JP2004529829A - 食品を電子レンジ内で加熱するための水蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に、マイクロ波を用いて食品を加熱又は調理するためのパッケージに導入するよう設計された水蒸気発生装置に関する。これは、少なくとも部分的に水蒸気に対して通気性をもつ物質からなる、特に袋としてのパッケージであって、マイクロ波を急速に吸収することができるゲルを収容したパッケージからなる。上記ゲルは、少なくとも水分１０重量部に対して、その乾燥状態に相当する親水コロイド１重量部を含む。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気発生装置に関し、特に、マイクロ波を用いて食品を加熱又は調理するためのパッケージに導入される水蒸気発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
市場に登場して以来、大量の電子レンジが消費者に購入され、今日では多くの家庭でみられるようになった。
【０００３】
電子レンジの基本的な利点は、食品を非常に急速に調理または再加熱できることである。これは、食品の内部層が、放射された電磁エネルギーを直接とらえ、このエネルギーは、レンジの温度を上昇させるための反応時間を必要とすることなく、即座に利用可能となるためである。
【０００４】
しかし、マイクロ波により加熱された環境における温度プロファイルを制御することは複雑である。なぜなら、温度場と電磁場の間の相互作用、及び、レンジ筐体と、その中に導入される食品と、発生器による影響があるからである。このため、マイクロ波を用いた加熱では、実際のところ、従来のオーブンで得られるものに匹敵する調理の質は得られない。
【０００５】
従来型のオーブンでは、温度上昇は、赤外線放射や伝導や対流などの現象の結果として起こり、加熱される食品の表層により吸収される熱エネルギーは、食品の内部層に拡散する。
【０００６】
一般に、これらの熱移動は緩慢であり（液体中では、対流による流動の存在により促進することができるが）、したがって、食品の加熱は緩慢ではあるが、均一である。
【０００７】
一方、マイクロ波による加熱は、その速度のゆえに、エネルギーの不均一な分布から生じる温度のばらつきをもたらす。すなわち、このエネルギーは加熱した食品中に消散し吸収され、加熱中に熱の拡散によって補償されることはない。
【０００８】
この結果、２つの重大な欠点が生じる。
【０００９】
これらの欠点のうち第一は、熱源が食品そのものによって構成されるという事実に関連づけられる。このため、食品の加熱はその表面よりも内部層において大きく、その結果、食品の中心部はしばしば熱くなりすぎ、また乾燥しきってしまう。
【００１０】
第二の欠点は、電磁波の不均質な分布によって「熱い」部位と「冷たい」部位の存在がもたらされるという事実に関連づけられる。その分布は非常に変動が大きく、レンジ（レンジ室の大きさや、放射部材の構造と配置、等）及び加熱する食品（組成、温度、形状、容積、パッケージ、レンジ内の位置、等）の両方に依存する。
【００１１】
また、電子レンジにおける加熱の不安定性は、加熱される食品と、レンジ室と、発生器の間の連係現象によってもたらされる。
【００１２】
食品に有効に吸収されるパワーは、食品とレンジ筐体との組み合わせにより表される負荷であって、発生器に向かってのマイクロ波の反射と、発生器が放出したパワーとに作用する負荷に依存する。
【００１３】
この負荷は、加熱のあいだ変動し、このため、加熱される食品に吸収されるパワーは、加熱プロセスの全持続時間にわたって一定ではあり得ない。
【００１４】
更に、マイクロ波の熱的特性は従来の熱的特性とは異なり、加熱された食品での熱勾配の逆転によって、水分が逆方向に移動する。なぜなら、食品がレンジを加熱するので水分は蒸発しにくく、その結果、食品の外表面は湿ったままであり、一方、食品の内部は乾燥しきってしまうからである。
【００１５】
これらの欠点を克服し、マイクロ波を用いた加熱の質と効率を向上させるため、専門家らは、プロセスの速度を損なうことなく、放射された電磁エネルギーの大部分を熱エネルギーに変換する試みを既に考えた。
【００１６】
湿った食品は、その高い誘電率により、すぐれたエネルギー伝達体であることがよく知られている。
【００１７】
しかし、水分の蒸発により、大量の水分を含む食品の中央部において電磁エネルギーを熱エネルギーに高速変換することは、非常にしばしば、実質的な変形と食品の構造における変化、特に、食品の堅さに悪影響をもたらす変化につながる。
【００１８】
加熱する食品の構造を変えることなく水蒸気を発生するために、特に、レンジ筐体内にコップ一杯の水を置くことによって、レンジ筐体内部に追加の水分を導入することが提案されている。コップ内の水は、発生器から放射された電磁波を吸収し、この電磁波を、レンジ内にある食品に受容されるエネルギーを運ぶことができる水蒸気に変換する。
【００１９】
しかしながら、電子レンジの筐体内にこのようにして水分を導入することは、メーカーによって食品がパッケージに入れて販売され、食品をこのパッケージに入れたままで加熱しなければならない場合には、不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
今日では、数多くの食品が個別のパッケージに入れて販売されている。これらは、特に、少なくとも部分的にプラスチックフィルムから製造され、直接電子レンジ内に入れることを意図したものである。このようにして包装された食品は、消費者によって、ますます多量に購入されている。
【００２１】
この問題を解決するため、プラスチックフィルムで閉じ、小孔を通して食品と連通し水に浸したパッドを含む加湿室を定める二重底を設けた、半硬質の容器内に食品を入れることが、すでに提案されている。
【００２２】
その明らかな利点にもかかわらず、この種のパッケージは、特に、水に浸したパッドの存在に関連づけられるいくつかの欠点を有している。すなわち、その結果として、
・フレキシブルなプラスチックフィルムから全体が製造されるパッケージには対応できず、かならず、半硬質容器によって構成しなければならない。
【００２３】
・パッドを配置できるように容器を変更しなければならない（二重底を追加することと、この底によって定められる加湿室内にパッドを配置すること）
・パッドを、容器の製造中に容器内に入れなければならない
・パッドは、限られた量の水分しか吸収できない
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の目的は、食品を包装すると同時にあらゆる種類のパッケージに導入することが可能であり、且つ、単純な加熱作業によって水蒸気として放出することができる非常に大量の水分を保持することが可能な水蒸気発生装置を提供することにより、上記の欠点を克服することである。
【００２５】
本装置は、少なくとも部分的に水蒸気に対して通気性をもつ物質から製造される、特に小袋としてのパッケージであって、マイクロ波を急速に吸収することができるゲルを含むパッケージからなり、上記ゲルは、少なくとも水分１０重量部ごとに、その乾燥状態に相当する親水コロイド１重量部を含むことを特徴とする。
【００２６】
専門家にはよく知られているとおり、また、特に「Dictionnaire de la chimie et de ses applications」（化学とその応用辞典）（C. DUVAL および R DUVAL著）に記載されているように、ゲルはコロイド状の懸濁液から形成される粘弾性体である。
【００２７】
本説明の範囲において、親水コロイドは、この種のゲルの乾燥状態であるとして従来より理解されている。
【００２８】
したがって、親水コロイドは、ゲルの状態で大量の水分を保有することができ、特にマイクロ波により生じた加熱にともなって、水蒸気として水分を放出することができる。
【００２９】
本発明の別の特徴によれば、ゲルの粘度は、少なくとも２〜３×１０^−１Ｐａ．ｓである。
【００３０】
ここで、ゲルの形成は、親水コロイド分子により形成された三次元格子の中心に水分を保有することを可能とする物理反応によるものである。
【００３１】
その結果、水分はすべての自由を失い、したがって、三次元格子によって保持され、言わば「覆われる」。
【００３２】
これは、水分が吸収性紙と同様なパッドに含浸され最低限の圧力の作用のもとで放出される単純な吸収とは、実質的に異なる現象に相当する。
【００３３】
本発明によれば、ゲルの中心における親水コロイドの濃度を、可能な限り飽和限界から離れて選択し、可能な限り塩析を防止し、水分保有能力を向上させることが望ましい。
【００３４】
ここで、本発明に係る装置は、電子レンジでの加熱又は調理に特に適合された場合には、熱オーブンを用いて食品を加熱するためのパッケージ内にも導入することができる。
【００３５】
本発明の第一の変形例によれば、親水コロイドは、アルギン酸塩、カラギナン, グアールガムなどの天然分子から選択することができる。
【００３６】
本発明の第二の変形例によれば、親水コロイドは、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロースなどのセルロース誘導体から選択することができる。
【００３７】
本発明の第三の変形例によれば、親水コロイドは、ポリアクリル酸などの合成超吸収体から選択することができ、これは、吸収性紙よりも１グラムあたり少なくとも７倍の水分を吸収し、水中でその重量の少なくとも約５０倍を吸収する。
【００３８】
本発明に使用される超吸収体は、１ミクロンから数ミリメートルの範囲にわたる多様な粒度分布を有する架橋化合物である。
【００３９】
ゲルの形成を可能とするためにこの親水コロイドに添加される水分は、特に天然の親水コロイドが用いられる場合や、特に、食品が包装される施設において得られる水の質に問題があり、消費者の信頼を損なうおそれがある場合には、必要に応じ、天然湧出水としてもよい。
【００４０】
さらに、必要に応じ、かつ、本発明の範囲を逸脱することなく、この水分に香料や、芳香剤や、天然の揮発性抽出物などの成分を補ってもよい。これらの成分は、食品の風味や保存（静菌性や静真菌性；エッセンシャルオイルや含油樹脂）、又、消費者の健康や快適さにさまざまな効果を有する。
【００４１】
勿論、小袋に含めるゲルの量は、各場合において、所望の水蒸気量と、所望の水蒸気発生時間の長さにより決定される。
【００４２】
本発明によれば、小袋の多孔率は、小袋が破裂する虞れなしに、マイクロ波の作用の下で発生する水蒸気を急速に排出できるに足るものでなくてはならない。
【００４３】
この目的のため、この多孔率は、一般に、ベントセン多孔率計を用いて計測される１５００ｍｌ／分よりも大きくなければならない。
【００４４】
また、小袋を形成する物質は、マイクロ波放射の作用のもとでゲルが加熱されることから生じる温度に耐えるものでなければならない。
【００４５】
本発明によれば、この物質は、例えば、不織材料、特に、ポリエチレンや好ましくはポリプロピレン系の不織材料により構成することができる。
【００４６】
不織ポリプロピレンの膜すなわち非親水性の膜の場合には、この材料を、食品との接触が認可されている界面活性物質、特に、例えば、ポリジメチルシロキサンなどの、一連のシリコーン誘導体から選択した物質の添加により処理し、膜を親水性として、水分の移動を促進するようにしてもよい。
【００４７】
本発明によれば、水蒸気を発生するための装置は、蒸気発生段階の後、冷却中に形成された復水、さらには、電子レンジで処理された食品から生じた滲出液をも再吸収できることが望ましい。
【００４８】
この目的のため、小袋が水密性ではなく、それ自体が吸収特性をもたないことがもちろん肝要である。
【００４９】
この場合には、親水コロイドとして、例えばポリアクリル酸塩などの、食品と接触するのに適した品質の超吸収体を用いることが適切である。
【００５０】
復水や滲出液の再吸収を最適化するため、本発明の別の特徴によれば、小袋は、親水性物質からなる外膜を有していてもよい。
【００５１】
例えば、小袋は、有孔フィルムに紙を積層し、この有孔フィルムをそれ自体に溶着して製造してもよい。紙は小袋の外側に配置される。
【００５２】
本発明の特に好適な特徴によれば、小袋は、それ自体に溶着された複合体であって、有孔非親水性物質の外面と、特に、不織物質からなる、親水性物質の内面とにより構成された複合体から製造することができる。
【００５３】
この構成は、小袋の外面が食品と接触して汚染を生じるリスクにさらされることが少ない小袋を製造できるという利点を有している。
【００５４】
さらに、上記非親水性物質を半透明として、親水性物質と接触して小袋の内側にプリントしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
第一の実施例において、自身に熱封着（ヒートシール）した有孔ポリプロピレンのフィルムに３０ｇ／ｍ^２の紙を積層して、１２０ｍｍ×８０ｍｍの小袋を形成し、その中に、ポリアクリル酸ナトリウムからなる超吸収体２ｇと、２０ｇの水分を収容したものは、５分間にわたる電子レンジ（７５０Ｗ）内の暴露１分ごとに約５リットルの蒸気を放出できることがわかった。
【００５６】
マイクロ波による加熱作用のもとでその水分の殆どすべてを失った後で、上記の小袋は、復水及び滲出液を６０ｇまで再吸収することができる。
【００５７】
第二の実施例において、熱封着によって縁において連結された２枚のシートから８０ｍｍ×８０ｍｍの小袋を形成した。すなわち、水蒸気を通さない物質を、その内面に溶着されるポリプロピレンの層で被覆した１枚のシートと、７５ｇ／ｍ^２のポリプロピレン不織物質のシートである。この小袋は、ポリアクリル酸ナトリウムからなる超吸収体１．５ｇを含み、水分と接触した時に、ポリプロピレンから製造されたシートを介して、少なくとも４０ｇの水分を数秒で吸収できることがわかった。
【００５８】
この量の水分は、例えばマイクロ波を用いて加熱することにより放出することができる。
【００５９】
第三の実施例において、有孔ポリエチレンの外面と、これを積層したポリプロピレンの不織物質の内面により構成された複合体であって、それ自体に溶着した複合体から８０ｍｍ×８０ｍｍの小袋を製造し、ポリアクル酸ナトリウムからなる超吸収体１．５ｇを収容したものは、温水と接触した時に、少なくとも４０ｇの水分を数十秒で吸収できることがわかった。
【００６０】
この量の水分は、例えばマイクロ波を用いた加熱により放出することができる。
【００６１】
第四の実施例において、本発明に係る水蒸気発生装置の保有能力を検査した。
【００６２】
この目的のため、それ自体に溶着された複合体であって、有孔ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の外面と、短繊維から構成されたＰＥＴ／ポリエチレン（ＰＥ）の親水性不織物質の内面により構成された複合体から、８０ｍｍ×８０ｍｍの小袋を製造した。上記短繊維は、２つの構成要素（中心にＰＥＴ、表面にＰＥ）からなり、これらの構成要素は熱接着により互いに結合されて３５ｇ／ｍ^２の網を形成する。
【００６３】
ＰＥＴの有孔外側フィルムは、積層相手の不織物質に接触して表面に印刷される。
【００６４】
このようにして製造された小袋に２０ｇの水分を導入し、その自重以外に何の拘束もない状態で、小袋は一滴ずつ水漏れすることがわかった。
【００６５】
上記の小袋を、さらに、１ｋｇの負荷のもとに置いたところ、小袋は数秒で空になることがわかった。
【００６６】
その後、ポリアクリル酸ナトリウムからなる超吸収体１．５ｇを、同様の小袋に入れた。
【００６７】
上記の小袋は、１０秒間で６０℃の温水を４０ｇ吸収し、１７秒間で６０℃の温水を６０ｇ吸収できることがわかった。
【００６８】
６０ｇの水分と１．５ｇの超吸収体を含む小袋は、水漏れを起こさず、しかも、完全に乾燥した状態を保つことがわかった。
【００６９】
しかし、この小袋を１．１５ｋｇの負荷のもとに置くと、ＰＥＴの小孔の領域に水滴が形成された。
【００７０】
同時に、４０ｇの水分と１．５ｇの超吸収体を含む小袋は、１．１５ｋｇの負荷及び１．９ｋｇと３．８ｋｇの負荷のもとにおいても、水漏れを起こさず、完全に乾燥した状態を保つことがわかった。
【００７１】
一方、この小袋を５．３ｋｇの負荷のもとに置くと、小袋は湿りを帯び、２０ｋｇの負荷のもとに置くと、ＰＥＴの小孔の領域に水滴が形成された。
【００７２】
本発明は、さらに、特にマイクロ波を用いて食品を加熱又は調理するためのパッケージにであって、食品と、上述の水蒸気発生装置を有することを特徴とするパッケージに関する。
【００７３】
勿論、このパッケージは、本発明の範囲を逸脱することなく、いかなる種類にもすることができ、特に、硬質あるいは半硬質材料の容器から構成することができる。
【００７４】
本発明の特に有用な特徴によれば、このようなパッケージは、好ましくは熱収縮性のフィルムから構成される。
【００７５】
本発明の別の特徴によれば、上記フィルムは、マイクロ波を透過するプラスチック物質から製造される。
【００７６】
熱収縮性フィルムから製造される上記パッケージを電子レンジに入れると、電磁放射によってその内部の圧力が大きく増加する。
【００７７】
この増加は、ひとつには水蒸気の発生によるものであり、またひとつには、フィルムの収縮に関連づけられる容積の減少から生じる。
【００７８】
この増加に伴って蒸気温度が高くなり、したがって蒸気の熱効率が増加し、ある種の「圧力調理器」効果が得られる。
【００７９】
バルブや、例えば、排気手段をパッケージに組み入れることができ、これにより、高すぎる過剰圧力のもとでパッケージが破裂するのを防ぐことができる。
【００８０】
ここで、この場合には、ゲルを含む小袋の多孔率は、ベントセン多孔率計を用いて計測した毎分１０〜５０ｍｌに減少させることができる。食品を含むパッケージの容量が減少することにより、パッケージ内の圧力が急激に増加し、小袋の内部圧力を相殺して、小袋が破裂するのを防ぐ。
【００８１】
本発明に係るこのパッケージは幅広い用途に適合させることが可能である。すなわち、果物や生野菜、穀類、調理済みの食事などの、湯通しや、下ごしらえや、調理のために、さらに、冷凍食品の再加熱などに適合させることができ、また、電子レンジのみならず熱オーブン等を用いることもできる。
【００８２】
さらに、現在市販されている電子レンジは２種類の異なる周波数を有する。
【００８３】
家庭用電子レンジの周波数は２４５０ＭＨｚであり、商用電子レンジの周波数は９１５ＭＨｚである。
【００８４】
特に食品産業において、解凍（戻し）作業に用いられる電子レンジは、かなり普及している。
【００８５】
しかし、このような電子レンジは、特別な許可を得なければ、使用することができない。
【００８６】
本発明のさらなる利点は、食料品の大きな塊を解凍するなど、従来は商用電子レンジでのみ行なうことが可能であった作業を、従来の家庭用電子レンジで行なうことを可能にしたという事実に関連づけられている。

Claims (15)

1. 特にマイクロ波を用いて食品を加熱又は調理するためのパッケージに導入される水蒸気発生装置において、
   少なくとも部分的に水蒸気に対して通気性をもつ物質から製造される、特に小袋としてのパッケージであって、マイクロ波を急速に吸収することができるゲルを含むパッケージからなり、上記ゲルは、少なくとも水分１０重量部ごとに、その乾燥状態に相当する親水コロイド１重量部を含むことを特徴とする装置。
2. 上記ゲルの粘度は少なくとも２〜３×１０^−１Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 上記親水コロイドは、アルギン酸塩、カラギナン、グアールガムなどの天然分子から選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 上記親水コロイドは、カルボキシメチルセルロース又はエチルセルロースなどのセルロース誘導体から選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
5. 上記親水コロイドは、ポリアクリル酸塩などの合成超吸収体から選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
6. 上記小袋は、不織物質、特にポリエチレン又はポリプロピレン系の不織物質から成ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
7. 上記小袋は、親水性物質の外膜を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
8. 上記小袋は、有孔フィルムに積層された紙からなり、上記有孔フィルムはそれ自体に溶着され、上記紙は上記小袋の外側に位置づけられることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 上記小袋は、それ自体に溶着された複合体であって、有孔非親水性物質からなる外面と、親水性物質からなる内面とを有する複合体から製造されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
10. 上記親水性物質は、不織物質から成ることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 上記ゲルを形成するために用いられる上記水分は、天然湧出水であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
12. 上記ゲルを形成するために用いられる上記水分に、香料、芳香剤、及び／又は天然の揮発性抽出物などの成分を補うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
13. 特にマイクロ波を用いて食品を加熱又は調理するためのパッケージであって、食品と、請求項１乃至１２のいずれかに記載の水蒸気発生装置とを有することを特徴とするパッケージ。
14. 好ましくは熱収縮性のフィルムから構成されることを特徴とする請求項１３に記載のパッケージ。
15. 上記フィルムはマイクロ波に対して透過性のプラスチック物質から製造されることを特徴とする請求項１４に記載のパッケージ。