JP2010154839A - 多機能性有機物低温加工処理装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工処理物の、低温下での外郭部位と芯部位の同時加工処理を、低温伝導率の良い水中で、低温不活性ガスの自然的な無酸素微細気泡放散で水中破裂で起きる超音波とキャビテ−ションエネルギ−により行う、多機能性有機物低温加工処理装置を提供する。
【解決手段】熱伝導率の良い水中で、しかも低温水中で、水中微細気泡破裂のキャビテ−ションエネルギ−を利用して、可能な限り、外部位と芯部位の凍結時間格差を少なくすることで、生態組織変化を防止して鮮度維持を計る。
【選択図】図１

Description

本発明は、グロ−バル流通の食材及び食品、同時に医学臨床生態組織検証等々におけるあらゆる分野の、有機物低温加工処理に関するものである。

食材及び食品等々の冷凍加工、解凍処理、その他低温加工処理技術では、温度差によって低温加工が行われているが、同一分野であるにも係らず、多くの低温加工処理分野の各機器は、それぞれ単独目的機種しかなく、冷凍加工、解凍処理、チルド保存、低温洗浄、低温滅菌等々において、最大目的の鮮度維持を含めて、格安価格で、多機能性機種を望まれているが、この要求を満足させる機種は無い。

現状の冷凍技術で最も多い加工処理方法は、高価な空気冷却装置と電力消費で低温倉庫内気中の相対湿度低下の乾燥気中で長時間かけて冷凍するか、同様の冷却設備と電力を消費して低温化した不凍水中で単に温度差だけで冷凍する方式、又、同様の冷却設備と真空ポンプの電力を消費しての温度差冷凍加工、又周知の液化窒素ガスの超低温下で直接接触冷凍保存する医学臨床生態組織保存もさることながら、食材と低温液化窒素ガスの直接接触によって必要以上の低温で冷凍加工している物もあるが、液化窒素の−１９６℃での冷凍加工が、食材及び食品等々の組織状態と味の面から、無駄なエネルギ−とコストアップに繋がっているのが現状である。

現状の不凍水中における冷凍方法は、高価で消費電力多大の冷却装置により冷却されたエチルアルコ−ル等添加不凍水の中に被冷凍加工物を投入し、低温不凍水中で、自然的熱吸収を計り冷凍するもので、気中熱伝導率よりも良い水中熱伝導率の差で冷凍時間は短縮されるが、外部から順次芯部位の熱を奪って冷凍する為に、これも被冷凍加工物自体の熱伝導率の差から、生態蛋白質の偏差が生じ、生態水凍結結晶形状にも差が出て細胞膜毀損を生じており、これを解消するには、外部と深部を、可能な限り同時に凍結させるしか無いのが現状であるが、現状では皆無である。

又、現状の解凍方法は、常温の水道水の流しっ放しの温度差維持水中で、水道水との温度差解凍、又、大気中長時間放置で鮮度劣化自然解凍、或は冷凍温度から冷蔵温度に移して順次温度差で自然解凍は時間は掛かるが低温下で品質鮮度維持を計るつもりが逆に乾燥劣化、時には冷蔵温度室を真空にしたり、同時に高周波帯の電磁波雰囲気にしたりして、被解凍物の分子摩擦熱によっての解凍、時には水タンク内貯留水に浸潤させての解凍には水タンク貯留水が被解凍物によって瞬時に低温化して温度差解凍不能になる為に、高温蒸気吹き込みで温水化しての解凍もあり、これら現状の解凍による鮮度劣化や冷蔵温度や真空環境から相対湿度の低下で乾燥劣化は避けられず、５℃を境に雑菌急速繁殖の衛生問題等も躍起しており、理想は、温度差解凍でなく、０℃に極限迄近い雰囲気環境で、しかも低温乾燥を避け、生態蛋白質を含む生態組織を変化させずに、解凍時間は分単位での、しかも、冷凍や解凍の度合い％処理も可能な低温加工処理技術は現状では皆無である。

同時に、冷凍及び解凍の各機器はそれぞれ単独目的機種しかなく、冷凍加工、解凍処理、チルド加工、低温洗浄滅菌等々は、冷凍及び解凍の技術と同様にも係らず、これらの類似機能に利用可能な機能性機種は無く、全て機種が単一目的用途機種しか無い。

近年、わが国を含めて先進各国では、医学臨床生態組織冷凍保存には、−１９６℃環境での液化窒素瞬間冷凍による組織或は生態細胞等の保存が常識で有るが、卵子精子の微細細胞ですら、液化窒素ガス保存過程で細胞水が蒸散枯渇状態となり、微細細胞の為に解凍蘇生は、解凍技術よりも発散水分自己吸収力の可否がシャ−レ−内で試されて、水分吸収細胞蘇生生存の別れ道であるが、大きな生態組織、つまり臓器移植や臓器病理研究の為の生態組織の冷凍及び解凍になれば、物理的容積は卵子精子とは比較にならず、必然的に理想的低温加工処理技術が要求されるが、残念ながら現状の解凍技術では病理研究には役に立たない。

同時に、食材及び食品加工処理の食大規模工場ならいざ知れず、中小規模産業や医学研究分野ては、冷凍加工、解凍処理、或はその他の低温加工処理を連日連夜続行することはなく、種々の低温加工処理が単発的に発生するものにもかかわらず、基本的に同一の機能性にも係らず、１種毎にその独立機器で購入使用するロスを解消すべき、全ての加工処理を１機種で該当加工処理が可能な機器商品は全くなく、又、中小規模企業や商店から医学研究室用までに不可欠な、デスクトップのポ−タ−ブル機種に至っては皆無である。

これらの技術的背景は、現代社会の低炭素社会移行とは逆行の、エネルギ−ロスと同時に、冷凍鮮度保全、或は冷凍時の鮮度再現には程遠い。

発明の表示

発明が解決しようとする課題

冷凍魚介類を含めた食材及び食品類及び医学研究冷凍保存生体組織等々の冷凍保存食材、チルド保存、冷凍物の解凍、外部付着物の洗浄、付着微生物やウイルスの滅菌洗浄、その他低温環境下での各種処理は、被加工処理物の全てが生体水から出来ており、それらを酸素含有量多大の気中で酸化処理をすること事態に矛盾が有る。

本来、魚類は、僅かな水中溶存酸素の水中で一生を全うするものであり、地上の植物は水分を糧に生存し、動物細胞も水分枯渇では生存し得ないことは周知の事実である。

寒冷低温環境では空気は乾燥し、宇宙の超低温環境では人間は瞬時に水分蒸散で絶命する為に宇宙服が有り、冷凍庫や冷蔵庫でも相対湿度低下で水分蒸散乾燥する物理的減少の雰囲気で行う冷凍加工や解凍処理は、冷凍物だから鮮度劣化は仕方がないと言う先入観的各種気中低温処理が蔓延している昨今は、単なる人間の安易な処理法での我が儘に過ぎない。

従来の冷凍加工も解凍処理も、そもそも、全てが温度差による自然的熱伝導理論から成長しており、０℃を境に、水と言う液体と氷と言う固体に分かれる原理その儘の技術で、それを遮断材、断熱材、酸化促進剤である空気中で水分蒸散乾燥劣化しながら処理する矛盾を改善すべきである。

ましてや、人類社会で必需の病理学医学臨床生態組織検証において、最も回避すべき冷凍保存及び解凍処理の段階における組織劣化は、時間と経済的ロスに加えて、貴重な人体組織の酸化劣化による組織破壊が研究阻害であることを多くの医事者から聞いている。

同時に、現状の、冷凍加工及び解凍処理の空気冷却装置設備と加工処理の格納庫の経済的負担は、冷凍温度３５℃で３０分冷凍で鮮度維持最低基準とすれば、１日５０トンの魚介類加工では、数億円もの設備金額となり、同時に冷却装置消費電力料金は加工商品価格の経済性には程遠く、大きな、イニシアルとランニングの経済的負担ともなる。

又、冷凍、解凍、チルド、滅菌、洗浄、低温鮮度維持の各技術は、使用産業界も、機器開発製造も全く同一の技術分野にあり、同一機器に多用途性を持たせれば、製造原価も削減出来、現状の処理目的毎に独立機器とする理由はさらさらない筈である。

各産業分野の機器は、時代の変遷によって適応変化進展する物であり、グロ−バル流通の海老を含む冷凍魚介類の殆どが、冷凍加工低温乾燥鮮度劣化防止目的で、水を加えて共に冷凍されており、氷の中に海老が入っている状態、つまり、氷塊ブロック冷凍で、これも冷凍技術の一種の進展ではあるが、冷凍業界は解凍処理技術とは無関係と言わんばかりに、末端では氷塊冷凍の為に難解凍物に属し、ユ−ザ−は前日からの長時間鮮度劣化解凍を行い、時には温水解凍もやむを得ないこととなっている。

この難解凍の、牡丹色の海老の氷塊ブロック冷凍を温水解凍すれば、半透明の海老頭部脳みその崩れ、頭付き海老では商品価値が無くなり、わざわざ頭部を撤去して、無頭海老でトレイに並べているが、目視可能な胴体身は半透明の筈が白濁化しており、知識が浅い主婦感覚では、食べない海老頭を親切にも取ってくれているとしか思っていないが、５℃を越えれば雑菌繁殖は急激増殖の常識、主婦炊事でまな板で海老皮剥きを行い煮物に、このまな板付着の雑菌は、水道水での簡単な水洗では落ちることなく、続いてまな板調理の刺し身で中毒の例からも、一刻も速く、消費者の安全からも全ての低温処理技術の改善が望まれる。

課題を解決する為の手段

冷凍加工と解凍処理で最も重要なことは、組織瑕疵を回避して最善の加工処理をするには、０℃を境に水分子同士の水素結合によって液体から固体に変化と言う水と氷の特性を認識し、極言すればマイナス温度でも凍結しない世界もあり、その一種が臨界、亜臨界の世界でもあるが、０℃を境に液体と固体に変化する水素結合固体化の水の特性を利用し、同時に無酸素処理で有効な加工処理手段が、課題解消には大きな重要な要素である。

従って、加圧応用での各種処理、例えば高圧下で生活していた深海魚の冷凍加工や解凍処理での加圧処理は可能でもあるが、設備経済面から常圧環境雰囲気での加工処理が、コスト的にも最善であり、又従来の常識的温度差での冷凍加工や解凍処理では被加工処理物自体の外郭部位からの放熱冷却は被加工処理物の物性によって熱伝導率の差が大きく、しかも周囲環境自体が断熱性遮断性の気中では時間と経費のロスと共に鮮度劣化も避けられず、この欠点解消には熱伝導率が良い水を利用し、同時に、高価で直進製性状の致命的欠点の電気超音波発振装置等を使用すること無く、自然原理を応用して水温に関係なく０℃でも水素結合解除を行えば、低温下で単時分で目的を達する。

上記の原理から、低温加工では、組織変性や破壊を回避して鮮度維持を計るには、水素結合のコントロ−ルをすることで、遮断材的気中加工処理を可能な限り避けて、熱伝導率の良い水中で、しかも低温水中で、冷凍加工では自然の原理である水中微細気泡破裂のキャビテ−ションエネルギ−を利用して、被冷凍加工物の芯部位迄の温度低下まで可能な限り外部位凍結を遅らせる為に、外郭部位組織含有水分の水素結合凍結固体化を無酸素気泡上述効果で遅らせて、芯部位温度低下と同時に、無酸素部祭気泡放出を停止して、可能な限りの外部位と芯部位の凍結時間格差を少なくすることで、生態組織変化を極言迄防止して鮮度維持を計る。

低温処理技術には、冷凍、解凍、チルド、滅菌、洗浄、低温鮮度維持等々につき、これらの加工処理技術範囲は共通で、機器構造は全て同一性でもあり、現代社会の低炭素移行社会では電気動力を極言迄削減し、或は商業電力購入回避で、機器自己発電で賄える程の省電力構成で、省エネルギ−を実現すべきである。

又、如何なる機器構成においても、従来の機能性欠点を解消し、しかも、機器製造コストは従来の５０％以下として、設備費用とランニングコストを削減し、加工処理時間短縮から、必要な時に必要な量を処理出来、多くの有形無形のロスも解消しながら、より良い安全な冷凍、解凍等々を実現すべきである。

気中低温加工雰囲気ででの相対湿度低下で水分蒸散乾燥鮮度劣化を避ける為に、空気中或は真空雰囲気環境での処理は可能な限り回避し、清水又は海水、或は周知の事実であるエチルアルコ−ル添加の不凍水中で、水中加工処理で乾燥弊害を皆無とし、水中投入処理が不能な被加工処理物は真空包装によっても可能とし、それでも水中加工処理が不可能な場合に限り、処理槽内を空洞のまま、低温不活性ガスを放散して無酸素低温処理を行う。

清水又は海水、或は不凍水の冷却には、液化窒素ガスや液化炭酸ガス等の低温不活性ガスを処理槽内に放出して、手動温度制御、或は自動温度制御によって低温不活性ガスの浪費を防止して必要温度の低温化を計り、低温水中加工処理の時間では、遮断性断熱性状の空気中、或は真空雰囲気環境での処理を回避し、気中とは比較にならない高伝導率の水中で、分単位の処理時間で行うことが出来た。

清水又は海水は、絶対的静止状態では−３℃前後までは凍結固形化しにくいことは周知の事実であるが、産業界の冷凍加工鮮度維持温度はマグロ等の−６０℃前後から通常魚介類の鮮度維持冷凍温度が−３５℃前後を含めて、逆に清水又は海水等を流動させることによって、被冷凍加工物の外郭部位表面に接している水温の均一化を計って温度差皆無として熱伝導率を向上させ、加工処理時間を短縮した。

又、単なる低温加工処理物の外郭部位に接した水温上昇を避けるだけでは意味が無く、高価な冷却装置を回避して、水温低下目的と同時に処理槽内水を微細無酸素気泡充満状態にすることて、その気泡水中炸裂時に発生するキャビテ−ションエネルギ−で、多くの目的を安全で低廉設備で自然効果により達成した。

この気泡水中炸裂時に発生するキャビテ−ションエネルギ−利用のヒントは、長年の造船技術現場における、水中回転推進翼であるまりスクリュ−のボス及びプロペラ表面は、金属銅関連製品にも係らず長年の水中回転時に発生する水中気泡の生成は列の繰り返しによってキャビテ−ション瑕疵が発生し、同時にスクリュ−近辺の水中気泡の生成破裂エネルギ−受波で、又航行中の船首造波抵抗時の水中気泡で、或は船腹装着のサイドスラスタ−船腹貫通部位潮流抵抗とプロペラ回転気泡造成で、海底測深器の超音波発振による反射受信の際にノイズ混信で機能を失う為に、測深器の超音波発振装置装着場所に苦労した経験から、これらの機能性を水中低温加工処理に応用した物である。

同時に、処理槽内の水中に放散する不活性ガスの微細無酸素気泡と共に、それが水面に浮上し、処理槽水面上に貯留した低温不活性ガスも、水中通過で完全に温度上昇するもので無く、槽内蒸散ガス循環ファンで、再度微細無酸素気泡状態で処理槽内水中に放散してエネルギ−の効率化を計り、低温不活性ガスと言う無酸素性状で酸化防止と共にキャビテ−ションエネルギ−により冷凍、解凍、チルド、洗浄、等々の加工処理目的を達成した。

この意味は、電気的超音波発信装置から処理槽内に装着の超音波振動素子から水中に発振する人工的電気発信器から出る各波長振動は、物理的性格から発信素子から直進性を持っている為に、処理槽内の水中に振動帯の大きな強弱格差が発生し、その上に消費電力と高額機器に加えて、発信素子の寿命も限定されて永く無く、又常時受波する人間身体への影響も不明点が多く、これらの回避を含めた複合的目的である。

水中超音波発振による機器種類は、船舶測深機、魚群探知機、エコ−サウンダ−、機器洗浄装置、その他種々存在するが、全ての人工的電気発振装置から出る振動帯の持つ直進性を利用してその反射振動受波による機器であり、水中に限らず気中においても同様であることから、電気的超音波発振動素子装着の場合は、超音波発振動拡散性発振器でなければなら無いが、日本国内製造企業では存在せず、唯一、米国エマ−ソン社しか無い。

しかし、時には、高級魚介類の冷凍加工や、医療関係を含めた生態組織等で、被冷凍加工物の外部位と芯部位の極言迄の同時冷凍完了で組織の安定を計ることが重要な場合は、少しでも機能工場目的から、経済性を無視して電気的超音波発振装置による超音波発振素子をも併用することもあり得るが、冷凍加工処理完了時間格差には余り大きな差が無い。

解凍処理では、冷凍加工とは逆に、可能な限りの外郭部位と芯部位の同時解凍をすることが理想であり、しかも可能な限りの低温水中で、無酸素状態で、このことから無酸素微細気泡による酸化防止を含めて水中キャビテ−ションエネルギ−で、外郭部位と芯部位の水素結合の可能な限り同時解除すれば良く、又、処理槽内の清水又は海水の温度と被解凍処理物の外郭部位表面接触水の温度格差を解消し、無酸素微細気泡の処理槽内の均一化で処理槽内の無酸素気泡水流攪拌を行った。

最も重要な処理槽内の清水又は海水或は不凍水の冷却低温化で、如何に格安設備機器でしかも短時間で冷却するか、如何に鮮度を維持して瞬間的に冷凍、解凍、その他の低温加工処理をするか、その為には、如何に安価で安全で機能性を持った自然発生的無酸素超音波波動キャビテ−ションエネルギ−を創製するかであり、しかも、同一装備機種で低温加工処理の全てを可能にするかである。

以上の課題を解決する原理の要点は下記の通りである。

やむを得ない特種な場合を除いて、遮断性、断熱性の空気や真空雰囲気での加工処理を回避して、全ての波動及び熱伝導率が最善の水中で、可能名限り行う。

空気中や真空雰囲気等の低温下での乾燥状態を回避して、可能な限り全ての低温加工処理を湿度１００％の水中で行う。

酸化劣化促進の空気雰囲気を回避して、短時分水中加工処理をする。

高価で冷却時間を要する清水又は海水或は不凍水の冷却装置に代わって、−１９６℃の低温液化窒素等々の不活性低温ガスを利用する。

外郭部位と芯部位の可能な限り、限界での同時凍結或は同時解凍、或は水中波動洗浄等々の加工処理は、空気酸素の水中散気で長時間酸化劣化ドリップ泡の増大減少を回避して微細無酸素水中気泡で鮮度維持しながら行う。

処理槽内の清水又は海水或は不凍水温度と、被加工処理物の外郭部位表面接触部分の温度格差をゼロにして加工処理時間短縮で、高速回転翼微細気泡水流ポンプの有効利用で目的を達成し、液化窒素ガス等の低温不活性ガスで、無酸素微細気泡の水中破裂による水中波動とキャビテ−ションエネルギ−と相まっての低温水中で、全ての加工処理目的を１機で可能とした。

又、装備機器として、電気式の超音波発振装置の併設を行う場合には、水中拡散性振動素子て、処理槽内での均等受波効果を計った。

処理槽内の水中加工で被加工処理物付着物の離脱、特に魚類付着のうろこ等の剥離物、或は外的要因での付着物は循環によって浄水器で分離され、当然ながら水中遊泳の雑菌類は滅菌処理する必要があり、周知の水中紫外線滅菌灯の他、安全な種々薬品も当然使用可能であるが、これらに代わって、鳥取大学農学部付属鳥由来人獣共通感染症疫学研究センタ−伊藤壽啓教授によるＨ５Ｎ３亜型鳥インフレンザウイルスの１０分で９９．８％、３０分で９９．９９９％減少試験結果から、金属銅ミクロン繊維不織布による滅菌装置の単独又は併用での安全性を確保した。

大量な冷凍、解凍、チルド、滅菌、洗浄、低温鮮度維持の加工処理では、処理槽の片側から処理槽内水中を潜入して処理槽の他方の気中に出る、耐冷コンベア−の稼動により、速度調節によって水中潜水時間の選択で各種低温加工処理をするが、複数列コンベア−では、列ごとに水中潜水時間を替えれば、異種の低温加工処理も連続的に可能である。

通常の冷凍、解凍、チルド、滅菌、洗浄、低温鮮度維持の低温加工処理では、処理槽の上部開口部位から、槽内部に上下昇降の耐冷籠によって槽内水中に潜水し、時間経過で上昇して気中に出る耐冷籠、単数籠又は複数籠装着の場合には、籠毎の水中潜水時間選定制御で、異種の低温加工処理物も同時に低温加工処理をすることが可能である。

つまり、エネルギ−ロスも無く、安価で高機能性を持ち、１分単位の低温加工処理時間による稼動時間制御で全目的達成から、％加工処理の選択も可能とし、水中加工処理、或は気中加工処理、超低温から温度選択の低温加工処理、０℃前後のチルド加工、微細気泡発生エネルギ−で水中洗浄、各種滅菌処理、低酸素水中から無酸素低温気中での低温加工処理迄も可能とし、又低温乾燥処理迄の加工処理の全ての目的を１機で達成可能にした。

同時に、欧米慣習のホ−ムパ−ティ家庭用、寿司屋等の小型店舗、医学研究機関等々、その他の中小規模企業で必要なことは、必要な時に、必要な量を、いつでも、何処でも、鮮度維持をしながら目的を達することであり、ポ−タ−ブルな卓上設置の処理機も行い、低温液化窒素等の低温不活性ガスの小型ボンベが無い場合には、冷凍庫の製氷を使えば、瞬時に２℃には冷却可能で、特に低温解凍処理に準じた処理には非常に有効である。

発明の効果

機能性で世界的環境保全時代の最先端独走条件は、低炭素社会の構築と、省エネルギ−に集約され、同時に商品価値の鮮度保持が絶対的条件となり、この全条件をクリア−しなければならない。

水中で加工処理をすることで熱遮断性と低温乾燥の気中加工処理欠点を完全解消した。

処理槽内の冷却は低温不活性ガスの放散で、高価で長時間掛かる従来の冷却装置の経済ロスを解消した。

鮮度維持目的の被加工処理物の、低温下での外郭部位と芯部位の可能な限りの同時加工処理を、低温伝導率の良い水中で、低温不活性ガスの自然的な無酸素微細気泡放散で水中破裂で起きる超音波とキャビテ−ションエネルギ−により、多大の消費電力の冷却装置と高価な電気的超音波発振装置の装着を回避して、それ以上の高価を発揮した。

低温加工処理物の、周囲温度と外郭部位接触温度の差による加工処理時間格差を、高速回転翼微細気泡水流ポンプによる温度差排除と共に、微細気泡水流によるキャビテ−ションエネルギ−により、加工処理時間の短縮を達成した。

その解凍実例では、１５ｋｇ氷塊ブロック海老７０尾冷凍の氷塊ブロックが、３℃水温水中で、５分でブロック氷塊は消滅し、海老積層接触間隙の氷結解凍が次の３分で、合計８分完全解凍が可能となり、海老の芯温は生体水凍結開始温度の−３℃で鮮度は従来解凍とは比較になら無い新鮮度あった。

又、水中加工処理不能な被加工処理物の場合には、処理槽内に水を充填せずに空洞のままで不活性ガスボンベから低温不活性ガスを槽内に放散して温度を瞬時に低下させ、目的毎の温度に冷却し、気中冷凍加工、低温温度差自然解凍、チルド加工、０℃鮮度維持冷温保存、冷蔵保存、低温鮮度維持自然乾燥、冷凍破砕乾燥等々の目的を１機で可能とした。

これらの冷凍加工、解凍処理、チルド加工、滅菌、洗浄、低温鮮度維持のを含めた種々の機能性機器の各技術は同技術一分野であり、機器開発製造企業は同一機器に多用途性を持たせることによって製造原価も大きく削減出来た。

冷凍加工食品の小魚や小さな物、医療関係研究機関での組織や臓器、レジャ−魚釣り用のまき餌に使う冷凍オキアミの社内電源利用の解凍用、身近で便利に使用可能な、卓上小型機種は、あらゆる分野で利用可能とした。

発明を実施する為の最良の形態

有機物である食材又は食品、医学研究臓器及び動植物組織の鮮度維持目的の低温加工処理で、簡潔構成の安価な機器で、最高の鮮度維持維持を計る為に下記通り構成した。

水中処理では、清水又は海水（１）を使用し、冷凍加工の場合は、食品で許容のエチルアルコ−ル添加の不凍水（２）を、種々の断熱壁（３）で囲われた処理槽（４）内に充填する。

処理槽（４）内充填の清水又は海水（１）或は不凍水（２）の冷却には、又は処理槽（４）内空洞で気中加工処理を望む場合も、低温液化の不活性ガスボンベ（５）充填の液化窒素ガスを、或は地球環境には逆行するが使用後の回収装置を考慮して液化炭酸ガス等の低温不活性ガス（６）を処理槽内に放出する。

処理槽（４）内に低温不活性ガス（６）放出には、急速に、万弁なく、均一に、槽内温度低下を計る為、複数の噴射孔ノズル（７）を持った槽内噴射管（８）によって、可能な限り、処理槽（４）内温度均一化をはかり、槽内下部から上部にむかって、又槽内体積容量が許されれば、周囲４面の断熱壁（３）にも処理槽（４）の中心に向かって放出可能な位置で、槽内噴射管（８）を装着する。

この槽内噴射管（８）は、清水又は海水（１）或は不凍水（２）充填した場合は、水面下設置になる様に装着することで、壁上端部（９）と水面（１０）間の空間に滞留している蒸散不活性ガス（１１）を、断熱壁（３）を貫通して水面上の空間に装着の蒸散不活性ガス吸引管（１２）から、槽内蒸散ガス循環ファン（１３）によって吸引加圧されて槽内噴射管（８）内に導入され、低温不活性ガス（６）の水中放散で水面（１０）上に上昇した、まだまだ低温のままの蒸散不活性ガス（６）を再度水中に放散して、不活性ガスボンベ（５）内の低温不活性ガス（６）の経済性を計るものでもあり、仮に処理槽（４）内が空洞で気中処理目的の場合でも槽内温度冷却には有効である。

従って、不活性ガスボンベ（５）内の低温不活性ガス（６）放出は、緊急瞬間的に処理槽（４）内冷却以外は、連続放出の必要がなく必要不可な量の放出にして、壁上端部（９）と水面（１０）の空間に滞留している蒸散不活性ガス（１１）の温度が一定の温度に上昇した時に、不活性ガスボンベ（５）から処理槽（４）内に、手動又は自動によって一定量を処理槽（４）内に放散し、再度、槽内蒸散ガス循環ファン（１３）によって吸引されて槽内噴射管（８）内に導入され、処理槽（４）内に放出し、これを繰り返して、経済性を維持する。

槽内噴射管（８）の装着位置が、清水又は海水（１）或は不凍水（２）充填した場合の水面下位置の設置の必要性は、水面（１０）上の滞留している蒸散不活性ガス（１１）を噴射孔ノズル（７）から、無酸素微細気泡（１４）で水中に放散することで、気泡水中破裂による超音波発振による、自然無酸素気泡破裂エネルギ−によって、酸化防止で低温水中加工処理に大きな効果を発揮した。

処理槽（４）内の清水又は海水（１）或は不凍水（２）は、水中加工処理の為に必然的に被加工処理物に付着物の洗浄効果もあり、その為に水中遊泳の汚れや異物は、処理槽（４）内底部位の、槽内処理水吸引口（１５）から浄水器（１６）によって濾過状かされ、食品や医療関連での無害な紫外線殺菌灯や種々の無害薬品等々の滅菌装置（１７）を経由して、高速回転翼微細気泡水流ポンプ（１８）によって加圧され、槽内噴射管（８）の噴射ノズル（７）から槽内に循環加圧放流される。

この高速回転翼微細気泡水流ポンプ（１８）は吸引加圧時の高速回転翼による微細句法水流（１９）となり、槽内噴射管（８）の噴射ノズル（７）によって気泡微細化が促進され、槽内蒸散ガス循環ファン（１３）の微細気泡と相まっての微細気泡水流（１９）となり、被加工処理物の外郭部位表面の接触水温変化を皆無とし、同時に水中浮遊の無酸素微細気泡の水中破裂による超音波発振動とそのキャビテ−ションエネルギ−（２０）によって、低温加工処理の効果を倍増する。

処理槽（４）内の清水又は海水（１）或は不凍水（２）充填した水中加工処理の場合、水中浮遊の無酸素微細気泡（１４）の水中破裂による超音波発振とそのキャビテ−ションエネルギ−（２０）と相まって、同時に超音波発振装置（２１）を併設下場合には水中拡散性振動素子（２２）を設置することで効果促進を計れるが、残念ながら日本国内の超音波発振素子は全てが波動直進性で水中分散性の超音波発振装置（２１）は無く、直進性の波動を受けた部位は白濁化し、百害あって一利無しであることから、高価ではあるが拡散性は米国エマ−ソン社の、波動拡散性超音波発振素子しかないが、これを装着する場合でも、槽内蒸散ガス循環ファン（１３）による無酸素微細気泡（１４）と高速回転翼微細気泡水流ポンプ（１８）のいずれも、省略は出来ない。

滅菌装置（１７）に、金属銅ミクロン繊維不織布（２３）を装填することにより、銅繊維太さを３ミクロン前後にすることで、表面積拡大銅イオン発散増大で、大腸菌を含めて各種雑菌の滅菌成果もあり、鳥取大学でＨ５Ｎ３亜型鳥インフレンザウイ−ルスの滅菌試験結果からも、水中滅菌装置としての機能性で金属銅ミクロン繊維不織布（２３）を装填することもある。

処理槽（４）内での種々の被加工処理物の装填及び加工処理完了時の摘出撤去で、ステンレス等々の金属製、又は耐冷樹脂製、或は繊維網等々の、耐冷籠（２４）を常設することもある。

又、大量の連続低温加工処理には、人的労力を避けて、ステンレス等々の金属製、又は耐冷樹脂製等々の耐冷コンベア−（２５）を装備装着し、処理槽（４）外のコンベア−に搭載して水中潜航、或は処理槽内空洞の場合でも低温不活性ガス（６）充満の槽内に潜入し、コンベア−速度調整で槽外に出た時には加工処理完了の、耐冷コンベア−（２５）付きも可能とした。

最後に、本発明の装備機器はその儘で、液化窒素ガス等の小型の不活性ガスボンベ（５）を併設して、槽内容積を２０ｌ乃至３０ｌ前後の卓上型とし、槽内蒸散ガス循環ファン（１３）、及び高速回転翼微細気泡水流ポンプ（１８）の電源種類を、交流尾代及び直流両用とし、屋内及び車両でも使用可能とした。

同時に、液化窒素ガス等の小型の不活性ガスボンベ（５）が高圧容器の安全規制から困難な場合には、何処にでもある冷凍庫製氷器の氷塊を投入すれば瞬時に２℃前後迄水温低下が可能であるが、槽内空洞の気中加工処理の場合にはドライアイスを５ｋｇ投入するだけで、−５０℃前後に低温維持が可能であったことから、用途は多大である。

本発明の、上部から被加工処理物投入機種の側面の断面図である。 本発明の、上部から被加工処理物投入機種の平面図である。 本発明の、耐冷コンベア−装着機種の側面の断面図である。 本発明の、小型卓上機種の側面の断面図である。

１ 清水又は海水
２ 不凍水
３ 断熱壁
４ 処理槽
５ 不活性ガスボンベ
６ 低温不活性ガス
７ 噴射孔ノズル
８ 槽内噴射管
９ 壁上端部
１０ 水面
１１ 蒸散不活性ガス
１２ 蒸散不活性ガス吸引管
１３ 槽内蒸散ガス循環ファン
１４ 無酸素微細気泡
１５ 槽内処理水吸引口
１６ 浄水器
１７ 滅菌装置
１８ 高速回転翼微細気泡水流ポンプ
１９ 微細気泡水流
２０ キャビテ−ションエネルギ−
２１ 超音波発振装置
２２ 水中拡散性振動素子
２３ 金属銅ミクロン繊維不織布
２４ 耐冷籠
２５ 耐冷コンベア−

Claims (5)

1. 遮断材的な空気よりも遥かに高い波動伝導率の清水又は海水（１）或はエチルアルコ−ル等々の不凍水（２）を充填の、断熱壁（３）の処理槽（４）内の水中に、大型設備又は移動可能な不活性ガスボンベ（５）等に貯留の、液化低温窒素ガス又は液化低温炭酸ガス等々の、種々の低温不活性ガス（６）を、噴射孔ノズル（７）を持った槽内噴射管（８）で水中放散されて、処理槽（４）内は、周知の電気式冷媒圧縮冷却装置よりも格段に速く急速冷却され、同時に電力消費もない。
   又、清水又は海水（１）或は不凍水（２）充填の処理槽（４）の断熱壁（３）の壁上端部（９）と水面（１０）との空間に蒸散滞留する蒸散不活性ガス（１１）は、蒸散不活性ガス吸引管（１２）から吸引されて、槽内蒸散ガス循環ファン（１３）経由で槽内噴射管（８）に導入され、処理槽（４）内の清水又は海水（１）或は不凍水（２）中に、微細粒子で無酸素微細気泡（１４）で散気され、非加工処理物の酸化劣化を防止する。
   処理槽（４）内の清水又は海水（１）或は不凍水（２）中は、槽内処理水吸引口（１５）から浄水器（１６）及び滅菌装置（１７）を経由して、高速回転翼微細気泡水流ポンプ（１８）によって槽噴射管（８）の噴射孔ノズル（７）から微細気泡水流（１９）として処理槽（４）内に循環加圧噴射放水される。
   処理槽（４）内の清水又は海水（１）或は不凍水（２）内には、蒸散不活性ガス（１１）の無酸素微細気泡（１４）と、高速回転翼微細気泡水流ポンプ（１８）から生じる微細気泡水流（１９）の水中気泡破裂によってキャビテ−ションエネルギ−（２０）が発生する。
   被加工処理物の性状によっては、各種の水中処理が適当で無い場合には、処理槽（４）内に清水又は海水（１）或は不凍水（２）を充填せずに、処理槽（４）内空洞のままで、液化低温窒素ガス又は液化低温炭酸ガス応答の、種々の低温不活性ガス（６）を槽内噴射管（８）経由で吹き込むことによって、気中において瞬間的低温冷凍加工をはじめ種々の低温加工処理も可能であり、同時に槽内蒸散ガス循環ファン（１３）によって、処理槽（４）内の温度均一化と共に、被加工処理物の外皮付着の水分氷結膜の除去にも繋がるが、あくまでも、気中処理でなく熱伝導率と波動伝導率の良い水中処理が主体である。
   処理槽（４）内水中では無酸素微細気泡（１４）と水中高速回転翼微細気泡水流ポンプ（１８）の水中気泡が破裂時に発生するキャビテ−ションエネルギ−（２０）により、被加工処理物の受波動と無酸素に近い水中で、種々の低温加工処理の全てが鮮度維持のまま可能となる。
   又、処理槽（４）内を、低温不活性ガス放散によって、高価な、冷却装置や真空機器装置の必要もなく、無酸素雰囲気環境で冷凍冷却、或は無酸素低温解凍もを含めて種々の低温加工処理が可能である経済性をも兼ね備えている。
   低温不活性ガス（６）を直接処理槽（４）内に放出し、低温のまま水面上空間に滞留した蒸散不活性ガス（１１）は、再度、槽内蒸散ガス循環ファン（１３）によって水中放散されてエネルギ−ロスも無い。
   しかも、安価で高機能性、瞬間的１分単位の冷凍加工、１分単位の解凍処理、この１分単位の稼動時間制御によって、従来には無い、加工処理度合い％選択も可能とし、水中での加工処理、或は処理槽空洞のままの気中での加工処理、中小店舗及び医学系研究期間では、低温不活性ガス（６）の、−１９６℃の液化窒素ガスの放出量の制御によっては、超低温から温度選択低温加工処理迄が可能で、全解凍から％解凍処理迄、このほか０℃前後のチルド加工、微細気泡破裂時エネルギ−で水中洗浄、水中或は気中の紫外線殺菌灯その他各種滅菌、低酸素低温水中での保存をも可能とし、時には低温鮮度維持乾燥処理迄の加工処理を、大型大量処理機種から、家庭用の小型卓上機種に至るまで、１機で全機能の加工処理可能にした、水中加工処理及び気中加工処理も可能な、多機能性有機物低温加工処理装置である。
2. 処理槽（４）内に、単周波数帯又は複数周波数帯の超音波発振装置（２１）による水中拡散性振動素子（２２）が併設された、請求項１記載の、低温不活性ガスによる、水中加工処理及び気中加工処理も可能な多機能性有機物低温加工処理装置。
3. 清水又は海水（１）或は海水（２）の滅菌装置（１７）が、周知の水中紫外線滅菌灯の他、安全な種々薬品も当然使用可能としながらも、金属銅ミクロン繊維不織布（２３）による、水中銅イオン滅菌装置をも内蔵装着の、請求項１乃至２記載の、低温不活性ガスによる、水中加工処理及び気中加工処理も可能な、多機能性有機物低温加工処理装置。
4. 処理槽（４）の上部開口部から処理槽（４）内に上下昇降する被加工処理物装填の単数又は複数の、耐冷籠（２４）が設置された、請求項１乃至３記載の低温不活性ガスによる、水中加工処理及び気中加工処理も可能な、多機能性有機物低温加工処理装置。
5. 処理槽（４）の一方から潜入して他方に移動して気中に突出する、速度調節可能な、単列或は複数列の耐冷コンベア−（２５）が設置された、請求項１乃至３記載の、不活性ガスによる、水中加工処理及び気中加工処理も可能な、多機能性有機物低温加工処理装置。

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