JP2006162096A - 魚倉での魚体の冷凍保存方法及び冷凍保存システム - Google Patents

魚倉での魚体の冷凍保存方法及び冷凍保存システム Download PDF

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Abstract

【課題】 大きな付帯設備の増加を招くことなく、簡単かつ安価な手段により、漁船の魚倉におけるブライン液の食塩濃度の低下を押えて、濃度をコントロールするとともに、食塩の消費を抑えて大幅なコスト低減を図る。
【解決手段】 漁船で捕獲した魚体を魚倉に収納して冷凍保存する方法において、周囲の海水を汲み上げ、凍結濃縮法を用いて海水から濃縮海水と氷とを製造し、同濃縮海水を魚倉IIにおいて魚体を冷凍保存するためのブライン液として使用し、同氷を魚倉または魚体の予冷用として使用するとともに、予冷、濃縮、魚体の投入凍結、魚体の保冷の各工程にある魚倉に、濃縮海水、氷、冷風等を切り換え可能に供給できる配管構成とした。
【選択図】 図2

Description

本発明は、捕獲した魚体を冷凍保存する漁船の魚倉に魚体を冷凍保存するためのブライン液として使用される濃縮海水と氷とを凍結濃縮法を用いて海水から同時に製造し、この濃縮海水と氷とを用いて漁船における魚体の冷凍保存を安価にかつ効率良く行うことを可能とした魚倉における魚体の冷凍保存方法、また漁船の周囲から汲み上げた海水を凍結濃縮法を利用して濃縮した海水を使って魚倉のブライン液の濃度を設定濃度に維持可能にした魚倉の冷凍保存方法、及び予冷から魚体の凍結、及び保冷の各段階にある漁船の複数の魚倉に対し、ブライン液、氷、及び冷風等を切り換え可能に供給できるようにした冷凍保存システムに関する。
従来漁船に搭載された魚倉に捕獲した魚体を収納して凍結するための冷凍システムとして、ブライン凍結方式が採用されている。この方式は、ブライン液として使用するため海水を魚倉に投入し、これを冷凍機で低温にして魚体の急速凍結を行っている。この場合、魚体の凍結温度を低下させる必要があるために、海水に塩(塩化ナトリウム)を混合させ、濃度が約23重量%のブライン液をつくる。この時のブライン凍結点は−21℃であり、魚体の凍結温度もこのブライン温度に近い温度となる。
通常魚倉には、氷で魚倉又は魚体を予冷する工程、ブライン液として使用する海水を濃縮する工程、漁獲物を投入して魚体を急速凍結する工程、及び凍結した魚体を冷凍保存する工程(保冷工程)があり、漁船に併設された複数の魚倉が前記各工程に区分けされ、所定の工程が終わると順番に別の工程に切り換えられていく。即ち予冷工程及び海水濃縮工程が終わった魚倉は、漁獲物が投入されて、魚体を急速凍結する工程を行なう。その後魚倉からブライン液を排出し、代わりに−40℃近辺、あるいはそれ以下の極低温冷風を供給して、魚体を陸揚げするまでの間、魚体の冷凍保存を行なっている。
魚体を保冷するやり方として、たとえば特許文献1(特公平5−40228号公報)に開示されたエアクーラ方式がある。この方式は、魚倉を魚倉隔壁とその内側に設けられた保冷室との2重壁構造とし、2重壁の間に冷風循環空間をもうけ、同循環空間にエアクーラによって発生させた冷風を循環させ、保冷室に収納した魚体を保冷するようにしたもので、保冷温度を一定に保つことができ、また魚体に直接冷風が当たらないため、乾燥によって品質を低下させるおそれがなく、従って特に鮮度、鮮色の保持が重要な生食の刺身に供されるマグロなどの高級魚の保冷に好適である。
特公平5−40228号公報
一方で前述の濃縮海水による凍結工程は、操業後期になってくると、魚体に付着した海水等でブライン液が希釈され、これに伴ってブライン凍結点が上昇するため、魚体の凍結温度も高くなり、凍結時間の延長や製品の不良という問題まで発展する。
これを防止するために、「増塩(ましじお)」と称して、希釈されたブライン溶液に直接塩を継ぎ足して、濃度をコントロールしていた。
しかしこのために漁船1隻当たり大量の塩を消費しており、その費用は膨大な額となっており、また漁船が漁場まで多くの塩を積んでいくにも限度があった。
また魚体を捕獲して魚倉に投入する際、瞬時に凍結する必要があり、特許文献1に開示されたエアクーラ方式では、熱伝導率の面からこの凍結工程には不向きであった。
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、大きな付帯設備の増加を招くことなく、簡単かつ安価な手段により、漁船の魚倉におけるブライン液の食塩濃度の低下を押えて、食塩濃度を設定温度にコントロール可能にするとともに、食塩の消費を抑えて大幅なコスト低減を図ることを目的とする。
また本発明の第2の目的は、漁船に搭載された魚倉において、予冷、濃縮、凍結、及び保冷の各工程の魚倉に、ブライン(濃縮海水、冷風等)、及び氷を含んだ海水を切り換え可能に供給できるようにすることにある。
本発明の第1の手段は、かかる目的を達成するもので、周囲を断熱壁で囲まれ、冷熱を導入して魚体を凍結及び保冷する魚体保冷倉が、甲板下に複数倉並設配置された漁船構造において、前記魚倉を、氷にて魚倉又は魚体を予冷する予冷倉、低温ブラインにて魚体を急速凍結させるブライン倉、及び極低温にて凍結後の魚体を保冷する保冷倉に区分けして、海水を海水濃縮倉に汲み上げ、凍結濃縮法を用いて海水から急速凍結に適した凍結点濃度(例えば−17℃〜−21℃)の低温濃縮海水と氷とを製造し、同低温濃縮海水をブラインとして前記ブライン倉に導入して魚体急速凍結を行うとともに、前記氷を予冷倉に導入して魚倉若しくは魚体の予冷に使用することを特徴とする魚倉での魚体の冷凍保存方法に係る。
第1の手段においては、漁船の周囲から汲み上げた海水を凍結濃縮法を用いて濃縮する。たとえば海水の食塩濃度は通常3.3w%であり、これを凍結濃縮により、例えば10w%に濃縮する。これによって従来使用していたブライン製造用の塩の量を大幅に低減することができる。
前記第1の手段において、好ましくは、魚倉に、海水濃縮倉を設け、該海水濃縮倉と凍結濃縮装置との間で凍結濃縮を繰り返し、急速凍結に適した凍結点濃度を有する低温濃縮海水と氷とを製造する。
また本発明の第2の手段は、漁船で捕獲した魚体をブライン液を満たした魚倉に収納して冷凍保存する方法において、低温濃縮海水が凍結濃縮法を用いて濃縮した低温濃縮海水であり、前記魚倉内のブライン液を前記凍結濃縮装置で濃縮した後、濃縮したブライン液を前記魚倉内に戻して、前記魚倉内のブライン液の濃度を設定濃度に維持することを特徴とする魚倉での魚体の冷凍保存方法に係る。
本発明の第2の手段においては、凍結濃縮法を用いた凍結濃縮装置でブライン液を設定濃度に濃縮して魚倉内に戻すもので、従来の増塩(ましじお)添加を大幅に低減できる方法である。
本発明の第3の手段は、周囲を断熱壁で囲まれ、冷熱を導入して魚体を保冷する魚体保冷倉が、甲板下に複数倉並設配置された漁船構造において、前記魚倉を氷にて魚倉を予冷する予冷倉、低温ブラインにて捕獲した魚体を急速凍結させるブライン倉及び極低温にて凍結後の魚体を保冷する保冷倉に区分けして、凍結濃縮法を用いて海水から急速凍結に適した凍結点濃度の低温濃縮海水と氷とを製造し、同低温濃縮海水をブラインとして前記ブライン倉に導入して魚体急速凍結を行うとともに、前記氷を予冷倉に導入して魚倉若しくは魚体の予冷に使用するとともに、保冷倉に極低温冷熱を供給する冷凍機を備え、前記各魚倉を別の工程用に切り換え可能なように低温濃縮海水、氷及び冷熱を供給する配管を前記各工程用の魚倉に対して切り換え可能に構成したことを特徴とする魚倉での魚体の冷凍保存システムに係る。
凍結工程が終わった魚倉を保冷工程に切り換える場合には、魚倉中のブライン液を排出し、これから凍結工程を行なう他の魚倉に移送し、その後極低温冷風を導入する必要があるが、ブライン液の排出及び冷風の導入を前記配管構成を利用して行なってもよく、あるいは別のブライン液、冷風等の移送装置を設けて行なってもよい。
漁船において漁獲物を捕獲した際、約−15〜−21℃のブライン液(濃縮海水)に投入して、瞬時に凍結し、その後ブライン液を魚倉から抜いて例えば−40℃近辺の冷風を魚倉に供給して保冷工程に切り換える。ブライン液は他の凍結工程用の魚倉に移送する。
本発明の前記第3の手段においては、各魚倉を別の工程用に切り換え可能なように低温濃縮海水、氷及び冷熱を供給する配管を前記各工程用の魚倉に対して切り換え可能に構成して、切り換え操作を容易にする。
本発明の第1の手段によれば、氷にて魚倉又は魚体を予冷する予冷倉、低温ブラインにて魚体を急速凍結させるブライン倉、及び極低温にて凍結後の魚体を保冷する保冷倉に区分けして、海水を海水濃縮倉に汲み上げ、凍結濃縮法を用いて海水から急速凍結に適した凍結点濃度(例えば−17℃〜−21℃)の低温濃縮海水と氷とを製造し、同低温濃縮海水をブラインとして前記ブライン倉に導入して魚体急速凍結を行うとともに、前記氷を予冷倉に導入して魚倉若しくは魚体の予冷に使用することにより、ブライン製造用の塩の消費量を大幅に低減できて、大幅なコスト低減を達成することができる。また同時に製造できる氷を魚倉の予冷工程に使用できるので、魚倉での凍結及び保冷工程に相乗的なコスト低減効果を達成できる。
この場合、好ましくは、魚倉に、海水濃縮倉を設け、該海水濃縮倉と凍結濃縮装置との間で凍結濃縮を繰り返し、急速凍結に適した凍結点濃度を有する低温濃縮海水と氷とを製造することにより、濃縮海水の濃度を容易に高めることができるとともに、濃度の調整を容易に行なうことができる。
また本発明の第2の手段によれば、低温濃縮海水が凍結濃縮法を用いて濃縮した低温濃縮海水であり、前記魚倉内のブライン液を前記凍結濃縮装置で濃縮した後、濃縮したブライン液を前記魚倉内に戻して、前記魚倉内のブライン液の濃度を設定濃度に維持することにより、操業中魚倉で発生するブライン液の濃度低下を、大きな付帯設備の増加を招くことなく、簡単かつ安価な手段により、効果的に防止することができる。
また本発明の第3の手段によれば、氷にて魚倉を予冷する予冷倉、低温ブラインにて捕獲した魚体を急速凍結させるブライン倉及び極低温にて凍結後の魚体を保冷する保冷倉に区分けして、凍結濃縮法を用いて海水から急速凍結に適した凍結点濃度の低温濃縮海水と氷とを製造し、同低温濃縮海水をブラインとして前記ブライン倉に導入して魚体急速凍結を行うとともに、前記氷を予冷倉に導入して魚倉若しくは魚体の予冷に使用するとともに、保冷倉に極低温冷熱を供給する冷凍機を備え、前記各魚倉を別の工程用に切り換え可能なように低温濃縮海水、氷及び冷熱を供給する配管を前記各工程用の魚倉に対して切り換え可能に構成したことにより、漁船に搭載された複数の魚倉を魚体の凍結保冷作業にシステマチックに使用でき、これによって作業効率を格段に向上することができて、大幅なコスト低減を図ることができる。
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図1は、本発明の第1実施例に係る海水凍結濃縮のシミュレーション結果を示す図表である。
図1の表は分離効率0.7、貯氷IPF(貯氷タンク内の固液比率)が50%の場合のシミュレーション結果を示す。この結果から、3回濃縮すれば、飽和塩分濃度に近い濃度まで濃縮が可能であるが、塩分濃度が高い状態で同じ分離効率となるかどうか確認する必要がある。また貯氷IPFが50%であるため、必要とする濃縮海水は、1回の濃縮で2分の1になってしまう。従って3回濃縮すると、初期の海水量の12.5%しか濃縮海水が製造できない点も考慮する必要がある。また同時に製造したシャーベット氷は表面積が大きく冷却効果が高いため、多くの用途に適用可能である。
図2は、本発明の第2実施例を示すブロック図、図3は、前記第2実施例において、魚倉の配置及び冷凍機室の構成を示すブロック線図、図4は前記第2実施例の装置に組み込まれる製氷器を示す拡大縦断立面図である。
本発明の第2実施例を示す図2〜図3において、1はシャーベット氷製氷機であり、この装置は、圧縮機等からなる冷凍機本体2と、圧縮機で圧縮されたアンモニア等の冷媒を海水sを取り入れて冷却し凝縮させる水冷凝縮器3と、水冷凝縮器3で凝縮され、膨張弁4で膨張された冷媒を蒸発させ、海水から蒸発潜熱を奪って冷却し、いわゆる凍結濃縮法により塩分濃度の低いシャーベット氷と濃縮海水とを製造する製氷器5からなる。
図2において、6は、製氷器5で製造された真水に近い塩分濃度のシャーベット氷と濃縮海水とを貯留する貯氷タンクで、海水供給ラインaから漁船周囲の海水が供給されるとともに、取水部6aからシャーベット氷を除く海水のみがポンプ7により製氷器5に送られ、製氷器5で製造されたシャーベット氷と濃縮海水との混合物が循環ラインbから貯氷タンク6に戻される。8は、保冷中の魚倉IIにポンプ8aにより低温ブライン液(濃縮海水)又は極低温冷風を供給する保冷用冷凍機、9は、魚体凍結工程中の魚倉IIにポンプ9aにより低温ブライン液(濃縮海水)を供給するブラインクーラであり、三方弁10により濃縮工程中の魚倉IIと接続して、その魚倉内の濃縮海水を冷却することができる。なお保冷工程中の魚倉への低温ブライン液又は極低温冷風の供給と、魚体の凍結工程中の魚倉への低温ブライン液の供給とを1個の冷凍機で行なうこともできる。
図3において、漁船Iの内部には、複数の魚倉IIが配置され、それぞれの魚倉において、魚倉の予冷工程、ブラインとして使用される海水の濃縮工程、魚体を投入して凍結する工程、及び凍結後の保冷工程が順々に行なわれる。漁船Iの船首側には機械室の中に冷凍機室IIIが設置されており、この冷凍機室に前述のシャーベット氷製氷機1、保冷用冷凍機8及びブラインクーラ9等が設置されている。
なお図2に示すように、魚倉IIは2重壁構造となっており、内側の保冷室IIaに魚体が投入され、内側壁IIaと外側壁IIbの間にブラインとしての低温濃縮海水又は極低温冷風が供給され、内側保冷室IIaに投入された魚体を凍結又は保冷するようにしている(2重壁構造の魚倉については特公平5−40228号公報を参照)。
図4は、製氷器5の拡大縦断面図であり、11は製氷器本体をなすシェル、12は、シェル11の外面に設けられ、冷媒が循環するジャケット、12aはジャケット12に設けられた冷媒液出口、12bは、ジャケット12内で蒸発した冷媒ガスの出口である。
13は、シェル11内の中心に設けられた主軸で、駆動モータ14によって回転する。15は、主軸13を回転可能に支持する軸受、16は、主軸13と軸受15間をシールするメカニカルシールである。
17は製氷ローラで、回転枠18で主軸13と接続され、シェル11の内面と接触した状態で回転する。19は、主軸13の下端部を回転可能に支持する軸受、11aは、図2の貯氷タンク6から送られる海水が供給されるブライン入口、11bは、シェル11内でつくられたシャーベット氷と海水とを含む氷スラリーを貯氷タンク6又はポンプ7に戻す氷スラリー出口である。
かかる第2実施例の装置において、まずシャーベット氷製氷機1が稼動して、シャーベット氷の製氷を開始する。図4に示す製氷器5において、ジャケット12内に冷媒液が供給され、ジャケット12内で蒸発潜熱を奪って蒸発することにより、ジャケット12の内面に接触するシェル11側を流れる海水を冷却して、氷晶を形成させる。この氷晶を製氷ローラ17でジャケット12の内面を押圧しながら転動させ、薄肉氷層を形成させるとともに、形成した薄肉氷層を剥離させる。この製氷器5は従来公知の装置である(剥離の原理については特開2003−148841号公報を参照)。
図2において、前述のようにして塩分濃度の低いシャーベット氷とシャーベット氷側に真水を獲られた分だけ塩分濃度が高くなった濃縮海水との混合物が製氷器5のシェル11の内部でつくられ、貯氷タンク6に戻されるとともに、予冷工程中の魚倉IIにこの混合物が送られて、魚倉又は魚体を予冷するための冷熱となる。
一方貯氷タンク6の取水ブライン6aからシャーベット氷を除く濃縮海水のみが取り出され、濃縮工程の魚倉IIに送られる。濃縮工程中の魚倉は三方弁10を切り換えることによりブラインクーラ9と接続して、同魚倉内の濃縮海水を冷却する。
また魚体の凍結後保冷工程中の魚倉IIには、保冷用冷凍機8からブラインとしての極低温冷風が供給されて魚倉II内の魚体を保冷する。またブラインクーラ9からはブライン液としての低温濃縮海水が魚体を凍結工程中の魚倉IIに送られて、魚体の凍結に供される。
図2において、シャーベット氷製氷機1、貯氷タンク6、保冷用冷凍機8又はブラインクーラ9と各魚倉とは、すべて配管で接続されており、かつブライン、濃縮海水、シャーベット氷及び冷風を供給する配管を前記各工程用の魚倉IIに対して切り換え可能に構成しているが、図2においては、配管構成により図が複雑になることを避けるため、シャーベット氷、濃縮海水、あるいはブライン液等が現に供給されている配管のみを記している。
凍結工程が終わった魚倉を保冷工程に切り換える場合には、魚倉中のブライン液を排出し、これから凍結工程を行なう他の魚倉に移送し、その後極低温冷風を導入する必要があるが、ブライン液の排出及び冷風の導入を前記配管構成を利用して行なってもよく、あるいは別のブライン液、冷風等の移送装置を設けて行なってもよい。
このように第2実施例の装置によれば、漁船周囲の海水を汲み上げ、凍結濃縮法を用いて海水から濃縮海水と塩分濃度の低いシャーベット氷とを製造し、同濃縮海水を魚倉において魚体を冷凍保存するためのブライン液として使用し、同シャーベット氷を魚倉に於ける魚体の予冷用として使用することにより、ブライン製造用の塩の消費量を大幅に低減できて、コスト低減を図ることができる。また同時に製造できるシャーベット氷を魚倉の予冷工程に使用できるので、魚倉での凍結保冷に相乗的なコスト低減効果を達成できる。
従来海外まき網船におけるブライン用塩の消費量は、1隻当たり平均して年間600トンにものぼり、その費用は1,300万円以上に達していたが、本発明を実施することにより、費用を半減することができる。
また漁船周囲の海水を汲み上げて、シャーベット氷製氷機1で濃縮海水を簡単に製造でき、この濃縮海水をブラインとして魚倉に供給できるので、操業中魚倉で発生するブライン液の濃度低下を、大きな付帯設備の増加を招くことなく、簡単かつ安価な手段により、効果的に防止することができる。
また魚体の凍結工程、ブラインとしての海水の濃縮工程、魚体の凍結後の保冷工程、及び魚倉に予冷等の各工程が順々に実施される複数の魚倉を別の工程用に切り換え可能なように、低温濃縮海水、シャーベット氷及び極低温冷風等を供給する配管を前記各工程用の魚倉に対して切り換え可能に構成したことにより、漁船に搭載された複数の魚倉を魚体の凍結保冷作業にシステマチックに使用でき、これによって作業効率を格段に向上することができて、これのよって大幅なコスト低減を図ることができる。
従来の魚倉冷却はグリッドコイルが設置され、コイルの中に冷媒を循環して冷却を行っていた。しかし、コイルの内部圧力は真空状態で冷却され、コイルの破損により海水を吸い込む事故が発生し操業不可能となったり、逆に冷却停止時には冷媒ガスが魚倉に噴出し、酸欠死亡事故につながることがあった。本実施例では、魚倉を2重構造とし、この中に冷却用ブライン又は極低温冷風が循環するためこのような事故の発生を防ぐことができる。
本発明によれば、漁船内で漁獲物の凍結及び保冷を行なうに際し、海水の塩分濃縮に使用する食塩の量を大幅に減らすことができる冷却方法が可能になるとともに、漁船内の複数の魚倉を、魚倉の予冷から、ブラインの濃縮、魚体の凍結、及び保冷の各工程にシステマチックにかつスムーズに切り換えることができるようにした魚体の冷凍保存システムを実現することができる。
本発明の第1実施例に係り、凍結濃縮を繰り返し行なったときのシミュレーション結果を示す図表である。 本発明の第2実施例を示すブロック図である。 前記第2実施例において、魚倉の配置及び冷凍機室の構成を示すブロック線図である。 前記第2実施例の装置に組み込まれる製氷器を示す拡大縦断立面図である。
符号の説明
I 漁船
II 魚倉
IIa 保冷室(内側壁)
IIb 外壁
III 冷凍機室
1 シャーベット氷製氷機
2 冷凍機本体
3 水冷凝縮器
4 膨張弁
5 製氷器
6 貯氷タンク
6a 取水部
7、8a、9a ポンプ
8 保冷用冷凍機
9 ブラインクーラ
11 シェル
11a ブライン入口
11b 氷スラリー出口
12 ジャケット
12a 冷媒液入口
12b 冷媒ガス出口
13 主軸
14 駆動モータ
15、19 軸受
16 メカニカルシール
17 製氷ローラ
18 回転枠
a 海水供給ライン
b 循環ライン
s 海水

Claims (4)

  1. 周囲を断熱壁で囲まれ、冷熱を導入して魚体を凍結及び保冷する魚体保冷倉が、甲板下に複数倉並設配置された漁船構造において、
    前記魚倉を、氷にて魚倉又は魚体を予冷する予冷倉、低温ブラインにて魚体を急速凍結させるブライン倉、及び極低温にて凍結後の魚体を保冷する保冷倉に区分けして、
    海水を海水濃縮倉に汲み上げ、凍結濃縮法を用いて海水から急速凍結に適した凍結点濃度の低温濃縮海水と氷とを製造し、同低温濃縮海水をブラインとして前記ブライン倉に導入して魚体急速凍結を行うとともに、前記氷を予冷倉に導入して魚倉若しくは魚体の予冷に使用することを特徴とする魚倉での魚体の冷凍保存方法。
  2. 前記魚倉に、海水濃縮倉を設け、該海水濃縮倉と凍結濃縮装置との間で凍結濃縮を繰り返し、急速凍結に適した凍結点濃度を有する低温濃縮海水と氷とを製造することを特徴とする請求項1記載の魚倉での魚体の冷凍保存方法。
  3. 漁船で捕獲した魚体をブライン液を満たした魚倉に収納して冷凍保存する方法において、ブライン液が凍結濃縮法を用いて濃縮した低温濃縮海水であり、前記魚倉内のブライン液を前記凍結濃縮装置で濃縮した後、濃縮したブライン液を前記魚倉内に戻して、前記魚倉内のブライン液の濃度を設定濃度に維持することを特徴とする請求項2記載の魚倉での魚体の冷凍保存方法。
  4. 周囲を断熱壁で囲まれ、冷熱を導入して魚体を保冷する魚体保冷倉が、甲板下に複数倉並設配置された漁船構造において、
    前記魚倉を氷にて魚倉を予冷する予冷倉、低温ブラインにて捕獲した魚体を急速凍結させるブライン倉及び極低温にて凍結後の魚体を保冷する保冷倉に区分けして、
    凍結濃縮法を用いて海水から急速凍結に適した凍結点濃度の低温濃縮海水と氷とを製造し、同低温濃縮海水をブラインとして前記ブライン倉に導入して魚体急速凍結を行うとともに、前記氷を予冷倉に導入して魚倉若しくは魚体の予冷に使用するとともに、
    保冷倉に極低温冷熱を供給する冷凍機を備え、前記各魚倉を別の工程用に切り換え可能なように低温濃縮海水、氷及び冷熱を供給する配管を前記各工程用の魚倉に対して切り換え可能に構成したことを特徴とする魚倉での魚体の冷凍保存システム。
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