穀物原料の散水方法及び穀物原料の散水装置
【課題】散水処理による団塊形成を防止して加圧蒸煮処理後の穀物原料の品質を確保することができる穀物原料の散水方法及び穀物原料の散水装置を提供する。
【解決手段】加圧蒸煮処理に先行して連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料２０に対して散水処理する穀物原料２０の散水方法であって、穀物原料２０の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料２０が受ける散水量を変化させる。このことにより、穀物原料２０の団塊形成が防止され、後の予熱装置３や加圧蒸煮装置４において、均一な昇温と保温を確保でき、加圧蒸煮処理後の穀物原料２０の品質を確保することができる。
【解決手段】加圧蒸煮処理に先行して連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料２０に対して散水処理する穀物原料２０の散水方法であって、穀物原料２０の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料２０が受ける散水量を変化させる。このことにより、穀物原料２０の団塊形成が防止され、後の予熱装置３や加圧蒸煮装置４において、均一な昇温と保温を確保でき、加圧蒸煮処理後の穀物原料２０の品質を確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば脱脂大豆、圧ぺん大豆、割砕大豆等の穀物原料を加圧蒸煮処理する前の散水処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
穀物原料を加圧蒸煮処理する際には、加圧蒸煮処理に先行して各種処理が必要になる。例えば下記特許文献１の原料処理設備においては、散水処理とこれに続く予熱処理を経て、穀物原料が加圧蒸煮処理されることになる。より具体的には、特許文献１の原料処理設備は、撹拌しながら温水を散水する散水装置と、大気圧下の水蒸気雰囲気中で予熱する予熱装置と、水蒸気雰囲気中で加圧蒸煮処理する加圧蒸煮装置を備え、連続的に穀物原料を移送して順次処理している。
【０００３】
穀物原料を連続的に加圧蒸煮処理する際に重要になるのが、穀物原料の均一な昇温と保温である。これを欠けば加圧蒸煮処理を終えた穀物原料に未変性によるＮ性、Ｓ性（酢酸おり）が見られたり、過変性が生じて窒素溶解利用率が低下する恐れがある。穀物原料の均一な昇温と保温を確保するには、加圧蒸煮処理に先行した散水処理における穀物原料の状態が問題となる。
【０００４】
具体的には、散水処理中に穀物原料の団塊が形成されると、団塊の内部に温水が行き渡らず、団塊は散水ムラの原因となる。また、団塊の内部には空気が存在するために、以後の予熱処理や加圧蒸煮処理において穀物原料の均一な昇温と保温を確保することができない。従って、穀物原料の団塊形成が加圧蒸煮処理後の穀物原料間に変性の進行程度の差を発生させることになる。
【０００５】
散水処理における団塊形成は、近年特に問題となってきた。具体的には下記の通りである。主に醤油醸造の穀物原料として用いられる脱脂大豆は、粒度や形が選別された良質なものが多かった。これに対し近年では、選別が不十分で粉体を多く含む脱脂大豆も使用されるようになった。
【０００６】
粉体を多く含む脱脂大豆は粒度が不揃いであったり、輸送中に割れたりして、比重分離を起こすため、品質が安定していなかった。また、粉体が多く含まれていることから、散水装置内で散水ムラが生じ易くなっていた。これは、穀物原料では粉体は吸水が早く、粒体は吸水が遅いという特徴があるためである。
【０００７】
さらに、最も大きな問題は、吸水が早く水分過多となった粉体が粘性を増し、散水装置内で穀物原料の粒体の表面に付着し、最終的に大きな団塊ができることである。この場合、団塊の内部の穀物原料は散水が不十分のままであり、予熱装置及び加圧蒸煮装置における均一な昇温と保温が困難となる。その結果として、団塊の表面部分と内部とで、穀物原料間の変性の進行程度の差が発生し、穀物原料の未変性や過変性による問題が生じることになる。
【０００８】
また、圧ぺん大豆、割砕大豆等の穀物原料についても同様の問題が発生する。つまり、穀物原料が圧ぺん、割砕などの処理が施されている場合には、その過程で粉体が発生して粒体との集合体になっている。
【０００９】
一方、従来より穀物原料の団塊形成を防ぐために、様々な方法及び装置が提案されている。例えば、下記特許文献２には加熱大豆を大気圧下に放出して膨化脱脂大豆とし、これを高速撹拌式加水装置で処理する方法が提案されている。また、下記特許文献３には蒸煮缶内に穀物原料を供給する際、穀物原料の団塊に高速気流を衝突させて分散させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３３９７９０１号公報
【特許文献２】特開平３−２０１９６２号
【特許文献３】特公昭５５−２５８１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２に記載の高速撹拌式加水装置は、過熱水蒸気中における加熱処理、大気圧下への放出を経た膨化脱脂大豆に加水する装置であり、特許文献２には加圧蒸煮処理に先行する散水処理における穀物原料の団塊形成防止については何ら記載がなかった。
【００１２】
また、特許文献３に記載があるのは、一旦形成された団塊を砕く技術であり、団塊形成を未然に防ぐことについては何ら記載がなかった。一方、特許文献３には、加圧蒸煮処理に先行する散水処理についての記載があるが、高速気流を衝突させる団塊は散水処理を終えたロータリーバルブ内で形成されたものであると記載されている。すなわち、特許文献３には散水処理における団塊形成の記載はなく、特許文献３に記載の技術は、粉体を多く含んだ穀物原料を処理することを想定したものではなかった。
【００１３】
そこで、穀物原料が粉体と粒体の集合体であったとしても、散水処理による穀物原料の団塊形成を防止して、加圧蒸煮処理後の品質を確保することができる穀物原料の散水方法及び穀物原料の散水装置について検討した。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
検討の結果、開発した本発明の穀物原料の散水方法は、加圧蒸煮処理に先行して、連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料に対して、散水処理する穀物原料の散水方法であって、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、散水パイプからの散水量の変化、又は移送手段による穀物原料の移送速度の変化により、穀物原料が受ける散水量を変化させることを特徴とする。
【００１５】
また、開発した本発明の穀物原料の散水装置は、加圧蒸煮処理に先行して、連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料に対して、散水処理する穀物原料の散水装置であって、穀物原料に散水する散水パイプと、穀物原料を撹拌しつつ移送する移送手段とを備えており、穀物原料の流れ方向における散水パイプからの散水量の変化、又は穀物原料の流れ方向における移送手段による穀物原料の移送速度の変化により、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させることができるように構成していることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させることにより、穀物原料の粉体部分が早期に水分過多になることを抑えることが可能となり、粉体を介して穀物原料の粒体同士が付着する団塊形成が防止されることになる。団塊形成が防止されると、穀物原料全体に散水が行き渡たり、散水ムラが防止されることになる。また、後の予熱処理や加圧蒸煮処理において、均一な昇温と保温を確保できる。したがって、本発明によれば穀物原料の団塊形成防止により、穀物原料間の変性の進行程度の差や、穀物原料の未変性や過変性による品質低下が防止されることなる。
【００１７】
本発明において、上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させるには、穀物原料の加圧蒸煮処理に先行して配置された散水装置が備えている散水パイプや移送手段の仕様により実現可能である。このため、本発明による穀物原料の団塊形成防止は、既存設備を活かした仕様変更によっても実現し得ることになる。
【００１８】
前記のように本発明は、散水対象が粉体を含んだ穀物材料である場合に特に有用であるので、前記本発明の散水方法においては、穀物原料は吸水が速い粉体と吸水が遅い粒体の集合体であり、上流側と下流側における穀物原料が受ける散水量の変化により、上流側において穀物原料の粉体部分の水分過多を抑えて、穀物原料の団塊形成を防止することが好ましい。
【００１９】
また、前記本発明の散水方法においては、上流側よりも下流側において穀物原料が受ける散水量を多くすることが好ましい。この構成によれば、上流側の散水量は少ないので、穀物原料の粉体部分が、早期に水分過多になることを抑えることができる。あわせて、粉体部分の吸水が進んでいる間に、粒体の吸水も進むことになり、水分過多になった粉体が、表面に乾燥部分を残した粒体に付着して団塊が形成されることが防止されることになる。上流側と下流側の散水比率は、２０：８０から４０：６０であることが好ましい。
【００２０】
本発明において、上流側と下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させるには、下記の方法及び装置が挙げられる。下記の各種方法及び装置は、穀物原料の加圧蒸煮処理に先行して配置された散水装置が備えている散水パイプや移送手段を用いたものである。
【００２１】
具体的には、前記本発明の散水方法においては、穀物原料の流れ方向に沿って複数の散水パイプを設け、各散水パイプからの散水量を変化させて、上流側と下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させるようにしてもよい。また、散水処理をする散水装置を、それぞれ独立して散水処理できる複数の装置を連結した多段式とし、上流側から下流側に向かうにつれて、穀物原料が受ける散水量を段階的に変化させるようにしてもよい。
【００２２】
前記本発明の散水装置においては、穀物原料の流れ方向に沿って複数の散水パイプを設けて、各散水パイプの散水量を変化させて、上流側と下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させるようにしてもよい。個々の散水パイプからの散水量を調節するためには、給水配管にバルブや流量計を設け、個々の散水パイプへの給水量を調節すればよい。また、散水パイプと移送手段を組合せた装置を複数組連結して多段式とし、前記各装置毎に穀物原料が受ける散水量を変化させて、上流側から下流側に向かうにつれて、穀物原料が受ける散水量を段階的に変化させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させることにより、穀物原料の団塊形成が防止されることになる。このことより、穀物原料全体に散水が行き渡たり、散水ムラが防止されることになる。また、後の予熱処理や加圧蒸煮処理において、均一な昇温と保温を確保できる。したがって、本発明によれば穀物原料の団塊形成防止により、穀物原料間の変性の進行程度の差や、穀物原料の未変性や過変性による品質低下が防止されることなる。さらに、本発明は散水装置が備えている散水パイプや移送手段の仕様により実現可能であり、既存設備を活かした仕様変更によっても実現し得ることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る散水装置を含む穀物原料処理設備の一実施形態を示す構成図。
【図２】図１に示した散水パイプ６ａ、６ｂの拡大図。
【図３】本発明に係る散水装置の別の実施形態を示す構成図。
【図４】図３に示した散水パイプ６ａ、６ｂの拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る散水装置を含む穀物原料処理設備の一実施形態を示す構成図である。図１において、穀物原料処理設備１は、散水装置２、予熱装置３及び加圧蒸煮装置４を備えている。最初に、穀物原料２０が穀物原料処理設備１に投入されてから排出されるまでの概略を説明する。
【００２６】
穀物原料２０は散水装置２ａに設けられた投入口１１より投入される。散水装置２ａ内に投入された穀物原料２０は、移送手段である散水スクリュー５ａにより連続的に撹拌されつつ、排出口１２まで移送される。移送中の穀物原料２０は、散水パイプ６ａから散水された温水により、散水処理されることになる。
【００２７】
排出口１２まで移送された穀物原料２０は、排出口１２を経て散水装置２ｂ内に投入される。散水装置２ｂ内において穀物原料２０は、移送手段である散水スクリュー５ｂにより連続的に撹拌されつつ、排出口１３まで移送される。移送中の穀物原料２０は、散水パイプ６ｂから散水された温水により、散水処理されることになる。
【００２８】
排出口１３まで移送された穀物原料２０は、排出口１３を経て予熱装置３内に投入される。予熱装置３内において穀物原料２０は、予熱スクリュー１４により撹拌されつつ予熱される。予熱スクリュー１４により移送された穀物原料２０は、ロータリーバルブ１５を経て、加圧蒸煮装置４内に投入される。加圧蒸煮装置４内において穀物原料２０は、ネット１６上に積載され状態で搬送されながら水蒸気雰囲気中で加圧蒸煮処理されることになる。加圧蒸煮処理後の穀物原料２０は、ロータリーバルブ１７を経て、加圧蒸煮装置４から排出されることになる。
【００２９】
ここで、本実施形態では、穀物原料処理設備１に投入される穀物原料２０は、粉体と粒体の集合体の例で説明する。このように粉体と粒体の集合体になり得る穀物原料としては、例えば脱脂大豆、圧ぺん大豆、割砕大豆が挙げられる。粉体は、穀物原料の種類によっても異なるが、通常直径が１ｍｍ程度以下である。散水により、穀物原料は吸水することになる。この場合、粉体部分は吸水が早く、粒体部分の吸水は遅くなる。
【００３０】
水分過多となった粉体は粘性を増し、表面に乾燥部分を残した粒体に付着し易くなる。この場合、粉体を介して粒体が次々と結着して団塊が形成されることになる。団塊が形成されると、団塊の内部に温水が行き渡らず、団塊は散水ムラの原因となる。また、団塊の内部には空気が存在するために、以後の予熱処理や加圧蒸煮処理において穀物原料の均一な昇温と保温を確保することができない。したがって、団塊が形成されたまま予熱装置３、加圧蒸煮装置４における処理をすると、穀物原料間の変性の進行程度の差が発生し、穀物原料の未変性や過変性による品質低下の問題が生じることになる。
【００３１】
本実施形態は、散水処理において、穀物原料２０の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料２０が受ける散水量を変化させることにより、団塊形成を防止するようにしている。以下、散水処理について具体的に説明する。本実施形態では、散水装置２は、上流側（原料供給側）の散水装置２ａと下流側（原料排出側）の散水装置２ｂとで構成された２段式である。前記の通り、穀物原料２０は上流側の散水装置２ａ、下流側の散水装置２ｂの順に移送されて、予熱装置３に送られることになる。
【００３２】
移送手段である散水スクリュー５ａ、５ｂは、回転軸にスクリュー羽根が螺旋状に巻き付けられたものである。スクリュー羽根には、穀物原料２０を撹拌する突起を部分的に設けている。回転軸の回転に伴ってスクリュー羽根が一体に回転し、穀物原料２０が撹拌されつつ移送されることになる。
【００３３】
散水スクリュー５ａの上部には、散水パイプ６ａを設けており、散水スクリュー５ｂの上部には、散水パイプ６ｂを設けている。図２に散水パイプ６ａ、６ｂの拡大図を示している。散水パイプ６ａには、散水パイプ６ａの軸方向に沿って、散水ノズル１０が配置されている。各散水ノズル１０には、散水口１８が形成されており、散水パイプ６ａに供給された温水は、散水ノズル１０の散水口１８から散水されることになる。散水パイプ６ｂについても同様の構成である。また、図２では散水パイプ６ａ、６ｂに散水ノズル１０を取り付けた例で説明したが、散水ノズルはパイプに散水用の専用部品を取り付けたものに限らず、パイプ自体に散水口を形成したものであってもよい。また、散水ノズル１０は均等ピッチで配置してもよく、異なるピッチで配置してもよい。これらは、後に説明する図４の構成においても同様である。
【００３４】
図１において、散水パイプ６ａ、６ｂには、ポンプ８からの温水が供給される。図１の構成では、散水パイプ６ａからの散水量と散水パイプ６ｂからの散水量を異なる量とすることができる。具体的には、下記の通りである。散水パイプ６ａ、６ｂに供給される温水の総量は、ポンプ８からの温水供給量となる。この温水供給量は流量計７ａで測定可能である。ポンプ８からの温水は、流量調節弁９を経て、散水パイプ６ａに向かう流れと散水パイプ６ｂに向かう流れとに分流する。散水パイプ６ｂに向かう流れの流量は、流量計７ｂで測定される。流量計７ｂと流量調節弁９のモータは連動しており、散水パイプ６ｂに向かう流量が確保できるように、流量調節弁９の弁の開度が調整されることになる。
【００３５】
散水パイプ６ｂに供給される流量が設定されると、散水パイプ６ａに供給される流量は、ポンプ８から供給される温水の総量から散水パイプ６ｂに供給される流量を差し引いた残りの量となる。この構成によれば、ポンプ８からの供給される温水の総量を、異なる比率で散水パイプ６ａと散水パイプ６ｂとに配分できることになる。
【００３６】
ここで、散水処理の早い段階で、散水量が多いと、穀物原料２０の粒体に十分吸水が進む前に、粉体部分が水分過多になってしまう。水分過多となった粉体は、乾燥部分を残した粒体に付着し団塊が形成されることになる。本実施形態では、上流側の散水パイプ６ａからの散水量よりも、下流側の散水パイプ６ｂから散水量を多くしている。このことにより、散水処理の早い段階における散水量を少なくし、穀物原料２０の団塊形成を防止するようにしている。
【００３７】
より具体的には、上流側の散水パイプ６ａからの散水量を少なくすることにより、穀物原料２０の粉体部分が早期に水分過多になることを抑えることができる。すなわち、粉体部分の吸水が進んでいる間に、粒体の吸水も進むことになる。このため、散水装置２ａ内においては、水分過多になった粉体が、表面に乾燥部分を残した粒体に付着することが防止され、団塊形成が防止されることになる。このことにより、穀物原料２０全体に散水が行き渡たり、散水ムラも防止されることになる。
【００３８】
したがって、下流側の散水装置２ｂ内には、団塊形成がなく散水ムラもない穀物原料２０が投入されることになる。散水装置２ｂ内において穀物原料２０は、散水パイプ６ｂからの散水を受けることになる。散水装置２ｂ内に投入された穀物原料２０は、すでに散水が全体に行き渡っているので、粒体についても表面の乾燥部分がない程度に吸水している。このため、穀物原料２０に再度散水しても、粉体部分が粒体に付着しにくくなり、団塊形成は防止されることになる。
【００３９】
一方、穀物原料２０は、散水装置２ｂ内において再度散水されることにより、散水処理に必要な散水量の温水を受けることができる。上流側の散水パイプ６ａからの散水量は下流側の散水パイプ６ｂからの散水量よりも少なくしているが、散水処理に必要な総散水量はポンプ８から供給されている。したがって、穀物原料２０は下流側の散水装置２ｂを経た時点で、散水処理に必要な散水量の温水を過不足なく受けていることになる。すなわち、本実施形態では、散水処理に必要な総散水量を増減させることなく、散水処理における団塊形成を防止するようにしている。
【００４０】
したがって、本実施形態に係る散水装置２を経た穀物原料２０は、必要量の散水により散水処理されている上、団塊形成が防止されていることになる。このため、散水ムラが防止されているとともに、後の予熱処理や加圧蒸煮処理において、均一な昇温と保温を確保できる。したがって、穀物原料２０間の変性の進行程度の差や、穀物原料の未変性や過変性による品質低下が防止されることなる。
【００４１】
本実施形態では、上流側の散水パイプ６ａからの散水量と下流側の散水パイプ６ｂから散水量を変化させているが、この変化は上流側と下流側で少なくとも２段階に変化していればよい。これに対し、散水パイプ６ａ、６ｂの長さや径を変化させたり、散水ノズル１０の形状を変化させて、各散水ノズル１０毎に散水量を除々に変化させるようにしてもよい。この場合は、散水量は３段階以上の複数段階に変化することになる。また、図１では、散水装置２は、散水装置２ａと２ｂの２組としているが、３組以上として散水量を複数段階に変化させてもよい。
【００４２】
さらに、本実施形態においては、上流側の散水パイプ６ａからの散水量と、下流側の散水パイプ６ｂからの散水量を変化させることにより、上流側と下流側とで穀物原料２０が受ける散水量を変化させる例を説明したが、この構成に限るものではない。例えば、下流側の散水スクリュー５ｂによる穀物原料２０の移送速度を、上流側の散水スクリュー５ａによる穀物原料２０の移送速度よりも遅くすることにより、穀物原料２０が受ける散水量は上流側よりも下流側が多くなる。このような移送速度の調整は、散水スクリュー５ａと散水スクリュー５ｂの回転速度を変化させればよい。また、散水スクリュー５ａと散水スクリュー５ｂのスクリュー羽根のピッチを異なる大きさとすることによっても、上流側と下流側で、穀物原料２０の移送速度を変化させることができる。
【００４３】
図３は、本発明に係る散水装置の別の実施形態を示す構成図である。本図に示した散水装置２は、図１に示した散水装置２と同様に、予熱装置３及び加圧蒸煮装置４と組み合わせて使用することができる。図１では散水装置２は２段構成であるのに対し、図３では散水装置２は１段構成である。図３において、散水装置２内に、散水パイプ６ａと散水パイプ６ｂを、穀物原料２０の流れ方向（矢印ａ）に沿って２本直列的に配置している。散水装置２内には、移送手段である散水スクリュー５ｃが配置されている。散水スクリュー５ｃは、図１に示した散水スクリュー５ａ、５ｂと同様の構成であるが、回転軸方向の長さを長くしている。
【００４４】
図４は、図３における散水パイプ６ａ、６ｂの拡大図を示している。図４の散水パイプ６ａ、６ｂは、図２における散水パイプ６ａ、６ｂと配置が異なる点を除けば、同一構成である。すなわち図４の散水パイプ６ａ、６ｂにおいても、散水口１８を形成した散水ノズル１０が取り付けられている。
【００４５】
図３において、ポンプ８と散水パイプ６ａ、６ｂを接続する配管経路は、図１の配管経路と同じである。このため、図３の散水装置２においても、図１の散水装置２と同様に、上流側の散水パイプ６ａからの散水量と、下流側の散水パイプ６ｂからの散水量を変化させることができる。したがって、図３の散水装置２においても、上流側の散水パイプ６ａからの散水量を、下流側の散水パイプ６ｂからの散水量よりも少なくして、上流側において穀物原料２０の団塊形成を防止しつつ、穀物原料２０に散水処理に必要な散水量の温水を過不足なく与えることができる。
【００４６】
図３の実施形態においても、散水パイプ６ａ、６ｂからの散水量が上流側と下流側で、少なくとも２段階に変化していればよい点は、図１の実施形態と同様である。また、散水パイプを３本以上として、散水量を複数段階に変化させてもよい。さらに、穀物原料２０の移送速度を変化させて、上流側と下流側で穀物原料２０が受ける散水量を変化させるようにしてもよい。この場合は、図３において散水スクリュー５ｃのスクリュー羽根のピッチを上流側と下流側で異なる大きさとすればよい。さらに、図３、４では散水パイプ６ａと散水パイプ６ｂが分離した構成を示しているが、散水パイプ６ａと散水パイプ６ｂと一体になった構成であってもよい。この場合は、上流側と下流側とで散水ノズル１０の配置を変化させたり、散水ノズル１０の形状を変化させて、上流側と下流側で散水量を変化させることになる。
【００４７】
以上、本発明について実施形態を参照しながら説明したが、本発明は穀物原料の加圧蒸煮処理に先行して配置させた散水装置が備えている散水パイプや移送手段を用いたものである。このため、例えば図１の構成は、既存の１段式の散水装置に、新たに散水装置や配管設備を追加することにより実現可能である。また、図３の構成についても、既存の１段式の散水装置について、散水パイプの交換や配管設備の変更をすることにより実現可能である。したがって、本発明は、既存設備を活かした仕様変更によっても実現し得ることになる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例を参照しながら本発明をさらに具体的に説明する。実施例に係る散水装置は、図３の散水装置２と同様の構成であり、図１の予熱装置３及び加圧蒸煮装置４と同様の構成の装置を組み合わせて使用した。図３において、穀物原料２０は醤油の原料である脱脂大豆であり、インドより輸入したｎｏｎ−ＧＭＯ（遺伝子組み換えしていない作物）の脱脂大豆とした。この脱脂大豆は、粒度が不揃いであり、粉体が多く含まれている。この脱脂大豆を４ｔｏｎ／Ｈｒの能力で散水処理するようにした。脱脂大豆が散水装置２内に滞留する時間は２分とし、その間に散水される温水の散水量は５．２ｔｏｎ／Ｈｒであり、散水比率は脱脂大豆の重量に対して１３０％に相当する。また、散水される温水の温度は８０℃であった。
【００４９】
図３において、脱脂大豆（穀物原料２０）を投入口１１より投入し、散水装置２内に供給した。脱脂大豆は散水スクリュー５ｃにより撹拌されつつ、穀物原料の排出口１２まで移送されるまでの２分の間で散水処理された。このとき、散水装置２内に供給される脱脂大豆の量は常に一定であり、かつ散水スクリュー５ｃは常に一定の速度で回転しているため、散水装置２内での移送される脱脂大豆の滞留時間は一定であった。
【００５０】
図３の上流側の散水パイプ６ａ、下流側の散水パイプ６ｂは、図４と同様の構成にした。具体的には、散水パイプ６ａ、６ｂは、いずれも長さ１８００ｍｍ、太さ３２Ａ（外径φ４２．７ｍｍ）のパイプとした。散水パイプ６ａ、６ｂに設けた散水ノズル１０は、いずれも同一構造の円錐ノズルとした。また、散水ノズル１０は、散水パイプ６ａ、６ｂに、それぞれ１０個ずつ等間隔に配置し、各散水ノズル１０の中心軸間の間隔を１８０ｍｍとした。
【００５１】
本実施例では、上流側の散水パイプ６ａと下流側の散水パイプ６ｂの散水比率を３０：７０とした。散水パイプ６ａ及び６ｂへの８０℃温水供給量の総量を流量計７ａで測定したところ、８９．２Ｌ／ｍｉｎ（５．２ｔｏｎ／Ｈｒ）であった。散水パイプ６ｂへの温水供給量を流量計７ｂで測定したところ、６２．４Ｌ／ｍｉｎであった。したがって、散水パイプ６ａからの散水量は、２６．８Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００５２】
上流側の散水パイプ６ａには、１０個の散水ノズル１０が配置されているので、散水パイプ６ａに設けられた散水ノズル１０の１個分からの散水量は２．６８Ｌ／ｍｉｎとなる。同様に、下流側の散水パイプ６ｂには、１０個の散水ノズル１０が配置されているので、散水パイプ６ｂに設けられた散水ノズル１０の１個分からの散水量は６．２４Ｌ／ｍｉｎとなる。すなわち、上流側と下流側で、散水ノズル１０の１個分の散水比率は、ほぼ３０：７０であった。
【００５３】
本実施例を運転して、散水された脱脂大豆を目視検査したところ、脱脂大豆の散水ムラや団塊は見られなかった。また、最終的に加圧蒸煮処理された脱脂大豆は、変性の進行程度の差はなく、未変性によるＮ性、Ｓ性（酢酸おり）は見られなかった。さらに、諸味の窒素溶解利用率を測定した結果、脱脂大豆の過変性が原因で生じる窒素溶解利用率の低下は全く見られなかった。
【符号の説明】
【００５４】
１ 穀物原料処理設備
２，２ａ，２ｂ 散水装置
３ 予熱装置
４ 加圧蒸煮装置
５ａ，５ｂ，５ｃ 散水スクリュー（移送手段）
６ａ，６ｂ 散水パイプ
７ａ，７ｂ 流量計
８ ポンプ
９ 流量調節弁
１０ 散水ノズル
１８ 散水口
２０ 穀物原料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば脱脂大豆、圧ぺん大豆、割砕大豆等の穀物原料を加圧蒸煮処理する前の散水処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
穀物原料を加圧蒸煮処理する際には、加圧蒸煮処理に先行して各種処理が必要になる。例えば下記特許文献１の原料処理設備においては、散水処理とこれに続く予熱処理を経て、穀物原料が加圧蒸煮処理されることになる。より具体的には、特許文献１の原料処理設備は、撹拌しながら温水を散水する散水装置と、大気圧下の水蒸気雰囲気中で予熱する予熱装置と、水蒸気雰囲気中で加圧蒸煮処理する加圧蒸煮装置を備え、連続的に穀物原料を移送して順次処理している。
【０００３】
穀物原料を連続的に加圧蒸煮処理する際に重要になるのが、穀物原料の均一な昇温と保温である。これを欠けば加圧蒸煮処理を終えた穀物原料に未変性によるＮ性、Ｓ性（酢酸おり）が見られたり、過変性が生じて窒素溶解利用率が低下する恐れがある。穀物原料の均一な昇温と保温を確保するには、加圧蒸煮処理に先行した散水処理における穀物原料の状態が問題となる。
【０００４】
具体的には、散水処理中に穀物原料の団塊が形成されると、団塊の内部に温水が行き渡らず、団塊は散水ムラの原因となる。また、団塊の内部には空気が存在するために、以後の予熱処理や加圧蒸煮処理において穀物原料の均一な昇温と保温を確保することができない。従って、穀物原料の団塊形成が加圧蒸煮処理後の穀物原料間に変性の進行程度の差を発生させることになる。
【０００５】
散水処理における団塊形成は、近年特に問題となってきた。具体的には下記の通りである。主に醤油醸造の穀物原料として用いられる脱脂大豆は、粒度や形が選別された良質なものが多かった。これに対し近年では、選別が不十分で粉体を多く含む脱脂大豆も使用されるようになった。
【０００６】
粉体を多く含む脱脂大豆は粒度が不揃いであったり、輸送中に割れたりして、比重分離を起こすため、品質が安定していなかった。また、粉体が多く含まれていることから、散水装置内で散水ムラが生じ易くなっていた。これは、穀物原料では粉体は吸水が早く、粒体は吸水が遅いという特徴があるためである。
【０００７】
さらに、最も大きな問題は、吸水が早く水分過多となった粉体が粘性を増し、散水装置内で穀物原料の粒体の表面に付着し、最終的に大きな団塊ができることである。この場合、団塊の内部の穀物原料は散水が不十分のままであり、予熱装置及び加圧蒸煮装置における均一な昇温と保温が困難となる。その結果として、団塊の表面部分と内部とで、穀物原料間の変性の進行程度の差が発生し、穀物原料の未変性や過変性による問題が生じることになる。
【０００８】
また、圧ぺん大豆、割砕大豆等の穀物原料についても同様の問題が発生する。つまり、穀物原料が圧ぺん、割砕などの処理が施されている場合には、その過程で粉体が発生して粒体との集合体になっている。
【０００９】
一方、従来より穀物原料の団塊形成を防ぐために、様々な方法及び装置が提案されている。例えば、下記特許文献２には加熱大豆を大気圧下に放出して膨化脱脂大豆とし、これを高速撹拌式加水装置で処理する方法が提案されている。また、下記特許文献３には蒸煮缶内に穀物原料を供給する際、穀物原料の団塊に高速気流を衝突させて分散させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３３９７９０１号公報
【特許文献２】特開平３−２０１９６２号
【特許文献３】特公昭５５−２５８１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２に記載の高速撹拌式加水装置は、過熱水蒸気中における加熱処理、大気圧下への放出を経た膨化脱脂大豆に加水する装置であり、特許文献２には加圧蒸煮処理に先行する散水処理における穀物原料の団塊形成防止については何ら記載がなかった。
【００１２】
また、特許文献３に記載があるのは、一旦形成された団塊を砕く技術であり、団塊形成を未然に防ぐことについては何ら記載がなかった。一方、特許文献３には、加圧蒸煮処理に先行する散水処理についての記載があるが、高速気流を衝突させる団塊は散水処理を終えたロータリーバルブ内で形成されたものであると記載されている。すなわち、特許文献３には散水処理における団塊形成の記載はなく、特許文献３に記載の技術は、粉体を多く含んだ穀物原料を処理することを想定したものではなかった。
【００１３】
そこで、穀物原料が粉体と粒体の集合体であったとしても、散水処理による穀物原料の団塊形成を防止して、加圧蒸煮処理後の品質を確保することができる穀物原料の散水方法及び穀物原料の散水装置について検討した。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
検討の結果、開発した本発明の穀物原料の散水方法は、加圧蒸煮処理に先行して、連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料に対して、散水処理する穀物原料の散水方法であって、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、散水パイプからの散水量の変化、又は移送手段による穀物原料の移送速度の変化により、穀物原料が受ける散水量を変化させることを特徴とする。
【００１５】
また、開発した本発明の穀物原料の散水装置は、加圧蒸煮処理に先行して、連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料に対して、散水処理する穀物原料の散水装置であって、穀物原料に散水する散水パイプと、穀物原料を撹拌しつつ移送する移送手段とを備えており、穀物原料の流れ方向における散水パイプからの散水量の変化、又は穀物原料の流れ方向における移送手段による穀物原料の移送速度の変化により、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させることができるように構成していることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させることにより、穀物原料の粉体部分が早期に水分過多になることを抑えることが可能となり、粉体を介して穀物原料の粒体同士が付着する団塊形成が防止されることになる。団塊形成が防止されると、穀物原料全体に散水が行き渡たり、散水ムラが防止されることになる。また、後の予熱処理や加圧蒸煮処理において、均一な昇温と保温を確保できる。したがって、本発明によれば穀物原料の団塊形成防止により、穀物原料間の変性の進行程度の差や、穀物原料の未変性や過変性による品質低下が防止されることなる。
【００１７】
本発明において、上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させるには、穀物原料の加圧蒸煮処理に先行して配置された散水装置が備えている散水パイプや移送手段の仕様により実現可能である。このため、本発明による穀物原料の団塊形成防止は、既存設備を活かした仕様変更によっても実現し得ることになる。
【００１８】
前記のように本発明は、散水対象が粉体を含んだ穀物材料である場合に特に有用であるので、前記本発明の散水方法においては、穀物原料は吸水が速い粉体と吸水が遅い粒体の集合体であり、上流側と下流側における穀物原料が受ける散水量の変化により、上流側において穀物原料の粉体部分の水分過多を抑えて、穀物原料の団塊形成を防止することが好ましい。
【００１９】
また、前記本発明の散水方法においては、上流側よりも下流側において穀物原料が受ける散水量を多くすることが好ましい。この構成によれば、上流側の散水量は少ないので、穀物原料の粉体部分が、早期に水分過多になることを抑えることができる。あわせて、粉体部分の吸水が進んでいる間に、粒体の吸水も進むことになり、水分過多になった粉体が、表面に乾燥部分を残した粒体に付着して団塊が形成されることが防止されることになる。上流側と下流側の散水比率は、２０：８０から４０：６０であることが好ましい。
【００２０】
本発明において、上流側と下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させるには、下記の方法及び装置が挙げられる。下記の各種方法及び装置は、穀物原料の加圧蒸煮処理に先行して配置された散水装置が備えている散水パイプや移送手段を用いたものである。
【００２１】
具体的には、前記本発明の散水方法においては、穀物原料の流れ方向に沿って複数の散水パイプを設け、各散水パイプからの散水量を変化させて、上流側と下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させるようにしてもよい。また、散水処理をする散水装置を、それぞれ独立して散水処理できる複数の装置を連結した多段式とし、上流側から下流側に向かうにつれて、穀物原料が受ける散水量を段階的に変化させるようにしてもよい。
【００２２】
前記本発明の散水装置においては、穀物原料の流れ方向に沿って複数の散水パイプを設けて、各散水パイプの散水量を変化させて、上流側と下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させるようにしてもよい。個々の散水パイプからの散水量を調節するためには、給水配管にバルブや流量計を設け、個々の散水パイプへの給水量を調節すればよい。また、散水パイプと移送手段を組合せた装置を複数組連結して多段式とし、前記各装置毎に穀物原料が受ける散水量を変化させて、上流側から下流側に向かうにつれて、穀物原料が受ける散水量を段階的に変化させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させることにより、穀物原料の団塊形成が防止されることになる。このことより、穀物原料全体に散水が行き渡たり、散水ムラが防止されることになる。また、後の予熱処理や加圧蒸煮処理において、均一な昇温と保温を確保できる。したがって、本発明によれば穀物原料の団塊形成防止により、穀物原料間の変性の進行程度の差や、穀物原料の未変性や過変性による品質低下が防止されることなる。さらに、本発明は散水装置が備えている散水パイプや移送手段の仕様により実現可能であり、既存設備を活かした仕様変更によっても実現し得ることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る散水装置を含む穀物原料処理設備の一実施形態を示す構成図。
【図２】図１に示した散水パイプ６ａ、６ｂの拡大図。
【図３】本発明に係る散水装置の別の実施形態を示す構成図。
【図４】図３に示した散水パイプ６ａ、６ｂの拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る散水装置を含む穀物原料処理設備の一実施形態を示す構成図である。図１において、穀物原料処理設備１は、散水装置２、予熱装置３及び加圧蒸煮装置４を備えている。最初に、穀物原料２０が穀物原料処理設備１に投入されてから排出されるまでの概略を説明する。
【００２６】
穀物原料２０は散水装置２ａに設けられた投入口１１より投入される。散水装置２ａ内に投入された穀物原料２０は、移送手段である散水スクリュー５ａにより連続的に撹拌されつつ、排出口１２まで移送される。移送中の穀物原料２０は、散水パイプ６ａから散水された温水により、散水処理されることになる。
【００２７】
排出口１２まで移送された穀物原料２０は、排出口１２を経て散水装置２ｂ内に投入される。散水装置２ｂ内において穀物原料２０は、移送手段である散水スクリュー５ｂにより連続的に撹拌されつつ、排出口１３まで移送される。移送中の穀物原料２０は、散水パイプ６ｂから散水された温水により、散水処理されることになる。
【００２８】
排出口１３まで移送された穀物原料２０は、排出口１３を経て予熱装置３内に投入される。予熱装置３内において穀物原料２０は、予熱スクリュー１４により撹拌されつつ予熱される。予熱スクリュー１４により移送された穀物原料２０は、ロータリーバルブ１５を経て、加圧蒸煮装置４内に投入される。加圧蒸煮装置４内において穀物原料２０は、ネット１６上に積載され状態で搬送されながら水蒸気雰囲気中で加圧蒸煮処理されることになる。加圧蒸煮処理後の穀物原料２０は、ロータリーバルブ１７を経て、加圧蒸煮装置４から排出されることになる。
【００２９】
ここで、本実施形態では、穀物原料処理設備１に投入される穀物原料２０は、粉体と粒体の集合体の例で説明する。このように粉体と粒体の集合体になり得る穀物原料としては、例えば脱脂大豆、圧ぺん大豆、割砕大豆が挙げられる。粉体は、穀物原料の種類によっても異なるが、通常直径が１ｍｍ程度以下である。散水により、穀物原料は吸水することになる。この場合、粉体部分は吸水が早く、粒体部分の吸水は遅くなる。
【００３０】
水分過多となった粉体は粘性を増し、表面に乾燥部分を残した粒体に付着し易くなる。この場合、粉体を介して粒体が次々と結着して団塊が形成されることになる。団塊が形成されると、団塊の内部に温水が行き渡らず、団塊は散水ムラの原因となる。また、団塊の内部には空気が存在するために、以後の予熱処理や加圧蒸煮処理において穀物原料の均一な昇温と保温を確保することができない。したがって、団塊が形成されたまま予熱装置３、加圧蒸煮装置４における処理をすると、穀物原料間の変性の進行程度の差が発生し、穀物原料の未変性や過変性による品質低下の問題が生じることになる。
【００３１】
本実施形態は、散水処理において、穀物原料２０の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料２０が受ける散水量を変化させることにより、団塊形成を防止するようにしている。以下、散水処理について具体的に説明する。本実施形態では、散水装置２は、上流側（原料供給側）の散水装置２ａと下流側（原料排出側）の散水装置２ｂとで構成された２段式である。前記の通り、穀物原料２０は上流側の散水装置２ａ、下流側の散水装置２ｂの順に移送されて、予熱装置３に送られることになる。
【００３２】
移送手段である散水スクリュー５ａ、５ｂは、回転軸にスクリュー羽根が螺旋状に巻き付けられたものである。スクリュー羽根には、穀物原料２０を撹拌する突起を部分的に設けている。回転軸の回転に伴ってスクリュー羽根が一体に回転し、穀物原料２０が撹拌されつつ移送されることになる。
【００３３】
散水スクリュー５ａの上部には、散水パイプ６ａを設けており、散水スクリュー５ｂの上部には、散水パイプ６ｂを設けている。図２に散水パイプ６ａ、６ｂの拡大図を示している。散水パイプ６ａには、散水パイプ６ａの軸方向に沿って、散水ノズル１０が配置されている。各散水ノズル１０には、散水口１８が形成されており、散水パイプ６ａに供給された温水は、散水ノズル１０の散水口１８から散水されることになる。散水パイプ６ｂについても同様の構成である。また、図２では散水パイプ６ａ、６ｂに散水ノズル１０を取り付けた例で説明したが、散水ノズルはパイプに散水用の専用部品を取り付けたものに限らず、パイプ自体に散水口を形成したものであってもよい。また、散水ノズル１０は均等ピッチで配置してもよく、異なるピッチで配置してもよい。これらは、後に説明する図４の構成においても同様である。
【００３４】
図１において、散水パイプ６ａ、６ｂには、ポンプ８からの温水が供給される。図１の構成では、散水パイプ６ａからの散水量と散水パイプ６ｂからの散水量を異なる量とすることができる。具体的には、下記の通りである。散水パイプ６ａ、６ｂに供給される温水の総量は、ポンプ８からの温水供給量となる。この温水供給量は流量計７ａで測定可能である。ポンプ８からの温水は、流量調節弁９を経て、散水パイプ６ａに向かう流れと散水パイプ６ｂに向かう流れとに分流する。散水パイプ６ｂに向かう流れの流量は、流量計７ｂで測定される。流量計７ｂと流量調節弁９のモータは連動しており、散水パイプ６ｂに向かう流量が確保できるように、流量調節弁９の弁の開度が調整されることになる。
【００３５】
散水パイプ６ｂに供給される流量が設定されると、散水パイプ６ａに供給される流量は、ポンプ８から供給される温水の総量から散水パイプ６ｂに供給される流量を差し引いた残りの量となる。この構成によれば、ポンプ８からの供給される温水の総量を、異なる比率で散水パイプ６ａと散水パイプ６ｂとに配分できることになる。
【００３６】
ここで、散水処理の早い段階で、散水量が多いと、穀物原料２０の粒体に十分吸水が進む前に、粉体部分が水分過多になってしまう。水分過多となった粉体は、乾燥部分を残した粒体に付着し団塊が形成されることになる。本実施形態では、上流側の散水パイプ６ａからの散水量よりも、下流側の散水パイプ６ｂから散水量を多くしている。このことにより、散水処理の早い段階における散水量を少なくし、穀物原料２０の団塊形成を防止するようにしている。
【００３７】
より具体的には、上流側の散水パイプ６ａからの散水量を少なくすることにより、穀物原料２０の粉体部分が早期に水分過多になることを抑えることができる。すなわち、粉体部分の吸水が進んでいる間に、粒体の吸水も進むことになる。このため、散水装置２ａ内においては、水分過多になった粉体が、表面に乾燥部分を残した粒体に付着することが防止され、団塊形成が防止されることになる。このことにより、穀物原料２０全体に散水が行き渡たり、散水ムラも防止されることになる。
【００３８】
したがって、下流側の散水装置２ｂ内には、団塊形成がなく散水ムラもない穀物原料２０が投入されることになる。散水装置２ｂ内において穀物原料２０は、散水パイプ６ｂからの散水を受けることになる。散水装置２ｂ内に投入された穀物原料２０は、すでに散水が全体に行き渡っているので、粒体についても表面の乾燥部分がない程度に吸水している。このため、穀物原料２０に再度散水しても、粉体部分が粒体に付着しにくくなり、団塊形成は防止されることになる。
【００３９】
一方、穀物原料２０は、散水装置２ｂ内において再度散水されることにより、散水処理に必要な散水量の温水を受けることができる。上流側の散水パイプ６ａからの散水量は下流側の散水パイプ６ｂからの散水量よりも少なくしているが、散水処理に必要な総散水量はポンプ８から供給されている。したがって、穀物原料２０は下流側の散水装置２ｂを経た時点で、散水処理に必要な散水量の温水を過不足なく受けていることになる。すなわち、本実施形態では、散水処理に必要な総散水量を増減させることなく、散水処理における団塊形成を防止するようにしている。
【００４０】
したがって、本実施形態に係る散水装置２を経た穀物原料２０は、必要量の散水により散水処理されている上、団塊形成が防止されていることになる。このため、散水ムラが防止されているとともに、後の予熱処理や加圧蒸煮処理において、均一な昇温と保温を確保できる。したがって、穀物原料２０間の変性の進行程度の差や、穀物原料の未変性や過変性による品質低下が防止されることなる。
【００４１】
本実施形態では、上流側の散水パイプ６ａからの散水量と下流側の散水パイプ６ｂから散水量を変化させているが、この変化は上流側と下流側で少なくとも２段階に変化していればよい。これに対し、散水パイプ６ａ、６ｂの長さや径を変化させたり、散水ノズル１０の形状を変化させて、各散水ノズル１０毎に散水量を除々に変化させるようにしてもよい。この場合は、散水量は３段階以上の複数段階に変化することになる。また、図１では、散水装置２は、散水装置２ａと２ｂの２組としているが、３組以上として散水量を複数段階に変化させてもよい。
【００４２】
さらに、本実施形態においては、上流側の散水パイプ６ａからの散水量と、下流側の散水パイプ６ｂからの散水量を変化させることにより、上流側と下流側とで穀物原料２０が受ける散水量を変化させる例を説明したが、この構成に限るものではない。例えば、下流側の散水スクリュー５ｂによる穀物原料２０の移送速度を、上流側の散水スクリュー５ａによる穀物原料２０の移送速度よりも遅くすることにより、穀物原料２０が受ける散水量は上流側よりも下流側が多くなる。このような移送速度の調整は、散水スクリュー５ａと散水スクリュー５ｂの回転速度を変化させればよい。また、散水スクリュー５ａと散水スクリュー５ｂのスクリュー羽根のピッチを異なる大きさとすることによっても、上流側と下流側で、穀物原料２０の移送速度を変化させることができる。
【００４３】
図３は、本発明に係る散水装置の別の実施形態を示す構成図である。本図に示した散水装置２は、図１に示した散水装置２と同様に、予熱装置３及び加圧蒸煮装置４と組み合わせて使用することができる。図１では散水装置２は２段構成であるのに対し、図３では散水装置２は１段構成である。図３において、散水装置２内に、散水パイプ６ａと散水パイプ６ｂを、穀物原料２０の流れ方向（矢印ａ）に沿って２本直列的に配置している。散水装置２内には、移送手段である散水スクリュー５ｃが配置されている。散水スクリュー５ｃは、図１に示した散水スクリュー５ａ、５ｂと同様の構成であるが、回転軸方向の長さを長くしている。
【００４４】
図４は、図３における散水パイプ６ａ、６ｂの拡大図を示している。図４の散水パイプ６ａ、６ｂは、図２における散水パイプ６ａ、６ｂと配置が異なる点を除けば、同一構成である。すなわち図４の散水パイプ６ａ、６ｂにおいても、散水口１８を形成した散水ノズル１０が取り付けられている。
【００４５】
図３において、ポンプ８と散水パイプ６ａ、６ｂを接続する配管経路は、図１の配管経路と同じである。このため、図３の散水装置２においても、図１の散水装置２と同様に、上流側の散水パイプ６ａからの散水量と、下流側の散水パイプ６ｂからの散水量を変化させることができる。したがって、図３の散水装置２においても、上流側の散水パイプ６ａからの散水量を、下流側の散水パイプ６ｂからの散水量よりも少なくして、上流側において穀物原料２０の団塊形成を防止しつつ、穀物原料２０に散水処理に必要な散水量の温水を過不足なく与えることができる。
【００４６】
図３の実施形態においても、散水パイプ６ａ、６ｂからの散水量が上流側と下流側で、少なくとも２段階に変化していればよい点は、図１の実施形態と同様である。また、散水パイプを３本以上として、散水量を複数段階に変化させてもよい。さらに、穀物原料２０の移送速度を変化させて、上流側と下流側で穀物原料２０が受ける散水量を変化させるようにしてもよい。この場合は、図３において散水スクリュー５ｃのスクリュー羽根のピッチを上流側と下流側で異なる大きさとすればよい。さらに、図３、４では散水パイプ６ａと散水パイプ６ｂが分離した構成を示しているが、散水パイプ６ａと散水パイプ６ｂと一体になった構成であってもよい。この場合は、上流側と下流側とで散水ノズル１０の配置を変化させたり、散水ノズル１０の形状を変化させて、上流側と下流側で散水量を変化させることになる。
【００４７】
以上、本発明について実施形態を参照しながら説明したが、本発明は穀物原料の加圧蒸煮処理に先行して配置させた散水装置が備えている散水パイプや移送手段を用いたものである。このため、例えば図１の構成は、既存の１段式の散水装置に、新たに散水装置や配管設備を追加することにより実現可能である。また、図３の構成についても、既存の１段式の散水装置について、散水パイプの交換や配管設備の変更をすることにより実現可能である。したがって、本発明は、既存設備を活かした仕様変更によっても実現し得ることになる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例を参照しながら本発明をさらに具体的に説明する。実施例に係る散水装置は、図３の散水装置２と同様の構成であり、図１の予熱装置３及び加圧蒸煮装置４と同様の構成の装置を組み合わせて使用した。図３において、穀物原料２０は醤油の原料である脱脂大豆であり、インドより輸入したｎｏｎ−ＧＭＯ（遺伝子組み換えしていない作物）の脱脂大豆とした。この脱脂大豆は、粒度が不揃いであり、粉体が多く含まれている。この脱脂大豆を４ｔｏｎ／Ｈｒの能力で散水処理するようにした。脱脂大豆が散水装置２内に滞留する時間は２分とし、その間に散水される温水の散水量は５．２ｔｏｎ／Ｈｒであり、散水比率は脱脂大豆の重量に対して１３０％に相当する。また、散水される温水の温度は８０℃であった。
【００４９】
図３において、脱脂大豆（穀物原料２０）を投入口１１より投入し、散水装置２内に供給した。脱脂大豆は散水スクリュー５ｃにより撹拌されつつ、穀物原料の排出口１２まで移送されるまでの２分の間で散水処理された。このとき、散水装置２内に供給される脱脂大豆の量は常に一定であり、かつ散水スクリュー５ｃは常に一定の速度で回転しているため、散水装置２内での移送される脱脂大豆の滞留時間は一定であった。
【００５０】
図３の上流側の散水パイプ６ａ、下流側の散水パイプ６ｂは、図４と同様の構成にした。具体的には、散水パイプ６ａ、６ｂは、いずれも長さ１８００ｍｍ、太さ３２Ａ（外径φ４２．７ｍｍ）のパイプとした。散水パイプ６ａ、６ｂに設けた散水ノズル１０は、いずれも同一構造の円錐ノズルとした。また、散水ノズル１０は、散水パイプ６ａ、６ｂに、それぞれ１０個ずつ等間隔に配置し、各散水ノズル１０の中心軸間の間隔を１８０ｍｍとした。
【００５１】
本実施例では、上流側の散水パイプ６ａと下流側の散水パイプ６ｂの散水比率を３０：７０とした。散水パイプ６ａ及び６ｂへの８０℃温水供給量の総量を流量計７ａで測定したところ、８９．２Ｌ／ｍｉｎ（５．２ｔｏｎ／Ｈｒ）であった。散水パイプ６ｂへの温水供給量を流量計７ｂで測定したところ、６２．４Ｌ／ｍｉｎであった。したがって、散水パイプ６ａからの散水量は、２６．８Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００５２】
上流側の散水パイプ６ａには、１０個の散水ノズル１０が配置されているので、散水パイプ６ａに設けられた散水ノズル１０の１個分からの散水量は２．６８Ｌ／ｍｉｎとなる。同様に、下流側の散水パイプ６ｂには、１０個の散水ノズル１０が配置されているので、散水パイプ６ｂに設けられた散水ノズル１０の１個分からの散水量は６．２４Ｌ／ｍｉｎとなる。すなわち、上流側と下流側で、散水ノズル１０の１個分の散水比率は、ほぼ３０：７０であった。
【００５３】
本実施例を運転して、散水された脱脂大豆を目視検査したところ、脱脂大豆の散水ムラや団塊は見られなかった。また、最終的に加圧蒸煮処理された脱脂大豆は、変性の進行程度の差はなく、未変性によるＮ性、Ｓ性（酢酸おり）は見られなかった。さらに、諸味の窒素溶解利用率を測定した結果、脱脂大豆の過変性が原因で生じる窒素溶解利用率の低下は全く見られなかった。
【符号の説明】
【００５４】
１ 穀物原料処理設備
２，２ａ，２ｂ 散水装置
３ 予熱装置
４ 加圧蒸煮装置
５ａ，５ｂ，５ｃ 散水スクリュー（移送手段）
６ａ，６ｂ 散水パイプ
７ａ，７ｂ 流量計
８ ポンプ
９ 流量調節弁
１０ 散水ノズル
１８ 散水口
２０ 穀物原料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧蒸煮処理に先行して、連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料に対して、散水処理する穀物原料の散水方法であって、
穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、散水パイプからの散水量の変化、又は移送手段による穀物原料の移送速度の変化により、穀物原料が受ける散水量を変化させることを特徴とする穀物原料の散水方法。
【請求項２】
前記穀物原料は吸水が速い粉体と吸水が遅い粒体の集合体であり、前記上流側と前記下流側における穀物原料が受ける散水量の変化により、前記上流側において穀物原料の粉体部分の水分過多を抑えて、穀物原料の団塊形成を防止する請求項１に記載の穀物原料の散水方法。
【請求項３】
前記上流側よりも前記下流側において穀物原料が受ける散水量を多くする請求項１又は２に記載の穀物原料の散水方法。
【請求項４】
穀物原料の流れ方向に沿って複数の散水パイプを設け、各散水パイプからの散水量を変化させて、前記上流側と前記下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させる請求項１から３のいずれかに記載の穀物原料の散水方法。
【請求項５】
散水処理をする散水装置を、それぞれ独立して散水処理できる複数の装置を連結した多段式とし、前記上流側から前記下流側に向かうにつれて、穀物原料が受ける散水量を段階的に変化させる請求項１から４のいずれかに記載の穀物原料の散水方法。
【請求項６】
加圧蒸煮処理に先行して、連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料に対して、散水処理する穀物原料の散水装置であって、
穀物原料に散水する散水パイプと、穀物原料を撹拌しつつ移送する移送手段とを備えており、
穀物原料の流れ方向における散水パイプからの散水量の変化、又は穀物原料の流れ方向における移送手段による穀物原料の移送速度の変化により、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させることができるように構成していることを特徴とする穀物原料の散水装置。
【請求項７】
穀物原料の流れ方向に沿って複数の散水パイプを設けており、各散水パイプの散水量を変化させて、前記上流側と前記下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させることができる請求項６に記載の穀物原料の散水装置。
【請求項８】
散水パイプと移送手段を組合せた装置を複数組連結して多段式としており、前記各装置毎に穀物原料が受ける散水量を変化させて、前記上流側から前記下流側に向かうにつれて、穀物原料が受ける散水量を段階的に変化させることができる請求項６又は７に記載の穀物原料の散水装置。
【請求項１】
加圧蒸煮処理に先行して、連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料に対して、散水処理する穀物原料の散水方法であって、
穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、散水パイプからの散水量の変化、又は移送手段による穀物原料の移送速度の変化により、穀物原料が受ける散水量を変化させることを特徴とする穀物原料の散水方法。
【請求項２】
前記穀物原料は吸水が速い粉体と吸水が遅い粒体の集合体であり、前記上流側と前記下流側における穀物原料が受ける散水量の変化により、前記上流側において穀物原料の粉体部分の水分過多を抑えて、穀物原料の団塊形成を防止する請求項１に記載の穀物原料の散水方法。
【請求項３】
前記上流側よりも前記下流側において穀物原料が受ける散水量を多くする請求項１又は２に記載の穀物原料の散水方法。
【請求項４】
穀物原料の流れ方向に沿って複数の散水パイプを設け、各散水パイプからの散水量を変化させて、前記上流側と前記下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させる請求項１から３のいずれかに記載の穀物原料の散水方法。
【請求項５】
散水処理をする散水装置を、それぞれ独立して散水処理できる複数の装置を連結した多段式とし、前記上流側から前記下流側に向かうにつれて、穀物原料が受ける散水量を段階的に変化させる請求項１から４のいずれかに記載の穀物原料の散水方法。
【請求項６】
加圧蒸煮処理に先行して、連続的に撹拌しつつ移送する穀物原料に対して、散水処理する穀物原料の散水装置であって、
穀物原料に散水する散水パイプと、穀物原料を撹拌しつつ移送する移送手段とを備えており、
穀物原料の流れ方向における散水パイプからの散水量の変化、又は穀物原料の流れ方向における移送手段による穀物原料の移送速度の変化により、穀物原料の流れ方向に対して上流側と下流側で、穀物原料が受ける散水量を変化させることができるように構成していることを特徴とする穀物原料の散水装置。
【請求項７】
穀物原料の流れ方向に沿って複数の散水パイプを設けており、各散水パイプの散水量を変化させて、前記上流側と前記下流側で穀物原料が受ける散水量を変化させることができる請求項６に記載の穀物原料の散水装置。
【請求項８】
散水パイプと移送手段を組合せた装置を複数組連結して多段式としており、前記各装置毎に穀物原料が受ける散水量を変化させて、前記上流側から前記下流側に向かうにつれて、穀物原料が受ける散水量を段階的に変化させることができる請求項６又は７に記載の穀物原料の散水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−５０３４８（Ｐ２０１２−５０３４８Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９３５３９（Ｐ２０１０−１９３５３９）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００２２３９３１）株式会社フジワラテクノアート (22)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００２２３９３１）株式会社フジワラテクノアート (22)
【Ｆターム（参考）】
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