JP6528453B2 - 穀物のγ−アミノ酪酸富化装置 - Google Patents

Description

本発明は、籾米、玄米、豆類、麦等の穀物に含まれるγ−アミノ酪酸を富化させる穀物のγ−アミノ酪酸富化装置に関する。

従来、籾米等の穀物に含まれるγ−アミノ酪酸（通称「ギャバ（ＧＡＢＡ）」）の含有量を富化させる装置が知られている（特許文献１を参照。）。

特許文献１に記載されたγ−アミノ酪酸富化装置は、籾米を貯留するタンクと、該タンクの一側に配設されて前記タンク内へ加湿温風を送風する送風洞と、前記タンクの他側に配設されて前記タンク内から加湿温風を排風する排風洞を備える。
前記タンク内には、前記送風洞から加湿温風が送風される多孔壁を有する複数の送風管と、前記排風洞へ前記加湿温風を排風する多孔壁を有する複数の排風管が平行して横設される。

また、前記γ−アミノ酪酸富化装置は、送風ファン、熱交換器及び蒸気混合器を順次配設してなる加湿温風生成装置を備える。
前記加湿温風生成装置では、前記送風ファンにより供給される空気が前記熱交換器で加温され、該加温された空気が前記蒸気混合器で加湿されて加湿温風が生成される。

前記加湿温風生成装置で生成される加湿温風は、前記送風洞から前記送風管に送風された後、該送風管の多孔壁から前記タンク内へ流出して籾米を加温加湿する。その後、前記加湿温風は吸引ファンの作用により前記排風管の多孔壁から該排風管へ流入し、前記排風洞から機外へ排風される。

その際、籾米をγ−アミノ酪酸の富化に適した温度及び湿度の加湿温風により加温加湿することで、前記籾米の胚芽等に含まれるグルタミン酸がγ−アミノ酪酸に転換され、当該γ−アミノ酪酸が胚乳に移行して、前記籾米に含まれるγ−アミノ酪酸が富化される。

ところで、本発明者らは、先に、加湿温風を機外へ排風することによるエネルギーのロス及び環境への影響を考慮して、加湿温風を循環利用するタイプのγ−アミノ酪酸富化装置を開発した（非公開、図５を参照。）。

図５に示す穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、送風ファン１０７により供給される空気を、送風洞１０２、送風管１０３、タンク１０１、排風管１０４、排風洞１０５、そして前記送風ファン１０７へと循環させる循環経路を有する。

前記γ−アミノ酪酸富化装置において、加湿温風生成装置１０６で生成される加湿温風は、前記送風洞１０２から前記送風管１０３に送風された後、該送風管１０３の多孔壁から前記タンク１０１内へ流出して穀物を加温加湿する。その後、前記加湿温風は前記排風管１０４の多孔壁から該排風管１０５へ流入し、前記排風洞１０５から前記送風ファン１０７へと還流する。

前記γ−アミノ酪酸富化装置は、その運転に際し、前記タンク１０１内において穀物を加温加湿する際の加湿温風が、穀物のγ−アミノ酪酸の富化に適した温度となるよう前記加湿温風生成装置１０６の熱交換器１０８で加熱量が制御され、穀物のγ−アミノ酪酸の富化に適した湿度となるよう前記加湿温風生成装置１０６の蒸気混合器１０９で加湿量が制御される。

そして、その運転中は、加湿温風を循環利用する結果、前記蒸気混合器１０９で供給される蒸気の熱量により前記加湿温風の温度を維持できるため、前記熱交換器１０８を停止させて省エネルギー効果を高めることができる。

ところが、前記蒸気混合器１０９で供給される蒸気は熱量が大きく、前記加湿温風の温度が必要以上に上昇してしまう問題がある。

そのため、前記γ−アミノ酪酸富化装置には、前記排風洞１０５と前記送風ファン１０７を連結する経路に排気弁１１２及び吸気弁１１３が設けられ、前記排気弁１１２を開放して高温となった加湿温風を排気し、前記吸気弁１１３を開放して外気を吸気して、前記加湿温風の温度を調整している。

しかしながら、前記γ−アミノ酪酸富化装置は、その運転中に前記排気弁１１２及び前記吸気弁１１３の開閉を繰り返すため、加湿温風の温度が大きく変動し、穀物のγ−アミノ酪酸富化処理が不均一となる結果、仕上がり後の穀物の品質にバラツキが生じる問題がある。

特開２０１０−２４３１１９号公報

そこで、本発明は、加湿温風の温度の変動を抑制することで、穀物のγ−アミノ酪酸富化処理を均一なものとし、仕上がり後の穀物の品質を安定させることができる穀物のγ−アミノ酪酸富化装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、
穀物を貯留するタンクと、
空気を加湿する加湿部を有する加湿温風生成部と、
を備える穀物のγ−アミノ酪酸富化装置であって、
前記加湿温風生成部から前記タンクへ加湿温風を供給し、前記タンク内の穀物を前記加湿温風により加温加湿し、前記タンクから前記穀物を加温加湿した後の加湿温風を排出して前記加湿温風生成部へと循環させる循環経路を備える穀物のγ−アミノ酪酸富化装置において、
前記タンクの一側には、前記加湿温風生成部から供給される加湿温風を前記タンク内へ送風する送風洞、前記タンクの他側には、前記タンク内から前記加湿温風を排風する排風洞を配設し、
前記タンク内には、前記送風洞から前記加湿温風が送風される多孔壁を有する複数の送風管と、前記排風洞へ前記加湿温風を排風する多孔壁を有する複数の排風管とを横設し、
前記加湿温風生成部における前記加湿部は蒸気による加湿部であり、前記加湿部の下流側であって前記送風洞内には、前記タンク内へ供給される加湿温風に水を供給する加水部を設けてなり、
前記加水部は、前記加湿温風生成部から前記送風洞に供給される加湿温風の温度が必要以上に上昇した場合、前記加湿温風の温度上昇を抑制するために、前記加湿温風の温度に基づいて水の供給を制御することを特徴とする。
前記加湿温風生成部は、空気を送風する送風部、空気を加温する加温部、空気を加湿する加湿部を順次配設してなることが好ましい。

本発明は、前記加水部が、水を噴霧するノズルを有し、前記加湿温風の温度に基づいて前記ノズルからの水の噴霧及び水を噴霧する場合の噴霧量を制御することが好ましい。

本発明は、
穀物を貯留するタンクと、
空気を加湿する加湿部を有する加湿温風生成部と、
を備える穀物のγ−アミノ酪酸富化装置であって、
前記加湿温風生成部から前記タンクへ加湿温風を供給し、前記タンク内の穀物を前記加湿温風により加温加湿し、前記タンクから前記穀物を加温加湿した後の加湿温風を排出して前記加湿温風生成部へと循環させる循環経路を備え、
前記タンクの一側には、前記加湿温風生成部から供給される加湿温風を前記タンク内へ送風する送風洞、前記タンクの他側には、前記タンク内から前記加湿温風を排風する排風洞を配設し、
前記タンク内には、前記送風洞から前記加湿温風が送風される多孔壁を有する複数の送風管と、前記排風洞へ前記加湿温風を排風する多孔壁を有する複数の排風管とを横設し、
前記加湿温風生成部における前記加湿部は蒸気による加湿部であり、前記加湿部の下流側であって前記送風洞内には、前記タンク内へ供給される加湿温風に水を供給する加水部を設けてなる装置における穀物のγ−アミノ酪酸富化方法において、
前記加湿温風生成部は、空気を加温する加温部を有してなり、
前記装置の運転に際し、前記タンク内において穀物を加温加湿する際の加湿温風は、前記穀物のγ−アミノ酪酸の富化に適した温度となるよう前記加湿温風生成部における前記加温部で加温量を制御するとともに、前記穀物のγ−アミノ酪酸の富化に適した湿度となるよう前記加湿温風生成部における前記加湿部で加湿量を制御し、
前記装置の運転中は、前記加温部を停止し、前記加湿部で供給される蒸気の熱量により前記加湿温風の温度を維持するとともに、前記加湿温風生成部から前記送風洞に供給される加湿温風の温度が必要以上に上昇した場合、前記加湿温風の温度に基づいて前記加水部における水の供給を制御し、前記加湿部で供給される蒸気の熱量による加湿温風の温度上昇を抑制することを特徴とする。

本発明は、前記加水部が、水を噴霧するノズルを有し、前記加湿温風の温度に基づいて前記ノズルからの水の噴霧及び水を噴霧する場合の噴霧量を制御することが好ましい。

本発明における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、加湿部の下流側に、タンク内へ供給される加湿温風に水を供給する加水部を設けてなるので、その運転中、前記加湿部で供給される蒸気の熱量により温度が上昇した加湿温風を、循環経路において外部に排気し、また外気を吸気することなく、前記加水部における水の供給により前記加湿温風の温度を調整することができる。
したがって、本発明における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置によれば、加湿温風の温度の変動を抑制することができるので、穀物のγ−アミノ酪酸富化処理を均一なものとし、仕上がり後の穀物の品質を安定させることができる。

また、本発明における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置によれば、加湿温風の温度の変動を抑制することができるので、穀物に含まれるγ−アミノ酪酸を富化させるに際し、仕上がり時間を正確に予測することが可能となる。

さらに、本発明における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置によれば、加湿温風の温度及び湿度の調整を容易に行うことができるので、γ−アミノ酪酸を富化させるのに必要な穀物の水分量及び穀温の維持管理が容易となる。

本発明における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、前記加水部が、水を噴霧するノズルを有するものであれば、前記ノズルから噴霧される水の蒸発潜熱により、前記加湿温風の温度上昇を効果的に抑制することができる。

本発明における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、前記タンクの一側に、前記加湿温風生成部から供給される加湿温風を前記タンク内へ送風する送風洞が配設され、前記送風洞に供給される加湿温風の温度に基づいて、前記加水部における水の供給を制御するものであれば、穀物に含まれるγ−アミノ酪酸を富化させるのに適した温度の加湿温風を前記タンク内に供給することができる。また、本発明における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、前記送風洞に供給される加湿温風の湿度に基づいて、前記加湿部における蒸気の供給を制御するものであれば、穀物に含まれるγ−アミノ酪酸を富化させるのに適した湿度の加湿温風を前記タンク内に供給することができる。

本発明における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、前記加水部が前記送風洞内に設けられるものであれば、従来のγ−アミノ酪酸富化装置を利用して前記加水部を簡単に設けることが可能となる。

本発明の実施の形態における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置の概略正面断面図。 図１のγ−アミノ酪酸富化装置をＡ−Ａ断面から見た概略側面図。 図１のγ−アミノ酪酸富化装置における加湿温風の温度変化の一例のグラフ。 図５のγ−アミノ酪酸富化装置における加湿温風の温度変化の一例のグラフ。 本発明の比較例としての穀物のγ−アミノ酪酸富化装置の概略正面断面図。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置の概略正面断面図を示す。また、図２は図１のγ−アミノ酪酸富化装置をＡ−Ａ断面から見た概略側面図であって、特に送風洞内の様子の説明図を示す。

本発明の実施の形態における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、穀物を貯留するタンク１と、該タンク１の一側に配設されて前記タンク１内へ加湿温風を送風する送風洞２と、前記タンク１の他側に配設されて前記タンク１内から加湿温風を排風する排風洞５を備える。

前記タンク１内には、前記送風洞２から加湿温風が送風される多孔壁を有する複数の送風管３と、前記排風洞５へ前記加湿温風を排風する多孔壁を有する複数の排風管４が平行して横設される。

前記γ−アミノ酪酸富化装置は、送風ファン７、熱交換器８及び蒸気混合器９を順次配設してなる加湿温風生成装置６を備える。
前記加湿温風生成装置６では、前記送風ファン７により供給される空気が前記熱交換器８で加温され、該加温された空気が前記蒸気混合器９で加湿されて加湿温風が生成される。

前記γ−アミノ酪酸富化装置は、送風ファン７により供給される空気を、送風洞２、送風管３、タンク１、排風管４、排風洞５、そして前記送風ファン７へと循環させる循環経路を有する。

前記γ−アミノ酪酸富化装置において、前記加湿温風生成装置６で生成される加湿温風は、前記送風洞２から前記送風管３に送風された後、該送風管３の多孔壁から前記タンク１内へ流出して穀物を加温加湿する。その後、前記加湿温風は前記排風管４の多孔壁から該排風管４へ流入し、前記排風洞５から前記送風ファン７へと還流する。

ここで、前記タンク１は、上方に穀物供給口１０、下方に繰出バルブ１１を有し、前記γ−アミノ酪酸富化装置は、前記繰出バルブ１１から繰り出される穀物を前記穀物供給口１０へ還流させることで前記穀物を循環させて、前記タンク１内に貯留する穀物を上方から下方へ流動させながら加温加湿することができる。

図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、さらに水を噴霧するための加水ノズルを有する。前記加水ノズルは加水パイプ１２に形成されており、該加水パイプ１２は前記蒸気混合器９の下流側であって前記送風洞２内に配設されている。
また、前記γ−アミノ酪酸富化装置には、図示しない温度計及び湿度計が前記送風洞２内に配設されている。

前記γ−アミノ酪酸富化装置は、その運転に際し、前記タンク１内において穀物を加温加湿する際の加湿温風が、前記穀物のγ−アミノ酪酸の富化に適した温度となるよう、前記送風洞２内で計測される加湿温風の温度に基づいて前記加湿温風生成装置６の熱交換器８における加熱量が制御され、穀物のγ−アミノ酪酸の富化に適した湿度となるよう、前記送風洞２内で計測される加湿温風の湿度に基づいて前記加湿温風生成装置６の蒸気混合器９における加湿量が制御される。

そして、前記γ−アミノ酪酸富化装置は、その運転中は、前記蒸気混合器９で供給される蒸気の熱量により前記加湿温風の温度が維持されるため、前記熱交換器８を停止させるが、前記加湿温風の温度が必要以上に上昇してしまう場合には、前記送風洞２内の温度計で計測される加湿温風の温度に基づいて前記加水ノズルから水を噴霧し、前記噴霧した水の蒸発潜熱により前記加湿温風の温度上昇を抑制する。

図３は、本発明の実施の形態のγ−アミノ酪酸富化装置において、送風洞２内に配設した温度計で計測される加湿温風の温度変化の一例のグラフを示す。図４は、本発明の比較例として、図５に記載したγ−アミノ酪酸富化装置において、送風洞１０２内で計測される加湿温風の温度変化の一例のグラフを示す。

前記両装置とも、運転開始後の約１時間は、穀物が熱を吸収して穀温が上昇する時間帯であるため、各熱交換器８，１０８により加湿温風の加熱量を制御した。そして、その後は、各蒸気混合器９，１０９から供給される蒸気の熱量により前記加湿温風の温度が維持されるため、前記各熱交換器８，１０８を停止し、前記蒸気の熱量により上昇する加湿温風の温度を、前者では、加水ノズルからの水の噴霧により調整し、後者では、排気弁１１２及び吸気弁１１３の開閉により調整した。

図３に示すように、本発明の実施の形態におけるγ−アミノ酪酸富化装置では、送風洞２内で計測される加湿温風の温度の変動が小さく、運転を開始して約１時間を経過した後は、一定の温度を維持できていることが分かる。

他方、図４に示すように、本発明の比較例としてのγ−アミノ酪酸富化装置は、送風洞１０２内で計測される加湿温風の温度の変動が大きく、一定の温度を維持できていないことが分かる。

図３と図４の比較から、本発明における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、加水ノズルを有するので、前記加水ノズルから噴霧される水の蒸発潜熱により、前記加湿温風の温度上昇を効果的に抑制できていることが分かる。

したがって、本発明の実施の形態における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、本発明の比較例と比べ、加湿温風の温度の変動を抑制することができるので、穀物のγ−アミノ酪酸富化処理を均一なものとし、仕上がり後の穀物の品質を安定させることができる。

そして、本発明の実施の形態における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置によれば、本発明の比較例と比べ、加湿温風の温度の変動を抑制することができるので、穀物に含まれるγ−アミノ酪酸を富化させるに際し、仕上がり時間を正確に予測することが可能となる。

穀物に含まれるγ−アミノ酪酸を富化させるには、穀物の水分量を上昇させること（玄米の場合、例えば３％ｗｂ）、及び上昇した前記穀物の水分量を維持しつつ穀温を所定値で所定時間維持すること（例えば７０℃で３時間）が必要である。
本発明の実施の形態における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置によれば、その運転中において、加水ノズルからの水の噴霧により加湿温風の温度を、蒸気混合器９で供給される蒸気により加湿温風の湿度を、それぞれ目標温度、目標湿度（例えば７０℃、９０％）に容易に調整することができるので、γ−アミノ酪酸を富化させるのに必要な穀物の水分量及び穀温の維持管理が容易となる。

本発明の実施の形態における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、送風洞２内に温度計及び湿度計が配設され、前記送風洞２内で計測される加湿温風の温度及び湿度に基づいて前記加湿温風の温度及び湿度が制御されるので、穀物に含まれるγ−アミノ酪酸を富化させるのに適した温度及び湿度の加湿温風を前記タンク１内に供給することができる。

本発明の実施の形態における穀物のγ−アミノ酪酸富化装置において、加水ノズルからの水の噴霧、及び水を噴霧する場合の噴霧量は、送風洞２に供給される加湿温風の温度に基づいて制御すればよく、常に水を噴霧し続ける必要はない。

なお、本発明の穀物のγ−アミノ酪酸富化装置において、加水ノズルは、蒸気混合器９の下流側であって、タンク１内へ供給される加湿温風に水を供給できるのであれば、送風洞２内以外に配設することもできる。
また、本発明の穀物のγ−アミノ酪酸富化装置において、空気を加温する手段は、熱交換器８に限るものでなく、他の手段を用いることもできる。

本発明は、上記実施の形態に限るものでなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいてその構成を適宜変更できることはいうまでもない。

本発明の穀物のγ−アミノ酪酸富化装置は、加湿温風の温度の変動を抑制することで、穀物のγ−アミノ酪酸富化処理を均一なものとし、仕上がり後の穀物の品質を安定させることができるので、実用的な価値が高い。

１ タンク
２ 送風洞
３ 送風管
４ 排風管
５ 排風洞
６ 加湿温風生成装置
７ 送風ファン
８ 熱交換器
９ 蒸気混合器
１０ 穀物供給口
１１ 操出バブル
１２ 加水パイプ
１０１ タンク
１０２ 送風洞
１０３ 送風管
１０４ 排風管
１０５ 排風洞
１０６ 加湿温風生成装置
１０７ 送風ファン
１０８ 熱交換器
１０９ 蒸気混合器
１１２ 排気弁
１１３ 吸気弁

Claims (4)

1. 穀物を貯留するタンクと、
   空気を加湿する加湿部を有する加湿温風生成部と、
   を備える穀物のγ−アミノ酪酸富化装置であって、
   前記加湿温風生成部から前記タンクへ加湿温風を供給し、前記タンク内の穀物を前記加湿温風により加温加湿し、前記タンクから前記穀物を加温加湿した後の加湿温風を排出して前記加湿温風生成部へと循環させる循環経路を備える穀物のγ−アミノ酪酸富化装置において、
   前記タンクの一側には、前記加湿温風生成部から供給される加湿温風を前記タンク内へ送風する送風洞、前記タンクの他側には、前記タンク内から前記加湿温風を排風する排風洞を配設し、
   前記タンク内には、前記送風洞から前記加湿温風が送風される多孔壁を有する複数の送風管と、前記排風洞へ前記加湿温風を排風する多孔壁を有する複数の排風管とを横設し、
   前記加湿温風生成部における前記加湿部は蒸気による加湿部であり、前記加湿部の下流側であって前記送風洞内には、前記タンク内へ供給される加湿温風に水を供給する加水部を設けてなり、
   前記加水部は、前記加湿温風生成部から前記送風洞に供給される加湿温風の温度が必要以上に上昇した場合、前記加湿温風の温度上昇を抑制するために、前記加湿温風の温度に基づいて水の供給を制御することを特徴とする穀物のγ−アミノ酪酸富化装置。
2. 前記加水部は、水を噴霧するノズルを有し、前記加湿温風の温度に基づいて前記ノズルからの水の噴霧及び水を噴霧する場合の噴霧量を制御する請求項１記載の穀物のγ−アミノ酪酸富化装置。
3. 穀物を貯留するタンクと、
   空気を加湿する加湿部を有する加湿温風生成部と、
   を備える穀物のγ−アミノ酪酸富化装置であって、
   前記加湿温風生成部から前記タンクへ加湿温風を供給し、前記タンク内の穀物を前記加湿温風により加温加湿し、前記タンクから前記穀物を加温加湿した後の加湿温風を排出して前記加湿温風生成部へと循環させる循環経路を備え、
   前記タンクの一側には、前記加湿温風生成部から供給される加湿温風を前記タンク内へ送風する送風洞、前記タンクの他側には、前記タンク内から前記加湿温風を排風する排風洞を配設し、
   前記タンク内には、前記送風洞から前記加湿温風が送風される多孔壁を有する複数の送風管と、前記排風洞へ前記加湿温風を排風する多孔壁を有する複数の排風管とを横設し、
   前記加湿温風生成部における前記加湿部は蒸気による加湿部であり、前記加湿部の下流側であって前記送風洞内には、前記タンク内へ供給される加湿温風に水を供給する加水部を設けてなる装置における穀物のγ−アミノ酪酸富化方法において、
   前記加湿温風生成部は、空気を加温する加温部を有してなり、
   前記装置の運転に際し、前記タンク内において穀物を加温加湿する際の加湿温風は、前記穀物のγ−アミノ酪酸の富化に適した温度となるよう前記加湿温風生成部における前記加温部で加温量を制御するとともに、前記穀物のγ−アミノ酪酸の富化に適した湿度となるよう前記加湿温風生成部における前記加湿部で加湿量を制御し、
   前記装置の運転中は、前記加温部を停止し、前記加湿部で供給される蒸気の熱量により前記加湿温風の温度を維持するとともに、前記加湿温風生成部から前記送風洞に供給される加湿温風の温度が必要以上に上昇した場合、前記加湿温風の温度に基づいて前記加水部における水の供給を制御し、前記加湿部で供給される蒸気の熱量による加湿温風の温度上昇を抑制することを特徴とする穀物のγ−アミノ酪酸富化方法。
4. 前記加水部は、水を噴霧するノズルを有し、前記加湿温風の温度に基づいて前記ノズルからの水の噴霧及び水を噴霧する場合の噴霧量を制御する請求項３記載の穀物のγ−アミノ酪酸富化方法。
   

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