| 【発明の名称】 |
穀類洗浄装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】難波 勝
【氏名】辻見 信太郎
【氏名】名倉 紀子
【氏名】岩田 照史
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| 【要約】 |
【課題】本発明は穀類を洗浄する際の殺菌効果を確保すると共に、洗浄後の食味を向上させることを課題とする。
【解決手段】炊飯システムでは、第１洗米工程１１において、精米された米が洗米槽に投入されると共にアルカリ性水が供給され、アルカリ性水による洗米が行われる。第２洗米工程１２では、アルカリ性水を排水した後、オゾン水による洗米が行われる。このようにアルカリ性水による洗米が行われた後、オゾン性水による洗米を行うことにより、オゾン水に含まれるオゾンが分解しやすく結果として活性種が発生しやすい条件でオゾン洗浄を行い効果的に殺菌を行なうことが可能となる。また、米に含まれる余分な有機物、例えば糖や蛋白質の溶出が増加して効果的に除去できる。さらに、米の酸化劣化による食味低下を防止でき、美味しいご飯に炊き上げることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 オゾン水を用いて穀類を洗浄する穀類洗浄装置において、前記穀類を洗浄する洗浄工程の一部又は全部をアルカリ性下で行なうようにしたことを特徴とする穀類洗浄装置。
【請求項２】 請求項１記載の穀類洗浄装置であって、アルカリ性水により穀類を洗浄する洗浄工程を行なった後、前記アルカリ性水を排水して前記穀類をオゾン水により洗浄するオゾン水洗浄工程が連続して行なわれることを特徴とする穀類洗浄装置。
【請求項３】 請求項１記載の穀類洗浄装置であって、前記アルカリ性水のｐＨは７．５〜１１．０の範囲内であることを特徴とする穀類洗浄装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は穀類を洗浄する際の殺菌効果を確保すると共に、洗浄後の食味を向上させるよう構成された穀類洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、米、麦等の穀類を多量に加工する給食センタ等では、大型の洗浄装置により多量の穀類を洗浄して生産効率を高めている。穀類の中でも、米を炊飯する炊飯システムでは、洗米工程で米の表面に付着している糠を洗浄するため、多量の洗浄水を必要とする。
【０００３】また、米飯を商品として販売する無菌パックの米飯は、精米されたお米を洗米して炊飯し、包装用パックに詰めた状態で販売されている。このように、ご飯を販売する場合、常温により長期保存するため、炊飯米の無菌化が必要である。一方、米飯を自動的に製造するご飯製造システムでは、■精米機で玄米の外皮を除去する精米工程、■精米された米を洗米装置に搬送して洗米する洗米工程、■洗米された米を水に漬けて米に水を含ませておく浸漬工程、■洗米済みの米の計量を行う計量工程、■所定量に計量された米を炊飯器の釜に投入して加熱することにより炊飯を行う炊飯工程、■炊飯されたご飯を容器に盛り付ける盛付工程、■盛付後に炊飯器の釜を洗浄する洗浄工程がある。
【０００４】上記各工程のうち精米工程では、玄米の外皮を除去するため玄米が供給される精米室にモータで回転駆動されるロータが設けられ、ロータのらせん状に形成された回転翼が精米室の玄米をかき混ぜて玄米の外皮を除去するようにしている。また、洗米工程では、コンベヤにより搬送された米を攪拌しながら清浄な水により米を洗浄していた。さらに別の洗米方法として、容器内に米を入れた後、容器内に水を噴出させ、この噴出された水流で米を攪拌しながら容器内の米を洗浄している。この洗米工程の目的は、米の表面の米ぬかを除去するとともに米についている雑菌を除去し、さらには米に付着した農薬を洗い流すことにある。
【０００５】ところが、一般に洗米工程で使用される洗米装置では、攪拌器の上方に延在する水供給管路から水道水を吐出させるだけであるため、米に付いている雑菌及び耐熱性菌を充分に除去することができなかった。しかも、炊飯工程の加熱でも殺菌できない耐熱性菌が米飯に残っていることがあるので、炊飯工程の後に例えば酢酸やクエン酸等の薬品を添加して米に付いている雑菌を殺菌し、且つご飯の保存性を高める必要があった。
【０００６】上記のような問題を解決するため、洗米工程で使用される洗浄水に殺菌効果の高いオゾンガスが溶解されたオゾン水を使用した洗浄装置の開発が進められている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、米不足の教訓や米市場の多角化から長粒種米や中粒種米等の比較的安い米が外国から輸入されている。これらの長粒種米や中粒種米については、米に付着する細菌数が多い点、農薬が塗布されている点、含有水分が極端に少ないことなどの問題点が存在することが分かっている。米に付着する細菌を除菌することに関して例えばオゾンガスを用いたり、製造工程のクリーン化を行う必要がある。また、食味に関しては、洗米時間を長くしたり、炊飯の際に水加減を多めに調整したり、洗米後の水への浸漬時間を十分に長くとるなどの必要が生じている。
【０００８】しかしながら、食味の改善に関しては、水加減の調整や浸漬時間を長粒種米や中粒種米ごとに設定しても、まだ日本人の味覚にあった美味しいご飯に炊き上げることは難しいという問題がある。すなわち、この問題は長粒種米や中粒種米が本来有する特質から生じるものである。上記のように炊飯の際の水加減を多くしたり、あるいは浸漬時間を長くしても米の表面付近での水分が多くなるだけである。そのため、短時間では米の内部までは十分に水分が浸透し得ない。よって、炊きあがった炊飯は、味において日本人が通常食する短粒種米の味とは微妙に異なり、所謂さばさばした食味となるため、美味しく感じないなどの問題があった。
【０００９】また、米に含有される水分は、米の収穫時と収穫から日にちが経った時期とでは、多少なりとも変化がある。このため、米の含有水分の変化に対しては、炊き込みのための炊飯水の量を加減して適切な量とすることにより炊き上がったご飯の美味しさを確保している。このような問題を解消するため、オゾン水を使用して洗米することが検討されているが、オゾン水により洗米すると、米に含まれる余分な有機物、例えば糠や蛋白質によりオゾン水による殺菌効果が低減されるばかりか、酸化劣化による食味が低下するため、洗米工程で使用されるオゾン水濃度や洗米時間の設定等の条件の選定が難しかった。
【００１０】そこで、本発明は上記課題を解決した穀類洗浄装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決するため、以下のような特徴を有する。上記請求項１記載の発明は、オゾン水を用いて穀類を洗浄する穀類洗浄装置において、前記穀類を洗浄する洗浄工程の一部又は全部をアルカリ性下で行なうようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】従って、請求項１記載の発明によれば、穀類を洗浄する洗浄工程の一部又は全部をアルカリ性下で行なうため、オゾンが分解しやすく結果として活性種が発生しやすい条件でオゾン洗浄を行い効果的に殺菌を行なうことが可能となる。また、オゾン洗浄前やオゾン水洗浄中にアルカリ性水（例えば電気泳動分離によるいわゆるアルカリイオン水）で洗浄することにより、米に含まれる余分な有機物、例えば糖や蛋白質の溶出が増加して効果的に除去でき、次工程でのオゾンの作用を阻害する要因を低減できる。さらに、穀類をアルカリイオン水で洗浄することにより、穀類の酸化劣化による食味低下を低減でき、美味しいご飯に炊き上げることができる。
【００１３】また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の穀類洗浄装置であって、アルカリ性水により穀類を洗浄する洗浄工程を行なった後、前記アルカリ性水を排水して前記穀類をオゾン水により洗浄するオゾン水洗浄工程が連続して行なわれることを特徴とするものである。従って、請求項２記載の発明によれば、アルカリ性水（例えば電気泳動分離によるいわゆるアルカリイオン水）により穀類を洗浄する洗浄工程を行なった後、前記アルカリ性水を排水して前記穀類をオゾン水により洗浄するオゾン水洗浄工程が連続して行なわれるため、オゾンが分解しやすく結果として活性種が発生しやすい条件で穀類をオゾン水で洗浄を行って穀類を効果的に殺菌を行なうことが可能となる。また、オゾン洗浄前やオゾン水洗浄中にアルカリ性水で洗浄することにより、米に含まれる余分な有機物、例えば糖や蛋白質の溶出が増加して効果的に除去でき、次工程でのオゾンの作用を阻害する要因を低減できる。
【００１４】また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の穀類洗浄装置であって、前記アルカリ性水のｐＨは７．５〜１１．０の範囲内であることを特徴とするものである。従って、請求項３記載の発明によれば、アルカリ性水（例えば電気泳動分離によるいわゆるアルカリイオン水）のｐＨが７．５〜１１．０の範囲内であるため、オゾン水による酸化物が適度に中和され、食品の酸化劣化による食味低下を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下図面と共に本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明になる穀類洗浄装置の一実施例としての洗米装置が適用された炊飯システムを示す構成図である。この炊飯システムでは、ライン上に第１洗米工程１１と、第２洗米工程１２と、第３洗米工程１３と、浸漬工程１４と、炊飯工程１５とが設けられている。
【００１６】第１洗米工程１１では、精米された米が洗米槽に投入されると共にアルカリ性水（例えば電気泳動分離によるいわゆるアルカリイオン水であり、以下同様）が供給され、アルカリ性水による洗米が行われる。第２洗米工程１２では、第１洗米工程１１で使用されたアルカリ性水を排水した後オゾン水が供給され、オゾン水による洗米が行われる。尚、第２洗米工程１２のオゾン水の生成過程では、アルカリ性水と水道水が混合された後、オゾンが溶存されてアルカリ性下のオゾン水が供給されて洗米が行なわれる。
【００１７】第３洗米工程１３では、第２洗米工程１１で洗米に使用されたオゾン水を排水した後、再びアルカリ性水（アルカリイオン水）が供給され、アルカリ性水による洗米が行われる。このように第１洗米工程１１でアルカリ性水による洗米が行われた後、第２洗米工程１２でオゾン水による洗米を行うことにより、オゾン水に含まれるオゾンが分解しやすく結果として活性種（・Ｏ、・ＯＨ等の活性酸素）が発生しやすい条件でオゾン水による洗米を行い効果的に殺菌を行なうことが可能となる。また、オゾン水による洗米を行なう第２洗米工程１２の前工程である第１洗米工程１１でアルカリ性水で洗浄することにより、米に含まれる余分な有機物、例えば糖や蛋白質の溶出が増加して効果的に除去でき、第２洗米工程１２でのオゾンの作用を阻害する要因を低減できる。さらに、予め米をアルカリイオン水で洗米することにより、米の酸化劣化による食味低下を防止でき、美味しいご飯に炊き上げることができる。
【００１８】また、第２洗米工程１２でアルカリ性下のオゾン水による洗米が行われた後、第３洗米工程１３でアルカリ性水による洗米を行うことにより、米の表面に付着したオゾン水が中和されて洗米される。尚、本実施の形態では、オゾン水洗浄後、オゾン水の残留による弊害を防止するため、再度、アルカリ性水または普通の水で洗米する第３洗米工程１３を設けているが、この第３洗米工程１３は必ずしもすべての場合に設ける必要はない。
【００１９】浸漬工程１４では、オゾン水及びアルカリ性水による洗米が終了した米が浸漬容器に投入された後、例えばアルカリ性水が供給されて中和状態で浸漬される。そして、炊飯工程１５では、例えばアルカリ性水を使用して浸漬工程が終了した米を炊飯装置で炊飯を行う。また、各工程間においては、コンベヤ（図示せず）あるいはコンベヤにより移動する容器（図示せず）に米が投入されて搬送される。
【００２０】２１はオゾン水生成装置で、酸素ガス発生装置２２と、オゾンガス発生装置２３と、気液分離装置２４とを有する。上記酸素ガス発生装置２２は、例えばＰＳＡ（ Pressure Swing Adsorption )分離法を用いて大気中より高濃度の酸素を分離生成する。尚、上記ＰＳＡ分離法以外の酸素供給手段を酸素ガス発生装置２２として用いてもよい。
【００２１】オゾンガス発生装置２３は、例えば無声放電法によりオゾン（Ｏ3 ）を発生させる構成であり、電極間に電圧を印加して無声放電を生じさせてオゾン（Ｏ3 ）を発生させることができる。気液分離装置２４は、オゾンガス発生装置２３から供給されたオゾンガスをオゾン曝気槽２５で曝気させる。オゾン曝気槽２５には、取水管路２６に設けられたポンプ２７から送液された水道水及びアルカリ性水等の原水が供給される。
【００２２】一方、オゾンガス発生装置２３において、酸素ガス発生装置２２からの酸素ガスがオゾンガス発生装置２３でオゾン化され、このオゾンガスがオゾン曝気槽２５に供給されて曝気される。オゾン曝気槽２５において、水とオゾンガスが混合されてオゾン水が生成される。そして、オゾン曝気槽２５で生成されたオゾン水は、第２洗米工程１２に供給される。また、オゾン曝気槽２５で曝気された余分なオゾンガスは、オゾンガス分解槽２８で酸素に分解されて大気中に排気される。
【００２３】オゾン曝気槽２５の底部に設けられたオゾン水吐出口２５ａには、オゾン水を第２洗米工程１２に供給するオゾン水供給管路２９が接続されている。３１は電気分解槽で、給水管路３２から供給された水を電気分解して酸性水とアルカリ性水を生成する。電気分解槽３１においては、陽極と陰極に電圧を印加することにより、槽内の水を電気分解して陽極側からｐＨ３〜ｐＨ６の酸性水が吐出され、陰極側からｐＨ７．５〜ｐＨ１１のアルカリ性水が吐出される。そして、電気分解槽３１は、酸性水を吐出する酸性水吐出口３１ａに酸性水供給管路３３が接続され、アルカリ性水を吐出するアルカリ性水吐出口３１ｂにアルカリ性水供給管路３４が接続されている。
【００２４】アルカリ性水供給管路３４は、各分岐管路３４ａ〜３４ｄに分岐されている。各分岐管路３４ａ〜３４ｄの端部は、第１洗米工程１１、第２洗米工程１２、第３洗米工程１３、浸漬工程１４、炊飯工程１５の夫々に接続されているので、各工程１１〜１５にアルカリ性水を供給する。尚、分岐管路３４ａは、第１洗米工程１１にアルカリ性水を供給すると共に、オゾン曝気槽２５に連通された取水管路２６の一端が接続されている。また、取水管路２６に配設された流量調整弁２０の弁開度によりオゾン曝気槽２５に供給されるアルカリ性水の流量が調整される。そして、取水管路２６において、水道水供給管路１９から供給される水道水と分岐管路３４ａから供給されるアルカリ性水とが混合されてオゾン曝気槽２５に供給される。よって、各工程１１〜１５は、アルカリ性下で洗米、浸漬、炊飯を行なう。
【００２５】図２は洗米槽の構成を示す図である。第１洗米工程１１及び第２洗米工程１２で使用される洗米槽４１は、図２に示されるように、円筒状の第１容器４２の外側に円筒状の第２容器４３を一体的に設けた構成である。第１容器４２の上端及び下端は、夫々内側に絞られた傾斜部４２ａ，４２ｂを有し、傾斜部４２ａの上端には投入口４４が設けられ、傾斜部４２ｂの下端には排出口４５が設けられている。
【００２６】排出口４５には、円筒状の容器４２の底部にメッシュ状フィルタを有する第１遮断弁４６と、第１遮断弁４６より下方に配置された第２遮断弁４７とを有する。また、第１容器４２は、内部に精米された米が投入される洗米室４８を有する。洗米室４８は、後述するようにアルカリ性水、水道水またはオゾン水が投入口４４から吐出されると、米が洗浄されながら攪拌される。
【００２７】また、第１容器４２と第２容器４３との間には、環状に形成された排水路４９が設けられている。排水路４９は、洗米室４８の投入口４４から溢れた洗浄液を排出するための通路であり、排水路４９の底部にはドレン管路５０が連通されている。ドレン管路５０には、水質検知部５１が設けられている。この水質検知部５１では、濁度計５１ａと、酸化還元電位測定器（ＯＲＰメータ）５１ｂとが取り付けられている。
【００２８】水質検知部５１に設置された濁度計５１ａは、洗米室４８から溢れた洗浄液が排水路４９からドレン管路５０に排水されると、ドレン管路５０を流れる廃液中の米ぬかなどの微小な固体の濃度を測定し、その測定結果を制御装置５２に出力する。また、水質検知部５１に設置された酸化還元電位測定器５１ｂは、洗米室４８から溢れた洗浄液が排水路４９からドレン管路５０に排水されると、ドレン管路５０を流れる廃液中の酸化体と還元体との濃度比により定まる酸化還元電位を測定し、その測定結果を制御装置５２に出力する。
【００２９】洗米槽４１の上部には、オゾン水供給管路２９とアルカリ性水供給管路３４とが合流されたＴ字状に継手５３に設けられている。継手５３から下方に延在された洗浄液吐出管路５４は、オゾン水供給管路２９から供給されたオゾン水又はアルカリ性水供給管路３４ｂから供給されたアルカリ性水を洗米室４８に吐出する位置に設けられている。
【００３０】継手５３近傍のアルカリ性水供給管路３４ｂには第１電磁弁５５が配設されている。また、継手５３近傍のオゾン水供給管路２９には、第２電磁弁５６が配設されている。制御装置５２では、水質検知部５１の濁度計５１ａからの検出信号により洗米室４８における濁度計５１ａの測定結果に基づいてアルカリ性水または水道水による米ぬかの除去が終了したかどうかを判断する。
【００３１】制御装置５２は、前述した第１洗米工程１１で第１電磁弁５５を開弁させてアルカリ性水を洗米室４８に吐出させて、第１洗米工程１１を行う。そして、制御装置５２は、後述するように濁度計５１ａの測定結果から第１洗米工程１１が終了したことを検知すると、第１電磁弁５５を閉弁させてアルカリ性水または水道水の供給を停止した後、第１遮断弁４６を閉じたまま第２遮断弁４７を開弁させて使用済みのアルカリ性水または水道水を排水させる。
【００３２】その後、制御装置５２は、第２遮断弁４７を閉弁させた後、第２電磁弁５６を開弁させてオゾン水を洗米室４８に吐出させて、第２洗米工程１２を行う。そして、水質検知手段５１からの検出信号によりオゾン水を用いた第２洗米工程１２が終了したか否かを判定する。第２の洗米工程１２では、洗米開始直後、第１洗米工程１１で使用されたアルカリ性水の残留の効果で、酸化還元電位がたとえば−５０ｍＶを示しているが、オゾンが十分に作用するようになると、酸化還元電位はプラス側に転じて、安定する。
【００３３】第３の洗米工程１３では、好ましくはアルカリ性水を用いる。洗米室４８に第２の洗米工程１２で使用したオゾン水が残留している場合、水道水より高い酸化還元電位を示す。それをアルカリ性水（酸化還元電位−５０ｍＶ）が中和するため、水質検知部５１の酸化還元電位測定器５１ｂの測定値は負に近づいてくる。そして、酸化還元電位測定器５１ｂの測定値が水道水とはぼ同じ値（酸化還元電位＋１００〜３００ｍＶ）になったとき第２洗米工程１２が終了したものと判断して第２電磁弁５６を閉弁させる。
【００３４】尚、第３洗米工程１３を設けない場合、第２洗米工程１２が、または第３洗米工程１３をもつ場合は第３洗米工程１３が終了すると、第１、第２遮断弁４６，４７が開弁されて洗浄水と共に洗米された米が排出口４５から排出されて搬送用の容器またはコンベヤに落下される。このようにして、最終洗米工程１２または１３でアルカリ性水により洗米された米は、浸漬工程１４へ搬送される。そして、アルカリ性水供給管路３４及び分岐管路３４ｃを介して供給されたアルカリ性水や水道水に浸漬される。
【００３５】浸漬された米は、炊飯工程１５へ搬送されて分岐管路３４ｄを介して供給されたアルカリ性水や水道水を用いて炊飯される。このように、アルカリ性水で浸債あるいは炊飯することでオゾンが中和されると共に美味しくふっくらとした炊飯米に炊き上げることができる。ここで、第１洗米工程１１でアルカリ水を洗浄に用いた場合の作用について説明する。
【００３６】第１洗米工程１１では、上記電気分解槽３１で生成されたアルカリ性水がアルカリ性水供給管路３４及び分岐管路３４ａを介して供給され、アルカリ性水による洗米を行う。米の表面には、アルブミンのような可溶性成分やプロラミンやグルテリンのような難溶性成分が存在しており、水のｐＨによりその溶出量が異なる。
【００３７】図３は廃液のｐＨと廃液中に含まれる有機物量との関係を示すグラフである。図３において、有機物量としては、その指標の一つである生物化学的酸素要求量（以下「ＢＯＤ」と言う）、全有機炭素（以下「ＴＯＣ」と言う）、懸濁物質（以下「ＳＳ」と言う）を用いている。そして、図３に示すグラフからｐＨが高くなる、つまりアルカリ性になるにつれて廃液に含まれる有機物量が増加することが分かる。
【００３８】これは、例えば親水蛋白質のカルボキシル基がイオン状態になり、可溶化するためと考えられる。糠や蛋白質は、米の食味に影響する因子の一つであるが、少ない方が美味しいことが知られている。図４はｐＨと蛋白溶出量との関係を示すグラフである。図４に示すグラフから蛋白質もアルカリ性になるほど溶出量が増加することが分かる。そのため、アルカリ性水を用いて洗米することにより効果的に糠や蛋白質を除去することができるので、美味しい米飯にすることができる。また、洗米に必要な水量を抑えることができ、洗米時間の短縮が可能となる。また、米の表面成分と可溶化することにより米の細胞壁間質（ヘミセルロース）がゆるみ組織間に隙間を形成する。
【００３９】これにより、吸水性が増す。そのため、アルカリ性水を浸漬工程１４に用いることによりふっくらとした美味しい米飯に炊き上げることができると共に、浸漬時間の短縮、あるいは浸漬に使用する水量を減らすことができる。また、第２洗米工程１２において、オゾン水は米になお残留する米糠や、米から溶出した有機物により消費されやすいので、米に対してオゾンの接触量が少ないとオゾンが消費されるだけで殺菌効果は認められない。そのため、接触量が多いほど殺菌効果は認められるが、米の成分も酸化され、食味に影響を及ばすようになる。
【００４０】オゾンの接触量は、主な因子であるオゾン水濃度Ｃ（ｍｇ／Ｌ），接触時間Ｔ（ｍｉｎ），及び米１グラムあたりのオゾン水流量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）の積で表せる。図５は、オゾンの接触量を基にオゾン水による洗米を行って得られた炊飯米の殺菌及び食味結果を示す図である。
【００４１】この図５から米１容量部に対するオゾンの量が４．０×１０-6容量部以下のときは、殺菌が十分に行えない。また、米１容量部に対するオゾンの量が２．０×１０-4容量部以上のときは、食味結果が美味しくないことが分かる。従って、殺菌効果と食味効果の両方を満足するには、米１容量部に対するオゾンの量が４．０×１０-6容量部以上であり、且つ２．０×１０-4容量部以下であることが望ましい。
【００４２】この結果からアルカリ性水での洗浄の直後にオゾン水で洗米するか、または、アルカリ性オゾン水を洗米工程に用いた場合には、殺菌効果と食味結果の両方で良い評価を得ることができる。また、オゾン水は、従来の炊飯工経では殺菌できなかった芽胞を形成する耐熱性菌を殺菌することを目的としている。そのため、第１洗米工程１１でアルカリ性水で洗浄した後段の第２洗米工程１２において、アルカリ性オゾン水を用いることにより、より一層の殺菌効果を上げられる。
【００４３】このように第１洗米工程１１でアルカリ性水で洗浄した後、アルカリ性オゾン水を洗米工程に用いて殺菌を行い、その後第２洗米工程１２でアルカリ性水による洗米を行う。これにより、オゾン水洗米時に生成した酸化物をアルカリ性水により中和し有機物量（図３参照）や蛋白溶出量（図４参照）を抑制して食味への悪影響を抑えることができる。
【００４４】図６は浸漬時間に対する米からの蛋白溶出量との関係を示すグラフである。また、図７は浸漬時間に対する米に含まれる還元糖量との関係を示すグラフである。尚、図６において、グラフＩはアルカリ性水の蛋白溶出量の変化を示し、グラフIIは水道水の蛋白溶出量の変化を示している。図７において、グラフIII はアルカリ性水の米に含まれる還元糖量の変化を示し、グラフIVは水道水の米に含まれる還元糖量の変化を示している。
【００４５】このグラフＩ，II及びIII,IVにより米から蛋白質が溶出する時間が米内部で還元糖が生成される時間より速い。そのため、アルカリ性水による蛋白の溶出がほぼ一定になる１５分間は、アルカリ性水を流水して蛋白を除去する。その後、アルカリ性水による流水を止める。そして、洗米された米をアルカリ性水に浸漬して還元糖を増加させることで美味しい米飯とすることができる。尚、上記実験において、使用されたアルカリ性水のｐＨは７．５〜１１の範囲となるように設定されている。
【００４６】図８はアルカリ性オゾン水と通常のオゾン水による洗米の後の菌の数の変化を比較した結果を示すグラフである。また、図９は水道水で洗米した後オゾン水で洗米した場合の米付着菌の濃度変化と、アルカリ性オゾン水で洗米した後オゾン水で洗米した場合の米付着菌の濃度変化を示すグラフである。図８及び図９に示されるように、水道水で洗米した後オゾン水で洗米した場合よりもアルカリ性オゾン水で洗米した後オゾン水で洗米した場合の方が、米付着菌の菌数を１／2 以下に低減しうることが分かる。
【００４７】さらに、上記洗米工程１１〜１３で洗米した後の米は、浸漬工程１４へ搬送される。浸漬工程１４では、アルカリ性水が洗浄水として用いられる。これにより、オゾン水洗米時に生成した酸化物をアルカリ性水により中和し、食味への悪影響を抑えることができる。また次の効果から、食味への改善が期待される。すなわち、前述のように、米をアルカリ水で洗浄、浸漬処理をすることにより、米の表面成分と可溶化することで米の細胞壁間質（ヘミセルロース）がゆるみ組織間に隙間を形成する。これにより、吸水性が増す。そのため、アルカリ性水を浸漬工程１４に用いることによりふっくらとした美味しい米飯に炊き上げることができると共に、浸漬時間の短縮、あるいは浸漬に使用する水量を減らすことができる。
【００４８】図１０及び図１１は制御装置５２が実行する洗米処理のフローチャートである。尚、この洗米処理において、オゾン水濃度Ｃ（ｍｇ／Ｌ）とオゾン水流量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）は、一定となるように設定されているものとする。また、この洗米処理工程では、第３洗米工程１３は行なっていないため、フローチャートに図示されていない。
【００４９】制御装置５２は、図１０に示すステップＳＰ１（以下「ステップ」を省略する）において、第１電磁弁５５を開弁させてアルカリ性水供給管路３４を介して供給されたアルカリ性水を洗米室４８に吐出させる。すでに洗米室４８には精米された所定量の米が投入されている。そのため、洗米室４８の米は、投入口４４の上部に設けられた洗浄液吐出管路５４から吐出されたアルカリ性水の水流により攪拌されながら洗米される。
【００５０】次のＳＰ２では、第１電磁弁５５の開放時間ｔ1 を読み込む。そして、ＳＰ３で、予め設定されたアルカリ性水処理時間Ｔ1 と時間ｔ1 とを比較する。ＳＰ３において、Ｔ1 ＞ｔ1 であるときはアルカリ性水による洗米処理が終了していないのでＳＰ２に戻り、経時処理を継続する。しかし、ＳＰ３において、Ｔ1 ≦ｔ1 であるときはアルカリ性水による洗米処理が終了したためＳＰ４に進む。
【００５１】尚、上記のような時間設定による洗米時間管理ではなく、水質検出手段としての濁度計５１ａを用い、米から脱離する米ぬかの量による濁度測定結果が、設定値以下になる時点を洗米処理終了とみなす方式としてもよい。ＳＰ４では、アルカリ性水による洗米処理が終了したため、第１電磁弁５５を閉弁させてアルカリ性水の供給を停止する。これで、第１洗米工程１１が終了する。
【００５２】続いてＳＰ５では、第２遮断弁４７を開弁させて洗米室４８のアルカリ性水を排出口４５から排出させる。このとき、第２遮断弁４７の上部に設けられた第１遮断弁４６は閉弁しているが、弁体に米粒よりも小さいメッシュの小孔が多数設けられている。そのため、洗米室４８で洗米に使用されたアルカリ性水は、第１遮断弁４６の弁体を通過して排水される。しかし、洗米室４８で洗米された米は、第１遮断弁４６の弁体を通過できないので、洗米室４８に残留する。
【００５３】ＳＰ６では、第２遮断弁４７の開放時間ｔ2 を読み込む。そして、ＳＰ７で、予め設定されたアルカリ性水排出時間Ｔ2 と時間ｔ2 とを比較する。ＳＰ７において、Ｔ2 ＞ｔ2 であるときはアルカリ性水の排出が完了していないのでＳＰ６に戻り、経時処理を継続する。しかし、ＳＰ７において、Ｔ2 ≦ｔ2 であるときはアルカリ性水の排出が完了しているのでＳＰ８に進む。
【００５４】ＳＰ８では、アルカリ性水排出時間Ｔ2 が経過したので、第２遮断弁４７を閉弁させる。続いて、第２洗米工程１２を行なう。ＳＰ９では、第２電磁弁５６を開弁させてオゾン水供給管路２９を介して供給されたオゾン水を洗米室４８に吐出させる。次のＳＰ１０では、酸化還元電位測定器５１ｂの測定値を読み込む。すなわち、洗米室４８からドレン管路５０へ排水された廃液の酸化還元電位ａを読み込む。
【００５５】次のＳＰ１１では、ＳＰ１０で読み込まれた酸化還元電位ａが５００ｍＶ以下であるかどうかをチェックする。ＳＰ１１において、ａ＞５００ｍＶであるときは洗米槽４８からの廃液がまだ第１洗米工程１１で用いたアルカリ性水の作用により中和状態になっており、オゾンが十分に作用していないので、上記ＳＰ１０に戻り、還元電位ａがａ＞５００ｍＶとなった時はオゾンが米に十分に作用したと判断し、図１０に示すＳＰ１２に進む。
【００５６】ＳＰ１２では、洗米室４８から溢れた廃液の酸化性が強まった時点で、十分殺菌効果が得られたものと判断して、第２洗米工程１２を終了とし、第２電磁弁５６を閉弁させてオゾン水の供給を停止する。尚、上記のような酸化還元電位ａによる殺菌洗米状態の把握モニタリングに代えて時間による管理を行なっても良いのは言うまでもない。ただし、時間管理の場合、過剰なオゾン処理による食味低下や時間不足による殺菌効果不十分とならないよう注意が必要である。
【００５７】また、第２洗米工程１２の次に、アルカリ性水による第３の洗米工程１３（図９、図１０に図示していない）を行なう場合は、読み込まれた酸化還元電位ａが１００ｍＶ以下であるかどうかをチェックし、ａ＞１００ｍＶであるときは洗米室４８の廃液がまだ中和状態になっていないので、ａ≦１００ｍＶになるまでアルカリ性水を注入し、酸化還元電位ａが水道水とほぼ同じ値となった後、次工程に進むようにする。
【００５８】このように洗米室４８内に残留したり、米に付着したオゾン水を、アルカリ性水と混合させて中和させることにより、米飯の酸化劣化による食味低下を防止できる。また、アルカリ性水の必要以上の使用を防止できる。次のＳＰ１３では、アルカリ性水浸漬時間ｔ3 を読み込む。そして、ＳＰ１４で、予め設定されたアルカリ性水排出時間Ｔ3 と時間ｔ3 とを比較する。ＳＰ１４において、Ｔ3 ＞ｔ3 であるときは第２洗米工程１２での浸漬処理が完了していないのでＳＰ１３に戻り、浸漬処理を継続する。しかし、ＳＰ１４において、Ｔ3 ≦ｔ3 であるときは第２洗米工程１２での浸漬処理が完了したためＳＰ１５に進む。
【００５９】このように、洗米室４８にアルカリ性水をアルカリ性水浸漬時間ｔ3 （例えばｔ3 ＝１５分間程度）供給することにより蛋白質を効果的に溶出させ、その後アルカリ性水の供給を停止してアルカリ性水に浸漬することにより米に含まれる還元糖の生成を行う。これにより、美味しい米飯にすることができる。尚、浸漬工程１４以降を別の容器で行なう方法もとりうる。
【００６０】次のＳＰ１５では、第２遮断弁４７を開弁させて洗米室４８のアルカリ性水を排出ロ４５から排出させる。ＳＰ１６では、第１遮断弁４６を開弁させる。これにより、洗米室４８の洗米された米が排出口４５から下方に排出される。尚、排出口４５の下方には、洗米された米を収容するための容器又はコンベヤが設けられている。
【００６１】次のＳＰ１７では、洗米室４８の米が排出されるのにかかる所定時間ｔ4 を涜み込む。そして、ＳＰ１８で予め設定された米排出時間Ｔ4 と時間ｔ4 とを比較する。ＳＰ１８において、Ｔ4 ＞ｔ4 であるときはまだ米排出が完了していないのでＳＰ１７に戻り、経時処理を継続する。しかし、ＳＰ１８において、Ｔ4 ≦ｔ4 であるときは米排出が完了したためＳＰ１９に進む。
【００６２】次のＳＰ１９では、第１遮断弁４６を閉弁させる。続いて、ＳＰ２０で、第２遮断弁４７を閉弁させる。これにより、第２洗米工程１２が終了する。次のＳＰ２１では、洗米工程あるいは炊飯システムの装置停止が設定されたかどうかをチェックする。ＳＰ２１において、装置停止が設定されていないときは上記ＳＰ１に戻る。そして、ＳＰ１以降の処理が再度実行される。
【００６３】また、ＳＰ２１において、装置停止が設定されているときは、今回の洗米処理を終了させる。このように、アルカリ性水で洗米した後、オゾン水で洗米することにより、有機物質である犠や蛋白質の溶出が増加して効果的に除去できるため、洗米工程で使用される水量を減らすと共に、洗米時間を短縮することができる。これにより、炊飯工程で美味しい米飯に炊き上げることができる。
【００６４】また、浸漬工程１４でアルカリ性水を使用することにより、米表面の吸水量が増加し、浸漬工程１４での水量を節約でき、浸漬時間を短縮できる。上記のように予めアルカリ性水で洗浄することで、オゾン洗浄の前に米ぬか等を除去できるので、オゾン洗浄の際の有機物の溶出を抑制できるので、オゾン水による殺菌効果をより高められる。そのため、オゾン水による洗米時間を短縮することができると共に、洗米工程におけるオゾン水の使用量が節約される。よって、オゾン水で洗米された米は、十分に殺菌されると共に炊飯されたときの食味を美味しくできる。
【００６５】尚、上記洗米制御処理において、アルカリ性水による洗米は、酸化還元電位測定器５１ｂの測定値により中和状態になったかどうかを判断したが、これに限らず、例えば糠や蛋白質等の除去を洗米終了の目安とし、廃液の水質により検出する屈折度計や濁度計等の検出手段を用いることも可能である。また、例えば酸化還元電位測定器５１ｂなどの水質検知手段を洗米室４８に設けて、洗米室４８内の酸化還元電位を測定することも可能である。
【００６６】また、上記実施の形態において、洗米室４８の内部に羽根を回転させる攪拌機を取り付けた構成とすることも可能である。また、上記実施の形態において、オゾン水を用いた洗米工程は、米が浸漬された状態で攪拌できれば良いので、洗米室４８の下部あるいは側部に洗浄水吐出口を設けることもできる。
【００６７】また、本発明は洗米装置の構成に制限されないので、上記のように洗米室４８で攪拌する代わりに、例えば米とオゾン水やアルカリ性水を配管に導入し、配管内を通過する間に洗米させる構成とされた洗米装置としても良い。また、上記実施の形態では、同一の洗米槽４１が第１洗米工程１１と第２洗米工程１２と必要であれは第３洗米工程１３で兼用される構成としたが、各洗米工程毎に専用の洗米槽を設けた構成としても良い。
【００６８】さらに、上記実施の形態において、オゾン水生成装置２１に用いられたオゾン曝気槽２５の代わりにエジェクタ、ミキシングポンプ、網等のオゾンガスを水中に溶解させるものを用いた構成としても良いのは勿論である。また、上記酸素ガス発生装置２２の代わりに酸素ガスボンベを使用することも可能である。また、オゾンガスを水中に溶解させる構成に限らず、例えば電解方式のオゾン水生成装置を用いることもできる。
【００６９】図１２は本発明の変形例１を示す構成図である。尚、図１２において、上記実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。図１２において、アルカリ性水供給管路３４から分岐した各分岐管路３４ａ〜３４ｄに流量調整弁６１〜６４が配設されている。この流量調整弁６１〜６４は、夫々第１洗米工程１１、第２洗米工程１２、第３洗米工程１３、浸漬工程１４、炊飯工程１５の米量に応じて適宜弁開度が調整される。そのため、各工程１１〜１５において、供給されるアルカリ性の流量が必要な適量に調整されるため、アルカリ性水を無駄に消費することが防止される。
【００７０】尚、流量調整弁６１〜６４は、手動式の弁でも良いし、あるいは制御装置５２からの制御信号により自動的に流量調整を行う構成とされたアクチュエータ付きの弁でも良い。図１３は本発明の変形例２を示す構成図である。尚、図１３において、上記実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７１】図１３に示すように、アルカリ性水供給管路３４には、電気分解槽３１により生成されたアルカリ性水を溜めておくアルカリ性水用タンク６５が配設されている。このアルカリ性水用タンク６５に貯溜されたアルカリ性水は、流量調整弁６１〜６４の各弁開度に応じた流量で各工程１１〜１５に供給される。アルカリ性水用タンク６５には、電気分解槽３１で生成されたアルカリ性水が常に補充されている。そのため、電気分解槽３１の生成量が少ない場合でも、アルカリ性水が使用されないときはアルカリ性水用タンク６５に溜められるため、アルカリ性水の供給不足にならない。
【００７２】尚、上記各実施の形態では、米を洗米する場合を一例として説明したが、本発明は米以外の穀物（例えば麦等）を洗浄するのにも適用することができるのは勿論である。
【００７３】
【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれば、穀類を洗浄する洗浄工程の一部又は全部をアルカリ性下で行なうため、オゾンがより活性な状態、すなわち活性化学種が発生しやすい条件でオゾン洗浄を行い効果的に殺菌を行なうことが可能となる。また、オゾン洗浄前やオゾン水洗浄中にアルカリ性水で洗浄することにより、米に含まれる余分な有機物、例えば糖や蛋白質の溶出が増加して効果的に除去でき、次工程でのオゾンの作用を阻害する要因を低減できる。さらに、穀類をアルカリイオン水で洗浄することにより、穀類の酸化劣化による食味低下を低減でき、美味しいご飯に炊き上げることができる。
【００７４】また、請求項２記載の発明によれば、アルカリ性水により穀類を洗浄する洗浄工程を行なった後、前記アルカリ性水を排水して前記穀類をオゾン水により洗浄するオゾン水洗浄工程が連続して行なわれるため、オゾンが分解しやすく結果として活性種が発生しやすい条件で穀類をオゾン水で洗浄を行って穀類を効果的に殺菌を行なうことが可能となる。また、オゾン洗浄前やオゾン水洗浄中にアルカリ性水で洗浄することにより、米に含まれる余分な有機物、例えば糖や蛋白質の溶出が増加して効果的に除去でき、次工程でのオゾンの作用を阻害する要因を低減できる。
【００７５】また、請求項３記載の発明によれば、アルカリ性水のｐＨが７．５〜１１．０の範囲内であるため、オゾン水による酸化物が適度に中和され、食品の酸化劣化による食味低下を防止できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９６０５４０４３
【氏名又は名称】食品産業環境保全技術研究組合
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２５日（１９９８．１２．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７０１５０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１８９０７６（Ｐ２０００−１８９０７６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１１日（２０００．７．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３７１０８７ |
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