Wheat grain of denuded using ozone |
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| 申请号 | JP2009500895 | 申请日 | 2007-03-19 | 公开(公告)号 | JP2009530094A | 公开(公告)日 | 2009-08-27 |
| 申请人 | グリーン テクノロジーズ; | 发明人 | クリスチャン コスト，; ミシェル デュボワ，; アンヌ−ガエル ペルノ，; | ||||
| 摘要 | 【課題】オゾンを使用した小麦粒の 剥皮 プロセスの提供。 【解決手段】本発明は、穀粒の剥皮プロセスと上記プロセスで得られた製品、即ち剥皮された小麦粒及びそこから分離された外皮とに関する。 本発明はまた、上記プロセスを実行するための特定の設備に関する。 小麦粒を剥皮するための発明的な上記プロセスは特に、ａ）上記小麦の原麦粒を精選するステップと、ｂ）上記精選された小麦粒を加湿するステップと、ｃ）ステップｂ）において上記小麦粒を加湿した後に、又は上記ステップと同時に、上記小麦粒をオゾンと 接触 させるステップと、ｄ）ステップｃ）において部分的に又は完全に剥皮された粒塊の粒から外皮を分離させるステップとを含む。 【選択図】図１１ |
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| 权利要求 | 小麦粒の剥皮プロセスであって、 ａ）前記小麦の原麦粒を精選するステップと、 ｂ）前記精選された小麦粒を加湿するステップと、 ｃ）ステップｂ）における前記小麦粒の加湿の後に、又は加湿と同時に、前記小麦粒をオゾンと接触させるステップと、 ｄ）ステップｃ）において部分的又は全体的に剥皮された粒塊からその外皮層を分離させるステップとを含むプロセス。 前記プロセスによれば、使用されるオゾン量は、粒１キロ当たりのオゾンのグラム数で表すと０．５〜２０である、 請求項１に記載のプロセス。 前記粒のオゾンとの接触時間は、５〜７０分、好ましくは１５〜４０分であることを特徴とする、 請求項１又は２に記載のプロセス。 前記使用されるオゾンは乾燥したキャリアガスから生成され、かつ前記キャリアガス中のオゾン濃度は８０〜１６０ｇ／ｍ ３ （ＮＴＰ）、好ましくは１００〜１２０ｇ／ｍ ３ （ＮＴＰ）であることを特徴とする、 請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセス。 前記粒と接触させる際の前記オゾン化キャリアガスの圧力は２００〜８００ｍｂａｒであることを特徴とする、 請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセス。 前記粒を加湿するために使用される水は予めオゾンで処理されることを特徴とする、 請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロセス。 前記粒とオゾンとの接触は、前記粒を再循環させるための内部装置を備える垂直型の接触反応器内で連続的又は断続的に行われることを特徴とする、 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロセス。 オゾン処理中に分離された前記外皮層は、比重選別を行うことを可能にする空気流によって前記粒塊から採取されることを特徴とする、 請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。 前記粒の比重分離は、振動篩により生成される水平振動と、前記振動篩を通る上昇空気流との同時印加によって行われることを特徴とする、 請求項８に記載のプロセス。 請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロセスを使用して得ることができる剥皮された小麦粒。 剥皮された粒の重量に対し少なくとも０．５重量％、好ましくは少なくとも１重量％、さらに好ましくは少なくとも１．５重量％のマルトースを含むことを特徴とする、 請求項１０に記載の剥皮された小麦粒。 ファインケミカル分野、医薬品分野又は化粧品分野における、請求項１０又は請求項１１に記載の剥皮された小麦粒の使用。 請求項１〜９のいずれか一項のプロセスに従って得ることができる小麦粒の外皮破片。 前記加湿された外皮破片の重量に対して含水量が１５〜２０％、好ましくは１６〜２０％、さらに好ましくは１７〜１９％であることを特徴とする、 請求項１３に記載の小麦粒の外皮破片。 長さが１〜５ｍｍであることを特徴とする、 請求項１３又は請求項１４に記載の小麦粒の外皮破片。 ファインケミカル分野、医薬品分野又は化粧品分野における、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の小麦粒の外皮破片の使用。 請求項１〜９のいずれか一項に記載の小麦粒剥皮プロセスを実行するための設備であって、 ａ）前記小麦粒を精選するための手段（５）と、 ｂ）前記小麦粒を加湿するための手段と、 ｃ）前記小麦粒を、キャリアガス中に含まれるオゾン、及び／又はオゾン化水と接触させることを可能にするオゾン処理反応器（７）と、 ｄ）前記オゾン処理された小麦粒からその外皮層を分離させることを可能にする装置（１０）とを備える設備。 前記分離装置ｄ）は空気流を使用して、重量差又は比重差に応じて前記小麦粒を前記外皮層から分離させ、かつ前記分離装置は、サイクロン型装置、振動篩装置、及び空気流が振動篩に対し垂直に印加される振動篩装置から成る群から選択されることを特徴とする、 請求項１７に記載の設備。 前記加湿手段ｂ）は前記オゾン処理反応器（７）内にオゾン化水用の入口（２０）を備え、かつ前記オゾン処理反応器（７）はまた、キャリアガス中に含まれる気体オゾン用の入口（２３）を備えることを特徴とする、 請求項１７又は請求項１８に記載の設備。 小麦粒を剥皮するためのオゾンの使用。 |
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| 说明书全文 | 本発明は、小麦粒の外層を剥皮するためのプロセスと、上記プロセスにより得られる製品、即ち剥皮された小麦粒及びその分離された外皮層とに関する。 本発明はまた、本プロセスを実行するための特定の設備にも関する。 本発明は、工業製粉及び特殊製粉の分野において特定の用途が見出される。 本発明のもとで可能であるように、厳密に制御して小麦粒から組成物を得ることは、食事療法学の分野において大いに興味深いことであるということに注目すべきである。 この種の組成物はまた、化粧品、薬学及びファインケミカルの分野においても用途が見出される。 小麦は高等被子植物であり、即ちその種子はむき出しではなく、外皮により覆われている。 小麦胚は子葉を１枚しか持たず、従って小麦は単子葉植物である。 軟質小麦はイネ科（Ｇｒａｍｉｎａｅ）のコムギ属（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ）に属する。 小麦は、その粒が穎果と呼ばれる乾燥した非裂開果であり、かつ中心の粒と外側の皮膜とから成る穀草である。 上記中心部の粒は胚とデンプン胚乳とからなり、このデンプン胚乳から、一連の粉砕、選別及び篩い分け作業により小麦粉が生産される。 技術レベルによって、及び食品工業用途によって、２つの主要種、即ち軟質小麦と硬質小麦とに区別される。 主に製パン用向けの小麦粉は軟質小麦から作られるものであり、硬質小麦はパスタの製造に用いられるセモリナ粉の生産に使用される。 外側の外皮は、連続する層として配置された６つの組織、即ち粒の外側から内側にかけて、 これらのうち後者２つの層は、デンプン胚乳の一部であるアリューロン層と非常に密着して接合している。 この密着した接合により、穎果の境界が定められる。 軟質小麦の粒の概略断面図は図１に示される。 小麦粒からの小麦粉の採取は、一般に「粉砕」と呼ばれる作業であり、従来からの製粉作業である。 この種の技術を採用するに至ったのは、小麦粒それ自体に特有の構造による。 他の穀物（例えば、トウモロコシ、コメ）と比較して、小麦粒は、その全長にわたり胚芽側に、種皮が粒の内側に入り込むことで生じる粒溝又は縦溝を有する。 粒の生育中に粒に栄養を供給する維管束が、この粒溝の下部に位置する。 この粒溝の存在が、小麦粉を採取するために胚乳を外皮から分離させる方法を決定している。 この中心の粒溝の存在によって、例えば精米の場合のように、周辺部分を研磨することにより外皮を徐々に取り除くことは事実上不可能である。 小麦粉を採取するには、事前に粒を破砕し、次に粒の最も内側の部分から胚乳画分を徐々に、即ち中心から周辺にかけて、分離させることが必要である。 粒の中心から取り出された最初に得られる小麦粉に不純物が最も含まれていないのは、こうした理由による。 一連の粉砕、選別及び篩い分けによる従来の製粉プロセスによって、小麦粉を産するデンプン胚乳から周辺部分を分離させることが可能である。 胚乳の外層を周辺皮膜の内層から分離させることは、品種の特異性によって大きく異なる繊細な作業であり、いずれの場合も完全ではない。 軟質小麦由来の小麦粉は、「穀粒（ｋｅｒｎｅｌ）」と呼ばれる粒の中心部分を粉砕することにより得られる。 従って小麦粉は、小麦粒から取り出される貴重な製品である。 粉砕中に穀粒から分離される、小麦粒の周辺部分は、副産物を形成する。 これらの副産物「ふすま（ｂｒａｎ）」のうち、小麦の粉砕後に残る残留物は約１０％に相当する。 ふすまは外側の周辺部分のみで形成されると思われているが、ふすまは常に胚乳からの幾らかのデンプン粒を含む。 他の画分は、周辺部分と、一般に「小麦ショーツ（ｗｈｅａｔ ｓｈｏｒｔｓ）」と呼ばれる、粒子の細かい穀粒部分との非常に粒子の細かい混合物である。 この最終粉砕画分は、粒子の細かい周辺部分と粒子の細かい胚乳部分との完全な混合物である。 セモリナ製粉機は硬質小麦を処理するものであり、第１の粉砕作業に由来するセモリナの選択という点で本質的に異なる。 粒は主に、デンプン（約７０％）、タンパク質（１０〜１５％、品種及び生育条件によって異なる）、ペントサン（８〜１０％）、脂質（約１．５％）、及び量的には微量の他の成分（リグニン、セルロース、遊離糖類、ミネラル類、及びビタミン類等）から成る。 これらの構成成分は、粒の組織学的に異なる画分内に不均等に分布する。 デンプンは全てがデンプン胚乳中に見られる。 胚芽及びアリューロン層はタンパク質含量が特に高く、アリューロン層は鉱物質に富み、ペントサンはアリューロン細胞壁の最も重要な分子である。 セルロース及びリグニンは果皮成分の５０％近くに相当する。 脂質は胚芽及びアリューロン層の約１０％を占める。 粒の周辺部分は鉱物質に最も富む（約２．８％）。 逆に、デンプン胚乳は鉱物質を約０．５％しか含まず、粒の中心部に見られる鉱物質はさらに少ない。 結果として、小麦粉の鉱物質含量は、その純度、即ち粒の周辺部分が混入していないことの基準として用いられるので、ほとんどの国において小麦粉の法的種類はこの含量に基づいている。 製粉業者は「灰分曲線」（図２を参照）を使用してその製粉機の調整が適切かどうかを監視する。 これは明らかに、いわゆる白小麦粉を得るために適用されることであるが、白小麦粉の栄養価については疑問を呈する声が高まっている。 外側の周辺部分は、無機塩類、ビタミン類、可溶性及び不溶性繊維に富むことが知られている。 新しい栄養上の要件を満たすため、小麦粉は小麦粒のこうした外側の部分を一定割合含むことで、適切な栄養バランスに必要な無機塩類、ビタミン類、繊維を我々の体に供給する必要がある。 小麦粒の外側の周辺部分は、ふすまに概して見られる２つの領域、 現在用いられている製粉技術は、こうした異なる層を区別及び分離できず、これはつまり、いっそう周辺層に富んだ小麦粉を得ることが所望される場合、２つの層を区別する可能性がないことから、ふすま及び／又は小麦ショーツの一部をこれらの白小麦粉に再添加しなければならないことを意味する。 上記から、一定の、調整可能な（生）化学組成の小麦粉を得るために、小麦粒の連続する層の分離を制御できることが利点であると理解できる。 制御された数の上層が取り除かれた、無傷の小麦全粒が提供可能であることもまた大いに興味深い。 今日の食品工業において、制御された数の上層（周辺層）を持たない無傷の小麦全粒には種々の用途又は需要がある。 かかる用途のうち、以下を挙げることができる。 小麦の外層はまた、腸管輸送（ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｔｒａｎｓｉｔ）、免疫刺激、及びある種の癌に対する防御のための繊維の利点に関心を寄せる食品工業においても、用途が見出される。 十分に再現性のある方法で上記外層を調製可能であることは明らかに有益である。 十分に制御された組成の剥皮された小麦粒及び小麦外層は、食品工業の他に、ファインケミカル、医薬品及び化粧品の分野における用途（活性物質のコーティング用等）を見出すことができる。 本発明において「剥皮」とは、小麦粒の外側の周辺部分が、薄く細長い薄片の形態で得られるプロセスを意味する。 これらの長い薄片は限られた数の細胞層から成り、このことはそれらの薄い厚み及びそれらの半透明の外観を説明するものである。 以下で述べられる通り、この外観の半透明性は、本発明に係るオゾンの作用により強められる。 これらの細胞層は組織学的には、表皮、下皮、中果皮、及び内果皮に相当する。 「外皮の除去」とは、粒の外側の周辺部分が粉末形態、又は上記周辺部分の微小片、又は上記周辺部分の極微小片として得られるプロセスを意味する。 小麦粒又は穀物粒の外皮の除去に直接的に又は間接的に関係する特許出願が幾つかある。 例えば特許文献１は外皮除去装置について記載しており、この装置では実際に外皮を除去する作業の前に追加的に粒を加湿し、その後いわゆる厳密な意味での外皮除去作業を、ロータに機械的エネルギーを印加することにより行い、確実に粒の外皮を除去し、部分的に研磨する。 特許文献２は、硬質粒用の外皮除去装置、及び純粋な多糖類の単離におけるその適用について記載している。 この文献は特にイナゴマメ粒を取り扱うものであり、また、鉱酸を使用する代わりに赤外線を使用し、その後に加熱処理を行う外皮除去システムについて記載している。 特許文献３は、複数のロータを備えた、機械的手段を使用する外皮除去装置について記載しており、これは特にスイートシロバナルーピン（ｓｗｅｅｔ ｗｈｉｔｅ ｌｕｐｉｎ）の外皮の除去に適する。 外皮の除去は、構造に違いのある一連のロールに対し印加される強力な機械的作用に基づく。 特許文献４は、特別な構造配置を有するロータを使用して機械的エネルギーを印加する外皮除去装置について記載している。 この装置は、特に粟類及びモロコシの外皮を除去するために開発された。 特許文献５は、特別な形状のステータと対になった同様に特別な形状のロータに対し機械的エネルギーを印加する外皮除去装置について記載しており、このアセンブリは、先行技術の外皮除去機で認められる粒の圧壊を回避するために開発される。 特許文献６は、２本のロール間に設けられた空間を粒が通過する際の摩擦が確実に最大となるようゴムで被覆されたロールに対し、機械的エネルギーを印加する外皮除去装置について記載している。 この空間は、使用者が得たいと望む外皮の除去程度に応じて調整できる。 特許文献７は、粒の外皮除去機について、特に機械的な外皮除去作用に関わる特別な形状のロータ及びステータについて記載している。 上述の特許出願を別とすれば、今日の市場には、粉砕前に粒の外皮を除去したいと望む製粉業者が使用できる産業用装置は２つある。 それらは、次のものである。 これらの装置により従来式の製粉ラインにもたらされた変化は、図３と４とを比較することでより良く理解されるであろう。 図３は、原麦の貯蔵から小麦粉が得られるまでの従来式の製粉ラインを示す。 このラインの主要な構成要素は次の通りである。 図４は、従来式の製粉ラインにＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）又はＰｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）装置が挿入されたラインを示す。 このラインの主要な構成要素は次の通りである。 これらの装置によるプロセスは、粒を外皮除去機に入れる前に、追加的な、粒の加湿を伴うことが分かるであろう。 このさらなる加湿ステップは、最初の従来の加湿ステップに追加され、調質工程の直後に行われる。 外皮の除去は、「マントル（ｍａｎｔｌｅ）」と呼ばれる、ステータと対になったロータに対し機械的エネルギーを印加することにより達成される。 Ｐｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）装置は実際に外皮の除去を行うのではなく、正しくは粒の周辺部分を研磨するものであり、その点でＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）装置と異なる。 研磨はロールに対し機械的エネルギーを印加することにより達成される。 研磨される粒は２本のロール間に設けられた空間内を循環する。 この空間は、１回の通過における所望の研磨度に応じて調整可能である。 内部再循環によるこの連続装置によって、粒をロール間に数回通過させることが可能となり、それにより研磨度が増加する。 現在市販されている２つの装置は双方とも、確実に外皮除去又は研磨するための機械的エネルギー、及び事前の追加的な加湿を用いることが留意されるであろう。 一般に、これらの機械が使用する電気的エネルギーは、全体として粒１トン当たり８．５ｋＷ／トン〜１５ｋＷ／トンであり、これは外皮除去される粒の種類に、及び所望の外皮の除去程度に応じた機械の質量流量によって異なる。 製粉分野では依然として、エネルギー費が最小限であり、ステップ数が低減され、従って作業時間が一定限度内である小麦粒の剥皮プロセスの提供が必要とされている。 また、再現性のある組成を有する小麦粉が得られるように、及び、調理済みの小麦粒、朝食用シリアル等の用途に使用できる制御可能に剥皮された小麦粒が提供されるように小麦粒の外層の分離を制御することも必要とされている。 剥皮された小麦粒及び小麦外皮層の、食品工業における用途の他にも、小麦粒の一部の画分において炭水化物、タンパク質等の組成が正確であることにより、ファインケミカル、化粧品及び医薬品の分野における用途が検討できる。 本発明では、驚くべきことに、粒をオゾン化キャリアガスで処理することにより、上述した問題が全般的に解決され得ることが分かった。 この処理により、追加的なエネルギーを一切印加することなく、且つこの追加的なエネルギーを印加する機械的手段に頼ることなく、これらの粒が均質に剥皮される。 換言すれば、実現される均質な剥皮は物理化学的要因によるものであって、先行技術のように、ただ機械的要因によるものではない。 従って、第１の態様によれば、本発明は小麦粒を剥皮するためのオゾンの使用に関する。 本発明は特に、小麦粒の剥皮プロセスであって、 第２の態様によれば、本発明は、本発明のプロセスにより得られる製品、即ち剥皮された小麦粒とその分離された外皮層とに関する。 本発明はまた、上記剥皮された小麦粒と上記外皮層の双方の、ファインケミカル、医薬品及び化粧品における使用（活性成分のコーティング等）にも関する。 第３の態様によれば、本発明はこの剥皮プロセスを実行するための特定の設備に関する。 本発明の設備は、特にａ）上記小麦粒を精選するための手段５と、 本出願人は、国際公開第０１／４３５５６号パンフレットにおいて、粉砕前の粒を除染することを目的としたプロセスの特徴及び作業パラメータを既に記載している。 この文献には、密封された閉鎖反応器内で小麦粒をオゾン化キャリアガスにより、僅かなガス圧下で内部再循環させながら、処理することによって、微生物量が低減され、残留農薬が除去され、及びマイコトキシンが除去されることが記載されている。 この先行出願は、本質的に、食品安全性について高品位の小麦粉の製造に関するものであり、粒を確実に剥皮するためのオゾンの使用を全く想定していない。 図５は、本発明のプロセスを示す。 本スキームの主な構成要素は、次の通りである。 前段落に明記される通り、従来式の小麦の加湿を、オゾン処理が実施される反応器内で直接行うことができ、この工程は、概略図中において接続詞「又は」の使用により別ラインで明示されている。 この構成において、スキームの主要な構成要素は次の通りである。 前者の構成と同様に、この構成において、剥皮はオゾンによる粒の処理中に行われることに留意されたい。 剥がれた周辺部分はオゾン処理が完了すると粒から分離され、その後、粒は製粉用途向けの粉砕工程に入る。 小麦粒のオゾン処理中、特に反応器を空にする際に小麦粒から多かれ少なかれ剥がれる外皮層を十分に分離させるために使用される手段に関して、確実に上記分離を行うことができる様々な装置がある。 通例、重量差又は比重差の原理に従い機能する任意の分離装置が、予め処理された粒を物理化学作用（本発明の主題）によって剥がれた外皮層から分離させるために使用できる。 使用できる第１の装置は、空気流により生じる遠心効果によって、処理された粒と外皮層とを確実に分離させるサイクロン型の装置である。 かかる装置は、特に、処理後の粒を回収する下部ホッパーの後に挿入される。 粒はこの下部ホッパーから出ると、通常配分チャンバに入るので、粒は確実に空気搬送回路に向けて送られる。 確実に空気搬送する総空気流量によって、サイクロンの遠心効果が生成する。 従って、サイクロンにより外皮層から分離された粒は、上記サイクロンから放出されることにより採取可能であり、一方、空気流により運ばれる外皮層は、サイクロンの上方の中心部分から採取される。 外皮層＋搬送空気流の混合物は通常、外皮層を空気流から確実に分離させるとともに、それと相まって微粉末を確実に滞留させるフィルタへと導かれる。 場合によっては、このフィルタを第２のエアフィルタにより補助してもよく、これは微粉末を分離させる場合に限られる。 換言すれば、第１のフィルタは空気流及び微粉末から外皮層を確実に分離させ、一方で第２のフィルタは空気流から全ての微粉末を取り除く。 使用できる第２の装置は、振動篩を備えた装置である。 粒を搬送するために使用される空気流が、水平方向に高速で往復運動する振動篩の入口に粒を運び、この振動篩が粒を空気流から自然に分離させる（この作業は、連続して取り付けられた数枚の篩によって行うことができる）。 空気流から分離された選別済みの粒は振動篩の下部に回収され、一方で粒を搬送するために使用された空気流はダストフィルタへと導かれるので、粉末粒子が確実に滞留し、空気流から分離される。 同様に使用できる第３の装置は、垂直な空気流が印加される振動篩を備えた装置であり、上記振動篩は比重選別を行うことが可能である。 粒は振動篩から出ると回収され、一方、外皮層は垂直な空気流及び駆動空気流の双方により、通常、多層型分離フィルタ装置へと運び去られる。 特に好ましい一実施形態によれば、小麦粒が本発明に従いオゾンで処理される反応器から出ると、一般に「風選機（ｗｉｎｎｏｗｅｒ）」と呼ばれる公知の従来式分離装置に粒を通過させることにより、外皮層を粒塊から採取できる。 この装置は、振動篩により生成される水平振動と、振動篩を通る上昇空気流とを同時に印加することによって、確実に比重選別及び分離を行う。 これらの２つのシステムの併用により、比重選別を行うのに必要とされる空気流がかなり最小限に抑えられ、従って空気流を供給するために必要とされる電気的エネルギーがはるかに少なくなる。 この装置を出ると、外皮層から分離された粒はシュートに回収されたうえで粉砕作業に導かれ、一方で空気流により分離された外皮層は回収されたうえで貯蔵ユニットに送られる。 本発明の剥皮プロセスについて、使用されるオゾン量は、粒１キロ当たりのオゾンのグラム数で表すと、好ましくは０．５〜２０である。 粒とオゾンとの接触時間は好ましくは５〜７０分、さらに好ましくは１５〜４０分である。 使用されるオゾンは好ましくは、乾燥したキャリアガスから生成され、このキャリアガス中のオゾン濃度は好ましくは８０〜１６０ｇ／ｍ ３ （ＮＴＰ）、さらに好ましくは１００〜１２０ｇ／ｍ ３ （ＮＴＰ）である。 粒と接触する時点でのオゾン化キャリアガスの圧力は２００〜８００ｍｂａｒ、好ましくは２００〜７００ｍｂａｒ、さらに好ましくは２００ｍｂａｒ〜６００ｍｂａｒ又は３００ｍｂａｒ〜６００ｍｂａｒである。 オゾン処理中の反応器内の温度は概して通常の周囲温度であり、ほとんどの場合、反応の開始時点で２０℃〜２５℃である。 オゾンとの反応の発熱性によって、温度は反応の終了時には３０℃まで、又は３５℃まで、又は４０℃にさえも上昇する場合がある。 従って、反応中の反応器内の温度は好ましくは２０℃〜４０℃であって、開始温度が２０℃〜２５℃、かつオゾンとの反応終了時の温度が好ましくは３０℃〜３５℃である。 本発明によれば、小麦粒をオゾンと接触させる反応器には、乾燥したオゾン、湿潤オゾン又はオゾン化水が区別なく供給可能である。 有利な一実施形態において、本発明の剥皮プロセスによれば、粒を加湿するために使用される水は予めオゾンで処理される。 小麦粒へのオゾン化水の形態でのオゾン供給を、反応器の上部のガス状体を通しての供給と組み合わせることが有利である場合がある。 オゾンは、有利には容器内に保管された純酸素から成るキャリアガスから生成される。 あるいはキャリアガスは、ろ過され、圧縮され、かつ−５０〜−７０℃の露点まで乾燥された周囲空気から生成されてもよい。 あるいはさらに、キャリアガスは、任意の割合の純酸素とろ過、圧縮、かつ乾燥された空気との混合物から成っていてもよい。 先行技術において公知の外皮除去プロセスとは異なり、本発明のプロセスは、精選された粒の加湿後に続く調質時間が不要である。 本発明の他の利点は別として、調質工程及びさらなる加湿工程の双方を省略できるということは、先行技術と比較して能率の増進になる。 本発明において、粒は初めに精選工程に供され、この工程は特に、例えば送風機を使用して最軽量の小片を分離させることを目的とする。 このステップは、収穫時に原麦を汚染する、土壌からの石、金属粒、粉塵等を除去するために必要である。 概して、本発明のプロセスにおいて使用される接触反応器は垂直型であってもよく、円筒形の本体、又は底部が円錐形である円筒−円錐形の本体から成っていてもよい。 この本体は、接触反応器内での十分な粒の循環及び滞留時間を提供して確実に最適なオゾン処理を行う内部装置を備える。 粒とオゾンとの接触は、反応器内で連続的又は断続的に行うことができる。 反応器は、垂直方向の接触が可能であり、かつ粒の内部再循環システムを備えるのが好ましい。 粒の内部再循環率（即ち粒のオゾン接触帯の通過回数）は、通常約１０〜４０、好ましくは約２０〜３０である。 ジャケット付きアルキメデス・スクリュー型の装置によって確実に内部再循環が可能であり、上記装置は、所望の再循環率を正確に設定できるようにスクリューの回転速度の調節を可能にする電気機械装置により駆動されるものである。 また、上記再循環率はスクリューのピッチ及び直径によっても決定される。 接触反応器には通常、反応後の反応ガスを排気するための排気装置、配管により供給されるオゾン化水用の噴霧システム、加圧水が供給される安全装置、安全バルブ、及び剪断ディスクが設けられている。 接触反応器は通常、その下部にオゾン化ガスの取り入れ装置及び分配装置を備えており、これら装置は、十分な注入速度でガスを粒塊に確実に分配して上記ガスが処理対象の粒塊内に確実に良好に浸透するよう設計される。 概して、注入速度は１０〜８０ｍ． ｓ -１ 、好ましくは３０〜５０ｍ． ｓ -１である。 また、オゾン化反応は発熱性であるため、接触反応器の本体には通常、反応に必要な時間中、垂直方向又は半径方向に温度勾配がない状態で上記接触反応器内部及び反応媒体を一定温度に維持可能な冷却装置が設けられている。 この接触反応器の効果的な冷却により、その使用の安全性が高められ、オゾン化反応が正確に制御される。 冷却装置は、例えば、低温の加圧水を供給されるものであるか、又は冷凍ユニットにより生成される氷水回路を介するものであってもよい。 接触反応器の本体の構成材料は、磨耗、及び高濃度のオゾンの存在により生じる酸化に対して確実に耐性を有するよう選択される。 上記材料は、例えばステンレス鋼であってもよく、当業者には公知である。 本発明の有利な一実施形態によれば、本発明は、 以下に限定されないものの、現時点での好ましい一実施形態に従って、小麦貯蔵手段と、小麦配合手段と、小麦粉を生産するために剥皮された小麦粒を粉砕する手段とを備える、本発明に係る小麦粒剥皮装置の全体が図１１に示される。 図１１の参照符号は次の通りである。 結果：本発明に係るプロセスと先行技術の方法との比較 加湿ステップの開始から粉砕工程の開始までのプロセス時間に関して、図３に示されるような従来式ラインはほとんどの場合、加湿工程に約１０分間、調質時間に２４〜４８時間の時間を必要とする。 事前の精選と粉砕との間に上記２つのステップがあるため、故にこれらのステップは約１日（＋加湿時間）〜２日（＋加湿時間）を要する。 実際にはこれらのプロセスはほとんど連続しており、従ってこれらの時間は所与の量（例えば１トン）の小麦を処理するための経過時間となることに留意されたい。 図４に示されるように、ＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）又はＰｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）装置が挿入された従来式の粉砕ラインにおいて、加湿開始から粉砕開始までの合計時間は少なくとも１日を僅かに超え、多くて２日を僅かに超える。 加湿及び外皮除去ステップは比較的短時間であるが（約１０分）、調質工程が必須であることによって、プロセス全体が比較的時間のかかるものとなる。 これに対して、本発明のプロセスによれば、精選終了から粉砕開始までのステップ、即ち同時に行うことのできる加湿及び剥皮にかかる時間は、概して７５分未満である。 従って、調質工程をなくすことは、プロセスの総所要時間と反応器の最適使用とに対しかなりの影響を及ぼす。 従来式の粉砕ラインにＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）又はＰｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）型の外皮除去プロセスを挿入すると、外皮除去された小麦１トン当たり８．５〜１５ｋＷ／トンの追加的なエネルギーが消費され、また粒塊から取り除かれた外皮破片を確実に分離させるために０．８〜１．３ｋＷ／トンの追加的なエネルギーが消費されることとなる。 全体としては、これらの装置の従来式粉砕ラインへの挿入は、９．３〜１６．３ｋＷ／トンの追加的なエネルギー消費につながる。 外皮の除去のみを考慮する場合、本発明に係るプロセスを従来式の粉砕ラインに挿入すると、小麦粒からの外皮層の分離のためだけに、０．４〜０．９ｋＷ／トンの追加的なエネルギーが消費されることとなる。 オゾンの生成を考慮すると、本発明のプロセスは概して、粒１トン当たり１ｋｇのオゾンを使用する処理に対し、総消費量として粒１トン当たり６．４〜６．９ｋＷ／トンが必要になると推定される。 本発明で得られる外皮層の特性 下記表１は、種々のプロセスにより得られた外皮破片の物理的特性についての比較を示し、ここで含水量は、製粉用途の小麦粉を生産するためにその後の粉砕が可能であるよう調整されていることが分かる。 他の機能向けに小麦粒及び外皮破片を調製する上で本発明のプロセスが使用される場合には、異なる含水量が検討されることもある。 μｍで表される外皮破片の長さについて比較を行うと（表１、列１）、ＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）のプロセスから得られた外皮破片の長さは１０００〜３０００μｍであることが確認され、これは摩擦現象を伴う機械的エネルギーの印加を示すものである。 Ｐｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）のプロセスでは長さが１００μｍ以下の外皮破片が生成され、これは研磨現象を伴う機械的エネルギーの印加を示すものである。 本発明のプロセスでは長さが１０００〜５０００μｍの外皮破片が生成され、このより長い外皮破片長は、破片が物理化学作用により剥がされるため、大きさが損なわれることなく保たれるという事実に関係している。 外皮破片の含水量について比較を行うと（表１、列２）、ＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）のプロセス及びＰｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）のプロセスでは、本発明のオゾン処理プロセスよりも水分をはるかに多く含む外皮破片が生成されることが明白である。 これは、ＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）及びＰｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）のプロセスが、外皮除去プロセスの直前に追加的な加水を必要とするという、既に分析された事実により説明できる。 しかしながら、本発明のオゾン処理プロセスは、小麦粒の処理前に追加的な加湿を必要とせず、外皮破片に残留する水分は処理の時点で存在するものである。 従って本発明の好ましい一実施形態によれば、本発明は、加湿された破片の重量に対して含水量が１５〜２０％、好ましくは１６〜２０％、さらに好ましくは１７〜１９％である小麦粒の外皮破片に関する。 外皮破片の色について比較を行うと（表１、列３）、ＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）のプロセスでは赤みがかった色の外皮破片が生成され、Ｐｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）のプロセスでもまた赤みがかった色の外皮破片が生成される一方、本発明に係るオゾン処理を用いるプロセスでは白色の外皮破片が生成されることが確認される。 事実、オゾンは、典型的には小麦粒の周辺部分に見られるリグニン−セルロース構造を漂白する特性を有する。 本発明のプロセスにより得られた外皮破片はまた、半透明という特有の物理的特性も有し、これは取り除かれた層の薄さを示すものであり、小麦粒を機械的に引き剥がすか又は研磨する機械的要因による他の２つのプロセスとは異なる。 この特有の特性は、図６及び７の写真から十分に明らかである。 オゾン処理後の剥皮された小麦粒は、依然として３つの周辺組織層、即ち、種皮、珠心層及びアリューロン層を含む。 これらの３つの層は、本発明のプロセスの適用によって僅かに改変される。 これらの変化は特に、不溶性繊維の一部を可溶性繊維に変換することに関する。 こうした変化は一般的に、栄養上の観点から著しい改善であると考えられる。 量的には、不溶性繊維の約５％が可溶性繊維へと変換されると考えることができる。 同時に、可溶性繊維が総繊維の約５％（最初の割合）から１０％（処理後の割合）まで増加し、これは栄養面及び健康面に関して明確な利点（腸管輸送、免疫刺激、ある種の癌に対する防御等）となる。 以下の表は、外皮破片、及びふすまの繊維含量における上記変化を、一切の事前処理を行わずに従来法で得られたふすまと比較して明白にする。 本発明はまた、特定の生化学的特性（上記表を参照）を有する市場性のある薄い外皮破片の生産にも関する。 外皮除去により得られた小片は、望ましくない混入物質の濃度を考慮すると、そのままでは市場に出すことはできない。 これに反して、本出願人により開発されたプロセスを用いて生産された外皮破片は独自の製品を形成し、これはそのままで使用できるとともに、市場需要のある新規の栄養特性を提供するものである。 特にこれらの外皮破片の食物繊維量は匹敵するものがなく、上記外皮破片は白色で薄く半透明であることから多様な加工作業に適している。 本発明により得られた剥皮された小麦粒の特性 未処理粒（図８及び９を参照）と比較して、本発明に従いオゾン処理された小麦粒を拡大下で検査することで、本発明のプロセスにより処理された粒（右側の粒）が、盛り上がった隆起の一切ない滑らかで光沢のある表面を有しており、かつその頂毛（粒の下端）がすっかりなくなっていることが示される。 小麦粒の胚芽（粒の上端に位置する）もまた、精選され、かつ本来その胚芽を保護している殻皮部分が取り除かれてしまっている。 未処理粒（写真左側）は粗く皺のある表面を示し、その下部に頂毛を、かつその上部に胚芽の保護殻皮を有する。 ２枚の写真の比較により、本発明のプロセスを使用して得られた剥皮の効果が明示される。 機械的エネルギーを使用して小麦粒を摩擦又は研磨する場合、その表面は必然的に滑らかさに欠け、光沢がなく、粒の周辺部分が引き剥がされたところに応じて多くの隆起を有する。 概して、ＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）のプロセス又はＰｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）のプロセスにより処理された小麦粒の表面は、未処理の小麦粒（原麦状態）の表面よりも滑らかさがはるかに劣る。 ＤＣ−Ｐｅｅｌｅｒ（Ｒ）のプロセス又はＰｅｒｉｔｅｃ（Ｒ）のプロセスは、多かれ少なかれ小麦粒の表面品質を劣化させる。 これは、研磨又は摩擦の形での機械的エネルギーの印加が直接原因して生じた結果である。 また、粒溝側の図９は、原麦粒（左側）の表面の状態を、本発明のオゾンプロセスにより処理された小麦粒（右の粒）と比較して示す。 表面品質、光沢、頂毛と胚芽殻皮との除去に関して、上記と同じ所見がこの写真に当てはまる。 粒溝の内側に入り込んで挟まっている外皮層が部分的に剥がされているのも確認され、これは粉砕の時点での外皮層の十分な分離に寄与するであろう。 機械的プロセスを使用して、粒溝を保護する層を十分に分離させることが所望される場合には、粒の周辺部分の保持に支障をきたす程に粒の研磨を増やさざるを得ないことが明らかである。 上記の写真を見れば、本発明のプロセスに従い剥皮された小麦粒の表面品質のおかげで、必ずしも粉砕工程を通過させることなくこの粒を直接任意に使用できる（調理済み小麦粒、朝食用シリアル等）ことは全く明白である。 図１０は本発明に従い剥皮された小麦粒、及び対応する分離後の外皮破片を示す。 小麦粒の光沢、さらにそれらの外皮破片の大きさ及び白色で半透明の外観を確認することができる。 剥皮された小麦粒は特有の特性を有し、これにより新しい可能性が開かれる。 例えば、周辺部分が改変された粒を得ることができ（表２を参照）、ふすまが可溶性繊維をより多く含むことで栄養上さらに有利となる。 別の例として、可能性は僅かだが、それでもなお有意義な遊離糖含量の改善が挙げられ、これにより食味が向上する（下記表３を参照）。 従って、剥皮された粒は、エネルギー面及び栄養面から極めて興味深い天然糖であるマルトースをさらに高い割合で含む。 本発明において、マルトース含量はデンプン粒の２重量％にまで達し得る。 他の糖の相対量は改善されないか、又はほとんど改善されない。 従って本発明の有利な一実施形態によれば、本発明は、剥皮された小麦粒の重量に対して少なくとも０．５重量％、好ましくは少なくとも１重量％、さらに好ましくは少なくとも１．５重量％のマルトースを含む剥皮された小麦粒に関する。 実施形態例 パン用小麦粉の生産を目的として、内部再循環システムを備えた反応器に８．２８ｋｇの軟質小麦を添加した。 これは、本質的にＡｐａｃｈｅ種及びＣａｐｈｏｒｎ種から成る混合物であり、この混合物は、Ｓａｉｎｔ Ｇｅｒａｒｄ（２２）にあるＰａｕｌｉｃ製粉工場で調製された。 これらの８．２８ｋｇの軟質小麦は以下の条件下でオゾン処理に供された。 上記処理後、反応器を空にし、剥がれた外皮破片を処理済みの粒塊から、空気流を印加して風選することにより、分離させた。 これらの作業条件下で、以下の結果が得られた。 パスタの生産を目的として、内部再循環システムを備えた反応器に１０ｋｇの硬質小麦を添加した。 これは、セモリナ粉生産を目的としたＡｇｒａｌｉｓ協同組合から供給された混合物であった。 これらの１０ｋｇの硬質小麦は以下の条件下でオゾン処理に供された。 上記処理後、反応器を空にし、剥がれた外皮破片を処理済みの粒塊から、空気流を印加して風選機を通過させることにより、分離させた。 これらの作業条件下で、以下の結果が得られた。 １ 原麦粒用の貯蔵サイロ２ 原麦粒用の貯蔵サイロ３ 原麦粒用の貯蔵サイロ４ 小麦配合システム５ 小麦粒の精選６ 反応器への供給を目的としたホッパー７ オゾン処理反応器８ 抜き出しホッパー９ 空気過給機１０ 「風選機」型の装置１１ 分離フィルタ１２ 小麦回収ホッパー１３ 外皮層用貯蔵装置１４ 従来式粉砕機１５ 酸素の貯蔵庫１６ オゾン発生器１７ バルブシステム１８ オゾン化水又はハイパーオゾン化水の調製用装置１９ 加速ポンプ２０ 導管装置２１ ダクト２２ ダクト２３ 気体オゾンを搬送するダクト２４ 粉末分離フィルタ |
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