特開 2021-153394 イノシトール含量が増加した糠の製造方法およびイノシトール含量が増加した糠の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-153394(P2021-153394A)

(43)【公開日】2021年10月7日

(54)【発明の名称】イノシトール含量が増加した糠の製造方法およびイノシトール含量が増加した糠の製造装置

(51)【国際特許分類】

   A23L 7/10 20160101AFI20210910BHJP

【ＦＩ】

   A23L7/10 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2020-53777(P2020-53777)

(22)【出願日】2020年3月25日

(71)【出願人】

【識別番号】504173471

【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学

(71)【出願人】

【識別番号】000127237

【氏名又は名称】株式会社イズミフードマシナリ

(74)【代理人】

【識別番号】100179969

【弁理士】

【氏名又は名称】駒井 慎二

(74)【代理人】

【識別番号】100173532

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 彰文

(72)【発明者】

【氏名】清水 直人

(72)【発明者】

【氏名】杉舩 大亮

(72)【発明者】

【氏名】山下 元気

【テーマコード（参考）】

4B023

【Ｆターム（参考）】

4B023LE08

4B023LK01

4B023LK02

4B023LP08

4B023LP20

(57)【要約】

【課題】糠を容易に有効利用することができるイノシトール含量が増加した糠の製造方法およびイノシトール含量が増加した糠の製造装置を提供すること。
【解決手段】イノシトール含量が増加した糠の製造方法は、糠を貯留部に収納する収納工程と、貯留部内に糠を収納した状態で水蒸気を供給して、水蒸気と糠とを接触させ、その接触状態を維持する接触状態維持工程とを有する。そして、接触状態維持工程では、糠に含まれるフィチン酸のリン酸エステルが加水分解されて、イノシトールが生成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

糠を貯留部に収納する収納工程と、
前記貯留部内に前記糠を収納した状態で水蒸気を供給して、該水蒸気と前記糠とを接触させ、その接触状態を維持する接触状態維持工程とを有することを特徴とするイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項2】

前記接触状態維持工程では、前記糠に含まれるフィチン酸のリン酸エステルが加水分解されて、イノシトールが生成される請求項１に記載のイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項3】

前記接触状態維持工程では、前記糠に対し、下方から前記水蒸気を供給する請求項１または２に記載のイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項4】

前記接触状態維持工程では、前記水蒸気の供給を継続することにより、前記貯留部内の温度を維持する請求項１〜３のいずれか１項に記載のイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項5】

前記接触状態維持工程では、前記水蒸気の供給量を経時的に減少させる請求項４に記載のイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項6】

前記接触状態維持工程では、前記水蒸気の供給により、前記糠を１００度以上に加熱する請求項１〜５のいずれか１項に記載のイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項7】

前記接触状態維持工程後に、前記貯留部内から前記糠を排出する排出工程を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載のイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項8】

前記貯留部は、前記糠が収納された状態で密閉されるよう構成されており、
前記接触状態維持工程と前記排出工程との間に、前記貯留部内の圧力を低下させる圧力低下工程を有する請求項７に記載のイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項9】

前記圧力低下工程では、前記貯留部内の圧力を段階的に低下させる請求項８に記載のイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項10】

前記糠として、米糠を用いる請求項１〜９のいずれか１項に記載のイノシトール含量が増加した糠の製造方法。

【請求項11】

糠を収納する貯留部と、
前記貯留部内に前記糠を収納した状態で水蒸気を供給する供給ラインとを備え、
前記貯留部内では、前記糠と前記水蒸気とが接触し、その接触状態が維持されることを特徴とするイノシトール含量が増加した糠の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、イノシトール含量が増加した糠の製造方法およびイノシトール含量が増加した糠の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

米糠には、フィチン酸が含まれている。フィチン酸は、適当な条件下で加水分解されると、イノシトールとなることが知られている（例えば、特許文献１参照）。イノシトールは、例えばビタミン剤等に混合されることにより、体内に摂取可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表平８−５０６７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、米糠は、当該米糠に含まれる油分が劣化し易く、また、米糠自体の臭いや味が悪いため、廃棄されることが多い。また、米糠から米油を抽出することができるが、米油が抽出された状態の脱脂米糠は、米油抽出前の米糠よりもさらに利用価値が低いため、廃棄されることがさらに多くなる。

【0005】

本発明の目的は、糠を容易に有効利用することができるイノシトール含量が増加した糠の製造方法およびイノシトール含量が増加した糠の製造装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のイノシトール含量が増加した糠の製造方法の一つの態様は、糠を貯留部に収納する収納工程と、
前記貯留部内に前記糠を収納した状態で水蒸気を供給して、該水蒸気と前記糠とを接触させ、その接触状態を維持する接触状態維持工程とを有することを特徴とする。

【0007】

本発明のイノシトール含量が増加した糠の製造装置の一つの態様は、糠を収納する貯留部と、
前記貯留部内に前記糠を収納した状態で水蒸気を供給する供給ラインとを備え、
前記貯留部内では、前記糠と前記水蒸気とが接触し、その接触状態が維持されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

イノシトールは、例えば、体内摂取により生活習慣病の予防効果等が期待できる。そして、本発明によれば、糠を、イノシトール含量が増加した状態とすることができる。糠は、一般的に利用価値が低く、廃棄されることが多いとされているが、イノシトール含量を増加させることにより、体内摂取で容易に有効利用される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明のイノシトール含量が増加した米糠の製造装置の実施形態を示す装置構成図である。

【図2】図１に示す製造装置で実行される工程（本発明のイノシトール含量が増加した米糠の製造方法）を順に示す図である。

【図3】接触状態維持工程における、貯留部内への水蒸気供給量と時間との関係を示すグラフと、貯留部内の温度と時間との関係を示すグラフである。

【図4】図１に示す製造装置で処理される前後の米糠に含まれるイノシトールの量を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図１〜図４を参照して、本発明のイノシトール含量が増加した糠の製造方法およびイノシトール含量が増加した糠の製造装置の実施形態について説明する。なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上（または上方）」、下側を「下（または下方）」と言う。

【0011】

図１に示すように、イノシトール含量が増加した糠の製造装置（以下単に「製造装置」と言う）１は、タンク２と、水蒸気供給ライン（供給ライン）３と、圧力調整ライン４とを備える。
また、製造装置１では、本発明のイノシトール含量が増加した糠の製造方法（以下単に「製造方法」と言う）が実行される。図２に示すように、この製造方法は、収納工程と、ならし工程と、接触状態維持工程と、第１圧力低下工程と、第２圧力低下工程と、排出工程とを有し、各工程がこの順に行われる。

【0012】

製造装置１（製造方法）は、粉末状の糠ＢＲに対して所定の処理、すなわち、接触状態維持工程を施して、処理前（未処理）の糠ＢＲよりも、イノシトール含量が増加した糠ＢＲを製造することができる。

【0013】

本実施形態では、糠ＢＲとして、米糠を用いる。米糠は、種々の糠の中でも、特に、機能性成分であるフィチン酸が比較的多く含まれる。そして、後述するように、製造装置１（製造方法）により、フィチン酸のリン酸エステルを加水分解して、イノシトールを生成することができる。これにより、米糠は、イノシトール含量が増加した状態となる。イノシトールは、体内摂取により、例えば、動脈硬化や脂肪肝等の生活習慣病の予防効果が期待できる。なお、イノシトール含量が増加した米糠は、例えば、粉末状やタブレット状して、体内に摂取可能となる。

【0014】

また、米糠としては、予め米油が抽出された脱脂米糠を用いるのが好ましい。脱脂米糠は、一般的に、脱脂前の米糠よりも利用価値が低く、廃棄されることが多いとされているが、製造装置１（製造方法）によって有効に利用されることとなる。
なお、糠ＢＲとして、本実施形態では米糠を用いるが、これに限定されず、例えば、種々の穀物を精白した際に生じる果皮、種皮、外胚乳等も用いることができる。

【0015】

タンク２は、糠ＢＲを収納する、すなわち、貯留する貯留部である。タンク２では、糠ＢＲを収納する収納工程が行われる。
タンク２は、筒状をなすタンク本体２１と、タンク本体２１の上側を覆う上蓋２２と、タンク本体２１の下側を覆う下蓋２３と、下蓋２３に設けられたフィルタ部材２４と、タンク本体２１に配置された羽根部２５とを有する。

【0016】

上蓋２２は、タンク本体２１に開閉可能に支持されている。そして、上蓋２２を開状態とすることにより、乾燥した糠ＢＲをタンク本体２１の上側から投入することができる。これにより、タンク２内に糠ＢＲが堆積して、収納工程が行われる。
下蓋２３も、タンク本体２１に開閉可能に支持されている。そして、下蓋２３を開状態とすることにより、糠ＢＲをタンク本体２１の下側から排出することができる（図１中の二点鎖線の部分参照）。これにより、排出工程が行われる。

【0017】

また、上蓋２２および下蓋２３をそれぞれ閉状態とすることにより、タンク２は、糠ＢＲを収納した状態で密閉される。この密閉状態は、第２圧力低下工程が完了するまで維持される。

【0018】

羽根部２５は、鉛直方向と平行な軸２６回りに回転可能に支持されている。羽根部２５が回転することにより、タンク２内に堆積した糠ＢＲの表層（表面）を平らにならすならし工程が行われる。ならし工程により、糠ＢＲの堆積高さを水平方向に沿って一定にすることができる。そして、次工程である接触状態維持工程で水蒸気ＳＴが下方から供給された際、当該水蒸気ＳＴと糠ＢＲとの接触を迅速かつ均一に行うことができる。

【0019】

供給ライン３は、糠ＢＲを収納した状態のタンク２内に対して、水蒸気ＳＴを供給する水蒸気供給部である。水蒸気ＳＴの供給により、タンク２内で水蒸気ＳＴと糠ＢＲとを接触させて、その接触状態を維持する接触状態維持工程を行うことができる。
供給ライン３は、水蒸気ＳＴを発生させる水蒸気発生部３１と、水蒸気発生部３１とタンクとを連結する連結管３２と、連結管３２の途中に設けられたフィルタ部材３３とを有する。

【0020】

水蒸気発生部３１は、例えば純水を加熱して、水蒸気ＳＴを発生させるよう構成されている。
連結管３２は、上流側が水蒸気発生部３１に接続され、下流側がタンク２の下蓋２３に接続されている。これにより、連結管３２を介して、水蒸気発生部３１とタンク２とが連通する。水蒸気発生部３１で生じた水蒸気ＳＴは、連結管３２を通過して、タンク２内に供給される。そして、水蒸気ＳＴの供給に伴って、糠ＢＲには、下方から徐々に水蒸気ＳＴが接触していくこととなる。

【0021】

フィルタ部材３３は、例えば錆等の不純物が水蒸気ＳＴとともに連結管３２を通過した場合、その不純物を捕捉する。これにより、タンク２内への不純物の侵入を防止することができる。なお、不純物の大きさにもよるが、タンク２のフィルタ部材２４でも不純物の捕捉が可能である。

【0022】

以上のような構成の供給ライン３を用いることにより、接触状態維持工程が行われる。接触状態維持工程では、糠ＢＲは、水蒸気ＳＴと接触するとともに、水蒸気ＳＴにより加熱されて、糠ＢＲの温度が上昇する。これにより、糠ＢＲに含まれるフィチン酸のリン酸エステルが加水分解されて、イノシトールが生成される。糠ＢＲは、イノシトール含量が増加した状態となる。

【0023】

また、接触状態維持工程では、前述したように、糠ＢＲに対し、下方から水蒸気ＳＴを供給する。これにより、糠ＢＲの粒子をわずかに浮かせて、粒子同士の間隔を広げることができる。水蒸気ＳＴは、糠ＢＲの粒子同士の隙間を通過して、糠ＢＲ全体に行き渡ることができ、よって、糠ＢＲ全体に均一に接触することができるとともに、糠ＢＲ全体を均一に加熱することができる。

【0024】

図３に示すように、接触状態維持工程では、水蒸気ＳＴの供給を継続することにより、タンク２内の糠ＢＲの温度を一定に維持する。これにより、イノシトールの生成が安定して行われる。
また、接触状態維持工程では、水蒸気ＳＴの供給量を所定時間維持した後、水蒸気ＳＴの供給量を経時的に減少させる。これにより、糠ＢＲの温度一定化に寄与する。

【0025】

接触状態維持工程では、水蒸気ＳＴの供給により、糠ＢＲを１００度以上に加熱するのが好ましく、温度が高いほどイノシトールの生成が進行し易いが、タンク２の製造コストも考慮すると、１２０度以上１４５度以下に加熱するのがより好ましい。これにより、イノシトールの生成が進行し易くなる、すなわち、促進される。

【0026】

なお、本願において、温度を一定に維持するとは、上述の通り１００度以上の温度を保つという意味や、１００度（好ましくは１２０度）〜１４５度のある所定の温度の幅を保つという意味の両方を指す。
また、水蒸気ＳＴの供給による加熱は、例えばヒータ等でタンク２内を加熱する場合に比べて、省電力化を図ることができる。

【0027】

タンク２内では、糠ＢＲ（タンク２内）の温度上昇に伴って、内部の圧力も上昇する。このときのタンク２内の圧力は、大気圧を超える。
圧力調整ライン４は、タンク２内の圧力を調整する圧力調整部である。これにより、接触状態維持工程と排出工程との間で、タンク２内の圧力を低下させる圧力低下工程を行うことができる。図２に示すように、圧力低下工程には、第１圧力低下工程と、第２圧力低下工程とが含まれる。

【0028】

圧力調整ライン４は、タンク２とドレン回収部５と連結する連結管４１と、連結管５１の途中の２点間（以下、上流側の点を「第１分岐点４１１」と言い、下流側の点を「第２分岐点４１２」と言う）を連結するショートカット連結菅４２とを有する。
また、圧力調整ライン４は、連結管４１の第１分岐点４１１と第２分岐点４１２との間に設けられた大気開放弁（調圧弁）４３と、連結管４１の第２分岐点４１２よりも下流側に設けられたコンデンサ４４と、連結管４１のコンデンサ４４よりも下流側に設けられた切換弁４５と、ショートカット連結菅４２に設けられた切換弁４６とを有する。

【0029】

また、圧力調整ライン４は、連結管４１のコンデンサ４４と切換弁４５との間から分岐した分岐管４７と、分岐管４７の下流側に連結されたポンプ（真空ポンプ）４８とを有する。
製造装置では、排出工程に先立って、第１圧力低下工程と、第２圧力低下工程とを順に行う。

【0030】

まず、第１圧力低下工程を行うには、切換弁４５および切換弁４６を開状態とするとともに、ポンプ４８の作動を停止した状態として、大気開放弁４３は接触状態維持工程から作動（閉）状態のままとする。これにより、タンク２内の圧力が大気圧まで低下する（第１圧力低下工程）。この圧力低下に伴って、糠ＢＲ（タンク２内）の温度が低下する。また、第１圧力低下工程での圧力低下により、糠ＢＲの水分が蒸発して、糠ＢＲが乾燥していく。

【0031】

次いで、第２圧力低下工程を行うには、切換弁４６を開状態のままとするとともに、ポンプ４８を作動させた状態とする。これにより、タンク２内の圧力が強制的に陰圧となる、すなわち、大気圧よりも低い圧力まで低下する（第２圧力低下工程）。この圧力低下に伴って、糠ＢＲの温度がさらに低下する。また、第２圧力低下工程での圧力低下により、糠ＢＲの水分がさらに蒸発して、糠ＢＲがさらに乾燥していく。なお、第２圧力低下工程では、大気開放弁４３を開状態としてもよいが、閉状態としてもよい。これにより、タンク２内を迅速に減圧することができる。

【0032】

以上ように、圧力低下工程では、タンク２内の圧力を段階的に低下させる。これにより、前記のように糠ＢＲを十分に冷ますことができ、よって、次工程である排出工程で、糠ＢＲを容易かつ安全にタンク２から排出することができる。
また、圧力低下工程では、前記のように糠ＢＲの水分を蒸発させて、糠ＢＲを十分に乾燥させることができる。これにより、糠ＢＲは、乾燥した分、総重量が低下する。これにより、排出工程での糠ＢＲの排出を容易かつ迅速に行うことができる。また、排出後の糠ＢＲの搬送も容易に行うことができる。
また、排出工程後に糠ＢＲを乾燥させる乾燥工程を行う場合、糠ＢＲは圧力低下工程で乾燥してるため、乾燥工程に要する時間を短縮することができる。

【0033】

第２圧力低下工程では、切換弁４５を開状態とするとともに、コンデンサ４４に対する冷媒ＲＦの供給、排出を行ってもよい。これにより、コンデンサ４４内を通過する水蒸気ＳＴが冷媒ＲＦで冷却されて、水となる。この水は、排液として、ドレン回収部５で回収される。製造装置１では、圧力調整ライン４の一部が排液ラインとしても機能する。

【0034】

第２圧力低下工程完了後（接触状態維持工程後）に、タンク２の下蓋２３を開状態とする。これにより、タンク２内から糠ＢＲを排出することができる（排出工程）。この糠ＢＲは、回収容器（図示せず）に回収される。これにより、イノシトール含量が増加した糠ＢＲが得られる。

【0035】

前記のように、イノシトールは、体内摂取により生活習慣病の予防効果等が期待できる。そして、本発明によれば、糠ＢＲを、イノシトール含量が増加した状態とすることができる。糠ＢＲは、一般的に利用価値が低く、廃棄されることが多いとされているが、イノシトール含量を増加させることにより、体内摂取で容易に有効利用される。

【0036】

次に、一例として、糠ＢＲが脱脂米糠の場合のイノシトールの含有量について説明する。
図４に示すように、処理前、すなわち、接触状態維持工程を経る前の脱脂米糠には、約０．２４［mg/mL］のイノシトールが含有されている。この脱脂米糠に対し、処理を施す、すなわち、接触状態維持工程を行った場合、当該処理後の脱脂米糠には、約０．７［mg/mL］のイノシトールが含有されている。従って、処理後には、イノシトール含量が明らかに増加したことが分かる。

【0037】

以上、本発明のイノシトール含量が増加した糠の製造方法およびイノシトール含量が増加した糠の製造装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、イノシトール含量が増加した糠の製造装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

【符号の説明】

【0038】

１ イノシトール含量が増加した糠の製造装置（製造装置）
２ タンク
２１ タンク本体
２２ 上蓋
２３ 下蓋
２４ フィルタ部材
２５ 羽根部
２６ 軸
３ 水蒸気供給ライン（供給ライン）
３１ 水蒸気発生部
３２ 連結管
３３ フィルタ部材
４ 圧力調整ライン
４１ 連結管
４１１ 第１分岐点
４１２ 第２分岐点
４２ ショートカット連結菅
４３ 大気開放弁（調圧弁）
４４ コンデンサ
４５ 切換弁
４６ 切換弁
４７ 分岐管
４８ ポンプ（真空ポンプ）
５ ドレン回収部
ＢＲ 糠
ＲＦ 冷媒
ＳＴ 水蒸気

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】