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技術 粉末麹の製法および装置

出願人 福永和二
発明者 福永和二
出願日 1991年3月16日 (29年9ヶ月経過) 出願番号 1991-128898
公開日 1994年1月18日 (26年11ヶ月経過) 公開番号 1994-007151
状態 未査定
技術分野 微生物・酵素関連装置 微生物、その培養処理
主要キーワード 多孔整流板 空気補給 浮遊支持 所要熱量 加温空気 降下温度 焼結金属板 流動槽内
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年1月18日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (1)

目的

炒った澱粉末に加水して流動層を形成しつつ麹菌接種、麹菌の増殖、酵素生産の適性な環境条件を維持して品質均等化を図り、未利用粉末澱粉から粉末麹を提供する。

構成

加水した炒澱粉末を原料として流動式製麹機1に供給し、製麹機の流動層の側壁2と多孔質材整流板4に伝熱板および/または流動層内伝熱管13を設け、伝熱板,伝熱管の温度を流動層温度と同じにするか、流動層温度より0.1〜10℃高いある特定温度に保持して、多孔質材整流板の下方から空気7を供給して噴霧水5を数個噴霧ノズル9から噴霧することにより、反応熱で上昇する流動層温を制御し、流動層内の品温の温度差を0.3℃以内に保ち、所要時間経過後に排出弁11から出麹する。

概要

背景

蒸した米から麹を生成するにあたり、麹菌接種後10数時間から切り返しを行い、菌糸伸長を抑制し、炭酸ガスを追い出し、熱を放散させ、空気補給して通風均一性はかり通風量を調節しながら、麹菌の発生する熱を系外に取り出し品温を抑制し、麹菌の発育を促進することにより麹菌の発育が活発になる。40度以上の高温に達し放置すると、高温嫌気条件の環境におかれて、発育が抑止されることになるので、切り返しを40〜48時間繰り返し行い、人手を要し維持管理に難する。

蒸した澱粉末を原料にして麹を生成するにあたり流動層を形成すれば、種麹植え付け温度湿度管理、炭酸ガスの追い出し、熱を放散させることは容易であるが、麹菌が澱粉末表面に繁殖により発生菌糸を伸ばし絡み合って澱粉末が塊状を形成する。機械操作による切り返しで塊状を防ぐことが出来たとしても品質が発生し、出麹までの時間が長く、整流板多孔質材)の面積が大きくなり装置が巨大になる欠点がある。

概要

炒った澱粉末に加水して流動層を形成しつつ麹菌を接種、麹菌の増殖、酵素生産の適性な環境条件を維持して品質の均等化を図り、未利用粉末澱粉から粉末麹を提供する。

加水した炒澱粉末を原料として流動式製麹機1に供給し、製麹機の流動層の側壁2と多孔質材整流板4に伝熱板および/または流動層内伝熱管13を設け、伝熱板,伝熱管の温度を流動層温度と同じにするか、流動層温度より0.1〜10℃高いある特定温度に保持して、多孔質材整流板の下方から空気7を供給して噴霧水5を数個噴霧ノズル9から噴霧することにより、反応熱で上昇する流動層温を制御し、流動層内の品温の温度差を0.3℃以内に保ち、所要時間経過後に排出弁11から出麹する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

流動式製麹機の槽側壁伝熱面とするかおよび/または流動層内伝熱管を設けるかして伝熱面,伝熱管の温度は27〜40℃の特定の温度に制御し、槽底に均一に炒澱粉末を浮遊支持する多孔質材を装着し、多孔質材で分散した加湿加温空気種麹粉末、懸濁水)を混合した炒澱粉末を浮遊支持して流動層を形成し、流動層内には種麹が供給されてから麹菌成育酵素の生成蓄積所要する時間滞留した後、系外に粉末米麹として取り出されることを特徴とする粉末麹の製法および装置。

請求項2

種麹(分生子)の有効胞子数は1g中8×108として炒澱粉末の1/500〜1/3000添加することを特徴とする特許請求範囲第1項記載の粉末麹の製法。

請求項3

種付けは炒澱粉末が形成する流動層内に粉末種麹を水に懸濁した液を噴霧するか、粉末種麹を散布することを特徴とする特許請求範囲第1項記載の粉末麹の製法。

請求項4

炒澱粉末は粉末澱粉または澱粉粒を120〜290℃の燃焼ガス加熱空気、および/または加熱水蒸気で処理し、澱粉粒は粉砕することを特徴とする特許請求範第1項記載の粉末麹の製法。

請求項5

炒澱粉末の直径は3〜3000ミクロンとすることを特徴とする特許請求範囲第1項記載の粉末麹の製法。

請求項6

炒澱粉末の装置内滞留時間は3〜24時間とする特許請求範囲第1項記載の粉末麹の製法。

請求項7

温度27〜40℃湿度95〜99%を供給して流動層を形成する層内に温度27〜40℃水を数箇所から噴霧して流動層内の炒澱粉末の水分を16〜50%に制御することを特徴とする特許請求範囲第1項記載の粉末麹の製法および装置。

請求項8

流動式製麹機の層側壁と多孔質材整流板に伝熱面を設けるか、および/または流動層内に伝熱管を設け、その表面温度流動層温度または流動層温度より0.1〜10℃高くすることを特徴とする特許請求範囲第1項記載の粉末麹の製法および装置。

技術分野

0001

本発明は、炒った澱粉末の流動層を形成しつつ粉末麹を生成する方法と装置に関するものである。

背景技術

0002

蒸した米から麹を生成するにあたり、麹菌接種後10数時間から切り返しを行い、菌糸伸長を抑制し、炭酸ガスを追い出し、熱を放散させ、空気補給して通風均一性はかり通風量を調節しながら、麹菌の発生する熱を系外に取り出し品温を抑制し、麹菌の発育を促進することにより麹菌の発育が活発になる。40度以上の高温に達し放置すると、高温嫌気条件の環境におかれて、発育が抑止されることになるので、切り返しを40〜48時間繰り返し行い、人手を要し維持管理に難する。

0003

蒸した澱粉末を原料にして麹を生成するにあたり流動層を形成すれば、種麹植え付け温度湿度管理、炭酸ガスの追い出し、熱を放散させることは容易であるが、麹菌が澱粉末表面に繁殖により発生菌糸を伸ばし絡み合って澱粉末が塊状を形成する。機械操作による切り返しで塊状を防ぐことが出来たとしても品質が発生し、出麹までの時間が長く、整流板多孔質材)の面積が大きくなり装置が巨大になる欠点がある。

発明が解決しようとする課題

0004

未利用の澱粉末から麹の生成、工程の省力化、製品品質均等化、麹の生産の自動化、製麹時間の短縮による装置の小型化、維持管理を容易にする。

課題を解決するための手段

0005

流動式製麹機の流動層多孔質材整流板1m2あたり120Kg(無水)に加水して163Kg炒米粉末(36%含水率)を供給するとし、麹菌発生・菌糸成育に伴って発生する発熱量は麹米1kgにつき最高時20Kcal/hrであるから、流動層整流1m2あたり最高時20Kcal/hr×120Kg/m2=2400Kcal/hr・m2の反応熱が発生する。製麹機は流動層温度34、18℃,関係湿度98%を維持するときその露点は31.5℃である。伝熱面上の結露を防ぐには伝熱面の温度は32℃以下に下げられない。この問題を解決するのに壁面と流動層の伝熱係数が70〜100Kcal/m2hr℃が大きいことを利用する。製麹機流動層の側壁と整流板に伝熱板および/または流動層に伝熱管を設け、その面積1.2m2+1m2(1.13m×π×流動層高0.338m+多孔質材整流坂1m2),温度を35℃に維持して反応熱を除去するのに、流動層内噴霧する水量は
2400Kcal/hr・m2/580Kcal/Kg=4.12Kg/hr・m2になる。
流動層内に供給する空気は20℃湿度80%(絶対湿度0.012Kg/Kg)を32℃に加熱して流動層に230Kg/hr(190m3/hr)の空気を供給して34.18℃関係湿度98%の絶対湿度(0.03Kg/Kg)で流動層を出るとすると排出した水分は
230Kg/hr×(0.03−0.012)Kg/Kg=4.12Kg/hr
32℃で流動層に供給された空気を34.18℃に加熱する所要熱量
230Kg/hr×[(0.246+0.253)/2]Kcal/Kg×(34.18−32)℃=125Kcal/hr
流動層壁面の降下温度
125Kcal/hr/(70Kcal/hr・m2・℃×2.2m2)=0.82℃
35℃−0.82℃=34.18℃>32℃(露点)
上記の一例から流動層を形成し、流動層側壁、多孔質材整流板に35℃に加熱した伝熱板1.2m2+1m2=2.2m2を設けることによって麹菌の増殖、菌糸の成育、酵素生産に伴う発熱2400Kcal/hr.m2を噴霧水4.12Kg/hrで除去し菌糸の成育を抑制する噴霧水による結露を防ぐことができ、麹菌の成育環境の制御が容易になった。流動式製麹機1)の側壁2),多孔質材整流板4)を伝熱面として温水を供給するか、流動層内に伝熱管3)を設け温水を供給して流動層内の温度を27〜40℃の特定の温度に制御する。粉末が側壁に沿うことによりガス境膜が薄くなり、伝熱面に接する炒澱粉末が加熱されず、粉末−気体間の伝熱速度はきわめて大きいから流動層内に供給する気体は一瞬の間に炒澱粉末の温度と0.3℃以内に制御することができる。従来の製麹機床面積1m2あたり麹米25〜50Kgにたいし本発明の装置は100〜150Kg供給できるから装置は小型化することができた。

0006

流動式製麹機の流動槽内に数箇所から噴霧して水分分布偏りによる塊状形成を防ぎ、発熱を防止し、炒澱粉末の水分を16〜50%に制御することが出来る。水分が(16%以下、50%以上では接種後の麹菌分生子は発し難く、麹菌の菌糸の成育速度が著しく遅い。30〜40%の水分が発芽、菌糸の成育に望ましい。

0007

蒸し米の製麹は表面に長い菌糸が生長して澱粉粒子の内部に菌の増殖が認められるまで長時間かける方法とは異にし、流動層においても蒸し澱粉末は菌糸の内部増殖に時間がかかり塊状形成が認められるのにたいし、澱粉末を120〜290℃、2分以内で炒って炒澱粉末を精製する。このことは爆発的に澱粉末の水分が蒸発し、大きい裂け目が出来、接種した麹菌が澱粉末の内部まで短時間に増殖できるから、製麹所要時間を蒸米の製麹時間40〜48時間の1/4以下に短縮し、塊状形成がなくなり、流動法を採用出来、温度湿度の制御が簡単になり、装置を小型化することができる。

0008

炒澱粉末の直径は3〜3000ミクロンとする。3ミクロンより小さいと流動層の系外に飛散する。3000ミクロンより大きいと麹菌が澱粉粒の内部に成育するのに時間がかかりすぎて製麹機が大きくなり過ぎる。

0009

炒澱粉末の装置内滞留時間は3〜24時間とする。粒子直径が小さく麹菌が粒子表面に増殖しても3時間では酵素力プロテアーゼ値は小さい。6〜24時間では酵素力アミラーゼ値、プロテアーゼ値は高く酵素生成蓄積は十分である。

0010

製麹中に発生する炭酸ガスは麹米1Kgにつき炭酸ガス発生速度は3〜151/時、120Kg/m2の流動層内の炭酸ガス濃度を1%以下に維持するには180m3/m2・時以上の流動層形成の空気を供給することが必要になる。流動層を形成するのに必要な空気量は100〜500m3/m2・時である。

0011

種麹(分生子数8×108/g)を炒澱粉末重量の1/3000より少なく添加すると発芽速度、菌糸の成育速度に影響しないが、炒澱粉末上の集落数に差が見られ、分生子が炒澱粉末上に1個も付着しないことがおこり、所要時間は1時間以上遅れる。1/500より多く添加すると所要時間は1時間以上短縮できる。種麹の蒸し米粒に添加する場合のように接種量を増やすことによりつきはぜ麹をつくることができなくなるといった影響は炒澱粉末には関係なく、接種量が少ないと炒澱粉末上に分生子1個も付着しないことがないようにすることが必要であり、むしろ接種量を増やす方法が望ましい。

0012

粉末種麹を水に懸濁した液を噴霧する方法も粉末種麹を散布する方法も流動層においては均一に麹菌分生子を炒澱粉末に付着することができる。

0013

流動式製麹機の多孔質材整流板4)はキャンバス(綿・合成繊維ガラス繊維無機質繊維焼結金属板焼結ガラス板、焼結陶土板、1〜複数多孔整流板を利用して整流し、流体と粒子群の接触が良好であることが望ましい。多孔質材の整流効果は焼結金属板、キャンバスなどのち密で流動抵抗の大きいものが理想的であるが圧力損失による動力目づまり耐久性粒子重量に耐えることを考慮すると複数多孔質材整流板が便利である。結露を防ぐために多孔質材は流動層内温度と同じ温度または流動層温度より0.1〜10℃高く加熱する。

0014

流動層高12)は製麹機の直径より低いほうが塊状形成は少なく、気泡吹き抜けを防ぎ流動層内の流体と粒子との接触が良好であり、流動層内の温度分布はきわめて小さく、均一な温度が得られる。

0015

図1は本発明装置の一実施例の断面図である。精酒米精米時に発生する澱粉末の平均粒子直径0.015cmを過熱水蒸気190℃で20秒流動層を形成しつつ炒った酒米粉末(炒澱粉末)を生成した。この炒澱粉末8)を冷却して本発明の回分流動式製麹機1)直径1.18mに127Kg(吸水率6%)供給機10)で供給し、槽の側壁2)と多孔質材整流板4)との伝熱面は温水を供給して35℃に保持し、そのまま同じ製麹機で35℃の噴霧水5)35Kgを6個の噴霧ノズル9)から噴霧しつつ35℃の空気7)で流動しつつ35℃の加水した炒澱粉末(吸水率35%)162Kgに調整する。そのまま同じ製麹機の側壁と多孔質材整流板との伝熱面を35℃に維持し、流動層多孔質材整流板4)1m2当たり190m3の35℃・関係湿度98%空気を供給し流動層を形成する。炒澱粉末が35℃流動層を形成した直後に種麹150gを噴霧水5)の一部2000mlに加え、30分間に層上面より下方に噴霧する。残りの2100mlの噴霧水に製麹助剤リン酸トリュム)500gを加え90分間に噴霧し、以後2000〜4200ml/時噴霧水を噴霧しつつ流動層温度を33〜35℃に制御し、16時間後に層底排出口6)から出麹する。麹の品質を表1に示す。

0017

0018

炒澱粉末を原料にすることで麹菌の成育、菌糸の成長、酵素生産の速度が蒸し澱粉より速くなり、塊状形成がなくなり、粉末麹生産所要時間が1/4以下の時間になり、製麹機に流動方式を採用できることになった。流動層の側壁と多孔質材整流板に伝熱板および/または流動層内に伝熱管を設け、その伝熱板、伝熱管の温度を流動層温度と同じか、流動層温度より0.1〜10℃高い特定温度に保持し、流動層温度で噴霧水を噴霧することにより、反応熱の除去、炭酸ガスの除去、麹菌の成育、菌糸の成長、酵素生産の最適条件に制御することが容易になり、品質が均等化し自働化が簡単になった。人手が要らなくなり、維持管理が容易になった。装置が小型になり、未利用澱粉末を原料に使用することで麹を安価に提供できることになった。

発明の効果

0019

図1本発明の流動式製麹機の一例を示した断面図

図面の簡単な説明

0020

1流動式製麹機 2側壁3伝熱管4多孔質材整流板
5噴霧水6排出口7空気 8炒澱粉末
9噴霧ノズル10供給機11排出弁12流動層高

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