JP2005350338A - 遠赤外線放射加熱セラミックスとその製造方法および遠赤外線放射加熱セラミックスを使用した調理器具 - Google Patents

Abstract

【課題】魚や肉類等の食物の調理時（焼く場合）における燃費の削減と、調理時に発生する煙や不快臭を減少させること。
【解決手段】遠赤外線放射特性を有する珪酸塩鉱物を含有し、球状、半球状もしくは棒状に成形した遠赤外線放射加熱セラミックスであって、前記珪酸塩鉱物の含有率は３０〜５０重量％である遠赤外線放射加熱セラミックスを用い、該遠赤外線放射加熱セラミックスを加熱したときに放射される遠赤外線によって食物を調理する。
【選択図】図４

Description

本発明は、魚や肉類等の食物（以下、「食物」という）の調理時（主に焼く場合）における燃費の削減と、調理時に発生する煙や不快臭を減少させる遠赤外線放射加熱セラミックス及びその製造方法、並びにそれを利用した調理器具に関する。

石や炭火等から発生する遠赤外線を利用して食物を焼くと、食物の中心部へ熱が伝わり、ガス火や鉄板等で焼いた食物に比べて味が向上することが知られている。例えば、石焼き芋は、直火で焼くよりも石で焼くことにより味を向上させることができる。これは、遠赤外線はエネルギーを伝える電磁波であり、遠赤外線が吸収された部分で初めて熱が発生するからである。したがって、芋全体に熱源が生まれ、素早く加熱することができる。そのため旨味や栄養分等の損失は最小限に抑えられるため味が向上する。しかし、石や炭火等から発生する遠赤外線を利用して食物を焼くのは、主に外食産業であり、一般家庭では遠赤外線を手軽に利用することが困難であるため、ガス火等の直火で調理するのが一般的である。ガス火による加熱は対流伝導熱であり、火加減ができないため高温の炎が食物に直接触れて表面のみを焦がし、食物の中心にまで熱を通し難く、表面と中心部を一様に焼きあげることができない。したがって、一般家庭で調理すると、食物の味が劣化してしまうといった問題があった。

このような問題点を解決するために、例えば特許文献１では遠赤外線を手軽に利用できる調理用具について提案している。

しかしながら、炭火またはガス火の直火で食物を焼く場合、高温の炎が表面を焦がすと同時に、例えば魚の油や肉汁が火中に落下して燃え上がり、多量の煙や不快臭を発生させるといった問題もあった。

また、コンログリルの使用時、焼魚などから溶出する油汁がグリル皿を汚し、不快臭が発生するとともに、グリル皿は使用する度に洗浄する必要があった。
特願２０００−３５０５５６号公報

本発明は上述したような実情に鑑みてなされたものであり、食物の調理時に発生する煙や不快臭を除去する遠赤外線放射加熱セラミックスおよびその製造方法を提供し、併せて遠赤外線放射加熱セラミックスを使用した調理器具を提供することを目的とする。

本発明は、遠赤外線放射加熱セラミックスに関し、本発明の上記目的は、遠赤外線放射特性を有する珪酸塩鉱物と粘土とで構成され、球状、半球状もしくは丸棒状の形状を有する遠赤外線放射加熱セラミックスであって、前記珪酸塩鉱物の含有率が３０〜５０重量％であることを特徴とする遠赤外線放射加熱セラミックスによって達成される。

また、本発明の上記目的は、調理する食物を載置する金網と本体部分とからなり、前記本体部分の底には加熱手段が設置され、前記加熱手段と前記金網との間には前記遠赤外線放射加熱セラミックスが複数個面状に配置された網焼き器であって、前記加熱手段によって熱せられた前記遠赤外線放射加熱セラミックスが放射する遠赤外線によって前記食物の調理を行うことを特徴とする網焼き器によって効果的に達成される。

さらに、本発明の上記目的は、調理する食物を載置する金網とケース部分とからなり、前記ケース部分の中には、前記遠赤外線放射加熱セラミックスが複数個敷き詰められた網焼きプレートであって、前記ケース部分の裏側からガス等によって加熱することにより、前記遠赤外線放射加熱セラミックスが放射する遠赤外線によって前記食物の調理を行うことを特徴とする網焼きプレートによって効果的に達成される。

またさらに、本発明の上記目的は、調理する食物を載置する金網とケース部分とからなり、前記ケース部分の中には、前記の遠赤外線放射加熱セラミックスが複数個敷き詰められたコンロ用のグリル皿によっても効果的に達成される。

一方、本発明は遠赤外線放射加熱セラミックスの製造方法に関し、該方法は、遠赤外線放射特性を有する珪酸塩鉱物を粉体加工したものと粘土とを前記珪酸塩鉱物の含有率が３０〜５０重量％となるように混合して練り合わせ、球状、半球状もしくは丸棒状に成形し乾燥させた後、７００〜１１５０℃で２０〜４０分間焼成することを特徴とするものである。

本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスによれば、珪酸塩鉱物を含有させ、球状、半球状もしくは棒状にすることにより、食物の調理時（焼く場合）に発生する煙や不快臭を除去することができる。したがって、調理器具に本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスを組み込むことにより、手軽に遠赤外線を利用することができ、かつ、食物の調理時に発生する煙や不快臭を除去することができる。また、遠赤外線の放射伝導熱で食物の内部と外部とを同時に短時間で焼き上げるため、炭火またはガス火の燃費を向上させることができる。このため、特に、焼肉店や焼き鳥店などの業務用としての利用価値が高い。

また、本発明にかかるグリル皿を用いれば、魚や肉を焼いたときに滴り落ちる油汁が、遠赤外線放射セラミックスによって飛散、蒸発されてしまうため、グリル皿内部が油汚れしない。このため、グリル使用時にグリル皿に水を張る必要がなく、また洗浄する必要もないという優れた効果を奏する。

本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスは、珪酸塩鉱物を粉体加工したものと粘土とを混合して練り合わせ、所定の形状に成形し、乾燥した後、焼成することによって製造される。魚の油や肉汁（以下、油汁という）が、本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスに接触すると、油汁は燃焼せずに泡状の微粒子になって飛散するため、油汁が炭火やガス火の火中に落下して煙や不快臭を発生させるということが無くなる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。

本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスは、遠赤外線放射特性を有する珪酸塩鉱物を使用する。遠赤外線放射特性を有する珪酸塩鉱物としては、珪素約４０〜８２重量％、アルミニウム約１０〜１５重量％、カルシウム約１０〜１５重量％、鉄約１０〜１５重量％、マグネシウム約５〜４５重量％程度を含有しているカンラン石、玄武岩、長石、グラファイトシリカ等を使用することが好ましく、これらは単独で使用しても良いが、複数組合せて使用しても良い。

本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスを成形加工するために、前述した珪酸塩鉱物を３２５メッシュ以下に粉砕し、粘土を混合する。珪酸塩鉱物の粉砕方法は特に限定されず、また、使用する粘土の種類も特に限定されない。

珪酸塩鉱物と粘土の混合比率は、珪酸塩鉱物の含有率を３０〜５０重量％にすることが好ましい。粘土の含有率が５０重量％未満（珪酸塩鉱物の含有率が５０重量％を超える）であると、本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスを所定の形状に成形することができなくなる。一方、粘土の含有率が７０重量％を超える（珪酸塩鉱物の含有率が３０重量％未満）と粘性が低下するため成形することができない。

次に、珪酸塩鉱物と粘土との混合物を練りながら所定の形状に成形する。形状は、図１に示すように球状又は棒状（丸棒状）にすることが好ましい。本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスを球状、棒状にすることにより、後述するように、調理時に食物から落下する油汁との接触面積を増加させ、油汁が炭火やガス火の火中に落下して煙や不快臭を発生させ難くする。本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスの大きさは、使用目的、使用状況等に応じて適宜変更することができるが、球状の場合は、直径Ｄを８〜１８ｍｍ、棒状の場合は、直径Ｄを８〜１８ｍｍ、長さＬを８０〜２００ｍｍ程度にすることにより、油汁が炭火やガス火の火中に落下して煙や不快臭をより発生させ難くする。
なお、図２、図３に示したように、本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスの形状を半球状もしくは半円棒状にしてもよい。また、予め図２、図３の平面図に示したような半球状のものを並べた形状をした型、もしくは半球状の棒状のものを並べた形状をした型を作り、その型で珪酸塩鉱物と粘土を混合したものを成形してから本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスを製造してもよい。

球状等に成形した混合物を乾燥させ、焼成窯で焼成することによって、本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスを得ることができる。焼成温度は、７００〜１１５０℃であることが好ましい。経験によれば、焼成温度が７００℃以下であると、油汁が微粒子となって飛散しなくなり本発明の目的を達成することができない。すなわち、油汁が炭火やガス火の火中に落下した場合に煙や不快臭の発生を防止することができなくなる。一方、焼成温度が１１５０℃を超えると、珪酸塩鉱物の遠赤外線放射特性が減少、すなわち遠赤外線放射率が減少する。また、焼成時間は、２０〜４０分間であることが好ましい。焼成時間が２０分以下であると、本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスを十分に焼成することができない。一方、焼成時間が４０分を超えると、珪酸塩鉱物の遠赤外線放射特性が減少し、遠赤外線放射率が減少する。

このように製造された本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスは、高い遠赤外線放射特性をもつ。例えば、熱源と食物を載せる金網等の間に本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスを設置することにより、食物から滴り落ちる油汁は、熱源に落下する前に遠赤外線放射加熱セラミックスの遠赤外線放射エネルギーにより飛散する。したがって、熱源に油汁が落下することがなくなったため、油汁が燃えあがり、煙や不快臭が発生するということはない。このため、本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスは、様々な調理器具に使用することが可能であり、調理器具の具体例として、魚や肉等を焼くための網焼き器（熱源が内蔵されているもの）又は網焼きプレート、ガスコンロで使用するグリル皿等が挙げられる。以下、遠赤外線放射加熱セラミックスの利用形態を詳細に説明する。

図４は、遠赤外線放射加熱セラミックスを網焼き器に使用した一例を示した図である。遠赤外線放射加熱セラミックス１は、所定の容器一面に敷き詰められており、炭火またはガス火である熱源２と食物３を置くための金網４との間に設置される。遠赤外線放射加熱セラミックス１を所定の容器に図４に示したように敷き詰める。この際、遠赤外線放射加熱セラミックス１を動かない様に金具等で挟み、固定化しても良い。なお、この所定の容器は、図４では丸型であるが、形状、大きさは特に限定されない。また、図４では、遠赤外線放射加熱セラミックス１を一面に敷き詰めているが、複数重ねるようにして敷き詰めても良い。

熱源２からの対流伝導熱により、遠赤外線放射加熱セラミックス１が加熱される。遠赤外線放射エネルギーは、絶対温度の４乗に比例するといわれている。したがって、遠赤外線放射加熱セラミックス１は、熱源２の対流伝導熱を受熱し、遠赤外線放射伝導熱を放出する。この遠赤外線放射伝導熱により、食物３全体に熱源が生まれ、素早く食物３の中心部まで焼き上げることができる。

食物３が魚や肉類である場合、食物３を加熱することにより発生する油汁が、金網４を通りぬけて遠赤外線放射加熱セラミックス１に落下する。遠赤外線放射加熱セラミックス１の遠赤外線放射エネルギーにより、遠赤外線セラミックスに落下した油汁は燃焼せずに泡状の微粒子となって飛散し、蒸発する。また、遠赤外線放射加熱セラミックス１の形状は前述したように球状、半球状もしくは棒状であるため、油汁との接触面積が大きく、大量の油汁が落下してきても効率良く油汁を飛散させることができる。したがって、油汁は熱源２に落下しないため、油汁が燃えあがり、煙や不快臭が発生することはない。

図５は、遠赤外線放射加熱セラミックスをガスコンロ等で使用されるグリル皿に使用した場合を示す図である。この場合、食物３は、熱源２からの直火と、遠赤外線放射加熱セラミックス１から放射される遠赤外線との両方によって同時に加熱されるので、食物３を裏返す必要がなく、焼き上がりの時間は図４又は後述の図６の場合よりも短くなる。また、食物３から滴り落ちる油汁が遠赤外線放射加熱セラミックス１に接触して飛散する点では図４又は図６の場合と同じであるが、食物３が熱源２からの直火で加熱されることによる焦げにより、煙や臭いが発生することがあるので、減煙減臭という面から見れば図４又は図６の場合の方が優位である。しかし、焦げ目をつける必要のある場合や、焼き上がり時間を短縮したい場合にはこの方が適している。

図６は、一般的なコンロの上に、本発明にかかる遠赤外線放射加熱セラミックスを使用した網焼きプレートを設置して、食物を焼く場合を示す図である。図６において、６はガスコンロであり、２は熱源であるガス燃焼口である。また、７は網焼きプレートを支持する五徳である。プレートの中に配置された遠赤外線放射加熱セラミックス１により遠赤外線放射伝導熱が放出される。この遠赤外線放射伝導熱により、食物３全体に熱源が生まれ、素早く食物３の中心部まで焼き上げることができる。食物３が魚や肉類である場合、食物３を加熱することにより発生する油汁が、金網４を通りぬけて遠赤外線放射加熱セラミックス１に落下する。遠赤外線放射加熱セラミックス１の遠赤外線放射エネルギーにより、遠赤外線セラミックスに落下した油汁は燃焼せずに泡状の微粒子となって飛散し、蒸発する。

以下、実施例において本発明の実施形態をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスの遠赤外線放射率を測定した。

遠赤外線放射特性測定方法の放射率を計測するための試料の作成方法は、次のとおりである。遠赤外線放射特性を有する原料を30％以上混合したセラミックスを縦、横50mm×50mm、厚さ5mmの正方形のプレートとし、成型焼成し、表面を研磨したものを試料とする。放射特性測定装置は分光方式で、試料に光線を照射して反射する光線の速さによって波長の数値を測定する。波長の単位はミクロン（μｍ）で計測範囲は2.3μｍ〜30.3μｍまでの波長を計測するが、有機物を焼くことに有効な光線は4μｍ〜15μｍの波長が重要で、この波長が黒体比（放射率）が100％に近いほど、高放射率という。一般に遠赤外線放射率は85％以上の放射率が必要であり、それ未満のものは焼き物には適さない。黒体比とは遠赤外線放射特性を測定するために仮定した吸収体のことで、これを黒体といい、全ての物質や光線を100％吸収するものと仮定し、赤外線の放射率の測定時、試料に光線を照射して反射する光の速度が高速なほど赤外線の波長が黒体に近い安定した吸収体で、有機物に対し有効な吸収光線である。測定時試料の設定温度は100℃である。

表1は、長野県工業試験所における本発明焼成遠赤外線放射セラミックスの遠赤外線放射特性測定結果（2003年5月27日）である。本表は、測定温度100℃における赤外線示差放射スペクトル測定装置での測定結果であり、遠赤外線放射率測定において最高放射率が100％に対し、遠赤外線放射波長帯である4ミクロンから15ミクロンにおいて平均放射率が90％を示し、炭火またはガス火の燃焼対流伝導熱を吸収加熱した当該セラミックスが放射する伝導熱によって焼きもの食物を調理するのに適していることを示している。

表１に、遠赤外示差放射スペクトル測定装置を用いて本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスおよび比較例として一般の遠赤外線放射セラミックスを測定した結果（遠赤外線放射率）を示す。

表１に示すように、本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスは、波長４〜１５μｍの波長帯において、常時約８５％以上で平均９０％の放射エネルギーを放射する。したがって、本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスは、食物を焼く場合に適しているといえる。一方、比較例として一般の遠赤外線放射セラミックスは遠赤外線放射率が低く、遠赤外線放射率が波長４〜１５μｍにおいて平均７０％以下の放射エネルギーしか放射しておらず、食物を焼く場合に適していないことがわかる。

本発明の遠赤外線放射加熱セラミックスの効果を確認するために、表２に示したような条件で試料１〜４および比較試料を作製し、遠赤外線放射率および魚を焼く際に煙や不快臭が発生するか試験を行った。

煙や不快臭の発生試験は、図６に示したようなコンロで、それぞれ試料１〜４および比較試料を敷き詰めて魚を焼き、煙や不快臭の発生状況を観察者の目視および嗅覚で試験した。表２に結果を示す。

ここで、比較対象鉱物とは他の遠赤外線放射特性を有する鉱物で、珪石、電気石、蛇紋岩などであるが、これらは粘土質との混合に馴染まず、また、800℃以上の熱を与えると放射率が低下するため遠赤外線放射熱セラミックスとしての機能性がない。

表２に示すように、試料１〜４は全て遠赤外線放射率が８５％以上であり、食物を焼く場合に適していることがわかる。一方、比較試料の遠赤外線放射率は３０〜４０％であり、食物を焼く場合に適していないことがわかる。試料１〜４を用いて焼いた魚は全て焦げておらず味も美味であった。また、魚全体に熱源が生まれ、素早く加熱することができるようになったことから、熱源の燃費が削減されていることもわかった。

煙や不快臭は、試料１〜３は全く発生しなかったが、試料４は煙と不快臭がやや発生した。しかし、試料を使用しないで魚を焼いた場合と比較すると、煙の量が十分減少し、不快臭も十分緩和されていた。一方、比較試料では、煙や不快臭が発生した。魚は表面が焦げており、中心部は十分に焼けておらず、試料１〜４で焼いた魚と比較すると味が劣っていた。

遠赤外線放射加熱セラミックスの形状の一例を表わした図である。 遠赤外線放射加熱セラミックスをプレート状に成形した例を表わした図である。 遠赤外線放射加熱セラミックスプレート状に成形した他の例を表わした図である。 遠赤外線放射加熱セラミックスを網焼き器に使用した一例を示した図である。 遠赤外線放射加熱セラミックスをグリル皿に使用した一例を示した図である。 遠赤外線放射加熱セラミックスを網焼きプレートに使用した一例を示した図である。

符号の説明

１ 遠赤外線放射加熱セラミックス
２ 熱源
３ 食物
４ 金網
５ グリル皿
６ ガスコンロ
７ 五徳

Claims (7)

1. 遠赤外線放射特性を有する珪酸塩鉱物と粘土とで構成され、球状、半球状もしくは丸棒状の形状を有する遠赤外線放射加熱セラミックスであって、前記珪酸塩鉱物の含有率が３０乃至５０重量％であることを特徴とする遠赤外線放射加熱セラミックス。
2. 前記珪酸塩鉱物は、カンラン石、玄武岩、長石又はグラファイトシリカである請求項１に記載の遠赤外線放射加熱セラミックス。
3. 調理する食物を載置する金網と本体部分とからなり、前記本体部分の底には加熱手段が設置され、前記加熱手段と前記金網との間には、請求項１又は２に記載の遠赤外線放射加熱セラミックスが複数個面状に配置された網焼き器であって、
   前記加熱手段によって熱せられた前記遠赤外線放射加熱セラミックスが放射する遠赤外線によって前記食物の調理を行うことを特徴とする網焼き器。
4. 調理する食物を載置する金網とケース部分とからなり、前記ケース部分の中には、請求項１又は２に記載の遠赤外線放射加熱セラミックスが複数個敷き詰められた網焼きプレートであって、
   前記ケース部分の裏側からガス等によって加熱することにより、前記遠赤外線放射加熱セラミックスが放射する遠赤外線によって前記食物の調理を行うことを特徴とする網焼きプレート。
5. 調理する食物を載置する金網とケース部分とからなり、前記ケース部分の中には、請求項１又は２に記載の遠赤外線放射加熱セラミックスが複数個敷き詰められたコンロ用のグリル皿。
6. 遠赤外線放射特性を有する珪酸塩鉱物を粉体加工したものと粘土とを前記珪酸塩鉱物の含有率が３０乃至５０重量％となるように混合して練り合わせ、球状、半球状もしくは丸棒状に成形し乾燥させた後、７００乃至１１５０℃で２０乃至４０分間焼成することを特徴とする遠赤外線放射加熱セラミックスの製造方法。
7. 前記珪酸塩鉱物は、カンラン石、玄武岩、長石又はグラファイトシリカである請求項６に記載の遠赤外線放射加熱セラミックスの製造方法。

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