を断つようにしている。さらに、流量計３２により計測される流量に基づいて調節計３３及びインバータ３４によってポンプ１４の回転数（流量）を制御し、ホッパー５内の液体原料８の液位が一定に保たれるようにしている。
【００６１】
これらによって、ホッパー５からポンプ１４までの経路全体が液体原料８で満たされることになり、いわゆる液中粉砕となって、例えば大豆（固体原料６）が酵素（リポキシナーゼ）の働きによって空気中の酸素と反応することを防止することができる。さらに、流量が適正になるようにポンプ１４の回転数を制御しているので、前記液中粉砕を安定して行うことができる。
【００６２】
図１６は、磨砕システムの第２の例を示すものである。本例の磨砕システムも、基本的には先の図１５に示す例と同様の構成を有するが、ホッパー５に設けた液位センサ１０によって検知される液体原料８の液位に基づいて、調節計３３及びインバータ３４によってポンプ１４の回転数（流量）を制御し、ホッパー５内の液体原料８の液位が一定に保たれるようにしている。
【００６３】
本例のように、ホッパー５内の液位に連動してポンプ１４の吸引量を調整することにより、ポンプ１４の吸引量が多すぎたり少なすぎたりして、ホッパー５内の液位が低下し過ぎたり、逆にホッパー５から液体減量８が溢れ出すことを防止することができる。その結果、安定して液中粉砕を行うことができる
【００６４】
図１７は、磨砕システムの第３の例を示すものである。本例では、ポンプ１４を容積式ポンプとするとともに、固体原料６及び液体原料８の供給量を適正に制御するような構成となっている。なお、容積式ポンプの代わりに、外部からの信号で動作する調節弁や、背圧調整弁等を用いることもできる。
【００６５】
ここで、固体原料６に関しては、計量機４１により供給量が計量され、筒状体４に供給される。計量機４１における固体原料６の供給量は、インバータ４２によって制御される。一方、液体原料８は、原料タンク４３内の液体原料８がポンプ４４、バルブ４５、及び流量計４６を介してホッパー５へと供給される。バルブ４５には調節計４７が設けられ、流量計４６における計測結果に基づいて、適正な開度となるように制御される。
【００６６】
また、液中磨砕装置２の回転砥石１１ｂを回転駆動するモータ３１には、調節計４８及びインバータ４９が設けられており、液位センサ１０による検知結果に基づいて、回転数が制御される。これら機構により、固体原料６や液体原料８が安定供給されるとともに、その供給量に応じて磨砕速度が調整され、安定して液中粉砕が行われる。
【００６７】
図１８は、磨砕システムの第４の例を示すものである。本例では、ポンプ１４を容積式ポンプとするとともに、固体原料６及び液体原料８の供給比率を適正に制御するような構成となっている。なお、本例の場合にも、容積式ポンプの代わりに、外部からの信号で動作する調節弁や、背圧調整弁等を用いることができる。
【００６８】
本システムにおいても、固体原料６は計量機４１により供給量が計量され、筒状体４に供給される。液体原料８も、原料タンク４３内の液体原料８がポンプ４４、バルブ４５、及び流量計４６を介してホッパー５へと供給される。ここで、固体原料６を計量する計量機４１は、モータ５１によって駆動され、当該モータ５１は、重量計５２によって計測される重量信号に基づいて、調節計５３及びインバータ５４によって制御される。液体原料８の供給量を調整するバルブ４５には、調節計４７が設けられ、流量計４６における計測結果に基づいて、適正な開度となるように制御される。
【００６９】
さらに、本例の磨砕システムでは、固体原料６と液体原料８の比率が適正なものとなるよう制御する比率設定器５５及びその調節計５６が設けられている。液位センサ１０からの検出信号に基づいて、調節計５６によって比率設定器５５が制御され、さらにこの比率設定器５５は、前記固体原料６の調節計５３及び液体原料８の調節計４７を制御して、固体原料６と液体原料８の比率が一定且つ適正なものとなるように制御する。これにより、安定に液中粉砕が行われるだけでなく、均一なスラリーの製造が可能になる。
【００７０】
前記液中磨砕システムにおいては、前述の液中磨砕装置を連続的に運転し、その排出口を脱泡装置の流入口または加熱装置の流入口または分離装置の流入口のいずれか一つか、あるいはこれらを任意の順に連結したラインの流入口に連結することにより、一連の工程を連続的に行うことが可能である。連続運転される液中磨砕装置における排出口に磨砕処理液（スラリー状、ペースト状、乳液状等）を空気（酸素）に触れることなく、次工程の脱泡装置または加熱装置または分離装置のうち１つか、任意に連結したラインの流入口に連結することによって、磨砕処理液の変質、酸化酵素の作用や化学的酸化（光による化学的酸化も含む。）等を効果的に抑制・低減できる。該脱泡装置、該加熱装置、該分離装置は、連続式、バッチ式いずれでもよいが、連続式の方がシステムとして合理的で望ましい。即ち定置洗浄（ＣＩＰ）洗浄性も良く、大量生産に向く。
【００７１】
磨砕処理液は磨砕前に比べて、酸化酵素の作用や化学的酸化が非常に起こりやすい状態にあるので、液中磨砕による効果を維持する上で、気密な連結は重要である。前記連結とは如何なる連結手段でもよく、特に限定しないが、気密に連結することが望ましく、タンクに一旦受ける場合、若干空気（酸素）に触れたり、先入れ先出しが不十分になるので、液中磨砕効果はあるものの、低減する。液中磨砕による効果を維持する上で、本発明は重要である。さらに前記脱泡装置は、わずかに噛み込んだ気泡や溶存空気（溶存酸素）を除去でき、少し発生した酸化臭（例えば大豆の場合、ヘキサナール等の青臭み成分）を除去できる。前記加熱装置は、殺菌効果、タンパク質変性効果などの他に、直ちに酸化酵素活性を失活させることができるので、酸化による悪影響はほとんど発生しない。前記分離装置は、特に加熱前に行うことによって、収斂味や“あく”の成分（大豆であればサポニン等）の抽出を避け、風味・品質を向上できる。ただし、分離装置の構造は空気（酸素）との接触を抑えた構造、例えば液中分離装置が好ましい。さらに以後の工程も気密構造を維持して、可及的早くに加熱工程を設けることが望ましい。
【００７２】
あるいは、液中磨砕装置を間欠的に運転し、その排出口を脱泡装置の流入口または加熱装置の流入口または分離装置の流入口のいずれか一つか、あるいはこれらを任意の順に連結したラインの流入口に連結することも可能である。間欠運転される液中磨砕装置における排出口に磨砕処理液（スラリー状、ペースト状、乳液状等）を空気（酸素）に触れることなく、次工程の脱泡装置または加熱装置または分離装置のうち１つか、任意に連結したラインの流入口に連結することによって、磨砕処理液の変質、酸化酵素の作用や化学的酸化（光による化学的酸化も含む。）等を効果的に抑制・低減できる。該脱泡装置、該加熱装置、該分離装置は、連続式、バッチ式いずれでもよいが、本発明ではバッチ式の方がシステムとして望ましい。即ち、小規模または少量多品種生産に向く。
【００７３】
前記連続運転に比べて、停止中は磨砕室やホッパー等に滞留する磨砕処理液の変質の危険があるが、液中磨砕装置が気密であり、また毎回液体原料で磨砕室が置き換わるように使用することによって、液中磨砕効果の低減を抑えることができる。該磨砕処理液は磨砕前に比べて、酸化酵素の作用や化学的酸化が非常に起こりやすい状態にあるので、液中磨砕による効果を維持する上で、気密な連結は重要である。前記連結とは如何なる連結手段でもよく、特に限定しないが、気密に連結することが望ましく、タンクに一旦受ける場合、若干空気（酸素）に触れたり、先入れ先出しが不十分になるので、液中磨砕効果はあるものの、低減する。該磨砕処理液は磨砕前に比べて、酸化酵素の作用や化学的酸化が非常に起こりやすい状態にあるので、液中磨砕による効果を維持する上で、本発明は重要である。さらに次工程が脱泡装置である場合、わずかに噛み込んだ気泡や溶存空気（溶存酸素）を除去でき、少し発生した酸化臭（例えば大豆の場合、ヘキサナール等の青臭み成分）を除去できる。次工程が加熱装置である場合、殺菌効果、タンパク質変性効果などの他に、直ちに酸化酵素活性を失活させることができるので、酸化による製品品質への悪影響はほとんど発生しない。次工程が分離装置の場合、特に加熱前に行うことによって、収斂味や“あく”の成分（大豆であればサポニン等）の抽出を避け、風味・品質を向上できる。ただし、分離装置の構造は空気（酸素）との接触を抑えた構造、例えば液中分離装置が好ましい。さらに以後の工程も気密構造を維持して、可及的早くに加熱工程を設けることが望ましい。
【００７４】
以上の磨砕システムにより、例えば大豆、野菜、果実、薬草を磨砕するときに、水を挽き水として用い、液中磨砕を行うことによって、大豆、野菜（根菜類も含む）、果実、薬草（ハーブ、漢方薬草等）を原料とする加工製品は、酸化が抑えられ、保存中に色素、風味の変化の少ない、高品質な製品になる。固体原料を胡麻または落花生とし、液体原料を液状食用油脂として液中磨砕を行うことによって、酸化が抑制された胡麻ペースト（練り胡麻）、ピーナッツペーストを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明を適用した供給装置及びこれを装着した液中磨砕装置の一例を示す模式図である。
【図２】筒状体をストレート形状とした例を示す模式図である。
【図３】液中磨砕装置を横型とした例を示す模式図である。
【図４】ポンプの代わりにバルブを設けた例を示す模式図である。
【図５】ポンプの代わりにサイホンを設けた例を示す模式図である。
【図６】第１の変形例を示す模式図である。
【図７】第２の変形例を示す模式図である。
【図８】第３の変形例を示す模式図である。
【図９】第４の変形例を示す模式図である。
【図１０】第５の変形例を示す模式図である。
【図１１】第６の変形例を示す模式図である。
【図１２】第７の変形例を示す模式図である。
【図１３】第８の変形例を示す模式図である。
【図１４】第９の変形例を示す模式図である。
【図１５】磨砕システムの第１の例を示す模式図である。
【図１６】磨砕システムの第２の例を示す模式図である。
【図１７】磨砕システムの第３の例を示す模式図である。
【図１８】磨砕システムの第４の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 供給装置、２ 液中磨砕装置、３ 原料供給口、４ 筒状体、５ ホッパー、６ 固体原料、７ 投入口、８ 液体原料、９ 液体原料導入管、１０ 液位センサ、１１ 砥石、１１ａ 固定砥石、１１ｂ 回転砥石、１２ 磨砕室、１３ 排出口、１４ ポンプ、１５ バルブ、１６ サイホン、２１ 固体原料供給管、２２ 固体原料供給ポンプ、２３，２４ 粗粉砕ロール、３１ モータ、３２流量計、３３ 調節計、３４ インバータ、４１ 計量機、４２ インバータ、４３ 原料タンク、４４ ポンプ、４５ バルブ、４６ 流量計、４７ 調節計、５１ モータ、５２ 重量計、５３ 調節計、５４ インバータ、５５ 比率設定器、５６ 調節計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液中磨砕装置に原料を投入するための液中磨砕装置用付属供給装置であって、
一端が開放されるとともに他端が液中磨砕装置の原料供給口に連結される筒状体を備え、当該筒状体内に供給される固体原料が自重により前記液中磨砕装置へ導入されることを特徴とする液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項２】
液体原料を供給するホッパーを備えることを特徴とする請求項１記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項３】
前記ホッパーの内側に前記筒状体が設けられ、前記筒状体が通水性または透水性を有することを特徴とする請求項２記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項４】
前記筒状体が多孔筒状体とされていることを特徴とする請求項３記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項５】
前記筒状体の中途位置又は下流位置に前記ホッパーが連結されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項６】
固定原料と液体原料が合流した後、液中磨砕装置の原料供給口までの間に、制流手段が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項７】
前記筒状体は、前記一端における内径が前記他端における内径と略等しいことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項８】
前記筒状体は、前記他端における内径が前記一端における内径よりも大であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項９】
前記筒状体は、前記一端から他端に向かって内径が漸増されていることを特徴とする請求項８記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項１０】
前記筒状体又はホッパーに振動手段が設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項１１】
少なくとも固体原料を磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とする液中磨砕装置であって、
前記磨砕室の原料供給口に請求項１から１０のいずれか１項記載の供給装置が設置されていることを特徴とする液中磨砕装置。
【請求項１２】
前記磨砕部を構成する砥石が非浸透性材料からなることを特徴とする請求項１１記載の液中磨砕装置。
【請求項１３】
前記磨砕室の排出口に、前記筒状体内の固体原料のレベル及び前記ホッパー内の液体原料のレベルを制御する流量制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２記載の液中磨砕装置。
【請求項１４】
前記流量制御手段は、ポンプ、バルブ、サイホン、オリフィス、背圧弁、調整弁のいずれかであることを特徴とする請求項１３記載の液中磨砕装置。
【請求項１５】
前記磨砕室は、冷却手段を備えることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項記載の液中磨砕装置。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれか１項記載の液中磨砕装置の排出口が、脱泡装置の流入口、加熱装置の流入口、分離装置の流入口のいずれか一つ、あるいはこれらが任意の順に連結された処理ラインの流入口に連結されていることを特徴とする液中磨砕システム。
【請求項１７】
液中磨砕装置が連続的に運転されることを特徴とする請求項１６記載の液中磨砕システム。
【請求項１８】
液中磨砕装置が間欠的に運転されることを特徴とする請求項１６記載の液中磨砕システム。
【請求項１９】
固体原料を液体原料とともに磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とするに際し、
前記固体原料を筒状体から自重により磨砕室内に供給するとともに、液体原料をホッパーから供給し、
前記液体原料の液位が前記磨砕室内を満たし、且つ前記ホッパーの少なくとも一部を満たすように設定し、前記磨砕を行うことを特徴とする液中磨砕方法。
【請求項２０】
前記固体原料の比重が前記液体原料の比重よりも小である場合、前記固体原料の上端レベルが前記液体原料の液位よりも高くなるように設定することを特徴とする請求項１９記載の液中磨砕方法。
【請求項２１】
前記液体原料が、水、温水、熱水、加圧熱水、飲料、液体油、乳化剤、有機溶媒、液体状食品から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１９又は２０記載の液中磨砕方法。
【請求項２２】
前記固体原料が大豆、野菜、果実、薬草から選ばれる少なくとも１種であり、前記液体原料が水であることを特徴とする請求項２１記載の液中磨砕方法。
【請求項２３】
前記固体原料が胡麻、落花生から選ばれる少なくとも１種であり、前記液体原料が液体食用油であることを特徴とする請求項２１記載の液中磨砕方法。
【請求項１】
液中磨砕装置に原料を投入するための液中磨砕装置用付属供給装置であって、
一端が開放されるとともに他端が液中磨砕装置の原料供給口に連結される筒状体を備え、当該筒状体内に供給される固体原料が自重により前記液中磨砕装置へ導入されることを特徴とする液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項２】
液体原料を供給するホッパーを備えることを特徴とする請求項１記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項３】
前記ホッパーの内側に前記筒状体が設けられ、前記筒状体が通水性または透水性を有することを特徴とする請求項２記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項４】
前記筒状体が多孔筒状体とされていることを特徴とする請求項３記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項５】
前記筒状体の中途位置又は下流位置に前記ホッパーが連結されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項６】
固定原料と液体原料が合流した後、液中磨砕装置の原料供給口までの間に、制流手段が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項７】
前記筒状体は、前記一端における内径が前記他端における内径と略等しいことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項８】
前記筒状体は、前記他端における内径が前記一端における内径よりも大であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項９】
前記筒状体は、前記一端から他端に向かって内径が漸増されていることを特徴とする請求項８記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項１０】
前記筒状体又はホッパーに振動手段が設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の液中磨砕装置用付属供給装置。
【請求項１１】
少なくとも固体原料を磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とする液中磨砕装置であって、
前記磨砕室の原料供給口に請求項１から１０のいずれか１項記載の供給装置が設置されていることを特徴とする液中磨砕装置。
【請求項１２】
前記磨砕部を構成する砥石が非浸透性材料からなることを特徴とする請求項１１記載の液中磨砕装置。
【請求項１３】
前記磨砕室の排出口に、前記筒状体内の固体原料のレベル及び前記ホッパー内の液体原料のレベルを制御する流量制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２記載の液中磨砕装置。
【請求項１４】
前記流量制御手段は、ポンプ、バルブ、サイホン、オリフィス、背圧弁、調整弁のいずれかであることを特徴とする請求項１３記載の液中磨砕装置。
【請求項１５】
前記磨砕室は、冷却手段を備えることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項記載の液中磨砕装置。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれか１項記載の液中磨砕装置の排出口が、脱泡装置の流入口、加熱装置の流入口、分離装置の流入口のいずれか一つ、あるいはこれらが任意の順に連結された処理ラインの流入口に連結されていることを特徴とする液中磨砕システム。
【請求項１７】
液中磨砕装置が連続的に運転されることを特徴とする請求項１６記載の液中磨砕システム。
【請求項１８】
液中磨砕装置が間欠的に運転されることを特徴とする請求項１６記載の液中磨砕システム。
【請求項１９】
固体原料を液体原料とともに磨砕室内の磨砕部において磨砕し、スラリー状とするに際し、
前記固体原料を筒状体から自重により磨砕室内に供給するとともに、液体原料をホッパーから供給し、
前記液体原料の液位が前記磨砕室内を満たし、且つ前記ホッパーの少なくとも一部を満たすように設定し、前記磨砕を行うことを特徴とする液中磨砕方法。
【請求項２０】
前記固体原料の比重が前記液体原料の比重よりも小である場合、前記固体原料の上端レベルが前記液体原料の液位よりも高くなるように設定することを特徴とする請求項１９記載の液中磨砕方法。
【請求項２１】
前記液体原料が、水、温水、熱水、加圧熱水、飲料、液体油、乳化剤、有機溶媒、液体状食品から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１９又は２０記載の液中磨砕方法。
【請求項２２】
前記固体原料が大豆、野菜、果実、薬草から選ばれる少なくとも１種であり、前記液体原料が水であることを特徴とする請求項２１記載の液中磨砕方法。
【請求項２３】
前記固体原料が胡麻、落花生から選ばれる少なくとも１種であり、前記液体原料が液体食用油であることを特徴とする請求項２１記載の液中磨砕方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００６−１５２０６（Ｐ２００６−１５２０６Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９４０６１（Ｐ２００４−１９４０６１）
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（５９１１６２６３１）株式会社高井製作所 (32)
【出願人】（５９４０７５２６０）株式会社川西 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（５９１１６２６３１）株式会社高井製作所 (32)
【出願人】（５９４０７５２６０）株式会社川西 (5)
【Ｆターム（参考）】
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