JP2006093071A - 冷凍食品の解凍及び食品の加熱に磁性体の性質を選択し、電子レンジを利用し、目的とする温度の加熱を行う方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】電子レンジの加熱で冷凍食品、総菜類のチルド帯の調理品を簡便に早く解凍又は加熱し、同一容器の中で異なった解凍温度や加熱温度を選択する事が可能になった。
【解決の手段】本発明は磁性体の保磁率の高い素材にマイクロ波を照射すると磁性体の発熱効果の早さを立証した。保磁力、透磁率の異なる素材を配合し、混合し、マイクロ波を照射するとより早く、磁性体が発熱し、解凍や加熱の時間が短縮され、その効果を利用し、同一容器のなかで異なる温度で解凍又は加熱の温度を調整できることから、これまで利用されていなかった総菜類を入れられることから総菜類のメニューが豊富になり、新たな対応が可能になった。

Description

発明の詳細な説明

発明に属する技術分野

本発明はマイクロ波によって磁性体を加熱した場合の発熱時間の短縮とそのエネルギー効率を高める方法に関する。

磁性体をマイクロ波によって加熱するとき素材の選択は透磁率だけをみられ、保磁力から素材が選ばれていなかった。
マイクロ波によって磁性体を塗布した容器を加熱し、冷凍食品、冷凍寿司を解凍する技術はすでに本出願者によって特願２００２−２９９６１２に提案されている。

業務用等の冷凍食品やチルド温度の惣菜、弁当類は解凍や加熱時間の短縮が常に求められ、磁性体の保磁力や透磁率の異なる素材を混合し発熱温度を短縮する技術はこれまでに存在していない。

惣菜や弁当類は同一容器の中に多くの種類が入っており、これまでの容器では種類別に異なった温度の加熱が困難であった。

発明が解決しようとする課題

磁性体を容器に塗布し、マイクロ波で加熱することによって冷凍食品、冷凍寿司を解凍する方法において、解凍のための昇温時間を短縮することによって、業務用等の処理効率が改善でき、エネルギー効率も改善できる。磁性体の保磁力の高い素材で且つ、透磁率の高い素材を選択することから解凍時間が短縮できる。

磁性体を塗布した容器にマイクロ波を照射し、冷凍食品、冷凍寿司等を解凍及び食品の加熱において、磁性体の保磁力が高く且つ透磁率の高い素材と保磁力が低く透磁率の低く、共に飽和磁束密度の高い素材を２種類以上混合し、配合し、塗布した容器にマイクロ波を照射すると、同一磁性体を単体で塗布した容器で解凍又は加熱する時間よりも、解凍時間や加熱時間は、約１／４〜１／２に短縮する事ができる。

磁性体を塗布した容器にマイクロ波を照射し、冷凍食品、冷凍寿司等を解凍及び食品の加熱において、磁性体の保磁力が高く、且つ透磁率の高い素材と保磁力が低く透磁率の低い素材を２種類以上積層し、塗布した容器にマイクロ波を照射すると、同一磁性体を単体で塗布した容器で解凍又は加熱するよりも、解凍時間及び食品の加熱時間は約１／４〜１／２に短縮する事が出来る。

冷凍食品やチルド温度帯のなかで数種類の総菜類が混ざって入れていたり、解凍最適温度や加熱温度が異なる総菜類が入っている容器のなかでマイクロ波を照射し、解凍又は加熱するときは、解凍温度又は加熱最適温度に合わせた磁性体の保磁力並びに透磁率を計画し、冷凍食品やチルド温度で保存されている惣菜類を入れている容器の外部に、それぞれ最適配合をした磁性体を塗布すると同一時間に同じ電子レンジの中で冷凍食品やチルド温度帯の惣菜類を目的とする解凍温度や加熱温度によって、加温することができる。

発明が解決するためにの手段

冷凍食品のなかでも弁当類、総菜類は多品目の惣菜が同時に入れ、短時間に、美味な味覚を残した解凍が常に求められている。なかでも低出力の家庭用の電子レンジにおいても可能な早い解凍が求められていた。又チルドの温度帯で入れられている惣菜や弁当類も同じ問題があり、コンビニエンスでは１日３回の配送をおこなって品質の確保に多くの経費を掛けている。０℃の温度で管理でき、同一容器のなかで加熱温度が目的別に区分できると総菜類の種類も豊富に入れられる。例えば、コンビニエンスの弁当類には刺身は全く利用されていないし、野菜類のあえ物も低温管理の品目は入れていない。同一容器内では電子レンジをつかって加熱するときの対応できる範囲が広がり、総菜類のメニューが豊富ににる。
この解決によって、冷凍食品の種類やチルド温度の管理によって、惣菜類などの調理品が豊富に組み合わすことができる。

磁性体とマイクロ波加熱による温度の上昇を磁性体の保磁力、透磁率、磁束密度、キュリー温度が異なる数種類組み合わせ、どのような温度上昇効果の違いがあるかを実験した。
磁性体は保磁力、透磁率、磁束密度、キュリー温度の異なる磁性体によって行った。
磁性体は平均、粒子１０μｍに加工し、マイクロ波の反応最適粒子において反応を見た。マイクロ波の出力は０．１〜０．５ｋｗを調整できるシステムによって実験した。
その結果、保磁力及び透磁率の高い磁性体と保磁力及び透磁率の低い素材を混合すると加熱温度の上昇が早く、保磁力及び透磁率が近い素材の配合は温度上昇の時間が長いことが判明した。昇温時間は出力に比例し大きいほど早くなる。

冷凍食品の解凍は出来るだけ早い解凍が経済的にも品質においても効果的である。
解凍の実験は磁性体の保磁力及び透磁率、磁束密度、キュリー温度の違う素材を利用し、耐熱性のビーカーに水を凍結し、ビーカーの外部にそれぞれの磁性体を水で液状にして、スプレーで噴霧し、表面が乾燥した状態において、ビーカーの開口部分をアルミ箔で被い直接マイクロ波が冷凍水に照射しないようにして、電子レンジによって解凍時間によって比較した。
その結果、保磁力、透磁率の格差がある磁性体を混合し、噴霧し、塗布したビーカーとビーカーに積層し噴霧し塗布したビーカーの解凍時間は大きな違いがなく、早い解凍時間が得られた。その時間差は、単体の磁性体を塗布したビーカーの約１／４〜１／２に短縮できる。
次に磁性体の保磁力が高く、透磁率の高い素材ほど温度の上昇が早く、解凍する時間も早いことが確認できた。この結果、磁性体にマイクロ波照射し、温度が上昇する熱量は、比熱の大きさと一定の相関性があることが確認できた。

冷凍食品や弁当などのチルド温度で、数種類の惣菜類、和風、洋風、中華そして刺身、漬け物などが同一容器の中で冷凍加工又はチルド温度帯で、目的に合わせた温度で解凍又は加熱できるシステムが求められている。弁当等の容器は異なった総菜類を小分けにし、味覚が混ざらないように細分化して入れている。その容器の外部に目的にあった磁性体の保磁力、透磁率、キュリー温度を選択し塗布し、容器の蓋の部分からマイクロ波が直接照射できない構造にし、電子レンジに入れると、それぞれ目的とする温度格差のある解凍が得られた。同一容器の中で同じ時間に温度格差のある解凍や加温が可能となった。
惣菜類の解凍や加温で求められる温度は５〜８０℃と格差があるが磁性体のキュリー温度によって最適温度の調整ができ、温度格差は、磁性体の保磁力、透磁率、飽和磁束密度によって選択できる。５〜２０℃の低温度で解凍又は加熱が求められる刺身や、漬け物類の総菜類と米飯類は５０〜６０℃、天ぷらや肉調理品は７０〜８０℃の高い温度で解凍や加温が求められる惣菜と区別ができる。目的にあった温度が電子レンジのなかで得られる。低温の刺身や漬け物は磁性体の発熱する輻射熱によって調整でき、惣菜の盛りつけの配列位置によって温度の調整ができる。

発明実施の形態

磁性素材はＮｉ−Ｚｎフェライトの粉体を利用した。磁性体の各フェライトは粒子の平均を１０μに、マイクロ波の吸収効率に合わせ加工した。
マイクロ波の照射は０．１〜１ｋｗ間で出力が調整でき、マイクロ波を導波管から誘導し、導波管の中に試験管を入れ、温度センサーによって温度の変化を測定できるシステムによって行った。
実験は、各磁性体の特性と磁性体の温度上昇と時間の関係を見た。
▲１▼Ｎｉ−Ｚｎフェライト（フェライト材料名４ｔ６ａ）
磁束密度２５０ｍＴ キュリー温度８０℃ 保磁力８Ａ／ｍ
初透磁率５５０
▲２▼Ｎｉ−Ｚｎフェライト（フェライト材料名４ｔ６）
磁束密度２７０ｍＴ キュリー温度１１０℃ 保磁力１６Ａ／ｍ
初透磁率６００（５ＭＨｚ）
▲３▼Ｎｉ−Ｚｎフェライト（フェライト材料名４ｓ１ｓ）
磁束密度３２０ｍＴ キュリー温度１５０℃ 保磁力４０Ａ／ｍ
初透磁率４５０（５ＭＨｚ）
各フェライト▲１▼、▲２▼、▲３▼のＮｉ−Ｚｎフェライトの粉末を２．５ｇずつ水１０ｍｌに溶かし、０．２ｋＷのマイクロ波の出力で照射し、温度の上昇と時間を計測した。
▲４▼磁性体▲１▼と▲２▼のＮｉ−Ｚｎのフェライトを１．２５ｇを加え合計２．５ｇを入れ、水１０ｍｌを入れ撹拌し、０．２５ｋｗのマイクロ波の出力で照射した。
▲５▼磁性体の保磁力格差がある▲１▼と▲３▼のＮｉ−Ｚｎフェライトを１．２５ｇを加え、２．５ｇを水 １０ｍｌを入れ撹拌し、０．２ｋＷのマイクロ波出力で加熱した。
▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼、▲５▼のＮｉ−Ｚｎフェライト溶液の温度の上昇と時間の結果であり、初期温度は共に２３℃である。

▲１▼、▲２▼の加熱温度と時間差は、共に２００秒ほどで約８０℃に達し、▲１▼、と▲２▼の格差はそれ程見られなかった。このときの保磁力の格差は８Ａ／ｍ、磁束密度は２０ｍＴ、キュリー温度は３０℃、０．２ｋｗの出力では大きな格差が見られなかった。保磁力の大きい▲３▼は１８０秒で約１００℃に達した、この温度の上昇は、▲１▼、▲２▼とは異なる温度上昇の放物線を描き上昇する。
マイクロ波による加熱では保磁力の格差が大きな要素であることが示された。
▲４▼の▲１▼と▲２▼を混合した時は温度の上昇スピードは▲３▼とほぼ同程度であった。
次に磁性体▲１▼と▲３▼を混合した▲５▼は▲１▼，▲２▼，▲３▼、▲４▼とは異なる温度上昇が見られ、昇温時間は８０℃で１／４に短縮できることが示された。保磁力の格差がある磁性体を混合するとマイクロ波による加熱では早い温度上昇が見られる。

磁性体のマイクロ波加熱による冷凍食品においても同様な結果が得られるか可能か実験を試みた。
実験では１００ｃｃのビーカーに磁性体▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼、▲５▼の粉末に水で液状にし、噴霧器においてビーカーに噴霧し、積層では▲１▼と▲３▼を個別に噴霧し、積層を作り、乾燥後に電子レンジで実験した。
マイクロ波加熱は０．５ｋｗの家庭用電子レンジによって行った。
実験では１００ｃｃのビーカーに水７０ｃｃを入れ−１０℃に凍らし、マイクロ波が直接照射できないようにアルミ箔で開口部を被い１２０秒と２００秒間後の温度の変化を見た。温度はアルコール温度計によって測定した。

実験の結果、冷凍品の解凍温度は

の実験による温度上昇と同様の傾向があり、解凍に必要な比熱も温度の上昇と類似した格差が生じることが解り、解凍には磁性体の保磁力の格差がある素材の選択が必要であることが示された。

総菜類は一般的に低温の温度管理が必要である。低温の温度管理は、惣菜に付着している一般生菌の増殖の予防と味覚の安定にあり、総菜類の多くは低温の０℃が求められる。総菜類を食べるときの食感の温度は刺身や漬け物、野菜類のあえ物は１０〜１８℃、和風の煮付けは約４０〜５０℃、米飯類は５０〜６０℃、天ぷら、肉惣菜類は５０〜７０℃である。多くの弁当類はこれらの総菜類が同じ容器に入っており、加熱の難しさがここにある。電子レンジ解凍の惣菜では刺身や江戸前寿司が入らない。
磁性体をマイクロ波によって照射したとき、保磁率の格差で温度の上昇に違いがあり、温度の上昇と比熱に一定の計算が可能であれば、弁当に利用されている容器に異なった磁性体を塗布し、電子レンジによる加熱によって異なった温度の上昇格差が得られるかを実験した。
実験では市販されている弁当容器を利用した。この容器は米飯類のスペース、総菜類のスペースが５つの解れ、４つは同程度の大きさのスペースがあり、他に一つ小さな漬け物のスペースである。煮汁が他のスペースに流れないように包装容器には凹凸が付けられた構造に加工されている。
この凹凸の裏面に磁性体▲１▼▲３▼▲５▼を塗布した。米飯には▲３▼を塗布し、天ぷらと肉じゃがには▲５▼を塗布し、刺身と漬け物には▲１▼を塗布した。米飯は１５０ｇを入れ、容器の裏には▲３▼を塗布し、天ぷらはカボチャとタマネギそしてイカを合わせて８０ｇを入れ、肉じゃがは７０ｇを入れ、容器の裏に▲５▼を塗布し、刺身はハマチを３切れ４０ｇ入れ▲１▼を容器の裏側に塗布し、和風の煮付けには６０ｇを入れ▲３▼を塗布し、漬け物はタクワン１０ｇを入れ、容器の裏側に▲１▼を塗布し、弁当の容器の蓋はアルミ箔で被いマイクロ波を遮断した構造を維持し、−１℃の冷蔵庫で１時間冷却したあと、全体の温度が均一になっていることを確認ごに、電子レンジに入れ、２００秒間加熱し、温度を確認した。米飯は２５℃、和風の煮付けは２８℃、天ぷらと肉じゃがは７０℃、刺身と漬け物は１５℃で加熱されていた。
米飯は部分的に温度の格差が見られた。その原因は▲３▼の磁性体では加熱の比熱が米飯の量に対して不足していることを示している。天ぷらと肉じゃがは最適温度で加熱されており、刺身と漬け物は鮮度を保ち味覚の変化は見られなかった。この事から加熱する容量と磁性体を塗布する比熱及び構造でほぼ均一な加熱が可能であることが示された。
冷凍食品においても始めから解凍に必要な比熱を計算し、磁性体のマイクロ波の加熱温度から最適解凍温度は調整することが確認できた。

発明の効果

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の実験の結果、磁性体の素材の選択によって解凍や加熱の時間が短縮できることが解り。磁性体の異なる素材を配合することから発熱の熱カロリーの違いがあり、その違いを利用し、解凍温度、加熱温度の異なった解凍や加熱が同一容器の中でも出来ることが解った。その結果、同一容器の中で低温で鮮度や安全性を維持し、目的にあった加熱が出来、多くの惣菜の種類を入れたなかで安全な品質管理が可能になる。

Claims (6)

1. 磁性体にマイクロ波を照射し加熱することによって磁性体の温度上昇を計るとき、磁性体の持つ保磁力の高い磁性素材を選択することによって、設定する温度までの温度上昇時間が短縮でき、磁性体の発熱エネルギーの効率を高めることができる。
2. 磁性体にマイクロ波を照射し、加熱することによって磁性体の温度上昇を計るとき、保磁力が高く、透磁率の高い磁性の素材を選択することによって、磁性体の温度上昇の相乗効果があり、設定する温度までの昇温時間が短縮することができ、磁性体の発熱エネルギーの効果を高めることができる。
3. 磁性体にマイクロ波を照射し、加熱することによって磁性体の温度上昇を計るとき、保磁力が異なり、透磁率の異なる、２種類以上の磁性体を配合し混合することによって、設定する温度までの磁性体の全体温度の昇温時間が短縮する事ができ、磁性体の発熱エネルギーの効果を高めることが出来る。
4. 磁性体にマイクロ波を照射し、加熱することによって磁性体の温度上昇を計るとき、保磁力が異なり、透磁率の異なる磁性体を２種類以上積層すると、設定する温度までの磁性体全体の温度の昇温時間が短縮することができ、磁性体の発熱エネルギーの効果を高めることができる。
5. 冷凍食品の解凍やチルド温度帯の総菜類において、冷凍食品及び食品を入れる容器に磁性材料を塗布し、マイクロ波によって加熱するとき請求項１、請求項２、請求項３、請求項４，の磁性体が持つ特性を選択し、冷凍食品及び食品の容器に塗布し、電子レンジによって加熱すると冷凍食品の解凍や食品の加温が短時間に処理できる。
6. 冷凍食品やチルド温度帯の総菜類の解凍及び加熱において同一容器の中で異なった温度で解凍や加熱が求められている惣菜類では、容器に塗布する、磁性体の保磁力、透磁率並びに異なったキュリー温度を選択し、求められる解凍温度や加熱温度に合わせて、冷凍調理品やチルド温度帯の総菜類を入れる容器の外部に磁性体を塗布することによって、同一電子レンジ内で、同一処理時間のなかで異なった温度の解凍または加熱ができる。