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JP2721549B2 - 食用繊維含有量の高いコーンファイバー生成物の製造方法 - Google Patents

食用繊維含有量の高いコーンファイバー生成物の製造方法

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JP2721549B2
JP2721549B2 JP1158473A JP15847389A JP2721549B2 JP 2721549 B2 JP2721549 B2 JP 2721549B2 JP 1158473 A JP1158473 A JP 1158473A JP 15847389 A JP15847389 A JP 15847389A JP 2721549 B2 JP2721549 B2 JP 2721549B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、コーンの湿式粉砕工程から得られる混合繊
維流を加工して食物繊維含有量の高い生成物とする方法
に関するものである。
(従来の技術) 近年、繊維の人類の食事において及ぼす役割が注目を
浴びるようになってきている。このことは、繊維が増量
剤(bulking agent)としてだけではなく胃腸管の疾病
を防止する役割を果たすと信じられていることからきて
いる。
小麦、ふすまからの食物繊維は、シリアルなどの朝食
用穀類加工食品や小麦製のパンや同様の食品の中で長い
間使われてきた。しかしながら、今や人口の多くの部分
で食されている加工食品を補うための相当量の繊維に対
する需要が高まってきていることが認められている。こ
のため、食品供給者側では、食物繊維の別の供給源を探
索している。
食物繊維のある潜在的供給源としては、コーンの湿式
粉砕の副生物として得られるコーンファイバーがある。
しかしながら、この生成物は、かなり高いパーセンテー
ジで、でんぷんおよびたんぱく質を含むものである。こ
のような付加的な成分により、繊維は焼いたり、他の食
事用の調理法に利用するのには適さなくなる。このこと
で、当業者は、コーン湿式粉砕工程から得られる繊維に
おける食物繊維の含有量を増加しつつ、でんぷんやたん
ぱく質の量を削減するための経済的且つ工業的に実施可
能な方法を探すようになってきている。
米国特許第4,181,534号に、コーン湿式粉砕工程から
得られる湿潤繊維流を処理するための方法が開示されて
いる。この工程によると、濡れたままのうちにこの繊維
流を、ビーターあるいはインパクトミルにより研磨す
る。次いで、製粉生成物を、一つが高い割合のペントサ
ン類を含有する富化繊維(enriched fiber)であるいく
つかの部分に分離する。
米国特許第4,181,747号に、コーンおよび大豆から含
有された繊維を富化する第二の方法が開示されている。
この工程において、希酸水溶液を用いて粗製繊維を加熱
し、望ましくない副生成物を加水分解および溶解する。
次いで、高食物繊維含量の繊維を得るために、この材料
をよく洗浄する。
(発明が解決しようとする課題) 上記の従来工程により富化繊維生成物を得ることがで
きるものの、コーンから食物繊維含有生成物を製造する
ための簡単で低費用のプロセスがさらに望まれている。
本発明者等は、化学的加水分解または高価な粉砕操作を
必要としないコーンファイバーの食物繊維を富化する方
法を見出した。
(課題を解決するための手段) 本発明の方法によると、コーン湿式粉砕機は、連続工
程において、低価値副生成物をより高価値の食用成分に
転化することができる。
すなわち、本発明によると、 (a)コーンの湿式粉砕プロセスから得られる粗製繊維
を水で希釈して、固形分濃度約2〜約5重量%を有する
粗製コーンファイバーの水性スラリーとする工程、 (b)液体サイクロン(hydroclone)に入る前記水性ス
ラリーのうちの約65〜80%の容量が前記液体サイクロン
からのオーバーフロー流の状態で出るように調整された
前記液体サイクロンの操作圧を用いて前記粗製コーンフ
ァイバーの水性スラリーを液体サイクロンに通過させる
工程、および (c)前記オーバーフロー流から食物繊維含有量の高い
コーンファイバーを分離する工程 を含む、食物繊維含有量の高いコーンファイバー生成物
の製造方法を提供するものである。
さらに、本発明は、 (a)コーンの湿式粉砕プロセスにより得られる粗製繊
維を水で希釈して、固形分濃度約2〜約5重量%を有す
る粗製コーン繊維の水性スラリーとする工程、 (b)液体サイクロンに入る前記水性スラリーのうちの
約65〜80%容量が前記液体サイクロンからのオーバーフ
ロー流の状態で出るように調整された前記液体サイクロ
ンの操作圧を用いて前記粗製コーンファイバーの水性ス
ラリーを、液体サイクロンに通過させる工程、 (c)前記オーバーフロー流を前記液体サイクロンから
スクリーン開口部約2mm〜約4mmおよびスクリーンとパド
ルとの間隙約6mm〜約15mmを有する遠心パドル型スクリ
ーンに通過させる工程、および (d)前記遠心パドル型スクリーンによって分離された
固形物を洗浄して、食物繊維含有量の高いコーンファイ
バー部分を生成させる工程 を含む、食物繊維含有量の高いコーンファイバー生成物
の連続的製造方法も提供する。
本発明の方法に用いられる出発原料は、コーン湿式粉
砕プロセスから得られる粗製混合繊維流である。該原料
は、コーンの湿式粉砕によるでんぷん生成物の副生成物
として多量に製造されるものである。工業的なコーン湿
式粉砕工程に関する考察については、Starch Chemistry
and Technology,WhisterおよびPaschall編,Vol.II,Cha
pter 1,ppl−5,Academic Press.N.Y.を参照のこと。こ
の方法によって製造された繊維を、洗浄し、次いで絞り
出すか濾過して、遊離水分を約50ないし約60重量%に減
じる。従来この副生成物は、一般に、粉砕工程の別の副
生成物と混合され、乾燥されて動物飼料として利用され
ていた。
水分含有量約80〜約90重量%を含む未乾燥混合繊維流
を、水で固形分含有量約2〜約5重量%のスラリーに希
釈する。次いで、得られた水性スラリーを、本発明の工
程に利用する。
次いで、このコーンファイバーの希薄水性スラリー
を、液体サイクロンに通過させる。本発明の製法に有効
な液体サイクロンは、市販の製品である。特に好適な液
体サイクロンは、その頂部における長さ約3フィート直
径約6インチであるDorr−Oliver Company,Stamford,Co
nnecticutから購入可能である。このような液体サイク
ロンは、米国特許第2,913,112号に詳しく説明されてい
る。これは、コーンの胚芽の水性分離に関して、コーン
湿式粉砕工業において長年用いられており、その構造
は、上述のStarch Chemistry and Technologyのchapter
に詳しく記載されている。上記文献に記載されているよ
うに、多量の物質を分離する場合には、液体サイクロン
のバッテリは、並列で操作される。
本発明の製法において、液体サイクロンに流入する粗
製コーンファイバーの水性スラリーの流速および液体サ
イクロンにおける圧力降下は、液体サイクロンに流入す
る水性スラリーの容量の約65〜約80%が該液体サイクロ
ンのオーバーフロー流として排出されるように調整され
る。このような条件の下で、液体サイクロンを通過する
際の圧力降下は、通常約8〜12psi(0.56〜0.9kg/cm2
の間である。少量の繊維とともに高濃度のでんぷんおよ
びたんぱく質を含有するアンダーフロー流は、通常コー
ン湿式粉砕工程に戻され、ここでこの工程の普通の副生
成物と併合される。
液体サイクロンからのオーバーフロー流は、液体サイ
クロンのアンダーフロー流に通過する材料が含有するも
のより高い食物繊維含有量の粗大固形物質を含有する。
次いで、この粗大物質を、回収し、スクリーンまたは他
の微細物質を除去し得る装置で洗浄する。この段階で得
られる生成物は、通常、約60ないし約85パーセントの総
食物繊維含有量となる。
総食物繊維含有量がより高い生成物を製造するため
に、液体サイクロンからのオーバーフロー流を、遠心パ
ドル型スクリーンに通過させ、ここで繊維をさらに精製
して乾燥物質基準で約90%以上の総食物繊維を含有する
生成物を得る。
連続的に固体と液体を分離することのできる種々の公
知の遠心分離スクリーン装置を、本発明の方法に利用す
ることが出来る。一般に、このような装置は、円筒形の
スクリーン、スラリーに遠心力を付与する手段およびス
クリーンから分離された固形物を分離する手段から構成
される。工業的規模の大容量を製造する工程において、
市販の遠心パドル型スクリーンが、最も好ましい。
この工程に便利なパドル型スクリーンは、Indiana Ca
nning Machine Company,Indianapolis Indiana社製のIn
diana Canning MachineモデルNo.11である。これは、直
径約2mmから約4mm、好ましくは、約3mmの開口部のある
スクリーンが付されている。スクリーンとパドルとの間
隙は、約6〜約15mm、好ましくは、約7〜約11mmであ
る。好適な操作速度は、毎分約500〜1000回転(rpm)で
ある。
遠心パドル型スクリーンによって分離された固形物
は、次いで洗浄され、乾燥される。洗浄段階は、スクリ
ーンベンドまたは第二の遠心パドル型スクリーンで行わ
れる。第二の遠心パドル型スクリーンを用いる場合、生
成物の食物繊維含有量の総量は、さらに2〜3%増加す
る。生成物の最終使用に応じて、乾燥原料を好適な寸法
に粉砕することができる。
この工程により得られた生成物は、淡い色を有し、口
当たりが良く(bland taste)、また種々の食品に使用
するのに適する。従って、直ちに利用できる出発原料か
ら製造することのできる食物繊維含有量が高い食品級
(food−grade)繊維の大規模製造に適する連続工程
が、展開される。
(実施例) 以下の実施例は、本発明を更に説明するものであり、
当業者により完全に理解されるであろう。しかしなが
ら、本発明は、以下の実施例にのみ限定されるものでは
ないことを理解すべきである。以下の実施例において、
パーセントは、他にことわりのない限り、全て重量%で
ある。食物繊維の総量の値は、Prosky等によるJ.Assoc.
Off.Anal.Chem.67 1044−1051(1984)の方法によって
測定したものである。これは、あるサンプルからでんぷ
ん、たんぱく質、脂肪および灰分を除去した後の残った
物質である。
実施例1 コーンの湿式粉砕の際に得られた10〜20%固形分繊維
流の断片を、この実施例に記載される実験において使用
した。この繊維流を、水で希釈して、約2.25重量%固形
分濃度のスラリーとした。次いで、粗製コーンファイバ
ーの希釈水性スラリーを、毎分約190lの流量で、直径6
インチ(15.24cm)の液体サイクロン(DorrClone,Dorr
−Oliver Company)に通過させた。液体サイクロンにお
ける圧力降下は、8psi(0.56kg/cm3)であった。オーバ
ーフロー流と供給流との容量比は、0.71とした。次い
で、開口部直径3.2mmのスクリーンおよびパドルとスク
リーンとの隙間9.5mmを付された遠心パドル型スクリー
ン(Indiana Canning Machine Company,Model No.77)
に、オーバーフロー流をポンプにより供給した。この装
置は、600rpmの速度で操作された。スクリーンに回収さ
れた食物繊維を、洗浄し、乾燥して、分析した。二つの
実験の結果を第I表に示す。この結果は、コーン湿式粉
砕工程から得られた粗製繊維流が本発明の方法に供され
た場合、食物繊維90%以上を含有する食物繊維部分が得
られたことを示している。
実施例2 粗製繊維の希釈に用いた水をコーン湿式粉砕の際のプ
ロセス水とした以外は、実施例1の一般方法を行った。
実験3、4および5において、パドル型スクリーン装置
のパドルとスクリーンとの隙間を変えて、生成物の品質
に対するこの隙間の影響を示した。実験6〜11におい
て、生成物を単離する前に、第一のパドルのスクリーン
から洗浄された食物繊維スラリーを、第二のパドルスク
リーンに通過せしめた。上記の実験結果を第II表に示
す。実験3〜5は、パドル型スクリーンにおけるパドル
とスクリーンとの隙間が減少するにつれて、生成物の総
食物繊維量が増加することを示す。全て実験4のパドル
とスクリーンとの隙間と同様の隙間を利用した実験7〜
11は、食物繊維の第二パドル型スクリーンの通過によ
り、1つのパドル型スクリーンを通過させた同一条件の
ものより幾分か高い食物繊維を含有する生成物を得られ
ることを示す。
実施例3 例1と同様の粗製コーンファイバー流を水で希釈し
て、約2重量%の固形分濃度のスラリーとした。次い
で、粗製コーンファイバーの希釈水性スラリーを実施例
1のとおりの液体サイクロンに通過させた。種々の実験
において、液体サイクロンにおける圧力損失を0.7から
0.9kg/cm2の間とした。オーバーフロー流と供給流との
容量比は、約0.65であった。4つの実験の結果を第III
表に示す。
フロントページの続き (72)発明者 ロバート・ジエイ・レプタ アメリカ合衆国、イリノイ州、オークラ ンド・パーク、ウエスト・カシユー、 7722 (56)参考文献 米国特許4181534(US,A) 米国特許4181747(US,A)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)コーンの湿式粉砕プロセスから得ら
    れる粗製繊維を水で希釈して、固形分濃度約2〜約5重
    量%を有する粗製コーンファイバーの水性スラリーとす
    る工程、 (b)液体サイクロンに入る前記水性スラリーのうちの
    約65〜80%の容量が前記液体サイクロンからのオーバー
    フロー流の状態で出るように調整された前記液体サイク
    ロンの操作圧を用いて前記粗製コーンファイバーの水性
    スラリーを液体サイクロンに通過させる工程、 (c)前記オーバーフロー流を前記液体サイクロンから
    スクリーン開口部約2mm〜約4mmおよびスクリーンとパド
    ルとの間隙約6mm〜約15mmを有する遠心パドル型スクリ
    ーンに通過させる工程、および (d)前記遠心パドル型スクリーンによって分離された
    固形物を洗浄して、食物繊維含有量の高いコーンファイ
    バー部分を生成させる工程 を含む、食物繊維含有量の高いコーンファイバー生成物
    の連続的製造方法。
  2. 【請求項2】工程(b)において用いられる液体サイク
    ロンの操作圧が、液体サイクロンにおける圧力降下が約
    0.56kg/cm2〜約0.9kg/cm2であるように調整される請求
    項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】工程(c)に用いられる遠心パドル型スク
    リーンのスクリーン開口部が約3mmである請求項1に記
    載の方法。
  4. 【請求項4】工程(c)に用いられる遠心パドル型スク
    リーンのスクリーンとパドルとの間隙が約7mm〜11mmで
    ある請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】(a)コーンの湿式粉砕プロセスにより得
    られる粗製繊維を水で希釈して、固形分濃度約2〜約5
    重量%を有する粗製コーンファイバーの水性スラリーと
    する工程、 (b)液体サイクロンに入る前記水性スラリーのうちの
    約65〜80%容量が前記液体サイクロンからのオーバーフ
    ロー流の状態で出るように調整された前記液体サイクロ
    ンの操作圧を用いて、前記粗製コーンファイバーの水性
    スラリーを液体サイクロンに通過させる工程、および (c)前記オーバーフロー流から食物繊維含有量の高い
    コーンファイバーを分離する工程 を含む、食物繊維含有量の高いコーンファイバー生成物
    の製造方法。
  6. 【請求項6】工程(b)において用いられる液体サイク
    ロンの操作圧が、その液体サイクロンを通過する際の圧
    力降下が約0.56kg/cm2〜約0.9kg/cm2であるように調整
    される請求項5に記載の方法。
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