JP2004293966A

JP2004293966A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2004293966A
Application number: JP2003088469A
Authority: JP
Inventors: Yoshiko Yasunobu; 淑子安信; Mai Hashino; 真衣橋野; Hideki Fukui; 秀樹福井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】おいしい氷菓を作製できる冷蔵庫を提供するものである。
【解決手段】氷菓１１を作製するとき、氷菓１１を収納した熱伝導性の高い材料で形成された容器１０を載置する熱伝導率０．１〜１０Ｗ／ｍＫの材料で形成された急凍プレート２１下面に、室内冷却空気を強制的に吹き上げるような送風が可能な強制送風機２３を備えた構成になっている、あるいは冷媒配管２６を内蔵、下面に密着した形で備えた構成になっていることにより、凍結領域通過速度０．１℃／ｍｉｎが実現可能となり、その結果氷結晶の大きさが５５μｍ以下となり滑らかな食感が実現できる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷菓などを作製するための冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
氷菓にはアイスクリームやシャーベットなどがあり、アイスクリームとは牛乳、生クリーム等の乳製品である脂肪分と砂糖である糖分をベースにし冷やし固めたものであり、シャーベットとは、シロップ（砂糖（糖分）を水で溶かしたもの）と果汁等をベースに冷やし固めたものであり、通常シャーベットは、乳製品由来の脂肪分は含まれていない。
【０００３】
氷菓は、必要な全ての材料を同一の容器に入れ、良く攪拌した後、冷却し固めることによって作製する。
【０００４】
氷菓を冷蔵庫内の冷凍室内部に設置すると冷却が開始され、０℃を通過すると冷菓内の水分が凍り始め、０℃〜−５℃（作製する氷菓の種類によって多少の温度差はある）の凍結領域（最大氷結晶生成帯）を通過すると組織中の７〜８割の水分が凍結する。この凍結が氷菓の中心部に達した後、再び氷菓の温度は下がり、氷菓が設置されている冷凍室の雰囲気温度まで冷却され固まる。
【０００５】
アイスクリーム、シャーベットともにそのおいしさは、冷たさ、滑らかさ、甘味、後味等があり、その中でも特に滑らかさが氷菓のおいしさを左右する重要な因子であり、この滑らかさは、氷結晶の大きさ、数量により大きく影響される。
【０００６】
氷菓のおいしさを実現するために、従来は、冷却を開始してから約３０分後冷蔵庫の冷凍室からとりだし、全体をかき混ぜ、再び冷却しその後約３０分毎に、冷却と攪拌を繰り返す操作を３〜４回行うことにより、生成された氷結晶がつぶされ、より細かな氷結晶を多数生成させることにより、滑らかな食感の実現を目指していた。また、これらを冷蔵庫内に攪拌機能を取り付け、運転時間を設定することにより自動的に行っている（例えば特許文献１参照。）。
【０００７】
この冷却と攪拌の操作を怠ると、アイスクリームの場合は、きめの粗いざらざらした食感になり、シャーベットの場合は、かき氷のようになり、シャーベット特有の口の中でとろけるような滑らかな食感にはほど遠いものになる。
【０００８】
一般に、冷凍する食品の凍結領域（最大氷結晶生成帯）の通過速度を速くすることにより、凍結領域の時間が短くなり、氷結晶の成長が抑制され、より小さな氷結晶が生成されると言われている。
【０００９】
よって、アイスクリームやシャーベットを予め冷却された熱伝導性の高いアルミ容器の内部に収納し、さらに予め冷却された熱伝導性の高いアルミの急凍プレート上に、このアイスクリームやシャーベットを収納したアルミ容器を載置する方法や、アイスクリームやシャーベットを収納した容器を載置する冷蔵庫の冷凍室内の温度を下げる方法やこれらの方法を組み合わせることにより、凍結領域の通過速度の高速化を実現し、凍結領域での氷結晶の成長を抑制し、より小さな氷結晶を生成し、その結果滑らかな食感の実現を目指していた。
【００１０】
【特許文献１】
特開平０３−５０４８２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
（表１）は、従来の作製方法で氷菓であるアイスクリーム（水分８２％、脂肪分８％、糖分１０％）、シャーベット（水分８５％、脂肪分０％、糖分１０％、果汁固形分５％）を約３００ｇ作製したときの、作製後の官能評価における外観、及び食べたときの滑らかさ、凍結領域通過速度（℃／ｍｉｎ）、氷結晶平均粒径、冷却されて固まるまでの作製時間（分）、作製時の冷凍室内の温度（℃）を示したものである。
【００１２】
【表１】

【００１３】
（表１）における氷菓の官能評価における外観では、表面のムラがほとんどなく、ムラが氷菓の表面積の１０％以下のときは○、表面のムラが少しありそのムラが、氷菓の表面積の１０％以上３０％未満のときは△、表面のムラがかなりありそのムラが氷菓の表面積の３０％以上のときは×とした。
【００１４】
また、官能評価における滑らかさは、食べたときにざらざら感がほとんど感じられないときは○とし、食べたときに少しざらざら感が感じられるときには△、食べたときに明らかにざらざら感が感じられるときには○とした。
【００１５】
よって従来の作製方法１では、アイスクリーム、シャーベットともに必要な全ての材料を予め冷却された熱伝導性の高いアルミ容器内に収納し、その容器をさらに−２０℃の冷凍室内で予め冷却された熱伝導性の高いアルミで形成された急凍プレート上に載置し冷却した。
【００１６】
作製後のアイスクリームの外観は、ムラが少しあり、食べたときに明らかにざらざら感が感じられ、氷結晶の平均粒径は約８０μｍであった。
【００１７】
また、シャーベットの作製後の外観は、ムラがかなりあり、食べたときに明らかにざらざら感が感じられ、氷結晶の平均粒径は約１００μｍであった。
【００１８】
特にシャーベットの場合水分と果汁固形分が主成分であり、凍結領域通過速度が遅いほど、氷結晶は大きくなり、果汁固形分が氷結晶から排除され、氷結晶部分と果汁固形分の境界は明確になり、ムラが生じる。
【００１９】
次に、官能評価の外観のムラをなくし、食べたときにざらざら感がなく、滑らかな食感を実現するために、従来の作製方法２では、さらに作製時の冷凍室内の温度を−２０℃から−３０℃に下げて作製した。
【００２０】
このとき−３０℃に冷凍室内温度下げることにより、−２０℃のときと比較して凍結領域（最大氷結晶生成帯）を通過する速度が速くなり、氷結晶の成長速度は遅くなり、より氷結晶が小さくなると予測されるが、実際のアイスクリームの外観のムラは、従来の作製方法１と比較してほとんど変化がなく、氷結晶の平均粒径は、約７０μｍで従来の作製方法１よりは小さくなっていたが、食べたときに明らかなざらざら感が感じられた。
【００２１】
またシャーベットの外観のムラも、従来の冷凍方法１と比較してほとんど変化がなく、氷結晶の平均粒径は、約８０μｍ従来の作製方法１よりは小さくなっていたが、食べたときに明らかなざらざら感が感じられた。
【００２２】
さらに、官能評価の外観のムラをなくし、食べたときにざらざら感がなく、滑らかな食感を実現するために、従来の作製方法３では、作製時の冷凍室内の温度を−２０℃から−３０℃の下げて、冷却開始から約３０分毎に、冷凍機からとりだし、全体をかき混ぜ、再び冷却し、その後約３０分毎に冷却と攪拌を繰り返す操作を３〜４回行い、その後固まるまで冷却を行い氷菓を作製した。
【００２３】
このとき冷却開始から約３０分毎に氷菓全体をかき混ぜることにより、従来の作製方法１と比較して外観のムラが小さくさり、また生成された氷結晶が破壊されることにより、氷結晶の大きさが小さくなり、その結果従来の作製方法１、２と比較して食べたときにざらざら感がなく、滑らかさが増す効果が予測される。
【００２４】
実際従来の作製方法３で作製したアイスクリームの外観のムラは、従来の作製方法１、２と比較して改善が認められほとんどムラがなくなった。滑らかさも、従来の作製方法１、２と比較して改善が認められ、食べたときの明らかなざらざら感は少し感じられる程度にまで改善された。ことのきの平均粒径は、約６０μｍで従来の作製方法１、２より小さくなっていた。
【００２５】
しかしシャーベットは、従来の作製方法１、２と比較して外観は改善が認められたものの、まだ表面に少しムラがあり、滑らかさは改善が認められず、このときの氷結晶の平均粒径は約７０μｍで従来の作製方法１、２よりは小さくなっていたが食べたときに明らかにざらざら感が感じられた。
【００２６】
また、作製時間はアイスクリーム、シャーベットともに約４時間かかり、従来の作製方法１と比較して約２倍、従来の作製方法２と比較して約３倍の時間を要した。
【００２７】
図１は氷菓３００ｇ作製時の凍結領域通過速度と氷結晶の核の数／氷結晶の大きさとの関係を示す特性図で、（表２）は、氷菓の氷結晶径と官能評価との関係を示している。
【００２８】
【表２】

【００２９】
図１より、凍結領域通過速度が速いほど結晶核の数は多くなり、氷結晶の大きさは小さくなる。
【００３０】
また、（表２）に示したように、一般に氷結晶の大きさが５５μｍより小さいと滑らかな食感が実現され、氷結晶の大きさ５５μｍ以下が実現できるのは、（表２）より凍結領域通過速度０．１℃／ｍｉｎ以上のときであることが明らかになった。
【００３１】
つまり、従来の作製方法１、２、３では、氷結晶の大きさが５５μｍより大きいため、食べたときに滑らかな食感や外観のムラがない状態を実現できず、それは凍結領域通過速度が０．１℃／ｍｉｎに満たなかったからである。
【００３２】
しかし、一方では凍結領域通過速度が１０℃／ｍｉｎ以上になると過冷却反応が生じやすくなり氷結晶が生成されにくくなる。
【００３３】
以上のように、アイスクリームやシャーベットといった氷菓を作製するとき、外観にムラがなく、滑らか食感が実現可能な氷結晶が生成される凍結領域通過速度は、０．１〜１０℃／ｍｉｎであり、本発明は、上記従来の課題を考慮して、アイスクリームやシャーベットといった氷菓を作製するときに、外観にムラがなく、滑らかな食感を実現できる凍結領域通過速度０．１〜１０℃／ｍｉｎが実現可能な冷蔵庫を提供することを目的とするものである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、冷凍室内に収納した被冷却物を収納する収納容器の下部に密着して急凍プレートを配置した冷蔵庫において、前記被冷却物の凍結領域（最大氷結晶生成帯）通過速度を０．１〜１０℃／ｍｉｎにするものであり、氷結晶の大きさを５５μｍ以下にすることができる。
【００３５】
請求項２記載の発明は請求項１の発明に急凍プレートは金属板と、前記金属板下面に室内冷却空気を強制的に吹き付けて冷却する強制冷却手段とを備えたものであり、所定の冷却通過速度を得ることができる。
【００３６】
請求項３記載の発明は、請求項１の発明に急凍プレートは金属板と、前記金属板に冷媒配管を内蔵あるいは、下面に密着して形成されているものであり、急凍プレートの冷却をさらに容易に行うことができる。
【００３７】
請求項４記載の発明は、請求項２，３の発明に、急凍プレートは、熱伝導率０．１〜１０Ｗ／ｍＫの熱伝導性の材料で形成されたものであり、大きさを５５μｍ以下とした氷結晶を得ることができる。
【００３８】
請求項５記載の発明は、請求項４の発明に被冷却物が、水分、糖分あるいは、水分、糖分、脂肪分を含み、水分が８０〜１００％であるものであり、滑らかな食感を実現できる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本実施の形態１における冷蔵庫の構成および作用について、図２を参照にしながら説明する。
【００４０】
図２は、本実施の形態１における冷蔵庫の概略構成を示す断面図である。
【００４１】
１０は冷却させる氷菓を収納する熱伝導率の高いアルミ等で形成された容器であり、１１はその容器内に収納された氷菓であり、１２は冷凍室１３内部の温度を検知する室温検出器である。冷蔵庫は、図には示していないが、圧縮機、凝縮器、キャピラリーチューブを有し、冷却器１４により、冷凍室１３内を冷却できる構造になっている。前記冷却器１４で冷却された冷気は送風機１５により冷凍室１３内に強制通風される。
【００４２】
１６は冷凍室１３入口に設けて電気的入力で冷気流入量を調整するダンパーサーモであり、モータ１７の駆動力によってダンパ−サーモ１６を開閉するように構成されている。１８は前記送風機からの冷気を前記冷凍室１３内に導く吐出ダクトである。
【００４３】
また、１９は冷凍室１３内に冷気を吹き込む吹き出し口であり、２０は冷凍室１３内の冷却した冷気を前記冷却器１４に戻すための吸い込みダクトである。
【００４４】
また２１は、冷却する氷菓１１を収納したアルミ容器１０を載置する急凍プレートであり、２２は、急凍プレート下面に冷凍室内の冷気を流通させる貫通孔であり、前記送風機１５とは別に、前記急凍プレート２１下面に流れ込んだ冷気を吹き上げるような送風を可能にする強制送風機２３を備えた構成となっている。
【００４５】
また急速冷凍ボタン２４を有するパネル２５を備えた構成となっており、急速冷凍ボタン２４を押すことにより、冷凍室内の温度が−３０℃に制御されるように冷却が開始され、強制送風機２３が作動する。
【００４６】
氷菓１１として、アイスクリーム約３００ｇ（水分８２％、脂肪分８％、糖分１０％）を例にとって、本実施の形態１における冷蔵庫において、冷却させる工程を説明する。まず、冷却するアイスクリームを予め冷凍室内温度に冷却されたアルミ容器１０内に収納し、予め冷凍室内温度に冷却された冷凍室内の急凍プレート２１上面に載置した。
【００４７】
アイスクリームが収納されたアルミ容器１０を熱伝導率０．１〜１０Ｗ／ｍＫ材料であるアルミの急凍プレート２１に載置する際、急凍プレート２１と接触する容器１０底面と急凍プレート２１上面は、固体熱伝導の効果をより高くするため、高い密着性を実現する例えば平滑な面を有する構成になっている。
【００４８】
次に、パネル２５の急速冷凍ボタン２４を押すことにより、−２０℃の冷凍室内の温度は−３０℃に冷却され、さらに強制送風機２３が作動し、吹き出し口１９より冷凍室１３内に吹き込まれた冷気は急凍プレート側面の貫通孔２２から流れ込み、流れ込んだ冷気は強制送風機２３により、急凍プレート下面に直接吹き付けられ、冷気の平均流速は上昇し、急凍プレートは急速に冷却される。
【００４９】
さらに急凍プレートに密着した形で載置されたアルミ容器１０内に収納されたアイスクリームもそれに伴い急速に冷却される。
【００５０】
また吹き出し口１９での冷気の平均流速は、約１０ｃｍ／ｓであるが、強制送風機２３によりアイスクリームに吹き付けられた冷気の平均流速は約１００ｃｍ／ｓとなり、（表３）に示すように凍結期間（最大氷結晶生成帯）通過速度が０．１５℃／ｍｉｎとなり、従来の作製方法１、２より約２倍以上速くなった。
【００５１】
【表３】

【００５２】
その結果、氷結晶の平均粒径も約４０μｍとなり、官能評価における外観も、ほとんどムラはなく、ざらざら感もほとんどなく、滑らかな食感で実現できた。
【００５３】
従来の作製方法１でアイスクリームを作製するときは、一般的な冷蔵庫の冷凍室内の雰囲気温度−２０℃で、比較的簡便に凍結期間（最大氷結晶生成帯）通過速度を速くする方法として、アルミ急凍プレートを使用したが、このアルミ急凍プレートだけでは、氷結晶の平均粒径５５μｍ以下が実現できず、外観のムラがかなりあり、食べたときに明らかにざらざら感が感じられ、滑らかな食感が実現されなかった。
【００５４】
さらに従来の作製方法２では、さらに冷蔵庫の冷凍室内の雰囲気温度を−３０℃に下げて、アルミ急凍プレートを使用して冷却した。結果凍結領域（最大氷結晶生成帯）通過速度は速くなり、氷結晶の平均粒径は従来の作製方法１より小さくなったが、まだ平均粒径５５μｍ以下が実現できず、外観のムラがかなりあり、食べたときに明らかにざらざら感が感じられ、滑らかな食感が実現されなかった。
【００５５】
以上述べたところから明らかなように、本実施の形態１の冷蔵庫は、例えばアイスクリームを作製する際に、アイスクリームを収納したアルミ容器１０を載置する急凍プレート２１下面から、吹き上げるように強制送風機２３にて送風させることにより、アイスクリームに吹き付けられる冷気の平均流速が速くなり、その結果、凍結領域（最大氷結晶生成帯）通過速度が０．１５℃／ｍｉｎとなり、出来上がったときの官能評価は、外観のムラはほとんどなく、ざらざら感もほとんど感じられず、滑らかな食感が実現できた。
【００５６】
また、作製時間も４０分と、従来の作製方法１、２、３と比較して、約１／２〜１／６に短縮された。
【００５７】
（実施の形態２）
本実施の形態２における冷蔵庫の構成および作用について、（表３）を参照にしながら説明する。
【００５８】
本実施の形態２における冷蔵庫は、本実施の形態１と同様の構成になっているが、氷菓を載置する急凍プレートに冷媒配管２６を内蔵した構成になっている。
【００５９】
急速冷凍ボタン２３を押すことにより冷凍室内の温度が−３０℃に制御されるように冷却開始され、急凍プレートに内蔵された冷媒配管内に−３０℃の冷媒が循環される。
【００６０】
氷菓１１として、シャーベット約３００ｇ（水分８５％、脂肪分０％、糖分１０％、果汁固形分５％）を例にとって、本実施の形態２における冷蔵庫において、冷却させる工程を説明する。まず、冷却するシャーベットを予め冷却されたアルミ容器１０内に収納し、予め冷凍室内の温度に冷却された冷凍室内の急凍プレート２１上面に載置した。
【００６１】
シャーベットが収納された容器１０を熱伝導率０．１〜１０Ｗ／ｍＫ材料であるアルミの急凍プレート２１に載置する際、急凍プレート２１と接触する容器底面と急凍プレート２１上面は、個体熱伝導の効果を高めるため、高い密着性が実現する例えば平滑な面を有する構成になっている。
【００６２】
次に、パネル２４の急速冷凍ボタン２３を押すことにより、−２０℃の冷凍室内部の温度は、−３０℃に冷却され、さらに急凍プレートに内蔵された冷媒配管内に−３０℃の冷媒が循環され、急凍プレート２１上面が約−３０℃に冷却される。
【００６３】
その急凍プレート２１に密着した形で載置された容器内に収納されたシャーベットもそれに伴い急速に冷却され、（表３）に示すように凍結領域（最大氷結晶生成帯）通過速度が約０．２℃／ｍｉｎとなり、従来の作製方法１、２より約２．５倍以上速くなった。
【００６４】
その結果、（表３）に示したように、氷結晶の平均粒径は約５０μｍとなり、官能評価における外観も、ほとんどムラはなく、ざらざら感がほとんどなく、滑らかな食感で実現された。
【００６５】
従来の作製方法１でシャーベットを作製するときは、冷蔵庫の冷凍室内の雰囲気温度−２０℃で、比較的簡便に凍結期間通過速度を速くする方法として、アルミ急凍プレートを使用したが、このアルミ急凍プレートだけでは、氷結晶の平均粒径５５μｍ以下が実現できず、外観のムラがかなりあり、食べたときに明らかにざらざら感が感じられ、滑らかな食感が実現されなかった。
【００６６】
さらに従来の作製方法２では、さらに冷蔵庫の冷凍室内の雰囲気温度を−３０℃に下げて、急凍プレートを使用して冷却した。結果凍結領域通過速度は速くなり、氷結晶の平均粒径は従来の作製方法１より小さくなったが、まだ平均粒径５５μｍ以下が実現できず、外観のムラがかなりあり、食べたときに明らかにざらざら感が感じられ、滑らかな食感が実現されなかった。
【００６７】
以上のように、本実施の形態２の冷蔵庫は、例えばシャーベットを冷却する際に、シャーベットを収納したアルミの容器を、−３０℃の冷媒が循環している冷媒配管が内蔵された急凍プレート上面に密着させて冷却させることにより、シャーベットの凍結領域（最大氷結晶生成帯）通過速度が約０．２℃／ｍｉｎとなり、出来上がったときの官能評価は、外観のムラはほとんどなく、ざらざら感もほとんど感じられず、滑らかな食感が実現できた。
【００６８】
また、作製時間も３０分と従来の作製方法と比較して、約１／３〜１／６に短縮された。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、氷菓を作製するとき、凍結領域通過速度０．１〜１０℃／ｍｉｎを実現することにより、氷結晶の平均粒径約５５μｍ以下を実現し、官能評価による外観にムラがなく、食べたときにざらざら感がなく、滑らかな食感が実現可能になる冷蔵庫を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】凍結領域通過速度と氷結晶の核の数／氷結晶の大きさを表す特性図
【図２】本発明の実施の形態１の冷蔵庫の断面図
【図３】本発明の実施の形態２の冷蔵庫の断面図
【符号の説明】
１０容器
１１氷菓
１２室温検出器
１３冷凍室
１４冷却器
１５送風機
１６ダンパーサーモ
１７モータ
１８吐出ダクト
１９吹き出し口
２０吸い込みダクト
２１急凍プレート
２２貫通孔
２３強制送風機
２４急速冷凍ボタン
２５パネル
２６冷媒配管

Claims

冷凍室内に収納した被冷却物を収納する収納容器の下部に密着して急凍プレートを配置した冷蔵庫において、前記被冷却物の凍結領域である最大氷結晶生成帯の通過速度を０．１〜１０℃／ｍｉｎにすることを特徴とする冷蔵庫。
急凍プレートは金属板と、前記金属板下面に室内冷却空気を強制的に吹き付けて冷却する強制冷却手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
急凍プレートは金属板と、前記金属板に冷媒配管を内蔵あるいは、下面に密着して形成されていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
急凍プレートは、熱伝導率０．１〜１０Ｗ／ｍＫの熱伝導性の材料で形成されたことを特徴とする請求項２または３記載の冷蔵庫。
被冷却物が、水分、糖分あるいは、水分、糖分、脂肪分を含み、水分が８０〜１００％であることを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。